JPH07296437A - 光学ディスク再生装置 - Google Patents

光学ディスク再生装置

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JPH07296437A
JPH07296437A JP8953794A JP8953794A JPH07296437A JP H07296437 A JPH07296437 A JP H07296437A JP 8953794 A JP8953794 A JP 8953794A JP 8953794 A JP8953794 A JP 8953794A JP H07296437 A JPH07296437 A JP H07296437A
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light
optical disk
beams
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optical
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JP8953794A
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Atsushi Fukumoto
敦 福本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の光源波長よりも短波長の光を使用して
も再生信号のSN比を劣化を抑えて高品質の再生信号を
得ることができる光学ディスク再生装置の提供を目的と
する。 【構成】 光学ディスク再生装置は、光磁気ディスク1
にレーザ光源からレーザ光を照射させ、この光磁気ディ
スク1からの戻り光を光学ピックアップ部3の偏光ビー
ムスプリッタ37でP偏光とS偏光に分けられた光を検
出する光検出器39a、39bで検出し、信号処理部4
の電流/電圧変換部41に検出出力を供給する。電流/
電圧変換部41からの出力電圧が差動増幅部42で各ビ
ーム毎に得られた一対一対応するP偏光とS偏光の電圧
として差動増幅され、これらの各出力がタイミング調整
加算部43で加算タイミングの調整後に加算されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光源からの出射光を光
学ディスクに照射してその戻り光により記録された情報
を再生する光学ディスク再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現行の光学ディスク再生装置は、光学ピ
ックアップ内に内蔵されているレーザ光源として半導体
レーザ素子を用いている。この半導体レーザ素子が出射
するレーザ光は、現在、 780nm〜 830nm程度の範囲にあ
る波長が多く用いられている。
【0003】光学ディスク再生装置は、この半導体レー
ザ素子からのレーザ光を記録媒体である光学ディスクに
照射している。光学ディスク再生装置では、光学ディス
クからの戻り光に含まれる記録情報を光学ピックアップ
内のフォトディテクタで電気信号に光電変換している。
光学ディスク再生装置は、光学ピックアップからの出力
信号に対して信号処理部で各種の信号処理を施して再生
信号を生成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近のディ
ジタル記録における高密度記録技術の進展には目覚まし
いものがある。この高密度記録を可能にしているのは、
記録媒体等の高性能化だけでなく、光学ディスク再生装
置に使用する各部部品の機能や動作精度を高める技術に
よっている。例えば、光学ディスク再生装置で使用され
ている半導体レーザ素子は、 780nm〜 830nm程度の範囲
のレーザ光を出射していることを述べたが、より一層の
高密度記録の要求を満たすためには、レーザ光の短波長
化が必要になる。すなわち、光学ディスク再生装置は、
例示したレーザ光の波長より短い可視光を光源に用いる
必要が生じる。
【0005】ところが、可視光を光源として使用した場
合、光学ディスクから戻ってくる戻り光を検出するフォ
トディテクタは、このフォトディテクタの波長特性が可
視光の波長領域まで延びていないので、感度低下を起こ
してしまう。これによって、フォトディテクタによって
光学ディスクから再生されるRF信号にも信号レベルの
低下等の影響を引き起こしてしまう。
