(57)【要約】【課題】小型化することができる光学ヘッド、光ディスク装置及び情報記録及び／又は再生装置を提供する。【解決手段】光学ヘッド４０は、４３０ｎｍ未満の第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する光源１と、４３０ｎｍ以上の第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する２波長光源１１と、光源１から出射された第１のレーザ光を反射する単板形状の平板ビームスプリッタ２と、平板ビームスプリッタ２で反射された第１のレーザ光を反射し、２波長光源１１から出射された第２のレーザ光を透過する単板形状のウェッジプリズム４と、ウェッジプリズム４によって反射された第１のレーザ光をＢＤ６０の情報記録面に収束させる対物レンズ８とを備え、光源１は、光源１から出射された第１のレーザ光の光軸が２波長光源１１から出射された第２のレーザ光の光軸に対して傾くように配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４３０ｎｍ未満の第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源と、
４３０ｎｍ以上の第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２の光源と、
前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光を反射する単板形状の第１の光反射部材と、
前記第１の光反射部材で反射された前記第１のレーザ光を反射し、前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光を透過する単板形状の第２の光反射部材と、
前記第２の光反射部材によって反射された前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズとを備え、
前記第１の光源は、前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光の光軸が前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光の光軸に対して傾くように配置されていることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
前記第１の波長における空気の屈折率をｎ１、前記第１の光反射部材の材質の屈折率をｎ２としたとき、
前記第１の光反射部材に入射する前記第１のレーザ光の主光線の入射角θ１は、
π／４＜θ１＜Ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）［ｒａｄ］
を満たし、
前記第２の光反射部材に入射する前記第１のレーザ光の主光線の入射角θ２は、
π／４＞θ２［ｒａｄ］
を満たすことを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記第１の光源は、前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光の光軸と前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光の光軸とを含む平面内で、前記第１の光反射部材で反射された前記第１のレーザ光の光軸に対する遠視野像の光量分布が均等になる方向に傾斜させた位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記第２の光反射部材は、前記第２のレーザ光が入射する第１面と、前記第１面に対向し、前記第２のレーザ光が出射する第２面とを備え、
前記第１面と前記第２面とは平行ではないことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記第１の光反射部材と前記第２の光反射部材との間に配置される第１のカップリングレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記第１のカップリングレンズは、凹レンズのパワーを有することを特徴とする請求項５記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記第１のカップリングレンズは、樹脂材料にて形成されることを特徴とする請求項５又は６記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記第２の光源と前記第２の光反射部材との間に配置される第２のカップリングレンズをさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記第２のカップリングレンズは、凹レンズのパワーを有することを特徴とする請求項８記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記第２のカップリングレンズの入射面及び出射面のいずれか一方が平面であって、前記平面に回折格子が形成されていることを特徴とする請求項８又は９記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記第１の光源は、前記第１のレーザ光が前記第１の光反射部材に略Ｓ偏光で入射するよう配置され、
前記第２の光源は、前記第２のレーザ光が前記第２の光反射部材に略Ｐ偏光で入射するように配置されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記請求項１〜１１のいずれかに記載の光学ヘッドと、
情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、
