JPH05109111A - 光ヘツド装置 - Google Patents
光ヘツド装置Info
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- JPH05109111A JPH05109111A JP4001313A JP131392A JPH05109111A JP H05109111 A JPH05109111 A JP H05109111A JP 4001313 A JP4001313 A JP 4001313A JP 131392 A JP131392 A JP 131392A JP H05109111 A JPH05109111 A JP H05109111A
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- 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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1353—Diffractive elements, e.g. holograms or gratings
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B11/00—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor
- G11B11/10—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field
- G11B11/105—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by magnetic means or other means for magnetisation or demagnetisation of a record carrier, e.g. light induced spin magnetisation; Demagnetisation by thermal or stress means in the presence or not of an orienting magnetic field using a beam of light or a magnetic field for recording by change of magnetisation and a beam of light for reproducing, i.e. magneto-optical, e.g. light-induced thermomagnetic recording, spin magnetisation recording, Kerr or Faraday effect reproducing
- G11B11/10532—Heads
- G11B11/10541—Heads for reproducing
- G11B11/10543—Heads for reproducing using optical beam of radiation
- G11B11/10545—Heads for reproducing using optical beam of radiation interacting directly with the magnetisation on the record carrier
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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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
- G11B7/1369—Active plates, e.g. liquid crystal panels or electrostrictive elements
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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
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1381—Non-lens elements for altering the properties of the beam, e.g. knife edges, slits, filters or stops
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- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 最小限の部品点数で構成され低コストかつ小
型軽量でありながら、磁気ディスクによる偏光角度の変
化を検出することのできる光ヘッド装置を実現する。 【構成】 光源２から出射した直線偏光の光ビーム３
（レーザ光）は液晶ホログラム１７０を透過してファラ
デー回転子１５１によって偏光方向を４５゜回転されて
対物レンズ４に入射し、情報媒体５上に集光される。情
報媒体５で反射してカー回転効果を受けた光ビ−ムはも
との光路を逆にたどってファラデー回転子１５１によっ
てさらに偏光方向を４５゜回転されて始めとはほぼ直角
方向の直線偏光になり、液晶ホログラム１７０に入射す
る。この液晶ホログラム１７０から生じる＋１次回折光
と−１次回折光から得られる電気信号の差信号がカー回
転効果による偏光角度変化を示す。
型軽量でありながら、磁気ディスクによる偏光角度の変
化を検出することのできる光ヘッド装置を実現する。 【構成】 光源２から出射した直線偏光の光ビーム３
（レーザ光）は液晶ホログラム１７０を透過してファラ
デー回転子１５１によって偏光方向を４５゜回転されて
対物レンズ４に入射し、情報媒体５上に集光される。情
報媒体５で反射してカー回転効果を受けた光ビ−ムはも
との光路を逆にたどってファラデー回転子１５１によっ
てさらに偏光方向を４５゜回転されて始めとはほぼ直角
方向の直線偏光になり、液晶ホログラム１７０に入射す
る。この液晶ホログラム１７０から生じる＋１次回折光
と−１次回折光から得られる電気信号の差信号がカー回
転効果による偏光角度変化を示す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクあるいは光
カードなど、光媒体もしくは光磁気媒体上に記憶される
情報の記録・再生あるいは消去を行う光ヘッド装置に関
するものである。
カードなど、光媒体もしくは光磁気媒体上に記憶される
情報の記録・再生あるいは消去を行う光ヘッド装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピッ
ト状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術
は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、
文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途
を拡張しつつ、実用化されてきている。微小に絞られた
光ビームを介して光ディスクへの情報の記録再生が高い
信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカニズムは、ひと
えにその光学系に因っている。その光学系の主要部であ
る光ヘッド装置の基本的な機能は、回折限界の微小スポ
ットを形成する集光性、前記光学系の焦点制御（フォー
カスサーボ）とトラッキング制御、及びピット信号（情
報信号）検出に大別される。これらは、目的、用途に応
じて、各種の光学系ならびに光電変換検出方式の組合せ
によって現わされており、特に近年、光ヘッド装置を小
型化、薄型化するために、ホログラムを用いた光ヘッド
装置が開示されている。
ト状パターンを有する光ディスクを用いる光メモリ技術
は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディスク、
文書ファイルディスク、さらにはデータファイルと用途
を拡張しつつ、実用化されてきている。微小に絞られた
光ビームを介して光ディスクへの情報の記録再生が高い
信頼性のもとに首尾よく遂行されるメカニズムは、ひと
えにその光学系に因っている。その光学系の主要部であ
る光ヘッド装置の基本的な機能は、回折限界の微小スポ
ットを形成する集光性、前記光学系の焦点制御（フォー
カスサーボ）とトラッキング制御、及びピット信号（情
報信号）検出に大別される。これらは、目的、用途に応
じて、各種の光学系ならびに光電変換検出方式の組合せ
によって現わされており、特に近年、光ヘッド装置を小
型化、薄型化するために、ホログラムを用いた光ヘッド
装置が開示されている。
【０００３】従来例として、図１７と図１８に、'J.C.L
EHUREAU,J.Y.BEGUIN and J.COLINEAU;"Polarizing Grat
ing Beamsplitter Using a Liquid Cristal Cell"、Pro
c.Int.Symp.on Optical Memory,1989 Japanese Journal
of Applied Physics,Vol.28(1989)Supplement 28-3,p
