JPH0489637A - 光学式情報記録再生装置 - Google Patents

光学式情報記録再生装置

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JPH0489637A
JPH0489637A JP2197113A JP19711390A JPH0489637A JP H0489637 A JPH0489637 A JP H0489637A JP 2197113 A JP2197113 A JP 2197113A JP 19711390 A JP19711390 A JP 19711390A JP H0489637 A JPH0489637 A JP H0489637A
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琢 坪井
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学式情報記録再生装置に関し、特に光学式情
報記録再生装置の信号検出系に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の光学式情報記録再生装置は、第8図に示
すように、レーザーダイオード5と、このレーザーダイ
オード5から放射された発散光を平行光にするコリメー
トレンズ4と、コリメートレンズ4を透過し、光情報記
録媒体1に向う光と光情報記録媒体1からの反射戻り光
とを分離するための2つのビームスプリッタ48.49
と、これらのビームスプリッタ48.49を透過してく
る光を光情報記録媒体1の面一ヒに収束する対物レンズ
2と、光情報記録媒体1で反射・され対物レンズ2を通
過し、且つ、ビームスプリッタ48により分離された反
射戻り光を収束するための収束レンズ50と、この収束
レンズ50で収束された光束を直交する2つの偏光成分
に分離するためのウォラストンプリズム51と、ウォラ
ストンプリズム51によって分離された2つの光束をそ
れぞれ独立に検出する2分割光検出器52とを備えた記
録情報信号検出系と; ビームスプリッタ48を透過した光情報記録媒体1から
の反射戻り光を分離するためのビームスプリッタ4つと
、ビームスプリッタ49より分離された反射戻り光を収
束するための収束レンズ53と、この収束レンズ50で
収束された光束をトラックエラー検出用の光とフォーカ
スエラー検出用の光とに分離するためのビームスプリッ
タ55と、トラックエラー検出用の2分割光検出器54
と、ナイフェツジ法によるフォーカスエラー検出用のナ
イフェツジ56と、2分割光検出器54とを備えたスポ
ット位置エラー信号検出系と;からなり、記録情報信号
検出系とスポット位置エラー信号検出系とが独立した構
成となっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の光学式情報記録再生装置は、記録情報信
号検出系とスポット位置エラー検出系とが独立した構成
となっているため、構成部品の数が多くなるという欠点
がある。また、レーザーダイオードと対物レンズとの間
に2つのビームスプリッタが存在するため、信号検出用
の光の利用効率を高くしようとすると、行きの光の利用
効率が低くなってしまうという欠点がある。同時に、記
録情報信号によりスポット位置エラー検出系に分配され
る光量か変動し、スポット位置エラー検出信号に記録情
報が回り込むという欠点もある。更に、ナイフェツジ法
によるフォーカスエラー検出を行うなめ、ナイフェツジ
で一定の光量を遮光するのでフォーカスエラー検出系の
光の利用効率が低いという欠点がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の光学式情報記録再生装置は、レーザーダイオー
ドと、前記レーザーダイオードから放射された発散光を
平行光にするためのコリメー)・レンズと、前記レーザ
ーダイオードから光情報記録媒体に向う光と前記光情報
記録媒体からの反射戻り光とを分離するビームスプリッ
タと、前記ビームスプリッタを透過して前記光情報記録
媒体に向う光を前記光情報記録媒体面上に収束させる対
物レンズと、前記光情報記録媒体からの前記反射戻り光
をこの反射戻り光光軸に垂直な平面内に少なくとも4つ
の領域に分割すると共に、分割された前記反射戻り光の
少なくとも4つの成分が前記反射戻り光光軸に対してそ
れぞれ独立した出射角を有するように分離する光路分割
器と、前記光路分割器により分離された少なくとも4つ
の光束をそれぞれ収束させる収束レンズと、前記収束レ
ンズで収束された前記少なくとも4つの光束のそれぞれ
