(57)【要約】【課題】薄型化を図ることができる光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】それぞれ波長の異なる光を出射させる第１、第２の光源１ａ、１ｂと、第１、第２の対物レンズ２ａ、２ｂとの間に、第１、第２の光源１ａ、１ｂ側から第１、第２の対物レンズ２ａ、２ｂに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズ５と、立上げプリズム７とを配置し、立上げプリズム７は、入射光を第１の所定方向に拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズム７とコリメートレンズ５間に、入射光を第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズム６を配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ波長の異なる光を出射させる第１、第２の光源と、第１、第２の対物レンズとの間に、前記第１、第２の光源側から前記第１、第２の対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向に拡大して出射させる構成とするとともに、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズムを配置した光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記ビーム整形プリズムは、その入射面と出射面を非平行とした請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記ビーム整形プリズムは、その入射面の入射角を出射面の出射角よりも大きくした請求項１または２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記立上げプリズムの前記第１の所定方向へのビーム整形拡大率と、前記ビーム整形プリズムの前記第２の所定方向へのビーム整形拡大率を、ほぼ同じ値とした請求項１から３のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記ビーム整形プリズムの出射面の一部を前記第１の対物レンズへの出射面とし、他部を前記第２の対物レンズへの出射面とした請求項１から３のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記ビーム整形プリズムは三角形とし、一つの斜辺を入射面とし、底辺を出射面とした請求項５に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記一方の波長の光は前記ビーム整形プリズムの前記入射面から入射してそのまま前記出射面の一部から出射されるとともに、前記他方の波長の光は前記ビーム整形プリズムの前記入射面から入射して前記出射面で反射されて前記入射面で反射され、さらに前記三角形の他の斜辺である反射面で反射されて前記出射面の他部から出射される請求項６記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
少なくとも前記出射面の一部には、波長選択膜を設けた請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記出射面から前記入射面に反射してくる光の前記入射面の出射面側への入射角は、臨界角以上とした請求項７に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記ビーム整形プリズムの入射面側あるいは出射面側に光路変更プリズムを配置した請求項１から９のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記ビーム整形プリズムの出射面側に、前記第１の対物レンズへの光路にのみ光路変更プリズムを配置した請求項１０に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記ビーム整形プリズムの出射面の全面に波長選択入射角分離膜を設けた請求項１１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記ビーム整形プリズムの出射面側に、前記第１、第２の対物レンズへの前記光路変更プリズムを配置した請求項１０に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記光路変更プリズムは、ビーム整形機能を有する請求項１０から１３いずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記ビーム整形プリズムと前記光路変更プリズムの、前記第１の所定方向に直交する第２の所定方向へのトータルのビーム整形拡大率を、前記立上げプリズムの前記第１の所定方向へのビーム整形拡大率とほぼ同じ値とした請求項１４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
