JPH11161971A - 光ピックアップ - Google Patents

光ピックアップ

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JPH11161971A
JPH11161971A JP9321745A JP32174597A JPH11161971A JP H11161971 A JPH11161971 A JP H11161971A JP 9321745 A JP9321745 A JP 9321745A JP 32174597 A JP32174597 A JP 32174597A JP H11161971 A JPH11161971 A JP H11161971A
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JP
Japan
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light
optical pickup
polarization
optical disk
order diffracted
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JP9321745A
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Inventor
Hiroshi Tomita
博 冨田
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Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】少ない部品点数で小型で組立の簡単な光ピック
アップを提供する。 【解決手段】磁化状態の差により情報が記憶された光デ
ィスクに光を照射して、光ディスク上の磁化状態の差に
より生じた反射光の偏光面の変化量に基いて光ディスク
に記憶された情報を読み出す光ピックアップにおいて、
反射光を偏光面の変化量に応じて反射光の経路を分離す
る偏光分離手段と、偏光分離手段により分離されたそれ
ぞれの反射光を+1次回折光と−1次回折光に分離する
ホログラムと、ホログラムにより分離された+1次回折
光と−1次回折光をそれぞれ検出する反射光の偏光面の
変化量に応じて分離する方向に、それぞれ2分割された
記憶信号検出素子を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの記憶
・再生装置に用いる光ピックアップに係り、特に、組立
の簡単な光磁気ディスク用の光ピックアップに関する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の光ピックアップの基本構造
を説明するための図である。以下、図に従って説明す
る。71は光磁気ディスク9にレーザ光を照射するレー
ザダイオードである。72はトラッキングエラー検出用
のレーザダイオード71からの光を3ビームに分割する
回折格子である。73は照射光と反射光(戻りビーム)
を分離し、同時に反射光に対して非点収差を発生させる
ビームスプリッタである。51はレーザダイオード71
からの照射光を平行ビームにする集光レンズである。7
4は反射光を受光しサーボ信号を出力するサーボ検知器
で、フォーカスエラー検出用とトラックエラー検出用の
6分割されたフォトダイオードで構成されている。75
は照射光を光ディスク9とレーザダイオード71の出力
制御用の検知器79に分離すると共に、反射光をサーボ
検知器74と信号検知器78に分離する無偏光な特性を
有するビームスプリッタである。79はレーザダイオー
ド71の出力を制御するための検知器である。52は光
ピックアップを薄くするために光磁気ホログラムユニッ
ト1からの照射光及び光ディスク9からの反射光を直角
に経路を変更するミラーである。53は光ディスク9上
に照射光をスポット状に結像させ、且つ、光ディスク9
の所定のトラックを追尾するための対物レンズで、フォ
ーカスエラー信号(FES信号)及びトラッキングエラ
ー信号(TES信号)に基づき算出された移動量に対応
した駆動電流(サーボ電流)が対物レンズ53を保持す
る可動部(図示せず)に設けられたフォーカスコイル及
びトラッキングコイルに供給され、対物レンズ53の位
置が制御される。76は光ディスク9からの反射光をそ
の偏光面に応じて分離するウォラストンプリズムであ