が互いに直交する少なくとも8つの偏光成分に分離する
複屈折型複像偏光プリズムと、前記少なくとも8つの偏
光成分に分離された光束をそれぞれ独立して検出する少
なくとも4つの2分割光検出部と少なくとも4つの独立
した光検出部とからなる光検出器より構成されている。
また、前記光情報記録媒体のトラックピッチをP(μm
)。
前記レーサーダイオードから放射される光の波長をλ(
nm)、前記対物レンズの開口数をNA及び入射瞳の半
径をa<mm)とし、(NA −Pλ)≦0であって、
r=a−λ/(NA−P)とし、前記光路分割器は前記
光軸に垂直な平面内において、前記光軸と前記平面との
交点を原点として前記光情報記録媒体のトラック方向を
Y軸とし、且つ、前記トラックと直交する方向をX軸と
したとき、 前記光路分割器の分割線か略原点を始点として、 点T (r/2.  (a「−r”Eを通る延長線と、
点、J(r/2.−FC「=FUを通る延長線と、点K
(−r/2 、 Fn「=P丁T)通る延長線と、点L
(−r/2 、−  a” −r”)/4)を通る延長
線とで構成してもよい。
更に、前記光路分割器による前記4つの領域が前記分割
線の原点を始点とし、 前記点Lを通る延長線と前記点■を通る延長線とにより
挟まれた領域を領域A、 前記点■を通る延長線と前記点Jを通る延長線とにより
挟まれた領域を領域B、 前記点Jを通る延長線と前記点にを通る延長線とにより
挟まれた領域を領域C1 前記点にを通る延長線と前記点りを通る延長線とにより
挟まれた領域を領域りとし、 前記領域A、B、C及びDに分割された前記戻り光の成
分を前記各領域に対応させ、それぞれ戻り光成分A、B
、C及びDとすると共に、これらが前記収束レンズ及び
前記複屈折型複像偏光プリズム通過後にそれぞれが互い
に直交する2つの偏光成分、光束A0と光束Ae、光束
Boと光束Be、光束C0と光束Ce及び光束り。と光
束Deとに分離され、且つ、前記光検出器の前記少なく
とも4つの2分割光検出部の受光面をそれぞれ受光面a
、b、c、d、e、f、g及びhとし、また、前記少な
くとも4つの独立した光検出部の受光面をそれぞれ受光
面上、j、k及び9とし、 前記光束Aoは前記受光面a及びb上、前記光束Aeは
前記受光面e及びf上、 前記光束Boは前記受光面C及びd上、前記光束Beは
前記受光面g及び1〕上、 前記光束C0は前記受光面、j上、前記光束Ceは前記
受光面9上、 前記光束Doは前記受光面d上及び前記光束Deは前記
受光面に上に照射され、そのときの前記各受光面a、b
、c、d、e、f、g、h、i。
j、1(及び9の出力をそれぞれV (a)、V (b
)、v(c)、 V  (d)、 V  (e)、 V
  (f)、 V  (g)、 V  (h)、 V 
 (i)、 V(j)、及びV(りとしなとき、 フォーカスエラーFとして、 F= {V(a) 十V(d)fV(e)fV(h) 
+{V(c) fV(b) fV(g) 十V(f) 
)を検出する検出手段を有し、 エラー信号Tとして、 T={V(i)fV(k))={V(j)fV(t))
を検出する検出手段を有し、 光磁気信号として、 {V (a) + V (b) 十V (c) + V
 (d) + V (i)fV(j)) −fV(e)
fV(f)fV(g)十V(h) +v(k) fV(
1) )を検出する検出手段を有し、 反射光量変動の信号として、 {V(a) fV[b) fV(c) fV(d) f
V(e)十V(f) fV(g) fV(h) )を検
出する検出手段を有している。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第2図は本発明の光学式情報記録再生装置の概要を示す
図である。第2図において、レーザーダイオード5から
放射された発散光をコリメートレンズ4より平行光にし
、ビームスプリッタ3を介して対物レンズ2により光情
報記録媒体1面上に集光させる。光情報記録媒体1面か
らの反射戻り光は、再び対物レンズ2を介してビームス
プリッタ3により行きの光と分離される。そして、ビー
ムスプリッタ3から得られた反射戻り光は、反射戻り光
の光軸と一致して配置された光路分割器6、収束レンズ
7及び複屈折型複像偏光プリズム8を介して光検出器9
により検出される。
第1図は本発明の一実施例を示す基本構成図である。第
1図に示す基本構成図は、第2図に示す光路分割器6と
して4分割プリズム45を用い、複屈折型複像偏光プリ
ズム8としてウォラストンプリズム46を用い、更に、
光検出器つとして12分割光検出器47を用いたもので