前記光学ヘッドと前記モータとを制御する制御部とを備えることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１３】
前記請求項１２に記載の光ディスク装置と、
前記光ディスク装置に記録する情報及び／又は前記光ディスク装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備えることを特徴とする情報記録及び／又は再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに波長の異なる複数の光源を備え、複数種類の光ディスク等の情報記録媒体に対して、光学的に情報を記録又は再生する光学ヘッド、当該光学ヘッドを具備した光ディスク装置、及び当該光ディスク装置を具備した情報記録及び／又は再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、青紫半導体レーザの実用化に伴い、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）と同じサイズで、高密度かつ大容量の光情報記録媒体（以下、光ディスクともいう）であるＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（以下、ＢＤとする）が実用化されている。このＢＤは、波長４００ｎｍ程度の青紫光を出射する青紫レーザ光源と、開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ：ＮＡ）を０．８５まで高めた対物レンズとを用いて情報を記録又は再生する、保護基板の厚さが約０．１ｍｍの光ディスクである。
【０００３】
そこで、それぞれ保護基板厚が異なる光ディスクの情報記録面に対して、それぞれ異なる波長のレーザ光を単一あるいは複数の対物レンズを用いて収束させて情報を記録又は再生する、互換性を有する光学ヘッドが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、別々の光源から出射された異なる波長のレーザ光の光軸を、平板型のビームスプリッタを用いて略一致させて、単一の対物レンズを用いて集光させて情報の記録又は再生を行う光学ヘッドが開示されている。
【０００５】
図２２は、従来の光学ヘッドの構成を示す図である。図２２において、光学ヘッド１４０は、赤色レーザ光を出射する第１の光源１０１、第１の平板ビームスプリッタ１０２、第１の補助レンズ１０３、第２の平板ビームスプリッタ１０４、コリメートレンズ１０５、ミラー１０７、対物レンズ１０８、検出レンズ１１０、赤外レーザ光を出射する第２の光源１１１、第２の補助レンズ１１２及び受光素子１２０を備える。
【０００６】
また、ＤＶＤ７０は、保護基板の厚さが０．６ｍｍの光ディスクであり、ＣＤ８０は、保護基板の厚さが１．２ｍｍの光ディスクである。
【０００７】
初めに、ＣＤ８０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド１４０の動作について述べる。第２の光源１１１から出射された赤外レーザ光は、第２の補助レンズ１１２でＮＡの異なる発散光に変換され、第２の平板ビームスプリッタ１０４で反射される。その後、赤外レーザ光は、コリメートレンズ１０５で略平行光に変換され、ミラー１０７で反射された後、対物レンズ１０８によって、保護基板越しにＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【０００８】
ＣＤ８０の情報記録面で反射した赤外レーザ光は、再び対物レンズ１０８を透過し、ミラー１０７で反射され、コリメートレンズ１０５で収束光に変換される。その後、赤外レーザ光は、第２の平板ビームスプリッタ１０４と第１の平板ビームスプリッタ１０２とを透過し、検出レンズ１１０で非点収差が与えられて、受光素子１２０に導かれる。
【０００９】
次に、ＤＶＤ７０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド１４０の動作について述べる。第１の光源１０１から出射された赤色レーザ光は、第１の補助レンズ１０３でＮＡの異なる発散光に変換され、第１の平板ビームスプリッタ１０２で反射される。その後、赤色レーザ光は、第２の平板ビームスプリッタ１０４を透過し、コリメートレンズ１０５で略平行光に変換され、ミラー１０７で反射された後、対物レンズ１０８によって、保護基板越しにＤＶＤ７０の情報記録面に光スポットとして集光される。
【００１０】
ＤＶＤ７０の情報記録面で反射した赤色レーザ光は、再び対物レンズ１０８を透過し、ミラー１０７で反射され、コリメートレンズ１０５で収束光に変換される。その後、赤色レーザ光は、第２の平板ビームスプリッタ１０４と第１の平板ビームスプリッタ１０２とを透過し、検出レンズ１１０で非点収差が与えられて、受光素子１２０に導かれる。
【００１１】
第１の平板ビームスプリッタ１０２は、赤外レーザ光に対しては、透過率が略１００％、反射率が略０％の分光特性を有しており、赤色レーザ光に対しては、透過率、反射率共に略５０％の分光特性を有している。
【００１２】
一方、第２の平板ビームスプリッタ１０４は、赤外レーザ光に対しては、透過率、反射率共に略５０％の分光特性を有しており、赤色レーザ光に対しては、透過率が略１００％、反射率が略０％の分光特性を有している。
【００１３】
ここで、第２の平板ビームスプリッタ１０４の傾き角度ａを３５°とし、第１の平板ビームスプリッタ１０２の傾き角度ｂを４５°とし、さらに、第２の平板ビームスプリッタ１０４を薄く、堅い材料で構成する。これにより、光ディスクまでの光路で発生する非点収差及びコマ収差を抑制することが可能になる。
【特許文献１】特開２００２−１５４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記の特許文献１には、第１の平板ビームスプリッタ１０２と第２の平板ビームスプリッタ１０４とをいずれも平行平板により構成した光学ヘッドの構成が示されている。
