JPH05266500A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH05266500A
JPH05266500A JP4090102A JP9010292A JPH05266500A JP H05266500 A JPH05266500 A JP H05266500A JP 4090102 A JP4090102 A JP 4090102A JP 9010292 A JP9010292 A JP 9010292A JP H05266500 A JPH05266500 A JP H05266500A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォーカシング誤差信号のS/N比を向上す
る。光磁気信号に対する複屈折の影響を抑制する。 【構成】 偏光ビームスプリッタ8で分割したP偏光成
分およびS偏光成分は、光束を中央部分と周辺部分に分
割しかつ集束する光学素子31,33を通り、受光素子
32,34に入る。受光素子32,34は中央部の集束
光を受光する部分32a,34aと周辺部の集束光を受
光する部分32b,34bに分割され、部分32a,3
4aはさらに3分割され、部分32b,34bはトラッ
キング対応方向に2分割される。部分32a,34aの
受光信号からフォーカシング誤差信号と光磁気信号を形
成し、部分32b,34bの受光信号からトラッキング
誤差信号を形成する。また、受光信号の総和から再生信
号を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光記録媒体からの反射
光を検出光学系に導いてトラッキング誤差信号およびフ
ォーカシング誤差信号を形成する光ピックアップ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図4(a)は、光磁気ディスクにデータ
を記録/再生/消去するための光ピックアップ装置の一
例を示している。なお、この場合、フォーカシング誤差
信号は、非点収差法により検出され、また、トラッキン
グ誤差信号は、プッシュプル法により検出される。
【0003】同図において、半導体レーザ1から出力さ
れる光は、コリメートレンズ2によって平行光に変換さ
れた後に、ビームスプリッタ3によって反射され、偏向
プリズム4により反射されて対物レンズ5に導かれ、対
物レンズ5によって絞られる。これにより、光磁気ディ
スク6の記録面上に微小なスポットが形成され、データ
の記録/再生/消去が行なわれる。
【0004】光磁気ディスク6からの反射光は、再度対
物レンズ5および偏光ビームスプリッタ4を通り、ビー
ムスプリッタ3を透過し、さらに、1/2波長板7を透
過して、その偏光面が45度回転されたのちに、偏光ビ
ームスプリッタ8に入射し、この偏光ビームスプリッタ
8により、S偏光成分とP偏光成分に分割される。
【0005】偏光ビームスプリッタ8を透過したP偏光
成分の光束は、集束レンズ9により集束され、シリンド
リカルレンズ10を透過した後に、4分割受光素子11
に入射される。また、偏光ビームスプリッタ8により反
射されたS偏光成分の光束は、集束レンズ12により集
束され、2分割受光素子13に入射される。
【0006】4分割受光素子11の4つの受光面からそ
れぞれ得られる受光信号に基づいて、光磁気ディスク6
の記録面に対する対物レンズ5のフォーカシング誤差信
号が得られ、2分割受光素子13の2つの受光面からそ
れぞれ得られる受光信号の差分に基づいて、光磁気ディ
スク6に形成されている記録トラックの案内溝に対する
スポットのトラッキング誤差信号が形成される。
【0007】4分割受光素子11の4つの受光面からそ
れぞれ得られる受光信号の総和と、2分割受光素子13
の2つの受光面からそれぞれ得られる受光信号の総和の
差分に基づいて、光磁気ディスク6のユーザデータ領域
からの再生信号をあらわす光磁気信号が得られ、4分割
受光素子11の4つの受光面からそれぞれ得られる受光
信号と、2分割受光素子13の2つの受光面からそれぞ
れ得られる受光信号の総和に基づいて、光磁気ディスク
6のプリフォーマット領域からの再生信号が得られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このようにして、従来
