JP2765402B2 - 光ヘッド装置 - Google Patents
光ヘッド装置Info
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- JP2765402B2 JP2765402B2 JP4268305A JP26830592A JP2765402B2 JP 2765402 B2 JP2765402 B2 JP 2765402B2 JP 4268305 A JP4268305 A JP 4268305A JP 26830592 A JP26830592 A JP 26830592A JP 2765402 B2 JP2765402 B2 JP 2765402B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- head device
- optical head
- photodetector
- diffraction grating
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Head (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、情報が光学的に記録さ
れる光ディスク等の記録・再生を行う光学記録媒体の記
録再生装置の光ヘッド装置に関し、特に光ヘッド装置の
サイドロープの除去技術に関する。
れる光ディスク等の記録・再生を行う光学記録媒体の記
録再生装置の光ヘッド装置に関し、特に光ヘッド装置の
サイドロープの除去技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光ヘッド装置について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【０００３】図４は従来例の光ヘッド装置と光学記録媒
体との光学系のブロック図、図５は従来例の光ヘッド装
置の構成図である。
体との光学系のブロック図、図５は従来例の光ヘッド装
置の構成図である。
【０００４】図４において、従来例の光ヘッド装置は、
概略半導体レーザ１とコリメータレンズ２１とビームス
プリッタ２０と対物レンズ５と集光レンズ２２と光検出
器２３とから構成され、ディスク６上に光ビームにより
微小スポットを作成し、ディスク６は光学記録媒体１７
と光透過性基板１８とディスク表面１９とから成ってい
る。
概略半導体レーザ１とコリメータレンズ２１とビームス
プリッタ２０と対物レンズ５と集光レンズ２２と光検出
器２３とから構成され、ディスク６上に光ビームにより
微小スポットを作成し、ディスク６は光学記録媒体１７
と光透過性基板１８とディスク表面１９とから成ってい
る。
【０００５】ここで、半導体レーザ１から出射した光
は、コリメータレンズ２１とビームスプリッタ２０と介
して光透過性基板１８に積層した光学記録媒体１７の信
号面に、基板側のディスク表面１９より対物レンズ５に
よって集光されるとともに、信号面からの反射光は対物
レンズ５とビームスプリッタ２０と集光レンズ２２を介
して光検出器２３の受光面に入射し、電気信号に変換さ
れる。
は、コリメータレンズ２１とビームスプリッタ２０と介
して光透過性基板１８に積層した光学記録媒体１７の信
号面に、基板側のディスク表面１９より対物レンズ５に
よって集光されるとともに、信号面からの反射光は対物
レンズ５とビームスプリッタ２０と集光レンズ２２を介
して光検出器２３の受光面に入射し、電気信号に変換さ
れる。
【０００６】以上のような光学的情報再生装置による記
録容量の増大化が望まれており、このような装置におい
ては媒体上に照射する光スポットを小さくすることが高
密度化には不可欠となっている。
録容量の増大化が望まれており、このような装置におい
ては媒体上に照射する光スポットを小さくすることが高
密度化には不可欠となっている。
【０００７】媒体上の微小スポットの大きさは、レーザ
の波長λ及び集光レンズの開口数ＮＡに依存している。
従って、現在照射スポットの大きさを小さくするには、
λを小さくしたり、ＮＡを大きくしたりする設計が行わ
れている。
の波長λ及び集光レンズの開口数ＮＡに依存している。
従って、現在照射スポットの大きさを小さくするには、
λを小さくしたり、ＮＡを大きくしたりする設計が行わ
れている。
【０００８】また、λとＮＡ以外に光源からビームの中
心部を遮光して前述の回折限界以上の微小スポットを生
成する手法があった。この場合の光ヘッド装置の構成図
を図５に示す。
心部を遮光して前述の回折限界以上の微小スポットを生
成する手法があった。この場合の光ヘッド装置の構成図
を図５に示す。
【０００９】図５において、半導体レーザ１から放射さ
れた光は、コリメータレンズ２１で平行光に変換され
る。平行なビームは遮光板２を通り、平行ビームの中心
部分を遮光する。次に、中心部以外のビームは、ビーム
スプリッタ２５を通り、対物レンズ５に入射し、微小ス
ポットをディスク６に照射する。微小スポットは遮光板
２により平行ビームの中心部分を遮光した光により集光
するため、回折限界より小さなスポットが作成される。
れた光は、コリメータレンズ２１で平行光に変換され
る。平行なビームは遮光板２を通り、平行ビームの中心
