(57)【要約】【課題】小型かつ簡単な構成で３つの波長の光を対物レンズの光軸に一致して入射でき、異なる基板厚の記録媒体に対し良好な記録／再生性能が得られる光学ヘッドを提供する。【解決手段】１個の対物レンズ１と、波長の異なる３つの光を発光する３個の発光素子とを有する光学ヘッドにおいて、波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光とし、第１の光を発光する発光素子を第１の発光素子１１、第２の光を発光する発光素子を第２の発光素子１２、第３の光を発光する発光素子を第３の発光素子１４として、第１の発光素子１１および第２の発光素子１２は、これらを１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザ１３とし、一体型半導体レーザ１３および第３の発光素子１４と、対物レンズ１との間に、第１の光、第２の光および第３の光の光軸を対物レンズ１の光軸に一致させる合成プリズム１５を配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板厚の異なる複数の記録媒体に集光するための１個の対物レンズと、該対物レンズを経て記録媒体に照射する波長の異なる３つの光を発光する３個の発光素子とを有する光学ヘッドにおいて、
上記波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光とし、上記第１の光を発光する発光素子を第１の発光素子、上記第２の光を発光する発光素子を第２の発光素子、上記第３の光を発光する発光素子を第３の発光素子として、
上記第１の発光素子および上記第２の発光素子は、これらを１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザとし、
上記一体型半導体レーザおよび上記第３の発光素子と、上記対物レンズとの間に、上記第１の光、上記第２の光および上記第３の光の光軸を上記対物レンズの光軸に一致させる合成プリズムを配置したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
上記合成プリズムは、
上記第１の光および上記第２の光が入射する第１の入射面と、
該第１の入射面と非平行で上記第３の光が入射する第２の入射面と、
上記第１の入射面および上記第２の入射面にそれぞれ非平行で、上記第１の光、上記第２の光、上記第３の光を出射させる出射面と、
上記第２の入射面に設けられ、上記第１の光および上記第２の光は反射させ、上記第３の光は透過させる波長選択性膜とを有し、
上記第１の光および上記第２の光は、上記第１の入射面を屈折透過させた後、上記波長選択性膜で反射させてから、上記出射面からそれらの光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記波長選択性膜を透過させた後、上記第２の入射面を屈折透過させてから、上記出射面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項３】
上記合成プリズムは、
上記第１の光および上記第２の光が入射する第１の面、該第１の面に非平行な第２の面、上記第１の面および上記第２の面にそれぞれ非平行で、上記第１の光、上記第２の光、上記第３の光を出射させる第３の面を有する第１プリズムと、
上記第２の面に接合され、該第２の面と非平行で上記第３の光が入射する入射面を有する上記第１プリズムとは屈折率が異なる第２プリズムと、
上記第１プリズムと上記第２プリズムとの接合面に設けられ、上記第１の光および上記第３の光は透過させて上記第２の光は反射させる第１の波長選択性膜と、
上記第２プリズムの上記入射面に設けられ、上記第１の光は反射させて上記第３の光は透過させる第２の波長選択性膜とを有し、
上記第１の光は、上記第１プリズムの上記第１の面を屈折透過させた後、上記第１の波長選択性膜を透過させて上記第２プリズム内に屈折して入射させ、さらに上記第２の波長選択性膜で反射させた後、上記第１の波長選択性膜を透過させて上記第１プリズム内に屈折して入射させて、上記第３の面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第２の光は、上記第１の面を屈折透過させた後、上記第１の波長選択性膜で反射させて、上記第３の面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記第２の波長選択性膜を透過させて上記第２プリズム内に屈折して入射させ、さらに上記第１の波長選択性膜を透過させて上記第１プリズム内に屈折して入射させて、上記第３の面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項４】
上記合成プリズムは、
上記第１の光および上記第２の光が入射する第１の入射面を有する平行平面板と、
該平行平面板に接合され、上記第３の光が入射する第２の入射面、および上記第１の光、上記第２の光、上記第３の光を出射させる出射面を有する直角三角プリズムと、
上記平行平面板と上記直角三角プリズムとの接合面に設けられ、上記第１の光および上記第２の光は透過させて上記第３の光は反射させる波長選択性膜とを有し、
上記第１の光および上記第２の光は、上記第１の入射面を屈折透過させ、さらに上記波長選択性膜を透過させて上記第２の入射面で反射させた後、上記出射面を屈折透過させることにより、それらの光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記第２の入射面を透過させて上記波長選択性膜で反射させ、さらに上記第２の入射面で反射させた後、上記出射面から屈折透過させることにより、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項５】
上記合成プリズムは、
平行平面板とビームスプリッタとを有し、
上記第１の光および上記第２の光は、上記平行平面板でそれらの光軸を一致させた後、上記ビームスプリッタを反射または透過させて、上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記ビームスプリッタを透過または反射させて、上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の光学ヘッド。
【請求項６】
基板厚の異なる複数の記録媒体に集光するための１個の対物レンズと、該対物レンズを経て記録媒体に照射する波長の異なる３つの光を発光する３個の発光素子とを有する光学ヘッドにおいて、
上記波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光とし、上記第１の光を発光する発光素子を第１の発光素子、上記第２の光を発光する発光素子を第２の発光素子、上記第３の光を発光する発光素子を第３の発光素子として、
上記第２の発光素子および上記第３の発光素子は、これらを１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザとし、
上記一体型半導体レーザおよび上記第１の発光素子と、上記対物レンズとの間に、上記第１の光、上記第２の光および上記第３の光の光軸を上記対物レンズの光軸に一致させる合成プリズムを配置したことを特徴とする光学ヘッド。
【請求項７】
上記合成プリズムは、
上記第２の光および上記第３の光が入射する第１の面と、
該第１の入射面と非平行で上記第１の光が入射する第２の面と、
上記第２の面に設けられ、上記第２の光および上記第３の光は透過させ、上記第１の光は反射させる波長選択性膜とを有し、
上記第２の光および上記第３の光は、上記第１の面および上記第２の面を屈折透過させた後、上記波長選択性膜を透過させて、それらの光軸を上記対物レンズの光軸と一致させて出射させ、
上記第１の光は、上記波長選択性膜で反射させて上記対物レンズの光軸と一致させて出射させるように構成したことを特徴とする請求項６に記載の光学ヘッド。
【請求項８】
上記合成プリズムは、
上記第１の光が入射する第１の入射面を有する第１プリズムと、
上記第１プリズムに接合され、上記第２の光および上記第３の光が入射する第２の入射面を有する第２プリズムとを有し、
上記第１の入射面、上記第１プリズムおよび上記第２プリズムの接合面、上記第２の入射面は互いに非平行として、上記接合面には上記第１の光は透過させて上記第２の光は反射させる第１の波長選択性膜を設け、上記第２の入射面には上記第１の光および上記第２の光は透過させて上記第３の光は反射させる第２の波長選択性膜を設け、
上記第１の光は、上記第１の入射面を透過させた後、上記第１の波長選択性膜および上記第２の波長選択性膜を順次透過させて、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第２の光は、上記第２の波長選択性膜を透過させて上記第２プリズムに入射させた後、上記第１の波長選択性膜で反射させてから上記第２の波長選択性膜を透過させて、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記第２の波長選択性膜で反射させて、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とする請求項６に記載の光学ヘッド。
【請求項９】