る。77は偏光面に応じて分離された光を検知器78上
に結像させる集光レンズである。78は記憶信号を検出
するための2分割された検知器である。9は磁性膜に情
報がNまたはSの状態で記憶された光ディスクである。
【0003】レーザダイオード71から出た照射光は回
折格子72において、記憶、再生用の主ビームである0
次回折光と、その両側にトラッキングエラー検出用の+
1次回折光及び−1次回折光の3本のビームに分離され
る。3本のビームはビームスプリッタ73で反射され、
集光レンズ51で平行光線となり、ビームスプリッタ7
5を通過してミラー52で方向を変えて対物レンズ53
で光ディスク9上に結像される。
【0004】光ディスク9からの反射光は記憶状態(N
またはS)により偏光を受けており、ビームスプリッタ
75で反射された光はウォラストンプリズムで偏光面の
違いにより分離され、それぞれ集光レンズ77で2分割
された検知器78上に集束される。検知器78が偏光面
の状態に応じて2分割されいるので両出力信号の差から
記憶を読み出せる。
【0005】一方、ビームスプリッタ75を透過した光
は6分割されたサーボ検知器74でフォーカスエラー信
号(FES信号)及びトラッキングエラー信号(TES
信号)が生成され、その信号に基づき算出された移動量
に対応した駆動電流(サーボ電流)が対物レンズ53を
保持する可動部(図示せず)に設けられたフォーカスコ
イル及びトラッキングコイルに供給され、FES信号及
びTES信号が0になるように対物レンズ53の位置が
制御される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ピックアップ
においては、光ピックアップを構成する部品点数が非常
に多く、各部品の取付けに高精度が要求される。そのた
めコストアップや作業者の熟練を必要とする。また、部
品点数が多いことから必然的に光ピックアップ自体が小
型化し難いという問題もある。
【0007】本発明は、このような問題を解決するもの
で、少ない部品点数で小型で組立の簡単な光ピックアッ
プを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、磁化状態の差により情報が記憶された光デ
ィスクに光を照射して、前記光ディスク上の磁化状態の
差により生じた反射光の偏光面の変化量に基いて前記光
ディスクに記憶された情報を読み出す光ピックアップに
おいて、前記反射光を偏光面の変化量に応じて前記反射
光の経路を分離する偏光分離手段と、前記偏光分離手段
により分離されたそれぞれの前記反射光を+1次回折光
と−1次回折光に分離するホログラムと、前記ホログラ
ムにより分離された前記+1次回折光と−1次回折光を
それぞれ検出する素子で、前記反射光の偏光面の変化量
に応じて分離する方向に、それぞれ2分割された記憶信
号検出素子を備えたことを特徴とするものである。
【0009】また、前記記憶信号検出素子の両側にそれ
ぞれフォーカスエラー検出素子が配設されてなることを
特徴とするものである。また、前記フォーカスエラー検
出素子は、前記反射光の偏光面の変化量に応じて分離す
る方向に、それぞれ2分割されてなることを特徴とする
ものである。また、前記2分割された記憶信号検出素子
間の間隙と、前記2分割されたフォーカスエラー検出素
子間の間隙とが、前記反射光の偏光面の変化量に応じて
分離する方向において一致しないように配設されてなる
ことを特徴とするものである。
【0010】また、照射光を光ディスクに記憶された情
報を検出する主ビームと、前記主ビームの両側に位置し
てトラッキングエラーを検出する2つの副ビームの3ビ
ームに分割するビーム分割手段と、前記ビーム分割手段
により分割された副ビームに対応し、前記フォーカスエ
ラー検出素子の両側にそれぞれ配設されたトラッキング
エラー検出素子を備えたことを特徴とするものである。
【0011】また、前記偏光分離手段は、前記光ディス
クと前記記憶信号検出素子の間に配設されたポリオレフ
ィン系の複屈折の大きな材料で形成されてなることを特
徴とするものである。また、前記偏光分離手段は、前記
照射光を光ディスク上に集束させるポリオレフィン系の
複屈折の大きな材料で形成された対物レンズであること
を特徴とするものである。
【0012】また、前記偏光分離手段は、光源からの照
射光を平行光にするポリオレフィン系の複屈折の大きな
材料で形成された集束レンズであることを特徴とするも