部分を遮光する。次に、中心部以外のビームは、ビーム
スプリッタ２５を通り、対物レンズ５に入射し、微小ス
ポットをディスク６に照射する。微小スポットは遮光板
２により平行ビームの中心部分を遮光した光により集光
するため、回折限界より小さなスポットが作成される。
【００１０】ディスク６に反射された光は再び対物レン
ズ５に入射し、平行光に変換され、ビームスプリッタ２
７で２つの光路系に分離され、一方は、フォトディテク
タ３０に入射し、一方は円筒レンズ２８を通り、フォト
ディテクタ２９に入射する。円筒レンズ２８より非点収
差を作成し、フォトディテクタ２９でフォーカシングエ
ラー検出を行う。
ズ５に入射し、平行光に変換され、ビームスプリッタ２
７で２つの光路系に分離され、一方は、フォトディテク
タ３０に入射し、一方は円筒レンズ２８を通り、フォト
ディテクタ２９に入射する。円筒レンズ２８より非点収
差を作成し、フォトディテクタ２９でフォーカシングエ
ラー検出を行う。
【００１１】フォトディテクタ２９の光路系はトラッキ
ング検出をプッシュプル法で行う。
ング検出をプッシュプル法で行う。
【００１２】再生信号の検出は前述した遮光板２と対物
レンズ５により作成されたスポット以外にサイドロープ
（または回折リング）の発生によりディスク６上の隣接
ピットからのクロストークが信号光にまざり合う現象が
起き、ノイズとして再生信号を劣化させる。
レンズ５により作成されたスポット以外にサイドロープ
（または回折リング）の発生によりディスク６上の隣接
ピットからのクロストークが信号光にまざり合う現象が
起き、ノイズとして再生信号を劣化させる。
【００１３】そのため、フォトディテクタ３０の手前に
スリット（またはピンホール）３１を設置し、サイドロ
ープを除去するように光学系を形成している。
スリット（またはピンホール）３１を設置し、サイドロ
ープを除去するように光学系を形成している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光ヘッ
ド装置では、λとＮＡだけの組合せでは、媒体上に照射
される微小スポットの大きさは、光源の波長λ及び集光
レンズの開口数で決まる値より小さくすることはできな
いという欠点がある。
ド装置では、λとＮＡだけの組合せでは、媒体上に照射
される微小スポットの大きさは、光源の波長λ及び集光
レンズの開口数で決まる値より小さくすることはできな
いという欠点がある。
【００１５】また、遮光板を用いた方法においては、特
にトラッキングエラー検出系において、トラッキングオ
フセットに対し安定性のある３ビーム光学系を採用する
場合は、発生したサイドロープが３ビーム全て発生する
ため、フォトディテクタ上でのサイドロープ除去は困難
である。
にトラッキングエラー検出系において、トラッキングオ
フセットに対し安定性のある３ビーム光学系を採用する
場合は、発生したサイドロープが３ビーム全て発生する
ため、フォトディテクタ上でのサイドロープ除去は困難
である。
【００１６】さらに、ピンホールでサイドロープを除去
する場合は、ピンホールのフォトディテクタの調整が非
常に困難である。
する場合は、ピンホールのフォトディテクタの調整が非
常に困難である。
【００１７】本発明の目的は、半導体レーザから光に対
して中心部を遮光する遮光板とトラッキングエラー検出
用の３ビーム作成のための回折格子と３ビーム全てに発
生したサイドロープを除去するために光検出器カバー部
に円錐上の傾斜を設けたことにより、上記の欠点を解消
し、媒体上に微小スポットを生成する手法とサーボ安定
性のある光学系を調整の容易な光ヘッド装置を提供する
ことにある。
して中心部を遮光する遮光板とトラッキングエラー検出
用の３ビーム作成のための回折格子と３ビーム全てに発
生したサイドロープを除去するために光検出器カバー部
に円錐上の傾斜を設けたことにより、上記の欠点を解消
し、媒体上に微小スポットを生成する手法とサーボ安定
性のある光学系を調整の容易な光ヘッド装置を提供する
ことにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明の光ヘッド装置
は、半導体レーザから出射された光ビームに対して中心
部を遮光する遮光板または前記光ビームの中心部の位相
をずらす位相シフト板で構成される微小スポット作成光
学系と、回折格子を用いた３ビーム光学系とを有する光
ヘッド装置において、前記遮光板または前記位相シフト
板から出射された光ビームに回折現象を発生させトラッ
キングエラー検出用の３ビームを作成するための回折格
子と、前記回折格子で作成された３ビームに前記遮光板
または前記位相シフト板により発生した信号検出光学系
のサイドローブを除去するために表面に傾斜を持たせた
光検出器カバー部とを有し、前記遮光板または前記位相
シフト板および前記回折格子を介した光により光学記録
媒体上に微小スポットを作成し、光学的に情報の記録・
再生を行うことを特徴とする。
は、半導体レーザから出射された光ビームに対して中心
部を遮光する遮光板または前記光ビームの中心部の位相
をずらす位相シフト板で構成される微小スポット作成光
学系と、回折格子を用いた３ビーム光学系とを有する光
ヘッド装置において、前記遮光板または前記位相シフト
