JPS60237648A - 光ピツクアツプ装置 - Google Patents
光ピツクアツプ装置Info
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- JPS60237648A JPS60237648A JP59094001A JP9400184A JPS60237648A JP S60237648 A JPS60237648 A JP S60237648A JP 59094001 A JP59094001 A JP 59094001A JP 9400184 A JP9400184 A JP 9400184A JP S60237648 A JPS60237648 A JP S60237648A
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- JP
- Japan
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- light
- photodetector
- semiconductor laser
- output
- optical
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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
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/06817—Noise reduction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/06—Arrangements for controlling the laser output parameters, e.g. by operating on the active medium
- H01S5/068—Stabilisation of laser output parameters
- H01S5/0683—Stabilisation of laser output parameters by monitoring the optical output parameters
- H01S5/0687—Stabilising the frequency of the laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Head (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (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】
（産業上の利用分野）
本発明は半導体レーザを用い、光学的に情報の書込みや
再生を行なう情報記録装置に適した光ピツクアップ装置
に関する。
再生を行なう情報記録装置に適した光ピツクアップ装置
に関する。
（従来技術とその問題点）
高密度の記録装置として、金属薄膜や有機薄膜の記録媒
体上へ微小スポットを集光して記録や読出しを行なう光
記録装置が実用化されている。
体上へ微小スポットを集光して記録や読出しを行なう光
記録装置が実用化されている。
このような光記録において用いられる光ピツクアップの
基本構成を第１図に示す。半導体レーザｌの出射光をレ
ンズ２によシコリメート光とし、偏光ビームスプリッタ
３とイ波長板４を通過せしめレンズ５によシ記鍮媒体６
にスポットとして集光する。媒体よシの反射光はレンズ
５．に波長板４を再び通過するが、イ波長板を２回通過
して偏光方向が９０’回転しているため偏光ビームスプ
リッタ３で反射して検出器７に入射する。記録媒体への
書込時は媒体上で１０〜１５ｍＷ程度の光強度となるよ
うに、また再生時には０５〜３ｍＷ程度の光強度となる
ように記録媒体の特性に合わせて半導体レーザの出力を
調節する。
基本構成を第１図に示す。半導体レーザｌの出射光をレ
ンズ２によシコリメート光とし、偏光ビームスプリッタ
３とイ波長板４を通過せしめレンズ５によシ記鍮媒体６
にスポットとして集光する。媒体よシの反射光はレンズ
５．に波長板４を再び通過するが、イ波長板を２回通過
して偏光方向が９０’回転しているため偏光ビームスプ
リッタ３で反射して検出器７に入射する。記録媒体への
書込時は媒体上で１０〜１５ｍＷ程度の光強度となるよ
うに、また再生時には０５〜３ｍＷ程度の光強度となる
ように記録媒体の特性に合わせて半導体レーザの出力を
調節する。
この構成では偏光ビームスプリッタとエイ波長板によシ
半導体レーザへ媒体からの反射光が戻らないようにして
いる。しかし、一般に記録媒体はアクリルやポリカーボ
ネイトなどの高分子樹脂で表面を覆っており、このよう
な高分子樹脂は製造時、の応力などによシわずかな複屈
折性を持つ。そのため反射光の分離が十分でなくなシ、
半導体レーザにわずかな戻シ光が生じる。このレーザへ
の戻シ光は出力光の雑音を増加させる。
半導体レーザへ媒体からの反射光が戻らないようにして