のである。また、前記偏光分離手段は、照射光と反射光
を分離するポリオレフィン系の複屈折の大きな材料で形
成されたホログラム基板であることを特徴とするもので
ある。
【0013】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例の光ピックアッ
プの基本構成を説明するための図で、(a)はシステム
構成図、(b)は光磁気ホログラムユニットの構成図で
ある。図2は本発明の第1の実施例の光ピックアップの
信号検出パターンを示す図である。図3は本発明の光ピ
ックアップの原理を説明するための図である。図4は本
発明の第1の実施例の光ピックアップの再生(MO)信
号検出方法を説明するための図で、(a)はP偏光を受
けた場合の主ビームの位置を示す図、(b)はS偏光を
受けた場合の主ビームの位置を示す図である。図5は本
発明の第1の実施例の光ピックアップのフォーカスエラ
ー(FES)信号検出方法を説明するための図で、
(a)は反射光の検出部上での形状を示す図、(b)は
ジャストフォーカス時の主ビームの大きさを示す図、
(c)はデフォーカス時の主ビームの大きさを示す図で
ある。図6は本発明の第1の実施例の光ピックアップの
トラッキングエラー(TES)信号検出方法を説明する
ための図で、(a)はオントラック時の主ビームの位置
を示す図、(b)はオフトラック時の主ビームの位置を
示す図である。以下、図に従って説明する。
【0014】1は光磁気ディスク9にレーザ光を照射
し、その反射光を受光する光ユニットで、レーザ光を発
生するレーザダイオード11、トラッキングエラー検出
用にレーザダイオード71からの光を3ビームに分割す
る回折格子12a、光ディスク9からの反射光を偏光面
の変化量に応じて屈折角が変化する複屈折の大きな材料
で形成された偏光分離部13、偏光分離部13で光路変
更された各反射光を照射光と分離して検出部14の方向
(+1次回折光と−1次回折光)に回折させるホログラ
ム面12b、同一基板上に分割形成された反射光を検出
する12個のフォトダイオードからなる検出部14で構
成される。
【0015】尚、検出部14は光ディスク9に記憶され
ている情報を検出するための再生信号検出用(以下、M
O信号用と称す)の4個のフォトダイオード140(1
40a〜140d)、フォトダイオード140の両側に
配置され光ディスク9上での照射光の集束状態を検出す
るフォーカスエラー信号検出用(以下、FES信号用と
称す)の4個のフォトダイオード141(141a、1
41c)、142(142a、142c)、フォトダイ
オード141と142の外側に配置され光ディスク9上
での照射光のトラッキング状態を検出するトラッキング
エラー信号検出用(以下、TES信号用と称す)の4個
のフォトダイオード143(143a、143c)、1
44(144a、144c)からなっている。
【0016】51は光磁気ホログラムユニット1からの
照射光を平行ビームにする集光レンズである。52は光
ピックアップを薄くするために光磁気ホログラムユニッ
ト1からの照射光及び光ディスク9からの反射光を直角
に経路を変更するミラーである。53は光ディスク9上
に照射光をスポット状に結像させ、且つ、光ディスク9
の所定のトラックを追尾するための対物レンズで、フォ
ーカスエラー信号(FES信号)及びトラッキングエラ
ー信号(TES信号)に基づき算出された移動量に対応
した駆動電流(サーボ電流)が対物レンズ53を保持す
る可動部(図示せず)に設けられたフォーカスコイル及
びトラッキングコイルに供給され、対物レンズ53の位
置が制御される。9は磁性膜に情報がNまたはSの状態
で記憶された光ディスクである。
【0017】レーザダイオード11から出た照射光は回
折格子12aにおいて、記憶、再生用の主ビームである
0次回折光と、その両側にトラッキングエラー検出用の
+1次回折光及び−1次回折光の3本のビームに分離さ
れる。3本のビームはホログラム面12b、偏光分離部
13を直進して集光レンズ51で平行光線となり、ミラ
ー52、対物レンズ53を経て光ディスク9上に結像さ
れる。
【0018】先ず、MO(再生)信号検出動作について
述べる。光(光磁気)ディスク上では情報の有無(1、
0)に対応してNまたはSの磁化状態で記憶されてお
り、この記憶箇所に光が照射されると磁化状態によって
反射光はS偏光またはP偏光を受ける。光磁気再生装置