上記一体型半導体レーザは、ハイブリッド型半導体レーザからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的に情報の記録／再生を行う光学式記録再生装置の光ディスクドライブ装置に設けられる光学ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学式記録再生装置は、波長７８０ｎｍ付近のレーザ光を使用した基板厚１．２ｍｍのＣＤから、波長６６０ｎｍ付近のレーザ光を使用した基板厚０．６ｍｍのＤＶＤ、さらに波長４０５ｎｍ付近のレーザ光を使用した基板厚０．１ｍｍの光ディスクの採用と、波長を短くすることによる高密度化が進められている。このため、光ディスクドライブ装置では、新しい種類の光ディスクに対応するだけでなく、過去の資産を生かすために、従来からある光ディスクに対応する光学ヘッドが求められている。
【０００３】
３種類の波長に対応するには、各々の波長に対応した合計３台の光学ヘッドを備える、あるいは２つの波長に対応する光学ヘッドと１つの波長に対応する光学ヘッドとの合計２台の光学ヘッドを備える方法もあるが、大きさ、価格の点では、１個の光学ヘッドで３種類の波長に対応することが理想である。
【０００４】
このような１台の光学ヘッドで３種類の波長に対応するものとして、例えば、３種類の波長の光を発光するレーザチップを同一パッケージに収容した一体型半導体レーザを用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、２種類の波長の光を発光するレーザチップを同一パッケージに収容した一体型半導体レーザも周知であることから（例えば、特許文献２参照）、この２波長に対応する一体型半導体レーザと、他の１つの波長に対応する半導体レーザとを用いて光学ヘッドを構成することも考えられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８７４９２号公報
【特許文献２】特開２００２−９２９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に開示のように、３種類の波長の光を発光する一体型半導体レーザを用いる場合には、パッケージ内で各波長のレーザチップが離間して配置されているため、例えばそのうちの１つのレーザチップから発光される光の光軸を対物レンズの光軸に合致させて一体型半導体レーザを設置すると、他の２つのレーザチップから発光される光は、対物レンズの光軸から外れて入射することになるため、レンズアクチュエータによって入射する光に対して対物レンズの中心位置を合わせても、収差の影響を受けて記録／再生性能が劣化すると言う問題が生じることになる。
【０００７】
このような問題は、特許文献２に開示されているような２種類の波長の光を発光する一体型半導体レーザを用いる場合にも同様に生じるものである。
【０００８】
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、全体を小型にでき、しかも簡単な構成で３種類の波長の光を対物レンズの光軸に一致して入射でき、基板厚の異なる各種の記録媒体に対して良好な記録／再生性能が得られる光学ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する請求項１に係る発明は、基板厚の異なる複数の記録媒体に集光するための１個の対物レンズと、該対物レンズを経て記録媒体に照射する波長の異なる３つの光を発光する３個の発光素子とを有する光学ヘッドにおいて、
上記波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光とし、上記第１の光を発光する発光素子を第１の発光素子、上記第２の光を発光する発光素子を第２の発光素子、上記第３の光を発光する発光素子を第３の発光素子として、
上記第１の発光素子および上記第２の発光素子は、これらを１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザとし、
上記一体型半導体レーザおよび上記第３の発光素子と、上記対物レンズとの間に、上記第１の光、上記第２の光および上記第３の光の光軸を上記対物レンズの光軸に一致させる合成プリズムを配置したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学ヘッドにおいて、上記合成プリズムは、
上記第１の光および上記第２の光が入射する第１の入射面と、
該第１の入射面と非平行で上記第３の光が入射する第２の入射面と、
上記第１の入射面および上記第２の入射面にそれぞれ非平行で、上記第１の光、上記第２の光、上記第３の光を出射させる出射面と、
上記第２の入射面に設けられ、上記第１の光および上記第２の光は反射させ、上記第３の光は透過させる波長選択性膜とを有し、
上記第１の光および上記第２の光は、上記第１の入射面を屈折透過させた後、上記波長選択性膜で反射させてから、上記出射面からそれらの光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記波長選択性膜を透過させた後、上記第２の入射面を屈折透過させてから、上記出射面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の光学ヘッドにおいて、上記合成プリズムは、
上記第１の光および上記第２の光が入射する第１の面、該第１の面に非平行な第２の面、上記第１の面および上記第２の面にそれぞれ非平行で、上記第１の光、上記第２の光、上記第３の光を出射させる第３の面を有する第１プリズムと、
上記第２の面に接合され、該第２の面と非平行で上記第３の光が入射する入射面を有する上記第１プリズムとは屈折率が異なる第２プリズムと、
上記第１プリズムと上記第２プリズムとの接合面に設けられ、上記第１の光および上記第３の光は透過させて上記第２の光は反射させる第１の波長選択性膜と、
上記第２プリズムの上記入射面に設けられ、上記第１の光は反射させて上記第３の光は透過させる第２の波長選択性膜とを有し、
上記第１の光は、上記第１プリズムの上記第１の面を屈折透過させた後、上記第１の波長選択性膜を透過させて上記第２プリズム内に屈折して入射させ、さらに上記第２の波長選択性膜で反射させた後、上記第１の波長選択性膜を透過させて上記第１プリズム内に屈折して入射させて、上記第３の面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第２の光は、上記第１の面を屈折透過させた後、上記第１の波長選択性膜で反射させて、上記第３の面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記第２の波長選択性膜を透過させて上記第２プリズム内に屈折して入射させ、さらに上記第１の波長選択性膜を透過させて上記第１プリズム内に屈折して入射させて、上記第３の面からその光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の光学ヘッドにおいて、上記合成プリズムは、
上記第１の光および上記第２の光が入射する第１の入射面を有する平行平面板と、
該平行平面板に接合され、上記第３の光が入射する第２の入射面、および上記第１の光、上記第２の光、上記第３の光を出射させる出射面を有する直角三角プリズムと、
上記平行平面板と上記直角三角プリズムとの接合面に設けられ、上記第１の光および上記第２の光は透過させて上記第３の光は反射させる波長選択性膜とを有し、
上記第１の光および上記第２の光は、上記第１の入射面を屈折透過させ、さらに上記波長選択性膜を透過させて上記第２の入射面で反射させた後、上記出射面を屈折透過させることにより、それらの光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記第２の入射面を透過させて上記波長選択性膜で反射させ、さらに上記第２の入射面で反射させた後、上記出射面から屈折透過させることにより、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の光学ヘッドにおいて、上記合成プリズムは、
平行平面板とビームスプリッタとを有し、
上記第１の光および上記第２の光は、上記平行平面板でそれらの光軸を一致させた後、上記ビームスプリッタを反射または透過させて、上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記ビームスプリッタを透過または反射させて、上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１４】
さらに、上記目的を達成する請求項６に係る発明は、基板厚の異なる複数の記録媒体に集光するための１個の対物レンズと、該対物レンズを経て記録媒体に照射する波長の異なる３つの光を発光する３個の発光素子とを有する光学ヘッドにおいて、
上記波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光とし、上記第１の光を発光する発光素子を第１の発光素子、上記第２の光を発光する発光素子を第２の発光素子、上記第３の光を発光する発光素子を第３の発光素子として、
上記第２の発光素子および上記第３の発光素子は、これらを１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザとし、
上記一体型半導体レーザおよび上記第１の発光素子と、上記対物レンズとの間に、上記第１の光、上記第２の光および上記第３の光の光軸を上記対物レンズの光軸に一致させる合成プリズムを配置したことを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の光学ヘッドにおいて、上記合成プリズムは、
上記第２の光および上記第３の光が入射する第１の面と、
該第１の入射面と非平行で上記第１の光が入射する第２の面と、
