JPH097206A - 光ヘッド装置 - Google Patents

光ヘッド装置

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JPH097206A
JPH097206A JP15368295A JP15368295A JPH097206A JP H097206 A JPH097206 A JP H097206A JP 15368295 A JP15368295 A JP 15368295A JP 15368295 A JP15368295 A JP 15368295A JP H097206 A JPH097206 A JP H097206A
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JP
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light
optical
head device
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optical head
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JP15368295A
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Akihiko Okamoto
明彦 岡本
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光学特性や記録密度が異なる光ディスクにも互
換性を有する光ヘッド装置を提供する。 【構成】本発明の装置は、光記録のための光束を出射す
る発光手段と、この発光手段から出射された光束を光デ
ィスク上に光スポットをなすように集光させて照射し光
記録を行う集光手段と、光記録に際し光ディスクからの
反射光束により光スポットの光ディスクに対するフォー
カシング誤差およびトラッキング誤差を検出する手段1
5と、フォーカシングおよびトラッキングの誤差情報に
基づいて集光手段をフォーカシング方向およびトラッキ
ング方向に駆動、制御する手段とを備え、発光手段20
は複数の波長の光束17a,17bを選択的に出射可能
であり、且つ集光手段が複数種類の光ディスク31,4
1にそれぞれ対応した集光特性を有する複数の集光手段
3a,3bからなり、それぞれの集光手段に波長の違い
により選択的に入射可能とする手段12を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学的に情報を記録再生
する装置である光ディスクメモリの光学ヘッド装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、大容量情報メモリとして円盤状光
記録媒体、所謂光ディスクが注目を集めている。また、
光ディスクを情報媒体とした装置はそのソフト環境と共
に多方面のアプリケーションが提案、研究、商品化され
ている。しかし、その反面、多方面に展開したアプリケ
ーションを総合的に処理可能な、所謂マルチメディア情
報処理装置の提案も盛んに行なわれている。すなわち、
異種目的、異種光学特性の光ディスクを総合的に処理可
能な光ヘッドの開発が重要視されている。
【0003】ここで図9に従来の光ヘッド装置の一例を
示す。図9において、光学台36側に有する半導体レー
ザ(LD)34から出射された光ビーム37は同じく光
学台36側のビームスプリッタ33、ミラー32を介し
て対物レンズ23に入射される。対物レンズ23の光学
特性は光ディスク31の基材31aの光学特性、特にそ
の厚さ、屈折率等のパラメータと対応した集光特性をも
つように設計されており、光ビーム37は対物レンズ2
3と光ディスク31の基材31aとで屈折され最適なス
ポット形状で基材31aの裏側の記録膜31bに照射さ
れる。尚、この記録膜31bの裏面には保護膜31cが
施されている。
【0004】記録膜31bで反射された光ビーム37は
ミラー32、ビームスプリッタ33を介して光学台36
側に有するフォトディテクタ35に入射される。フォト
ディテクタ35はその入射光から、光ディスク31に記
録された情報信号を検出し、また対物レンズ23を保持
したレンズホルダ24のフォーカシング方向制御信号、
トラッキング方向制御信号を生成するためのフォーカシ
ング方向誤差信号、トラッキング方向誤差信号を検出す
る。
