JPH0855345A - 光学的情報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整方法及びそれに用いる調整治具 - Google Patents

光学的情報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整方法及びそれに用いる調整治具

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JPH0855345A
JPH0855345A JP6187180A JP18718094A JPH0855345A JP H0855345 A JPH0855345 A JP H0855345A JP 6187180 A JP6187180 A JP 6187180A JP 18718094 A JP18718094 A JP 18718094A JP H0855345 A JPH0855345 A JP H0855345A
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optical
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aperture
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JP6187180A
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Moritoshi Miyamoto
守敏 宮本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ヘッドの照射光学系中のアパーチャや回折
格子の中心と光束中心とのずれをなくす様な光ヘッド光
学系の調整を効率的且つ容易に行う。 【構成】 光源21からの光束を制限するアパーチャ2
4と光束を複数に分割する回折格子26とを含む照射光
学系からの光束を絞って光学的情報記録媒体に光スポッ
トとして照射して情報の記録再生を行う光ヘッドの光学
系を調整する際に、照射光学系からの光束を集光レンズ
51により集光させて光センサ53に導く経路の途中に
アパーチャ52を配置し、回折格子26により分割され
た複数の分割光のうち0次回折光のみアパーチャ52を
通過させる様にし、光源21を点灯して、アパーチャ2
4及び回折格子26を別々に光軸を横切る方向に移動さ
せ光センサ53に入射する光量がそれぞれ最大及び最小
となった時の位置にそれぞれアパーチャ24及び回折格
子26を固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的情報記録媒体に
情報を記録し、該記録媒体に記録された情報を再生し及
び/又は該記録媒体に記録された情報を消去する光学的
情報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整方法及びそれ
に用いる調整治具に関する。本発明は、特に光ヘッドの
構成要素が可動部と固定部とに分かれている光学的情報
記録再生装置の光ヘッド光学系の調整に適用して大なる
有効性を発揮する。
【0002】
【従来の技術及び背景技術】従来、光を用いて情報の記
録、再生を行なう情報記録媒体としてディスク状、カー
ド状、テープ状等の各種の形態のものが知られている。
これら光学的情報記録媒体には記録及び再生の可能なも
のや再生のみ可能なもの等がある。記録可能な媒体への
情報の記録は、記録情報に従って変調され微小スポット
状に絞られた光ビームで情報トラックを走査することに
より行なわれ、光学的に検出可能な情報ビット列として
情報が記録される。
【0003】又、記録媒体からの情報の再生は、該媒体
に記録が行なわれない程度の一定のパワーの光ビームス
ポットで情報トラックの情報ビット列を走査し、該媒体
からの反射光又は透過光を検出することにより行なわれ
る。
【0004】上述した記録媒体への情報の記録、再生に
用いられる光ヘッドは、記録媒体に対しその情報トラッ
ク方向及び該方向を横切る方向に相対的に移動可能とさ
れており、この移動により光ビームスポットの情報トラ
ック走査が行なわれる。光ヘッドにおける光ビームスポ
ットの絞り込み用レンズとしては、例えば対物レンズが
用いられる。この対物レンズはその光軸方向(フォーカ
シング方向)及び該光軸方向と記録媒体の情報トラック
方向との双方に直交する方向(トラッキング方向)に夫