板から出射された光ビームに回折現象を発生させトラッ
キングエラー検出用の３ビームを作成するための回折格
子と、前記回折格子で作成された３ビームに前記遮光板
または前記位相シフト板により発生した信号検出光学系
のサイドローブを除去するために表面に傾斜を持たせた
光検出器カバー部とを有し、前記遮光板または前記位相
シフト板および前記回折格子を介した光により光学記録
媒体上に微小スポットを作成し、光学的に情報の記録・
再生を行うことを特徴とする。
【００１９】
【００２０】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２１】図１は本発明の一実施例の光ヘッド装置と
光学記録媒体との光学系のブロック図、図２は本実施例
の光ヘッド装置のフォトディテクタ上の受光素子とスポ
ットの関係を示す図、図２（ａ）は本実施例の光ヘッド
装置の対物レンズとデイスクとが所定の位置にある場合
のフォトディテクタ上の受光素子とスポットの関係を示
す図、図２（ｂ）は本実施例の光ヘッド装置の対物レン
ズにデイスクが近ずいた場合のフォトディテクタ上の受
光素子とスポットの関係を示す図、図２（ｃ）は本実施
例の光ヘッド装置の対物レンズからデイスクが遠ざかっ
た場合のフォトディテクタ上の受光素子とスポットの関
係を示す図である。
光学記録媒体との光学系のブロック図、図２は本実施例
の光ヘッド装置のフォトディテクタ上の受光素子とスポ
ットの関係を示す図、図２（ａ）は本実施例の光ヘッド
装置の対物レンズとデイスクとが所定の位置にある場合
のフォトディテクタ上の受光素子とスポットの関係を示
す図、図２（ｂ）は本実施例の光ヘッド装置の対物レン
ズにデイスクが近ずいた場合のフォトディテクタ上の受
光素子とスポットの関係を示す図、図２（ｃ）は本実施
例の光ヘッド装置の対物レンズからデイスクが遠ざかっ
た場合のフォトディテクタ上の受光素子とスポットの関
係を示す図である。
【００２２】図１において、本実施例の光ヘッド装置
は、概略半導体レーザ１と遮光板２と回折格子３とハー
フミラー４と対物レンズ５とフォトディテクタ７とから
構成され、ディスク６の光学記録媒体上に光ビームによ
り微小スポットを作成する。
は、概略半導体レーザ１と遮光板２と回折格子３とハー
フミラー４と対物レンズ５とフォトディテクタ７とから
構成され、ディスク６の光学記録媒体上に光ビームによ
り微小スポットを作成する。
【００２３】半導体レーザー１から放射された光は遮光
板２を通り光ビームの中心部分を遮光し、回折格子３に
入射する。次にハーフミラー４で反射し、対物レンズ５
に入射し、ディスク６上に微小スポットを生成する。微
小スポットは入射光ビームの中心部分を遮光しているた
め、回折現象が発生し、光源の波長λと対物レンズ５の
開口数ＮＡで決まるスポット径より微小なスポットとな
る。
板２を通り光ビームの中心部分を遮光し、回折格子３に
入射する。次にハーフミラー４で反射し、対物レンズ５
に入射し、ディスク６上に微小スポットを生成する。微
小スポットは入射光ビームの中心部分を遮光しているた
め、回折現象が発生し、光源の波長λと対物レンズ５の
開口数ＮＡで決まるスポット径より微小なスポットとな
る。
【００２４】ディスク６に記録されている信号は、反射
して再び対物レンズ５に入射し、ハーフミラー４を透過
してフォトディテクタ７に入射する。フォトディテクタ
７では、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、
再生信号を検出する。
して再び対物レンズ５に入射し、ハーフミラー４を透過
してフォトディテクタ７に入射する。フォトディテクタ
７では、フォーカスエラー信号、トラックエラー信号、
再生信号を検出する。
【００２５】フォトディテクタ上の受光素子とスポット
の関係を図２に示す。図２（ａ）はディスク６と対物レ
ンズ５が所定の位置に配置されている場合で、この時の
フォトディテクタ上のスポットは所定のスポット径が照
射する。メインビーム９は受光素子８に入射し、受光素
子８は４分割で構成されている。さらに、メインビーム
９のまわりには、サイドローブ１０が発生している。こ
れは遮光板２による回折スポットによるもので、回折格
子で生成したサブビーム１１に対しても発生することに
なる。
の関係を図２に示す。図２（ａ）はディスク６と対物レ
ンズ５が所定の位置に配置されている場合で、この時の
フォトディテクタ上のスポットは所定のスポット径が照
射する。メインビーム９は受光素子８に入射し、受光素
子８は４分割で構成されている。さらに、メインビーム
９のまわりには、サイドローブ１０が発生している。こ
れは遮光板２による回折スポットによるもので、回折格
子で生成したサブビーム１１に対しても発生することに
なる。
【００２６】サブビーム１１は受光素子１２に入射し、
サイドロープ１０を持った構成となっている。
サイドロープ１０を持った構成となっている。
【００２７】図２（ｂ），（ｃ）はディスク６が対物レ
ンズ５に近づいた場合と、遠ざかった場合を示す。この
場合、ハーフミラー４を通過する際、非点収差が発生す
ることからビーム９，１１は楕円径となる。メインビー
ム９の場合は４分割の受光素子８の各素子の組合せによ
りフォーカスエラー信号を検出し、サブビーム１１の各