【0005】レンズホルダ24に固定されたフォーカシ
ングコイル25およびトラッキングコイル26a,26
bの一部はマグネット21a,21bと磁気ヨーク22
とからなる磁気回路のギャップ中に位置し、その磁界と
上記制御信号による各コイルの駆動電流とで発生する電
磁力によって、4本の金属サスペンション27a〜27
dによってフォーカシング方向Fおよびトラッキング方
向Tに並進できるように支持されたレンズホルダ24を
フォーカシング方向Fとトラッキング方向Tとに駆動し
て位置制御し、適正な集光状態およびトラッキング状態
にて光記録が行なわれるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現在上記の
ような光ヘッド装置に用いられている半導体レーザ(L
D)では高出力タイプは波長の長いものしかなく、高密
度に記録された光ディスクを読むために必要な波長の短
いLDは低出力タイプしかない。また光ディスクに記録
する場合は読み取る時よりも高出力のLDが必要とな
る。また、現在商品化されようとしている、画像の記録
されているDVD(デジタルビデオディスク)は非常に
高密度に記録されているため、波長の短いLDが必須で
ある。次に光ディスクの基材の厚さに着目してみると、
現在では、DVDは薄く、記録可能な光ディスクは厚
い。以上を鑑みてみると、 ・高密度用→短波長LD→基材の薄いディスク用のレン
ズ→読取専用のDVD ・高出力→長波長LD→基材の厚いディスク用のレンズ
→記録可能な光ディスクといった関係がある。
【0007】しかし、図9に示したような従来の光ヘッ
ド装置では、1つの対物レンズ、1つの光源を用いてい
るだけであるため、使用する対物レンズやLDの種類に
よって対象となる光ディスクは一意に固定され、上記の
ような異種目的、異種光学特性を有する光ディスクに対
する互換性がなかった。
【0008】本発明は上記事情に鑑てみなされたもので
あって、その目的の一つは、上述のような異種目的、異
種光学特性(ディスク基材の厚さや屈折率が異なる)を
持つ光ディスクに互換性が得られる光ヘッド装置を提供
するものである。
【0009】尚、異種目的、異種光学特性の光ディス
ク、特にディスク基材の厚さや屈折率が異なる光ディス
クに対し装置の互換性が得られる光ヘッド装置が既に提
案されている(特開平6−333255号公報)。この
装置では、集光手段が複数種類の光ディスクにそれぞれ
対応した集光特性を有すると共にトラッキング方向Tに
沿って並び、かつ光束が分光により同時に入射するよう
にされた複数種類の対物レンズよりなり、これら対物レ
ンズのうちの光記録対象である光ディスクの種類に対応
するものがフォーカス誤差情報により判別され、対応す
る対物レンズについてのフォーカシング誤差情報および
トラッキング誤差情報に基づき集光手段のフォーカシン
グ方向およびトラッキング方向の駆動、制御が行なわれ
ることを特徴としている。
【0010】しかし、上記公報記載の光ヘッド装置で
は、1つのLD光源からの光路を2つ以上に分割して用
いるため光量のロスがあり、必要な光量が減ってしま
う。従って必要な発光パワーを得るためには高出力なL
Dを使用しなければならず、出力の高いLDは非常に高
価である。また、書き込みするための充分な光量を得ら
れない虞れがある。また、光源の波長も用いるLDによ
って一意に決まるが、高出力のLDは長波長であるため
高密度記録の光ディスク(DVD)には対応できない。
【0011】本発明の第2の目的は、記録密度の異なる
ような光ディスクにも互換性が得られる光ヘッド装置を
提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、光記録のための光束を出射する発光手段
と、この発光手段から出射された光束を円盤状光記録媒
体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録
を行なう集光手段と、この光記録に際し円盤状光記録媒
体からの反射光束により光スポットの円盤状光記録媒体
に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差を
検出する手段と、これらフォーカシングおよびトラッキ
ングの誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシン
グ方向およびトラッキング方向に駆動、制御する手段と
を備えた光ヘッド装置において、前記発光手段は複数の
