(57)【要約】【課題】多層光ディスクからの再生時のＳ／Ｎ比の低減と，光ヘッドのコンパクト化の両立が容易な光ヘッド，および光ディスク装置を提供する。【解決手段】光ヘッドが，第１の波長の光を反射し，第２，第３の波長の光を透過する光学特性を有し，第１の光源からの前記第１の波長の光が入射される第１の光学素子と，前記第１の波長の光を透過し，前記第２または第３の波長で，第１の偏光状態の光を反射し，前記第２または前記第３の波長で，第２の偏光状態の光を透過する光学特性と，前記第１の光学素子で反射される光が入射される第１の面と，第２，第３の光源からの前記第２，第３の波長の光が入射される第２の面と，前記第１，第２の面から入射される前記第１，前記第２，前記第３の光を出射させる第３の面と，を有する第２の光学素子と，を具備する。【選択図】図３
2008181637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長を有する第１の光を出射する第１の光源と，
前記第１の波長と異なる第２の波長および第１の偏光状態を有する第２の光を出射する第２の光源と，
前記第１，第２の波長と異なる第３の波長および前記第１の偏光状態を有する第３の光を出射する第３の光源と，
前記第１の波長の光を反射し，前記第２，第３の波長の光を透過する光学特性を有し，前記第１の光源からの第１の光が入射される第１の光学素子と，
前記第１の波長の光を透過し，前記第２または第３の波長で，前記第１の偏光状態の光を反射し，前記第２または第３の波長で，前記第１の偏光状態と直交する第２の偏光状態の光を透過する光学特性と，前記第１の光学素子で反射される前記第１の光が入射される第１の面と，前記第２，第３の光源からの前記第２，第３の光が入射される第２の面と，前記第１の面から入射される前記第１の光および前記第２の面から入射される前記第２，第３の光を出射させる第３の面と，を有する第２の光学素子と，
前記第３の面から出射される前記第１，第２，第３の光を光ディスクに導く光学系と，
を具備することを特徴とする光ヘッド。
【請求項２】
前記光ディスクと前記第２の光学素子との間に配置され，前記光ディスクで反射された前記第２，第３の光の偏光状態を前記第１の偏光状態から前記第２の偏光状態に変換する第３の光学素子と，
前記光ディスクで反射され，前記第２の光学素子を透過し，前記第１の光学素子で反射された前記第１の光を受光する第１の受光素子と，
前記光ディスクで反射され，前記第３の光学素子で偏光状態が変換され，前記第２および第１の光学素子を透過する前記第２，第３の光を受光する第２の受光素子と，
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項３】
前記第１の光が前記第１，第２の偏光状態の何れかと対応する第３の偏光状態を有し，
前記第３の光学素子が，前記光ディスクで反射された前記第１の光の偏光状態を前記第３の偏光状態から前記第３の偏光状態と略直交する第４の偏光状態に変換し，
前記第１の光源と前記第１の光学素子の間に配置され，前記第３の偏光状態の光を透過し，前記第４の偏光状態の光を反射する第４の光学素子をさらに具備し，
前記第１の受光素子が，前記光ディスク，前記第１，第４の光学素子で反射された前記第１の光を受光する
ことを特徴とする請求項２記載の光ヘッド。
【請求項４】
前記第２の光学素子が，前記第１の光源からの第１の光の一部を反射し，前記第２，第３の光源からの第２，第３の光の一部をの光の一部を透過し，
前記第２の光学素子で反射される第１の光と，前記第２の光学素子で透過される第２，第３の光を受光する第３の受光素子，をさらに具備することを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
【請求項５】
前記第４の光学素子が，前記第１の光源からの前記第１の光の一部を反射し，
前記第２の光学素子が，前記第２，第３の光源からの前記第２，第３の光の一部を透過し，
前記第４の光学素子で反射される前記一部の第１の光および前記第２の光学素子を透過する前記一部の第２，第３の光を受光する第３の受光素子，
をさらに具備することを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
【請求項６】
前記第４の光学素子で反射される前記一部の第１の光を透過し，前記第２の光学素子を透過した前記一部の第２，第３の光を反射する第５の光学素子，をさらに具備し，