上記第２の面に設けられ、上記第２の光および上記第３の光は透過させ、上記第１の光は反射させる波長選択性膜とを有し、
上記第２の光および上記第３の光は、上記第１の面および上記第２の面を屈折透過させた後、上記波長選択性膜を透過させて、それらの光軸を上記対物レンズの光軸と一致させて出射させ、
上記第１の光は、上記波長選択性膜で反射させて上記対物レンズの光軸と一致させて出射させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８に係る発明は、請求項６に記載の光学ヘッドにおいて、上記合成プリズムは、
上記第１の光が入射する第１の入射面を有する第１プリズムと、
上記第１プリズムに接合され、上記第２の光および上記第３の光が入射する第２の入射面を有する第２プリズムとを有し、
上記第１の入射面、上記第１プリズムおよび上記第２プリズムの接合面、上記第２の入射面は互いに非平行として、上記接合面には上記第１の光は透過させて上記第２の光は反射させる第１の波長選択性膜を設け、上記第２の入射面には上記第１の光および上記第２の光は透過させて上記第３の光は反射させる第２の波長選択性膜を設け、
上記第１の光は、上記第１の入射面を透過させた後、上記第１の波長選択性膜および上記第２の波長選択性膜を順次透過させて、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第２の光は、上記第２の波長選択性膜を透過させて上記第２プリズムに入射させた後、上記第１の波長選択性膜で反射させてから上記第２の波長選択性膜を透過させて、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させ、
上記第３の光は、上記第２の波長選択性膜で反射させて、その光軸を上記対物レンズの光軸に一致させて出射させるように構成したことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学ヘッドにおいて、上記一体型半導体レーザは、ハイブリッド型半導体レーザからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によると、波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光として、第１の光および第２の光を発光する第１の発光素子および第２の発光素子を１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザとし、この一体型半導体レーザからの第１の光および第２の光のそれぞれの光軸と、第３の発光素子からの第３の光の光軸とを、合成プリズムにより対物レンズの光軸に一致させるようにしたので、簡単な構成で３種類の波長の光を対物レンズの光軸に一致して入射でき、基板厚の異なる各種の記録媒体に対して良好な記録／再生性能が得られると共に、全体の小型化が図れる。
【００１９】
請求項２の発明によると、合成プリズムを、非平行な面を有する１つのプリズムと波長選択性膜とを有して構成するので、簡単にできる。
【００２０】
請求項３の発明によると、合成プリズムを、それぞれ非平行な面を有する第１および第２プリズムと、第１の波長選択性膜と、第２の波長選択性膜とを有して構成するので、第１プリズムおよび第２プリズムの硝材選択の自由度も高くなり、より簡単にできる。
【００２１】
請求項４の発明によると、合成プリズムを、平行平面板と、直角三角プリズムと、それらの接合面に設けた波長選択性膜とを有して構成するので、簡単にできる。
【００２２】
請求項５の発明によると、合成プリズムを、平行平面板とビームスプリッタとを有して構成するので、より簡単にできる。
【００２３】
請求項６の発明によると、波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光として、第２の光および第３の光を発光する第２の発光素子および第３の発光素子を１つのパッケージに収容した一体型半導体レーザとし、この一体型半導体レーザからの第２の光および第３の光のそれぞれの光軸と、第１の発光素子からの第１の光の光軸とを、合成プリズムにより対物レンズの光軸に一致させるようにしたので、簡単な構成で３種類の波長の光を対物レンズの光軸に一致して入射でき、基板厚の異なる各種の記録媒体に対して良好な記録／再生性能が得られると共に、全体の小型化が図れる。
【００２４】
請求項７の発明によると、合成プリズムを、非平行な面を有する１つのプリズムと波長選択性膜とを有して構成するので、簡単にできる。
【００２５】
請求項８の発明によると、合成プリズムを、それぞれ非平行な面を有する第１および第２プリズムと、第１の波長選択性膜と、第２の波長選択性膜とを有して構成するので、第１プリズムおよび第２プリズムの硝材選択の自由度も高くなり、より簡単にできる。
【００２６】
請求項９の発明によると、一体型半導体レーザをハイブリッド型半導体レーザとしたので、所望の特性および２波長のものを容易に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明による光学ヘッドの実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成を示す図である。
【００２９】
本実施の形態は、波長４０５ｎｍ付近の第１の光を発光するレーザチップ１１および波長６６０ｎｍ付近の第２の光を発光するレーザチップ１２を一つのパッケージに収容したハイブリッド型半導体レーザ１３と、波長７８０ｎｍ付近の第３の光を発光する半導体レーザ１４とを用い、これらハイブリッド型半導体レーザ１３および半導体レーザ１４から出射される第１の光、第２の光、第３の光の光軸を、合成プリズム１５により対物レンズ１の光軸と一致させるようにしたものである。
【００３０】
ハイブリッド型半導体レーザ１３は、波長４０５ｎｍ付近の第１の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合はレーザチップ１１から第１の光を発光させ、波長６６０ｎｍ付近の第２の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合はレーザチップ１２から第２の光を発光させるようにして、このハイブリッド型半導体レーザ１０から出射される第１の光、第２の光をコリメータレンズ１６により平行光束として合成プリズム１５に入射させる。
【００３１】
また、半導体レーザ１４は、波長７８０ｎｍ付近の第３の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合に発光させて、その第３の光を回折格子１８に入射させて０次光と±１次光との３ビームを生成し、これらのビームをコリメータレンズ１７により平行光束として合成プリズム１５に入射させる。
【００３２】
合成プリズム１５は、例えばＳＦ１１の硝材に、第１の光および第２の光が入射する第１の入射面１５ａと、この第１の入射面１５ａと非平行で第３の光が入射する第２の入射面１５ｂと、第１の入射面１５ａおよび第２の入射面１５ｂにそれぞれ非平行で第１の光、第２の光、第３の光を出射させる出射面１５ｃとを形成すると共に、第２の入射面１５ｂに、第１の光および第２の光は反射させて第３の光は透過させる波長選択性膜１９を設けて構成する。波長選択性膜１９は、例えば酸化ケイ素膜と酸化チタン膜とを交互に積層してなる誘電体膜とする。
【００３３】
また、合成プリズム１５を利用して往復光路を分離するビームスプリッタを構成するため、合成プリズム１５の出射面１５ｃを対物レンズ１の光軸に対して４５度の斜面に形成すると共に、この出射面に例えばＰ偏光透過率１００％、Ｓ偏光反射率１００％の偏光膜２０を介して、例えばＢＫ７の硝材からなる直角三角プリズム２１を接合する。さらに、直角三角プリズム２１の対物レンズ１の光軸に直交する面２１ａには、開口制限機能を有するリング状のモニタ用光検出器２２を接合する。
【００３４】
本実施の形態では、ハイブリッド型半導体レーザ１３を、コリメータレンズ１６を経て合成プリズム１５の第１の入射面１５ａに入射する第２の光の入射角が、第１の光の入射角よりも大きくなるように配置して、第１の光、第２の光を第１の入射面１５ａを屈折透過させてビーム整形した後、第２の入射面１５ｂに設けた波長選択性膜１９で反射させることにより、それらの光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて出射面１５ｃを経て偏光膜２０にＰ偏光で入射させて該偏光膜２０を透過させ、直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００３５】
直角三角プリズム２１の面２１ａから出射する第１の光、第２の光は、その一部をモニタ用光検出器２２で受光して、その出力に基づいてレーザチップ１１，１２の発光量を調整し、モニタ用光検出器２２で受光されずに面２１ａから出射した円形状である第１の光、第２の光は、１／４波長板２３で円偏光に変換した後、反射ミラー２４で紙面垂直方向に反射させて対物レンズ１により記録媒体２に集光させ、情報の記録／再生を行う。なお、図１の一部には、反射ミラー２４、対物レンズ１および記録媒体２を９０度回転して示している。
【００３６】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第１の光、第２の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って、対物レンズ１および反射ミラー２４を経て１／４波長板２３で直線偏光に変換した後、直角三角プリズム２１の面２１ａを透過させて偏光膜２０に入射させる。偏光膜２０に入射する戻り光は、往路と復路で１／４波長板２３を２回通るので、偏光膜２０にＳ偏光で入射して反射される。