p.201-203(シ゛ェ- シ-、ル-ロ-、シ゛ェ-、ワイ、ウ゛ェク゛イン、アント゛、シ゛ェ-、コ
リノウ、;「ホ゜-ラライシ゛ンク゛ ク゛レ-ティンク゛ ウ゛ィ-ムスフ゜リッタ- ユ-シ゛ンク゛
ア リキット゛ クリスタル セル」、フ゜ロシ-テ゛ィンク゛ インタ-ナショナル シンホ゜シ゛ウム
オン オフ゜ティカルメモリ-、1989、シ゛ャハ゜ニ-ス゛ シ゛ャ-ナル オフ゛ アフ゜ライト゛ フ
ィシ゛ックス、ホ゛リュ-ム28(1989)サフ゜ルメント28-3、201-203)による光
ヘッド装置の構成例を示す。図１７において、２は半導
体レーザ等の放射光源である。
EHUREAU,J.Y.BEGUIN and J.COLINEAU;"Polarizing Grat
ing Beamsplitter Using a Liquid Cristal Cell"、Pro
c.Int.Symp.on Optical Memory,1989 Japanese Journal
of Applied Physics,Vol.28(1989)Supplement 28-3,p
p.201-203(シ゛ェ- シ-、ル-ロ-、シ゛ェ-、ワイ、ウ゛ェク゛イン、アント゛、シ゛ェ-、コ
リノウ、;「ホ゜-ラライシ゛ンク゛ ク゛レ-ティンク゛ ウ゛ィ-ムスフ゜リッタ- ユ-シ゛ンク゛
ア リキット゛ クリスタル セル」、フ゜ロシ-テ゛ィンク゛ インタ-ナショナル シンホ゜シ゛ウム
オン オフ゜ティカルメモリ-、1989、シ゛ャハ゜ニ-ス゛ シ゛ャ-ナル オフ゛ アフ゜ライト゛ フ
ィシ゛ックス、ホ゛リュ-ム28(1989)サフ゜ルメント28-3、201-203)による光
ヘッド装置の構成例を示す。図１７において、２は半導
体レーザ等の放射光源である。
【０００４】この光源２から出射した直線偏光の光ビー
ム３（レーザ光）は液晶ホログラム１７２を透過して１
／４波長板１５によって円偏光に変えられて対物レンズ
４に入射し、情報媒体５上に集光される。情報媒体５で
反射して円偏光の回転方向が逆になった光ビ−ムはもと
の光路を逆にたどって１／４波長板１５によって始めと
は偏光方向が９０゜回転した直線偏光になり、液晶ホロ
グラム１７２に入射する。このホログラムから生じる＋
１次回折光６６は光検出器７に入射する。光検出器７の
出力を演算することによって、サーボ信号（フォーカス
エラー信号とトラッキングエラー信号）及び、情報信号
を得ることができる。
ム３（レーザ光）は液晶ホログラム１７２を透過して１
／４波長板１５によって円偏光に変えられて対物レンズ
４に入射し、情報媒体５上に集光される。情報媒体５で
反射して円偏光の回転方向が逆になった光ビ−ムはもと
の光路を逆にたどって１／４波長板１５によって始めと
は偏光方向が９０゜回転した直線偏光になり、液晶ホロ
グラム１７２に入射する。このホログラムから生じる＋
１次回折光６６は光検出器７に入射する。光検出器７の
出力を演算することによって、サーボ信号（フォーカス
エラー信号とトラッキングエラー信号）及び、情報信号
を得ることができる。
【０００５】ここで液晶ホログラム１７２は図１８に示
すように２枚の透明基板（ガラス）９、ブレーズ化ホロ
グラムを形成するポリイミド２３、液晶１７および透明
電極１６からなる。
すように２枚の透明基板（ガラス）９、ブレーズ化ホロ
グラムを形成するポリイミド２３、液晶１７および透明
電極１６からなる。
【０００６】なお、配向剤や液晶のシール剤も用いる場
合が多いが、本発明とは直接関係ないので省略する。液
晶１７は、液晶分子１７ａの短軸方向の屈折率ｎsがポ
リイミド２３の屈折率ｎpとほぼ等しく、長軸方向の屈
折率ｎlとｎpの差が大きなものを用いる。
合が多いが、本発明とは直接関係ないので省略する。液
晶１７は、液晶分子１７ａの短軸方向の屈折率ｎsがポ
リイミド２３の屈折率ｎpとほぼ等しく、長軸方向の屈
折率ｎlとｎpの差が大きなものを用いる。
【０００７】この液晶ホログラム１７２に配向した液晶
１７の短軸方向（方向１）に直線偏光した光ビ−ムが入
射するとポリイミド２３も液晶１７もほぼ同じ屈折率
（ｎs〜ｎp）であるので回折が起こらない。逆に前記の
偏光方向と直角方向（方向２）の直線偏光光が入射する
と、液晶１７とポリイミド２３の屈折率差（ｎl≠ｎp）
によって回折が起こる。しかもポリイミド２３は図１８
に示すようにブレーズ化されているため＋１次回折光が
強くなる。
１７の短軸方向（方向１）に直線偏光した光ビ−ムが入
射するとポリイミド２３も液晶１７もほぼ同じ屈折率
（ｎs〜ｎp）であるので回折が起こらない。逆に前記の
偏光方向と直角方向（方向２）の直線偏光光が入射する
と、液晶１７とポリイミド２３の屈折率差（ｎl≠ｎp）
によって回折が起こる。しかもポリイミド２３は図１８
に示すようにブレーズ化されているため＋１次回折光が
強くなる。
【０００８】このような液晶ホログラム１７を利用して
図１７において光ビ−ム３の偏光方向を方向１にすると
上記のような液晶ホログラム１７の性質によって、放射
光源２から情報媒体５へと至る光路（往路）では回折が
起こらず、その逆の光路（復路では）＋１次回折光の回
折効率が強いため、放射光源２から情報媒体５へ至る往
路においてホログラム１０４を透過する光量（０次回折
光量）と復路においてホログラムにより回折する＋１次
回折光量の積で表される往復での光の利用効率が高い。
図１７において光ビ−ム３の偏光方向を方向１にすると
上記のような液晶ホログラム１７の性質によって、放射
光源２から情報媒体５へと至る光路（往路）では回折が
起こらず、その逆の光路（復路では）＋１次回折光の回
折効率が強いため、放射光源２から情報媒体５へ至る往
路においてホログラム１０４を透過する光量（０次回折
光量）と復路においてホログラムにより回折する＋１次
回折光量の積で表される往復での光の利用効率が高い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この従来例では、フォ
ーカス誤差（ＦＥ）信号はフーコー法または非点収差法
によって得るとされている。しかしながらフーコー法を
用いるためには図１７に示すようなナイフエッジ２２を
付け加えなければならないし、非点収差法を用いる場合
にはシリンドリカルレンズを付け加えねばならず、いず
れにしても部品点数が増えてコストアップにつながると
いう欠点がある。また液晶ホログラム１７２のホログラ
ム曲線に曲率を持たせれば上記の課題は克服できるが前
述の文献にも述べられているようにホログラムパターン
に曲率を持ったブレ−ズ化ホログラムは作製が困難であ
る。
ーカス誤差（ＦＥ）信号はフーコー法または非点収差法
によって得るとされている。しかしながらフーコー法を
用いるためには図１７に示すようなナイフエッジ２２を
付け加えなければならないし、非点収差法を用いる場合
にはシリンドリカルレンズを付け加えねばならず、いず
れにしても部品点数が増えてコストアップにつながると
いう欠点がある。また液晶ホログラム１７２のホログラ
ム曲線に曲率を持たせれば上記の課題は克服できるが前
述の文献にも述べられているようにホログラムパターン
に曲率を持ったブレ−ズ化ホログラムは作製が困難であ
る。
【００１０】さらにまた従来例では、一般的には２個以
上の偏光ビームスプリッターの必要な光磁気ディスク用
光ヘッド装置において液晶ホログラムを偏光ビームスプ
リッターの１つに変えて用いることも可能であるという
記述があるが、部品の１つを小型にすることができるに
過ぎず、光ヘッド装置全体として十分に小型化できると
は言えない、という課題がある。
上の偏光ビームスプリッターの必要な光磁気ディスク用
光ヘッド装置において液晶ホログラムを偏光ビームスプ
リッターの１つに変えて用いることも可能であるという
記述があるが、部品の１つを小型にすることができるに
過ぎず、光ヘッド装置全体として十分に小型化できると
は言えない、という課題がある。
【００１１】そこで本発明は、最小限の部品点数で構成
され低コストかつ小型軽量でありながら、読み取り専用
の光ディスクはもとより光磁気ディスクによる偏光角度
の変化をも検出することのできる光ヘッド装置を提供す
ることを目的とする。
され低コストかつ小型軽量でありながら、読み取り専用
の光ディスクはもとより光磁気ディスクによる偏光角度
の変化をも検出することのできる光ヘッド装置を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明では上述の課題を
解決するため、放射光源と、前記放射光源からの直線偏
光の光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束す
る集光光学系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビー
ムを受け光量に応じて電気信号を出力する複数の光検出
部からなる光検出器と、２枚の透明基板の間に液晶をは
さんだうえ前記液晶と前記透明基板の間には透明電極が
あり前記透明電極の片方はホログラムパターンである液
晶ホログラムを具備した光ヘッド装置において、前記放
射光源から前記情報媒体へと至る光路では前記光ビーム
を直線偏光から円偏光にして逆の光路では前記光ビーム
を円偏光から直線偏光にする１／４波長板を具備し、か
つ、前記液晶ホログラムに一定の電圧を印加して、前記
情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホログラムに入