前記立上げプリズムの一部に前記第１の対物レンズを対向させ、この立上げプリズムの他部に前記第２の対物レンズを対向させた請求項１から１５のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
前記第２の光源は前記２つの波長の光とはさらに異なる波長の光を出射する請求項１から１６のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか一つに記載の光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ピックアップ装置（たとえば下記特許文献１）の構成は、以下のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、光源と対物レンズ間に、前記光源側から対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置した構成となっていた。
【０００４】
この従来例においては、対物レンズの下方に立上げプリズムを配置することで、薄型化を図ろうとしている。つまり、図１３に示すように、対物レンズ１０１の下方に立上げミラー１０２を配置したものでは、対物レンズ１０１を立上げミラー１０２に高さ方向で重なり合わせると、対物レンズ１０１により光束が一部遮断されてしまうが、立上げプリズム１０３を用いたものでは、対物レンズ１０１を立上げプリズムに高さ方向で重なり合わせても光束の遮断が発生することがないので、薄型化が図れるものである。
【特許文献１】特開２００７−２１３７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例においては、多層記録に用いられる光ディスクの記録再生のために、コリメートレンズを光軸方向に移動させることで球面収差補正を行っている。ここで、重要なことは、コリメートレンズを軸方向に可動させた場合には、立上げプリズムによる非点収差が発生しないように、この立上げプリズムは、入射光と出射光とのビーム整形倍率を等倍率とすることである。
【０００６】
しかしながら、このように非点収差の発生を防止するために、入射光と出射光とのビーム整形倍率を等倍率にした場合、対物レンズへの光路を大きく確保するためには、光源からこの立上げプリズムにいたる光路を大きなものにしなければならず、このことが結果として、さらなる薄型化の障害となっている。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、薄型化を図ることができる光ピックアップ装置及びそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明は、それぞれ波長の異なる光を出射させる第１、第２の光源と、第１、第２の対物レンズとの間に、前記第１、第２の光源側から前記第１、第２の対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向に拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズムを配置し、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明は、それぞれ波長の異なる光を出射させる第１、第２の光源と、第１、第２の対物レンズとの間に、前記第１、第２の光源側から前記第１、第２の対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向に拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズムを配置したものであるので、薄型化を図ることができる。
【００１０】
すなわち、本発明においては、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものであるので、光源からこの立上げプリズムにいたる光路を小さなものにすることができ、これにより、薄型化を図ることができるものである。
【００１１】