々独立して移動することができるように光ヘッド本体に
保持されている。このような対物レンズの保持は、一般
に弾性部材を介して成され、対物レンズの上記2方向の
移動は一般に磁気的相互作用を利用したアクチュエータ
により駆動される。
【0005】ところで、上述した光学的情報記録媒体の
うちカード状の光学的情報記録媒体(以下、光カードと
称する)は、小型軽量で持ち運びに便利な比較的大容量
の情報記録媒体として今後大きな需要が見込まれてい
る。
【0006】図7に追記型光カードの模式的平面図、図
8にその部分拡大図を示す。
【0007】図7において、光カード1の情報記録面に
は多数本の情報トラック2がL−F方向に平行に配列さ
れている。又、光カード1の情報記録面には上記情報ト
ラック2へのアクセスの基準位置となるホームポジショ
ン3が設けられている。情報トラック2は、ホームポジ
ション3に近い方から順に2−1,2−2,2−3,…
と配列され、図8に示すように、これらの各情報トラッ
クに隣接してトラッキングトラック4が4−1,4−
2,4−3,…というように順次設けられている。これ
らのトラッキングトラック4は、情報記録再生時の光ビ
ームスポット走査の際に該ビームスポットが所定の情報
トラックから逸脱しないように制御するオートトラッキ
ング(以下、ATと記す)のためのガイドとして用いら
れる。
【0008】このATサーボは、光ヘッドにおいて上記
光ビームスポットの情報トラックからのずれ(AT誤
差)を検出し、該検出信号を上記トラッキングアクチュ
エータへと負帰還させ、光ヘッド本体に対し対物レンズ
をトラッキング方向(D方向)に移動させて光ビームス
ポットを所望の情報トラックへと追従させることにより
行なわれる。
【0009】又、情報記録再生時において、光ビームス
ポットで情報トラックを走査する際、該光ビームを光カ
ード面上にて適当な大きさのスポット状とする(合焦さ
せる)ために、オートフォーカシング(以下、AFと記
す)サーボが行なわれる。このAFサーボは、光ヘッド
において上記光ビームスポットの合焦状態からのずれ
(AF誤差)を検出し、該検出信号を上記フォーカシン
グアクチュエータへと負帰還させ、光ヘッド本体に対し
対物レンズをフォーカシング方向に移動させて光ビーム
スポットを光カード面上に合焦させることにより行なわ
れる。
【0010】なお、図8において、S1 ,S2 ,S3
光ビームスポットを示し、S1 とS 3 の光スポットを使
用してATを行ない、S2 の光スポットを使用してAF
及び記録時の情報ビットの作成、再生時の情報ビットの
読出しを行なう。又、各情報トラックにおいて、6−
1,6−2及び7−1,7−2は夫々プリフォーマット
された左側アドレス部及び右側アドレス部を示し、この
アドレス部を読出すことにより情報トラックの識別が行
なわれる。5(図中、5−1,5−2が相当する)はデ
ータ部であり、ここに所定の情報が記録される。
【0011】ここで、光学的情報記録方法を、本発明の
背景技術としての図3に示す光ヘッド光学系の概略図を
用いて説明する。
【0012】図3において、21は光源たる半導体レー
ザであり、この例では紙面内の方向に偏光している83
0nmの波長の光を発する。また、22はコリメータレ
ンズ、23はビーム整形プリズム、24はアパーチャ、
25は1/2波長板、26は光束分割のための回折格
子、27は偏光ビームスプリッタである。更に、28は
表面反射ミラー、29は1/4波長板、30は対物レン
ズ、31は表面反射ミラー、32は球面レンズ、33は
シリンドリカルレンズ、34は光検出器を示す。光検出
器34は、図10に示されている様に、受光素子34
a,34c及び4分割受光素子34bから構成されてい
る。
【0013】半導体レーザ21から発せられた光ビーム
は、発散光束となってコリメータレンズ22に入射す
る。そして、該レンズにより平行光ビームとされ、さら
にビーム整形プリズム23により所定の光強度分布、つ
まり円形の強度分布を有するビームに整形される。そし
て、該光束はアパーチャ24を通過して所望の光束径と
され、1/2波長板25に至る。該1/2波長板25を
通過することにより光束の偏光方向が紙面に垂直の方向
となる。その後、該光束は回折格子26に入射し、該回
折格子26により有効な3つの光ビーム(0次回折光及
び±1次回折光)に分割される。この3つの光束は、偏
光ビームスプリッタ27にS偏光光束として入射する。
偏光ビームスプリッタ27は、図9に示すような分光特
性を有し、入射したS偏光は100%近く反射される。