ではこの偏光状態を検出して記憶情報を読み出す。つま
り、光ディスク9の磁性膜に光磁気用ホログラムユニッ
ト1からの光が照射されると、磁化の状態により反射光
の偏光面が変化する(S偏光またはP偏光)。S偏光ま
たはP偏光を受けた反射光は逆の経路を辿って偏光分離
部13に入る。偏光分離部13は複屈折の大きな材料
(例えば、ポリオレフィン系樹脂)で形成されており、
複屈折の大きな材料は入射光の偏光面により屈折率が異
なるので、S偏光を受けた反射光とP偏光を受けた反射
光は異なった経路を辿る(図3参照)。S偏光を受けた
反射光とP偏光を受けた反射光はホログラム面12bに
入射し、それぞれ+1次回折光と−1次回折光に分離さ
れて、P偏光を受けた+1次光はフォトダイオード14
0aに、S偏光を受けた+1次光はフォトダイオード1
40bに、P偏光を受けた−1次光はフォトダイオード
140cに、S偏光を受けた−1次光はフォトダイオー
ド140dで検出される(図3、図4参照)。従って、
フォトダイオード140aと140cの出力和と、フォ
トダイオード140bと140dの出力和の差を求める
ことにより、P偏光またはS偏光のいずれを受けたかが
判る。再生信号(Vs)は(1)式で示される。
【0019】 Vs=(V140a+V140c)−(V140b+V140d)・・・・・・(1)式 再生装置では、この再生信号(Vs)に基いて、光ディ
スク9上の記憶状態(NまたはS)を判断する。尚、V
140a〜V140dはそれぞれ対応するフォトダイオード14
0a〜140dの出力である。次に、FES(フォーカ
スエラー)信号検出動作について述べる。ホログラム面
12bのパターン形状は平行ではなく曲線で形成されて
いるので、検出部14上でのビーム形状(大きさ)は、
ジャストフォーカス時には+1次光も−1次光も同じに
なるが、その前後ではスポットの大きさが異なる。つま
り、ビームが光ディスク9上でジャストフォーカス状態
であれば、反射光の+1次光と−1次光は検出部14上
で同一の大きさになる(図5(a)参照)。そして、フ
ォーカス点の前、または後では検出部14上で異なった
大きさになる(図5(b)参照)。従って、フォーカス
エラー信号(Vfes )は(2)式で示される。
【0020】 Vfes =(V140a+V140b+V141c+V142c) −(V140c+V140d+V141a+V142a)・・・・・・(2)式 このフォーカスエラー信号(Vfes )が0になるように
サーボをかけることにより、常に光ディスク上にビーム
を集束できる。尚、V141a、V141c、V142a、V142cは
それぞれ対応するフォトダイオード141a、141
c、142a、142cの出力である。
【0021】続いて、TES(トラッキングエラー)信
号検出動作について述べる。トラッキングエラーを検出
するために回折格子12aで分離された2本の副ビーム
の反射光は検出部14上のフォトトランジスタ143
a、143c及びフォトトランジスタ144a、144
cに到達する(図6参照)。主ビームが所定のトラック
上を追尾しているか否かは、従来と同様に光ディスク9
で変調された2つの副ビームの出力信号波形の形状から
判断する。
【0022】以上のように本実施例では、光ディスク再
生装置の光ピックアップの部品点数を大幅に減少でき、
また、組立が簡略化できる。図7は本発明の第2の実施
例の光ピックアップの信号検出パターンを説明するため
の図で、(a)は信号検出パターン図、(b)はジャス
トフォーカス時の主ビームの位置を示す図である。以
下、図に従って説明する。
【0023】検出部24は基板上に16分割されたフォ
トダイオードで形成され、フォトダイオード240(2
40a〜240d)、241(241a〜241d)、
242(242a〜242d)の12個はMO検出信号
及びFES検出信号を生成する。さらに、フォトダイオ
ード243(243a、243c)、244(244
a、244c)の計4個はTES検出信号を生成する。
再生信号(Vs)は(3)式で示される。
【0024】 Vs=(V240a+V240c+V241a+V241c+V242a+V242c) −(V240b+V240d+V241b+V241d+V242b+V242d) ・・・(3)式 再生装置ではこの再生信号(Vs)に基いて、光ディス
ク9上の記憶状態(NまたはS)を判断する。尚、V24
0a〜V240d、V241a〜V241d、V242a〜V242d、はそれ