また、このように、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものでは、非点収差の問題が発生することになるが、本発明では、この立上げプリズムとコリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズムを配置したので、立上げプリズムに発散光または収束光が入射することで発生する非点収差をビーム整形プリズムにより発生する非点収差で相殺することができるため、この非点収差の問題が発生することもない。本発明において、上記効果は、一つのビーム整形プリズムを配置することで、第１の光源からの出射光においても第２の光源からの出射光においても得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態の光ピックアップ装置を光ディスク装置として活用としたものを、添付図面を用いて説明する。
【００１３】
図１に示すように、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下ＢＤ）用の４０５ｎｍの青色光を出射させる光源１ａとＤＶＤ用の６５０ｎｍの赤色光を出射させる光源１ｂと、ＢＤ用の対物レンズ２ａとＤＶＤ用の対物レンズ２ｂとの間には、光源１ａ、１ｂから対物レンズ２ａ、２ｂに向けて、光合成器３ａ、ビームスプリッタ３ｂ、１／４波長板４、コリメートレンズ５、ビーム整形プリズム６、立上げプリズム７が順に配置されている。立上げプリズム７の一部にＢＤ用の対物レンズ２ａを対向させ、この立上げプリズム７の他部にＤＶＤ用の対物レンズ２ｂを対向させている。
【００１４】
また、信号検出系として、ビームスプリッタ３ｂの、光源１ａ、１ｂとは直交する方向に検出レンズ８と受光素子９が配置されている。
【００１５】
以上の構成において、簡単に動作を説明すると、まず、ＢＤ用の光源１ａから出射された４０５ｎｍの青色光は、光合成器３ａ、ビームスプリッタ３ｂ、１／４波長板４、コリメートレンズ５、ビーム整形プリズム６、立上げプリズム７を通過し、図２のように、次に、対物レンズ２ａを通過し、その上方に配置された光ディスク（ＢＤ）１０ａの上下２層の記録層１１ａ、１２ａのいずれか一方に照射される。そして、この記録層１１ａあるいは１２ａからの反射光は、次に対物レンズ２ａ、立上げプリズム７、ビーム整形プリズム６、コリメートレンズ５、１／４波長板４を通過することとなる。ここで、この１／４波長板４を往復で２度通過したことで、光源１ａからＰ波で出射された青色光はＳ波に変更される。ビームスプリッタ３ｂには偏光分離膜が形成されており、記録層１１ａあるいは１２ａからの反射光はビームスプリッタ３ｂで反射し、検出レンズ８を介して受光素子９に到達することになる。
【００１６】
次に、ＤＶＤ用の光源１ｂから出射された６５０ｎｍの赤色光は、光合成器３ａ、ビームスプリッタ３ｂ、１／４波長板４、コリメートレンズ５、ビーム整形プリズム６、立上げプリズム７を通過し、図３のように、次に、対物レンズ２ｂを通過し、その上方に配置された光ディスク（ＤＶＤ）１０ｂの上下２層の記録層１１ｂ、１２ｂのいずれか一方に照射される。そして、この記録層１１ｂあるいは１２ｂからの反射光は、次に対物レンズ２ｂ、立上げプリズム７、ビーム整形プリズム６、コリメートレンズ５、１／４波長板４を通過することとなる。ここで、この１／４波長板４を往復で２度通過したことで、光源１ｂからＰ波で出射された赤色光はＳ波に変更される。ビームスプリッタ３ｂには偏光分離膜が形成されており、記録層１１ｂあるいは１２ｂからの反射光はビームスプリッタ３ｂで反射し、検出レンズ８を介して受光素子９に到達することになる。
【００１７】
以下、本実施形態における特徴点について説明をする。
【００１８】
本実施形態におけるコリメートレンズ５は、光軸方向に可動自在なレンズとした。コリメートレンズ５を光軸方向に移動させることで対物レンズ２ａに入射する青色光の発散角または収束角、あるいは対物レンズ２ｂに入射する赤色光の発散角または収束角を変化させて、ＢＤやＤＶＤのような多層記録された光ディスク１０で発生する球面収差の補正を行うことができる。本実施形態においては１個のコリメートレンズ５を光軸方向に可動自在としたが、複数のレンズを組み合わせてコリメートレンズ５とし、そのうちの一部のレンズのみを光軸方向に可動自在とした構成としても良い。たとえば、コリメートレンズ５を第１のレンズと第２のレンズとで構成し、第１のレンズを固定として光源１からの発散光をほぼ平行光にする働きをさせ、第２のレンズを光軸方向に可動自在として、コリメートレンズ５から出射される光の発散角または収束角を変化させる働きをさせる構成である。
【００１９】
本実施形態において、図１に示す、青色光の、対物レンズ２ａにおけるＸ方向に相当する方向を第１の所定方向とし、光ディスク１０ａの円周の接線方向であるタンジェンシャル方向とした。また、青色光の、対物レンズ２ａにおけるＹ方向に相当する方向を第２の所定方向とし、光ディスク１０ａの半径方向であるラジアル方向とした。この方向は、青色光を赤色光に、対物レンズ２ａを対物レンズ２ｂに、光ディスク１０ａを光ディスク１０ｂに置き換えても同じである。第１の所定方向と第２の所定方向とは直交する。また、図２に示すＺ方向が光ピックアップ装置の厚さ方向である。
