JPH05258323A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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Publication number
JPH05258323A
JPH05258323A JP4055799A JP5579992A JPH05258323A JP H05258323 A JPH05258323 A JP H05258323A JP 4055799 A JP4055799 A JP 4055799A JP 5579992 A JP5579992 A JP 5579992A JP H05258323 A JPH05258323 A JP H05258323A
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JP
Japan
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recording medium
prism
pickup device
optical pickup
optical
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Application number
JP4055799A
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English (en)
Inventor
Michiaki Sato
道章 佐藤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/14Optical recording elements; Recording elements using X-or nuclear radiation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0901Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following only

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 光学的情報記録再生装置において、発振波長
制御可能な半導体レーザ101と、波長により屈折率の
異なるプリズム109とを有し、記録媒体105上の反
射光をフォトディテクタ108で受光し、この反射光に
よるトラッキングエラー信号を発振波長制御部110を
介して半導体レーザ101にフィードバックして情報ト
ラックに追従させることを特徴とするものである。 【効果】 ピックアップのトラッキングサーボ手段の機
械的な要素を除くことによって、記録媒体上の情報を容
易に高速アクセスすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は記録媒体に光ビームを照
射して光学的に情報を記録・再生または消去する光学的
情報記録再生装置等に用いられる光ピックアップ装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、光学的情報記録再生装置の光ピッ
クアップ装置においては、記録媒体からの反射光に基づ
いて、対物レンズから記録媒体に照射される光ビーム
と、情報の記録再生経路となるトラックとの光ディスク
の偏芯等により生じるずれを検出し、このずれ、即ちト
ラッキングエラーをなくすために、通常、機械的アクチ
ュエータにより、上記対物レンズを記録媒体の半径方向
に駆動するようにしている。図7(a),(b)で従来
の光ピックアップ装置の一例を示す。
【0003】図7(a)において、半導体レーザ701
から出射された光は、コリメータレンズ702、ビーム
スプリッタ703を通過し、対物レンズ704を介して
記録媒体705上の一点に集光される。
【0004】上記記録媒体5からの反射光は対物レンズ
704を通過し、ビームスプリッタ703により横向き
に反射され、集光レンズ706及びシリンドリカルレン
ズ707を介して、フォトディテクタ708で受光され
る。
【0005】光ピックアップ装置の上記対物レンズ70
4は、図7(b)に示すように、支持台711にトラッ
キング用板ばね712、中間支持体713、フォーカス
用リンク板ばね714を介して支持されると共に、該対
物レンズ704にはトラッキング用コイル715及びフ
ォーカス用コイル716が設けられ、一方支持台711
には上記コイル715,716に対応してトラッキング
用マグネット717及びフォーカス用マグネット718
が設けられている。
【0006】上記フォトディテクタ708により得られ
たトラッキングサーボ信号に基づいて対物レンズ704
に設けたトラッキング用コイル715に電流を流し、該
対物レンズ704を記録媒体705の半径方向に駆動
し、光スポットを該記録媒体705上のグルーブ若しく
はランド等からなる所定の情報トラックに照射するよう
