JPH0973656A - 光ヘッド - Google Patents

光ヘッド

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Publication number
JPH0973656A
JPH0973656A JP7229760A JP22976095A JPH0973656A JP H0973656 A JPH0973656 A JP H0973656A JP 7229760 A JP7229760 A JP 7229760A JP 22976095 A JP22976095 A JP 22976095A JP H0973656 A JPH0973656 A JP H0973656A
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JP
Japan
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light
prism
optical head
single crystal
semiconductor laser
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7229760A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikari Hayashi
光 林
Nobuyoshi Iwasaki
暢喜 岩崎
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、部品点数が少なく小型に構成でき
しかも光学系の調整も簡略な光ヘッドを提供する。 【解決手段】 半導体レーザ1と、プリズム2と、プリ
ズム2に形成した偏光膜と、半導体レーザ1からの出射
光を、光磁気記録媒体10にスポット光として照射する
対物レンズ8と、この対物レンズ8と前記プリズム2と
の間に設けたホログラム7と、戻り光のうち、ホログラ
ム7で回折する±1次回折光を受光する第1、第2の光
検出器3A、3Bと、前記ホログラム7を0次光で透過
する戻り光のうち、前記偏光膜を透過し前記プリズム2
を屈折透過してこのプリズム2から出射する常光及び異
常光の屈折により生じる非点収差の集線位置近傍に配置
した第3の光検出器5とを有し、前記プリズム2の第1
の面と同方向又は平行に配置され、前記ホログラム7で
回折する±1次回折光を前記第1、第2の光検出器5
A、5Bに導く反射面を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ヘッドに関し、
より詳しくは、光磁気記録媒体に対する情報の記録再生
を行う光ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、光磁気記録媒体に記録された情
報の再生を行う光ヘッドにおいては、光源である半導体
レーザからの読み取り光を対物レンズを経て光磁気記録
媒体にスポット光として照射し、この光磁気記録媒体で
反射した戻り光を偏光方向が互いに直交する二つの光束
に分離して、これらの光束の強度変化から光磁気信号を
検出するとともに、この光磁気信号を正確に検出するた
めに光磁気記録媒体からの戻り光に基づいて対物レンズ
の光磁気記録媒体に対する相対的な位置ずれを示すフォ
ーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を検出す
ることが必要となる。
【0003】このような光ヘッドとして、本願出願人
は、先に図17に示すような構造のものを提案している
(特願平6−053823号)。
【0004】図17に示す光ヘッドは、金属又は半導体
からなる台100上に搭載した光源である半導体レーザ
101からの出射光を、S偏光成分の反射率が50%以
上、P偏光成分の反射率が80%以上の偏光膜103を
設けたプリズム102の第1面102aにS偏光で入射
させ、偏光膜103によりその50%以上をホログラム
105に向けて反射するようにしている。
【0005】前記ホログラム105には、入射光の70
%以上を0次光として透過させ、残りの一部が±1次回
折光として光軸方向に互いに逆方向の像点移動が与えら
れるように、わずかな曲率を持ったホログラムパターン
105aが形成されており、このホログラムパターン1
05aに入射した半導体レーザ101からの出射光は7
0%以上を0次光として透過し、また0次光が対物レン
ズ104により光磁気記録媒体108にスポット光とし
て照射されることになる。
【0006】また、光磁気記録媒体108で反射した戻
り光は、再び対物レンズ104で集光され、前記ホログ
ラム105のホログラムパターン105aに入射してそ
の70%以上が0次光で透過し、残りの一部が±1次回
折光となる。
【0007】これら±1次回折光は、わずかな曲率を持
ったホログラムパターン105aにより光軸方向に互い
に逆方向の像点移動が与えられ、それぞれプリズム10
2の側方に配置した第1の光検出器106Aを形成する
受光領域106a乃至106c及び第2の光検出器10
6Bを形成する受光領域106d乃至106fに入射す
る。
【0008】従って、フォーカスエラー信号をFES、
トラッキングエラー信号をTESとし、受光領域106
a乃至106c及び受光領域106d乃至106fの各
々の出力信号をIa乃至Ic、Id乃至Ifとすると
き、フォーカスエラー信号FESは、ビームサイズ法を
用いてFES=(Ia+Ie+Ic)−(Id+Ib+
If)で得ることができ、また、トラッキングエラー信
号TESは、プッシュプル法を用いてTES=(Ia+
If)−(Ic+Id)で得ることができる。
【0009】また、前記ホログラム105を0次光で透
過する光磁気記録媒体108からの戻り光は、再び偏光
膜103に入射する。ここで、光磁気記録媒体108に
は、情報が磁化の方向変化の状態で記録されているの
で、光磁気記録媒体108からの戻り光の偏光方向は磁
化の方向に対応して反対方向にわずかに回転したものと
なる。
【0010】従って、再び偏光膜103に入射する光磁
気記録媒体108からの戻り光は、偏光膜103の作用