ある。
第3図は戻り光ビームのパターン及び戻り光光軸に対す
るX軸、Y軸の設定を示す図である。
第4図は光路分割器の一実施例における分割領域を示す
図である。
第5図は第4図の光路分割器の一実施例における戻り光
ヒームとパターンとの関係を示す図である。
ここで、使用する光情報記録媒体1のトラックピッチか
16μm、使用するレーサータイオード5から放射され
る光の波長か0.83μm、対物レンス2の開口数か0
5及び入射瞳の半径が2.15mmであるとき、光路分
割器6として反射戻り光62の光軸に直交する平面内に
おいて、第3図、第4図及び第5図に示すように、反射
戻り光光軸とこれに直交する平面との交点を原点0とし
て光情報記録媒体1のトラック方向にY軸を、また、l
−ラックと直交する方向にX軸をとったとき、その分割
線はその単位をmmとして、それぞれ、 点(帆0)を始点として点(1,12、1,84)を通
る半直線、 点(0,0)を始点として点(1,12、−1,84)
を通る半直線、 点(帆0)を始点として点(−1,12、−1,84)
を通る半直線、 点(0,0)を始点として点(−1,1,2、1,84
)を通る半直線、 て構成され、4つの領域、即ち、領域A (58)領域
B (59)、領域C(60)及び領域D (61)に
それぞれ分割される。そして、これらの領域A(58)
〜領域D(61)は、光軸に垂直な綿がそれぞれ独立し
た角度を有し、光路の後方の面が前記直交平面に平行で
ある4分割プリズム45を用いる。
なお、4分割プリズム45は直交平面に対して平行な面
と4つの独立した角度を有する面が光路に対して前後逆
転してもその効果が同じであることは言うまでもない。
また、光路分割器6はプリズムに限らず、上述した分割
領域A(58)〜領域D(61)を有し、光路分割器6
を通過後の領域A (58)〜領域D(61)の通過光
の光路か、光軸に対して独立した角度を有すればよく、
ホログラム素子等の回折光を用いるものや反射ミラーを
組合せたものなどを利用することができ、収束レンス7
と一体に形成することも可能である。
次に、光路分割器6の分割領域A〜Dにより分割された
反射戻り光62の成分をそれぞれ領域に対応させて戻り
光成分A、B、C及びDとする。
この4つの戻り光成分A−Dは、収束レンズ7及びウォ
ラストンプリズム46を通過し、それぞれか直交する2
つの偏光成分に分離される。
ここで、ウォラストンプリズム46により分離された偏
光成分に対し、常光線には添字0を、また、異常光線に
添字eを付けて表わすものとする。即ち、4つの戻り光
成分A〜Dは、それぞれAo、A、、Bo、Be、Co
、Ce、D。及びDeの8つの光束に分離される。
なお、複屈折型複像偏光プリズム8は複屈折型の偏光プ
リズムであって、常光及び異常光の2つの成分が分離が
できればよく、他の方法としてロションプリズム等を利
用できることは言うまでもない。
次に、上述した8つ光束Ao、Ae、BoBe、C,、
Ce、Do及びD8は、第6図に示す12分割光検出器
47の光検出部の各受光面にそれぞれ収束される。
そして、第7図に示すように、 光束Ao(37)は2分割光検出部の受光面a(]、5
)及び受光面b (16)上に、 光束A、(38)は2分割光検出部の受光面e (19
)及び受光面f (20)上に、 光束C6(41は2分割光検出部の受光面c (17)
及び受光面d18)上に、 光束Ce(42は2分割光検出部の受光面g (21)
及び受光面h22)上に、 光束Bo(39は受光面j (34)上に、光束B、、
(40は受光面Q (36)上に、光束り。(43は受
光面] (33)上に、光束De(44は受光面k <
35>上に、それぞれ一致するように12分割光検出器
47が配設されている。このとき、12分割光検出器4
7の各受光面a、b、c、d、e、f、gh、上、j、
に及び9の出力をそれぞれV(a)。
V (b)、V (c)、V (d)、V (e)、V
 (f)、V (g)、V (h)。
V(i)、V(、i)、及びV(りとしたとき、(1)
フォーカスエラーFが、 fV(a) fV(d) LV(e) 十V(h) 1
{V  (c)  十 V  (b)  +  V (
g)  +  V (f)   )1? (2)エラー信号Tが、 T={V(i)fV(k)) {V(j)+V←D ) (3)光磁気信号が、 {V(a) 十V(b) fV(c) fV(d) f
V(i) 十’V(j) )={V(e) fV(f)
 fV(g> fV(h) fV(k) fV(1) 
) (4)反射光量変動の信号(追記型・相変化の信号)か