波長の光束を選択的に出射可能であり、且つ、前記集光
手段が複数種類の前記円盤状光記録媒体にそれぞれ対応
した集光特性を有する複数の集光手段からなり、それぞ
れの集光手段に波長の違いにより選択的に入射可能とす
る手段を備えたことを特徴とするものである(請求項
1)。
【0013】さらに、本発明の光ヘッド装置において
は、前記複数の集光手段をトラッキング方向に並べたこ
とを特徴としている(請求項2)。
【0014】また、本発明の光ヘッド装置においては、
波長の違いにより選択的に入射可能とする手段としてコ
ーティングを施した光路分離プリズムを備えたことを特
徴としている(請求項3)。
【0015】また、本発明の光ヘッド装置においては、
トラッキング方向に並んだ集光手段のうち、発光手段に
近い側の集光手段に対応している波長の方が他方よりも
長いことを特徴としている(請求項4)。
【0016】また、本発明の光ヘッド装置においては、
複数の波長の光束を選択的に出射可能とする手段とし
て、波長の短い方の発光手段を第一に発光させることを
特徴としている(請求項5)。
【0017】さらにまた、本発明の光ヘッド装置におい
ては、複数の波長の光束を選択的に判別する手段とし
て、フォーカシング誤差情報により行なうことを特徴と
している。
【0018】
【作用】本発明の光ヘッド装置では、発光手段からの光
束を集光手段を介して円盤状光記録媒体上に光スポット
をなすように集光させて照射し光記録を行なう際に、円
盤状光記録媒体に照射された光束により光スポットの円
盤状光記録媒体に対するフォーカシング誤差、トラッキ
ング誤差が検出手段によって検出され、これらフォーカ
シング誤差およびトラッキング誤差に応じて集光手段が
フォカーシング、トラッキング各方向の駆動、制御手段
によりフォーカシング方向およびトラッキング方向に駆
動され位置制御されるので、適正なフォーカシング状態
およびトラッキング状態にて光記録を行なうことができ
る。
【0019】そして本発明の光ヘッド装置では、発光手
段が光記録のための複数の波長の光束を選択的に出射可
能であり、且つ、集光手段が複数種類の前記円盤状光記
録媒体にそれぞれ対応した集光特性を有する複数の集光
手段からなり、それぞれの集光手段に波長の違いにより
選択的に入射可能とする手段を備えたことにより、円盤
状光記録媒体の種類に応じて集光手段および発光手段か
らの光束の波長を選択することが可能がとなり、1つの
光ヘッドで異なる光学特性、記録密度の円盤状光記録媒
体に対する互換性が得られる。
【0020】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図1に本発明の第一の実施例における光ヘ
ッド装置の分解斜視図を示す。円盤状光記録媒体として
の光ディスク31または41は図1に示すような位置に
セットされ、光ディスク31は読み取り専用のタイプ、
41は記録可能な光ディスクであり、図2に詳しく示す
ように光ディスク31または41は、透明樹脂からなる
基材31a,41a、記録膜31b,41b、保護膜3
1c,41c等が積層された構成を成しており、基材3
1a,41aの厚さや屈折率の違いによって図2の
(a),(b)に示すように異なった光学特性のものが
ある。
【0021】これら光ディスク31,41に光ビーム1
7aまたは17bを集光させる手段として2つの対物レ
ンズ3a,3bを有し、これらはトラッキング方向Tに
沿って並び1つのレンズホルダ4に固着されている。レ
ンズホルダ4は固定部材8と一端部で結合された磁気ヨ
ーク2の上に配置されたマグネット1aおよび1b間に
位置し、4本の金属サスペンション7a,7b,7c,
7dを介してフォーカシング方向F、トラッキング方向
Tに並進できるように支持されている。
【0022】レンズホルダ4をフォーカシング方向Fに
駆動し位置制御するフォーカシングコイル5はレンズホ
ルダ4に直接巻回され、レンズホルダ4をトラッキング
方向Tに駆動し位置制御するトラッキングコイル6a,
6bはレンズホルダ4に固着されている。マグネット1
a,1bは磁気ヨーク2に固定されており、磁気回路を
構成している。
【0023】光学台16の側にはビーム分離プリズム1
2、ビームスプリッタ13、異なる波長のレーザ光17
a,17bを出射する半導体レーザ14a,14bおよ
びダイクロイックミラー18とからなる発光手段20、
フォトディテクタ15が配設されている。磁気ヨーク2
は光学台16にネジ等の手段で固定されている。光学台
16は図示しないキャリヤに保持されて、トラッキング