の光ピックアップ装置では、光磁気ディスク6からの反
射光の全光束を使用して、フォーカシング誤差信号を形
成しているので、次のような不都合を生じていた。
【0009】すなわち、図4(b)に示すように、対物
レンズ5の口径20の中央部20aには、光磁気ディス
ク6からの反射光の回折0次光が位置し、また、周辺部
20b,20cには、光磁気ディスク6からの反射光の
回折±1次光が位置している。
【0010】ここで、光磁気ディスク6の記録トラック
の案内溝に対するスポットの位置誤差をあらわすトラッ
キング誤差信号は、反射光の回折現象を利用して形成し
ているので、光磁気ディスク6からの反射光の回折±1
次光には、このトラッキング誤差信号の信号光成分が含
まれる。
【0011】このために、とくに、スポットが案内溝を
横切るとき、トラッキング誤差信号の信号成分がフォー
カス誤差信号にノイズとして混入し、フォーカス誤差信
号のS/N比が低下するという不都合を生じていた。
【0012】また、対物レンズ5の周辺部および光磁気
ディスク6で生じる複屈折により、光磁気ディスク6か
らの反射光には、光束の周辺部に楕円偏光の部分が生じ
ているので、上述のように、光磁気ディスク6からの反
射光の全光束を用いて光磁気を形成すると、この複屈折
(楕円偏光)の影響が光磁気信号にあらわれるという不
都合も生じていた。
【0013】本発明は、かかる従来技術の不都合を解消
するためになされたものであり、S/N比の良好なフォ
ーカス誤差信号を得ることができ、かつ、安価な光ピッ
クアップ装置を提供することを目的としている。また、
光磁気信号に対する複屈折の影響を抑制できる光ピック
アップ装置を提供することも目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、光記録媒体か
らの反射光を検出光学系に導いてトラッキング誤差信号
およびフォーカシング誤差信号を形成する光ピックアッ
プ装置において、上記検出光学系は、反射光の光束を集
束するとともに光束を中央部と周辺部に分割する光学素
子と、この光学素子により分割された中央部の光束を受
光してフォーカシング誤差信号を形成する第1の受光素
子と、上記光学素子により分割された周辺部の光束を受
光してトラッキング誤差信号を形成する第2の受光素子
を備えたものである。また、前記光学素子は、単レンズ
からなり、この単レンズは、その第一面は中央部が球面
でかつそれ以外の部分が平面に形成される一方、その第
二面は球面に形成され、上記第一面により前記反射光の
光束を中央部と周辺部に分割し、上記第二面により前記
反射光の光束を集束するようにするとよい。
【0015】また、前記第1の受光素子は、その受光面
が3分割され、前記フォーカス誤差信号は、上記第1の
受光素子の中央に位置する分割受光面から出力される受
光信号と、上記第1の受光素子のそれ以外の分割受光面
から出力される受光信号の総和との差分に基づいて形成
するようにするとよい。また、前記第2の受光素子は、
その受光面がトラッキング対応方向に2分割され、前記
トラッキング誤差信号は、上記第2の受光素子のそれぞ
れの受光面から出力される受光信号の差分に基づいて形
成するようにするとよい。
【0016】また、前記第1の受光素子と前記第2の受
光素子は、同一の受光素子の受光面を分割して形成さ
れ、上記第1の受光素子は、上記受光面の中央部に設け
られるとともに、上記第2の受光素子は、上記受光面の
周辺部に設けられるようにするとよい。
【0017】また、光磁気記録媒体からの反射光を検出
光学系に導いてトラッキング誤差信号、フォーカシング
誤差信号、光磁気信号、および、プリフォーマット信号
を形成する光ピックアップ装置において、上記検出光学
系は、反射光をP偏光成分とS偏光成分に分割する偏光
ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタにより
分割された一方の光束を集束するとともにその光束を中
央部と周辺部に分割する第1の光学素子と、この第1の
光学素子により分割された中央部の光束を受光してフォ
ーカシング誤差信号を形成する第1の受光素子と、上記
第1の光学素子により分割された周辺部の光束を受光し
てトラッキング誤差信号を形成する第2の受光素子と、
上記偏光ビームスプリッタにより分割された他方の光束