【００２０】
本実施形態における立上げプリズム７は、図２、図３からも理解されるように、入射光のタンジェンシャル方向の幅Ａ（理解を助けるために数値で「９」）を出射光のタンジェンシャル方向の幅Ｂ（理解を助けるために数値で「１０」）にビーム整形拡大して出射させる構成としている。従来例においてはこの立上げプリズム７は、入射光と出射光のタンジェンシャル方向のビーム整形倍率を等倍率とするために、光源１ａまたは光源１ｂからこの立上げプリズム７にいたる光路の、このタンジェンシャル方向の幅Ａを「１０」としなければならなかったところを、本実施形態においては「９」と小さくできる。このタンジェンシャル方向の幅Ａの方向がＺ方向に対応し、光ピックアップ装置の厚さ方向になる。
【００２１】
この立上げプリズム７は、図１、図２、図３からも理解されるように、上方から見るとほぼ四角形で、正面から見るとほぼ三角形となっている。図１に示すように、上面７ａの下方部分の一方に対物レンズ２ａ、他方に対物レンズ２ｂを対向させる。またこの上面７ａの上方部分は、図２、図３に示すように、正面側から見た場合に、対物レンズ２ａ、２ｂと高さ方向において重なり合わせた状態とすることで、高さ方向の薄型化を図っている。そして、その状態で、側面７ｂがビーム整形プリズム６の出射面６ａに対向した状態となっている。本実施形態において、立上げプリズム７は一つの立上げプリズム７でＢＤ用とＤＶＤ用とを兼ねるようにしたが、個別に設けても構わない。立上げプリズム７はＢＤ用とＤＶＤ用とを共用させれば、安価に製造することができ、逆に個別に設ければ、それぞれの特性をより向上させることができる。
【００２２】
ビーム整形プリズム６は、図１から理解されるように、上方から見るとほぼ三角形で、正面から見るとほぼ四角形となっており、図１における三角形の底辺が、立上げプリズム７に対向する出射面６ａで、二つの斜辺の一方が、コリメートレンズ５に対向する入射面６ｂとなっている。また、二つの斜辺の他方が、後述するように、ＤＶＤ用の赤色光が反射する反射面６ｃとなっている。
【００２３】
ＢＤ用の青色光は、ビーム整形プリズム６の入射面６ｂから入射し、そのまま出射面６ａの一部６ａａから透過して出射される。一方、ＤＶＤ用の赤色光は、ビーム整形プリズム６の入射面６ｂから入射し、出射面６ａの一部６ａａで反射し、再び入射面６ｂに入射する。赤色光はこの入射面６ｂで反射され、反射面６ｃでさらに反射され、出射面６ａの他部６ａｂから透過して出射される。この際、出射面６ａから出射された青色光と赤色光は平行になるように設計されている。このようにビーム整形プリズム６はほぼ同じ光路を辿ってきた青色光と赤色光とを平行に異なる位置から出射するビームスプリッタの働きも兼ねている。
【００２４】
ここで、ビーム整形プリズム６は、その入射面６ｂと出射面６ａが非平行状態となっており、この図１からも理解されるように、入射面６ｂの入射角を出射面６ａの出射角よりも大きくしてビーム整形拡大している。すなわち、青色光の入射光の幅Ｄ（理解を助けるために数値で「９」）を青色光の出射光の幅Ｃ（理解を助けるために数字で「１０」）へとビーム整形拡大している。この出射光の幅Ｃの方向、入射光の幅Ｄの方向は共に第２の所定方向であるラジアル方向である。そして、立上げプリズム７の第１の所定方向であるタンジェンシャル方向のビーム整形拡大率（Ｂ／Ａ）と、ビーム整形プリズム６の第２の所定方向であるラジアル方向のビーム整形拡大率（Ｃ／Ｄ）を、ほぼ同じ値とした。
【００２５】
一方、赤色光においても、その出射角は青色光とほぼ同じであり、青色光との違いはビーム整形プリズム６の内部での反射のみである。反射でビーム幅は変わらないので、ビーム整形拡大率は青色光と同じＣ／Ｄとなる。したがって、赤色光においても、立上げプリズム７の第１の所定方向であるタンジェンシャル方向のビーム整形拡大率（Ｂ／Ａ）と、ビーム整形プリズム６の第２の所定方向であるラジアル方向のビーム整形拡大率（Ｃ／Ｄ）を、ほぼ同じ値とした。
【００２６】
本実施形態においては、上述したように、光ディスク１０ａには、上下に記録層１１ａ、１２ａを設けているので、選択的に記録あるいは再生をさせる場合には、それに対向する対物レンズ２ａを上下動させると共に、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させ、球面収差補正を行う。この際、記録層１１ａに記録あるいは再生する場合と記録層１２ａに記録あるいは再生する場合とでは、コリメートレンズ５の光軸方向の位置が異なるので、コリメートレンズ５から出射する青色光は発散あるいは収束の状態が異なる。ビーム整形拡大する立上げプリズム７に発散光あるいは収束光が入射すると非点収差が発生するので、記録層１１ａに記録あるいは再生する場合と記録層１２ａに記録あるいは再生する場合の少なくとも一方では非点収差が発生してしまうことになる。それを抑制するために、本実施形態においては、コリメートレンズ５と立上げプリズム７間に、ビーム整形プリズム６を配置した。つまり、この位置にビーム整形プリズム６が配置されると、青色光の、対物レンズ２ａにおけるタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率がほぼ等しくなるので、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させても非点収差の問題は発生しない。