射して回折した±１次回折光の両方を前記光検出器で受
光し、全光量から得られる信号の和信号を情報信号とす
るか、または、前記液晶ホログラムを構成する２枚の透
明基板のうち前記情報媒体に近い側の透明基板が、前記
放射光源から前記情報媒体へと至る光路では前記光ビー
ムを直線偏光から円偏光にして逆の光路では前記光ビー
ムを円偏光から直線偏光にする１／４波長板であり、か
つ、前記液晶ホログラムに一定の電圧を印加して、前記
情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホログラムに入
射して回折した±１次回折光の両方を前記光検出器で受
光し、全光量から得られる信号の和信号を情報信号とす
るか、または、前記放射光源から前記情報媒体へと至る
光路で前記光ビームの偏光方向を４５゜回転し、また逆
の光路でも前記光ビームの偏光方向をさらに４５゜回転
するファラデー回転子を具備し、かつ、前記液晶ホログ
ラムに一定の電圧を印加して、前記情報媒体で反射した
光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折した±１
次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１次回折光
の光量から得られる信号の差信号の交流成分を情報信号
とするか、または、前記放射光源から前記情報媒体へと
至る光路で前記光ビームの偏光方向を４５゜回転し、ま
た逆の光路でも前記光ビームの偏光方向をさらに４５゜
回転するファラデー回転子を具備し、かつ、情報信号の
書き込み時より情報信号の読み込み時の方が前記液晶ホ
ログラムに高い電圧を印加し、前記情報媒体で反射した
光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折した±１
次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１次回折光
の光量から得られる信号の差信号を情報信号とするか、
または、液晶ホログラムを構成する２枚の透明基板のう
ち前記情報媒体に近い側の透明基板が、 前記放射光源
から前記情報媒体へと至る光路で前記光ビームの偏光方
向を４５゜回転し、また逆の光路でも前記光ビームの偏
光方向をさらに４５゜回転するファラデー回転子の構成
要素であるところの誘電体基板であり、かつ、前記液晶
ホログラムに一定の電圧を印加して、前記情報媒体で反
射した光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折し
た±１次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１次
回折光の光量から得られる信号の差信号を情報信号とす
るか、または、液晶ホログラムを構成する２枚の透明基
板のうち前記情報媒体に近い側の透明基板が、 前記放
射光源から前記情報媒体へと至る光路で前記光ビームの
偏光方向を４５゜回転し、また逆の光路でも前記光ビー
ムの偏光方向をさらに４５゜回転するファラデー回転子
の構成要素であるところの誘電体基板であり、かつ、情
報信号の書き込み時より情報信号の読み込み時の方が前
記液晶ホログラムに高い電圧を印加し、前記情報媒体で
反射した光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折
した±１次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１
次回折光の光量から得られる信号の差信号を情報信号と
液晶ホログラムを用いて、光ヘッド装置を構成する。
解決するため、放射光源と、前記放射光源からの直線偏
光の光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束す
る集光光学系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビー
ムを受け光量に応じて電気信号を出力する複数の光検出
部からなる光検出器と、２枚の透明基板の間に液晶をは
さんだうえ前記液晶と前記透明基板の間には透明電極が
あり前記透明電極の片方はホログラムパターンである液
晶ホログラムを具備した光ヘッド装置において、前記放
射光源から前記情報媒体へと至る光路では前記光ビーム
を直線偏光から円偏光にして逆の光路では前記光ビーム
を円偏光から直線偏光にする１／４波長板を具備し、か
つ、前記液晶ホログラムに一定の電圧を印加して、前記
情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホログラムに入
射して回折した±１次回折光の両方を前記光検出器で受
光し、全光量から得られる信号の和信号を情報信号とす
るか、または、前記液晶ホログラムを構成する２枚の透
明基板のうち前記情報媒体に近い側の透明基板が、前記
放射光源から前記情報媒体へと至る光路では前記光ビー
ムを直線偏光から円偏光にして逆の光路では前記光ビー
ムを円偏光から直線偏光にする１／４波長板であり、か
つ、前記液晶ホログラムに一定の電圧を印加して、前記
情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホログラムに入
射して回折した±１次回折光の両方を前記光検出器で受
光し、全光量から得られる信号の和信号を情報信号とす
るか、または、前記放射光源から前記情報媒体へと至る
光路で前記光ビームの偏光方向を４５゜回転し、また逆
の光路でも前記光ビームの偏光方向をさらに４５゜回転
するファラデー回転子を具備し、かつ、前記液晶ホログ
ラムに一定の電圧を印加して、前記情報媒体で反射した
光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折した±１
次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１次回折光
の光量から得られる信号の差信号の交流成分を情報信号
とするか、または、前記放射光源から前記情報媒体へと
至る光路で前記光ビームの偏光方向を４５゜回転し、ま
た逆の光路でも前記光ビームの偏光方向をさらに４５゜
回転するファラデー回転子を具備し、かつ、情報信号の
書き込み時より情報信号の読み込み時の方が前記液晶ホ
ログラムに高い電圧を印加し、前記情報媒体で反射した
光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折した±１
次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１次回折光
の光量から得られる信号の差信号を情報信号とするか、
または、液晶ホログラムを構成する２枚の透明基板のう
ち前記情報媒体に近い側の透明基板が、 前記放射光源
から前記情報媒体へと至る光路で前記光ビームの偏光方
向を４５゜回転し、また逆の光路でも前記光ビームの偏
光方向をさらに４５゜回転するファラデー回転子の構成
要素であるところの誘電体基板であり、かつ、前記液晶
ホログラムに一定の電圧を印加して、前記情報媒体で反
射した光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折し
た±１次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１次
回折光の光量から得られる信号の差信号を情報信号とす
るか、または、液晶ホログラムを構成する２枚の透明基
板のうち前記情報媒体に近い側の透明基板が、 前記放
射光源から前記情報媒体へと至る光路で前記光ビームの
偏光方向を４５゜回転し、また逆の光路でも前記光ビー
ムの偏光方向をさらに４５゜回転するファラデー回転子
の構成要素であるところの誘電体基板であり、かつ、情
報信号の書き込み時より情報信号の読み込み時の方が前
記液晶ホログラムに高い電圧を印加し、前記情報媒体で
反射した光ビームが前記液晶ホログラムに入射して回折
した±１次回折光の両方を前記光検出器で受光し、±１
次回折光の光量から得られる信号の差信号を情報信号と
液晶ホログラムを用いて、光ヘッド装置を構成する。
【００１３】
【作用】上記手段を用いることにより、 （１）液晶ホログラムと１／４波長板またはファラデー
回転子を用いて光ヘッド装置を構成することにより、光
の利用効率が向上し、サーボ信号や情報信号のＳ／Ｎ比
が向上する。 （２）本発明で用いる液晶ホログラムは、集積回路技術
を応用して作ったマスクを用いて透明電極をパターンニ
ングしてホログラムパターンを形成するだけでよく、ブ
レーズ断面形状の作製を必要としないのでので、ホログ
ラムパターンに曲率を持たせたり、ホログラムパターン
の一部を異なるホログラムパターンに置き換えたりする
ことが容易である。 （３）液晶ホログラムに、ある電圧を印加すると、入射
する光ビームの偏光角度に依存して＋１次回折光と−１
次回折光の回折効率が相補的に変化することを利用し
て、＋１次回折光を光検出器で受光して得られる電気信
号と−１次回折光を光検出器で受光して得られる電気信
号の差信号をもって偏光角度変化検出、すなわち光磁気
ディスクの情報信号検出をする。こうして得られる情報
信号は＋１次回折光と−１次回折光の差動検出であるの
で放射光源の光量の変動や情報媒体の傷による光量の変
動の影響を差動によって相殺でき、非常に安定な信号に
なるという効果を持つ。なおかつ、最小限の部品点数で