を集束するとともにその光束を中央部と周辺部に分割す
る第2の光学素子と、この第2の光学素子により分割さ
れた中央部の光束を受光してフォーカシング誤差信号を
形成する第3の受光素子と、上記第2の光学素子により
分割された周辺部の光束を受光してトラッキング誤差信
号を形成する第4の受光素子とを備え、上記第1の受光
素子から出力される受光信号と上記第3の受光素子から
出力される受光信号の差分に基づいて光磁気信号を形成
するとともに、上記第1の受光素子から出力される受光
信号と上記第2の受光素子から出力される受光信号と上
記第3の受光素子から出力される受光信号と上記第4の
受光素子から出力される受光信号の総和に基づいてプリ
フォーマット信号を形成するようにしたものである。
【0018】
【作用】したがって、光記録媒体からの反射光の中央の
光束を用いてフォーカシング誤差信号を形成しているの
で、フォーカシング誤差信号を形成するための信号光成
分に含まれる回折±1次光を抑制することができ、フォ
ーカシング誤差信号のS/N比を向上することができ
る。また、光磁気ディスクからの反射光の中央の光束を
用いて光磁気信号を形成しているので、光磁気信号に対
する複屈折の影響を抑制することができる。
【0019】
【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。
【0020】図1(a),(b),(c)は、本発明の
一実施例を示している。この実施例では、ダブルビーム
サイズ法を用いてフォーカシング誤差信号を形成し、プ
ッシュプル法を用いてトラッキング誤差信号を形成して
いる。なお、図において、図4(a)と同一部分および
相当する部分には、同一符号を付している。
【0021】図において、光磁気ディスク6からの反射
光は、偏光ビームスプリッタ8によって、S偏光成分と
P偏光成分に分割される。そのP偏光成分は、光束を中
央部分と周辺部分に分割するとともに光束を集束する光
学素子31を通り、受光素子32で受光される。
【0022】光学素子31は、その第一面31aの中央
部分で、光磁気ディスク6からの反射光の回折0次光が
占める部分が凸状の球面31aaに形成されるととも
に、それ以外の部分は平面31abに形成されている。
また、光学素子31の第二面31bは球面に形成されて
いる。したがって、光学素子31の中央部分の焦点距離
は、周辺部分の焦点距離よりも短くなる。
【0023】受光素子32は、その受光面が、光学素子
31により分割された中央部の集束光を受光する部分3
2aと、光学素子31により分割された周辺部の集束光
を受光する部分32bに分割されており、部分32a
は、さらに3つの部分32aa,32ab,32acに
分割されている。また、部分32bは、光磁気ディスク
6のトラッキング方向に2つの部分32ba,32bb
に分割されている。
【0024】偏光ビームスプリッタ8によって分割され
たS偏光成分は、光束を中央部分と周辺部分に分割する
とともに光束を集束する光学素子33を通り、受光素子
34で受光される。ここで、光学素子33は光学素子3
1と同一の構成をもち、光学素子33で光学素子31と
同一部分には、光学素子31と対応する符号を付してい
る。また、受光素子34は受光素子32と同一の構成を
もち、受光素子34で受光素子32と同一部分には、受
光素子32と対応する符号を付している。
【0025】また、光学素子31と光学素子33は、対
物レンズ5からの光路長が同一になる位置に配設されて
いる。また、受光素子32は、合焦状態における光学素
子31の中央部の焦点位置F1から、対物レンズ5に距
離Lだけ近づいた位置に位置決めされている。また、受
光素子34は、合焦状態における光学素子33の中央部
の焦点位置F2から、対物レンズ5から距離Lだけ遠ざ
かる位置に位置決めされている。
【0026】したがって、対物レンズ5の焦点が光磁気
ディスク6の記録面に一致している合焦状態では、図2
(a)に示したように、受光素子32の部分32aに形
成されるスポットSPaと、受光素子34の部分34a
に形成されるスポットSPcは同じ大きさになる。
【0027】また、光磁気ディスク6の記録面が対物レ
ンズ5の焦点よりも近づいている状態では、同図(b)
に示したように、光学素子31,33の焦点F1’,F
2’が後方に移動するので、受光素子32の部分32a