前記第３の受光素子が，前記第５の光学素子で透過される第１の光，および前記第５の光学素子で反射される第２，第３の光を受光する，
ことを特徴とする請求項５記載の光ヘッド。
【請求項７】
前記第１，第２，第３の波長がそれぞれ，４００ｎｍ以上で４１０ｎｍ以下，６４０ｎｍ以上で６７０ｎｍ以下，および７７０ｎｍ以上で８００ｎｍ以下，である
ことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド。
【請求項８】
請求項１記載の光ヘッドを具備することを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，３波長の光を用いて光ディスクからの情報の読み取りが可能な光ヘッド，および光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクの記録密度を向上させるため，光ディスクからの情報の読み書きに用いる光が短波長化されてきている。この結果，光ディスクには，互いに異なる波長を用いる異なる規格が並在する。即ち，光ディスクの規格には，例えば，赤外光，赤色光，青色光を利用するＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ−ＤＶＤ等が存在する。このような複数の規格の光ディスクを単一の光ディスク装置で読み書きできれば便宜である。このため，３波長の光を利用可能な光ディスク装置が開発されている（例えば，特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３３９７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで，光ディスクの多層化により，他の再生層からの反射光によるノイズを低減することが必要となってきている。この対策として，光学倍率を大きくすることが考えられる。
しかしながら，光学倍率を大きくすると，光路長を長くすることが必要となり，光ヘッドが長く，あるいは大きくなる可能性がある。即ち，多層光ディスクからの再生時のＳ／Ｎ比を低減させることは，光ヘッドのコンパクト化の要請に反する可能性がある。
上記に鑑み，本発明は，多層光ディスクからの再生時のＳ／Ｎ比の低減と，光ヘッドのコンパクト化の両立が容易な光ヘッド，および光ディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様に係る光ヘッドは，第１の波長を有する第１の光を出射する第１の光源と，前記第１の波長と異なる第２の波長および第１の偏光状態を有する第２の光を出射する第２の光源と，前記第１，第２の波長と異なる第３の波長および前記第１の偏光状態を有する第３の光を出射する第３の光源と，前記第１の波長の光を反射し，前記第２，第３の波長の光を透過する光学特性を有し，前記第１の光源からの第１の光が入射される第１の光学素子と，前記第１の波長の光を透過し，前記第２または第３の波長で，前記第１の偏光状態の光を反射し，前記第２または第３の波長で，前記第１の偏光状態と略直交する第２の偏光状態の光を透過する光学特性と，前記第１の光学素子で反射される前記第１の光が入射される第１の面と，前記第２，第３の光源からの前記第２，第３の光が入射される第２の面と，前記第１の面から入射される前記第１の光および前記第２の面から入射される前記第２，第３の光を出射させる第３の面と，を有する第２の光学素子と，前記第３の面から出射される前記第１，第２，第３の光を光ディスクに導く光学系と，を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば，多層光ディスクからの再生時のＳ／Ｎ比の低減と，光ヘッドのコンパクト化の両立が容易な光ヘッド，および光ディスク装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下，図面を参照して，本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は，本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置１０を表す斜視図である。図２は，光ディスク装置１０の電気的構成を示すブロック図である。
【０００７】