でS偏光成分の50%未満がプリズム102の第1の面
102aを屈折透過し、P偏光成分の80%以上がプリ
ズム102の第1の面102aを屈折透過して、一軸性
複屈折結晶の作用により常光と異常光とに分離され、プ
リズム102の第2の面102bから出射する。
【0011】プリズム102の第2の面102bから出
射する常光と異常光は、このプリズム102の第1の面
102aを屈折透過することで、非点収差及びコマ収差
が生じ、非点収差により常光及び異常光が焦線状に結像
する位置近傍に配置された第3の光検出器107の受光
領域107a、107bにそれぞれ入射する。
【0012】ここで、プリズム102を構成する一軸性
複屈折結晶の光学軸102cを、光磁気記録媒体108
からの戻り光の光軸に対して垂直な面内でS偏光に対し
ては45度傾けて配置するようにすれば、前記戻り光の
偏光方向は光学軸102cに対して角度が変化し、常光
及び異常光の強度が変化することになる。
【0013】従って、このような強度変化を前記第3の
光検出器107の受光領域107a、107bで検出す
ることにより、光磁気記録媒体108に記録された情報
に対応する光磁気信号を得ることができる。いま、第3
の光検出器107の受光領域107a、107bの各々
の出力信号をJa、Jb、光磁気信号をSとすれば、光
磁気信号Sは、S=Ja−Jbにより求めることができ
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述した図17に示す
光ヘッドによれば、一軸性複屈折結晶からなるプリズム
102の第1の面102aを屈折透過する常光及び異常
光の非点収差の焦線位置近傍に第3の光検出器107を
配置することにより、常光及び異常光を確実に分離して
受光できる。
【0015】但し、上述した光ヘッドの場合、半導体レ
ーザ101からの出射光の反射点102dと、前記第1
の光検出器106A、第2の光検出器106Bを結ぶ線
106gとが数ミクロンメートルの精度で合致していな
いと、フォーカスエラー信号FES、トラッキングエラ
ー信号TESにオフセットが生じてしまうため、前記プ
リズム102と第1の光検出器106A、第2の光検出
器106Bとの相対位置を高精度に調整する作業が必要
になるという課題が残る。
【0016】また、前記半導体レーザ101と、この半
導体レーザ101からの出射光の反射点102dとの距
離を大きくしたとき、第1の光検出器106A、第2の
光検出器106Bと、前記反射点102dとの距離も大
きくする必要があり、基板109の面積が大きくなって
光ヘッド全体が大きくなってしまうという課題が残る。
【0017】さらに、前記第3の光検出器107をプリ
ズム102による常光及び異常光の焦線位置の近傍に簡
略に配置するためには、光磁気記録媒体108からの戻
り光の反射点102dから第3の光検出器107までの
距離を大きくとることが必要であり、このため、第1の
光検出器106A、第2の光検出器106Bと第3の光
検出器107とを同一平面に配置することは難しく図1
8、図19(図18の要部断面図)に示すように、第1
の光検出器106A及び第2の光検出器106Bと、第
3の光検出器107とを各々独立した半導体基板11
6、117とに形成して積み重ねる構造を採用せざるを
得ない。この結果、第3の光検出器107を形成する半
導体基板117によって、必要以上に重くて大きな厚さ
の光ヘッドになってしまうという課題も残る。
【0018】そこで、本発明は、上述した従来の光ヘッ
ドが包含する課題を解消し、小型に構成できしかも光学
系の調整も簡略な光ヘッドを提供するものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
半導体レーザと、この半導体レーザからの出射光を反射
する第1の面を有する一軸性複屈折結晶からなるプリズ
ムと、このプリズムの第1の面に形成した偏光膜と、こ
の偏光膜で反射する前記半導体レーザからの出射光を、
光磁気記録媒体にスポット光として照射する集光手段
と、この集光手段と前記プリズムとの間に設けたホログ
ラムと、前記光磁気記録媒体で反射し前記集光手段を経
てホログラムに入射する戻り光のうち、このホログラム
で回折する+1次回折光及び又は−1次回折光を受光す
る第1、第2の光検出器と、前記ホログラムを0次光で
透過する戻り光のうち、前記偏光膜を透過し前記プリズ
ムを屈折透過してこのプリズムの第2の面から出射する
常光及び異常光の屈折により生じる非点収差の焦線位置
近傍に配置した第3の光検出器とを有し、前記第1、第
2の光検出器の出力に基づいて前記集光手段の前記光磁
気記録媒体に対する相対的位置ずれを示すエラー信号を
検出するとともに、前記第3の光検出器の出力に基づい
て前記光磁気記録媒体に記録されている光磁気信号を検
出する光ヘッドにおいて、前記プリズムの第1の面と同
方向又は平行に配置され、前記ホログラムで回折する+
1次回折光及び又は−1次回折光を前記半導体レーザを
配設する基板上の前記第1、第2の光検出器に導く反射
面を設けたことを特徴とするものである。
【0020】請求項2記載の発明は、請求項1記載の光
ヘッドにおける前記プリズムの第1の面又は平行に配置
された面を、前記ホログラムで回折する+1次回折光及
び又は−1次回折光を前記第1、第2の光検出器に向け
て反射する配置とするとともに、前記第1、第2の光検
出器を形成する半導体基板として所定の面方位を有する
単結晶シリコン基板又は面方位が異なる複数の単結晶シ
リコン基板を張り合わせた基板を用い、この基板に異方
性エッチングにより前記プリズムの位置決め用の当て付
け部及び半導体レーザの出射光を前記プリズムの第1の
面に導く反射面を設けたことを特徴とするものである。
【0021】請求項3記載の発明は、請求項1記載の光
ヘッドにおける前記第1、第2の光検出器は、所定の面
方位を有する単結晶シリコン基板上に形成されるととも
に、この単結晶シリコン基板に異方性エッチングにより
前記プリズムの位置決め用の当て付け部及び半導体レー
ザの出射光を前記プリズムの第1の面に導く反射面を設
けたことを特徴とするものである。