【0006】このように可視光を光源として使用する
と、光学ディスク再生装置が出力する再生信号に波長依
存しないショットノイズとして例えばフォトディテクタ
による光電変換ノイズが影響するようになる。また、光
学ディスク再生装置は、感度低下を抑制するため、再生
信号の信号レベルを増幅する必要が生じる。この信号レ
ベルの増幅に伴ってアンプノイズが発生してしまう。
【0007】これら光電変換ノイズ及びアンプノイズ等
を加算して表す全ノイズレベルが、可視光を光源の使用
により、従来の光学ディスク再生装置の全ノイズレベル
に比べて高くなる。このような状態で、光学ディスク再
生装置は、正常な動作及び品質の高い再生信号を出力す
ることができなくなってしまう。換言すれば、光学ディ
スク再生装置には、可視光使用時におけるこの装置の動
作可能なSN比の限界が与えられることになる。従っ
て、このSN比の限界を満たすことができない光学ディ
スク再生装置は、従来の記録密度よりも記録密度を向上
させることができない。
【0008】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みてなされたものであり、従来の光源波長よりも短波
長の光を使用しても再生信号のSN比を劣化を抑えて高
品質の再生信号を得ることができる光学ディスク再生装
置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光学ディス
ク再生装置は、上述した課題を解決するために、光学デ
ィスクに照射した入射光に対する戻り光により記録され
た情報を再生する光学ディスク再生装置において、光学
ディスクの同一トラック上に複数のビーム照射させるビ
ーム照射部と、光学ディスクからの戻り光の各ビームを
それぞれ検出する複数の受光部が配された光検出器と、
この光検出器からの出力をタイミング調整して加算する
タイミング調整加算部とを有することを特徴としてい
る。
【0010】ビーム照射部には、グレーティングが用い
られることが好ましい。複数のビームとしては、複数の
光源からの出射光を用いる方法でもよい。また、光学デ
ィスクには、光磁気ディスクを使用する。光源からの出
射光には、可視波長の光が用いられる。
【0011】
【作用】本発明に係る光学ディスク再生装置では、ビー
ム照射部からの複数のビームを光学ディスクの同一トラ
ック上に照射させ、この光学ディスクからの各ビームに
対する戻り光を光検出器に配されている複数の受光部
(光検出素子)で検出してタイミング調整加算部に供給
する。タイミング調整加算部は、最後の戻り光の検出時
を基準にそれ以前に検出された各ビームの出力に対して
等間隔な各ビーム間の距離に比例したタイミング遅延を
行い加算することにより、一つの記録領域(ピット)に
対して照射されるビームの回数を複数回にし、同期をと
りながら得られた信号レベルを加算平均してランダムノ
イズを抑えて再生信号のSN比を改善させている。
【0012】ビーム照射部は、グレーティングを使用し
て複数のビームを生成することにより、それぞれ出射さ
れるビームの強度を均一にしている。
【0013】複数のビームとしては、複数の光源からの
出射光を用いることにより、高価なグレーティングを用
いずに済ませることができる。
【0014】光学ディスクに光磁気ディスクを用いるこ
とにより、この光磁気ディスクからの反射光のP偏光と
S偏光成分を検出する光検出器を2つずつ備える装置構
成になる。
【0015】ビーム照射部からの出射光には可視波長の
光を用いることにより、記録密度の向上に寄与できる。
【0016】
【実施例】以下、本発明に係る光学ディスク再生装置の
一実施例について、図面を参照しながら説明する。ここ
で、本発明の実施例は、例えば光学ディスクとして光磁
気ディスクを用い、この光磁気ディスクに記憶されてい
る情報を再生する光磁気ディスク再生装置の具体的な一
例を挙げて説明する。この光学ディスク再生装置は、差
動検出法を用いて情報の再生を行っている。
【0017】光磁気ディスク再生装置は、例えば図1に
示すように、光磁気ディスク1を載置したターンテーブ
ル(図示せず)を回転させるスピンドルモータ2と、光
磁気ディスク1にレーザ光源からレーザ光を照射させ、
この光磁気ディスク1からの戻り光を検出する光検出器
39a、39bを有する光学ピックアップ部3と、光学
ピックアップ部3から得られた検出出力に信号処理を施
す信号処理部4と、光学ピックアップ部3のアクチュエ
