JPS6038737A - 光情報検出装置 - Google Patents
光情報検出装置Info
- Publication number
- JPS6038737A JPS6038737A JP14719083A JP14719083A JPS6038737A JP S6038737 A JPS6038737 A JP S6038737A JP 14719083 A JP14719083 A JP 14719083A JP 14719083 A JP14719083 A JP 14719083A JP S6038737 A JPS6038737 A JP S6038737A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiving element
- light
- focus
- light receiving
- luminous flux
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/0908—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for focusing only
Landscapes
- Automatic Focus Adjustment (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技権九1
本発明は光ディスクの光情報検出装置に関し、より詳細
にはディスク溝に記録された情報の検出のために使用さ
れる光ピツクアップ光学系における光情報検出装置に関
する。
にはディスク溝に記録された情報の検出のために使用さ
れる光ピツクアップ光学系における光情報検出装置に関
する。
鉋来且薯−
従来の光ピツクアップ光学系の光情報検出装置において
はディスク面と対物レンズが遠ざかる方向に焦点ずれを
生じた場合はある程度の感度を満足させるものがあるが
、ディスク面と対物レンズが近ずく方向に焦点ずれを生
した場合は感度が悪く従って、検出範囲が狭いという問
題がある。
はディスク面と対物レンズが遠ざかる方向に焦点ずれを
生じた場合はある程度の感度を満足させるものがあるが
、ディスク面と対物レンズが近ずく方向に焦点ずれを生
した場合は感度が悪く従って、検出範囲が狭いという問
題がある。
第1図は従来の光ピツクアップ光学系の側面図である。
■は半導体レーザー光源、2はカップリンクレンズ、3
は偏光ビームプリッタ−14はl/4波長板、5は幻物
レンズ、6は光デイスク面、7は、焦点レンズ、8は、
四分割受光素子、9は二分割受光素子である。第1図に
おいて半導体レーザー光源lから出たレーザービームは
カップリングレンズ2で平行光とされ、偏光ビームスプ
リッタ−3、l/4波長板4、対物レンズ5を介して光
デイスク面6に約1.6μmのスポットとして焦光され
る。
は偏光ビームプリッタ−14はl/4波長板、5は幻物
レンズ、6は光デイスク面、7は、焦点レンズ、8は、
四分割受光素子、9は二分割受光素子である。第1図に
おいて半導体レーザー光源lから出たレーザービームは
カップリングレンズ2で平行光とされ、偏光ビームスプ
リッタ−3、l/4波長板4、対物レンズ5を介して光
デイスク面6に約1.6μmのスポットとして焦光され
る。
この光デイスク面からの反射光束は対物レンズ5.1ノ
4波長板4、偏光ビームスプリッタ−3を透過した後、
焦光レンズ7で集束光とされ、四分割受光素子8で光束
の一部が受光されトラック検出及び第1の焦点検出が行
われる。そして残りの光束は焦光レンズ7の焦点におい
た二分割受光素子9により、第2の焦点検出が行われる
。第2図は焦点検出の原理を示す図である。合焦時(a
)は光ディスクからの反射光束の焦光点Pは受光素子9
1.92の境界部分にあり、各素子の出力は等しくなる
。対物レンズと光ディスクの間隔が大となった場合(b
)は焦光点Pは受光素子91.92の前方に位置し、こ
の場合光束の半分が他の受光素子8で偏光されているた
め素子92の出力が大となる。
4波長板4、偏光ビームスプリッタ−3を透過した後、
焦光レンズ7で集束光とされ、四分割受光素子8で光束
の一部が受光されトラック検出及び第1の焦点検出が行
われる。そして残りの光束は焦光レンズ7の焦点におい
た二分割受光素子9により、第2の焦点検出が行われる
。第2図は焦点検出の原理を示す図である。合焦時(a
)は光ディスクからの反射光束の焦光点Pは受光素子9
1.92の境界部分にあり、各素子の出力は等しくなる
。対物レンズと光ディスクの間隔が大となった場合(b
)は焦光点Pは受光素子91.92の前方に位置し、こ
の場合光束の半分が他の受光素子8で偏光されているた
め素子92の出力が大となる。
逆に対物レンズと光ディスクの間隔が小となった場合(
c)は受光素子91の出力の方が大となる。情報(1号