光ディスク装置１０は，例えば，ノート型ＰＣやブックタイプのＰＣなどに搭載される薄型構造のドライブ装置であり，ドロワ１１，キャビネット１２を有する。ドロワ１１は，光ディスクＤに情報を記録再生するための記録再生ユニット１３を搭載する。キャビネット１２は，ドロワ１１を収容するもので，上側キャビネット（図示せず），下側キャビネット１４とから構成される。下側キャビネット１４には，ドロワ１１をＸ１−Ｘ２方向に出し入れ自在とするガイドレールなどが設けられる。
【０００８】
記録再生ユニット１３は，ターンテーブル１５，ディスクモータ１６，光ヘッド１００を有する。ターンテーブル１５に光ディスクＤが載置され，ディスクモータ１６によって回転される。光ディスクＤは，例えば，ＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ−ＤＶＤ−ＲＡＭのような光によって情報の読み書きが可能な記録媒体である。ディスクモータ１６はディスクモータ制御回路５１によって制御される。
【０００９】
光ヘッド１００（「光ピックアップ」ともいう）は，光ディスクＤに情報を記録，再生するものであり，ピックアップ送り機構により光ディスクＤの径方向（トラッキング方向Ｔ１−Ｔ２）に移動される。
【００１０】
変調回路５２は，情報記録時にホスト装置６１からインターフェース回路６２を介して供給されるデータを変調し，変調されたデータをレーザ制御回路５３へ提供する。レーザ制御回路５３は情報記録時（マーク形成時）に，変調回路５２から供給される変調されたデータに基づいて，書き込み用信号を光ヘッド１００に供給する。
【００１１】
光ヘッド１００は，レーザ制御回路５３から供給される信号に応じて，光ディスクＤにレーザ光を照射する。このとき，レーザ光の強度に対応するＡＰＣ用信号が光ヘッド１００からレーザ制御回路５３に出力され，書き込み用信号が調整される。光ディスクＤからの反射光に基づく出力信号は，信号処理回路５４へ供給される。
【００１２】
信号処理回路５４は，フォーカスエラー信号及びトラッキング信号を生成し，サーボ回路５５へ出力する。サーボ回路５５からフォーカスシング制御信号及びトラッキング制御信号が出力される。その結果，光ヘッド１００からのレーザ光が光ディスクＤの記録層上のトラックに追従しジャストフォーカスとなるように制御される。また信号処理回路５４は，記録データの再生信号を生成し，データ再生回路５６へ出力する。
【００１３】
データ再生回路５６は，ＰＬＬ回路５７からの再生用クロック信号に基づき，記録データを再生する。データ再生回路５６で再生された再生データは，インターフェース回路６２を介してホスト装置６１に出力される。
ディスクモータ制御回路５１，変調回路５２，レーザ制御回路５３，サーボ回路５５，データ再生回路５６，ＰＬＬ回路５７等は，バス５８を介してＣＰＵ（Central Processing Unit）６３によって制御される。
【００１４】
ＣＰＵ６３はインターフェース回路６２を介してホスト装置６１から供給される動作コマンドに従って，この光ディスク装置１０を総合的に制御する。また，ＣＰＵ６３は，ＲＡＭ（Random Access Memory）６４を作業エリアとして使用し，ＲＯＭ（Read Only Memory）６５に記憶されたプログラムに従って，動作する。
【００１５】
（光ヘッド１００の内部構成）
光ヘッド１００の内部構成を説明する。
図３，図４は，光ヘッド１００を表す上面図および側面図である。図５は，図３の光学部品配置を拡大した拡大図である。なお，見やすさのため，ベース１３０の最大外形を破線で表している。
【００１６】
光ヘッド１００は，青色レーザ素子１０１，２波長レーザ素子１０２，青色データ光検出器１０３，２波長データ光検出器１０４，ＡＰＣ用光検出器１０５，ＬＤＤ１０６，ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１１１，ＴＭ（トリクロイックミラー）１１２，１１３，ＴＰ（トリクロイックプリズム）１１４，ＣＬ（コリメートレンズ）１１５，ＤＭ（ダイクロイックミラー）１１６，ＧＴ（回折格子）１１７，ＣＤＬ（シリンドリカルレンズ）１１８，ＰＭ（立ち上げミラー）１１９，アクチュエータユニット１２０を有する。これら青色レーザ素子１０１等がベース１３０上に配置され，光ディスクＤの径方向に移動可能となっている。
【００１７】