ータ部の動作制御を行うピックアップ制御部5と、上記
スピンドルモータ2の回転を制御する回転制御部6とで
構成されている。
【0018】スピンドルモータ2は、回転制御部6から
供給されるスピンドル回転駆動信号に応じて載置された
光磁気ディスク1を矢印R方向に回転させている。スピ
ンドルモータ2は、例えばスピンドルモータ2の回転数
を検出する周波数発生器(FG)等からの出力信号を回
転制御部6に供給している。スピンドルモータ2と回転
制御部6とで、このスピンドルの回転を一定の回転数で
行わせるサーボ制御系を構成している。
【0019】光学ピックアップ部3は、レーザ光源31
と、レーザ光源31から出射されるレーザ光を平行光に
するコリメータレンズ32と、コリメータレンズ32か
らの平行光を複数のビームに分割して光磁気ディスク1
の同一トラック上に照射させるグレーティング33と、
ビームスプリッタ34と、対物レンズ35と、光磁気デ
ィスク1からの反射光の偏光方向を45゜回転させる1
/2波長板36と、反射光のP偏光とS偏光成分を選択
する偏光ビームスプリッタ37と、P偏光とS偏光成分
の各偏光を収束させる集光レンズ38a、38bと、集
光レンズ38a、38bから供給される収束光に対して
光検出する光検出器39a、39bと、光磁気ディスク
1上の目標位置と照射されるビームのスポット位置との
相対関係を一定にする対物レンズ35のアクチュエータ
部35Aとを有している。
【0020】ここで、光磁気ディスク再生装置は、光磁
気ディスク1の同一トラック上に複数のビーム照射させ
るビーム照射手段としてビーム照射部30を設けてい
る。このビーム照射部30は、レーザ光源31、コリメ
ータレンズ32及びグレーティング33とで構成されて
いる。
【0021】レーザ光源31は、グレーティング33に
よって例えば分けられるスポット数nは、数個程度であ
る。このようにレーザ光源31から出射されるレーザ光
が10程度のスポットに分けても最終的に得られる信号
レベルを低下させないようにするため、レーザ光源31
の出力は高くしなければならない。しかしながら、レー
ザ光源の出力を高くすることに問題があるならば、複数
のビームを有する光源を用いてもよい。この場合、グレ
ーティング33は不要となる。
【0022】これらの光源の波長は、可視光の波長を使
用することが好ましい。これにより、従来の記録密度よ
り高密度記録された光磁気ディスクであっても光磁気デ
ィスク再生装置は、後段で詳述されるように構成するこ
とにより、再生信号を十分高いSN比にすることがで
き、信号品質を向上させることができる。
【0023】グレーティング33は、供給されるビーム
を複数のビームに分割して光磁気ディスク1の同一トラ
ック上に照射させている。このとき、このグレーティン
グ33を使用することにより、分割した複数のビームが
均一な強度のビームになる。しかしながら、これらの複
数のビームを等しいビーム強度にする必要はない。
【0024】光検出器39a、39bには、後段で述べ
るように光磁気ディスク1の同一トラック上に例えばn
個の照射されたビームの反射光がP偏光成分とS偏光成
分の2成分に分けられてそれぞれ供給されている。この
ため、光検出器39a、39bは、n個ずつ受光部を有
している。一つの光検出器には、受光部として光検出素
子PD1 〜PDn が例えばワンチップ化されて配設され
ている(図2を参照)。ここで、実際に設ける光検出素
子数は、略々分けられたスポット数nと同じ数である。
このnの上限は例えば10程度である。光検出素子PD
1 〜PDn の配置間隔は、光学系の制約によって光検出
素子に対して±50μmの範囲である。
【0025】信号処理部4は、光学ピックアップ部3の
光検出器39a、39bで検出された複数の出力電流を
電圧に変換する電流/電圧変換部41と、電流/電圧変
換部41から各ビーム毎に得られた一対一対応するP偏
光とS偏光の電圧を差動増幅する差動増幅部42と、こ
の差動増幅部42から得られる出力信号をタイミング調
整して加算するタイミング調整加算部43と、タイミン
グ調整加算部43からの出力信号を復調する復調回路4
4と、レーザ光源31にレーザ駆動信号を出力するレー
ザ駆動部45とを有している。
【0026】電流/電圧変換部41は、検出されたP偏
光成分とS偏光成分に対応した電流が光検出器39a、
39bからそれぞれn個ずつ出力されるため、電流/電
圧変換回路が2n個必要になる。また、差動増幅部42