に形成されるスポットSPaは合焦状態の場合よりも大
きくなり、受光素子34の部分34aに形成されるスポ
ットSPcは合焦状態の場合よりも小さくなる。
【0028】また、光磁気ディスク6の記録面が対物レ
ンズ5の焦点よりも遠ざかっている状態では、同図
(c)に示したように、光学素子31,33の焦点F
1”,F2”が前方に移動するので、受光素子32の部
分32aに形成されるスポットSPaは合焦状態の場合
よりも小さくなり、受光素子34の部分34aに形成さ
れるスポットSPcは合焦状態の場合よりも大きくな
る。
【0029】以上のことから、受光素子32の部分32
aa,32ab,32acから得られる受光信号をP
a,Pb,Pcとし、受光素子34の部分34aa,3
4ab,34acから得られる受光信号をPd,Pe,
Pfとすると、フォーカシング誤差信号EFは、次式
(I)を用いて算出することができる。
【0030】 EF=(Pa+Pc−Pb)−(Pd+Pf−Pe) … (I)
【0031】この場合、合焦状態ではフォーカシング誤
差信号EFの値は「0」になり、光磁気ディスク6の記
録面が対物レンズ5の焦点よりも近づいている状態で
は、フォーカシング誤差信号EFの値は正の値になり、
光磁気ディスク6の記録面が対物レンズ5の焦点よりも
遠ざかっている状態では、フォーカシング誤差信号EF
の値は負の値になる。
【0032】このようにして、本実施例では、光磁気デ
ィスク6からの反射光の回折±1次光をあまり含まない
信号光成分を用いて、フォーカシング誤差信号EFを形
成しているので、フォーカシング誤差信号EFのS/N
比が良好になる。
【0033】また、受光素子32の部分32bと、受光
素子34の部分34bには、対物レンズ5の合焦状態に
かかわらず、光磁気ディスク6からの反射光の回折±1
次光を多く含むスポットSPcおよびスポットSPdが
形成される。
【0034】したがって、受光素子32の部分32b
a,32bbからそれぞれ出力される受光信号をPg,
Phとし、受光素子34の部分34ba,34bbから
それぞれ出力される受光信号をPi,Pjとすると、ト
ラッキング誤差信号ETは、次式(II)を用いて算出
することができる。
【0035】 ET=(Pg−Ph)+(Pi−Pj) … (I
I)
【0036】また、光磁気ディスク6のユーザデータ領
域からの再生信号をあらわす光磁気信号MO、および、
光磁気ディスク6のプリフォーマット領域からの再生信
号RFは、それぞれ次の式(III),(IV)を用い
て算出することができる。
【0037】 MO=(Pa+Pb+Pc)−(Pd+Pe+Pf) … (III)
【0038】 RF=Pa+Pb+Pc+Pd+Pe+Pf+Pg+Ph+Pi+Pj … (IV)
【0039】このようにして、本実施例では、光磁気デ
ィスク6からの反射光の回折±1次光をあまり含まない
信号光成分を用いて、光磁気信号MOを形成しているの
で、複屈折の影響を受けない光磁気信号MOを得ること
ができる。また、受光素子32の部分32aおよび受光
素子34の部分34aという小面積の受光面から得た受
光信号を用いて光磁気信号MOを形成しているので、光
磁気信号MOの応答性が良好になり、光磁気信号MOの
周波数特性が向上する。
【0040】図3は、受光素子32,34から出力され
る受光信号Pa,Pb,Pc,Pd,Pe,Pf,P
g,Ph,Pi,Pjから、フォーカシング誤差信号E
F、トラッキング誤差信号ET、光磁気信号MO、およ
び、再生信号RFを形成する信号処理回路の一例を示し
ている。
【0041】同図において、受光素子32の部分32a
aから出力される受光信号Paは、加減算器41の第1
のプラス入力端および加算器42の第1のプラス入力端
に加えられ、受光素子32の部分32abから出力され
る受光信号Pbは、加減算器41のマイナス入力端およ
び加算器42の第2のプラス入力端に加えられ、受光素
子32の部分32acから出力される受光信号Pcは、
加減算器41の第2のプラス入力端および加算器42の
第3のプラス入力端に加えられる。
【0042】受光素子32の部分32baから出力され
る受光信号Pgは、減算器43のプラス入力端および加
算器44の一方のプラス入力端に加えられ、受光素子3
2の部分32bbから出力される受光信号Phは、減算
器43のマイナス入力端および加算器44の他方のプラ