青色レーザ素子１０１は，第１の波長（概ね４０５ｎｍ（４００〜４１０ｎｍ））で，大部分が第２の偏光状態（ｐ偏光）のレーザ光を出射する第１の光源である。但し，青色レーザ素子１０１からの出射光は，第１の偏光状態の光を含む。この出射光の例えば，概ね９５％（９０〜９７％）を第２の偏光状態，概ね５％（３〜１０％）を第１の偏光状態とする。青色レーザ素子１０１からの光の一部をＰＢＳ１１１で反射させるためである。ＰＢＳ１１１に対して青色レーザ素子１０１の相対的角度を変化させることで，第１，第２の偏光状態の割合を調節できる（青色レーザ素子１０１をその光軸中心に回転させる）。
【００１８】
２波長レーザ素子１０２は，第２，第３の波長（概ね６５０ｎｍ（６４０〜６７０ｎｍ），概ね７８０ｎｍ（７７０〜８００ｎｍ））で，大部分が第１の偏光状態（ｓ偏光）のレーザ光を出射する第２，第３の光源である。即ち，２波長レーザ素子１０２は，２つの光源が近接して配置され，パッケージ化されたものである。なお，第２，第３の光源を別個のレーザ素子としても良い。
【００１９】
青色レーザ素子１０１，２波長レーザ素子１０２の偏光状態が異なるのは，ＰＢＳ１１１，ＴＰ１１４の光学特性に対応させたためである。基本的に，前者，後者はそれぞれ，第１の波長で第２の偏光状態（ｐ偏光）の光を透過し，第２，第３の波長で第１の偏光状態（ｓ偏光）の光を反射する。このため，青色レーザ素子１０１，２波長レーザ素子１０２それぞれからの出射光を基本的に第２，第１の偏光状態としている。
【００２０】
但し，例えば，λ／２波長板を用いて，ＰＢＳ１１１を通過した第１の波長の光の偏光状態を第２の偏光状態から，第１の偏光状態に変換することも可能である。この場合，ＴＰ１１４に入射する第１〜第３の波長の光は，第１の偏光状態を有することになる。後述のＨＯＥ１２２を除き，ＰＢＳ１１１以降の光路上の光学部品は第１の波長において偏光依存性が無いからである。
【００２１】
青色データ光検出器１０３は，青色レーザ素子１０１から出射され，光ディスクＤで反射された第１の波長の光をデータ光として検出する。青色データ光検出器１０３内には，複数の受光器が配置され，光ディスクＤで反射され，後述のＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）１２２で回折された光を受光する。再生信号およびトラッキング信号の生成のためである。
【００２２】
２波長データ光検出器１０４は，２波長レーザ素子１０２から出射され，光ディスクＤで反射された第２，第３の波長の光をデータ光として検出する。２波長データ光検出器１０４内には，複数の受光器が配置され，ＧＴ（回折格子）１１７で分割され，光ディスクＤで反射され，ＣＤＬ（シリンドリカルレンズ）１１８で非点収差を付加された光を受光する。再生信号およびトラッキング信号の生成のためである。
【００２３】
ＡＰＣ用光検出器１０５は，第１〜第３の波長の光を検出する。青色レーザ素子１０１，２波長レーザ素子１０２から出射される光の強度を制御するためである（ＡＰＣ（Automatic Power Control））。
ＬＤＤ（レーザダイオードドライブ）１０６は，青色レーザ素子１０１および２波長レーザ素子１０２を駆動する駆動回路である。
【００２４】
ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１１１は，第１の波長で第２の偏光状態（ｐ偏光）の光を透過し，第１の波長で第１の偏光状態（ｓ偏光）の光を反射する光学素子である。ＰＢＳ１１１は，青色レーザ素子１０１からの光の一部を反射する。青色レーザ素子１０１から出射される光の強度をモニタするためである。前述のように，青色レーザ素子１０１からの光は第１の偏光状態の光を含む。この第１の偏光状態の光が，ＰＢＳ１１１で反射される。例えば，第１の波長の内，第２，第１の偏光状態の割合が概ね９５％（９０〜９７％），概ね５％（３〜１０％）であれば，概ね９５％（９０〜９７％）の光が透過され，概ね５％（３〜１０％）の光が反射される。
【００２５】
ＴＭ（トリクロイックミラー）１１２は，第１の波長の光を反射し，第２，第３の波長の光を透過する光学素子である。
ＴＭ（トリクロイックミラー）１１３は，第１の波長の光を透過し，第２，第３の波長の光を反射する光学素子である。ＴＭ１１３は，三角形状（光路に対して傾斜する出射面）を有し，透過光を屈折させてその方向を変化させる。この結果，透過光と反射光の方向が一致する。
【００２６】