【0022】請求項4記載の発明は、請求項1記載の光
ヘッドにおける前記第1、第2の光検出器は、所定の面
方位を有する単結晶シリコン基板上に形成されるととも
に、この単結晶シリコン基板に異方性エッチングにより
前記プリズムの第1の面又は前記反射面の位置決め用の
当て付け部を設けたことを特徴とするものである。
【0023】請求項5記載の発明は、請求項1記載の光
ヘッドにおける前記第1、第2の光検出器は、面方位が
異なる複数の単結晶シリコン基板を張り合わせた基板上
に形成され、この基板に異方性エッチングにより前記半
導体レーザの出射光を前記プリズムの第1の面に導く反
射面と前記半導体レーザの出射光の出射面の位置決め基
準となる位置決め部とを設けたことを特徴とするもので
ある。
【0024】請求項1記載の発明において、半導体レー
ザからの出射光は、プリズムの第1の面に設けた偏光膜
で反射した後、前記ホログラム及び集光手段を経て光磁
気記録媒体にスポット光として照射される。また、光磁
気記録媒体からの戻り光は、集光手段を経て前記ホログ
ラムに入射し、ここで回折する+1次回折光及び又は−
1次回折光は前記プリズムの第1の面に設けた偏光膜で
反射し第1、第2の光検出器により受光されて、これら
第1、第2の光検出器の出力により前記集光手段の前記
光磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを示すエラー信
号が検出される。
【0025】また、0次光は、前記偏光膜を透過し、さ
らにプリズムを屈折透過して、非点収差を有する常光と
異常光とに分離され、プリズム2の第2の面から出射し
て非点収差の焦線位置の近傍に配置された第3の光検出
器に入射し、この第3の光検出器の出力に基づいて光磁
気信号が検出される。
【0026】そして、請求項1記載の光ヘッドにおいて
は、半導体レーザからの出射光、ホログラムで回折する
+1次回折光及び又は−1次回折光をともに前記プリズ
ムの第1の面で反射させ、かつ、略同一の光路を通過さ
せるようにしているので、前記プリズムと第1、第2の
光検出器との相対的位置が高精度に調整されていなくて
もフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号か
らなるエラー信号のオフセットが生じにくい。また、光
磁気記録媒体からの戻り光のうち、+1次回折光及び又
は−1次回折光を、前記プリズムの第1の面と同方向又
は平行に配置した反射面により第1、第2の光検出器に
導くようにしているので、半導体レーザの出射面からプ
リズムにおける反射点までの距離と、プリズムの反射点
から第1、第2の光検出器との距離とを略等しくでき
る。この結果、半導体レーザと第1、第2の光検出器と
を狭い領域に配置でき、部品点数が少ない構造で、小型
化が図れ、しかも光学系の調整も簡略となる。
【0027】請求項2記載の光ヘッドにおいては、前記
第1、第2の光検出器を形成する半導体基板として所定
の面方位を有する単結晶シリコン基板又は面方位が異な
る複数の単結晶シリコン基板を張り合わせた基板を用
い、この基板に異方性エッチングによりプリズムの位置
決め用の当て付け部及び半導体レーザの出射光を前記プ
リズムの第1の面に導く反射面を設けたので、半導体製
造技術のみで半導体レーザ、反射面、プリズム、第1、
第2の光検出器を高精度に位置決めできる構造を実現で
き、これにより、これらの位置調整が不要となる。
【0028】請求項3記載の光ヘッドにおいては、請求
項1記載の光ヘッドにおける前記第1、第2の光検出器
は、所定の面方位を有する単結晶シリコン基板に形成さ
れ、この単結晶シリコン基板に異方性エッチングにより
前記プリズムの位置決め用の当て付け部及び半導体レー
ザの出射光を前記プリズムの第1の面に導く反射面を設
けたので、半導体製造技術のみで半導体レーザ、反射
面、第1、第2の光検出器を高精度に位置決めできる構
造を実現でき、これにより、これらの位置調整が不要と
なる。
【0029】請求項4記載の光ヘッドにおいては、請求
項1記載の光ヘッドにおける前記第1、第2の光検出器
は、所定の面方位を有する単結晶シリコン基板上に形成
されるとともに、この単結晶シリコン基板に異方性エッ
チングにより前記プリズムの第1の面又は前記反射面の
位置決め用の当て付け部を設けたので、請求項3記載の
光ヘッドの場合と同様、半導体レーザ、プリズムの第1
の面又は反射面、第1、第2の光検出器を高精度に位置
決めできる構造を実現でき、これにより、これらの位置
調整が不要となる。
【0030】請求項5記載の光ヘッドにおいては、請求
項1記載の光ヘッドにおける前記第1、第2の光検出器
は、面方位が異なる複数の単結晶シリコン基板を張り合
わせた基板上に形成され、この基板に異方性エッチング
により前記半導体レーザの出射光を前記プリズムの第1
の面に導く反射面と前記半導体レーザの出射光の出射面
の位置決め基準となる位置決め部とを設けたので、請求
項3、4記載の光ヘッドの場合と同様、半導体レーザ、
プリズムの第1の面又は反射面、第1、第2の光検出器
を高精度に位置決めできる構造を実現でき、これによ
り、これらの位置調整が不要となる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。
【0032】(実施の形態1)図1、図2は、本発明の
実施の形態1の光ヘッドを示すものであり、この光ヘッ
ドは、光源である半導体レーザ1と、一軸性複屈折結晶
であるニオブ酸リチウムからなるプリズム2と、略直方
体状に形成され、上面に前記半導体レーザ1を載置する
切り欠き部4bを備えるとともに、一方の壁面に第1の
光検出器3A、第2の光検出器3Bを半導体レーザ1に
対して対称配置に形成した半導体基板4(プリズム2と
は例えば接着剤による接合、共晶半田による接合又はオ
プティカルコンタクトによる接合等の手段で接合固定さ
れている。)と、前記プリズム2の下側に配置されると
ともに、プリズム2側となる上面に第3の光検出器5を
形成した半導体基板6(プリズム2とは例えば接着剤に
よる接合、共晶半田による接合又はオプティカルコンタ
クトによる接合等の手段で接合固定されている。)と、