は、2n個の電流/電圧変換回路の中からそれぞれビー
ム毎に対応したP偏光とS偏光の出力信号を差動アンプ
の入力端子に供給している。これにより、差動増幅部4
2を構成する差動アンプは、n個になる。
【0027】タイミング調整加算部43は、差動増幅部
42からの出力信号を最後の戻り光の検出時を基準にそ
れ以前に検出された各ビームの出力に対してタイミング
遅延を行う位相遅延部43aに位相遅延器がn個設けら
れている。これらn個の位相遅延器からの出力信号が、
加算器43bに供給されている。
【0028】ピックアップ制御部5は、アクチュエータ
部35Aによる対物レンズ35の動作を制御している。
ピックアップ制御部5は、対物レンズ35のトラッキン
グ制御を行うトラッキング駆動信号を出力するトラッキ
ング駆動回路51と、対物レンズ35のフォーカス制御
を行うフォーカス駆動信号を出力するフォーカス駆動回
路52とを有している。
【0029】この光磁気ディスク再生装置における光学
ピックアップ部3と信号処理部4の動作について図3を
参照しながら簡単に説明する。必要に応じて図1及び図
2も参照する。光磁気ディスク再生装置は、信号処理部
4のレーザ駆動部45にレーザ発光信号を供給する。レ
ーザ駆動部45は、レーザ駆動信号を光学ピックアップ
部3のレーザ光源31に供給する。このレーザ光源31
は、レーザ駆動信号に応じてレーザ光を出射する。出射
されたレーザ光がコリメータレンズ32を介して平行光
にされてグレーティング33に照射される。グレーティ
ング33は、形成されている回折格子によって入射光を
10程度のスポットに分散させる。このグレーティング
33からの回折光がビームスプリッタ34からの透過光
として対物レンズ35に供給され、対物レンズ35を経
て光磁気ディスク1に照射される。これら複数のビーム
スポットは、例えば図3に示すように、光磁気ディスク
1の同一トラックTR上に照射される。この照射された
ビームは、光磁気ディスク1で反射され、ビームスプリ
ッタ34に再び供給される。この反射光には、光と磁化
の相互作用である磁気カー効果によって偏光面が微小回
転させられている。磁化の向きに応じてこの偏光面の回
転が起きる。
【0030】ビームスプリッタ34は、光磁気ディスク
1からの反射光の光路をビームスプリッタの反射面と直
角をなす方向に曲げられ1/2波長板36に照射され
る。1/2波長板36は、光磁気ディスク1からの反射
光が反射光の偏光方向を45゜回転させて偏光ビームス
プリッタ37に送られる。偏光ビームスプリッタ37で
は、P偏光とS偏光と直交する2つの偏光成分を分離し
てそれぞれ収束レンズ38a、38bによる2つの収束
光を光検出器39a、39bに供給している。
【0031】光検出器39a、39bは、例えば図2に
示すようにn個の光検出素子PD1〜PDn を直線状に
配している。光検出器39a、39bでは、それぞれn
個の光検出素子によって光電変換が行われる。この光電
変換により、光検出器39a、39bは、タイミングが
所定時間ずつずれた電流を電流/電圧変換部41に出力
する。
【0032】電流/電圧変換部41は、2n個の電流/
電圧変換回路で入力された電流を電圧にして差動増幅部
42に出力する。図3に示す同一トラックTR上のn個
のスポットS1 、S2 、S3 、・・・、Sn 、P偏光と
S偏光の各光検出素子及びこの各電流/電圧変換回路
は、一対一に対応している。この各スポットとP偏光と
S偏光の光検出出力関係を保ちながら、例えばスポット
1 の反射光に対応するP偏光とS偏光成分の電圧をそ
れぞれ差動アンプの入力側に供給している。
【0033】このようにして差動増幅部42は、一つの
記録ピットに対してn個の再生信号を出力する。ところ
で、n個の再生信号は、それぞれ各ビーム間隔の距離Δ
BSを線速度vで移動する時間だけ時間差を有して得ら
れた信号である。この信号を単に加算すると、従来、一
つのレーザ光を照射して得られたのと全く同じ信号がn
個得られる。従って、この加算では、得られた再生信号
のSN比を改善させることができない。
【0034】そこで、タイミング調整加算部43は、差
動増幅部42からの出力信号を最後の戻り光の検出時を
基準にそれ以前に検出された各ビームの出力に対してタ
イミング遅延処理を行った後に加算させている。これに
より、n個の各再生信号の時間ずれが補償され、この結
果、タイミング調整加算部43は、n個の再生信号を同
じ時刻にサンプリングした信号を加算させることにな