ぞれ対応するフォトダイオード240a〜240d、2
41a〜241d、242a〜242dの出力である。
【0025】また、ビームが光ディスク9上でジャスト
フォーカス状態であれば、反射光の+1次光と−1次光
は検出部24上で同一の大きさになる。そして、フォー
カス点が前、または後では+1次光と−1次光は検出部
24上で異なった大きさになる。従って、フォーカスエ
ラー信号(Vfes )は(4)式で示される。 Vfes =(V240a+V240b+V241c+V241d+V242c+V242d) −(V240c+V240d+V241a+V241b+V242a+V242b) ・・・(4)式 このフォーカスエラー信号(Vfes )が0になるように
サーボをかけることにより、常に光ディスク9上にビー
ムを集束できる。
【0026】本例では、フォーカスエラー検出用のフォ
トダイオード241、242が再生信号検出用フォトダ
イオード240と同様に4分割されているので、本来フ
ォーカスエラー検出用のフォトダイオード241、24
2も再生信号検出用に使用でき再生信号を大きくするこ
とができ検出精度が向上する。以上のように本実施例で
は、光ディスク再生装置の光ピックアップの部品点数を
大幅に減少でき、また、組立が簡略化できる。さらに、
再生信号の検出精度が向上できる。
【0027】図8は本発明の第3の実施例の光ピックア
ップの信号検出パターンを説明するための図で、(a)
は信号検出パターン図、(b)はジャストフォーカス時
の主ビームの位置を示す図である。以下、図に従って説
明する。検出部34は基板上に16分割されたフォトダ
イオードで形成され、フォトダイオード340(340
a〜340d)、341(341a〜341d)、34
2(342a〜342d)の12個はMO検出信号及び
FES検出信号を生成する。さらに、フォトダイオード
343(343a、343c)、344(344a、3
44c)の計4個はTES検出信号を生成する。また、
MO信号検出用のフォトダイオード340(340a〜
340d)は、その両側のフォトダイオード341(3
41a〜341d)、342(342a〜342d)と
分割された位置(フォトダイオード340aと340b
の間、フォトダイオード340cと340dの間)が一
致しないようにオフセットされている。
【0028】フォトダイオード340aと340bの間
隙が両側のフォトダイオード341aと341bの間隙
及びフォトダイオード342aと342bの間隙とずれ
ているために、万一、反射光がフォトダイオード340
aと340bの間隙に来て再生信号が検出できなくなっ
ても、両側のフォトダイオード341aと341bの間
隙及びフォトダイオード342aと342bの間隙とず
れているために、フォトダイオード341bと342b
で再生信号を検出することが可能になり、反射光の位置
に関係なく全ての範囲をカバーできる利点がある。
【0029】以上のように本実施例では、光ディスク再
生装置の光ピックアップの部品点数を大幅に減少でき、
また、組立が簡略化できる。さらに、再生信号の検出漏
れもなくなり精度が向上できる。尚、偏光分離部に使用
する材料としては、ポリオレフィン系の複屈折の大きい
樹脂を使用し光ディスクと光ユニットの間に配置する。
また、経路中の光学部品、例えば、集光レンズ51、対
物レンズ53、ホログラム部12をポリオレフィン系の
樹脂を使用して製作してもよい。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、少な
い部品点数で小型で組立の簡単な光ピックアップが提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の光ピックアップの基本
構造を説明するための図である。
【図2】本発明の第1の実施例の光ピックアップの信号
検出パターンを示す図である。
【図3】本発明の光ピックアップの原理を説明するため
の図である。
【図4】本発明の第1の実施例の光ピックアップの再生
(MO)信号検出方法を説明するための図である。
【図5】本発明の第1の実施例の光ピックアップのフォ
ーカスエラー(FES)信号検出方法を説明するための
図である。
【図6】本発明の第1の実施例の光ピックアップのトラ
ッキングエラー(TES)信号検出方法を説明するため
の図である。
【図7】本発明の第2の実施例の光ピックアップの信号
検出パターンを示す図である。
【図8】本発明の第3の実施例の光ピックアップの信号