【0014】次いで、前記3つの光束はミラー28を経
て1/4波長板29を透過し、この際に円偏光に変換さ
れ、対物レンズ30によって光カード1上に集束され
る。この集束された光が図8に示したように、3つの微
小ビームスポットS1 (+1次回折光)、S2 (0次回
折光)、S3 (−1次回折光)である。S2 は記録、再
生、AF制御に用いられ、S1 とS3 はAT制御に用い
られる。光カード1上におけるスポット位置は、図8に
示したように、光ビームスポットS1 ,S3 は隣接する
トラッキングトラック4上に位置し、光ビームスポット
2 は該トラッキングトラック間の情報トラック2上に
位置している。かくして、光カード1上に形成された光
ビームスポットからの反射光は、再び対物レンズ30を
通って平行光束とされ、1/4波長板29を透過するこ
とにより入射時とは偏光方向が90°回転した光ビーム
に変換される。そして、偏光ビームスプリッタ27には
P偏光ビームとして入射し、図9に示した分光特性によ
り100%近く透過し、ミラー31で反射され、検出光
学系に導かれる。
【0015】前記検出光学系では、球面レンズ32とシ
リンドリカルレンズ33とが組み合わされており、この
組み合わせにより非点収差法によるAF制御が行なわれ
る。光カード1から反射した3つの光束は前記検出光学
系によりそれぞれ集光され、光検出器34に入射して、
3つの光スポットを形成する。受光素子34a,34c
は前述の光スポットS1 ,S3 の反射光を受光し、これ
ら2つの受光素子の出力の差を用いてAT制御が行なわ
れる。また、4分割の受光素子34bは光スポットS2
の反射光を受光し、その出力を用いてAF制御が行なわ
れ且つ記録情報が再生される。図10に示される様に、
受光素子34a,34b,34cにおいて、各光スポッ
トSa ,Sb ,Sc は、受光素子34a,34b,34
cに完全に含まれている。
【0016】ここで、上記回折格子26は、図4の
(a)に示す様に、ガラス等の透明部材の中央にのみ回
折格子部を形成したものである。これによれば、0次回
折光束による光カード1上での光スポットの大きさを±
1次回折光束の光スポットより小さくすることができ
る。この様な回折格子を使用することにより、0次回折
光束による光カード1上での光スポットを小さくして記
録密度を向上させ、且つ±1次回折光束による光カード
1上での光スポットを大きく維持してAT外れを生じに
くくするにすることができるという利点がある(特開昭
63−25843号公報参照)。尚、図4の(b)に示
される様に、光学的にトラッキング方向に対応する寸法
が小さい楕円形状の回折格子部を透明部材の中央に形成
した回折格子26’を用いることもできる。
【0017】以上の様な光ヘッド光学系を、図3に示さ
れている様に、固定部と可動部とに分け、該可動部のみ
を矢印に示す様に移動させることにより、光ビームスポ
ットS2 で情報トラックの走査を行うことができる。こ
の様な分離型の光ヘッドでは、可動部の移動量は、光カ
ード1の縦方向の長さ程度は必要であり、通常100m
m程度である。
【0018】尚、35は光ヘッド固定部の外壁である。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上の様な
光ヘッドにおいて、無調整でアパーチャ24や回折格子
26を配置すると、これらの中心と光束中心(強度最大
の部分)とのずれ(軸ずれ)が生ずるという問題があ
る。そして、これにより、光カード1上及びセンサ34
上の光強度分布にアンバランスが生じ、非点収差法によ
るAF動作の妨げとなる。図5及び図6は、その様子を
示す図である。図5において、(a)はアパーチャ24
とそこに入射する光束とがずれていることを示す図であ
り、(b)及び(c)はそれぞれその際の光カード1及
び受光素子34bでの光束強度分布を示す図である。ま
た、図6において、(a)は回折格子26とそこに入射
する光束とがずれていることを示す図であり、(b)及
び(c)はそれぞれその際の光カード1及び受光素子3
4bでの光束強度分布を示す図である。
【0020】そこで、本発明は、光ヘッドの照射光学系
中のアパーチャや回折格子の中心と光束中心とのずれを
なくす様な光ヘッド光学系の調整を効率的且つ容易に行
うことのできる調整方法を提供することを目的とするも
のである。
【0021】また、本発明は、以上の様な調整方法のた
めの調整治具を提供することをも目的とするものであ