構成された低コストかつ小型軽量でありながら、磁気デ
ィスクによる偏光角度の変化を検出することのできる光
ヘッド装置を実現できる
回転子を用いて光ヘッド装置を構成することにより、光
の利用効率が向上し、サーボ信号や情報信号のＳ／Ｎ比
が向上する。 （２）本発明で用いる液晶ホログラムは、集積回路技術
を応用して作ったマスクを用いて透明電極をパターンニ
ングしてホログラムパターンを形成するだけでよく、ブ
レーズ断面形状の作製を必要としないのでので、ホログ
ラムパターンに曲率を持たせたり、ホログラムパターン
の一部を異なるホログラムパターンに置き換えたりする
ことが容易である。 （３）液晶ホログラムに、ある電圧を印加すると、入射
する光ビームの偏光角度に依存して＋１次回折光と−１
次回折光の回折効率が相補的に変化することを利用し
て、＋１次回折光を光検出器で受光して得られる電気信
号と−１次回折光を光検出器で受光して得られる電気信
号の差信号をもって偏光角度変化検出、すなわち光磁気
ディスクの情報信号検出をする。こうして得られる情報
信号は＋１次回折光と−１次回折光の差動検出であるの
で放射光源の光量の変動や情報媒体の傷による光量の変
動の影響を差動によって相殺でき、非常に安定な信号に
なるという効果を持つ。なおかつ、最小限の部品点数で
構成された低コストかつ小型軽量でありながら、磁気デ
ィスクによる偏光角度の変化を検出することのできる光
ヘッド装置を実現できる
【００１４】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の第１の実施例の構成図である。２は
半導体レーザ等の放射光源である。この光源から出射し
た直線偏光の光ビーム３（レーザ光）は液晶ホログラム
１７０を透過して１／４波長板１５によって円偏光に変
えられて対物レンズ４に入射し、情報媒体５上に集光さ
れる。情報媒体５で反射して円偏光の回転方向が逆にな
ったた光ビ−ムはもとの光路を逆にたどって１／４波長
板１５によって始めとは９０゜回転した直線偏光にな
り、液晶ホログラム１７０に入射する。この液晶ホログ
ラム１７０から生じる＋１次回折光６４と−１次回折光
６５はそれぞれ光検出器１００と光検出器１０１に入射
する。光検出器１００及び１０１の出力を演算すること
によって、サーボ信号及び、情報信号を得ることができ
る。特に、情報媒体上での反射光の対物レンズ４への入
射光量変化から情報を読み取る場合は、液晶ホログラム
１７０から生じる＋１次回折光６４と−１次回折光６５
をそれぞれ光検出器１００と光検出器１０１で受光し
て、光検出器１００及び１０１の出力の和信号または、
この和信号の交流成分をもって情報信号検出を行うこと
ができる。
る。図１は本発明の第１の実施例の構成図である。２は
半導体レーザ等の放射光源である。この光源から出射し
た直線偏光の光ビーム３（レーザ光）は液晶ホログラム
１７０を透過して１／４波長板１５によって円偏光に変
えられて対物レンズ４に入射し、情報媒体５上に集光さ
れる。情報媒体５で反射して円偏光の回転方向が逆にな
ったた光ビ−ムはもとの光路を逆にたどって１／４波長
板１５によって始めとは９０゜回転した直線偏光にな
り、液晶ホログラム１７０に入射する。この液晶ホログ
ラム１７０から生じる＋１次回折光６４と−１次回折光
６５はそれぞれ光検出器１００と光検出器１０１に入射
する。光検出器１００及び１０１の出力を演算すること
によって、サーボ信号及び、情報信号を得ることができ
る。特に、情報媒体上での反射光の対物レンズ４への入
射光量変化から情報を読み取る場合は、液晶ホログラム
１７０から生じる＋１次回折光６４と−１次回折光６５
をそれぞれ光検出器１００と光検出器１０１で受光し
て、光検出器１００及び１０１の出力の和信号または、
この和信号の交流成分をもって情報信号検出を行うこと
ができる。
【００１５】ここで液晶ホログラム１７０は図２に示す
ように２枚の透明基板（たとえばガラス）９、液晶１７
および透明電極１６からなる。なお、配向剤や液晶のシ
ール剤も用いる場合が多いが、本発明とは直接関係ない
ので省略する。
ように２枚の透明基板（たとえばガラス）９、液晶１７
および透明電極１６からなる。なお、配向剤や液晶のシ
ール剤も用いる場合が多いが、本発明とは直接関係ない
ので省略する。
【００１６】本発明では透明電極１６の片方をホログラ
ムパタ−ンにする。そして透明電極１６に電圧を印加す
る。このときの様子を図３に示す。図３は液晶ホログラ
ム１７０を図２の上側から見たものである。ここで２
１、２１ａ、２１ｂはいずれも液晶分子の配向方向を模
式的に示したものである。電圧を印加しない時（ａ）で
は、液晶分子はラビングや配向剤によって一方向に配向
している。電圧を印可すると（ｂ）のように両面に透明
電極のあるところだけ電圧が掛かって配向方向が変わ
る。即ち電圧がかかったところの液晶分子は上下の電極
方向が長軸になる。（ｂ）において黒丸（・）で示され
ているのは液晶分子が紙面に垂直に立っている様子を示
している。（ｂ）の状態でＹ方向（偏光方向０゜）の直
線偏光の光ビームが入射すると、２１ａ、２１ｂに示す
とおり液晶分子の長軸と短軸の屈折率の違いによって回
折が起こる。しかし、Ｘ方向（偏光方向９０゜）の直線
偏光の光ビームは（ｂ）の状態では２１ａ、２１ｂに対
して共に短軸方向の屈折率だけを感じることになるので
回折が起こらない。このように本発明で用いる液晶ホロ
グラムは従来例と同様、偏光異方性を持つことがわか
る。
ムパタ−ンにする。そして透明電極１６に電圧を印加す
る。このときの様子を図３に示す。図３は液晶ホログラ
ム１７０を図２の上側から見たものである。ここで２
１、２１ａ、２１ｂはいずれも液晶分子の配向方向を模
式的に示したものである。電圧を印加しない時（ａ）で
は、液晶分子はラビングや配向剤によって一方向に配向
している。電圧を印可すると（ｂ）のように両面に透明
電極のあるところだけ電圧が掛かって配向方向が変わ
る。即ち電圧がかかったところの液晶分子は上下の電極
方向が長軸になる。（ｂ）において黒丸（・）で示され
ているのは液晶分子が紙面に垂直に立っている様子を示
している。（ｂ）の状態でＹ方向（偏光方向０゜）の直
線偏光の光ビームが入射すると、２１ａ、２１ｂに示す
とおり液晶分子の長軸と短軸の屈折率の違いによって回
折が起こる。しかし、Ｘ方向（偏光方向９０゜）の直線
偏光の光ビームは（ｂ）の状態では２１ａ、２１ｂに対
して共に短軸方向の屈折率だけを感じることになるので
回折が起こらない。このように本発明で用いる液晶ホロ
グラムは従来例と同様、偏光異方性を持つことがわか
る。
【００１７】図４に実際に作製した液晶ホログラムに３
ＫＨｚの交流電圧を印加し、直線偏光のレーザビームを
入射させて測定した回折効率の結果を示す。ここでθは
偏光角度を示す。横軸は印加電圧、縦軸は１次回折光の
回折効率である。液晶ホログラムに３Ｖ程度の電圧をか
けたときに最も高い消光比が得られることがわかる。
ＫＨｚの交流電圧を印加し、直線偏光のレーザビームを
入射させて測定した回折効率の結果を示す。ここでθは
偏光角度を示す。横軸は印加電圧、縦軸は１次回折光の
回折効率である。液晶ホログラムに３Ｖ程度の電圧をか
けたときに最も高い消光比が得られることがわかる。
【００１８】図１において光ビ−ム３の偏光方向を図３
に示すＸ方向（偏光方向９０゜）にすると上記のような
液晶ホログラム１７０の性質によって、放射光源２から
情報媒体５へと至る光路（往路）では回折が起こらず、
その逆の光路（復路）では入射光の偏光方向に対して偏
光方向が９０゜回転（偏光方向０゜）しているためホロ
グラム１７０で回折が起こる。つまり±１次回折光の回
折効率が強い。従って、放射光源２から情報媒体５へ至
る往路において液晶ホログラム１７０を透過する光量
（０次回折光量）と復路においてホログラムにより回折
する±１次回折光量の積で表される往復での光の利用効
率が極めてよいので±１次回折光から得られる信号の和
信号を情報信号として用いることにより、読出し専用ま
たは位相変化型光ディスク用の光ヘッド装置としてＳ／
Ｎ比の高い光ヘッドが構成できる。
に示すＸ方向（偏光方向９０゜）にすると上記のような
液晶ホログラム１７０の性質によって、放射光源２から
情報媒体５へと至る光路（往路）では回折が起こらず、
その逆の光路（復路）では入射光の偏光方向に対して偏
光方向が９０゜回転（偏光方向０゜）しているためホロ
グラム１７０で回折が起こる。つまり±１次回折光の回
折効率が強い。従って、放射光源２から情報媒体５へ至
る往路において液晶ホログラム１７０を透過する光量
（０次回折光量）と復路においてホログラムにより回折
する±１次回折光量の積で表される往復での光の利用効
率が極めてよいので±１次回折光から得られる信号の和
信号を情報信号として用いることにより、読出し専用ま
たは位相変化型光ディスク用の光ヘッド装置としてＳ／
Ｎ比の高い光ヘッドが構成できる。
【００１９】さらに第２の実施例として液晶ホログラム
１７０を用いて光磁気ディスクの情報信号を読み書きま
たは消去する例を示す。
１７０を用いて光磁気ディスクの情報信号を読み書きま
たは消去する例を示す。
【００２０】図２に示した液晶ホログラム１７０に第１
の実施例よりも、より高い電圧を印加する。このとき液
晶ホログラム１７０において液晶１７中にかかる電界１
９は図５の（ａ）に示すように裾野が広がった形にな
る。このため、液晶分子２１はＨＯＥを上（ビーム方
向）から見ると図５の（ｂ）に示すように斜めになる。