、 fV(a)+VD+)fV(c)fV(d) 十V(e
)±V (f) + V (g) + V (h) )
となるように演算回路(図示せず)を用いて演算を行い
、記録情報信号及びスポット位置エラー信号の検出を行
う。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の光学式情報記録再生装置は
、記録情報信号検出系とスポット位置エラー信号検出系
とを光路分割器、収束レンズ、複屈折型複像偏光プリズ
ム及び光検出器のみで構成することにより、部品の数が
低減できるという効果がある。また、この構成によって
エラー検出部にナイフェツジによる遮光部が存在しない
ため、光の利用効率が高くなり信号振幅を大きくとるこ
とが可能になる。また、記録情報信号とスポット位置エ
ラー信号とを同し光を用いて検出するなめ、ビームスプ
リッタの反射率を低く抑えることご可能となり、ビーム
スプリッタの数が1つに減ったことと合わせて、レーザ
ーダイオードから光情報記録媒体まで行きの光路の光の
利用効率を高める効果がある。即ち、行きの光路として
十分な光出射出力が得られるため、ビームスプリッタの
反射率を上げて記録情報信号とスポット位置エラー信号
の双方の信号を大きくとれるという効果もある。更に、
光路分割器によりフォーカスエラー検出用のビームとし
て1次回折光成分の殆とを排除した光を取り出している
ため、トラックエラー信号の回り込みが非常に小さく安
定したフォーカスエラー信号を得ることかできると共に
、戻り反射光の略全光量を用いてスボ・ント位置エラー
信号を検出しているため、光磁気信号のエラー信号の回
り込みを大幅に低減てきるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す基本構成図、第2図は
本発明の光学式情報記録再生装置の概要を示す図、第3
図は戻り光ビームのパターン及び戻り光光軸に対するX
軸、Y軸の設定を示す図、第4図は光路分割器の一実施
例における分割領域を示す図、第5図は第4図の光路分
割器の一実施例における戻り光ビームとパターンとの関
係を示す図、第6図は光検出器の一実施例である12分
割光検出器の受光面を示す図、第7図は第6図に示す1
2分割光検出器の受光面と照射されたビームスポットと
の関係の一実施例を示す図、第8図は従来例を示す基本
構成図。 1・・・光情報記録媒体、2・・・対物レンズ、3・・
・ビームスプリッタ、4・・・コリメートレンズ、5・
・レーザーダイオード、6・・・光路分割器、7・・・
収束レンズ、8・・・複屈折型複像偏光プリズム、9・
・・光検出器、10・・・原点0111・・・点■、1
2・・・点J13・・・点K、14・・・点し、15〜
22.33〜36・・・受光面、37〜44・・・光束
Ao、AeB、〜De45・・・4分割プリズム、46
・・・ウォラストンプリズム、47・・・12分割光検
出器、58・・・領域A、59・・・領域B、60・・
・領域C161・・・領域D、62・・・反射戻り光。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、レーザーダイオードと、前記レーザーダイオードか
    ら放射された発散光を平行光にするためのコリメートレ
    ンズと、前記レーザーダイオードから光情報記録媒体に
    向う光と前記光情報記録媒体からの反射戻り光とを分離
    するビームスプリッタと、前記ビームスプリッタを透過
    して前記光情報記録媒体に向う光を前記光情報記録媒体
    面上に収束させる対物レンズと、前記光情報記録媒体か
    らの前記反射戻り光をこの反射戻り光光軸に垂直な平面
    内に少なくとも4つの領域に分割すると共に、分割され
    た前記反射戻り光の少なくとも4つの成分が前記反射戻
    り光光軸に対してそれぞれ独立した出射角を有するよう
    に分離する光路分割器と、前記光路分割器により分離さ
    れた少なくとも4つの光束をそれぞれ収束させる収束レ
    ンズと、前記収束レンズで収束された前記少なくとも4
    つの光束のそれぞれが互いに直交する少なくとも8つの
    偏光成分に分離する複屈折型複像偏光プリズムと、前記
    少なくとも8つの偏光成分に分離された光束をそれぞれ
    独立して検出する少なくとも4つの2分割光検出部と少
    なくとも4つの独立した光検出部とからなる光検出器と
    を備え、前記光路分割器、前記収束レンズ、前記複屈折
    型複像偏光プリズム及び前記光検出器が前記光情報記録
    媒体からの前記反射戻り光の光軸に対して一致するよう