ＴＰ（トリクロイックプリズム）１１４は，第１の波長の光を偏光に依存無く透過し，第２，第３の波長において偏光ビームスプリッタとして機能する。即ち，ＴＰ１１４は，第１の波長の光を透過する。また，ＴＰ１１４は，第２，第３の波長で第２の偏光状態（ｐ偏光）の光を透過して，第２，第３の波長で第１の偏光状態（ｓ偏光）の光を反射する。
【００２７】
ＴＰ１１４は，２波長レーザ素子１０２からの第２，第３の波長の光の一部を透過する。２波長レーザ素子１０２から出射される光の強度をモニタするためである。例えば，概ね９５％（９０〜９７％）が反射され，概ね５％（３〜１０％）の光が透過される。例えば，第２，第３の波長の光の偏光方向とＴＰ１１４の相対角度を変化させることで，反射率，透過率の割合を調節できる（例えば，２波長レーザ素子１０２をその光軸中心に回転させる）。２波長レーザ素子１０２とＴＰ１１４の間にλ／２波長板を付加し，このλ/２板を光軸中心に回転させても良い。
【００２８】
ＣＬ（コリメートレンズ）１１５は，ＴＰ１１４から出射される光を平行光に変換する。
ＤＭ（ダイクロイックミラー）１１６は，第２，第３の波長の光を反射する。
【００２９】
ＧＴ（回折格子）１１７は，入射光を３つのビーム（１つの信号再生用ビーム，２つのトラッキング補償用ビーム）に分割する。
ＣＤＬ（シリンドリカルレンズ）１１８は，入射光に非点収差を与える。トラッキングのためである。
【００３０】
ＰＭ（立ち上げミラー）１１９は，ＣＬ（コリメートレンズ）１１５からの入射光の方向を９０°変更する（垂直に立ち上げる）。
【００３１】
アクチュエータユニット１２０は，ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）１２２，ＱＷＰ（１／４波長板）１２３，ＯＬ（対物レンズ）１２４，アクチュエータ１２５を有する。
【００３２】
ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）１２２は，波長選択性および偏光選択性を有する。即ち，ＨＯＥ１２２は，第１の波長で第２の偏光状態（ｐ偏光）の光を透過し，第１の波長で第１の偏光状態（ｓ偏光）の光を回折する。また，ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）１２２は，第２，第３の波長の光を透過する。
【００３３】
ＱＷＰ（１／４波長板）１２３は，入射光の位相を１／４波長変化させる。ＱＷＰ１２３に入射した第１の直線偏光（例えば，ｐ偏光，ｓ偏光）は円偏光に変換され，光ディスクＤで反射され，再度，ＱＷＰ１２３に入射して，第２の直線偏光に変換される。このとき，第１，第２の直線偏光の偏光方向が９０°異なる。即ち，ＱＷＰ１２３は第１，第２の偏光状態（ｓ偏光，ｐ偏光）の光を相互に変換する光学素子として機能する。
【００３４】
ＯＬ（対物レンズ）１２４は，入射した平行光を光ディスクＤに集光し，その逆に，光ディスクＤで反射された光を平行光に変換する。
アクチュエータ１２５は，フォーカシングおよびトラッキングのため，ＯＬ１２４を光ディスクＤの面の垂直，および水平（半径）方向に移動させる。
【００３５】
（光ヘッド１００の動作）
Ａ．第１の波長の光
第１の波長の光の光路を説明する。
青色レーザ素子１０１から，第１の波長で，大部分が第２の偏光状態（ｐ偏光）のレーザ光が出射され，ＰＢＳ１１１に入射する。（例えば，概ね９５％が第２の偏光状態であり，概ね５％が第１の偏光状態である。）ＰＢＳ１１１に入射された光は，大部分が透過され，一部が反射される。（例えば概ね９５％が透過され，概ね５％が反射される。）
【００３６】
ＰＢＳ１１１で反射された第１の波長の光は，ＴＭ１１３に入射する。ＴＭ１１３から出射する際，レーザ光は屈折し，ＡＰＣ用光検出器１０５に入射する。
一方，ＰＢＳ１１１を透過した光は，ＴＭ１１２によって反射された後，ＴＰ１１４を透過する。
【００３７】
ＴＰ１１４を透過した第１の波長の光は，ＣＬ１１５で平行光に変換されて，アクチュエータユニット１２０に入射する。アクチュエータユニット１２０に入射した第１の波長の光は，ＰＭ１１９で反射し，ＨＯＥ１２２とＱＷＰ１２３を透過し，ＯＬ１２４で光ディスクＤに集光される。
【００３８】
光ディスクＤにより反射された光は，ＯＬ１２４により平行光に変換され，ＱＷＰ１２３を透過する。この際，往復で２回ＱＷＰ１２３を透過することで，偏光が９０°回転する。このため，ＱＷＰ１２３を透過した後にＨＯＥ１２２により回折される。