このとき液晶分子が斜めになっているために共役波（＋
１次回折光と−１次回折光）に対する回折効率が非対称
になる、すなわちブレーズ化したと同様の効果を得るこ
とができる。これについて実験結果を図６に示す。
の実施例よりも、より高い電圧を印加する。このとき液
晶ホログラム１７０において液晶１７中にかかる電界１
９は図５の（ａ）に示すように裾野が広がった形にな
る。このため、液晶分子２１はＨＯＥを上（ビーム方
向）から見ると図５の（ｂ）に示すように斜めになる。
このとき液晶分子が斜めになっているために共役波（＋
１次回折光と−１次回折光）に対する回折効率が非対称
になる、すなわちブレーズ化したと同様の効果を得るこ
とができる。これについて実験結果を図６に示す。
【００２１】図６は、図２に示した液晶ホログラムに３
ＫＨｚ、６Ｖの交流電圧を印加し、直線偏光のレーザビ
ームを入射させて±１次の回折効率を測定した結果を示
すグラフである。横軸は入射する光ビームの偏光角度、
縦軸は回折効率である。入射する光ビームの偏光角度に
依存して＋１次回折光と−１次回折光の回折効率が相補
的に変化していることがわかる。この性質を利用して、
最小限の部品点数で構成された低コストかつ小型軽量で
ありながら、磁気ディスクによる偏光角度の変化すなわ
ち情報信号を検出することのできる光ヘッド装置を実現
できることが本発明の特徴である。
ＫＨｚ、６Ｖの交流電圧を印加し、直線偏光のレーザビ
ームを入射させて±１次の回折効率を測定した結果を示
すグラフである。横軸は入射する光ビームの偏光角度、
縦軸は回折効率である。入射する光ビームの偏光角度に
依存して＋１次回折光と−１次回折光の回折効率が相補
的に変化していることがわかる。この性質を利用して、
最小限の部品点数で構成された低コストかつ小型軽量で
ありながら、磁気ディスクによる偏光角度の変化すなわ
ち情報信号を検出することのできる光ヘッド装置を実現
できることが本発明の特徴である。
【００２２】図７に示した構成の光ヘッド装置において
光ビ−ム３の偏光方向を図５のＸ方向（θ＝±９０
度）にすると上記のような液晶ホログラム１７０の性質
によって、放射光源２から情報媒体５へと至る光路（往
路）ではほとんど回折が起こらない。そして、液晶ホロ
グラム１７０を透過した光ビーム３はファラデー回転子
１５１によって偏光方向を４５゜回転される。そしてま
た、その逆の光路（復路）ではファラデー回転子１５１
によってさらに偏光方向を４５゜回転されるので、結局
液晶ホログラム１７０へ光ビームが入射するときには偏
光方向が図５のＹ方向（θ＝０゜）で入射することにな
る。従って±１次回折光の回折効率が強い。こうして光
の利用効率が高くＳ／Ｎ比の高い光ヘッドが構成でき
る。ここで、このファラデー回転子１５１はよく知られ
ているようにビスマス置換希土類鉄ガーネットと磁石を
組み合わせるなどの手段によって容易に実現できる。
光ビ−ム３の偏光方向を図５のＸ方向（θ＝±９０
度）にすると上記のような液晶ホログラム１７０の性質
によって、放射光源２から情報媒体５へと至る光路（往
路）ではほとんど回折が起こらない。そして、液晶ホロ
グラム１７０を透過した光ビーム３はファラデー回転子
１５１によって偏光方向を４５゜回転される。そしてま
た、その逆の光路（復路）ではファラデー回転子１５１
によってさらに偏光方向を４５゜回転されるので、結局
液晶ホログラム１７０へ光ビームが入射するときには偏
光方向が図５のＹ方向（θ＝０゜）で入射することにな
る。従って±１次回折光の回折効率が強い。こうして光
の利用効率が高くＳ／Ｎ比の高い光ヘッドが構成でき
る。ここで、このファラデー回転子１５１はよく知られ
ているようにビスマス置換希土類鉄ガーネットと磁石を
組み合わせるなどの手段によって容易に実現できる。
【００２３】また、情報媒体５として光磁気ディスクを
用いると、情報媒体５の情報面上に形成されたピットに
光ビームが当たった時に光磁気効果によって偏光方向が
回転し、復路においてファラデー回転子１５１を光ビー
ムが通過した時に偏光方向が０゜からずれる。このよう
な光ビームの偏光角度変化によって、情報媒体５からの
戻り光は情報信号に応じて偏光角度が変化しているので
＋１次回折光を光検出器１００で受光して得られる電気
信号と−１次回折光を光検出器１０１で受光して得られ
る電気信号の差信号またはこの差信号の交流成分が、図
６からわかるように、この偏光角度変化を示すことにな
る。こうして得られる情報信号は＋１次回折光と−１次
回折光の差動検出であるので放射光源２の光量変動や情
報媒体５の傷による光量変動の影響を差動によって相殺
でき、非常に安定な信号になるという効果を持つ。
用いると、情報媒体５の情報面上に形成されたピットに
光ビームが当たった時に光磁気効果によって偏光方向が
回転し、復路においてファラデー回転子１５１を光ビー
ムが通過した時に偏光方向が０゜からずれる。このよう
な光ビームの偏光角度変化によって、情報媒体５からの
戻り光は情報信号に応じて偏光角度が変化しているので
＋１次回折光を光検出器１００で受光して得られる電気
信号と−１次回折光を光検出器１０１で受光して得られ
る電気信号の差信号またはこの差信号の交流成分が、図
６からわかるように、この偏光角度変化を示すことにな
る。こうして得られる情報信号は＋１次回折光と−１次
回折光の差動検出であるので放射光源２の光量変動や情
報媒体５の傷による光量変動の影響を差動によって相殺
でき、非常に安定な信号になるという効果を持つ。
【００２４】第２の実施例において、さらに情報の書き
込み及び消去時の情報媒体５上での光出力を高くしたい
ときは、情報の書き込み消去時において液晶ホログラム
１７０に印加する電圧を低く、情報の読み出し時には液
晶ホログラム１７０に印加する電圧をより高くすればよ
い。例えば前述の実験に用いた液晶ホログラムであれば
情報の書き込み消去時には３Ｖ程度の電圧を印加するこ
とによって、図４からわかるように放射光源２から情報
媒体５へと至る光路（往路）（偏光方向は９０゜）での
回折効率を低くすることができる。すなわち往路の透過
率を高くしてレンズからの光出力を大きくすることが出
来る。そして情報の読み出し時には液晶ホログラム１７
０に印加する電圧を６Ｖ程度にして、前述のように光磁
気ディスクの情報を読み出すことが出来る。
込み及び消去時の情報媒体５上での光出力を高くしたい
ときは、情報の書き込み消去時において液晶ホログラム
１７０に印加する電圧を低く、情報の読み出し時には液
晶ホログラム１７０に印加する電圧をより高くすればよ
い。例えば前述の実験に用いた液晶ホログラムであれば
情報の書き込み消去時には３Ｖ程度の電圧を印加するこ
とによって、図４からわかるように放射光源２から情報
媒体５へと至る光路（往路）（偏光方向は９０゜）での
回折効率を低くすることができる。すなわち往路の透過
率を高くしてレンズからの光出力を大きくすることが出
来る。そして情報の読み出し時には液晶ホログラム１７
０に印加する電圧を６Ｖ程度にして、前述のように光磁
気ディスクの情報を読み出すことが出来る。
【００２５】このように本実施例では情報の書き込みま
たは消去時には低い電圧を液晶ホログラムに印加するこ
とによって往路の透過率を極めて高くして、情報媒体上
での書き込みまたは消去用の光スポット光量を多くする
ことができ、かつ、情報の読み込み時には高い電圧を液
晶ホログラムに印加して液晶ホログラムにブレ−ズ化と
同様の効果を持たせることによって、最小限の部品点数
で構成した光ヘッド装置を用いて情報媒体として光磁気
ディスクを用いたときに情報信号を安定に読み取ること
ができるという著しい効果がある。
たは消去時には低い電圧を液晶ホログラムに印加するこ
とによって往路の透過率を極めて高くして、情報媒体上
での書き込みまたは消去用の光スポット光量を多くする
ことができ、かつ、情報の読み込み時には高い電圧を液
晶ホログラムに印加して液晶ホログラムにブレ−ズ化と
同様の効果を持たせることによって、最小限の部品点数
で構成した光ヘッド装置を用いて情報媒体として光磁気
ディスクを用いたときに情報信号を安定に読み取ること
ができるという著しい効果がある。
【００２６】さらに第３の実施例を図８に示す。本実施
例では液晶ホログラム１７１を構成する２枚の透明基板
のうち、図９に示す光ヘッド装置の構成図において対物
レンズ４に近い側の透明基板の代わりに１／４波長板１
５を用いる。すると図９のように、第１の実施例と同じ
性能でありながら、さらに部品点数の少なく小型軽量で
低コストの光ヘッド装置を構成することが出来るという
特有の効果が得られる。
例では液晶ホログラム１７１を構成する２枚の透明基板
のうち、図９に示す光ヘッド装置の構成図において対物
レンズ４に近い側の透明基板の代わりに１／４波長板１
５を用いる。すると図９のように、第１の実施例と同じ
性能でありながら、さらに部品点数の少なく小型軽量で
低コストの光ヘッド装置を構成することが出来るという
特有の効果が得られる。
【００２７】さらに第４の実施例では図１０において、
液晶ホログラム１７１を構成する２枚の透明基板のう
ち、図８に示す光ヘッド装置の構成図の対物レンズ４に
近い側の透明基板の代わりにファラデー回転子１５１を
構成する誘電体基板を用いる。すると第３の実施例と同
様に、第２の実施例と同じ性能でありながらさらに部品
点数の少なく小型軽量で低コストの光ヘッド装置を構成
することが出来るという特有の効果が得られる。なお、
図１０ではファラデー回転に必要な磁界を印加する手段