々の受光素子１２からトラッキングエラー信号を検出す
る構成となっている。
ンズ５に近づいた場合と、遠ざかった場合を示す。この
場合、ハーフミラー４を通過する際、非点収差が発生す
ることからビーム９，１１は楕円径となる。メインビー
ム９の場合は４分割の受光素子８の各素子の組合せによ
りフォーカスエラー信号を検出し、サブビーム１１の各
々の受光素子１２からトラッキングエラー信号を検出す
る構成となっている。
【００２８】図３は本実施例の光ヘッド装置のフォトデ
ィテクタの形勢斜視図である。
ィテクタの形勢斜視図である。
【００２９】図３において、フォトディテクタ１５は透
明の樹脂で受光素子をパッケージしており、メインビー
ム受光部１３、サブビーム受光部１４が円錐状に構成さ
れ、図２で示したサイドロープ１０を受光部周辺の傾斜
で反射するよう、周辺には反射膜が施されている。これ
により、サイドロープ１０は各受光部周辺の傾斜で反射
して受光素子には入射しないよう構成することができ、
従来、フォトディテクタの手前に配置していたピンホー
ルが不要となり、調整が容易になり、トラッキング検出
方式における安定性のある３ビーム光学系を採用するこ
とが可能となる。
明の樹脂で受光素子をパッケージしており、メインビー
ム受光部１３、サブビーム受光部１４が円錐状に構成さ
れ、図２で示したサイドロープ１０を受光部周辺の傾斜
で反射するよう、周辺には反射膜が施されている。これ
により、サイドロープ１０は各受光部周辺の傾斜で反射
して受光素子には入射しないよう構成することができ、
従来、フォトディテクタの手前に配置していたピンホー
ルが不要となり、調整が容易になり、トラッキング検出
方式における安定性のある３ビーム光学系を採用するこ
とが可能となる。
【００３０】また、上記の遮光板２の代りに、光ビーム
の中心部の位相をずらす位相シフト板を用いても同一の
効果が得られる。
の中心部の位相をずらす位相シフト板を用いても同一の
効果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ヘッド
装置は、媒体上に照射できるスポットの大きさは、従来
のものより小さくすることができ、記録密度を高めるこ
とが可能となる。
装置は、媒体上に照射できるスポットの大きさは、従来
のものより小さくすることができ、記録密度を高めるこ
とが可能となる。
【００３２】また、トラッキグエラー検出系において、
安定性のあるビーム光学系を採用でき、クロストークに
よるノイズを除去でき、再生特性を向上させることがで
きる。
安定性のあるビーム光学系を採用でき、クロストークに
よるノイズを除去でき、再生特性を向上させることがで
きる。
【００３３】さらに、従来クロストークによるノイズを
除去する方法の一つとしてフォトディテクタの手前にピ
ンホールを配置して調整を困難にしていたのに対し、ピ
ンホールが不要となることから調整が容易な高密度光ヘ
ッド装置を提供できるという効果がある。
除去する方法の一つとしてフォトディテクタの手前にピ
ンホールを配置して調整を困難にしていたのに対し、ピ
ンホールが不要となることから調整が容易な高密度光ヘ
ッド装置を提供できるという効果がある。
【図１】本発明の一実施例の光ヘッド装置と光学記録媒
体との光学系のブロック図である。
体との光学系のブロック図である。
【図２】本実施例の光ヘッド装置のフォトディテクタ上
の受光素子とスポットの関係を示す図である。図２
（ａ）は本実施例の光ヘッド装置の対物レンズとデイス
クとが所定の位置にある場合のフォトディテクタ上の受
光素子とスポットの関係を示す図である。図２（ｂ）は
本実施例の光ヘッド装置の対物レンズにデイスクが近ず
いた場合のフォトデイテクタ上の受光素子とスポットの
関係を示す図である。図２（ｃ）は本実施例の光ヘッド
装置の対物レンズからデイスクが遠ざかった場合のフォ
トディテクタ上の受光素子とスポットの関係を示す図で
ある。
の受光素子とスポットの関係を示す図である。図２
（ａ）は本実施例の光ヘッド装置の対物レンズとデイス
クとが所定の位置にある場合のフォトディテクタ上の受
光素子とスポットの関係を示す図である。図２（ｂ）は
本実施例の光ヘッド装置の対物レンズにデイスクが近ず
いた場合のフォトデイテクタ上の受光素子とスポットの
関係を示す図である。図２（ｃ）は本実施例の光ヘッド
装置の対物レンズからデイスクが遠ざかった場合のフォ
トディテクタ上の受光素子とスポットの関係を示す図で
ある。
【図３】本実施例の光ヘッド装置のフォトディテクタの
形勢斜視図である。
形勢斜視図である。
【図４】従来例の光ヘッド装置と光学記録媒体との光学
系のブロック図である。
系のブロック図である。
【図５】従来例の光ヘッド装置の構成図である。
１ 半導体レーザー ２ 遮光板 ３ 回折格子 ４ ハーフミラー ５ 対物レンズ ６ ディスク ７ フォトディテクタ ８ ４分割受光素子 ９ メインビーム １０ サイドロープ １１ サブビーム １２ サブ受光素子 １３ メインビーム受光部 １４ サブビーム受光部 １５ フォトディテクタ １６ 接続端子 １７ 光学記録媒体 １８ 光透過性基板 １９ ディスク表面 ２０ ビームスプリッタ ２１ コリメータレンズ ２２ 集光レンズ ２３ 光検出器 ２５ ビームスプリッタ ２６ 凸レンズ ２７ ビームスプリッタ ２８ 円筒レンズ ２９ フォーカス用フォトダイオード ３０ トラック用フォトダイオード ３１ ピンホール（またはスリット）