【００３７】
偏光膜２０で反射される戻り光は、直角三角プリズム２１から出射させた後、集光レンズ２５を経て平行平面板２６を屈折透過させ、これにより非点収差を与えて光検出器２７で受光して、公知の非点収差法によるフォーカスエラー、プッシュプル法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００３８】
一方、半導体レーザ１４から回折格子１８およびコリメータレンズ１７を経て出射される３ビームの第３の光は、合成プリズム１５の波長選択性膜１９を透過させて第２の入射面１５ｂに斜めから入射させる。この第２の入射面１５ｂにおける第３の光の入射位置は、中央のビームの入射位置を第１の光および第２の光の反射位置に一致させる。第２の入射面１５ｂに入射した第３の光は、該第２の入射面１５ｂを屈折透過させることにより、ビーム整形すると共に、その中央のビームの光軸を対物レンズ１の光軸と一致させて、第１の光および第２の光の場合と同様に、出射面１５ｃを経て偏光膜２０にＰ偏光で入射させて該偏光膜２０を透過させ、直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００３９】
直角三角プリズム２１の面２１ａから出射する第３の光は、その一部をモニタ用光検出器２２で受光して、その出力に基づいて半導体レーザ１４の発光量を調整し、モニタ用光検出器２２で受光されずに面２１ａから出射した第３の光は、１／４波長板２３で円偏光に変換した後、反射ミラー２４で紙面垂直方向に反射させて対物レンズ１により記録媒体２に集光させ、情報の記録／再生を行う。
【００４０】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第３の光の戻り光は、第１の光、第２の光の戻り光と同様に、対物レンズ１、反射ミラー２４および１／４波長板２３を経て直角三角プリズム２１に入射させて偏光膜２０で反射させ、この偏光膜２０で反射される戻り光を、直角三角プリズム２１から出射させた後、集光レンズ２５および平行平面板２６を経て光検出器２７で受光して、公知の非点収差法によるフォーカスエラー、３ビーム法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００４１】
本実施の形態によれば、波長４０５ｎｍ付近の第１の光を発光するレーザチップ１１と波長６６０ｎｍ付近の第２の光を発光するレーザチップ１２とを１つのパッケージに収容したハイブリッド型半導体レーザ１３とし、このハイブリッド型半導体レーザ１３からの第１の光、第２の光の光軸と、半導体レーザ１４から発光される波長７８０ｎｍ付近の第３の光の光軸とを、合成プリズム１５により対物レンズ１の光軸に一致させるようにしたので、簡単かつ小型な構成で３種類の波長の光を対物レンズ１の光軸に一致して入射でき、基板厚の異なる各種の記録媒体２に対して良好な記録／再生性能を得ることができる。また、合成プリズム１５は、互いに非平行な第１の入射面１５ａ、第２の入射面１５ｂ、出射面１５ｃを有する１つのプリズムと波長選択性膜１９とで構成できるので、簡単にできる。さらに、合成プリズム１５の出射面１５ｃに、偏光膜２０を介して直角三角プリズム２１を接合することにより、合成プリズム１５を利用して往復光路を分離するビームスプリッタを構成するようにしたので、光学系をより簡略化することができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、合成プリズム１５の第２の入射面１５ｂにおいて、第１〜第３の光の光軸を対物レンズ１の光軸に一致させるようにしたが、出射面１５ｃにおいて第１〜第３の光の光軸を対物レンズ１の光軸に一致させるように構成することもできる。また、往復光路を分離するビームスプリッタは、合成プリズム１５を利用することなく、合成プリズム１５から分離して設けることもできる。この場合は、合成プリズム１５の出射面１５ｃを対物レンズ１の光軸に対して垂直面に形成すればよい。
【００４３】
（第２実施の形態）
図２は、本発明の第２実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成を示す図である。
【００４４】
本実施の形態は、第１実施の形態において、半導体レーザ１４に代えてホログラムユニット３１を用いている。このホログラムユニット３１は、７８０ｎｍ付近の第３の光を発光するレーザチップ３２、３ビーム発生用の回折格子３３、第３の光の戻り光を回折させるホログラム３４、該ホログラム３４で回折された戻り光を受光する光検出器３５を有している。また、ホログラムユニット３１の使用に伴って、第１実施の形態の１／４波長板２３を省略すると共に、偏光膜２０に代えて無偏光膜（ハーフミラー）３６を設けている。さらに、本実施の形態では、ハイブリッド型半導体レーザ１３と光検出器２７との配置位置を第１実施の形態の場合と逆にしており、それに伴って合成プリズム１５もＸＺ面内で１８０度回転して配置している。
【００４５】
本実施の形態において、ハイブリッド型半導体レーザ１３からコリメータレンズ１６を経て出射される第１の光、第２の光は、合成プリズム１５の第１の入射面１５ａに斜めから入射させて該第１の入射面１５ａを屈折透過させてビーム整形した後、第２の入射面１５ｂに設けた波長選択性膜１９で反射させて、それらの光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて出射面１５ｃおよび無偏光膜３６を透過させ、直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００４６】
直角三角プリズム２１の面２１ａから出射する第１の光、第２の光は、その一部をモニタ用光検出器２２で受光して、その出力に基づいてレーザチップ１１，１２の発光量を調整し、モニタ用光検出器２２で受光されずに面２１ａから出射した円形状である第１の光、第２の光は、反射ミラー２４で紙面垂直方向に反射させて対物レンズ１により記録媒体２に集光させ、情報の記録／再生を行う。なお、図２の一部には、反射ミラー２４、対物レンズ１および記録媒体２を９０度回転して示している。
【００４７】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第１の光、第２の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って、対物レンズ１および反射ミラー２４を経て直角三角プリズム２１の面２１ａを透過させて無偏光膜３６に入射させ、該無偏光膜３６で反射される戻り光を、第１実施の形態と同様に、直角三角プリズム２１から出射させた後、集光レンズ２５および平行平面板２６を経て光検出器２７で受光して、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００４８】
一方、ホログラムユニット３１内でレーザチップ３２から出射される第３の光は、回折格子３３で３ビームにしてホログラム３４を経てホログラムユニット３１から出射させ、コリメータレンズ１７を経て合成プリズム１５の波長選択性膜１９を透過させて第２の入射面１５ｂに斜めから入射させる。この第２の入射面１５ｂへの第３の光の入射位置は、第１実施の形態と同様に、中央のビームの入射位置を第１の光および第２の光の反射位置と一致させる。第２の入射面１５ｂに入射した第３の光は、該第２の入射面１５ｂを屈折透過させることにより、ビーム整形すると共に、その中央のビームの光軸を対物レンズ１の光軸と一致させて、第１の光および第２の光の場合と同様に、出射面１５ｃおよび無偏光膜３６を透過させて、直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００４９】
直角三角プリズム２１の面２１ａから出射する第３の光は、その一部をモニタ用光検出器２２で受光して、その出力に基づいて半導体レーザ１４の発光量を調整し、モニタ用光検出器２２で受光されずに面２１ａから出射した第３の光は、反射ミラー２４で紙面垂直方向に反射させて対物レンズ１により記録媒体２に集光させ、情報の記録／再生を行う。
【００５０】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第３の光の戻り光は、往路と逆の光路を辿って、対物レンズ１および反射ミラー２４を経て、直角三角プリズム２１の面２１ａを透過させて無偏光膜３６に入射させ、該無偏光膜３６を透過する戻り光を、合成プリズム１５の出射面１５ｃ、第２の入射面１５ｂおよび波長選択性膜１９を透過させてコリメータレンズ１７を経てホログラムユニット３１に入射させる。
【００５１】
ホログラムユニット３１に入射する第３の光の戻り光は、ホログラム３４で回折させて光検出器３５で受光して、公知の方法である非点収差法によるフォーカスエラー、３ビーム法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００５２】
本実施の形態によれば、第１実施の形態と同様の効果が得られる他、７８０ｎｍ付近の第３の光を発光するレーザチップ３２、３ビーム発生用の回折格子３３、ホログラム３４および光検出器３５を有するホログラムユニット３１を用いたので、構成をより簡略化することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態においても、合成プリズム１５を、その出射面１５ｃにおいて第１〜第３の光の光軸を対物レンズ１の光軸に一致させるように構成することもできる。また、往復光路を分離するビームスプリッタを、合成プリズム１５を利用することなく、合成プリズム１５から分離して設けることもできる。