【００３９】
ＨＯＥ１２２を透過した光は，ＰＭ１１９で反射し，ＣＬ１１５で収束光に変換され，ＴＰ１１４を透過し，ＴＭ１１２で反射する。ＴＭ１１２で反射された光は，ＰＢＳ１１１で反射され，青色データ光検出器１０３に入射する。往路と偏光が９０°異なる（直交）ことから，ＴＭ１１２から出射した光は，ＰＢＳ１１１で反射される。
【００４０】
Ｂ．第２，第３の波長の光
第２，第３の波長の光の光路を説明する。
２波長レーザ素子１０２から出射された第２，第３の波長の光は，ＤＭ１１６で反射され，ＧＴ１１７により３つのビーム（１の信号再生用ビームと，２のトラッキング補償用ビーム）に分けられる。
【００４１】
ＧＴ１１７から第２，第３の波長の光が出射され，ＴＰ１１４で大部分が反射され，一部が透過する。ＴＰ１１４を透過した光は，ＴＭ１１３で反射し，ＡＰＣ用光検出器１０５  に入射する。ＴＰ１１４で反射された光はＣＬ１１５で平行光に変換され，アクチュエータユニット１２０に入射する。
【００４２】
アクチュエータユニット１２０に入射した第２，第３の波長の光は，ＰＭ１１９で反射され，ＨＯＥ１２２,ＱＷＰ１２３を透過し，ＯＬ１２４で光ディスクＤに集光される。光ディスクＤで反射された第２，第３の波長の光は，ＯＬ１２４により平行光に変換され，ＱＷＰ１２３を透過する。この際，往復で２回ＱＷＰ１２３を透過することで，偏光が９０°回転する。
【００４３】
ＱＷＰ１２３を透過後，ＨＯＥ１２２に入射し，第２，第３の波長の光は回折せずそのまま透過する。ＨＯＥ１２２を透過した光は，ＰＭ１１９で反射し，ＣＬ１１５で収束光に変換される。
ＣＬ１１５透過後，往路と偏光が９０°異なるため，ＴＰ１１４を透過し，ＴＭ１１２を透過する。ＴＭ１１２を透過した光は，ＣＤＬ１１８で非点収差を付与され，２波長データ光検出器１０４に入射する。
【００４４】
Ｃ．ＡＰＣの光学系
ＡＰＣの光学系について説明する。
既述のように，青色レーザ素子１０１から出射される第１の光の一部が，ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）１１１によって反射される。２波長レーザ素子１０２から出射される第２，第３の光の一部が，ＴＰ（トリクロイックプリズム）１１４を透過する。
【００４５】
これら第１，第２，第３の波長の光は，ＴＭ（トリクロイックミラー）１１３に入射する。ＴＭ１１３は，第１の波長の光を透過し，第２，第３の波長の光を反射することで，これらの光線方向を一致させる。ＴＭ１１３から出射された第１〜第３の波長の光がＡＰＣ用光検出器１０５に入射され，光の強度がモニタされる。
【００４６】
ここで，以下の式（１）が成立する。
α= φ+ θ
sin θ = n * sin φ = n * sin (α- θ)    ……式（１）
α：ＴＭ１１２での第１の波長の光の反射角の２倍
φ：ＴＭ１１３の出射面での第１の波長の光の入射角
θ：ＴＭ１１３の出射面での第１の波長の光の屈折角
（ＴＭ１１３での第２，第３の波長の光の反射角）
ｎ：ＴＭ１１３の構成材料の屈折率
【００４７】
反射角αが５０°以下の場合，ＡＰＣ用光検出器１０５がアクチュエータユニット１２０と干渉し，また反射角αが８０°以上の時，青色データ光検出器１０３がベース１３０からはみ出る。即ち，反射角α＝５０〜８０°となる。
そこで，ＴＭ１１３を構成する一般的な材料（ガラス）の屈折率がｎ＝１．５であることを考慮すると，出射角θは３０〜５０°となる。
【００４８】
（光ヘッド１００の利点）
以下，光ヘッド１００の利点を説明する。
（１）多層の光ディスクＤでの高Ｓ／Ｎ比の確保が容易
多層の光ディスクＤから情報を再生する場合，再生の対象となる再生層と異なる再生層（非再生層）からの光の反射がノイズの原因となる。即ち，再生層，非再生層の双方からの反射光が青色データ光検出器１０３，あるいは２波長データ光検出器１０４に入射し，Ｓ／Ｎ比が低下するおそれがある（層間クロストーク）。
【００４９】
層間クロストークへの対策として，光学倍率を大きくすることが考えられる。即ち，青色データ光検出器１０３，または２波長データ光検出器１０４内での非再生層からの光の入射範囲（ビームスポット）のサイズを光検出器１０３，１０４の受光素子の大きさに対して十分大きくする。この結果，受光素子に入射する非再生層からの光量が低減され，Ｓ／Ｎ比を向上できる。