の一例として磁石を用いる例を示したが、ファラデー回
転に必要な磁界を印加することが出来る方法であれば磁
界の印加手段は図１０に示した以外の手段を用いても構
わない。
液晶ホログラム１７１を構成する２枚の透明基板のう
ち、図８に示す光ヘッド装置の構成図の対物レンズ４に
近い側の透明基板の代わりにファラデー回転子１５１を
構成する誘電体基板を用いる。すると第３の実施例と同
様に、第２の実施例と同じ性能でありながらさらに部品
点数の少なく小型軽量で低コストの光ヘッド装置を構成
することが出来るという特有の効果が得られる。なお、
図１０ではファラデー回転に必要な磁界を印加する手段
の一例として磁石を用いる例を示したが、ファラデー回
転に必要な磁界を印加することが出来る方法であれば磁
界の印加手段は図１０に示した以外の手段を用いても構
わない。
【００２８】次に本発明においてフォーカスエラー（Ｆ
Ｅ）信号検出とトラッキングエラー（ＴＥ）信号検出を
実現する実施例について述べる。図１１に、本発明にお
ける液晶ホログラムを構成する透明電極のホログラムパ
ターンの模式図を示す。図１１において１５３と１５４
はＴＥ信号検出用回折光発生用のホログラム領域、１５
５はＦＥ信号検出用回折光発生用のホログラム領域であ
る。
Ｅ）信号検出とトラッキングエラー（ＴＥ）信号検出を
実現する実施例について述べる。図１１に、本発明にお
ける液晶ホログラムを構成する透明電極のホログラムパ
ターンの模式図を示す。図１１において１５３と１５４
はＴＥ信号検出用回折光発生用のホログラム領域、１５
５はＦＥ信号検出用回折光発生用のホログラム領域であ
る。
【００２９】領域１５５を構成するホログラムパターン
は、例えば図１２の液晶ホログラム１７１の面上におけ
る光ビーム３と＋１次回折光６４の干渉縞または光ビー
ム３と−１次回折光６５の干渉縞を計算したコンピュー
タージェネレイティッドホログラム（ＣＧＨ）の手法に
よって実現できる。ここで＋１次回折光６４と−１次回
折光６５はそれぞれ光検出器１００の面の下側（ａ点）
と光検出器１０１の面の上側（ｂ点）に焦点を持つ球面
波である。
は、例えば図１２の液晶ホログラム１７１の面上におけ
る光ビーム３と＋１次回折光６４の干渉縞または光ビー
ム３と−１次回折光６５の干渉縞を計算したコンピュー
タージェネレイティッドホログラム（ＣＧＨ）の手法に
よって実現できる。ここで＋１次回折光６４と−１次回
折光６５はそれぞれ光検出器１００の面の下側（ａ点）
と光検出器１０１の面の上側（ｂ点）に焦点を持つ球面
波である。
【００３０】図１３に光検出器１００及び１０１上での
＋１次回折光６４と−１次回折光６５の様子を示す。図
１３において、（ｂ）がジャストフォーカス状態であ
り、（ａ）、（ｃ）がデフォーカス状態を表す。従っ
て、フォーカスエラー信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｓ１−Ｓ２＋Ｓ３）−（Ｓ４−Ｓ５＋Ｓ６）．．．（１） または ＦＥ＝Ｓ５−Ｓ２ ．．．（２） という演算によって得られる。
＋１次回折光６４と−１次回折光６５の様子を示す。図
１３において、（ｂ）がジャストフォーカス状態であ
り、（ａ）、（ｃ）がデフォーカス状態を表す。従っ
て、フォーカスエラー信号ＦＥは、 ＦＥ＝（Ｓ１−Ｓ２＋Ｓ３）−（Ｓ４−Ｓ５＋Ｓ６）．．．（１） または ＦＥ＝Ｓ５−Ｓ２ ．．．（２） という演算によって得られる。
【００３１】放射光源２から出射する光ビーム３の波長
が変動すると図１３において回折光６４、６５がＸ方向
に移動するが、このようにしてＦＥ信号検出を行うとＦ
Ｅ信号は波長変動による回折光６４、６５の移動の影響
を全く受けないという効果がある。
が変動すると図１３において回折光６４、６５がＸ方向
に移動するが、このようにしてＦＥ信号検出を行うとＦ
Ｅ信号は波長変動による回折光６４、６５の移動の影響
を全く受けないという効果がある。
【００３２】次にＴＥ信号検出の実施例を説明する。図
１４において１５３と１５４は図１１と同様にホログラ
ムパターンのＴＥ信号検出用回折光発生領域を示す。
又、７２はＴＥ信号検出用光検出器を示す。情報媒体５
の上で反射した光は、情報媒体５上のトラック溝によっ
て回折されることによる回折パターンを持つ。この回折
パターン（ファーフィールドパターン）１８によって、
情報媒体５の上の集光スポットとトラック溝の相対位置
変化に応じてホログラム上での光量分布に変化が起こ
る。例えば図１４のＹ方向を情報媒体のトラック溝と並
行な方向とすると、トラック溝からの回折パターンのフ
ァーフィールドパターン１８において、＋Ｘ方向（１８
ａ）が明るくなって、−Ｘ方向（１８ｂ）が暗くなった
り、この逆の光量変化が起こったりする。従って回折領
域１５３や１５４からのトラッキングエラー信号検出用
回折光１６３をトラッキングエラー信号検出用光検出器
７２によって受光してＴＥ信号を得ることができる。こ
こで図１５に光検出器１００と１０１の上での回折光の
様子を示す。図１５においてＳ７〜Ｓ１０までが図１４
におけるトラッキングエラー信号検出用光検出器７２に
対応する。このとき（式３）に示す演算によってトラッ
キングエラー信号ＴＥを得ることができる。
１４において１５３と１５４は図１１と同様にホログラ
ムパターンのＴＥ信号検出用回折光発生領域を示す。
又、７２はＴＥ信号検出用光検出器を示す。情報媒体５
の上で反射した光は、情報媒体５上のトラック溝によっ
て回折されることによる回折パターンを持つ。この回折
パターン（ファーフィールドパターン）１８によって、
情報媒体５の上の集光スポットとトラック溝の相対位置
変化に応じてホログラム上での光量分布に変化が起こ
る。例えば図１４のＹ方向を情報媒体のトラック溝と並
行な方向とすると、トラック溝からの回折パターンのフ
ァーフィールドパターン１８において、＋Ｘ方向（１８
ａ）が明るくなって、−Ｘ方向（１８ｂ）が暗くなった
り、この逆の光量変化が起こったりする。従って回折領
域１５３や１５４からのトラッキングエラー信号検出用
回折光１６３をトラッキングエラー信号検出用光検出器
７２によって受光してＴＥ信号を得ることができる。こ
こで図１５に光検出器１００と１０１の上での回折光の
様子を示す。図１５においてＳ７〜Ｓ１０までが図１４
におけるトラッキングエラー信号検出用光検出器７２に
対応する。このとき（式３）に示す演算によってトラッ
キングエラー信号ＴＥを得ることができる。
【００３３】 ＴＥ＝（Ｓ７＋Ｓ９）−（Ｓ８＋Ｓ１０） ．．．（３） 従来例では図１８のようにポリイミド層の断面形状をブ
レ−ズ化することが不可欠でありホログラムパターンに
曲線を取り入れることすら困難であるという課題があっ
たが、本発明ではブレーズ断面形状の作製を必要としな
いので、集積回路技術を応用して作ったマスクを用いて
透明電極をパターンニングしてホログラムパターンを形
成するだけでよいので、上述のようにホログラムパター
ンに曲率を持たせたり、ホログラムパターンの一部を異
なるホログラムパターンに置き換えたりすることが容易
であるという効果がある。
レ−ズ化することが不可欠でありホログラムパターンに
曲線を取り入れることすら困難であるという課題があっ
たが、本発明ではブレーズ断面形状の作製を必要としな
いので、集積回路技術を応用して作ったマスクを用いて
透明電極をパターンニングしてホログラムパターンを形
成するだけでよいので、上述のようにホログラムパター
ンに曲率を持たせたり、ホログラムパターンの一部を異
なるホログラムパターンに置き換えたりすることが容易
であるという効果がある。
【００３４】なお、図１１においてホログラムの分割領
域の境界線１５６には透明電極を形成し、すべてのホロ
グラム分割領域の透明電極に電圧が印加されるようにす
ることが望ましい。
域の境界線１５６には透明電極を形成し、すべてのホロ
グラム分割領域の透明電極に電圧が印加されるようにす
ることが望ましい。
【００３５】図１や図７や図９に示した実施例では光ヘ
ッド装置の小型化と部品点数削減のためコリメートレン
ズを用いない有限系の光学系を採用しているが、図１や
図７や図９において、液晶ホログラム１７０、１７１と
放射光源２の中間にコリメートレンズを配置し、集光光
学系を無限系にしてもよい。こうすることによって、波
長変動がおこっても回折光に収差が生じない。また液晶
ホログラムに対してほぼ平行な光ビームが入射するので
回折効率が均一になるという効果が得られる。
ッド装置の小型化と部品点数削減のためコリメートレン
ズを用いない有限系の光学系を採用しているが、図１や
図７や図９において、液晶ホログラム１７０、１７１と
放射光源２の中間にコリメートレンズを配置し、集光光
学系を無限系にしてもよい。こうすることによって、波
長変動がおこっても回折光に収差が生じない。また液晶
ホログラムに対してほぼ平行な光ビームが入射するので
回折効率が均一になるという効果が得られる。
【００３６】また、上述の実施例の図１や図７や図９に
おいて対物レンズ４と液晶ホログラム１７０または１７
１をプラスチック筐体などの保持手段によって一体化し
て、一体躯動すると対物レンズ４がトラック追従によっ
て移動しても液晶ホログラム１７０または１７１上での
光ビームが移動せずＴＥ信号オフセットの発生やＦＥ信
号の感度の低下などがおこらないという特有の効果を得
ることができる。
おいて対物レンズ４と液晶ホログラム１７０または１７
１をプラスチック筐体などの保持手段によって一体化し