る。このように各再生信号を位相同期させて加算するこ
とにより、再生信号に対する時間に無相関なショットノ
イズ、電気回路により発生するノイズ及びその他光源ノ
イズ等のランダムノイズの比を相対的に減少させること
できる。これにより、再生信号のSN比は向上する。特
に、ランダムノイズが支配する系において、n個の再生
信号が得られると、再生信号のSN比はn1/2 倍向上さ
せることができる。
【0035】上述した位相遅延部43aの位相遅延器に
設定する位相遅延量の決定方法の一具体例を簡単に説明
する。ここで、照射される複数のビーム間隔を等間隔に
設定すると、線速度を一定に光磁気ディスク1を回転さ
せているとき、各ビーム間の位相遅延量が一定になる。
例えば各ビーム間の距離をΔBS、光磁気ディスク1の
回転による線速度をv(m/sec) とすると、ビーム間で
行う遅延量はΔBS/vとなる。最初のビームと最後の
ビームとの距離をBSn とすると、距離BSn はBSn
=ΔBS×(n−1)と表される。
【0036】最後のビーム検出時を基準として位相遅延
量を求めると、最初のビーム検出出力信号に対する最大
の位相遅延量はBSn /vと表される。各ビーム間隔を
等間隔にしていることにより、最後のビーム位置と各ビ
ームとの間の間隔数をbとすると、各ビームの検出出力
信号に対する位相遅延量は、b×(ΔBS/v)とな
る。各位相遅延器は、位相遅延量を間隔数bに比例した
位相遅延のタイミングに設定すればよい。
【0037】また、ビーム間隔を等間隔にしているの
で、位相遅延器の位相遅延量をすべてΔBS/vに設定
し、位相遅延器の出力を次に検出されたビームに対する
位相遅延器の入力側に加算させる構成も採ることができ
る。このように位相遅延器を多段の構成することによ
り、各位相遅延器の位相遅延量を一つだけで済ませて位
相遅延器の部品種類数を抑えることができ、構成をも簡
略化することができる。
【0038】この他、回転数を一定にして動作させる
(CAV)方式の光学ディスクを使用する光学ディスク
再生装置では、再生半径に応じて線速度vが異なるの
で、適応的な位相遅延量の制御が必要になる。このよう
な位相遅延量の制御を行えば、上述したように線速度一
定で動作させる(CLV)方式の光学ディスクを使用し
た光学ディスク再生装置と同じように可視光波長の光源
でも十分SN比を確保して動作させることができる。
【0039】以上のように構成することにより、一つの
記録領域(ピット)に対して照射されるビームの回数を
複数回にし、同期をとりながら得られた信号レベルを加
算平均してランダムノイズを抑えて、従来の構成で光源
からの出射光を短波長化させた際に得られる再生信号の
信号劣化を抑え、再生信号のSN比を改善させることが
でき、信号品質を向上させることができる。
【0040】光学ピックアップ部内のビーム照射部は、
グレーティングを使用して複数のビームを生成すること
により、それぞれ出射されるビームの強度を均一にする
と共に、例えばプリズムのような部材に比べて光学ピッ
クアップ部を小型にすることができる。
【0041】複数のビームとしては、複数の光源からの
出射光を用いることにより、高価なグレーティングを用
いずに済ませて装置のコストを低減させることができ、
光源の出射光を出力を分けられるビームの数倍にしなく
て済むので光源の寿命を延ばすことができる。
【0042】光学ディスクに光磁気ディスクを用いるこ
とにより、この光磁気ディスクからの反射光のP偏光と
S偏光成分を検出する光検出器を2つずつ備える装置構
成にして書き換えた情報を的確に再生できる。
【0043】ビーム照射部からの出射光には可視波長の
光を用いることにより、従来の記録密度より高密度に記
録情報が記録された光学ディスクの再生を可能にする。
【0044】なお、前述した実施例は、光磁気ディスク
からの情報を再生する光学ディスク再生装置について説
明したが、光磁気ディスクに限定されるものでなく、本
発明の光学ディスク再生装置は、通常の予め情報が書き
込まれたROMタイプの光学ディスクや追記型の光学デ
ィスクの再生にも適用することができる。この場合、光
学ディスク再生装置は、図1に示した光学ピックアップ
部の光検出器を1つだけの構成で済ませることができ
る。これにより、信号処理部4の電流/電圧変換部4
1、差動増幅部42及びタイミング調整加算部43の部
品構成も半分で済ませて可視光波長の光源でも十分SN
比を確保して動作させることができる。