【００５０】
ここで，第１〜第３の波長それぞれでの光学倍率の増大の要否を考える。第１〜第３の波長それぞれで再生する光ディスクＤをＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ−ＤＶＤと想定する。
ＨＤ−ＤＶＤの２層ディスクでは，層間の距離が小さく，層間クロストークが大きくなり易いため，光学倍率を大きくする必要性が高い（例えば，７倍以上）。
【００５１】
一方，ＣＤは，光学倍率を大きくする必要がない。ＣＤには，２層ディスクの規格自体が存在しない。また，ＣＤへの高倍速の書き込みに高エネルギー光が必要なため，光学倍率がある程度低いことが好ましい。ＤＶＤでの層間距離はＨＤ−ＤＶＤでの層間距離より大きいことから，層間クロストークへの対応として，光学倍率を大きくする必要性が低い（例えば，６倍以下で良い）。
【００５２】
以上のように，第１の波長の光に対して，光学倍率を大きくすることで，第１の波長の光で多層の光ディスクＤを再生する際のＳ／Ｎ比を低減することが可能となる。
【００５３】
（２）光ヘッドのコンパクト化（小型，振動防止）
ところで，第１の波長の光での光学倍率を大きくするためには，光ディスクＤから青色データ光検出器１０３に至る光路長を長くすることが必要となる。この結果，光ヘッドが大型化し，コンパクト化の要請に反する可能性がある。また，光ヘッドが半径方向に長くなると，共振し易くなり，この共振がサーボ制御の不安定の原因となる。
【００５４】
光ヘッド１００では，ＣＬ（コリメートレンズ）１１５から適度に離れた箇所にＴＭ（トリクロイックミラー）１１２を配置して，光路を折り曲げている。この結果，青色レーザ素子１０１，ＴＭ１１２間の距離を適度に短くし，光ディスクＤの径方向での光ヘッド１００のサイズの増大を防止している。この結果，ベース１３０での共振が低減される。
【００５５】
これは，青色レーザ素子１０１，ＴＭ１１２，ＴＰ１１４，ＣＬ１１５の順に光学部品を配置したことによる。即ち，第１の波長の光の光路の途中で，第２，第３の波長の光を往路と復路で別々の箇所で光軸を合成もしくは分岐している。このような部品配置は，ＴＭ１１２，ＴＰ１１４の第１〜第３の波長に対する光学特性を利用することで可能となる。
【００５６】
このような光学特性を用いない場合，ＣＬ１１５の近傍で第１の波長の光の光路を曲げることになり，ベースが光ディスクＤの径方向で長くなり，共振し易くなる。
以上のように，光ヘッド１００を適切なサイズとし，ベース１３０での共振を低減し，サーボ制御の安定性を確保できる。
【００５７】
（３）光学部品点数の低減
第１〜第３の波長の光を単一のＡＰＣ用光検出器１０５に集光させたことから，ＡＰＣ用の部品の点数が低減される。
２波長レーザ素子１０２，２波長データ光検出器１０４を用いて，第２，第３の波長用の部品点数を低減している。なお，後述のように，第１，第２のレーザ素子をＬＤＤ１０６側に配置した場合，どちらかのレーザ素子はＬＤＤ１０６の極めて近くに（例えば真下に）配置されるため，発光素子の温度上昇（熱暴走）を招く畏れがある。
【００５８】
（４）発光素子の温度上昇の防止
ＬＤＤ１０６側の発光素子を第１の波長のＬＤ（青色レーザ素子１０１）のみとしたことで，発光素子の温度上昇が防止される。仮に，ＬＤＤ１０６の近くに，第１，第２の波長のＬＤを配置した場合，ＬＤＤ１０６とこれらＬＤ間の距離が近接し，放熱が悪くなり，ＬＤの温度が上昇するおそれがある。ＬＤの温度上昇はその光出力の低下を招く。この光出力の低下を防止するため，ＬＤにより多くの電力が入力され，更なる温度上昇をもたらす。即ち，温度上昇と消費電力増大を繰り返し，温度が急激に上昇する可能性がある（熱暴走）。特に，高倍速記録等のように，大きな光出力が要求される場合，このような温度上昇を招く畏れがある。
以上のように，ＬＤＤ１０６側の発光素子を青色レーザ素子１０１のみとしたことで，発光素子の温度上昇を低減できる。
【００５９】
以上のように，光ヘッド１００では，（１）非再生層からの反射光の低減による高Ｓ／Ｎ比の確保，（２）光ヘッドのコンパクト化（振動防止によるサーボ制御の安定化），（３）光学部品点数の低減，（４）発光素子の温度上昇の防止が図られている。特に，多層光ディスクからの再生時のＳ／Ｎ比の低減と，光ヘッドのコンパクト化が両立されている。
【００６０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態を説明する。