トラッキングサーボを行なっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光学的情報記録再生装置の光ピックアップ装置において
は、光ビームを所定の情報トラックに追従制御させるた
めの手段が機械的であるため、記録媒体の光ディスク上
の任意の情報トラックに対して高速アクセスをすべく光
ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させた場
合、トラッキングサーボのために設けた集束レンズの支
持機構を介して集束レンズが振動してしまい光ビームと
情報トラックとの間に位置ずれが生じ、高速アクセスを
阻害するという問題があった。
【0008】本発明は、光ピックアップの中、アクセス
にともなって移動する可動部においてトラッキングサー
ボ手段の機械的な要素を除くことによって、高速アクセ
スを容易に実現できる光ピックアップ装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の光ピックアップ
装置は、記録媒体に光を照射させて情報の記録・再生ま
たは記録若しくは再生の一方を行なう光ピックアップ装
置において、レーザ光源と、該レーザ光源から出射され
る光ビームを曲げるプリズムと、該プリズムにより光路
を曲げられた光ビームを上記記録媒体上に集光させる光
学素子と、記録媒体からの反射光に基づいてトラッキン
グエラーを検出するフォトディテクタとを備え、上記光
源に発振波長制御可能なレーザと、上記プリズムに波長
により屈折率の異なるものを用い、トラッキングエラー
の信号に基づいて上記レーザ光源の発振波長を制御する
ことにより、上記プリズムにより光路を曲げられた光ビ
ームを、上記記録媒体上に集光させる光学素子を通って
上記記録媒体上の情報トラックに追従させる制御手段と
を具備することを特徴とするものである。
【0010】または、屈折率の制御が可能な材質からな
るプリズムを用い、トラッキングエラーの信号に基づい
てプリズムの屈折率を制御することにより、該プリズム
により光路を曲げられた光ビームを、上記記録媒体上に
集光させる光学素子を通って上記記録媒体上の情報トラ
ックに追従させる制御手段とを具備することを特徴とす
るものである。
【0011】
【作用】本発明による光ピックアップ装置によれば、フ
ォトディテクタによって検出されるトラッキングエラー
信号に基づいて、発振波長制御手段がトラッキングエラ
ーがなくなるように半導体レーザの発振波長を制御す
る、または、フォトディテクタによって検出されるトラ
ッキングエラー信号に基づいて、屈折率制御手段がトラ
ッキングエラーがなくなるようにプリズムの屈折率を制
御する。これによってプリズムからの出射角が変化し、
光ビームが所定の情報トラックの中央に導かれることに
よりトラッキングサーボが行なわれる。
【0012】発振波長とプリズムの屈折率による対物レ
ンズよりの出射角を変化させることにより、対物レンズ
を記録媒体の半径方向に駆動させることなくトラッキン
グサーボを行なうようにしたので、対物レンズの半径方
向への駆動手段が不要となりアクセスにともなう機械的
振動等により記録媒体上での光ビームが振動することは
なくアクセスの高速化がはかれる。
【0013】また、プリズムとして内面反射型のものを
使用し、このプリズムにより光路をほぼ90°変更する
ようにすれば、光ピックアップの薄型化がはかれる。ま
た、プリズムに半導体レーザの楕円形上の出射ビームパ
ターンをほぼ円形に整形する機能をもたせれば、半導体
レーザの出射光を効率よく記録媒体上に導くことができ
る。
【0014】尚、半導体レーザの発振波長を制御する場
合、プリズムの屈折率を制御する場合も、発振波長と屈
折率による対物レンズよりの出射角の変化を記録媒体の
半径方向と一致させておく必要がある。
【0015】
【実施例】
(例1)本発明の光ピックアップ装置の実施例を図1
(a),(b)に基づいて説明する。
【0016】図1(a)に示すように、本ピックアップ
装置は、発振波長可変半導体レーザ101を備えてお
り、該半導体レーザ101は活性領域以外に独立に電流
注入が可能なDBR(Distributed Bra
gg Reflector)領域を有し、該DBR領域
に電流を注入して屈折率を変化させることにより、発振
波長を制御できるようになっている。
【0017】上記半導体レーザ101から出射されたレ
ーザ光は、コリメートレンズ102を通過しプリズム1
09により光路をやや曲げられ、ビームスプリッタ10
3を通過し、対物レンズ104を介して記録媒体105
上の一点に集光され、これにより記録・再生または消去
が行なわれる。
【0018】上記記録媒体105の反射光は、対物レン
ズ104を通過し、ビームスプリッタ103により反射
して光路を換えられ、集光レンズ106及びシリンドリ
カルレンズ107を介してフォトディテクタ108で受
光される。
【0019】フォトディテクタ108ではトラッキング
エラーが検出され、このトラッキングエラー信号が発振
波長制御手段としての発振波長制御部110に送られ、