は91.92画素子の出力の和として得られる。
c)は受光素子91の出力の方が大となる。情報(1号
は91.92画素子の出力の和として得られる。
第3図は二分割受光素子9での焦点ずれに対する焦点信
号の変化を示す図である。
号の変化を示す図である。
合焦時には二分割受光素子9のそれぞれ(91,92)
に等分に光が受光されるので受光素子91の出力Pq+
と受光素子92の出力PQJ!Iよ等しくなり焦点信号
F2は次式のようになる。
に等分に光が受光されるので受光素子91の出力Pq+
と受光素子92の出力PQJ!Iよ等しくなり焦点信号
F2は次式のようになる。
F2==Pqe−Pq+=0
光デイスク面が遠ざかる方向に焦点ずれを生ずるとPq
p)Pq+となり焦点信号は正となる。光デイスク面が
近づく方向に焦点ずれを生ずるとP qe < Ptt
tとなり焦点信号は負となる。この焦点信号は焦点ずれ
呈が±70μm程度で0となり、ある程度感度のよい焦
点検出ができるものの焦点ずれの検出範囲は狭い。 第
4図は四分割受光素子の形状を示す図である。8182
.83.84、は四分割受光素子8の各エレメントであ
る。受光素子エレメント81.84と受光素子エレメン
ト82.83はそれぞれ同じ受光面積を持ち、エレメン
ト82.83はエレメント81.84より受光面積が太
きい。
p)Pq+となり焦点信号は正となる。光デイスク面が
近づく方向に焦点ずれを生ずるとP qe < Ptt
tとなり焦点信号は負となる。この焦点信号は焦点ずれ
呈が±70μm程度で0となり、ある程度感度のよい焦
点検出ができるものの焦点ずれの検出範囲は狭い。 第
4図は四分割受光素子の形状を示す図である。8182
.83.84、は四分割受光素子8の各エレメントであ
る。受光素子エレメント81.84と受光素子エレメン
ト82.83はそれぞれ同じ受光面積を持ち、エレメン
ト82.83はエレメント81.84より受光面積が太
きい。
各エレメント出力をそれぞれPal r PRE +
P83Pa+とするとき、焦点信号FIは F’+ = (Pe、g +P63) (Pa1 +P
134)であられされ、トラック信号Tは T= (P8+ +Pg2)−(Psa+Pe+)であ
られされ、情報信号工は 1 = P e+ + P e2 +P133 +Ps
+であられされる。
P83Pa+とするとき、焦点信号FIは F’+ = (Pe、g +P63) (Pa1 +P
134)であられされ、トラック信号Tは T= (P8+ +Pg2)−(Psa+Pe+)であ
られされ、情報信号工は 1 = P e+ + P e2 +P133 +Ps
+であられされる。
第4図において0は反射光束の光軸を、Cは四分割受光
素子の分割線の交点Cを表わす。4は反射光束の光軸0
と四分割受光素子の分割線の交点Cとの距離である。
素子の分割線の交点Cを表わす。4は反射光束の光軸0
と四分割受光素子の分割線の交点Cとの距離である。
光軸Oはエレメント81.84側に位置し四分割受光素
子8で受光されない反射光束はエレメント81.84の
外側を通過する。この状態で光デイスク面が合焦位置に
ある場合の各エレメントからの焦点信号は P aI+ Pa4 = PIl12 +Pssとなり
F+=0となる。
子8で受光されない反射光束はエレメント81.84の
外側を通過する。この状態で光デイスク面が合焦位置に
ある場合の各エレメントからの焦点信号は P aI+ Pa4 = PIl12 +Pssとなり
F+=0となる。
光デイスク面が遠ざかった場合は反射光束は集束光とな
り四分割受光素子8上でのビーム径は合焦時より小さく
なる。即ちPal 十Pea> Pm +Peaとなり
Fl >oとなる。反対に光ディスクが近づいた場合に
は反射光束は発散光となり、四分割受光素子8上でビー
ム径は合焦時より大きくなる。
り四分割受光素子8上でのビーム径は合焦時より小さく
なる。即ちPal 十Pea> Pm +Peaとなり
Fl >oとなる。反対に光ディスクが近づいた場合に
は反射光束は発散光となり、四分割受光素子8上でビー
ム径は合焦時より大きくなる。
すなわちPal + Pa4< PB2+ PBヨとな
りF + < 0となる。第5図は焦点信号と焦点すれ
の関係を示す図である。第5図かられかるようにこの方
法では±500μmを超える広い範囲で焦点検出がでる
。
りF + < 0となる。第5図は焦点信号と焦点すれ
の関係を示す図である。第5図かられかるようにこの方
法では±500μmを超える広い範囲で焦点検出がでる
。
しかしながらF く0.即ち光ディスクが近づく方向で
得られる検出信号の大きさが不充分であるという問題が
ある。
得られる検出信号の大きさが不充分であるという問題が
ある。
1修
本発明は以上の点を解決するためになされたものであっ
てディスク面に対物レンズが近づく方向に焦点ずれを生