て、一体躯動すると対物レンズ４がトラック追従によっ
て移動しても液晶ホログラム１７０または１７１上での
光ビームが移動せずＴＥ信号オフセットの発生やＦＥ信
号の感度の低下などがおこらないという特有の効果を得
ることができる。
【００３７】さらにまた、第５の実施例として図１６に
示すように、放射光源２、光検出器１００と１０１、液
晶ホログラム１７０と１／４波長板１５（またはファラ
デー回転子）、または液晶ホログラムグラム１７１、及
び対物レンズ４などのすべての光学部品をアルミ筐体な
どの全光学系保持手段２００によって一体化して、一体
躯動すると対物レンズ４がトラック追従によって移動し
ても放射光源２に対する相対位置が変化せず、軸外収差
が発生しないという効果がある。さらにまた、軸外収差
が発生しないことから対物レンズ４を小型化、薄型化で
きて、より一層小型で薄型の光ヘッド装置を実現できる
という効果がある。
示すように、放射光源２、光検出器１００と１０１、液
晶ホログラム１７０と１／４波長板１５（またはファラ
デー回転子）、または液晶ホログラムグラム１７１、及
び対物レンズ４などのすべての光学部品をアルミ筐体な
どの全光学系保持手段２００によって一体化して、一体
躯動すると対物レンズ４がトラック追従によって移動し
ても放射光源２に対する相対位置が変化せず、軸外収差
が発生しないという効果がある。さらにまた、軸外収差
が発生しないことから対物レンズ４を小型化、薄型化で
きて、より一層小型で薄型の光ヘッド装置を実現できる
という効果がある。
【００３８】
【発明の効果】以上に述べたことから明らかなように、
本発明では以下のような効果が得られる。 （１）液晶ホログラムと１／４波長板（またはファラデ
ー回転子）を用いて光ヘッド装置を構成することによ
り、光の利用効率が向上し、サーボ信号や情報信号のＳ
／Ｎ比が向上する。 （２）ブレーズ断面形状の作製を必要としないので、集
積回路技術を応用して作ったマスクを用いて透明電極を
パターンニングしてホログラムパターンを形成するだけ
でよいので、上述のようにホログラムパターンに曲率を
持たせたり、ホログラムパターンの一部を異なるホログ
ラムパターンに置き換えたりすることが容易であるとい
う効果がある。 （３）液晶ホログラムにある電圧を印加すると、入射す
る光ビームの偏光角度に依存して＋１次回折光と−１次
回折光の回折効率が相補的に変化ことを利用して、＋１
次回折光を光検出器で受光して得られる電気信号と−１
次回折光を光検出器で受光して得られる電気信号の差信
号をもって偏光角度変化検出、すなわち光磁気ディスク
の情報信号検出をする。こうして得られる情報信号は＋
１次回折光と−１次回折光の差動検出であるので放射光
源の光量の変動や情報媒体の傷による光量の変動の影響
を差動によって相殺でき、非常に安定な信号になるとい
う効果を持つ。なおかつ、最小限の部品点数で構成され
た低コストかつ小型軽量でありながら、磁気ディスクに
よる偏光角度の変化を検出することのできる光ヘッド装
置を実現できることが本発明の効果である。 （４）情報の書き込みまたは消去時には低い電圧を液晶
ホログラムに印加することによって往路の透過率を極め
て高くして、情報媒体上での書き込みまたは消去用の光
スポット光量を多くすることができ、かつ、情報の読み
込み時には高い電圧を液晶ホログラムに印加することに
よって液晶ホログラムにブレ−ズ化の効果を持たせるこ
とによって、最小限の部品点数で構成した光ヘッド装置
を用いて、情報媒体として光磁気ディスクを用いたとき
に情報信号を安定に読み取ることができるという著しい
効果がある。 （５）液晶ホログラムグラムを構成する２枚の透明基板
のうち、光ヘッド装置において対物レンズに近い側の透
明基板の代わりに１／４波長板（またはファラデー回転
子）を用いる。するとさらに部品点数の少なく小型軽量
で低コストの光ヘッド装置を構成することが出来るとい
う効果が得られる。 （６）フォーカスサーボ信号の検出方式として曲率の異
なる球面波を±１次回折光として発生させる構成とする
ことにより波長変動に対して安定なＦＥ信号検出を実現
できる。 （７）放射光源、光検出器、液晶ホログラム、及び対物
レンズなどのすべての光学部品を全光学系保持手段によ
って一体化して、一体躯動すると対物レンズがトラック
追従によって移動しても放射光源に対する相対位置が変
化せず、軸外収差が発生しないという効果がある。さら
にまた、軸外収差が発生しないことから対物レンズを小
型化、薄型化できて、より一層小型で薄型の光ヘッド装
置を構成できる。
本発明では以下のような効果が得られる。 （１）液晶ホログラムと１／４波長板（またはファラデ
ー回転子）を用いて光ヘッド装置を構成することによ
り、光の利用効率が向上し、サーボ信号や情報信号のＳ
／Ｎ比が向上する。 （２）ブレーズ断面形状の作製を必要としないので、集
積回路技術を応用して作ったマスクを用いて透明電極を
パターンニングしてホログラムパターンを形成するだけ
でよいので、上述のようにホログラムパターンに曲率を
持たせたり、ホログラムパターンの一部を異なるホログ
ラムパターンに置き換えたりすることが容易であるとい
う効果がある。 （３）液晶ホログラムにある電圧を印加すると、入射す
る光ビームの偏光角度に依存して＋１次回折光と−１次
回折光の回折効率が相補的に変化ことを利用して、＋１
次回折光を光検出器で受光して得られる電気信号と−１
次回折光を光検出器で受光して得られる電気信号の差信
号をもって偏光角度変化検出、すなわち光磁気ディスク
の情報信号検出をする。こうして得られる情報信号は＋
１次回折光と−１次回折光の差動検出であるので放射光
源の光量の変動や情報媒体の傷による光量の変動の影響
を差動によって相殺でき、非常に安定な信号になるとい
う効果を持つ。なおかつ、最小限の部品点数で構成され
た低コストかつ小型軽量でありながら、磁気ディスクに
よる偏光角度の変化を検出することのできる光ヘッド装
置を実現できることが本発明の効果である。 （４）情報の書き込みまたは消去時には低い電圧を液晶
ホログラムに印加することによって往路の透過率を極め
て高くして、情報媒体上での書き込みまたは消去用の光
スポット光量を多くすることができ、かつ、情報の読み
込み時には高い電圧を液晶ホログラムに印加することに
よって液晶ホログラムにブレ−ズ化の効果を持たせるこ
とによって、最小限の部品点数で構成した光ヘッド装置
を用いて、情報媒体として光磁気ディスクを用いたとき
に情報信号を安定に読み取ることができるという著しい
効果がある。 （５）液晶ホログラムグラムを構成する２枚の透明基板
のうち、光ヘッド装置において対物レンズに近い側の透
明基板の代わりに１／４波長板（またはファラデー回転
子）を用いる。するとさらに部品点数の少なく小型軽量
で低コストの光ヘッド装置を構成することが出来るとい
う効果が得られる。 （６）フォーカスサーボ信号の検出方式として曲率の異
なる球面波を±１次回折光として発生させる構成とする
ことにより波長変動に対して安定なＦＥ信号検出を実現
できる。 （７）放射光源、光検出器、液晶ホログラム、及び対物
レンズなどのすべての光学部品を全光学系保持手段によ
って一体化して、一体躯動すると対物レンズがトラック
追従によって移動しても放射光源に対する相対位置が変
化せず、軸外収差が発生しないという効果がある。さら
にまた、軸外収差が発生しないことから対物レンズを小
型化、薄型化できて、より一層小型で薄型の光ヘッド装
置を構成できる。
【図１】本発明の第１の実施例の光ヘッド装置の概略断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の要件である液晶ホログ
ラムの概略見取り図である。
ラムの概略見取り図である。
【図３】本発明の第１の実施例の要件である液晶ホログ
ラムに低い電圧を印加したときの液晶分子の配向の様子
を示す説明図である。
ラムに低い電圧を印加したときの液晶分子の配向の様子
を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施例の要件である液晶ホログ
ラムに低い電圧を印加したときの回折効率の変化の様子
を示す説明図である。
ラムに低い電圧を印加したときの回折効率の変化の様子
を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例の要件である液晶ホログ
ラムに高い電圧を印加したときの液晶分子の配向の様子
を示す説明図である。
ラムに高い電圧を印加したときの液晶分子の配向の様子
を示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例の要件である液晶ホログ
ラムに高い電圧を印加したときの回折効率の変化の様子
を示す説明図である。
ラムに高い電圧を印加したときの回折効率の変化の様子
を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施例の光ヘッド装置の概略断
面図である。
面図である。
【図８】本発明の第３の実施例の要件である液晶ホログ
ラムの概略見取り図である。
ラムの概略見取り図である。
【図９】本発明の第３および第４の実施例の光ヘッド装
置の概略断面図である。
置の概略断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施例の要件である液晶ホロ
グラムの概略見取り図である。
グラムの概略見取り図である。
【図１１】本発明の実施例の液晶ホログラムのホログラ