    に配設されてなることを特徴とする光学式情報記録再生
    装置。 2、前記光情報記録媒体のトラックピッチをP(μm)
    、前記レーザーダイオードから放射される光の波長をλ
    (nm)、前記対物レンズの開口数をNA及び入射瞳の
    半径をa(mm)とし、(NA・P−λ)≦0であって
    、r=a・λ/(NA・P)とし、前記光路分割器は前
    記光軸に垂直な平面内において、前記光軸と前記平面と
    の交点を原点として前記光情報記録媒体のトラック方向
    をY軸とし、且つ、前記トラックと直交する方向をX軸
    としたとき、 前記光路分割器の分割線が略原点を始点として、 点I(▲数式、化学式、表等があります▼)を通る延長
    線と、 点J(▲数式、化学式、表等があります▼)を通る延長
    線と、 点K(▲数式、化学式、表等があります▼)を通る延長
    線と、 点L(▲数式、化学式、表等があります▼)を通る延長
    線と で構成されていることを特徴とする請求項1記載の光学
    式情報記録再生装置。 3、前記光路分割器による前記4つの領域が前記分割線
    の原点を始点とし、 前記点Lを通る延長線と前記点Iを通る延長線とにより
    挟まれた領域を領域A、 前記点Iを通る延長線と前記点Jを通る延長線とにより
    挟まれた領域を領域B、 前記点Jを通る延長線と前記点にを通る延長線とにより
    挟まれた領域を領域C、 前記点にを通る延長線と前記点Lを通る延長線とにより
    挟まれた領域を領域Dとし、 前記領域A、B、C及びDに分割された前記戻り光の成
    分を前記各領域に対応させ、それぞれ戻り光成分A、B
    、C及びDとすると共に、これらが前記収束レンズ及び
    前記複屈折型複像偏光プリズム通過後にそれぞれが互い
    に直交する2つの偏光成分、光束A_oと光束A_e、
    光束B_oと光束B_e、光束C_oと光束C_e及び
    光束D_oと光束D_eとに分離され、且つ、前記光検
    出器の前記少なくとも4つの2分割光検出部の受光面を
    それぞれ受光面a、b、c、d、e、f、g及びhとし
    、また、前記少なくとも4つの独立した光検出部の受光
    面をそれぞれ受光面i、j、k及びlとし、 前記光束A_oは前記受光面a及びb上、前記光束A_
    eは前記受光面e及びf上、 前記光束B_oは前記受光面c及びd上、前記光束B_
    eは前記受光面g及びh上、 前記光束C_oは前記受光面j上、前記光束C_eは前
    記受光面l上、 前記光束D_oは前記受光面i上及び前記光束D_eは
    前記受光面k上に照射され、そのときの前記各受光面a
    、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k及びlの出
    力をそれぞれV(a)、V(b)、V(c)、V(d)
    、V(e)、V(f)、V(g)、V(h)、V(i)
    、V(j)、及びV(l)としたとき、 フォーカスエラーFとして、 F={V(a)+V(d)+V(e)+V(h)}−{
    V(c)+V(b)+V(g)+V(f)}を検出する
    検出手段を備えたことを特徴とするとする請求項1記載
    の光学式情報記録再生装置 4、請求項3記載の光学式情報記録再生装置であって、 エラー信号Tとして、 T={V(i)+V(k)}−{V(j)+V(l)}
    を検出する検出手段を備えたことを特徴とする光学式情
    報記録再生装置。 5、請求項3記載の光学式情報記録再生装置であって、 光磁気信号として、 {V(a)+V(b)+V(c)+V(d)+V(i)
    +V(j)}−{V(e)+V(f)+V(g)+V(
    h)+V(k)+V(l)} を検出する検出手段を備えたことを特徴とする光学式情
    報記録再生装置。 6、請求項3記載の光学式情報記録再生装置であって、 反射光量変動の信号として、 {V(a)+V(b)+V(c)+V(d)+V(e)
    +V(f)+V(g)+V(h)} を検出する検出手段を備えたことを特徴とする光学式情
    報記録再生装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103185665A (zh) * 2013-03-13 2013-07-03 清华大学 双折射元件光轴的测量方法

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