ス入力端に加えられている。
【0043】受光素子34の部分34aaから出力され
る受光信号Pdは、加減算器45の第1のプラス入力端
および加算器46の第1のプラス入力端に加えられ、受
光素子34の部分34abから出力される受光信号Pe
は、加減算器45のマイナス入力端および加算器46の
第2のプラス入力端に加えられ、受光素子34の部分3
4acから出力される受光信号Pfは、加減算器45の
第2のプラス入力端および加算器46の第3のプラス入
力端に加えられる。
【0044】受光素子34の部分34baから出力され
る受光信号Piは、減算器47のプラス入力端および加
算器48の一方のプラス入力端に加えられ、受光素子3
4の部分34bbから出力される受光信号Pjは、減算
器47のマイナス入力端および加算器48の他方のプラ
ス入力端に加えられている。
【0045】加減算器41の出力信号は減算器49のプ
ラス入力端に加えられている。加算器42の出力信号は
減算器50のプラス入力端および加算器51の第1のプ
ラス入力端に加えられている。減算器43の出力信号は
加算器52の一方のプラス入力端に加えられている。加
算器44の出力信号は加算器51の第2のプラス入力端
に加えられている。
【0046】加減算器45の出力信号は減算器49のマ
イナス入力端に加えられている。加算器46の出力信号
は減算器50のマイナス入力端および加算器51の第3
のプラス入力端に加えられている。減算器47の出力信
号は加算器52の他方のプラス入力端に加えられてい
る。加算器48の出力信号は加算器51の第4のプラス
入力端に加えられている。
【0047】減算器49の出力信号、減算器50の出力
信号、加算器51の出力信号、および、加算器52の出
力信号は、それぞれフォーカシング誤差信号EF、光磁
気信号MO、再生信号RF、および、トラッキング誤差
信号ETとして、この信号処理回路の次段回路に出力さ
れている。
【0048】ところで、上述した実施例では、ダブルビ
ームサイズ法を用いてフォーカシング誤差信号を形成し
ているが、それ以外の方法を用いる場合にも、本発明を
同様にして適用することができる。また、トラッキング
サーボ制御をサンプルサーボ方式で実現する場合にも、
本発明を同様に適用できる。
【0049】また、上述した実施例では、光磁気ディス
クを記録媒体として用いる場合について説明したが、追
記型光ディスクを記録媒体として用いる場合にも、本発
明を同様にして適用できる。
【0050】なお、上述した実施例では、光学素子の第
二面を球面に形成したが、この第二面の形状は、光束を
集束できる形状であればよく、例えば、非球面形状に形
成することができる。
【0051】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光記録媒体からの反射光の中央の光束を用いてフォーカ
シング誤差信号を形成しているので、フォーカシング誤
差信号を形成するための信号光成分に含まれる回折±1
次光を抑制することができ、フォーカシング誤差信号の
S/N比を向上することができる。また、光磁気ディス
クからの反射光の中央の光束を用いて光磁気信号を形成
しているので、光磁気信号に対する複屈折の影響を抑制
することができるという効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例にかかる光ピックアップ装置
の光学系を示す概略構成図。
【図2】ダブルビームサイズ法によるフォーカシング誤
差信号の形成方法原理を説明するための概略図。
【図3】受光素子32,34から出力される受光信号P
a,Pb,Pc,Pd,Pe,Pf,Pg,Ph,P
i,Pjから、フォーカシング誤差信号EF、トラッキ
ング誤差信号ET、光磁気信号MO、および、再生信号
RFを形成する信号処理回路の一例を示したブロック
図。
【図4】本光ピックアップ装置の光学系の従来例を示す
概略構成図。
【符号の説明】
31,33 光学素子 31a,33a 第一面 31b,33b 第二面 31aa,33aa 球面 32,34 受光素子 41,45 加減算器 42,44,46,48,51,52 加算器 43,47,49,50 減算器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光記録媒体からの反射光を検出光学系に