いる。しかし、一般に記録媒体はアクリルやポリカーボ
ネイトなどの高分子樹脂で表面を覆っており、このよう
な高分子樹脂は製造時、の応力などによシわずかな複屈
折性を持つ。そのため反射光の分離が十分でなくなシ、
半導体レーザにわずかな戻シ光が生じる。このレーザへ
の戻シ光は出力光の雑音を増加させる。
半導体しどザの雑音特性の戻り光量依存性の例を第２図
に示す。戻ヤ光量はレーザの前端面出射全光量に対して
、レーザ端面へ戻る光量の割合を表わす。Ｓ／Ｎは帯域
幅ＩＱＫＨｚでの値である。画像情報などアナログの信
号の再生にはＳ／Ｎ ９５ ｄＢ以上が必要である。
に示す。戻ヤ光量はレーザの前端面出射全光量に対して
、レーザ端面へ戻る光量の割合を表わす。Ｓ／Ｎは帯域
幅ＩＱＫＨｚでの値である。画像情報などアナログの信
号の再生にはＳ／Ｎ ９５ ｄＢ以上が必要である。
第１図の構成においては半導体レーザへの戻り光量は０
．１〜１％程度であシ、アナログ信号再生時に十分なＳ
／Ｎを確保するのは難しい。
．１〜１％程度であシ、アナログ信号再生時に十分なＳ
／Ｎを確保するのは難しい。
半導体レーザへの戻）光量を減らす方法として、レンズ
２と偏光ビームスプリッタ３の間に光減衰量が固定の光
減衰器を挿入することが考えられる。
２と偏光ビームスプリッタ３の間に光減衰量が固定の光
減衰器を挿入することが考えられる。
例えば透過率１／１ｏの減衰器にノ→戻シ光量はし１０
０となり０．０１％以下であシ第２図よりＳ／Ｎ１０５
ｄＢとなる。ただし、このとき半導体レーザは１０倍の
出力が必要であり、情報の書込み時に１００ｍＷ以上の
出力が要求されることになり、このような高出力で信頼
性の高いレーザの実現は難しい。
０となり０．０１％以下であシ第２図よりＳ／Ｎ１０５
ｄＢとなる。ただし、このとき半導体レーザは１０倍の
出力が必要であり、情報の書込み時に１００ｍＷ以上の
出力が要求されることになり、このような高出力で信頼
性の高いレーザの実現は難しい。
（発明の目的）
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を除去せし
めて、雑音特性の良好な記録・再生用の光ピッ・クアッ
プ装置を提供するととＫある。
めて、雑音特性の良好な記録・再生用の光ピッ・クアッ
プ装置を提供するととＫある。
（発明の構成）
本発明は、半導体レーザから成る光源と、光検出器と前
記光源からの光を絞シ込んで記録媒体に導き、当該記録
媒体からの反射光を前記光検出器に導く光学系とを備え
ている光ピツクアップ装置において、前記光学系中に設
置した可変光減衰素子と、当該可変光減衰素子の透過光
量を検出する光検出器と、前記透過光量が所定の値とな
るように前記半導体レーザの出力を制御する制御回路と
を具備することを特徴としている。
記光源からの光を絞シ込んで記録媒体に導き、当該記録
媒体からの反射光を前記光検出器に導く光学系とを備え
ている光ピツクアップ装置において、前記光学系中に設
置した可変光減衰素子と、当該可変光減衰素子の透過光
量を検出する光検出器と、前記透過光量が所定の値とな
るように前記半導体レーザの出力を制御する制御回路と
を具備することを特徴としている。
（構成の詳細な説明）
記録媒体へのｉ己録・再生を行なう光ピツクアップ装置
において、媒体へのｉ己録動作時には半導体レーザは方
形波で駆動さｉるため雑音に対する許十分である。再生
動作時の必要なＳ／Ｎは再生信号がディジタルであるか
、アナログであるかはよって異なる。ディジタル信号は
書込動作時と同程度のＳ／Ｎで十分であるが、ア矢ログ
信号の再生動作時には高Ｓ／Ｎが必要となる。
において、媒体へのｉ己録動作時には半導体レーザは方
形波で駆動さｉるため雑音に対する許十分である。再生
動作時の必要なＳ／Ｎは再生信号がディジタルであるか
、アナログであるかはよって異なる。ディジタル信号は
書込動作時と同程度のＳ／Ｎで十分であるが、ア矢ログ
信号の再生動作時には高Ｓ／Ｎが必要となる。
再生動作時のＳ／Ｎを上げる方法として、本発明では第
１図のコリメート用レンズ２と偏光ビームスプリッタ３
の間に透過率が変化する可変光減衰素子を挿入している
。記録動作時には透過率を上げ、再生動作時には透過率
を下げて戻り光量を減らせばよい。
１図のコリメート用レンズ２と偏光ビームスプリッタ３
の間に透過率が変化する可変光減衰素子を挿入している
。記録動作時には透過率を上げ、再生動作時には透過率
を下げて戻り光量を減らせばよい。
可変光減衰素子としては第３図に示すように、光路１１
に光学フィルタ１２を出し入れするのが最も簡単な構成
である。
に光学フィルタ１２を出し入れするのが最も簡単な構成
である。
第４図は光路１１中に％波長板１３を挿入し、波長板を
回転させて光量を変化させる方法である。
回転させて光量を変化させる方法である。
半導体レーザの出射光は一般に直線偏光であシ、光軸と
イ波長板の設定角度によシ偏光方向を任意の角度回転す
ることができる。偏光方向が回転すると、次の偏光ビー
ムスプリッタで回転以前の偏光方向の成分のみが透過す
るため、透過光量は減衰することにな暮。号波長板は戻