【００５４】
（第３実施の形態）
図３は、本発明の第３実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成を示す図である。
【００５５】
本実施の形態は、第１実施の形態の合成プリズム１５に代えて、図３に示す合成プリズム４１を用いる。この合成プリズム４１は、第１の光および第２の光が入射する第１の面４２ａ、該第１の面４２ａに非平行な第２の面４２ｂ、第１の面４２ａおよび第２の面４２ｂにそれぞれ非平行で、第１の光、第２の光、第３の光を出射させる第３の面４２ｃを有する第１プリズム４２と、第２の面４２ｂに接合され、該第２の面４２ｂと非平行で第３の光が入射する入射面４３ａを有する第１プリズム４２と屈折率が異なる第２プリズム４３と、第１プリズム４２と第２プリズム４３との接合面に設けられ、第１の光および第３の光は透過させて第２の光は反射させる第１の波長選択性膜４４と、第２プリズム４３の入射面４３ａに設けられ、第１の光は反射させて第３の光は透過させる第２の波長選択性膜４５とを有している。
【００５６】
また、ハイブリッド型半導体レーザ１３は、コリメータレンズ１６を経て第１プリズム４２の第１の面４２ａに入射する第１の光の入射角が第２の光の入射角よりも大きくなるように配置する。
【００５７】
このようにして、コリメータレンズ１６を経て第１プリズム４２に入射する第１の光は、第１の面４２ａを屈折透過させてビーム整形した後、第１の波長選択性膜４４を透過させて第２プリズム４３内に屈折して入射させ、さらに第２の波長選択性膜４５で反射させた後、第１の波長選択性膜４４を透過させて第１プリズム４２内に屈折して入射させることにより、その光軸を対物レンズ１（図１参照）の光軸に一致させて、第３の面４２ｃおよび偏光膜２０を透過させて直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００５８】
また、コリメータレンズ１６を経て第１プリズム４２に入射する第２の光は、第１の面４２ａを屈折透過させてビーム整形し、さらに第１の光の光軸と交差させた後、第１の波長選択性膜４４で反射させることにより、その光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて、第３の面４２ｃおよび偏光膜２０を透過させて直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００５９】
一方、図１に示した半導体レーザ１４から回折格子１８およびコリメータレンズ１７を経て入射する３ビームの第３の光は、第２の波長選択性膜４５を透過させて入射面４３ａから第２プリズム４３内に屈折して入射させ、さらに第１の波長選択性膜４４を透過させて第１プリズム４２内に屈折して入射させることにより、ビーム整形すると共に、その光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて、第３の面４２ｃおよび偏光膜２０を透過させて直角三角プリズム２１の面２１ａから出射させる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、上記のようにしてハイブリッド型半導体レーザ１３からの第１の光および第２の光と、半導体レーザ１４からの第３の光とのそれぞれ光軸を、合成プリズム４１で対物レンズ１の光軸に一致させるため、合成プリズム４１の第１プリズム４２は屈折率の高い硝材（例えば、ＳＦ系）で形成し、第２プリズム４３は屈折率の低い硝材（例えば、ＢＫ系）で形成する。
【００６１】
その他の構成は、第１実施の形態と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態によれば、合成プリズム４１を、それぞれ非平行な面を有する第１プリズム４２および第２プリズム４３と、第１の波長選択性膜４４と、第２の波長選択性膜４５とを有して構成するので、第１プリズム４２および第２プリズム４３の硝材選択の自由度も高くなり、より簡単にできる利点がある。
【００６３】
なお、本実施の形態では、合成プリズム４１を構成する第１プリズム４２の第２の面４２ｂにおいて、第１〜第３の光の光軸を対物レンズ１の光軸に一致させるようにしたが、第１プリズム４２の第３の面４２ｃにおいて第１〜第３の光の光軸を対物レンズ１の光軸に一致させるように構成することもできる。また、往復光路を分離するビームスプリッタは、合成プリズム１５を利用することなく、合成プリズム１５から分離して設けることもできる。さらに、本実施の形態の合成プリズム４１は、第２実施の形態に適用することもできる。
【００６４】
（第４実施の形態）
図４は、本発明の第４実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成を示す図である。
【００６５】
本実施の形態は、図２に示した構成において、ハイブリッド型半導体レーザ１３に代えてハイブリッド型ホログラムユニット５１を用い、合成プリズム１５に代えて合成プリズム６１を用い、さらに反射ミラー２４と対物レンズ１との間に波長選択開口フィルタ７１を配置したものである。
【００６６】
ハイブリッド型ホログラムユニット５１は、第１の光を発光するレーザチップ５２、第２の光を発光するレーザチップ５３、３ビーム生成用の回折格子５４、第１の光の戻り光を回折させる第１のホログラム５５、第２の光の戻り光を回折させる第２のホログラム５６、第１のホログラム５５で回折された第１の光の戻り光を受光する第１の光検出器５７、第２のホログラム５６で回折された第２の光の戻り光を受光する第２の光検出器５８を有しており、第１の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合は、レーザチップ５２から第１の光を発光させ、その第１の光を回折格子５４に入射させて０次光と±１次光との３ビームを生成し、これらのビームを第１のホログラム５５および第２のホログラム５６を０次光として透過させてコリメータレンズ１６により平行光束として合成プリズム６１に入射させる。
【００６７】
同様に、第２の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合は、レーザチップ５３から第２の光を発光させ、その第２の光を回折格子５４に入射させて３ビームを生成し、これらのビームを第１のホログラム５５および第２のホログラム５６を０次光として透過させてコリメータレンズ１６により平行光束として合成プリズム６１に入射させる。
【００６８】
なお、第１のホログラム５５および第２のホログラム５６は、透明基板の両面に形成することもできるし、第１のホログラム５５を第１透明基板の凹部に形成し、第２のホログラム５６を第２透明基板の凹部に形成して、これら第１透明基板および第２透明基板を、第１のホログラム５５および第２のホログラム５６を内側にして接合してもよい。また、フォーカスエラーをダブルナイフエッジ法により検出する場合には、第１のホログラム５５および第２のホログラム５６を、それぞれ円形でかつ中心を通って複数領域に分割（例えば、２分割、３分割または４分割）して形成すると共に、それらの中心をレーザチップ５２および５３の発光点間の距離に応じてずらして形成する。
【００６９】
また、ホログラムユニット３１は、図２の場合と同様に、第３の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合に、レーザチップ３２から第３の光を発光させ、その第２の光を回折格子３３に入射させて３ビームを生成し、これらのビームをホログラム３４を０次光として透過させてコリメータレンズ１７により平行光束として合成プリズム６１に入射させる。
【００７０】
合成プリズム６１は、第１の光および第２の光が入射する第１の入射面６２ａを有する平行平面板６２と、該平行平面板６２に接合され、第３の光が入射する第２の入射面６３ａおよび第１の光、第２の光、第３の光を出射させる出射面６３ｂを有する直角三角プリズム６３と、平行平面板６２と直角三角プリズム６３との接合面に設けられ、第１の光および第２の光は透過させて第３の光は反射させる波長選択性膜６４とを有して構成する。なお、本実施の形態では、平行平面板６２と直角三角プリズム６３との屈折率を等しくするが、異ならせてもよい。
【００７１】
本実施の形態では、ハイブリッド型ホログラムユニット５１を、コリメータレンズ１６を経て合成プリズム６１の第１の入射面６２ａに入射する第１の光の入射角が、第２の光の入射角よりも大きくなるように配置して、第１の光、第２の光を合成プリズム６１の第１の入射面６２ａを屈折透過させた後、波長選択性膜６４を透過させて第２の入射面６３ａで反射させ、さらに出射面６３ｂを屈折透過させることにより、それらの中央のビームの光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて合成プリズム６１から出射させる。
【００７２】
合成プリズム６１から出射する第１の光、第２の光は、反射ミラー２４で反射させた後、波長選択開口フィルタ７１により波長に応じた開口に制御して、対物レンズ１により記録媒体２に集光させ、情報の記録／再生を行う。