前記プリズム2の上方に配置したホログラムパターン7
aを有するホログラム7と、このホログラム7のさらに
上方に配置した集光手段である対物レンズ8とを有して
いる。
【0033】前記半導体レーザ1は、前記半導体基板4
の切り欠き部4bを形成する水平面4a上で、半導体基
板4の切り欠き部4bの端面に位置合わせして配置さ
れ、前記プリズム2における前記半導体基板4に対して
例えば45度の鋭角を呈する傾斜状に形成された第1の
面2aに向けてレーザ光を水平方向に出射するようにな
っている。
【0034】前記プリズム2には、上述した第1の面2
aに対してS偏光成分の反射率が50%以上、P偏光成
分の透過率が80%以上の光学特性を有する偏光膜9を
形成し、前記半導体レーザ1からのレーザ光を前記偏光
膜9により略直角に反射し、前記ホログラム7に入射さ
せるようになっている。
【0035】第1の光検出器3A、第2の光検出器3B
は、図3に示すように、それぞれ前記ホログラム7にお
けるホログラムパターン7aによる+1次回折光、−1
次回折光を分離して受光する3分割の受光領域3a、3
b、3c及び受光領域3d、3e、3fを具備してい
る。受光領域3a、3b、3cを分割する分割線は光磁
気記録媒体10の記録トラックと平行な方向になるよう
に設定している。同様に受光領域3d、3e、3fを分
割する分割線も光磁気記録媒体10の記録トラックと平
行な方向になるように設定している。
【0036】第3の光検出器5は、後述するようなプリ
ズム2による常光と異常光とを分離して受光するために
2つの受光領域5a、5bを有するとともに、半導体基
板6の上面において前記プリズム2による常光及び異常
光の屈折により発生する非点収差の焦線位置近傍となる
位置に形成している。
【0037】前記ホログラム7におけるホログラムパタ
ーン7aは、入射光の70%以上を0次光として透過さ
せるとともに、僅かな曲率を持つように形成され、この
ホログラムパターン7aを透過するレーザ光の光束を前
記対物レンズ8により収束して、この対物レンズ8の上
方に配置される光磁気記録媒体10の記録面に対してス
ポット光として照射するようになっている。
【0038】そして、光磁気記録媒体10の記録面で反
射する戻り光は、入射時と反対の光路で対物レンズ8を
経てホログラム7におけるホログラムパターン7aに入
射し、ここで回折して±1次回折光に分離し、さらに、
前記プリズム2の第1の面2aに設けた偏光膜9に入射
して各々水平方向に反射させ前記半導体基板4の一方の
壁面に形成した第1の光検出器3A、第2の光検出器3
Bに各々入射して、前記受光領域3a、3b、3c及び
受光領域3d、3e、3fにより各々受光されるように
なっている。
【0039】また、光磁気記録媒体10の記録面で反射
する戻り光のうち0次光は偏光膜9を経て前記プリズム
2に入射し、さらにこのプリズム2を屈折透過して常光
と異常光とに分離され、これら常光と異常光とを前記プ
リズム2の第2の面2bから出射させて第3の光検出器
5の2つの受光領域5a、5bにより分離して受光され
るようになっている。尚、プリズム2を構成するニオブ
酸リチウムからなる一軸性複屈折結晶の光学軸の方向
は、戻り光の光軸に垂直な面内でS偏光成分に対して4
5度傾いた方向に設定している。
【0040】次に、実施の形態1の光ヘッドの動作を説
明する。
【0041】実施の形態1の光ヘッドにおける半導体レ
ーザ1からの出射光を、前記偏光膜9を形成したプリズ
ム2の第1の面2aにS偏光で入射させる。S偏光で入
射させると、偏光膜9は予めS偏光成分の反射率が50
%以上、P偏光成分の透過率が80%以上に設定されて
いるので、S偏光成分の50%以上が反射して前記ホロ
グラム7のホログラムパターン7aに入射する。そし
て、ホログラムパターン7aに入射した半導体レーザ1
からの出射光は70%以上が0次光として透過し、その
0次光が対物レンズ8により光磁気記録媒体10にスポ
ット光として照射する。
【0042】光磁気記録媒体10からのスポット光照射
に基づく戻り光は、再び対物レンズ8により集光され、
さらに、前記ホログラム7のホログラムパターン7aに
入射してその70%以上が0次光で透過し、残りの一部
が±1次回折光となる。このような±1次回折光は、わ
ずかな曲率をもったホログラムパターン7aの作用によ
り光軸方向に互いに逆方向の像点移動が与えられ、偏光
膜9を形成したプリズム2の第1の面2aで反射してそ
れぞれ第1、第2の光検出器3A、3Bの受光領域3
a、3b、3c及び受光領域3d、3e、3fに入射す
る。
【0043】従って、フォーカスエラー信号をFES、
トラッキングエラー信号をTESとし、受光領域3a乃
至3c及び受光領域3d乃至3fの各々の出力信号をI
a乃至Ic、Id乃至Ifとするとき、フォーカスエラ
ー信号FESは、ビームサイズ法を用いてFES=(I
a+Ie+Ic)−(Id+Ib+If)で得ることが
でき、また、トラッキングエラー信号TESは、プッシ
ュプル法を用いてTES=(Ia+If)−(Ic+I
d)で得ることができる。
【0044】また、前記ホログラム7を0次光で透過す
る光磁気記録媒体10からの戻り光は、再び前記偏光膜
9に入射する。ここで、前記光磁気記録媒体10には、
上方が磁化の変化として記録されているので、光磁気記
録媒体10からの戻り光の偏光方向は磁化の方向に応じ
て反対方向にわずかに回転したものとなる。
【0045】従って、再び前記偏光膜9に入射する光磁
気記録媒体10からの戻り光は、P偏光成分を含むもの
となる。このような光磁気記録媒体10からの戻り光
は、偏光膜9の作用でS偏光成分の50%未満とP偏光
の80%未満がプリズム2の第1の面2aを屈折透過
し、一軸性複屈折結晶からなるプリズム2の作用で常光
と異常光とに分離され、プリズム2の第2の面2bから
半導体基板6上に設けた第3の光検出器5に入射する。
【0046】この場合に、第3の光検出器5に入射する
常光と異常光とには、プリズム2の第1の面2aを屈折
透過する際に生じる非点収差及びコマ収差が含まれるこ
とになり、このような非点収差により常光及び異常光が
焦線状に結像する位置の近傍に配置された第3の光検出