該発振波長制御部110でトラッキングエラーに対応し
て、このエラーを補正するための発振波長の変更量が求
められて、発振波長可変半導体レーザ101に送られ
る。これにより、上記半導体レーザ101の発振波長が
変化し、その結果、プリズム109の出射角が変化する
ことによって、破線で示す光ビームが記録媒体105の
半径方向に移動し、実線で示すように光ビームが記録媒
体105上の所定のトラックの中央に誘導されてトラッ
キングエラーが補正される。
【0020】光ピックアップ装置の対物レンズ104
は、図1(b)に示すように、支持台111にフォーカ
ス用リンク板ばね114を介して光軸方向に移動自在に
支持されるとともに、対物レンズ104にフォーカス用
コイル116が設けられている。一方、支持台111に
は、、フォーカス用マグネット118が設けられてい
る。フォーカスエラーが生じた際には、フォーカス用コ
イル116に電流を流すことにより、対物レンズ104
が光軸方向に移動するものである。上記の構成によれ
ば、対物レンズ104は記録ディスクの半径方向に駆動
する装置は不要となり、高速アクセスが可能となる。
【0021】(例2)本発明の光ピックアップ装置の他
の実施例を図2に基づいて説明すると、本実施例装置
は、例1のプリズム109に代えて、内面反射プリズム
209を使用する。発振波長可変半導体レーザ201か
らの出射光がコリメートレンズ202及びビームスプリ
ッタ203を介してプリズム209により反射されて立
ち上げられ、対物レンズ204を介して記録媒体205
上の一点に集光される。上記記録媒体205の反射光
は、対物レンズ204を通過しプリズム209で該記録
媒体205にほぼ平行に屈折反射し、ビームスプリッタ
203により反射して光路を換えられ、集光レンズ20
6及びシリンドリカルレンズ207を介してフォトディ
テクタ208で受光される。
【0022】上記フォトディテクタ208でトラッキン
グエラーが検出され発振波長可変半導体レーザ201の
発振波長が変化し、その結果、プリズム209の出射角
が変化することによってトラッキングエラーが補正され
る。また、フォーカスエラーが生じた際ににはフォーカ
ス用コイルに電流を流し、フォーカス用コイルに電流を
流し、補正することは、上記した動作と同様である。
【0023】上記のように内面反射プリズム209を使
用することにより、例1と比べ部品点数を増やすことな
く、ピックアップの薄型化が実現できる。
【0024】(例3)本発明の光ピックアップ装置の他
の実施例を図3に基づいて説明すると、本実施例装置
は、例1のプリズム109に代えて、ビーム整形プリズ
ム309を使用する。発振波長可変半導体レーザ301
からの楕円形の出射光がコリメートレンズ302を介し
プリズム309を通ってほぼ円形に整形され、ビームス
プリッタ303及び対物レンズ304を介して記録媒体
305上の一点に集光される。上記記録媒体305の反
射光は、対物レンズ209等を通過しフォトディテクタ
308で受光され、トラッキングエラーが検出され、発
振波長可変半導体レーザ301の発振波長が変化し、そ
の結果、トラッキングエラーが補正される。また、フォ
ーカスエラーが生じた際にも上記した動作で補正され
る。
【0025】上記のようにビーム整形プリズム309を
使用することにより、例1と比べ部品点数を増やすこと
なく、半導体レーザ301の出射ビームの整形を行な
い、該半導体レーザ301の出射光を効率よく記録媒体
305に導くことができる。
【0026】(例4)次に本発明の光ピックアップ装置
の他の実施例を図4に基づい説明すると、本実施例装置
は屈折率可変プリズム409を備えており、該プリズム
409は電気光学効果を持つ結晶により形成された素子
を用い、トラッキングエラー信号に応じた電圧を印加し
て屈折率を制御できるようになっている。
【0027】上記半導体レーザ401から出射されたレ
ーザ光は、コリメートレンズ402を通過しプリズム4
09により光路をやや曲げられ、ビームスプリッタ40
3を通過し、対物レンズ404を介して記録媒体405
上の一点に集光され、これにより記録・再生または消去
が行なわれる。
【0028】上記記録媒体405の反射光は、対物レン
ズ404を通過し、ビームスプリッタ403により光路
を換えられ、集光レンズ406及びシリンドカルレンズ
407を介してフォトディテクタ408で受光される。
【0029】フォトディテクタ408ではトラッキング
エラーが検出され、このトラッキングエラー信号が屈折
率制御手段としての屈折率制御部410に送られ、該屈
折率制御部410でトラッキングエラーに対応して、こ
のエラーを補正するための屈折率の変更量が求められ
て、屈折率可変プリズム409に送られる。これによ
り、該プリズム409の屈折率が変化し、その結果、プ
リズム409の出射角が変化することによって、破線で
示す光ビームが記録媒体405の半径方向に移動し、実
際で示すように光ビームが記録媒体405上の所定のト
ラックの中央に誘導されてトラッキングエラーが補正さ
れる。また、フォーカスエラーが生じた際にも上記した