【００１５】
しかしながら、特許文献１においては、入射するレーザ光の偏光方向に対する平板ビームスプリッタの分光特性に関する記述が一切ない。すなわち、特許文献１の平板ビームスプリッタは、赤外レーザ光と赤色レーザ光との透過率及び反射率を規定しただけの波長選択プリズムであるので、波長板と平板形状の偏光ビームスプリッタとを組み合わせて光利用効率を向上させる、いわゆるアイソレーション性能については述べられていない。従って、所定の偏光方向のレーザ光が入射した場合の入射角依存性等、平板形状の偏光ビームスプリッタに特有の課題については一切言及されていない。例えば、記録型の光学ヘッドでは、光利用効率が不足してレーザ光源に必要なパワーが大きくなる、あるいは、対物レンズに入射するレーザ光の遠視野像（ファーフィールドパターン）の光量分布が非対称となり、記録性能が劣化する等の問題が生じる。
【００１６】
また、特許文献１に記載の光学ヘッドは、ＤＶＤ及びＣＤに情報を記録又は再生する光学ヘッドである。従って、例えば、ＢＤとＤＶＤとで、記録又は再生に適した遠視野像の方向が異なることに伴う光学ヘッドの構成や、青紫レーザ光の照射に対するレンズ硝材の耐性等、青紫レーザ光源を用いてＢＤ等の高密度光ディスクに情報を記録又は再生する光学ヘッド特有の課題については開示も示唆もされていない。すなわち、特許文献１に記載の光学ヘッドの構成を、ＢＤ等の高密度光ディスクに情報を記録又は再生する光学ヘッドに適用することはできない。
【００１７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、小型化することができる光学ヘッド、光ディスク装置及び情報記録及び／又は再生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】
【００１８】
本発明の一局面に係る光学ヘッドは、４３０ｎｍ未満の第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する第１の光源と、４３０ｎｍ以上の第２の波長を有する第２のレーザ光を出射する第２の光源と、前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光を反射する単板形状の第１の光反射部材と、前記第１の光反射部材で反射された前記第１のレーザ光を反射し、前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光を透過する単板形状の第２の光反射部材と、前記第２の光反射部材によって反射された前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体の情報記録面に収束させる対物レンズとを備え、前記第１の光源は、前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光の光軸が前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光の光軸に対して傾くように配置されている。
【００１９】
この構成によれば、第１の光源によって、４３０ｎｍ未満の第１の波長を有する第１のレーザ光が出射され、第２の光源によって、４３０ｎｍ以上の第２の波長を有する第２のレーザ光が出射される。単板形状の第１の光反射部材によって、第１の光源から出射された第１のレーザ光が反射され、単板形状の第２の光反射部材によって、第１の光反射部材で反射された第１のレーザ光が反射され、第２の光源から出射された第２のレーザ光が透過される。そして、対物レンズによって、第２の光反射部材により反射された第１のレーザ光が第１の情報記録媒体の情報記録面に収束される。第１の光源は、第１の光源から出射された第１のレーザ光の光軸が第２の光源から出射された第２のレーザ光の光軸に対して傾くように配置されている。
【００２０】
したがって、第１の光源から出射された第１のレーザ光の光軸が第２の光源から出射された第２のレーザ光の光軸に対して傾くように、第１の光源が配置されているので、第１の光反射部材と第２の光反射部材との間の距離を短くすることができ、光学ヘッドの小型化を実現することができる。
【００２１】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第１の波長における空気の屈折率をｎ１、前記第１の光反射部材の材質の屈折率をｎ２としたとき、前記第１の光反射部材に入射する前記第１のレーザ光の主光線の入射角θ１は、π／４＜θ１＜Ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）［ｒａｄ］を満たし、前記第２の光反射部材に入射する前記第１のレーザ光の主光線の入射角θ２は、π／４＞θ２［ｒａｄ］を満たすことが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、第１の波長における空気の屈折率をｎ１、第１の光反射部材の材質の屈折率をｎ２としたとき、第１の光反射部材に入射する第１のレーザ光の主光線の入射角θ１は、π／４＜θ１＜Ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）［ｒａｄ］を満たし、第２の光反射部材に入射する第１のレーザ光の主光線の入射角θ２は、π／４＞θ２［ｒａｄ］を満たす。したがって、第１の光源と第２の光源との間隔よりも、第１の光反射部材と第２の光反射部材との間隔を小さくすることができ、光学ヘッドの小型化を実現することができる。