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体レーザから出射された光ビームに
対して中心部を遮光する遮光板または前記光ビームの中
心部の位相をずらす位相シフト板で構成される微小スポ
ット作成光学系と、回折格子を用いた３ビーム光学系と
を有する光ヘッド装置において、前記遮光板または前記
位相シフト板から出射された光ビームに回折現象を発生
させトラッキングエラー検出用の３ビームを作成するた
めの回折格子と、前記回折格子で作成された３ビームに
前記遮光板または前記位相シフト板により発生した信号
検出光学系のサイドローブを除去するために表面に傾斜
を持たせた光検出器カバー部とを有し、前記遮光板また
は前記位相シフト板および前記回折格子を介した光によ
り光学記録媒体上に微小スポットを作成し、光学的に情
報の記録・再生を行うことを特徴とする光ヘッド装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268305A JP2765402B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 光ヘッド装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4268305A JP2765402B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 光ヘッド装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06119653A JPH06119653A (ja) | 1994-04-28 |
| JP2765402B2 true JP2765402B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=17456688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4268305A Expired - Lifetime JP2765402B2 (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 光ヘッド装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765402B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2009626A1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-12-31 | Deutsche Thomson OHG | Apparatus comprising a pickup unit providing three beams for reading data from or writing data to an optical storage medium, and respective optical storage medium |
| WO2010064118A1 (en) | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Imax Corporation | Methods and systems for presenting three-dimensional motion pictures with content adaptive information |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2586600B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1997-03-05 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
| JP2504524Y2 (ja) * | 1989-03-17 | 1996-07-10 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 光ヘッド |
| JPH03254433A (ja) * | 1990-03-02 | 1991-11-13 | Yamaha Corp | 光ヘッド |
| JP2605469B2 (ja) * | 1990-09-17 | 1997-04-30 | 日本電気株式会社 | 光ヘッド装置 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP4268305A patent/JP2765402B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06119653A (ja) | 1994-04-28 |
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