T方向に移動でき、光ディスク31または41の情報記
録エリアを検索または記録できるようになっている。
【0024】ここで、図2(a)および図2(b)に示
す光ディスク31と光ディスク41とはそれらの基材3
1a,41aの厚さに相違点があり、基材31aの方が
基材41aより薄いとする。さらに、対物レンズ3a,
3bの光学特性である光ビームの集光特性は光ディスク
の基材の厚さに適応して設計されており、本実施例では
対物レンズ3aは光ディスク31の基材31aに、そし
て対物レンズ3bは光ディスク41の基材41aに対応
して設計されている場合である。
【0025】さて、図1、図2は請求項1〜3の実施例
を示しており、発光手段20の異なる波長の半導体レー
ザ14a,14bは図のように配置され、各半導体レー
ザ14a,14bから出射されたレーザ光17a,17
bはダイクロイックミラー18に照射され、17aのレ
ーザ光は透過し、17bのレーザ光は反射される。尚、
このダイクロイックミラー18は多層膜コーティングを
施すことにより特定の波長の透過、反射を行なうことが
できる。
【0026】これらの半導体レーザ14a,14bの点
灯は光ディスクの種類によって決定され、例えば、この
光ヘッドを備えた光ディスクドライブ装置が接続された
パーソナルコンピュータ等で光ディスクの種類に応じて
選択したり、光ディスクが収納されているカートリッジ
ケースに識別ホールを設けてスイッチにより検知する等
の方法があるが、これらの技術は公知のものである。
【0027】図2に波長ごとのレーザ光の経路を示した
が、ビーム分離プリズム12の12bの面はコーティン
グが施されたハーフミラー面となっており、半導体レー
ザ14aの波長をAとすると、Aの波長の光は12bを
透過してミラー面12aにより反射される。すなわち、
12bの面のコーティングは多層コーティングにより特
定の波長の光を透過し、その他の光は反射するようにな
っており、図2の場合、波長Aの光は透過し、波長Bの
光は反射するようになっている。
【0028】ここでコーティングについて説明すると、
適当な種類のコーティングを施すことにより任意の波長
の光は透過し、その他の波長の光は反射することが知ら
れており、例えば、図3に示すような特性をもつコーテ
ィングをほどこせば、波長Bの光は反射するが、波長A
の光は透過する。このとき、12a,12bの両面とも
に多層膜コーティングを施せば反射による光の位相差が
発生せず、良好な特性が得られる。
【0029】次に本発明による光ヘッド装置の別の実施
例を図4〜6に示す。この実施例は発光手段の構成を換
えたものであり、異なる波長のレーザ光を発光する構成
として次のような方法がある。図6は本発明の光ヘッド
装置の発光手段として用いられる発光ダイオード(L
D)光源の一例を示すものであるが、この例では、1つ
のLD光源19の中に2つの異なる波長が発生するLD
チップ19a,19bを設けたものであり、このような
2LDチップ光源19を用いることにより、必要に応じ
て波長を変えることができる。すなわち、図1に示した
光ヘッド装置のように、光ディスク31または41のト
ラック方向Tにそれぞれの対物レンズ3a,3bを配置
した場合に、そのトラック方向Tの延長線上に上記の2
LDチップ光源19を発光手段として配置すれば、発光
手段の光路はトラックに対して直交する光路(図1の1
7a側の光路)1本となり、光ヘッド装置が小型にな
る。その構成の実施例が図4であり、この構成では、2
LDチップ光源19を用いた発光手段20’を光学台と
一体化して光ヘッド16aとしたものである。尚、2L
Dチップ光源19を発光手段として用いる場合も、図1
に示したと同様に発光手段を固定光学系として分離し、
光学台16側の移動光学系と分けるレイアウトも可能で
ある。
【0030】ここで請求項4の実施例について説明す
る。図4の例は、一般的な光ディスクと、2LDチップ
光源19を用いる発光手段20’を光学台と一体化した
一体型光ヘッド16aの配置を示しているが、このよう
な光ヘッドでは図5(図4のディスク上面より見た図)
に示すようにディスク最内周に光ヘッド16aが来たと
きディスク回転用モータ42とヘッド16aが衝突する
位置までしかヘッド16aが移動できない。したがって
一般的に記録容量が重視されるDVDの場合、より内周
まで情報をいれなければならず、その位置まで光ヘッド
16aが移動可能となる必要が有る。このとき内周側の
対物レンズ3aが波長の短い側のLDチップに対応し、