動作で補正される。
【0030】(例5)本発明の光ピックアップ装置の他
の実施例を図5に基づいて説明すると、本実施例装置
は、例4のプリズム409に代えて、屈折率可変内面反
射プリズム509を使用している。半導体レーザ501
からの出射光がコリメートレンズ502及びビームスプ
リッタ506を介して上記プリズム509により反射さ
れて立ち上げられ、対物レンズ504を介して記録媒体
505上の一点に集光される。上記記録媒体505の反
射光は、対物レンズ504を通過しプリズム509で該
記録媒体509にほぼ平行に屈折反射し、ビームスプリ
ッタ503により反射して光路を換えられ、集光レンズ
506及びシリンドリカルレンズ507を介してフォト
ディテクタ508で受光される。
【0031】以後、トラッキングエラーまたフォーカス
エラーが生じた際には上記した動作で補正される。
【0032】上記のように屈折率可変内面反射プリズム
509を使用することにより、例4と比べ部品点数を増
やすことなく、ピックアップの薄型化が実現できる。
【0033】(例6)本発明の光ピックアップ装置の他
の実施例を図6に基づいて説明すると、本実施例装置
は、例4のプリズム509に代えて、屈折率可変ビーム
整形プリズム609を使用する。半導体レーザ601か
らの楕円形の出射光がコリメートレンズ602を介して
上記プリズム609を通ってほぼ円形に整形されビーム
スプリッタ609及び対物レンズ604を介して記録媒
体305上の一点に集光される。
【0034】以後、トラッキングエラーまたフォーカス
エラーが生じた際には上記した動作で補正される。上記
のように屈折率可変ビーム整形プリズム609を使用す
ることにより、例4と比べ部品点数を増やすことなく、
半導体レーザ601の出射ビームの整形を行い、半導体
レーザ601の出射光を効率よく記録媒体605に導く
ことができる。
【0035】
【発明の効果】本発明による光ピックアップ装置は、以
上のように、一つは、発振波長可変型の半導体レーザ
と、半導体レーザからの光を記録媒体上に集光させる対
物レンズと、入射波長により屈折率の異なる材質で形成
されたプリズムが上記半導体レーザと対物レンズ間に配
置され、記録媒体からの反射光に基づいてトラッキング
エラーを検出するフォトディテクタと、フォトディテク
タで検出されるトラッキングエラー信号に基づき、この
トラッキングエラーがなくなるように上記半導体レーザ
の発振波長を制御する発振波長制御手段とを備えている
構成である。
【0036】これにより、発振波長可変型の半導体レー
ザと入射波長により屈折率の異なる材質で形成された、
プリズムとを使用し半導体レーザの発振波長を変化させ
てプリズムからの出射角を変化させることにより、対物
レンズを記録媒体の半径方向に駆動することなくトラッ
キングサーボを行うようにしたので、対物レンズの半径
方向への駆動手段が不要となりアクセスにともなう機械
的振動等により記録媒体上での光ビームが振動すること
はなくアクセスの高速化がはかれるという効果を奏す
る。
【0037】また、プリズムとして内面反射型のものを
使用し、このプリズムにより、光路をほぼ90°変更す
るようにすれば、独立の立ち上げミラーを用いずにピッ
クアップを薄型化できる。
【0038】また、プリズムに半導体レーザの楕円出射
光をほぼ円形に整形する機能をもたせれば、独立の整形
プリズムを用いずに、半導体レーザの出射光を効率よく
記録媒体に導くことができる。
【0039】またもう一つは、半導体レーザと、半導体
レーザからの光を記録媒体上に集光させる対物レンズ
と、屈折率の制御可能な材質で形成されたプリズムが上
記半導体レーザと対物レンズ間に配置され、記録媒体か
らの反射光に基づいてトラッキングエラーを検出するフ
ォトディテクタと、フォトディテクタで検出されるトラ
ッキングエラー信号に基づき、このトラッキングエラー
がなくなるように上記プリズムの屈折率を制御する屈折
率制御手段とを備えている構成である。
【0040】これにより、屈折率可変型の材質で形成さ
れた、プリズムを使用しその屈折率を変化させてプリズ
ムからの出射角を変化させることにより、対物レンズを
記録媒体の半径方向に駆動することなくトラッキングサ
ーボを行うようにしたので、対物レンズの半径方向への
駆動手段が不要となりアクセスにともなう機械的振動等
により記録媒体上での光ビームが振動することはなくア
クセスの高速化がはかれるという効果を奏する。
【0041】また、プリズムとして内面反射型のものを
使用し、このプリズムにより、光路をほぼ90°変更す
るようにすれば、独立の立ち上げミラーを用いずにピッ
クアップを薄型化できる。
【0042】また、プリズムに半導体レーザの楕円出射
光をほぼ円形に整形する機能をもたせれば、独立の整形
プリズムを用いずに、半導体レーザの出射光を効率よく
記録媒体に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明における例1の光ピックア
ップ装置の概略構成図であり、図1(b)は本発明の光