る。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、光源からの光束の一部を制限
する第1光束制限部材と前記光束の少なくとも一部を複
数に分割する光束分割部材とを含んでなる照射光学系か
らの光束を絞って光学的情報記録媒体に光スポットとし
て照射して前記記録媒体に対し情報を記録または消去し
或は前記記録媒体上の光スポットからの光束を検出光学
系に投影して記録情報を再生し又はトラッキング誤差ま
たはフォーカシング誤差の情報を得る光学的情報記録再
生装置の光ヘッドの光学系を調整する方法において、前
記照射光学系からの光束を集光させて光検出器に導く経
路の途中に第2光束制限部材を配置し、前記光束分割手
段により分割された複数の分割光のうち主光線が光軸上
にある分割光のみ前記第2光束制限部材を通過させる様
にし、前記光源を点灯して、前記第1光束制限部材を光
軸を横切る方向に移動させ前記光検出器に入射する光量
が最大となった時の位置に前記第1光束制限部材を固定
し、前記光束分割部材を光軸を横切る方向に移動させ前
記光検出器に入射する光量が最小となった時の位置に前
記光束分割部材を固定することを特徴とする、光学的情
報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整方法、が提供さ
れる。
【0023】本発明の一態様においては、前記第1光束
制限部材はアパーチャである。ここで、前記アパーチャ
は例えば円形である。
【0024】本発明の一態様においては、前記光束分割
部材は該光束分割部材への入射光束の有効径より小さく
且つその略中央に配置された回折格子である。ここで、
前記回折格子の領域の形状は例えば円形または楕円形で
ある。
【0025】本発明の一態様においては、前記第2光束
制限部材はアパーチャである。ここで、前記アパーチャ
は例えば円形である。
【0026】本発明によれば、上記目的を達成するもの
として、以上の様な光学的情報記録再生装置の光ヘッド
光学系の調整方法の実施に使用するための調整治具であ
って、集光レンズと光検出器とこれらの間に配置された
第2光束制限手段とを一体的に保持してなり、前記集光
レンズ側を前記照射光学系の光出射側に向けた状態で前
記光ヘッドに対して取付ける様にしてなることを特徴と
する、光学的情報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整
のための治具、が提供される。
【0027】本発明の一態様においては、前記第2光束
制限部材はアパーチャである。ここで、前記アパーチャ
は例えば円形である。
【0028】本発明の一態様においては、前記光ヘッド
光学系が前記光源及び前記照射光学系を含んでなる固定
部と対物レンズを含んでなり前記固定部に対し前記照射
光学系の光出射側の光軸の方向に相対的に移動可能な可
動部とからなっており、前記固定部に対し取付ける様に
してなる。
【0029】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の具体的
実施例を説明する。
【0030】図1は、本発明による光ヘッド光学系の調
整方法の一実施例を説明するための図である。本実施例
は、図3の光ヘッドを用いて調整を行った例である。
【0031】図1において、21は光源たる半導体レー
ザであり、この例では紙面内の方向に偏光している83
0nmの波長の光を発する。また、22はコリメータレ
ンズ、23はビーム整形プリズム、24はアパーチャ、
25は1/2波長板、26は光束分割のための回折格
子、27は偏光ビームスプリッタである。31は表面反
射ミラー、32は球面レンズ、33はシリンドリカルレ
ンズ、34は光検出器を示す。光検出器34は、図10
に示されている様に、受光素子34a,34c及び4分
割受光素子34bから構成されている。
【0032】半導体レーザ21から発せられた光ビーム
は、発散光束となってコリメータレンズ22に入射す
る。そして、該レンズにより平行光ビームとされ、さら
にビーム整形プリズム23により所定の光強度分布、つ
まり円形の強度分布を有するビームに整形される。そし
て、該光束はアパーチャ24を通過して所望の光束径と
され、1/2波長板25に至る。該1/2波長板25を
通過することにより光束の偏光方向が紙面に垂直の方向
となる。その後、該光束は回折格子26に入射し、該回
折格子26により有効な3つの光ビーム(0次回折光及
び±1次回折光)に分割される。この3つの光束は、偏
光ビームスプリッタ27にS偏光光束として入射する。