外周側のレンズ3bが波長の長い側のLDチップに対応
するようにしておくことにより、DVDに記録された情
報も読むことができる。
【0031】次に請求項5の実施例について説明する。
図1あるいは図4に示す構成の光ヘッド装置においては
波長の異なるレーザ光を出射する発光手段20または2
0’を有しており、記録時のLDパワーは読み取り時の
LDパワーよりも強いため、特定の記録メディア用の高
出力LDを高感度の記録/消去可能な記録メディアに誤
操作により照射してしまうと、データの破壊が起こる可
能性がある。しかし、読み取り用のLDパワーは低いた
め、誤操作により照射しても、データの破壊は起こらな
い。よって最初に読み取り用の低出力で波長の短い方の
LDを点灯させ、情報を読み、光ディスクの種類を判別
した後に適切なLDを点灯するようにすれば、万が一の
誤消去を避けることができる。
【0032】次に請求項6の実施例について説明する。
図1あるいは図4に示す構成の光ヘッド装置において
は、対物レンズ3aは光ディスク31に、対物レンズ3
bは光ディスク41に対応するように設計されている。
例えば光ディスク31がドライブに挿入され、読み取り
用の弱いLDが点灯し、レーザ光17bが対物レンズ3
bに入射すると、対物レンズ3bは光ディスク31に対
応するように設計されていないためフォーカシング誤差
信号が一定レベルより大きく発生し、このことによりデ
ィスクの種類が判別できる。従って、新たにディスク判
別用のスイッチ等を設けることなしにフォーカシング誤
差情報よりディスクの種類の判別が可能となり、その判
別結果により発光手段から出射される光束の波長の選択
と使用する対物レンズの選択を自動的に行なうことが可
能となる。
【0033】次に、図7,8に本発明のさらに別の実施
例を示す。この実施例ではビーム分離プリズム43の形
状が図1,2,4のビーム分離プリズム12と異なり、
ミラー面43a部分でビーム分離プリズムが切断された
形状となっているが、43aのミラー面に高反射コーテ
ィング(例えば誘電体多層膜による高反射コーティン
グ)を施すことにより、位相差のない光の反射を行なう
ことができる。尚、ビーム分離プリズム43のハーフミ
ラー面43bのコーティングは、図1,2,4のビーム
分離プリズム12の12bの面と同じである。このよう
な形状と上記の高反射コーティングにより12のビーム
分離プリズムと同じ効果を得ることができ、しかも軽量
化が図れる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の光
ヘッド装置においては、発光手段が光記録のための複数
の波長の光束を選択的に出射可能であり、且つ、集光手
段が複数種類の前記円盤状光記録媒体にそれぞれ対応し
た集光特性を有する複数の集光手段からなり、それぞれ
の集光手段に波長の違いにより選択的に入射可能とする
手段を備えたことにより、円盤状光記録媒体の種類に応
じて集光手段および発光手段からの光束の波長を選択す
ることが可能がとなり、1つの光ヘッドで異なる光学特
性、記録密度の円盤状光記録媒体に対する互換性が得ら
れる。
【0035】請求項2記載の光ヘッド装置においては、
集光手段をトラッキング方向に並べたため、効率の良い
光学レイアウトが可能となり、光ヘッドの小型化が図れ
る。
【0036】請求項3記載の光ヘッド装置においては、
選択的に入射可能とする手段として(多層膜)コーティ
ングを施したため、位相差がなく、分離効率も良く、小
型で動力源もいらない波長による分離を行なうことがで
きる。
【0037】請求項4記載の光ヘッド装置においては、
ディスク内周側に波長の短い方の光束に対応したレン
ズ、すなわちDVD等の大容量ディスクに対応したレン
ズを配置したので、内周に記録されたデータも確実に読
むことができる。
【0038】請求項5記載の光ヘッド装置においては、
複数の波長の光束を選択的に出射可能とする発光手段の
出射順序を波長の短い方すなわちLDパワーの低い方か
ら行なうため、誤操作による記録データの誤消去を防ぐ
ことができる。
【0039】請求項6記載の光ヘッド装置においては、
複数の波長の光束を選択的に判別する手段としてフォー
カシング誤差情報により行なうことにより、複数の波長
の光束を選択するための新規の判別装置を新たに設ける
必要がなく、効率的な波長の選択を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す光ヘッド装置の分解斜