シ光に対しても同様−偏光回転を与える。半導体レーザ
は出射光と直交する偏光の影響を受けｋくく回転以前の
偏光方向の成分のみの影響を受けるため、戻り光量は減
るととｋなる。減衰素子としての動作を確実にするため
、コリメート用のレンズとイ波長板め間に一方向の偏光
成分のみを透過する検光子を挿入してもよい。この方法
において透過率を１０％とするには偏光方向を８４０回
転すればよく、このためにはイ波長板を４２°回転すれ
ばよい。記録動作時には回転角を００１再生動作時には
回転角４２”となるよ゛うイ波長板を設定することにな
る。
イ波長板の設定角度によシ偏光方向を任意の角度回転す
ることができる。偏光方向が回転すると、次の偏光ビー
ムスプリッタで回転以前の偏光方向の成分のみが透過す
るため、透過光量は減衰することにな暮。号波長板は戻
シ光に対しても同様−偏光回転を与える。半導体レーザ
は出射光と直交する偏光の影響を受けｋくく回転以前の
偏光方向の成分のみの影響を受けるため、戻り光量は減
るととｋなる。減衰素子としての動作を確実にするため
、コリメート用のレンズとイ波長板め間に一方向の偏光
成分のみを透過する検光子を挿入してもよい。この方法
において透過率を１０％とするには偏光方向を８４０回
転すればよく、このためにはイ波長板を４２°回転すれ
ばよい。記録動作時には回転角を００１再生動作時には
回転角４２”となるよ゛うイ波長板を設定することにな
る。
イ波長板の回転動作と同様の働きをＴＮ型の液晶素子に
よっても実現できる。ＴＮ型の液晶素子ｌ４は第５図に
示すように電圧を加えないときは透過光が偏光回転を示
し、電圧を加えると偏光同転を示さなくなる。よって可
変光減衰素子として用いることができる。
よっても実現できる。ＴＮ型の液晶素子ｌ４は第５図に
示すように電圧を加えないときは透過光が偏光回転を示
し、電圧を加えると偏光同転を示さなくなる。よって可
変光減衰素子として用いることができる。
ここで問題となるのは、これらの可変減衰素子の透過率
を変化させるに必要なスイッチング時間が長いことであ
る。例えばＴＮ型液晶素子においては、１０〜３０ミリ
秒のスイッチング時間を要する。
を変化させるに必要なスイッチング時間が長いことであ
る。例えばＴＮ型液晶素子においては、１０〜３０ミリ
秒のスイッチング時間を要する。
スイッチング時間の速いものとして、ニオブ酸リチウム
などの電気光学効果を示す結晶を用いて偏光回転を起す
こと本できるが、９００近い偏光回転を起すには数百ボ
ルト以上の高電圧を必要とするため実用的でない。
などの電気光学効果を示す結晶を用いて偏光回転を起す
こと本できるが、９００近い偏光回転を起すには数百ボ
ルト以上の高電圧を必要とするため実用的でない。
スイッチング時間が長いことで問題となるのは、スイッ
チング動作中に記録媒体上で光パワーが不安定となるこ
とと、透過率増加による戻り光量の増大でＳ／Ｎが低下
することである。これらの問題は以下のように解決され
る。
チング動作中に記録媒体上で光パワーが不安定となるこ
とと、透過率増加による戻り光量の増大でＳ／Ｎが低下
することである。これらの問題は以下のように解決され
る。
光パワーを安定化するためには、可変減衰素子の透過光
量を検出して、常に記録媒体上で一定の光量となるよう
に半導体レーザの出力を制御すればよい。
量を検出して、常に記録媒体上で一定の光量となるよう
に半導体レーザの出力を制御すればよい。
可変光減衰素子の透過率とレーザ出力の変化および記録
媒体面上光パワーの時間変化を第６図に示す。第６図Ｂ
のように透過率はあるスイッチング時間幅をもって変化
する。スイッチング動作中も記録媒体面上で一定の光パ
ワーとなるようにレーザ出力を第６図Ｃのように透過率
の変化に合わせて制御する。この結果、記録媒体面上で
は第６図Ａのようにスイッチング動作時にも再生動作時
と同様の光パワーが得られる。
媒体面上光パワーの時間変化を第６図に示す。第６図Ｂ
のように透過率はあるスイッチング時間幅をもって変化
する。スイッチング動作中も記録媒体面上で一定の光パ
ワーとなるようにレーザ出力を第６図Ｃのように透過率
の変化に合わせて制御する。この結果、記録媒体面上で
は第６図Ａのようにスイッチング動作時にも再生動作時
と同様の光パワーが得られる。
光記録は一般にディスク形状の記録媒体を回転させて同
心円またはらせん状のトラックに、記録・再生を立なう
。回転数は毎分６００〜１８００回転である。再生動作
から記録動作を実施するためには所望のトラック位置ま
で、光ピツクアップを移動してあらかじめディスクに記
録しであるトラック位置を示すアドレス情報を確認する
ことに表る。
心円またはらせん状のトラックに、記録・再生を立なう
。回転数は毎分６００〜１８００回転である。再生動作
から記録動作を実施するためには所望のトラック位置ま
で、光ピツクアップを移動してあらかじめディスクに記
録しであるトラック位置を示すアドレス情報を確認する
ことに表る。
アドレス情報の確認にはディスクが一回転以上回転する
必要があり、毎分１８００回転のディスクにおいても３
３ミリ秒以上を要する。アドレス情報をディジタルで記