ムパターンを表す平面図である。
ムパターンを表す平面図である。
【図１２】本発明の実施例における回折光（球面波）の
様子を説明する光ヘッド装置の概略断面図である。
様子を説明する光ヘッド装置の概略断面図である。
【図１３】本発明の実施例の光検出器上での回折光の様
子を説明するための平面図である。
子を説明するための平面図である。
【図１４】本発明の実施例の光ヘッド装置の要部（ホロ
グラムパタ−ンと光検出器）の概略斜視図である。
グラムパタ−ンと光検出器）の概略斜視図である。
【図１５】本発明の実施例の光検出器上での回折光の様
子を説明するための平面図である。
子を説明するための平面図である。
【図１６】本発明の第５の実施例の光ヘッド装置の概略
断面図である。
断面図である。
【図１７】従来の光ヘッド装置の概略断面図である。
【図１８】従来の光ヘッド装置の要件である液晶ホログ
ラムの概略断面図である。
ラムの概略断面図である。
２ 放射光源 ３ 光ビーム ４ 対物レンズ ５ 情報媒体 ９ 透明基板 １５ １／４波長板 １６ 透明電極 １７ 液晶 １８ ファーフィールドパターン １９ 電界 ２０ 発光点 ２１ 液晶分子 ２２ ナイフエッジ ２３ ポリイミド ６４ ＋１次回折光 ６５ −１次回折光 ６６ ＋１次回折光 ７３ フォーカスエラー信号検出用光検出器 １００ 光検出器 １０１ 光検出器 １５０ ホログラムパターン １５６ ホログラム分割領域の境界線 １６３ トラッキングエラー信号検出用回折光 １７０〜１７２ 液晶ホログラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 薫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 放射光源と、前記放射光源からの直線偏
光の光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束す
る集光光学系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビー
ムを受け光量に応じて電気信号を出力する複数の光検出
部からなる光検出器と、２枚の透明基板の間に液晶をは
さんだうえ前記液晶と前記透明基板の間には透明電極が
あり前記透明電極の片方はホログラムパターンである液
晶ホログラムを具備し、前記光検出器から得られる電気
信号からフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信
号、及び情報信号を検出する光ヘッド装置において、 前記放射光源から前記情報媒体へと至る光路では前記光
ビームを直線偏光から円偏光にして逆の光路では前記光
ビームを円偏光から直線偏光にする１／４波長板を具備
し、かつ、前記液晶ホログラムに一定の電圧を印加し
て、前記情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホログ
ラムに入射して回折した±１次回折光の両方を前記光検
出器で受光し、全光量から得られる信号の和信号を情報
信号とすることを特徴とする光ヘッド装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ヘッド装置において、
１／４波長板を具備する代わりに、液晶ホログラムを構
成する２枚の透明基板のうち情報媒体に近い側の透明基
板を１／４波長板とすることを特徴とする、光ヘッド装
置。 - 【請求項３】 放射光源と、前記放射光源からの直線偏
光の光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束す
る集光光学系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビー
ムを受け光量に応じて電気信号を出力する複数の光検出
部からなる光検出器と、２枚の透明基板の間に液晶をは
さんだうえ前記液晶と前記透明基板の間には透明電極が
あり前記透明電極の片方はホログラムパターンである液
晶ホログラムを具備した光ヘッド装置において、前記放
射光源から前記情報媒体へと至る光路で前記光ビームの
偏光方向を４５゜回転し、また逆の光路でも前記光ビー
ムの偏光方向をさらに４５゜回転するファラデー回転子
を具備し、かつ、前記液晶ホログラムに一定の電圧を印
加して、前記情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホ
ログラムに入射して回折した±１次回折光の両方を前記
光検出器で受光し、±１次回折光の光量から得られる信
号の差信号を情報信号とすることを特徴とする光ヘッド
装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の光ヘッド装置において、
ファラデー回転子を具備する代わりに、液晶ホログラム
を構成する２枚の透明基板のうち情報媒体に近い側の透
明基板をファラデー回転子の構成要素であるところの誘
電体基板によって兼ねることを特徴とする、光ヘッド装
置。 - 【請求項５】 放射光源と、前記放射光源からの直線偏
光の光ビームを受け情報媒体上へ微小スポットに収束す
る集光光学系と、前記情報媒体で反射、回折した光ビー
ムを受け光量に応じて電気信号を出力する複数の光検出
部からなる光検出器と、２枚の透明基板の間に液晶をは
さんだうえ前記液晶と前記透明基板の間には透明電極が
あり前記透明電極の片方はホログラムパターンである液
晶ホログラムを具備した光ヘッド装置において、前記放
射光源から前記情報媒体へと至る光路で前記光ビームの
偏光方向を４５゜回転し、また逆の光路でも前記光ビー
ムの偏光方向をさらに４５゜回転するファラデー回転子
を具備し、かつ、情報信号の書き込み時より情報信号の
読み込み時の方が前記液晶ホログラムに高い電圧を印加
し、前記情報媒体で反射した光ビームが前記液晶ホログ
ラムに入射して回折した±１次回折光の両方を前記光検
出器で受光し、±１次回折光の光量から得られる信号の
差信号を情報信号とすることを特徴とする光ヘッド装
置。 - 【請求項６】 請求項５記載の光ヘッド装置において、
ファラデー回転子を具備する代わりに、液晶ホログラム
を構成する２枚の透明基板のうち情報媒体に近い側の透
明基板をファラデー回転子の構成要素であるところの誘
電体基板によって兼ねることを特徴とする、光ヘッド装
置。 - 【請求項７】 ホログラムから発生するフォーカスエラ
ー信号検出用の＋１次回折光が光検出器面の前側に焦点
をもつ球面波であり、前記＋１次回折光の共役波である
−１次回折光は光検出器面の後ろ側に焦点をもつ球面波
であることを特徴とする請求項１から６いずれか一項記
載の光ヘッド装置。 - 【請求項８】 ホログラム面を領域分割し、２ヶ所の領
域から発生する回折光を光検出器で受けて発生した信号
の差信号をトラッキングエラー信号とすることを特徴と
する請求項１から７いずれか一項記載の光ヘッド装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00131392A JP3241781B2 (ja) | 1991-08-22 | 1992-01-08 | 光ヘッド装置および光情報記録装置、光情報再生装置 |
| US07/932,112 US5495461A (en) | 1991-08-22 | 1992-08-19 | Optical pickup head apparatus |
| US08/564,745 US5594713A (en) | 1991-08-22 | 1995-11-29 | Optical pickup head apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-210676 | 1991-08-22 | ||
| JP21067691 | 1991-08-22 | ||
| JP00131392A JP3241781B2 (ja) | 1991-08-22 | 1992-01-08 | 光ヘッド装置および光情報記録装置、光情報再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05109111A true JPH05109111A (ja) | 1993-04-30 |
| JP3241781B2 JP3241781B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=26334517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00131392A Expired - Lifetime JP3241781B2 (ja) | 1991-08-22 | 1992-01-08 | 光ヘッド装置および光情報記録装置、光情報再生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5495461A (ja) |
| JP (1) | JP3241781B2 (ja) |
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| JP3241781B2 (ja) * | 1991-08-22 | 2001-12-25 | 松下電器産業株式会社 | 光ヘッド装置および光情報記録装置、光情報再生装置 |
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