【0045】
【発明の効果】本発明に係る光学ディスク再生装置で
は、ビーム照射手段からの複数のビームを光学ディスク
の同一トラック上に照射させ、この光学ディスクからの
各ビームに対する戻り光を光検出手段に配されている複
数の受光部で検出してタイミング調整加算手段で最後の
戻り光の検出時を基準にそれ以前に検出された各ビーム
の出力に対して等間隔な各ビーム間の距離に比例したタ
イミング遅延を行い加算して、一つの記録領域(ピッ
ト)に対して照射されるビームの回数を複数回にし、同
期をとりながら得られた信号レベルを加算平均してラン
ダムノイズを抑えて、従来の構成で光源からの出射光を
短波長化させた際に得られる再生信号の信号劣化を抑
え、再生信号のSN比を改善させることができ、信号品
質を向上させることができる。
【0046】光学ピックアップ部内のビーム照射手段
は、グレーティングを使用して複数のビームを生成する
ことにより、それぞれ出射されるビームの強度を均一に
すると共に、例えばプリズムのような部材に比べて光学
ピックアップ部を小型にすることができる。
【0047】複数のビームとしては、複数の光源からの
出射光を用いることにより、高価なグレーティングを用
いずに済ませて装置のコストを低減させることができ、
光源の出射光を出力を分けられるビームの数倍にしなく
て済むので光源の寿命を延ばすことができる。
【0048】光学ディスクに光磁気ディスクを用いるこ
とにより、この光磁気ディスクからの反射光のP偏光と
S偏光成分を検出する光検出器を2つずつ備える装置構
成にして書き換えた情報を的確に再生できる。
【0049】ビーム照射手段からの出射光には可視波長
の光を用いることにより、従来の記録密度より高密度に
記録情報が記録された光学ディスクの再生を可能にす
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る光学ディスク再生装置の概略的な
ブロック図である。
【図2】上記光学ディスク再生装置における光検出器の
光検出素子の配列と電流/電圧変換回路の対応関係を説
明する図である。
【図3】上記光学ディスク再生装置から光磁気ディスク
に照射された複数のビームの位置と位相遅延量の関係を
説明する図である。
【符号の説明】
1 光磁気ディスク 2 スピンドルモータ 3 光学ピックアップ部 4 信号処理部 5 光学ピックアップ制御部 6 回転制御部 30 ビーム照射部 31 レーザ光源 32 コリメータレンズ 33 グレーティング 34 ビームスプリッタ 35 対物レンズ 36 1/2波長板 37 偏光ビームスプリッタ 38a、38b 収束レンズ 39a、39b 光検出器 41 電流/電圧変換部 42 差動増幅部 43 タイミング調整加算部 43a 位相遅延部 43b 加算器 12 光学的な窓 3a 現像液供給ノズル 4a 定着液供給ノズル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学ディスクに照射した入射光に対する
    戻り光により記録された情報を再生する光学ディスク再
    生装置において、 上記光学ディスクの同一トラック上に複数のビーム照射
    させるビーム照射手段と、 上記光学ディスクからの戻り光の各ビームをそれぞれ検
    出する複数の受光部が配された光検出手段と、 この光検出手段からの出力をタイミング調整して加算す
    る加算手段とを有することを特徴とする光学ディスク再
    生装置。
  2. 【請求項2】 上記ビーム照射手段は、グレーティング
    により複数のビームを生成することを特徴とする請求項
    1記載の光学ディスク再生装置。
  3. 【請求項3】 上記複数のビームとしては、複数の光源
    からの出射光を用いることを特徴とする請求項1記載の
    光学ディスク再生装置。
  4. 【請求項4】 上記光学ディスクは光磁気ディスクであ
    ることを特徴とする請求項1記載の光学ディスク再生装
    置。
  5. 【請求項5】 上記ビーム照射手段からの出射光には可
    視波長の光を用いることを特徴とする請求項1記載の光
    学ディスク再生装置。
JP8953794A 1994-04-27 1994-04-27 光学ディスク再生装置 Withdrawn JPH07296437A (ja)

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