視図である。
【図2】図1に示す光ヘッド装置の集光手段およびそれ
ぞれの集光手段に波長の違いにより選択的に入射可能と
する手段の動作を説明する概略図である。
【図3】ビーム分離ミラーのハーフミラー面に施したコ
ーティングの光学特性の一例を示す図であって、波長に
対する透過率を示す図である。
【図4】本発明の別の実施例を示す光ヘッド装置の分解
斜視図である。
【図5】図4に示す光ヘッド装置における光ディスクと
一体型光ヘッドの配置例を示す要部平面図である。
【図6】図4に示す光ヘッド装置に用いられる2LDチ
ップを備えた光源の例を示す図である。
【図7】本発明のさらに別の実施例を示す光ヘッド装置
の分解斜視図である。
【図8】図7に示す光ヘッド装置における集光手段およ
びそれぞれの集光手段に波長の違いにより選択的に入射
可能とする手段の動作を説明する概略図である。
【図9】従来技術の一例を示す光ヘッド装置の分解斜視
図である。
【符号の説明】
1a,1b:マグネット 2:磁気ヨーク 3a,3b:対物レンズ(集光手段) 4:レンズホルダ 5:フォーカシングコイル 6a,6b:トラッキングコイル 7a〜7d:金属サスペンション 8:固定部材 12,43:ビーム分離プリズム 12a,43a:ミラー面 12b,43b:ハーフミラー面 13:ビームスプリッタ 14a,14b:半導体レーザ(LD) 15:検出手段(フォトディテクタ) 16:光学台 16a:一体型光ヘッド 17,17a,17b:光ビーム(レーザ光) 18:ダイクロイックミラー 19:LD光源 19a,19b:LDチップ 20,20’:発光手段 31,41:円盤状光記録媒体(光ディスク)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光記録のための光束を出射する発光手段
    と、この発光手段から出射された光束を円盤状光記録媒
    体上に光スポットをなすように集光させて照射し光記録
    を行なう集光手段と、この光記録に際し円盤状光記録媒
    体からの反射光束により光スポットの円盤状光記録媒体
    に対するフォーカシング誤差およびトラッキング誤差を
    検出する手段と、これらフォーカシングおよびトラッキ
    ングの誤差情報に基づいて前記集光手段をフォーカシン
    グ方向およびトラッキング方向に駆動、制御する手段と
    を備えた光ヘッド装置において、 前記発光手段は複数の波長の光束を選択的に出射可能で
    あり、且つ、前記集光手段が複数種類の前記円盤状光記
    録媒体にそれぞれ対応した集光特性を有する複数の集光
    手段からなり、それぞれの集光手段に波長の違いにより
    選択的に入射可能とする手段を備えたことを特徴とする
    光ヘッド装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の光ヘッド装置において、前
    記複数の集光手段をトラッキング方向に並べたことを特
    徴とする光ヘッド装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の光ヘッド装置において、波
    長の違いにより選択的に入射可能とする手段としてコー
    ティングを施した光路分離プリズムを備えたことを特徴
    とする光ヘッド装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載の光ヘッド装置において、ト
    ラッキング方向に並んだ集光手段のうち、発光手段に近
    い側の集光手段に対応している波長の方が他方よりも長
    いことを特徴とする光ヘッド装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載の光ヘッド装置において、複
    数の波長の光束を選択的に出射可能とする手段として、
    波長の短い方の発光手段を第一に発光させることを特徴
    とする光ヘッド装置。
  6. 【請求項6】請求項1記載の光ヘッド装置において、複
    数の波長の光束を選択的に判別する手段として、フォー
    カシング誤差情報により行なうことを特徴とする光ヘッ
    ド装置。
JP15368295A 1995-06-20 1995-06-20 光ヘッド装置 Pending JPH097206A (ja)

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