ピックアップ装置による対物レンズ駆動部を示す正面図
である。
【図2】本発明における例2の光ピックアップ装置の概
略構成図である。
【図3】本発明における例3の光ピックアップ装置の概
略構成図である。
【図4】本発明における例4の光ピックアップ装置の概
略構成図である。
【図5】本発明における例5の光ピックアップ装置の概
略構成図である。
【図6】本発明における例6の光ピックアップ装置の概
略構成図である。
【図7】図7(a)は従来の光ピックアップ装置の概略
構成図であり、図7(b)は従来の光ピックアップ装置
による対物レンズ駆動部を示す正面図である。
【符号の説明】
101,201,301 発振波長可変半導体レーザ 401,501,601,701 半導体レーザ 102,202,302,402,502,602,7
02 コリメートレンズ 103,203,303,403,503,603,7
03 ビームスプリッタ 104,204,304,404,504,604,7
04 対物レンズ 105,205,305,405,505,605,7
05 記録媒体 106,206,306,406,506,606,7
06 集光レンズ 107,207,307,407,507,607,7
07 シリンドリカルレンズ 108,208,308,408,508,608,7
08 フォトディテクタ 109 プリズム 209 内面反射プリズム 309 ビーム整形プリズム 409 屈折率可変プリズム 509 屈折率可変内面反射プリズム 609 屈折率可変ビーム整形プリズム 110,210,310 発振波長制御部 410,510,610 屈折率制御部 111,711 光ピックアップの支持台 114,714 フォーカス用リンク板ばね 116,716 フォーカス用コイル 118,718 フォーカス用マグネット 712 トラッキング用板ばね 715 トラッキング用コイル 717 トラッキング用マグネット

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記録媒体に光を照射させて情報の記録・
    再生または記録若しくは再生の一方を行なう光ピックア
    ップ装置において、光源と記録媒体の間の光路内に、発
    振波長の制御が可能なレーザ光源と、該レーザ光源から
    出射される光ビームの光路を曲げ波長により屈折率の異
    なるプリズムと、光路が曲げられた光ビームを上記記録
    媒体上に集光させる光学素子と、記録媒体からの反射光
    に基づいてトラッキングエラーを検出するフォトディテ
    クタと、トラッキングエラーの信号に基づいて上記レー
    ザ光源の発振波長を制御することにより、上記プリズム
    により光路を曲げられた光ビームを、上記記録媒体上に
    集光させる光学素子を通って該記録媒体上の情報トラッ
    クに追従させる制御手段とを具備することを特徴とする
    光ピックアップ装置。
  2. 【請求項2】 上記プリズムは、光路をほぼ90°変更
    するものであることを特徴とする、請求項1に記載の光
    ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】 上記レーザ光源は出射された光ビームが
    楕円形となる発振波長制御可能な半導体レーザで構成
    し、上記プリズムは該半導体レーザより出射される楕円
    形ビームをほぼ円形に整形させる形状に構成し配置する
    ことを特徴とする、請求項1に記載の光ピックアップ装
    置。
  4. 【請求項4】 記録媒体に光を照射させて情報の記録・
    再生または記録若しくは再生の一方を行なう光ピックア
    ップ装置において、光源と記録媒体の間の光路内に、レ
    ーザ光源と、該レーザ光源から出射される光ビームの光
    路を曲げ屈折率の制御が可能な材質からなるプリズム
    と、該光路を曲げられた光ビームを上記記録媒体上に集
    光させる光学素子と、該記録媒体からの反射光に基づい
    てトラッキングエラーを検出するフォトディテクタと、
    トラッキングエラーの信号に基づいて上記プリズムの屈
    折率を制御することにより、該プリズムにより光路を曲
    げられた光ビームを、上記記録媒体上に集光させる光学
    素子を通って該記録媒体上の情報トラックに追従させる
    制御手段とを具備することを特徴とする光ピックアップ
    装置。
  5. 【請求項5】 上記プリズムは、光路をほぼ90°変更
    するものであることを特徴とする、請求項4に記載の光
    ピックアップ装置。
  6. 【請求項6】 上記レーザ光源は出射された光ビームが
    楕円形となる半導体レーザで構成し、上記プリズムは該
    半導体レーザより出射される楕円形ビームをほぼ円形に
    整形させるような形状に構成し配置することを特徴とす
    る、請求項4に記載の光ピックアップ装置。
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