【００２７】
同様に、光ディスク１０ｂには、上下に記録層１１ｂ、１２ｂを設けているので、選択的に記録あるいは再生をさせる場合には、それに対向する対物レンズ２ｂを上下動させると共に、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させ、球面収差補正を行う。この際、記録層１１ｂに記録あるいは再生する場合と記録層１２ｂに記録あるいは再生する場合とでは、コリメートレンズ５の光軸方向の位置が異なるので、コリメートレンズ５から出射する赤色光は発散あるいは収束の状態が異なる。ビーム整形拡大する立上げプリズム７に発散光あるいは収束光が入射すると非点収差が発生するので、記録層１１ｂに記録あるいは再生する場合と記録層１２ｂに記録あるいは再生する場合の少なくとも一方では非点収差が発生してしまうことになる。それを抑制するために、本実施形態においては、コリメートレンズ５と立上げプリズム７間に、ビーム整形プリズム６を配置した。つまり、この位置にビーム整形プリズム６が配置されると、赤色光の、対物レンズ２ｂにおけるタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率がほぼ等しくなるので、コリメートレンズ５を光軸方向に移動させても非点収差の問題は発生しない。
【００２８】
この点をさらに詳細に説明すると、上述したように、立上げプリズム７は、図２の対物レンズ２ａを通過する青色光及び図３の対物レンズ２ｂを通過する赤色光の第１の所定方向であるタンジェンシャル方向のビーム整形拡大を図ると同時に、ビーム整形拡大率に応じて多大な非点収差を発生させる。一方、ビーム整形プリズム６は、図１の対物レンズ２ａ、２ｂを通過する第２の所定方向であるラジアル方向のビーム整形拡大を図ると同時に、タンジェンシャル方向とは直交する方向にビーム整形拡大率に応じて多大な非点収差を発生させる。これら対物レンズ２ａ、２ｂを通過する光のタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率を同じものとしている。結論として、上述したように、対物レンズ２ａを通過する青色光及び対物レンズ２ｂを通過する赤色光のタンジェンシャル方向とラジアル方向のビーム整形拡大率がほぼ等しくなり、直交する方向の非点収差は互いに相殺されるので、非点収差の問題は発生しないものとなるのである。
【００２９】
以上のように本発明の構成によって、光源１ａ、１ｂから立上げプリズム７に至る光路の高さを低くすることができるため、これにより、光ピックアップ装置およびそれを用いた光ディスク装置の薄型化を図ることができる。さらに、光ディスク１０ａの記録面１１ａ、１２ａの切替え及び光ディスク１０ｂの記録面１１ｂ、１２ｂの切替えに伴う、非点収差の発生も生じないものとなる。
【００３０】
上記性質を持つビーム整形プリズム６について、さらに詳述する。
【００３１】
青色光と赤色光とを分離するために、出射面６ａの一部６ａａには波長選択膜を形成する。この波長選択膜はＢＤ用の４０５ｎｍの青色光を透過し、ＤＶＤ用の赤色光を反射する性質を有する膜である。この波長選択膜を形成することにより、出射面６ａの一部６ａａでは青色光を透過して出射させ、赤色光を反射させることで、青色光と赤色光とを分離することができる。また、出射面６ａの他部６ａｂにはこの波長選択膜を形成せずに、反射防止膜を形成するか、膜そのものを設けないようにする。このようにすることで、出射面６ａの他部６ａｂでは赤色光を透過して出射させることができるようになる。
【００３２】
また、出射面６ａの一部６ａａで反射された赤色光は再度入射面６ｂに入射する。その際における入射面６ｂの出射面６ａ側への赤色光の入射角は、たとえば臨界角以上とする。臨界角とは、光がそれ以上の入射角では全反射するようになるときの最小の入射角をいう。入射角を臨界角以上とすることで、ビーム整形プリズム６の内部から入射面６ｂに入射した赤色光は反射面６ｃに向けて全反射される。このような構成とすることにより、入射面６ｂでは、外部から入射してきた赤色光（と青色光）は透過して、ビーム整形プリズム６の内部から入射面６ｂに入射した赤色光は反射させることができる。
【００３３】