【００７３】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第１の光、第２の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って、対物レンズ１、波長選択開口フィルタ７１、反射ミラー２４、合成プリズム７１およびコリメータレンズ１６を経てハイブリッド型ホログラムユニット５１に入射させ、第１の光の戻り光の場合には第１のホログラム５５で回折させて第１の光検出器５７で受光して、公知の方法であるビームサイズ法やダブルナイフエッジ法によるフォーカスエラーおよび３ビーム法や位相差法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出し、第２の光の戻り光の場合には第２のホログラム５６で回折させて第２の光検出器５８で受光して、公知の方法であるビームサイズ法やダブルナイフエッジ法によるフォーカスエラーおよび３ビーム法や位相差法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００７４】
一方、ホログラムユニット３１は、本実施の形態では、該ホログラムユニット３１から出射される３ビームの中央のビームが、合成プリズム６１の第２の入射面６３ａに垂直に入射するように配置し、この第２の入射面６３ａに入射した第３の光を、該第２の入射面６３ａを透過させた後、波長選択性膜６４で反射させ、さらに第２の入射面６３ａで反射させてから出射面６３ｂを屈折透過させることにより、その中央のビームの光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて合成プリズム６１から出射させる。
【００７５】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第３の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って、対物レンズ１、波長選択開口フィルタ７１、反射ミラー２４、合成プリズム６１およびコリメータレンズ１７を経てホログラムユニット３１に入射させ、第２実施の形態と同様に、ホログラム３４で回折させて光検出器３５で受光して、公知の方法であるビームサイズ法やダブルナイフエッジ法によるフォーカスエラー、３ビーム法や位相差法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００７６】
本実施の形態によれば、ハイブリッド型ホログラムユニット５１を用いて、記録媒体２に応じて第１の光、第２の光を発光させると共に、その戻り光を受光するようにしたので、構成を簡単にできる。また、合成プリズム６１を、平行平面板６２と、直角三角プリズム６３と、それらの接合面に設けた波長選択性膜６４とを有して構成するので、簡単にできる。
【００７７】
（第５実施の形態）
図５は、本発明の第５実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成を示す図である。
【００７８】
本実施の形態は、第１実施の形態で示したハイブリッド型半導体レーザ１３および半導体レーザ１４からの第１の光、第２の光、第３の光の光軸を、平行平面板７５とビームスプリッタ７６とを有してなる合成プリズム７７により、対物レンズ１の光軸と一致させるようにしたものである。
【００７９】
図５において、ハイブリッド型半導体レーザ１３のレーザチップ１１から出射される波長４０５ｎｍ付近の第１の光、およびレーザチップ１２から出射される波長６６０ｎｍ付近の第２の光は、コリメータレンズ１６により平行光束にして合成プリズム７７の平行平面板７５に入射させる。本実施の形態では、平行平面板７５の入射面７５ａに対して、第２の光を４５度の入射角で入射させ、第１の光は４５度よりも小さい角度で入射させる。
【００８０】
平行平面板７５の入射面７５ａに入射した第２の光は、該入射面７５ａで反射させてビームスプリッタ７６に入射させ、第１の光は入射面７５ａを屈折透過させた後、入射面７５ａと平行な面７５ｂで反射させ、さらに入射面７５ａを屈折透過させることにより、その光軸を第２の光の光軸と一致させてビームスプリッタ７６に入射させる。
【００８１】
ビームスプリッタ７６に入射した第１の光、第２の光のうち、該ビームスプリッタ７６を透過した光は、モニタ用光検出器７８で受光して、その出力に基づいて第１の光、第２の光の発光量を制御するようにし、ビームスプリッタ７６で反射される第１の光、第２の光は、対物レンズ１の光軸と一致させて出射させて、波長選択開口フィルタ７１を経て対物レンズ１により対応する基板厚の記録媒体２に照射して、情報の記録／再生を行う。
【００８２】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第１の光、第２の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って、対物レンズ１および波長選択開口フィルタ７１を経て合成プリズム７７に入射させてビームスプリッタ７６で反射させ、さらに平行平面板７５の入射面７５ａおよびそれと平行な面７５ｂを屈折透過させた後、非点収差発生機能および集光機能を有するマルチレンズ７９を経て光検出器８０で受光して、公知の方法によりフォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００８３】
一方、半導体レーザ１４から出射される波長７８０ｎｍ付近の第３の光は、コリメータレンズ１７で平行光束にして合成プリズム７７のビームスプリッタ７６に入射させ、該ビームスプリッタ７６で反射される第３の光はモニタ用光検出器７８で受光して、その出力に基づいて第３の光の発光量を制御するようにし、ビームスプリッタ７６を透過する第３の光は、対物レンズ１の光軸と一致させて出射させて、波長選択開口フィルタ７１を経て対物レンズ１により対応する基板厚の記録媒体２に照射して、情報の記録／再生を行う。
【００８４】
また、情報の再生において、記録媒体２で反射される第３の光の戻り光は、第１の光、第２の光の戻り光の場合と同様に、往路とは逆の経路を辿って合成プリズム７７に入射させてビームスプリッタ７６で反射させ、さらに平行平面板７５の入射面７５ａおよびそれと平行な面７５ｂを屈折透過させた後、マルチレンズ７９を経て光検出器８０で受光して、公知の方法によりフォーカスエラーおよびトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出する。
【００８５】
本実施の形態によれば、合成プリズム７７を、平行平面板７５とビームスプリッタ７６とを有して構成するので、より簡単にできる。
【００８６】
なお、図５では、マルチレンズ７９を用いたが、これに代えて平行平面板７５とビームスプリッタ７６との間に単レンズを配置し、ハイブリッド型半導体レーザ１３からの第１の光および第２の光は、コリメータレンズ１６と単レンズにより平行光にして対物レンズ１に導き、記録媒体２からの第１の光、第２の光および第３の光の戻り光は、単レンズで集光して平行平面板７５を経て光検出器８０で受光して、非点収差法や差動非点収差法によるフォーカスエラー、差動位相差法や３ビーム法によるトラッキングエラーを検出すると共に、記録媒体２に記録されている記録信号を検出するように構成することもできる。
【００８７】
（第６実施の形態）
図６および図７は本発明の第６実施の形態を示すもので、図６は光学ヘッドの要部断面図であり、図７は図６に示すレンズアクチュエータ部分の断面図である。なお、図６および図７において、説明に不要な部品等は省略していると共に、ハッチングについても図が煩雑なるため一部省略している。
【００８８】
図６および図７において、対物レンズ１はホルダ１０２に装着され、このホルダ１０２にフォーカスコイル１０３、トラッキングコイル１０４ａ、１０４ｂが接着されている。また、ホルダ１０２には、ベリリウム銅製の４本のワイヤバネ１０５ａ〜１０５ｄ（１０５ｄは図示せず）の一端が装着され、これらワイヤバネ１０５ａ〜１０５ｄにフォーカスコイル１０３、トラッキングコイル１０４ａ、１０４ｂの端末が接続されている。ワイヤバネ１０５ａ〜１０５ｄの他端はバネウケ１０６に接着され、これによりホルダ１０２はワイヤバネ１０５ａ〜１０５ｄを介してディスク状の記録媒体２の垂直方向（Ｚ方向）および半径方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されている。ワイヤバネ１０５ａ〜１０５ｄは、図示しないフレキシブル基板を介して、さらに外部の電気回路に接続される。バネウケ１０６は、鉄製のベース１０７に固定されている。ベース１０７の曲げ立ち上げ部１０８ａ、１０８ｂには、磁界を発生させる磁石１０９ａ、１０９ｂも固定されている。以上のベース１０７上に組み立てられた対物レンズ１を駆動するための機構をレンズアクチュエータ１１０と呼ぶ。
【００８９】
レンズアクチュエータ１１０は、キャリッジ１２１に固定されている。キャリッジ１２１は、軸受部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを介して軸１２３ａ、１２３ｂに支持されている。これにより、キャリッジ１２１は、記録媒体２の半径方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されていることになる。キャリッジ１２１は、記録媒体２の最内周に移動したときに、記録媒体２を回転させるモータ１２４（２点鎖線で外形を示す）に干渉しないように、Ｘ（−）端に円弧状形状１２５を有している。
【００９０】
キャリッジ１２１には、波長６６０ｎｍ付近のレーザ光（第２の光）を発光するレーザチップ１３３と波長７８０ｎｍ付近のレーザ光（第３の光）を発光するレーザチップ１３４とを有するハイブリッド型半導体レーザ１３０が、イタ１３２を介して取り付けられている。イタ１３２は、ハイブリッド型半導体レーザ１３０の位置調整を行うためのもので、ネジ１３５ａ，１３５ｂによってキャリッジ１２１に固定される。