じた場合に、焦点検出信号の感度を向上させ、高感度で
かつ広範囲な焦点検出を行うことができる光ピツクアッ
プ光学系における光情報検出装置を提供することを目的
とする。
てディスク面に対物レンズが近づく方向に焦点ずれを生
じた場合に、焦点検出信号の感度を向上させ、高感度で
かつ広範囲な焦点検出を行うことができる光ピツクアッ
プ光学系における光情報検出装置を提供することを目的
とする。
星底
本発明の構成について、以下具体的な実施例に基づいて
説明する。
説明する。
第6図は本発明の光ピツクアップ光学系の側面図である
。第6図は第1図と類似しているが第6図には受光素子
lOが追加されている。
。第6図は第1図と類似しているが第6図には受光素子
lOが追加されている。
受光素子10は四分割受光素子8に対して反射光束が四
分割受光素子10で偏光されない側に(反射光束の軸0
に関して受光素子エレメント82.83と反対の位置に
受光素子エレメント81.84から離して)配置されて
いる。
分割受光素子10で偏光されない側に(反射光束の軸0
に関して受光素子エレメント82.83と反対の位置に
受光素子エレメント81.84から離して)配置されて
いる。
第7図は受光素子IOと四分割受光素子8の位置関係を
示す正面図である。
示す正面図である。
81.82.83.84、は四分割受光素子8の各エレ
メントである。受光素子エレメント81.84と受光素
子エレメント82.83はそれぞれ同じ受光面積を持ち
、受光素子エレメント82.83は受光素子ニレメン1
へ81.84より受光面積が大きい。
メントである。受光素子エレメント81.84と受光素
子エレメント82.83はそれぞれ同じ受光面積を持ち
、受光素子エレメント82.83は受光素子ニレメン1
へ81.84より受光面積が大きい。
各受光素子エレメント81.82.83.84及び受光
素子10の出力をそれぞれPe1− Pe2、Pe3、
Pe4及びPloとすると焦点信号Foとこれらの出力
の間には次式に示す関倫、が成り立つ Fo”(Pe1+Pe (Pe1+Peg+P、。)受
光素子10は受光素子10の存在する面での反射光束の
光強度が中心より1/e2となる位置より外側になるよ
うに配置するのがよい(合焦時において)。
素子10の出力をそれぞれPe1− Pe2、Pe3、
Pe4及びPloとすると焦点信号Foとこれらの出力
の間には次式に示す関倫、が成り立つ Fo”(Pe1+Pe (Pe1+Peg+P、。)受
光素子10は受光素子10の存在する面での反射光束の
光強度が中心より1/e2となる位置より外側になるよ
うに配置するのがよい(合焦時において)。
この状態において光デイスク面が合焦位置にある場合の
焦点信号は Pa+ + P84 = Psz + Pe3+PIo
となりFO=0となる。光デイスク面が遠ざかった場合
は反射光束は集束光となり四分割受光素子8上でのビー
ム径は合焦時より小さくなる。即ち Pe1+Pe<>Pe2+Pe3+Pr。
焦点信号は Pa+ + P84 = Psz + Pe3+PIo
となりFO=0となる。光デイスク面が遠ざかった場合
は反射光束は集束光となり四分割受光素子8上でのビー
ム径は合焦時より小さくなる。即ち Pe1+Pe<>Pe2+Pe3+Pr。
となりFo>Oとなる。反対に光ディスクが近づいた場
合には反射光束は発散光となり四分割受光素子8上でビ
ーム径は合焦時より大きくなる。
合には反射光束は発散光となり四分割受光素子8上でビ
ーム径は合焦時より大きくなる。
即ち
Pel + P84 < Pa2+ Pa3+ P、。
となりF。〉0となる。
受光素子lOが存在しないと、四分割受光素子の受光素
子ニレメン1−81.84の外側にかかる発散光は焦点
信号の検出には一切寄与せずそのまま通過する。しかし
ながら本発明の受光素子10が反射光束の光強度が中心
よりl/ e ” となる位置より外側に配置されてい
ると発散光の一部が受光素子10により検出され、前記
の関係式 %式% より受光素子10の存在場合より焦点信号は負の方向に
大きくなる。
子ニレメン1−81.84の外側にかかる発散光は焦点
信号の検出には一切寄与せずそのまま通過する。しかし
ながら本発明の受光素子10が反射光束の光強度が中心
よりl/ e ” となる位置より外側に配置されてい
ると発散光の一部が受光素子10により検出され、前記
の関係式 %式% より受光素子10の存在場合より焦点信号は負の方向に
大きくなる。
例えば受光素子10の存在しない場合の焦点信号Fo
<F+ <Oとなり大きな焦点信号が得られることにな
る。
<F+ <Oとなり大きな焦点信号が得られることにな
る。
第8図は焦点ずれに対する焦点信号の変化を示す図であ
る。点線は光デイスク面に対物レンズが近づく方向に焦
点ずれを生じた場合の従来の焦点信号の変化を示したも