    導いてトラッキング誤差信号およびフォーカシング誤差
    信号を形成する光ピックアップ装置において、上記検出
    光学系は、反射光の光束を集束するとともに光束を中央
    部と周辺部に分割する光学素子と、この光学素子により
    分割された中央部の光束を受光してフォーカシング誤差
    信号を形成する第1の受光素子と、上記光学素子により
    分割された周辺部の光束を受光してトラッキング誤差信
    号を形成する第2の受光素子を備えたことを特徴とする
    光ピックアップ装置。
  2. 【請求項2】 前記光学素子は、単レンズからなり、こ
    の単レンズは、その第一面は中央部が球面でかつそれ以
    外の部分が平面に形成される一方、その第二面は球面に
    形成され、上記第一面により前記反射光の光束を中央部
    と周辺部に分割し、上記第二面により前記反射光の光束
    を集束することを特徴とする請求項1記載の光ピックア
    ップ装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の受光素子は、その受光面が3
    分割され、前記フォーカス誤差信号は、上記第1の受光
    素子の中央に位置する分割受光面から出力される受光信
    号と、上記第1の受光素子のそれ以外の分割受光面から
    出力される受光信号の総和との差分に基づいて形成され
    ることを特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第2の受光素子は、その受光面がト
    ラッキング対応方向に2分割され、前記トラッキング誤
    差信号は、上記第2の受光素子のそれぞれの受光面から
    出力される受光信号の差分に基づいて形成されることを
    特徴とする請求項1記載の光ピックアップ装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の受光素子と前記第2の受光素
    子は、同一の受光素子の受光面を分割して形成され、上
    記第1の受光素子は、上記受光面の中央部に設けられる
    とともに、上記第2の受光素子は、上記受光面の周辺部
    に設けられていることを特徴とする請求項1記載の光ピ
    ックアップ装置。
  6. 【請求項6】 光磁気記録媒体からの反射光を検出光学
    系に導いてトラッキング誤差信号、フォーカシング誤差
    信号、光磁気信号、および、プリフォーマット信号を形
    成する光ピックアップ装置において、 上記検出光学系は、反射光をP偏光成分とS偏光成分に
    分割する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプ
    リッタにより分割された一方の光束を集束するとともに
    その光束を中央部と周辺部に分割する第1の光学素子
    と、この第1の光学素子により分割された中央部の光束
    を受光してフォーカシング誤差信号を形成する第1の受
    光素子と、上記第1の光学素子により分割された周辺部
    の光束を受光してトラッキング誤差信号を形成する第2
    の受光素子と、上記偏光ビームスプリッタにより分割さ
    れた他方の光束を集束するとともにその光束を中央部と
    周辺部に分割する第2の光学素子と、この第2の光学素
    子により分割された中央部の光束を受光してフォーカシ
    ング誤差信号を形成する第3の受光素子と、上記第2の
    光学素子により分割された周辺部の光束を受光してトラ
    ッキング誤差信号を形成する第4の受光素子とを備え、 上記第1の受光素子から出力される受光信号と上記第3
    の受光素子から出力される受光信号の差分に基づいて光
    磁気信号を形成するとともに、上記第1の受光素子から
    出力される受光信号と上記第2の受光素子から出力され
    る受光信号と上記第3の受光素子から出力される受光信
    号と上記第4の受光素子から出力される受光信号の総和
    に基づいてプリフォーマット信号を形成することを特徴
    とする光ピックアップ装置。
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