また、入射面６ｂの表面には反射防止膜を形成しても構わない。また、反射面６ｃの表面には反射膜を形成する。反射膜を形成することで反射面６ｃに入射した赤色光を反射することができる。または、反射膜を形成しないのであれば、反射面６ｃに入射する赤色光の入射角を臨界角以上となるようにしても良い。臨界角以上とすることにより、赤色光は反射面６ｃで反射する。
【００３４】
図４、図５、図６は、本発明の他の実施形態を示すものであり、ビーム整形プリズム６の入射面６ｂ側に、光路変更プリズム１３を配置したものである。すなわち、この光路変更プリズム１３は、図４からも明らかなように、上面から見るとほぼ三角形で、その入射面１３ａの入射角と出射面１３ｂの出射角が同じものとなっているので、コリメートレンズ５を通過した光を単純に折り曲げるように光路変更し、ビーム整形プリズム６に供給するものである。このような構成とすることにより、図４に示すように、光源１ａ、１ｂからの出射光と、ビーム整形プリズム６の出射面６ａから立上げプリズム７への出射光とを、平行状態とすることができ、この結果、図４に示す各構成部品の設計および組立てが極めて行い易いものとなる。
【００３５】
図７、図８、図９は、本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、ビーム整形プリズム６の出射面６ａ側に、光路変更プリズム１４を配置したものである。すなわち、この光路変更プリズム１４は、その入射面１４ａの入射角と出射面１４ｂの出射角が同じものとなっているので、ビーム整形プリズム６を通過した光を単純に折り曲げるように光路変更し、立上げプリズム７に供給するものである。このような構成とすることにより、図７に示すように、光源１ａ、１ｂからの出射光と、光路変更プリズム１４の出射面１４ｂから立上げプリズム７への出射光とを、平行状態とすることができ、この結果、図７に示す各構成部品の設計および組立てが極めて行い易いものとなる。
【００３６】
図１０、図１１、図１２は、本発明のさらに他の実施形態を示すものであり、ビーム整形プリズム６の出射面６ａ側の一部６ａａから出射し対物レンズ２ａへ向かう青色光の光路上には光路変更プリズム１５を配置するが、他部６ａｂから出射し対物レンズ２ｂへ向かう赤色光の光路上には配置しないようにしたものである。すなわち、この光路変更プリズム１５は、その入射面１５ａの入射角と出射面１５ｂの出射角が同じものとなっているので、ビーム整形プリズム６を通過したうち青色光のみを単純に折り曲げるように光路変更し、立上げプリズム７に供給するものである。このような構成とすることにより、図１０に示すように、青色光である光源１ａからの出射光と、光路変更プリズム１５の出射面１５ｂから立上げプリズム７への出射光とを、平行状態とすることができる。また、赤色光は、光路変更プリズム１５が無い状態で、赤色光である光源１ｂからの出射光と、ビーム整形プリズム６の出射面６ａの他部６ａｂから立上げプリズム７への出射光とを、平行状態とするように設計されている。この結果、図１０に示す各構成部品の設計および組立てが極めて行い易いものとなる。図７と図１０とを見比べれば分かるが、光路変更プリズム１５は光路変更プリズム１４に対して小さいので、光学系全体を小さくすることができる。
【００３７】
尚、本実施形態では光路変更プリズム１５をビーム整形プリズム６の出射面６ａ側の一部６ａａから出射し対物レンズ２ａへ向かう青色光の光路上にのみ配置したが、ビーム整形プリズム６の出射面６ａ側の一部６ａｂから出射し対物レンズ２ｂへ向かう赤色光の光路上にも配置しても構わない。
【００３８】
図１０からも理解できるように、光路変換プリズム１５を用いた場合、ビーム整形プリズム６の出射面６ａに入射する赤色光の入射角は、入射面６ｂから出射面６ａの一部６ａａに入射する場合と、反射を繰り返した後反射面６ｃから出射面６ａの他部６ａｂに入射する場合とでは異なる。そこで出射面６ａには波長選択入射角分離膜を全面に形成しても良い。ここで波長選択入射角分離膜とは、入射する光の波長と入射角によって反射率／透過率が異なる膜であり、入射する光の波長と入射角に応じて反射させたり透過させたりして光を分離する膜である。具体的には、波長選択入射角分離膜は、入射面６ｂから出射面６ａの一部６ａａに入射する入射角では４０５ｎｍの青色光を透過し、６５０ｎｍの赤色光を反射し、同じ６５０ｎｍの赤色光を反射面６ｃから出射面６ａの他部６ａｂに入射する入射角では透過する。このような波長選択入射角分離膜を用いることにより、出射面６ａの一部６ａａでは青色光のみが出射され、出射面６ａの他部６ａｂでは赤色光のみが出射され、青色光と赤色光とを分離して異なる位置から出射することができる。出射面６ａには一部６ａａにのみ前述の波長選択膜を形成しても良いが、波長選択入射角分離膜を全面に形成した方が容易に製造できる。
【００３９】