【００２３】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第１の光源は、前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光の光軸と前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光の光軸とを含む平面内で、前記第１の光反射部材で反射された前記第１のレーザ光の光軸に対する遠視野像の光量分布が均等になる方向に傾斜させた位置に配置されていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、第１の光源は、第１の光源から出射された第１のレーザ光の光軸と第２の光源から出射された第２のレーザ光の光軸とを含む平面内で、第１の光反射部材で反射された第１のレーザ光の光軸に対する遠視野像の光量分布が均等になる方向に傾斜させた位置に配置されている。したがって、遠視野像の光量分布を均等にすることができ、情報記録精度及び情報再生精度を向上させることができる。
【００２５】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の光反射部材は、前記第２のレーザ光が入射する第１面と、前記第１面に対向し、前記第２のレーザ光が出射する第２面とを備え、前記第１面と前記第２面とは平行ではないことが好ましい。
【００２６】
この構成によれば、第２の光反射部材において、第２のレーザ光が入射する第１面と、第２のレーザ光が出射する第２面とは平行ではなく、第１面と第２面とを所定の角度で傾斜させることで、第２の光反射部材を透過した第２のレーザ光を対物レンズで収束したときの３次非点収差と３次コマ収差とを共に低減することができる。
【００２７】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第１の光反射部材と前記第２の光反射部材との間に配置される第１のカップリングレンズをさらに備えることが好ましい。
【００２８】
この構成によれば、第１の光反射部材と第２の光反射部材との間に第１のカップリングレンズを配置することにより、第１のカップリングレンズを第１の光源と第１の光反射部材との間に配置した場合と比較して、第１の光反射部材に入射する第１のレーザ光のＮＡが相対的に小さくなり、光量分布の非対称性を抑制することができる。
【００２９】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第１のカップリングレンズは、凹レンズのパワーを有することが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、第１のカップリングレンズは、凹レンズのパワーを有するので、光ディスクによって反射したレーザ光を検出するための検出レンズに大きな凹レンズのパワーを設ける必要が無くなり、検出レンズの曲率半径を大きくでき、検出レンズを安価に成形することができる。
【００３１】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第１のカップリングレンズは、樹脂材料にて形成されることが好ましい。この構成によれば、第１のカップリングレンズは、樹脂材料にて形成されるので、ガラス材料で成形した場合に比べて、安価に成形することができる。
【００３２】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の光源と前記第２の光反射部材との間に配置される第２のカップリングレンズをさらに備えることが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、第２の光源と第２の光反射部材との間に第２のカップリングレンズが配置されるので、第２のレーザ光が軸外入射することによって発生する３次コマ収差を抑制することができる。
【００３４】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２のカップリングレンズは、凹レンズのパワーを有することが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、第２のカップリングレンズは、凹レンズのパワーを有するので、第２の光反射部材と対物レンズとの間に設けられたコリメートレンズの合成焦点距離を拡大させることができ、第２のレーザ光が軸外入射することによって発生する３次コマ収差を抑制することができる。
【００３６】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２のカップリングレンズの入射面及び出射面のいずれか一方が平面であって、前記平面に回折格子が形成されていることが好ましい。
【００３７】
この構成によれば、第２のカップリングレンズの入射面及び出射面のいずれか一方が平面であって、平面に回折格子が形成されているので、第２のレーザ光をメインビームとサブビームと仁分離するための回折格子を第２のカップリングレンズと一体化することができ、部品点数を削減することができる。
【００３８】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第１の光源は、前記第１のレーザ光が前記第１の光反射部材に略Ｓ偏光で入射するよう配置され、前記第２の光源は、前記第２のレーザ光が前記第２の光反射部材に略Ｐ偏光で入射するように配置されることが好ましい。
【００３９】
この構成によれば、第１の光源から第１の光反射部材に略Ｓ偏光の第１のレーザ光を入射させ、第２の光源から第２の光反射部材に略Ｐ偏光の第２のレーザ光を入射させる。したがって、略Ｓ偏光の第１のレーザ光を反射するように第１の光反射部材を設計し、略Ｐ偏光の第２のレーザ光を透過するように第２の光反射部材を設計することにより、往路の光利用効率を高めることができる。
【００４０】
また、略Ｓ偏光の第１のレーザ光が第１の光反射部材に入射するよう、第１の光源が配置されているので、情報記録媒体の半径方向にリム強度が大きい遠視野像を得ることができ、第１のレーザ光の偏光方向を回転させるための１／２波長板が不要となり、光学ヘッドの部品点数を削減することができる。