器5における受光領域5a、5bに常光、異常光が分離
して入射することになる。
【0047】ここで、プリズム2を構成する一軸性複屈
折結晶の光学軸を、光磁気記録媒体10からの戻り光の
光軸に垂直な面内で、S偏光成分に対して45度傾けく
ように設定しているので、戻り光の偏光方向は前記光学
軸に対して角度が変化し、常光及び異常光の強度に変化
が生じる。従って、このような常光及び異常光の強度の
変化を受光領域5a、5bにより検出することで光磁気
記録媒体10に記録された情報に応じた光磁気信号を得
ることができる。
【0048】即ち、第3の光検出器5の受光領域5a、
5bのそれぞれの出力信号をJa、Jb、光磁気信号を
Sとすれば、S=Ja−Jbの演算により光磁気信号S
を求めることができる。
【0049】本実施の形態1の光ヘッドによれば、光磁
気記録媒体10からの戻り光のうち、前記ホログラム7
のホログラムパターン7aを透過した±1次回折光を、
前記偏光膜9を形成したプリズム2の第1の面2aで反
射するようにしているので、前記半導体レーザ1と、こ
の半導体レーザ1からの出射光のプリズム2の第1の面
2aにおける反射点2cとの距離を大きくした場合にお
いて、その距離に応じて第1の光検出器3A、第2の光
検出器3Bも一緒に同じ方向に移動するので、第1の光
検出器3A、第2の光検出器3Bと前記反射点2cとの
距離を大きくとることができる。
【0050】この結果、前記半導体レーザ1を、第1の
光検出器3A、第2の光検出器3Bを設けている半導体
基板4上に直接搭載することが可能となり、第1の光検
出器3A、第2の光検出器3Bが互いに長手方向に離れ
て半導体基板4の表面積が大きくなることは無く小形の
光ヘッドとなる。
【0051】尚、実施の形態1においては、プリズム2
の第1の面2aに偏光膜9を形成しているが、この第1
の面2aの±1次回折光を反射する領域に全反射膜を形
成し、0次光が透過する領域には偏光膜を形成するよう
にすれば、±1次回折光を効率良く第1の光検出器3
A、第2の光検出器3Bに導くことができる。
【0052】(実施の形態2)次に、本発明の実施の形
態2について図4、図5を参照して説明する。
【0053】本発明の実施の形態2においては、実施の
形態1におけるプリズム2に替えて図4、図5に示すよ
うなプリズム20A、20Bを用いることが特徴であ
り、この他の構造は実施の形態1の光ヘッドの場合と同
様である。
【0054】前記プリズム20Aは、その上面形状が中
央部が両側より窪んだ凹状に形成され3分割で平行の反
射面20a、20b、20cとするとともに、反射面2
0a、20b、20cに各々偏光膜21a、反射膜21
b、21cを設けている。
【0055】偏光膜21aは、S偏光成分の反射率が5
0%以上、P偏光成分の透過率が80%以上の光学特性
を有している。また、反射膜21b、21cの反射率は
50%以上に設定している。
【0056】前記プリズム20Bは、その上面形状が中
央部が両側より突出した凸状に形成され3分割で平行の
前記プリズム20Aの場合と同様な反射面20a、20
b、20cとするとともに、反射面20a、20b、2
0cに各々前記プリズム20Aの場合と同様な偏光膜2
1a、反射膜21b、21cを設けている。
【0057】本実施の形態2において、光ヘッドにおけ
る半導体レーザ1からの出射光は、前記プリズム20A
又は20Bの偏光膜21aを形成した反射面20aで反
射し、前記ホログラム7のホログラムパターン7aに入
射する。また、光磁気記録媒体10からのスポット光照
射に基づく戻り光は、再び対物レンズ8により集光さ
れ、さらに、前記ホログラム7のホログラムパターン7
aに入射してその70%以上が0次光で透過し、残りの
一部が±1次回折光となる。
【0058】このような±1次回折光は、わずかな曲率
をもったホログラムパターン7aの作用により光軸方向
に互いに逆方向の像点移動が与えられ、反射膜21b、
21cを設けたプリズム20A又は20Bの反射膜20
b、20cで反射された後、それぞれ第1、第2の光検
出器3A、3Bの受光領域3a、3b、3c及び受光領
域3d、3e、3fに入射する。これ以降の動作につい
ては実施の形態1の場合と同様である。
【0059】実施の形態2の光ヘッドによれば、光磁気
記録媒体10からの戻り光のうち、前記ホログラム7の
ホログラムパターン7aを透過した±1次回折光を、プ
リズム20A又は20Bの反射面20aと平行配置の反
射面20b、20cにより反射するようにしているの
で、前記ホログラム7から半導体レーザ1間での距離
と、前記ホログラム7から第1、第2の光検出器3A、
3Bまでの距離とを必ずしも等距離にする必要がなく、
これによりホログラム7のホログラムパターン7aの設
計、製作上の自由度を増加させることができる。
【0060】尚、実施の形態2においては、プリズム2
0A又は20Bの反射面20aと平行配置の反射面20
b、20cとを一体構造としているが、実施の形態1で
示したプリズム2に対して、その表面に偏光膜や全反射
膜を施した平行ガラス板等を貼り付けた構造とすること
も可能である。
【0061】(実施の形態3)次に、本発明の実施の形
態3について図6、図7を参照して説明する。
【0062】図6、図7に示す実施の形態3の光ヘッド
は、基本的な構造は図1乃至図3に示す実施の形態1の
光ヘッドの場合と同様であるが、前記半導体基板4の替
りに金属又は半導体基板からなる台52を用いるととも
に、この台52のプリズム2側の壁面52bに第1の光
検出器3A、第2の光検出器3Bを設けた単結晶シリコ
ン基板51を添設したことが特徴である。
【0063】前記単結晶シリコン基板51は、面方位
(1,0,0)を表面にして第1の光検出器3A、第2
の光検出器3Bを形成するとともに、異方性エッチング
により上部に凹形状の切り欠き部の角51aを、底部に
前記プリズム2の第1面2aに当て付けて位置決めする
ための当て付き部51bを形成している。そして、単結
晶シリコン基板51の切り欠き部の角51aを前記台5
2の上面52aに揃えた状態で台52の壁面52bに添
設している。そして、台52の上面52aにおいて半導
体レーザ1の出射面が単結晶シリコン基板51の切り欠