【００９１】
ハイブリッド型半導体レーザ１３０から対物レンズ１までの光路には、回折格子１４１、反射ミラー１４２、コリメータレンズ１４３、合成プリズム１４４、偏光ビームスプリッタ１４５、１／４波長板１４６、反射ミラー１４７、および波長選択開口フィルタ１４８がこの順序で配置されている。
【００９２】
また、キャリッジ１２１には、波長４０５ｎｍ付近のレーザ光（第１の光）を発光する半導体レーザ１５０が、イタ１５１を介して取り付けられている。イタ１５１は、イタ１３２と同様に、半導体レーザ１５０の位置調整を行うためのもので、ネジ１５２ａ，１５２ｂによりキャリッジ１２１に固定される。
【００９３】
半導体レーザ１５０から対物レンズ１までの光路には、コリメータレンズ１５３、合成プリズム１４４、偏光ビームスプリッタ１４５、１／４波長板１４６、反射ミラー１４７、および波長選択開口フィルタ１４８がこの順序で配置されており、合成プリズム１４４から対物レンズ１に至る光路の光学部品は、ハイブリッド半導体レーザ１３０と共通になっている。
【００９４】
なお、本実施の形態において、コリメータレンズ１４３および１５３は、鏡筒１５４（コリメータレンズ１４３の鏡筒は図示を省略してある）を介してキャリッジ１２１に光軸方向の位置を調整可能に固定され、回折格子１４１、反射ミラー１４２、合成プリズム１４４、偏光ビームスプリッタ１４５、および反射ミラー１４７はキャリッジ１２１に直接固定され、１／４波長板１４６は偏光ビームスプリッタ１４５に接合され、波長選択開口フィルタ１４８はホルダ１０２に保持されている。
【００９５】
また、合成プリズム１４４は、第２の光および第３の光が入射する第１の面１４４ａと、該第１の入射面１４４ａと非平行で第１の光が入射する第２の面１４４ｂと、該第２の面に設けられ、第２の光および第３の光は透過させ、第１の光は反射させる波長選択性膜１５５とを有し、第２の光および第３の光は、第１の面１４４ａおよび第２の面１４４ｂを屈折透過させた後、波長選択性膜１５５を透過させて、それらの光軸を対物レンズ１の光軸と一致させて出射させ、第１の光は、波長選択性膜１５５で反射させて対物レンズ１の光軸と一致させて出射させるように構成されている。
【００９６】
さらに、偏光ビームスプリッタ１４５は、Ｐ偏光に対しては８０％を透過して、残りの２０％を反射し、Ｓ偏光に対しては１００％反射する偏光膜１４５ａを有して構成されている。
【００９７】
本実施の形態において、ハイブリッド型半導体レーザ１３０から出射される直線偏光の第２の光および第３の光は、回折格子１４１で３ビームとされた後、反射ミラー１４２で反射されてコリメータレンズ１４３に入射し、ここで平行光とされて合成プリズム１４４の第１の面１４４ａを屈折透過してビーム整形され、さらに第２の面１４４ｂを屈折透過した後、波長選択性膜１５５を透過して、それらの光軸が対物レンズ１の光軸と一致されて出射される。
【００９８】
合成プリズム１４４を透過した第２の光および第３の光は、Ｐ偏光で偏光ビームスプリッタ１４５に入射し、その偏光膜１４５ａで２０％が反射されて８０％が透過し、その透過光が１／４波長板１４６で円偏光にされ、さらに反射ミラー１４７で反射されて波長選択開口フィルタ１４８を経て対物レンズ１により記録媒体２に照射されるようになっている。なお、偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射される第２の光および第３の光は、キャリッジ１２１に固定されたモニタ用光検出器１５６で受光されるようになっている。
【００９９】
また、記録媒体２で反射される第２の光および第３の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射される。この偏光膜１４５ａで反射される戻り光の光路には、非点収差発生機能および集光機能を有するマルチレンズ１５７が鏡筒１５８を介してキャリッジ１２１に光軸方向に位置調整可能に固定されていると共に、光検出器１５９がキャリッジ１２１に固定されており、戻り光は偏光膜１４５ａで反射された後、マルチレンズ１５７を経て光検出器１５９で受光されるようになっている。
【０１００】
一方、半導体レーザ１５０から出射される第１の光は、コリメータレンズ１５７で平行光とされた後、合成プリズム１４４の第２の面１４４ｂに入射して該第２の面１４４ｂの波長選択性膜１５５で反射されることにより、その光軸が対物レンズ１の光軸と一致されて出射される。
【０１０１】
合成プリズム１４４で反射された第１の光は、上記の第２の光および第３の光と同様に、Ｐ偏光で偏光ビームスプリッタ１４５に入射し、その偏光膜１４５ａで２０％が反射されて８０％が透過し、その透過光が１／４波長板１４６で円偏光にされ、さらに反射ミラー１４７で反射されて波長選択開口フィルタ１４８を経て対物レンズ１により記録媒体２に照射されるようになっている。なお、偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射される第１の光は、キャリッジ１２１に固定されたモニタ用光検出器１５６で受光されるようになっている。
【０１０２】
記録媒体２で反射される第１の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って、第２の光および第３の光と同様に、偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射された後、マルチレンズ１５７を経て光検出器１５９で受光されるようになっている。
【０１０３】
次に、以上のように構成された本実施の形態の動作について説明する。
【０１０４】
波長４０５ｎｍ付近の第１の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合は、半導体レーザ１５０を発光させる。半導体レーザ１５０から発せられた第１の光は、コリメータレンズ１５３で平行光にされた後、合成プリズム１４４の波長選択性膜１５５で反射されてその光軸が対物レンズ１の光軸と一致され、さらに偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａをＰ偏光で透過して、１／４波長板１４６を経由して反射ミラー１４７で光路をＺ方向に向けられて、波長選択開口フィルタ１４８を経て対物レンズ１により記録媒体２上に照射されてスポットを形成する。
【０１０５】
また、偏光ビームスプリッタ１４５に入射した第１の光の一部は偏光膜１４５ａで反射されて、モニタ用光検出器１５６で受光され、その出力に基づいて半導体レーザ１５０からの第１の光の発光量の調整が行われる。
【０１０６】
一方、記録媒体２で反射される第１の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射された後、マルチレンズ１５７を経て光検出器１５９で受光され、その出力に基づいて公知の方法によりフォーカスエラー、トラッキングエラーおよび記録信号の検出が行われる。
【０１０７】
ここで、フォーカスエラーが検出された場合は、フォーカスコイル１０３に電流を流すことによって、ホルダ１０２を記録媒体２に垂直なＺ方向に駆動する。トラッキングエラーが検出された場合は、トラッキングコイル１０４ａ、１０４ｂに電流を流すことによって、ホルダ１０２を記録媒体２の半径方向（Ｘ方向）に駆動する。異なるトラックにアクセスする場合は、図示していない駆動手段によって、キャリッジ１２１ごとホルダ１０２を記録媒体２の半径方向に駆動する。以上のようにして、ホルダ１０２およびそれに固定された対物レンズ１はフォーカス制御、トラッキング制御、アクセス制御される。
【０１０８】
また、波長６６０ｎｍ付近の第２の光に対応した記録媒体１１が装置にセットされた場合は、ハイブリッド型半導体レーザ１３０のレーザチップ１３３を発光させる。レーザチップ１３３から発せられた第２の光は、回折格子１４１に入射して、トラッキング信号検出をディファレンスプッシュプル方式あるいは３ビーム方式で行うために、０次光と±１次光とに分けられる。その後、反射ミラー１４２で反射されてコリメータレンズ１４３で平行光にされて合成プリズム１４４の第１の面１４４ａに入射する。
【０１０９】
合成プリズム１４４の第１の面１４４ａに入射した第２の光は、該第１の面１４４ａを屈折透過してビーム整形され、さらに第２の面１４４ｂを屈折透過した後、波長選択性膜１５５を透過して、その光軸が対物レンズ１の光軸と一致されて出射される。
【０１１０】
合成プリズム１４４を透過した第２の光は、偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａをＰ偏光で透過して、１／４波長板１４６を経由して反射ミラー１４７で光路をＺ方向に向けられ、波長選択開口フィルタ１４８を経て対物レンズ１により記録媒体２上に照射されてスポットを形成する。
【０１１１】
また、偏光ビームスプリッタ１４５に入射した第２の光の一部は、偏光膜１４５ａで反射されてモニタ用光検出器１５６で受光され、その出力に基づいてレーザチップ１３３の発光量の調整が行われる。
【０１１２】
一方、記録媒体２で反射される第２の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射され、さらにマルチレンズ１５７を経て光検出器１５９で受光され、その出力に基づいて公知の方法によりフォーカスエラー、トラッキングエラーおよび記録信号の検出が行われる。なお、フォーカスエラー、トラッキングエラーが検出された場合の動作などは、上述した第１の光の場合と同じである。
【０１１３】