偏光ビームスプリッタ27は、図9に示すような分光特
性を有し、入射したS偏光は100%近く反射される。
この反射光が照射光学系からの出射光束となり、固定部
から出ていく。
【0033】検出光学系はミラー31、球面レンズ32
及びシリンドリカルレンズ33を含んでいる。34は光
検出器であり、図10に示されている様な受光素子34
a,34b,34cからなる。34bは4分割の受光素
子である。
【0034】ここで、上記回折格子26は、図4の
(a)に示す様に、ガラス等の透明部材の中央にのみ回
折格子部を形成したものである。尚、図4の(b)に示
される様に、光学的にトラッキング方向に対応する寸法
が小さい楕円形状の回折格子部を透明部材の中央に形成
した回折格子26’を用いることもできる。
【0035】光ヘッド光学系の固定部の光束出入り口
(即ち照射光学系の光出射側)に、集光レンズ51、ア
パーチャ52及び光センサ53を鏡筒に固定してなる調
整治具50を、図示されている様に、集光レンズ51側
を照射光学系の光出射側に向けた状態で取付ける。ここ
で、アパーチャ52は、図2に示されている様に、中央
に、O次回折光のみを通過させ±1次回折光ならびに2
次以上の高次回折光を通過させない様な円形の小開口5
2aを有する。
【0036】固定部において、アパーチャ24及び回折
格子26を除く全ての光学素子は既に配置されている。
ビーム整形プリズム23を出射する光は若干の角度誤差
を有することがある。先ず、この角度誤差を調整する。
最初は、前記角度誤差のために、アパーチャ52を透過
しセンサ53により検出される光量は0もしくは少な
い。そこで、半導体レーザ21を動かしながらセンサ5
3により光量を検出し、その検出光量が最大となるとこ
ろに半導体レーザ21を固定する。これにより、ビーム
整形プリズム23までの角度誤差と偏光ビームスプリッ
タ27による反射等の角度誤差とを含んで調整したこと
になる。次に、アパーチャ24を挿入する。そして、ア
パーチャ24を動かしながらセンサ53により光量を検
出し、その検出光量が最大となるところにアパーチャ2
4を固定する。最後に、回折格子26を挿入する。該回
折格子26は、先に説明した様に、中心部分にだけ回折
格子部が存在するものであり、半導体レーザ21からの
光束の中心と回折格子部の中心とが一致した時に±1次
回折光束に分配される光量が最大となり、結果的に0次
回折光束に分配される光量が最小となる。従って、セン
サ53の出力が最小となる位置を探すことにより、回折
格子26の中心と半導体レーザ21からの光束の中心と
を合致させることができる。
【0037】以上の様にして調整された光ヘッド固定部
から出射された0次回折光束の光量分布は光束中心に対
し対称となっており、先に説明した様なAF動作の妨げ
となる強度分布のアンバランスを生じない光スポット
(0次光束)を得ることができる。
【0038】尚、以上の実施例では、先ずアパーチャを
調整して位置決めし次に回折格子を調整して位置決めし
たが、逆に、先ず回折格子を調整して位置決めし次にア
パーチャを調整して位置決めしてもよい。
【0039】
【発明の効果】以上の様な本発明によれば、光ヘッド光
学系の調整に際し、光束中心と、照射光学系の第1光束
制限部材(アパーチャ等)の中心と、照射光学系の光束
分割部材(回折格子等)の中心とを、容易且つ効率的に
一致させることができ、かくして精度良好な光ヘッド光
学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光ヘッド光学系の調整方法の一実
施例を説明するための図である。
【図2】アパーチャを示す図である。
【図3】分離型光ヘッド光学系の図である。
【図4】回折格子を示す図である。
【図5】アパーチャの中心と光束中心とがずれた場合の
説明図である。
【図6】回折格子の中心と光束中心とがずれた場合の説
明図である。
【図7】光カードの模式的平面図である。
【図8】光カードの部分拡大図である。
【図9】偏光ビームスプリッタの分光特性図である。
【図10】光学的情報記録再生装置における光検出器の
形状及び配置と光スポットとの関係を示すを示す図であ
る。
【符号の説明】
1 光カード 21 半導体レーザ 22 コリメータレンズ 23 ビーム整形プリズム 24 アパーチャ 25 1/2波長板 26,26’ 回折格子 27 偏光ビームスプリッタ 28 ミラー 29 1/4波長板 30 対物レンズ 31 反射ミラー 32 球面レンズ 33 シリンドリカルレンズ 34 光検出器 34a,34b,34c,34d 受光素子 35 固定部外壁 50 調整治具 51 集光レンズ 52 アパーチャ 52a 開口 53 光センサ