録しておけば高Ｓ／Ｎを必要としないため、アドレス情
報の確認動作の間にスイン ゛チングを終了することが
可能である。記録動作から再生動作へのスイッチング動
作時には１回転分はＳ／Ｎの憂い再生が行なわれるが、
アナログの画像再生などでは最初の一画面のみが低Ｓ／
Ｎとなるだけなので、毎秒３０画面で再生される画像の
目視による記録情報の確認等では支障はない。
必要があり、毎分１８００回転のディスクにおいても３
３ミリ秒以上を要する。アドレス情報をディジタルで記
録しておけば高Ｓ／Ｎを必要としないため、アドレス情
報の確認動作の間にスイン ゛チングを終了することが
可能である。記録動作から再生動作へのスイッチング動
作時には１回転分はＳ／Ｎの憂い再生が行なわれるが、
アナログの画像再生などでは最初の一画面のみが低Ｓ／
Ｎとなるだけなので、毎秒３０画面で再生される画像の
目視による記録情報の確認等では支障はない。
（実施例）
可変光減衰素子の透過率を検出する検出器として、第１
図の信号検出用の光検出器７を共用し、記録媒体からの
反射光量から透過率を得ることができる。ただし、この
方法では記録媒体上での記録の有無により反射率が異な
るため正確な透過率を得ることは難しい。
図の信号検出用の光検出器７を共用し、記録媒体からの
反射光量から透過率を得ることができる。ただし、この
方法では記録媒体上での記録の有無により反射率が異な
るため正確な透過率を得ることは難しい。
第５図に示すＴＮ型液晶素子゛のように偏光回転を用い
たものは偏光ビームスプリッタ３で減衰光量分を反射さ
せている。よってこの反射光を第７図に示すように光検
出器１５で検出することで可変光減衰素子の透過率が得
られる。この透過率よ多制御回路１６によシ半導体レー
ザの駆動電流を制御して記録媒体上で一定の“光パワー
を得る。
たものは偏光ビームスプリッタ３で減衰光量分を反射さ
せている。よってこの反射光を第７図に示すように光検
出器１５で検出することで可変光減衰素子の透過率が得
られる。この透過率よ多制御回路１６によシ半導体レー
ザの駆動電流を制御して記録媒体上で一定の“光パワー
を得る。
第８図に制御回路１６の一構成例を示す。半導体レーザ
１のパッケージ内にある光検出器の出方と光検出器１５
の出力を比較器１７で比較してディスク面上パワーをめ
る。１７の出力と基準信号２１を比較器１８で比べて誤
差信号を得て駆動回路１９でフィードバック制御を行な
う。
１のパッケージ内にある光検出器の出方と光検出器１５
の出力を比較器１７で比較してディスク面上パワーをめ
る。１７の出力と基準信号２１を比較器１８で比べて誤
差信号を得て駆動回路１９でフィードバック制御を行な
う。
以上の動作は再生およびスイッチング動作時に働く。記
録動作時にはスイッチ２ｏを切換えて記録信号２２によ
り半導体レーザの駆動を行なう。
録動作時にはスイッチ２ｏを切換えて記録信号２２によ
り半導体レーザの駆動を行なう。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明により再生動作時のＳ／Ｎ
が良好な、記録・再生用光ピツクアップ装置を得ること
ができる。
が良好な、記録・再生用光ピツクアップ装置を得ること
ができる。
第１図は光ピツクアップの基本構成を示す図、第２図は
半導体レーザの雑音の戻シ光量依存性の図、第３図〜第
５図は可変光減衰素子の構成例を示す図、第６図は本発
明の動作を示す図、第７図は本発明の一実施例を示す図
、第８図は制御回路の一構成例を示す図である。 図において、 ｌ・・・半導体レーザ、２・・・コリメート用レンズ、
３・・・偏光ビームスプリッタ、４・・・イ波長板、５
−・・レンズ、６・・・記鎌媒体、７・・・光検出器、
１１・・・光路、１２・・・光学フィルタ、１３・・・
翅波長板、１４・・・ＴＮ型液晶素子、１５・・・光検
出器、１６・・・レーザ出力制御回路、１７．１８−・
・比較器、１９・・・駆動回路、２０・・・スイッチで
ある。 ｒ（通人弁理士白虎 憧 讐 １ 口 ！！；２ 図 戻′す光量
半導体レーザの雑音の戻シ光量依存性の図、第３図〜第
５図は可変光減衰素子の構成例を示す図、第６図は本発
明の動作を示す図、第７図は本発明の一実施例を示す図
、第８図は制御回路の一構成例を示す図である。 図において、 ｌ・・・半導体レーザ、２・・・コリメート用レンズ、
３・・・偏光ビームスプリッタ、４・・・イ波長板、５
−・・レンズ、６・・・記鎌媒体、７・・・光検出器、
１１・・・光路、１２・・・光学フィルタ、１３・・・
翅波長板、１４・・・ＴＮ型液晶素子、１５・・・光検
出器、１６・・・レーザ出力制御回路、１７．１８−・
・比較器、１９・・・駆動回路、２０・・・スイッチで
ある。 ｒ（通人弁理士白虎 憧 讐 １ 口 ！！；２ 図 戻′す光量
Claims (1)
- 半導体レーザから成る光源と、光検出器と、前記光源か
らの光を絞シ込んで記録媒体に導き、当該記録媒体から
の反射光を前記光検出器に導く光学系とを備えている光
ピツクアップ装置において、前記光学系中に設置した可
変光暉衰素子と、当核可変光減衰累子の透過光量を検出
する光検出器と、前記透過光量が所定の値となるように