また、波長７８０ｎｍ付近の第３の光に対応した記録媒体２が装置にセットされた場合は、ハイブリッド型半導体レーザ１３０のレーザチップ１３４を発光させる。レーザチップ１３４から発せられた第３の光は、上記の第２の光の場合と同様にして、回折格子１４１で０次光と±１次光とに分けられた後、反射ミラー１４２で反射されてコリメータレンズ１４３により平行光とされ、さらに合成プリズム１４４の第１の面１４４ａを屈折透過してビーム整形されて第２の面１４４ｂを屈折透過した後、波長選択性膜１５５を透過して、その光軸が対物レンズ１の光軸と一致されて出射される。
【０１１４】
合成プリズム１４４を透過した第３の光は、偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａをＰ偏光で透過して、１／４波長板１４６を経由して反射ミラー１４７で光路をＺ方向に向けられ、波長選択開口フィルタ１４８を経て対物レンズ１により記録媒体２上に照射されてスポットを形成する。
【０１１５】
また、偏光ビームスプリッタ１４５に入射した第３の光の一部は、偏光膜１４５ａで反射されてモニタ用光検出器１５６で受光され、その出力に基づいてレーザチップ１３４の発光量の調整が行われる。
【０１１６】
一方、記録媒体２で反射される第３の光の戻り光は、往路とは逆の経路を辿って偏光ビームスプリッタ１４５の偏光膜１４５ａで反射され、さらにマルチレンズ１５７を経て光検出器１５９で受光され、その出力に基づいて公知の方法によりフォーカスエラー、トラッキングエラーおよび記録信号の検出が行われる。なお、フォーカスエラー、トラッキングエラーが検出された場合の動作などは、上述した第１の光の場合と同じである。
【０１１７】
本実施の形態によれば、波長の異なる３つの光を、波長の短い方から第１の光、第２の光、第３の光として、第２の光および第３の光を発光する第２の発光素子および第３の発光素子を１つのパッケージに収容したハイブリッド型半導体レーザ１３０とし、このハイブリッド型半導体レーザ１３０からの第２の光および第３の光のそれぞれの光軸と、半導体レーザ１５０からの第１の光の光軸とを、合成プリズム１４４により対物レンズ１の光軸に一致させるようにしたので、簡単な構成で３種類の波長の光を対物レンズ１の光軸に一致して入射でき、基板厚の異なる各種の記録媒体２に対して良好な記録／再生性能が得られると共に、全体の小型化が図れる。
【０１１８】
また、合成プリズム１４４は、非平行な第１の面１４４ａおよび第２の面１４４ｂを有する１つのプリズムと波長選択性膜１５５とを有して構成できるので、簡単にできる。
【０１１９】
（第７実施の形態）
図８は、本発明の第７実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成を示す図である。
【０１２０】
本実施の形態は、合成プリズム１６０を、第１の光が入射する第１の入射面１６１ａを有する第１プリズム１６１と、該第１プリズム１６１に接合され、第２の光および第３の光が入射する第２の入射面１６２ａを有する第２プリズム１６２とを有し、第１の入射面１６１ａ、第１プリズム１６１および第２プリズム１６２の接合面、第２の入射面１６２ａは互いに非平行として、接合面には第１の光は透過させて第２の光は反射させる第１の波長選択性膜１６３を設け、第２の入射面１６２ａには第１の光および第２の光は透過させて第３の光は反射させる第２の波長選択性膜１６４を設けて構成する。なお、第１プリズム１６１および第２プリズム１６２は、例えばＳＦ１１で形成する。
【０１２１】
半導体レーザ１５０からの第１の光は、コリメータレンズ１６５で平行光とした後、反射ミラー１６６で反射させて、合成プリズム１６０の第１プリズム１６１の第１の入射面１６１ａに入射させる。この第１の入射面１６１ａに入射した第１の光は、該第１の入射面１６１ａを屈折透過させてビーム整形した後、第１の波長選択性膜１６３を透過させて第２プリズム１６２に入射させ、その第２の入射面１６２ａを屈折透過させて第２の波長選択性膜１６４を透過させることにより、その光軸を対物レンズ１（図６参照）の光軸に一致させて合成プリズム１６０から出射させる。
【０１２２】
また、ハイブリッド型半導体レーザ１３０からの第２の光は、コリメータレンズ１６７で平行光とした後、合成プリズム１６０の第２の波長選択性膜１６４を透過させ、さらに第２プリズム１６２の第２の入射面１６２ａを屈折透過させてビーム整形した後、第１の波長選択性膜１６３で反射させ、さらに第２の入射面１６２ａを屈折透過させて第２の波長選択性膜１６４を透過させることにより、その光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて合成プリズム１６０から出射させる。
【０１２３】
さらに、ハイブリッド型半導体レーザ１３０からの第３の光は、コリメータレンズ１６７で平行光とした後、合成プリズム１６０の第２の波長選択性膜１６４で反射させることにより、その光軸を対物レンズ１の光軸に一致させて合成プリズム１６０から出射させる。
【０１２４】
その他の構成は、図６および図７に示した第６実施の形態と同様である。
【０１２５】
本実施の形態によれば、合成プリズム１６０を、それぞれ非平行な面を有する第１プリズム１６１および第２プリズム１６２と、第１の波長選択性膜１６３と、第２の波長選択性膜１６４とを有して構成するので、第１プリズム１６１および第２プリズム１６２の硝材選択の自由度も高くなり、より簡単にできる。
【０１２６】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、一体型半導体レーザは、ハイブリッド型に限らず、モノリシック型のものを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の第１実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成図である。
【図２】同じく、第２実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成図である。
【図３】同じく、第３実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成図である。
【図４】同じく、第４実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成図である。
【図５】同じく、第５実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成図である。
【図６】同じく、第６実施の形態における光学ヘッドの要部断面図である。
【図７】図６に示すレンズアクチュエータ部分の断面図である。
【図８】本発明の第７実施の形態における光学ヘッドの光学系の要部構成図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１  対物レンズ
２  記録媒体
１１，１２  レーザチップ
１３  ハイブリッド型半導体レーザ
１４  半導体レーザ
１５  合成プリズム
１５ａ  第１の入射面
１５ｂ  第２の入射面
１５ｃ  出射面
１６，１７  コリメータレンズ
１８  回折格子
１９  波長選択性膜
２０  偏光膜
２１  直角三角プリズム
２２  モニタ用光検出器
２３  １／４波長板
２４  反射ミラー
２５  集光レンズ
２６  平行平面板
２７  光検出器
３１  ホログラムユニット
３２  レーザチップ
３３  回折格子
３４  ホログラム
３５  光検出器
３６  無偏光膜（ハーフミラー）
４１  合成プリズム
４２  第１プリズム
４２ａ  第１の面
４２ｂ  第２の面
４２ｃ  第３の面
４３  第２プリズム
４３ａ  入射面
４４  第１の波長選択性膜
４５  第２の波長選択性膜
５１  ハイブリッド型ホログラムユニット
５２，５３  レーザチップ
５４  回折格子
５５  第１のホログラム
５６  第２のホログラム
５７  第１の光検出器
５８  第２の光検出器
６１  合成プリズム
６２  平行平面板
６２ａ  第１の入射面
６３  直角三角プリズム
６３ａ  第２の入射面
６３ｂ  出射面
６４  波長選択性膜
７１  波長選択開口フィルタ
７５  平行平面板
７５ａ  入射面
７６  ビームスプリッタ
７７  合成プリズム
７８  モニタ用光検出器
７９  マルチレンズ
８０  光検出器
１０２  ホルダ
１１０  レンズアクチュエータ
１２１  キャリッジ
１３０  ハイブリッド型半導体レーザ
１３３，１３４  レーザチップ
１４１  回折格子
１４２  反射ミラー
１４３  コリメータレンズ
１４４  合成プリズム
１４４ａ  第１の面
１４４ｂ  第２の面
１４５  偏光ビームスプリッタ
１４６  １／４波長板
１４７  反射ミラー
１４８  波長選択開口フィルタ
１５０  半導体レーザ
１５３  コリメータレンズ
１５５  波長選択性膜
１５６  モニタ用光検出器
１５７  マルチレンズ
１５９  光検出器
１６０  合成プリズム
１６１  第１プリズム
１６１ａ  第１の入射面
１６２  第２プリズム
１６２ａ  第２の入射面
１６３  第１の波長選択性膜
１６４  第２の波長選択性膜
１６５  コリメータレンズ
１６６  反射ミラー
１６７  コリメータレンズ
【図１】
2005182945.tif 000003
【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】
2005182945.tif 000009
【図８】
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