き部の角51aに位置するように配置している。この他
の構造は実施の形態1の光ヘッドの場合と同様である。
【0064】実施の形態3の光ヘッドによれば、出射面
が単結晶シリコン基板51の切り欠き部の角51aに揃
えられた半導体レーザ1からの出射光は、単結晶シリコ
ン基板51の当て付き部51bに当て付けて位置決めし
たプリズム2の第1の面2aで反射し、前記ホログラム
7のホログラムパターン7aに入射する。
【0065】また、光磁気記録媒体10からのスポット
光照射に基づく戻り光は、再び対物レンズ8により集光
され、さらに、前記ホログラム7のホログラムパターン
7aに入射してその70%以上が0次光で透過し、残り
の一部が±1次回折光となる。
【0066】このような±1次回折光は、わずかな曲率
をもったホログラムパターン7aの作用により光軸方向
に互いに逆方向の像点移動が与えられ、前記当て付け部
51bにより位置決めされているプリズム2の第1の面
2aで反射された後、それぞれ第1、第2の光検出器3
A、3Bの受光領域3a、3b、3c及び受光領域3
d、3e、3fに入射する。これ以降の動作については
実施の形態1の場合と同様である。
【0067】実施の形態3の光ヘッドによれば、単結晶
シリコン基板51に対して、第1、第2の光検出器3
A、3Bと、前記プリズム2の第1の面2aを位置決め
する当て付き部51bとを半導体製造技術により高精度
に形成できるため、プリズム2と第1、第2の光検出器
3A、3Bとの相対的な位置調整が不要になるという利
点がある。
【0068】(実施の形態4)次に、本発明の実施の形
態4について図8、図9を参照して説明する。
【0069】図8、図9に示す実施の形態4の光ヘッド
は、実施の形態3の光ヘッドにおける前記単結晶シリコ
ン基板51に替えて、異方性エッチングにより形成した
切り欠き部の角61a、61bの形状が前記切り欠き部
の角51aの形状と異なる単結晶シリコン基板61を用
いることが特徴である。この他の構造は実施の形態1の
光ヘッドの場合と同様である。
【0070】即ち、実施の形態4の光ヘッドにおける単
結晶シリコン基板61には、図8、図9に示すように、
この単結晶シリコン基板61の上部中央に異方性エッチ
ングにより形成した段違い状態の切り欠き部の角61
a、61bを設けている。切り欠き部の角61aは単結
晶シリコン基板61の上部中央において両側の一対の切
り欠き部の角61bよりも若干低く形成され、この切り
欠き部の角61aを台52の上面52aに揃え、かつ、
台52の上面52aにおいて半導体レーザ1の出射面が
単結晶シリコン基板61の切り欠き部の角61aに位置
するように配置している。この他の基本的な構造は実施
の形態1の光ヘッドの場合と同様であり、また、前記単
結晶シリコン基板61には図示してないが実施の形態1
の光ヘッドの場合と同様な第1、第2の光検出器、プリ
ズム2を位置決めするための当て付け部(図6に示す当
て付き部51bと同位置)が形成されている。
【0071】実施の形態4の光ヘッドによれば、単結晶
シリコン基板61の異方性エッチングにより形成した切
り欠き部の角61aと台52の上面52aとを揃え、半
導体レーザ1の出射面が角51aに位置するように配置
されており、さらに、プリズム2が単結晶シリコン基板
61の当て付き部に当て付けて位置決めされている。そ
して、半導体レーザ1からの出射光は、単結晶シリコン
基板61の当て付き部に当て付けて位置決めしたプリズ
ム2の第1の面2aで反射し、前記ホログラム7のホロ
グラムパターン7aに入射する。
【0072】また、光磁気記録媒体10からのスポット
光照射に基づく戻り光は、再び対物レンズ8により集光
され、さらに、前記ホログラム7のホログラムパターン
7aに入射してその70%以上が0次光で透過し、残り
の一部が±1次回折光となる。
【0073】このような±1次回折光は、わずかな曲率
をもったホログラムパターン7aの作用により光軸方向
に互いに逆方向の像点移動が与えられ、前記当て付け部
51bにより位置決めされているプリズム2の第1の面
2aで反射された後、それぞれ第1、第2の光検出器3
A、3Bの受光領域3a、3b、3c及び受光領域3
d、3e、3fに入射する。これ以降の動作については
実施の形態1の場合と同様である。
【0074】実施の形態4の光ヘッドによれば、単結晶
シリコン基板61に対して、第1、第2の光検出器と、
前記プリズム2の第1の面2aを位置決めする当て付き
部とを半導体製造技術により高精度に形成できるため、
単結晶シリコン基板61の厚み誤差の範囲内で半導体レ
ーザ1の光軸方向の位置決めが可能となる。このため、
単結晶シリコン基板61の厚みを所望の誤差の範囲内で
作製することにより、プリズム2と第1、第2の光検出
器との相対的な位置調整が不要になるとともに半導体レ
ーザ1の光軸方向の調整も不要になるという利点があ
る。
【0075】(実施の形態5)次に、本発明の実施の形
態5について図10乃至図12を参照して説明する。
【0076】図10、図11に示す実施の形態4の光ヘ
ッドは、基本的な構造は図1乃至図3に示す実施の形態
1の光ヘッドの場合と同様であるが、前記半導体基板4
の替りに、面方位(1,0,0)を基準にして約10度
オフセットした面を表面にして第1の光検出器3A、第
2の光検出器3Bを形成するとともに、異方性エッチン
グによりプリズム2側の接合面(表面)側に垂直配置で
下部に例えば45度傾斜した反射面71aを有する上部
切り欠き部71bを形成し、さらに異方性エッチングに
より上部切り欠き部71bの下側に断面台形状の凸部7
1eを形成した単結晶シリコン基板71を用いたことが
特徴である。
【0077】前記単結晶シリコン基板71の上部切り欠
き部71bにおける垂直面71fの下側の角71cと前
記反射面71aとは、若干の間隔を有するように設定さ
れ、垂直面71fに接合し出射面を前記角71cに揃え
て配置した半導体レーザ1からの出射光を前記反射面7
1aにより略水平方向に反射してプリズム2に入射する
ようになっている。また、前記断面台形状の凸部71e
の下側の隅部は当て付け部71dとして機能し、プリズ