検出パターンを示す図である。
【図9】従来の光ピックアップの基本構造を説明するた
めの図である。
【符号の説明】
1・・・・・光ユニット、 12・・・・ホ
ログラム部、51・・・・集光レンズ、 1
2a・・・ホログラム面、52・・・・ミラー、
12b・・・回折格子、53・・・・対物レ
ンズ、 13・・・・偏光分離部、11・・
・・レーザダイオード、 14・・・・検出部、1
40a〜140d・・・・MO検出部、141a、14
1c、142a、142c・・・・FES検出部、14
3a、143c、144a、144c・・・・TES検
出部。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁化状態の差により情報が記憶された光
    ディスクに光を照射して、前記光ディスク上の磁化状態
    の差により生じた反射光の偏光面の変化量に基いて前記
    光ディスクに記憶された情報を読み出す光ピックアップ
    において、 前記反射光を偏光面の変化量に応じて前記反射光の経路
    を分離する偏光分離手段と、 前記偏光分離手段により分離されたそれぞれの前記反射
    光を+1次回折光と−1次回折光に分離するホログラム
    と、 前記ホログラムにより分離された前記+1次回折光と−
    1次回折光をそれぞれ検出する素子で、前記反射光の偏
    光面の変化量に応じて分離する方向に、それぞれ2分割
    された記憶信号検出素子を備えたことを特徴とする光ピ
    ックアップ。
  2. 【請求項2】 前記記憶信号検出素子の両側にそれぞれ
    フォーカスエラー検出素子が配設されてなることを特徴
    とする請求項1記載の光ピックアップ。
  3. 【請求項3】 前記フォーカスエラー検出素子は、 前記反射光の偏光面の変化量に応じて分離する方向に、
    それぞれ2分割されてなることを特徴とする請求項2記
    載の光ピックアップ。
  4. 【請求項4】 前記2分割された記憶信号検出素子間の
    間隙と、前記2分割されたフォーカスエラー検出素子間
    の間隙とが、前記反射光の偏光面の変化量に応じて分離
    する方向において一致しないように配設されてなること
    を特徴とする請求項3記載の光ピックアップ。
  5. 【請求項5】 照射光を光ディスクに記憶された情報を
    検出する主ビームと、前記主ビームの両側に位置してト
    ラッキングエラーを検出する2つの副ビームの3ビーム
    に分割するビーム分割手段と、 前記ビーム分割手段により分割された副ビームに対応
    し、前記フォーカスエラー検出素子の両側にそれぞれ配
    設されたトラッキングエラー検出素子を備えたことを特
    徴とする請求項1乃至請求項4記載の光ピックアップ。
  6. 【請求項6】 前記偏光分離手段は、 前記光ディスクと前記記憶信号検出素子の間に配設され
    たポリオレフィン系の複屈折の大きな材料で形成されて
    なることを特徴とする請求項1乃至請求項5記載の光ピ
    ックアップ。
  7. 【請求項7】 前記偏光分離手段は、 前記照射光を光ディスク上に集束させるポリオレフィン
    系の複屈折の大きな材料で形成された対物レンズである
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項5記載の光ピック
    アップ。
  8. 【請求項8】 前記偏光分離手段は、 光源からの照射光を平行光にするポリオレフィン系の複
    屈折の大きな材料で形成された集束レンズであることを
    特徴とする請求項1乃至請求項5記載の光ピックアッ
    プ。
  9. 【請求項9】 前記偏光分離手段は、 照射光と反射光を分離するポリオレフィン系の複屈折の
    大きな材料で形成されたホログラム基板であることを特
    徴とする請求項1乃至請求項5記載の光ピックアップ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100424837B1 (ko) * 2000-06-06 2004-03-27 샤프 가부시키가이샤 광 픽업 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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