前記半導体レーザの出力を制御する制御回路とを具備す
ることを特徴とする光ピツクアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094001A JPH0799589B2 (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 光ピツクアツプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094001A JPH0799589B2 (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 光ピツクアツプ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237648A true JPS60237648A (ja) | 1985-11-26 |
| JPH0799589B2 JPH0799589B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=14098172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094001A Expired - Lifetime JPH0799589B2 (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 光ピツクアツプ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799589B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0854473A2 (en) * | 1997-01-17 | 1998-07-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical pickup and optical disk apparatus using the same |
| JP2003045062A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-14 | Asahi Glass Co Ltd | 光ヘッド装置 |
| WO2003085653A1 (fr) * | 2002-04-08 | 2003-10-16 | Sony Corporation | Capteur optique et dispositif d'enregistrement/de reproduction |
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| EP1460624A1 (en) * | 2001-12-27 | 2004-09-22 | Sony Corporation | Optical head, optical recording medium recording and/or reproducing apparatus and recording and/or reproducing method using the optical head |
| US7230903B2 (en) | 2001-11-19 | 2007-06-12 | Sony Corporation | Recording and playback apparatus and optical head including a variable optical coupling efficiency device |
| JP2009043370A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Sony Corp | ホログラム記録再生装置及び光源装置 |
| JP2009205734A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Nidec Copal Corp | Ｎｄフィルタ切替装置 |
| JP2010033662A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Sony Corp | 光ピックアップ及びこれを用いた光ディスク装置 |
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| JPS6083235A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Toshiba Corp | 光学ヘツド |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP59094001A patent/JPH0799589B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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