尚、以上の図４から図１２の実施形態では、光路変更プリズム１３、１４、１５は、単純に光路変更を行わせるだけのものであったが、これらの光路変更プリズム１３、１４、１５にビーム整形機能を付与させてもよい。このように、光路変更プリズム１３、１４、１５にビーム整形機能を付与させた場合には、ビーム整形プリズム６と光路変更プリズム１３、１４または１５のトータルの第２の所定方向のビーム整形拡大率（Ｃ（理解を助けるために数値で「１０」）／Ｄ（理解を助けるために数値で「９」））を、立上げプリズム７の第１の所定方向のビーム整形拡大率（Ｂ（理解を助けるために数値で「１０」）／Ａ（理解を助けるために数値で「９」））とほぼ同じ値とすることが重要である。
【００４０】
尚、本実施形態において、光源１ａはＢＤ用の４０５ｎｍの青色光を出射させるものとし、光源１ｂはＤＶＤ用の６５０ｎｍの赤色光を出射させるものとしたが、それに限るものではない。すなわち、光源１ａ、１ｂは多層記録での記録再生に用いられるものであり、その波長を問うものではない。また、光源１ｂはＣＤ用の７８０ｎｍの赤外光をも出射するものとしても良い。その際、赤外光は赤色光と同じ光路となるように各光学部品の特性を設計すると、赤外光用に別途光学部品を設ける必要がなくなり、構成を簡単にすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように本発明は、それぞれ波長の異なる光を出射させる第１、第２の光源と、第１、第２の対物レンズとの間に、前記第１、第２の光源側から前記第１、第２の対物レンズに向けて、光軸方向に可動自在としたコリメートレンズと、立上げプリズムとを配置し、前記立上げプリズムは、入射光を第１の所定方向に拡大して出射させる構成とすると共に、この立上げプリズムと前記コリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズムを配置したものであるので、薄型化を図ることができる。
【００４２】
すなわち、本発明においては、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものであるので、光源からこの立上げプリズムにいたる光路を小さなものにすることができ、これにより、薄型化を図ることができるものである。
【００４３】
また、このように、立上げプリズムを、入射光を第１の所定方向にビーム整形拡大して出射させる構成としたものでは、非点収差の問題が発生することになるが、本発明では、この立上げプリズムとコリメートレンズ間に、入射光を前記第１の所定方向とは直交する第２の所定方向にビーム整形拡大させて出射する一つのビーム整形プリズムを配置したので、立上げプリズムに発散光または収束光が入射することで発生する非点収差をビーム整形プリズムにより発生する非点収差で相殺することができるため、この非点収差の問題が発生することもない。本発明において、上記効果は、一つのビーム整形プリズムを配置することで、第１の光源からの出射光においても第２の光源からの出射光においても得ることができる。
【００４４】
したがって、パーソナルコンピュータやＢＤやＤＶＤのような記録再生装置への活用が期待されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態の上面図
【図２】同青色光の光路を見た正面図
【図３】同赤色光の光路を見た正面図
【図４】本発明の他の実施形態の上面図
【図５】同青色光の光路を見た正面図
【図６】同赤色光の光路を見た正面図
【図７】本発明のさらに他の実施形態の上面図
【図８】同青色光の光路を見た正面図
【図９】同赤色光の光路を見た正面図
【図１０】本発明のさらに他の実施形態の上面図
【図１１】同青色光の光路を見た正面図
【図１２】同赤色光の光路を見た正面図
【図１３】立上げプリズムと対物レンズ及び立上げミラーと対物レンズの正面図
【符号の説明】
【００４６】
１ａ、１ｂ    光源
２ａ、２ｂ    対物レンズ
３ａ    光合成器
３ｂ    ビームスプリッタ
４    １／４波長板
５    コリメートレンズ
６    ビーム整形プリズム
６ａ    出射面
６ｂ    入射面
６ｃ    反射面
６ａａ    一部
６ａｂ    他部
７    立上げプリズム
７ａ    上面
７ｂ    側面
８    検出レンズ
９    受光素子
１０ａ、１０ｂ    光ディスク
１１ａ、１１ｂ    記録層
１２ａ、１２ｂ    記録層
１３、１４、１５    光路変更プリズム
１３ａ、１４ａ、１５ａ    入射面
１３ｂ、１４ｂ、１５ｂ    出射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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