のであり、実線は本発明の同様の場合の焦点信号の変化
を示したものである。
る。点線は光デイスク面に対物レンズが近づく方向に焦
点ずれを生じた場合の従来の焦点信号の変化を示したも
のであり、実線は本発明の同様の場合の焦点信号の変化
を示したものである。
この図から明らかなように従来の光情報検出装置のおい
ては光デイスク面に対物レンズが近づく方向に焦点ずれ
を生じた場合充分な焦点信号が得らtbないのに対し本
発明においては広範囲に充分に大きな焦点信号が得られ
ているのがわかる。
ては光デイスク面に対物レンズが近づく方向に焦点ずれ
を生じた場合充分な焦点信号が得らtbないのに対し本
発明においては広範囲に充分に大きな焦点信号が得られ
ているのがわかる。
第9図は本発明の他の実施例を示す図である。
受光素子10の形状の一部が円弧状に形成されておりこ
のような形状にすると更に大きな焦点信号が得られる。
のような形状にすると更に大きな焦点信号が得られる。
また受光素子10は偏光ビームスプリッタ3と焦点レン
ズ7の間に配置してもよい。
ズ7の間に配置してもよい。
第10図は本発明の更に他の実施例を示す図である。第
10図は第1図と類似しているが第1θ図においては偏
向ビームスプリッタ−3に三角プリズム21が装着され
ている。第11図は偏向ビームスプリッタ−3に三角プ
リズム21が装着された部分の拡大斜視図である。第1
0図及び第11図における三角プリズム21は直角プリ
ズムであり反射光束の光軸に対して、四分割受光素子8
の受光素子エレメント82.83と同じ側でかつ合焦時
の反射光束のビーム半径以上離して配置する。第12図
は偏光ビームスプリッタ−に三角プリズム21を装着し
た場合の焦点検出の原理を示す図である。この図は合焦
時において三角プリズム21が反射光束のビーム半径だ
4−1光軸から離れた位置に配置されていることを示し
ている。
10図は第1図と類似しているが第1θ図においては偏
向ビームスプリッタ−3に三角プリズム21が装着され
ている。第11図は偏向ビームスプリッタ−3に三角プ
リズム21が装着された部分の拡大斜視図である。第1
0図及び第11図における三角プリズム21は直角プリ
ズムであり反射光束の光軸に対して、四分割受光素子8
の受光素子エレメント82.83と同じ側でかつ合焦時
の反射光束のビーム半径以上離して配置する。第12図
は偏光ビームスプリッタ−に三角プリズム21を装着し
た場合の焦点検出の原理を示す図である。この図は合焦
時において三角プリズム21が反射光束のビーム半径だ
4−1光軸から離れた位置に配置されていることを示し
ている。
光デイスク面が近づいた場合には、反射光束は第12図
(Ill)のように発散光となり、反射光束の一部は三
角プリズム21を透過する。このとき三角プリズム21
の斜面は光軸とは反射側になるようにしてあるので三角
プリズム21の斜面で屈折された光束は、光軸方向に向
かうことになる。この屈折光束は集光レンズ7を透過し
四分割受光素子8の受光素子エレメント82.83に受
光される。従って、光デイスク面が近づいた場合の焦点
信号が改善され、第13図のような焦点信号特性が得ら
れる。
(Ill)のように発散光となり、反射光束の一部は三
角プリズム21を透過する。このとき三角プリズム21
の斜面は光軸とは反射側になるようにしてあるので三角
プリズム21の斜面で屈折された光束は、光軸方向に向
かうことになる。この屈折光束は集光レンズ7を透過し
四分割受光素子8の受光素子エレメント82.83に受
光される。従って、光デイスク面が近づいた場合の焦点
信号が改善され、第13図のような焦点信号特性が得ら
れる。
塾米
以上の如く本発明の光ピツクアップ光学系における光情
報検出装置によれば、光デイスク面に対物レンズが近づ
く方向に焦点ずれを生じた場合に焦点信号の感度が高感
度でかつ広範囲な焦点検出を行うことができる。
報検出装置によれば、光デイスク面に対物レンズが近づ
く方向に焦点ずれを生じた場合に焦点信号の感度が高感
度でかつ広範囲な焦点検出を行うことができる。
尚、本発明は上記の特定の実施例に限定されるべきもの
ではなく本発明の技術的範囲内において、種々の変形が
可能であることは勿論である。
ではなく本発明の技術的範囲内において、種々の変形が
可能であることは勿論である。
第1図は従来の光ピツクアップ光学系の側面図。
第2図は焦点検出の原理を示す図、
第3図は二分割受光素子における焦点ずれに対する焦点
信号の変化を示す図、 第4図は四分割素子の形状を示す図、 第5図は焦点信号と焦点ずれの関係を示す図、第6図は
本発明の光ピツクアップ光学系の側面図、第7図は受光
素子と四分割受光素子の位置関係を示す正面図 第8図は焦点ずれに対する焦点検出信号の変化を示す図
、 第9図は本発明の他の実施例を示す図である。 第10図は本発明の更に他の実施例を示す図である。 第11図は偏向ビームスプリッタ−3に三角プリズム2