ム2の第1の面2aが当て付けられてこのプリズム2が
位置決めさせるようになっている。この他の構造は実施
の形態1の光ヘッドの場合と同様である。
【0078】実施の形態5の光ヘッドによれば、前記単
結晶シリコン基板71に、半導体製造技術のみで前記反
射面71aと、プリズム2用の当て付け部71dと、半
導体レーザ1の位置決め基準となる角71cと、第1の
光検出器3A、第2の光検出器3Bとを一体的かつ高精
度に形成することができ、しかも、半導体レーザ1を第
1の光検出器3A、第2の光検出器3Bを形成した前記
単結晶シリコン基板71上に直接搭載できる。この結
果、前記プリズム2と第1の光検出器3A、第2の光検
出器3Bとの相対位置を調整する必要がないとともに、
部品点数をより削減できるという利点もある。
【0079】(実施の形態6)次に、本発明の実施の形
態6について図13乃至図16を参照して説明する。
【0080】図13、図14に示す実施の形態6の光ヘ
ッドは、基本的な構造は図10乃至図11に示す実施の
形態5の光ヘッドの場合と同様であるが、前記単結晶シ
リコン基板71に替えて、図16に示すように、面方位
(1,0,0)を基準に約10度オフセットした面を表
面にした単結晶シリコン基板81と、面方位(1,1,
0)を表面にした単結晶シリコン基板82とを張り合わ
せてなる基板83を用いたことが特徴である。
【0081】前記単結晶シリコン基板81には、図15
に示すように、下側に例えば45度傾斜を持った反射面
81aを有する上部切り欠き部81cが異方性エッチン
グにより形成され、さらにその表面に図14に示すよう
に第1の光検出器3A、第2の光検出器3Bが形成され
ている。また、前記単結晶シリコン基板81の下端部に
は図13に示すように前記プリズム2の第1の面2aに
当て付ける当て付け部81bがやはり異方性エッチング
により形成されている。
【0082】また、前記単結晶シリコン基板82には、
図15に拡大して示すように、切り欠き部82bが異方
性エッチングにより形成され、この切り欠き部82bの
下端縁を画する部分を面方位(1,1,1)からなる位
置決め部82aとし、この位置決め部82aと前記反射
面81aの上端縁とを揃えて、前記切り欠き部82bを
形成する垂直面82cに対し、半導体レーザ1を位置決
め部82aにより位置決めし、かつ、出射面を垂直下方
に向けて取り付けている。この他の構造は、実施の形態
4の光ヘッドと同様である。
【0083】実施の形態6の光ヘッドによれば、単結晶
シリコン基板82の異方性エッチングにより形成した切
り欠き部82bの下端部に形成した位置決め部82aに
より位置決めされた半導体レーザ1からの出射光は、単
結晶シリコン基板81の当て付き部81bに当て付けて
位置決めしたプリズム2の第1の面2aで反射し、前記
ホログラム7のホログラムパターン7aに入射する。
【0084】また、光磁気記録媒体10からのスポット
光照射に基づく戻り光は、再び対物レンズ8により集光
され、さらに、前記ホログラム7のホログラムパターン
7aに入射してその70%以上が0次光で透過し、残り
の一部が±1次回折光となる。
【0085】このような±1次回折光は、わずかな曲率
をもったホログラムパターン7aの作用により光軸方向
に互いに逆方向の像点移動が与えられ、前記当て付け部
81bにより位置決めされているプリズム2の第1の面
2aで反射された後、それぞれ第1、第2の光検出器3
A、3Bの受光領域3a、3b、3c及び受光領域3
d、3e、3fに入射する。これ以降の動作については
実施の形態5の場合と同様である。
【0086】実施の形態6の光ヘッドによれば、前記面
方位(1,0,0)を基準に約10度オフセットした面
を表面にした単結晶シリコン基板81と、面方位(1,
1,0)を表面にした単結晶シリコン基板82とを張り
合わせてなる基板83を用いており、単結晶シリコン基
板81に対して、前記反射面81a、切り欠き部81
c、当て付け部81b、第1、第2の光検出器3A、3
Bを半導体製造技術のみで一体的にかつ高精度に形成す
ることができる。同様に、単結晶シリコン基板82に対
して、位置決め部82a及び切り欠き部82bを半導体
製造技術のみで一体的にかつ高精度に形成することがで
きる。
【0087】さらに、半導体レーザ1を上述したような
構造の基板83に対して直接搭載できる。この結果、前
記プリズム2と第1の光検出器3A、第2の光検出器3
Bとの相対位置を調整する必要がないとともに、半導体
レーザ1の光軸方向の調整も不要となる。また、前記単
結晶シリコン基板81と単結晶シリコン基板82とをエ
ッチングストップ層となる酸化膜や窒化膜等を形成しな
い接合方法で予め張り合わせて基板83を作製した後に
異方性エッチングを施すことにより、煩雑なエッチング
マスク形成工程や位置合わせ接合工程が不要となる。
【0088】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、プリズム
と第1、第2の光検出器との相対的位置が高精度に調整
されていなくてもエラー信号のオフセットが生じにく、
半導体レーザと第1、第2の光検出器とを狭い領域に配
置でき、小型化が図れ、しかも光学系の調整も簡略な光
ヘッドを提供することができる。
【0089】請求項2乃至5記載の各発明によれば、半
導体製造技術のみで半導体レーザ、反射面、プリズム、
第1、第2の光検出器等の光学要素を高精度に位置決め
できる構造を実現でき、これらの位置調整が不要な光ヘ
ッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の光ヘッド及び光磁気記
録媒体の配置を示す斜視図である。
【図2】実施の形態1の光ヘッドの断面図である。
【図3】実施の形態1の光ヘッドの正面図である。
【図4】実施の形態2におけるプリズムを示す斜視図で
ある。
【図5】実施の形態2におけるプリズムの他例を示す斜
視図である。
【図6】実施の形態3の光ヘッドの断面図である。
【図7】実施の形態3の光ヘッドの正面図である。
【図8】実施の形態4の光ヘッドにおける単結晶シリコ
ン基板を示す部分断面図である。
【図9】実施の形態4の光ヘッドにおける単結晶シリコ