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの光束の一部を制限する第1光
    束制限部材と前記光束の少なくとも一部を複数に分割す
    る光束分割部材とを含んでなる照射光学系からの光束を
    絞って光学的情報記録媒体に光スポットとして照射して
    前記記録媒体に対し情報を記録または消去し或は前記記
    録媒体上の光スポットからの光束を検出光学系に投影し
    て記録情報を再生し又はトラッキング誤差またはフォー
    カシング誤差の情報を得る光学的情報記録再生装置の光
    ヘッドの光学系を調整する方法において、前記照射光学
    系からの光束を集光させて光検出器に導く経路の途中に
    第2光束制限部材を配置し、前記光束分割手段により分
    割された複数の分割光のうち主光線が光軸上にある分割
    光のみ前記第2光束制限部材を通過させる様にし、前記
    光源を点灯して、前記第1光束制限部材を光軸を横切る
    方向に移動させ前記光検出器に入射する光量が最大とな
    った時の位置に前記第1光束制限部材を固定し、前記光
    束分割部材を光軸を横切る方向に移動させ前記光検出器
    に入射する光量が最小となった時の位置に前記光束分割
    部材を固定することを特徴とする、光学的情報記録再生
    装置の光ヘッド光学系の調整方法。
  2. 【請求項2】 前記第1光束制限部材はアパーチャであ
    ることを特徴とする、請求項1に記載の光学的情報記録
    再生装置。
  3. 【請求項3】 前記アパーチャは円形であることを特徴
    とする、請求項2に記載の光学的情報記録再生装置。
  4. 【請求項4】 前記光束分割部材は該光束分割部材への
    入射光束の有効径より小さく且つその略中央に配置され
    た回折格子であることを特徴とする、請求項1〜3のい
    ずれかに記載の光学的情報記録再生装置。
  5. 【請求項5】 前記回折格子の領域の形状は円形または
    楕円形であることを特徴とする、請求項4に記載の光学
    的情報記録再生装置。
  6. 【請求項6】 前記第2光束制限部材はアパーチャであ
    ることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の
    光学的情報記録再生装置。
  7. 【請求項7】 前記アパーチャは円形であることを特徴
    とする、請求項6に記載の光学的情報記録再生装置。
  8. 【請求項8】 前記請求項1〜7のいずれかに記載の光
    学的情報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整方法の実
    施に使用するための調整治具であって、集光レンズと光
    検出器とこれらの間に配置された第2光束制限手段とを
    一体的に保持してなり、前記集光レンズ側を前記照射光
    学系の光出射側に向けた状態で前記光ヘッドに対して取
    付ける様にしてなることを特徴とする、光学的情報記録
    再生装置の光ヘッド光学系の調整のための治具。
  9. 【請求項9】 前記第2光束制限部材はアパーチャであ
    ることを特徴とする、請求項8に記載の光学的情報記録
    再生装置の光ヘッド光学系の調整のための治具。
  10. 【請求項10】 前記アパーチャは円形であることを特
    徴とする、請求項9に記載の光学的情報記録再生装置の
    光ヘッド光学系の調整のための治具。
  11. 【請求項11】 前記光ヘッド光学系が前記光源及び前
    記照射光学系を含んでなる固定部と対物レンズを含んで
    なり前記固定部に対し前記照射光学系の光出射側の光軸
    の方向に相対的に移動可能な可動部とからなっており、
    前記固定部に対し取付ける様にしてなることを特徴とす
    る、請求項8〜10のいずれかに記載の光学的情報記録
    再生装置の光ヘッド光学系の調整のための治具。
JP6187180A 1994-08-09 1994-08-09 光学的情報記録再生装置の光ヘッド光学系の調整方法及びそれに用いる調整治具 Pending JPH0855345A (ja)

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