1が装着された部分の拡大斜視図である。 第12図は焦点検出の原理を示す図である。 第13図は焦点ずれに対する焦点検出信号の変化を示す
図である。 1 半導体レーザー光源 2 カップリングレンズ 3 偏光ビームスプリッタ− 4114波長板 5 対物レンズ 6 光デイスク面 7 焦光レンズ 8 四分割受光素子 9 二分割受光素子 10 受光素子 81.82.83.84 四分割素子の各ニレメン]〜
特許出願人 株式会社リ コー ■○匈 ■JO閃
信号の変化を示す図、 第4図は四分割素子の形状を示す図、 第5図は焦点信号と焦点ずれの関係を示す図、第6図は
本発明の光ピツクアップ光学系の側面図、第7図は受光
素子と四分割受光素子の位置関係を示す正面図 第8図は焦点ずれに対する焦点検出信号の変化を示す図
、 第9図は本発明の他の実施例を示す図である。 第10図は本発明の更に他の実施例を示す図である。 第11図は偏向ビームスプリッタ−3に三角プリズム2
1が装着された部分の拡大斜視図である。 第12図は焦点検出の原理を示す図である。 第13図は焦点ずれに対する焦点検出信号の変化を示す
図である。 1 半導体レーザー光源 2 カップリングレンズ 3 偏光ビームスプリッタ− 4114波長板 5 対物レンズ 6 光デイスク面 7 焦光レンズ 8 四分割受光素子 9 二分割受光素子 10 受光素子 81.82.83.84 四分割素子の各ニレメン]〜
特許出願人 株式会社リ コー ■○匈 ■JO閃
Claims (1)
- レーザー光源からの出射光束を対物レンズを介して光情
報記録媒体に集光させ情報を記録再生する装置において
、前記光情報記録媒体からの反射光束の一部を四分割さ
れた受光素子で遮光して焦点検出を行う手段を設は前記
四分割された受光素子の分割線の一方はトラック方向に
垂直で他方はトラック方向に平行であって前記反射光束
の光軸に関して前記四分割受光素子と向い合う位置に他
の受光素子を設は前記他の受光素子は前記反射光束の光
軸より合焦時の反射光束のビーム半径以上前れた位置に
配置したことを特徴とする光情報記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14719083A JPS6038737A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 光情報検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14719083A JPS6038737A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 光情報検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6038737A true JPS6038737A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15424599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14719083A Pending JPS6038737A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 光情報検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6038737A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007094288A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学ヘッド、光学ヘッドの制御方法及び光情報処理装置 |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP14719083A patent/JPS6038737A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007094288A1 (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 光学ヘッド、光学ヘッドの制御方法及び光情報処理装置 |
US7869331B2 (en) | 2006-02-14 | 2011-01-11 | Panasonic Corporation | Optical head, control method for optical head, and optical information processing apparatus |
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