図は，本発明の第２の実施形態に係る光ヘッド２００を表す上面図である。
光ヘッド２００は，以下の点で第１の実施形態の光ヘッド１００と異なる。
（１）光ヘッド２００は，ＴＭ１１３を有しない。
（２）青色レーザ素子１０１，ＴＰ１１４に替えて，青色レーザ素子２０１，ＴＰ２１４が配置される。
（３）ＡＰＣ用光検出器１０５が，ＴＰ２１４の側面に配置される。
【００６１】
光ヘッド２００は光ヘッド１００より構成が単純化されている。これらの相違は，次のように，ＡＰＣの方式が光ヘッド１００，２００で相違することから生じる。
・既述のように，光ヘッド１００では，ＰＢＳ１１１で第１の波長の光の一部を反射させ，ＴＰ１１４で第２，第３の波長の光の一部を透過させる。これらの光をＴＭ１１３で，透過，反射させて，ＡＰＣ用光検出器１０５に入射させる。
・一方，光ヘッド２００では，ＴＭ２１３で第１の波長の光の一部を反射させ，第２，第３の波長の光の一部を透過させて，ＡＰＣ用光検出器１０５に入射させる。
【００６２】
青色レーザ素子２０１は，第１の波長（概ね４０５ｎｍ（４００〜４１０ｎｍ））で，第２の偏光状態（ｐ偏光）のレーザ光を出射する第１の光源である。青色レーザ素子１０１と異なり，青色レーザ素子２０１からの出射光は，第１の偏光状態の光を含む必要はない。ＰＢＳ１１１で青色レーザ素子２０１からの光を反射させる必要がないからである。
【００６３】
なお，青色レーザ素子１０１と実質的に同様の素子を青色レーザ素子２０１として利用できる。例えば，ＰＢＳ１１１に対する角度を異ならせることで，同一の素子を青色レーザ素子２０１，１０１として利用可能である。
【００６４】
ＴＰ（トリクロイックプリズム）２１４は，第１の波長の第１の偏光状態（ｓ偏光）の光を全て透過し，第２の偏光状態（p偏光）の光の大部分を透過し，その一部を反射する。また，ＴＰ２１４は，第２，第３の波長で第２の偏光状態（ｐ偏光）の光を全て透過し，第２，第３の波長で第１の偏光状態（ｓ偏光）の光の大部分を反射し，一部を透過する。ＴＰ２１４が，第１の波長の第２の偏光状態の光の一部を反射し，第２，第３の波長で第１の偏光状態の光の一部を透過するのは，青色レーザ素子１０１および２波長レーザ素子１０２から出射される光の強度をモニタするためである。例えば，第１の波長では概ね９５％（９０〜９７％）が透過され，概ね５％（３〜１０％）の光が反射される。また，第２の波長では概ね９５％（９０〜９７％）が反射され，概ね５％（３〜１０％）の光が透過する。
【００６５】
他の点では，光ヘッド２００は光ヘッド１００と実質的に異なることはないので，詳細な説明を省略する。
【００６６】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張，変更可能であり，拡張，変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置を表す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る光ディスク装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態に係る光ヘッドを表す上面図である。
【図４】第１実施形態に係る光ヘッドを表す側面図である。
【図５】図３の光学部品配置を拡大した拡大図である。
【図６】第２実施形態に係る光ヘッドを表す上面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…光ディスク装置，１００…光ヘッド，１０１…青色レーザ素子，１０２２波長レーザ素子，１０３…青色データ光検出器，１０４…２波長データ光検出器，１０５…ＰＢＳ用光検出器，１０６…ＬＤＤ，１１１…ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ），１１２，１１３…ＴＭ（トリクロイックミラー），１１４…ＴＰ（トリクロイックプリズム），１１５…ＣＬ（コリメートレンズ），１１６…ＤＭ（ダイクロイックミラー），１１７…ＧＴ（回折格子），１２０…アクチュエータユニット，１３０…ベース
【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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