ン基板を示す部分正面図である。
【図10】実施の形態5の光ヘッドの断面図である。
【図11】実施の形態5の光ヘッドの正面図である。
【図12】実施の形態5の光ヘッドにおける単結晶シリ
コン基板を示す部分拡大断面図である。
【図13】実施の形態6の光ヘッドの断面図である。
【図14】実施の形態6の光ヘッドの断面図である。
【図15】実施の形態6の光ヘッドにおける基板を示す
部分拡大断面図である。
【図16】実施の形態6の光ヘッドにおける基板を構成
する2枚の単結晶シリコン基板の面方位の説明図であ
る。
【図17】従来の光ヘッド及び光磁気記録媒体の配置を
示す斜視図である。
【図18】従来の光ヘッド及び光磁気記録媒体の配置を
示す斜視図である。
【図19】従来の光ヘッドの拡大断面図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2 プリズム 3A 第1の光検出器 3B 第2の光検出器 4 半導体基板 5 第3の光検出器 6 半導体基板 7 ホログラム 7a ホログラムパターン 8 対物レンズ 9 偏光膜 10 光磁気記録媒体 20 プリズム 20a 反射面 20b 反射面 20c 反射面 21a 偏光膜 21b 反射膜h 21c 反射膜 51 単結晶シリコン基板 61 単結晶シリコン基板 71 単結晶シリコン基板 81 単結晶シリコン基板 82 単結晶シリコン基板 83 基板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体レーザと、この半導体レーザから
    の出射光を反射する第1の面を有する一軸性複屈折結晶
    からなるプリズムと、このプリズムの第1の面に形成し
    た偏光膜と、この偏光膜で反射する前記半導体レーザか
    らの出射光を、光磁気記録媒体にスポット光として照射
    する集光手段と、この集光手段と前記プリズムとの間に
    設けたホログラムと、前記光磁気記録媒体で反射し前記
    集光手段を経てホログラムに入射する戻り光のうち、こ
    のホログラムで回折する+1次回折光及び又は−1次回
    折光を受光する第1、第2の光検出器と、前記ホログラ
    ムを0次光で透過する戻り光のうち、前記偏光膜を透過
    し前記プリズムを屈折透過してこのプリズムの第2の面
    から出射する常光及び異常光の屈折により生じる非点収
    差の焦線位置近傍に配置した第3の光検出器とを有し、 前記第1、第2の光検出器の出力に基づいて前記集光手
    段の前記光磁気記録媒体に対する相対的位置ずれを示す
    エラー信号を検出するとともに、前記第3の光検出器の
    出力に基づいて前記光磁気記録媒体に記録されている光
    磁気信号を検出する光ヘッドにおいて、 前記プリズムの第1の面と同方向又は平行に配置され、
    前記ホログラムで回折する+1次回折光及び又は−1次
    回折光を前記第1、第2の光検出器に導く反射面を設け
    たこと、 を特徴とする光ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記プリズムの第1の面又は平行に配置
    された面を、前記ホログラムで回折する+1次回折光及
    び又は−1次回折光を前記第1、第2の光検出器に向け
    て反射する配置とするとともに、前記第1、第2の光検
    出器を形成する半導体基板として所定の面方位を有する
    単結晶シリコン基板又は面方位が異なる複数の単結晶シ
    リコン基板を張り合わせた基板を用い、この基板に異方
    性エッチングにより前記プリズムの位置決め用の当て付
    け部及び半導体レーザの出射光を前記プリズムの第1の
    面に導く反射面を設けたことを特徴とする請求項1記載
    の光ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記第1、第2の光検出器は、所定の面
    方位を有する単結晶シリコン基板上に形成されるととも
    に、この単結晶シリコン基板上に異方性エッチングによ
    り前記プリズムの位置決め用の当て付け部及び半導体レ
    ーザの出射光を前記プリズムの第1の面に導く反射面を
    設けたことを特徴とする請求項1記載の光ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記第1、第2の光検出器は、所定の面
    方位を有する単結晶シリコン基板上に形成されるととも
    に、この単結晶シリコン基板に異方性エッチングにより
    前記プリズムの第1の面又は前記反射面の位置決め用の
    当て付け部を設けたことを特徴とする請求項1記載の光
    ヘッド。
  5. 【請求項5】 前記第1、第2の光検出器は、面方位が
    異なる複数の単結晶シリコン基板を張り合わせた基板上
    に形成され、この基板に異方性エッチングにより前記半
    導体レーザの出射光を前記プリズムの第1の面に導く反
    射面と前記半導体レーザの出射光の出射面の位置決め基
    準となる位置決め部とを設けたことを特徴とする請求項
    1記載の光ヘッド。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6434092B1 (en) 1998-12-24 2002-08-13 Nec Corporation Optical head for land and groove recording
WO2003025919A1 (en) * 2001-09-20 2003-03-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical unit for an optical scanning device
JP2004207638A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Sony Corp 半導体集積装置及びその製造方法

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