【００４１】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の波長より大きい第３の波長を有する第３のレーザ光を出射する第３の光源をさらに備え、前記第２の光源と前記第３の光源とは、一体化された２波長光源であることが好ましい。
【００４２】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第３の光源は、前記第１の光源から出射された前記第１のレーザ光の光軸と前記第２の光源から出射された前記第２のレーザ光の光軸とを含む平面内に、前記第２の光源に対して所定の間隔で配置されていることが好ましい。
【００４３】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記対物レンズは、前記第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体の情報記録面に前記第２の光反射部材を透過した前記第２のレーザ光を収束させることが好ましい。
【００４４】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の波長より大きい第３の波長を有する第３のレーザ光を出射する第３の光源をさらに備え、前記第２の光反射部材は、前記第３の光源から出射された前記第３のレーザ光を透過し、前記対物レンズは、前記第１の情報記録媒体及び前記第２の情報記録媒体とは異なる第３の情報記録媒体の情報記録面に前記第２の光反射部材を透過した前記第３のレーザ光を収束させることが好ましい。
【００４５】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記対物レンズは、前記第２の光反射部材によって反射された前記第１のレーザ光を第１の情報記録媒体の情報記録面に収束させる第１の対物レンズと、前記第１の情報記録媒体とは異なる第２の情報記録媒体の情報記録面に前記第２の光反射部材を透過した前記第２のレーザ光を収束させる第２の対物レンズとを含むことが好ましい。
【００４６】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記第２の波長より大きい第３の波長を有する第３のレーザ光を出射する第３の光源をさらに備え、前記第２の光反射部材は、前記第３の光源から出射された前記第３のレーザ光を透過し、前記第２の対物レンズは、前記第１の情報記録媒体及び前記第２の情報記録媒体とは異なる第３の情報記録媒体の情報記録面に前記第２の光反射部材を透過した前記第３のレーザ光を収束させることが好ましい。
【００４７】
本発明の他の局面に係る光ディスク装置は、上記のいずれかに記載の光学ヘッドと、情報記録媒体を回転駆動するためのモータと、前記光学ヘッドと前記モータとを制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光学ヘッドを光ディスク装置に適用することができる。
【００４８】
本発明の他の局面に係る情報記録及び／再生装置は、上記に記載の光ディスク装置と、前記光ディスク装置に記録する情報及び／又は前記光ディスク装置から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。この構成によれば、上記の光学ヘッドを備える光ディスク装置を情報記録及び／再生装置に適用することができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、第１の光源から出射された第１のレーザ光の光軸が第２の光源から出射された第２のレーザ光の光軸に対して傾くように、第１の光源が配置されているので、第１の光反射部材と第２の光反射部材との間の距離を短くすることができ、光学ヘッドの小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００５１】
（実施の形態１）
まず、光学ヘッドの構成について説明する。図１から図３は、本発明の実施の形態１における光学ヘッドの概略構成を示す図である。図１は、本発明の実施の形態１において、ＢＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態１において、ＤＶＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図であり、図３は、本発明の実施の形態１において、ＣＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【００５２】
図１において、光学ヘッド４０は、青紫レーザ光を出射する光源１、単板形状の平板ビームスプリッタ２、リレーレンズ３、単板形状のウェッジプリズム４、コリメートレンズ５、１／４波長板６、ミラー７、対物レンズ８、検出ホログラム９、検出レンズ１０、赤色レーザ光と赤外レーザ光とを出射する２波長光源１１、回折格子１２、受光素子２０及び対物レンズアクチュエータ３０を備える。
【００５３】
また、ＢＤ６０は、保護基板の厚さが約０．１ｍｍの光ディスクである。
【００５４】
光源１は、４３０ｎｍ未満の第１の波長を有する第１のレーザ光を出射する。なお、本実施の形態では、光源１は、４０５ｎｍの波長を有する青紫レーザ光を出射する。２波長光源１１は、４３０ｎｍ以上の第２の波長を有する第２のレーザ光を出射するとともに、第２の波長より大きい第３の波長を有する第３のレーザ光を出射する。なお、本実施の形態では、２波長光源１１は、６６０ｎｍの波長を有する赤色レーザ光と、７８５ｎｍの波長を有する赤外レーザ光とを出射する。
【００５５】
光源１は、光源１から出射された青紫レーザ光の光軸が２波長光源１１から出射された赤色レーザ光又は赤外レーザ光の光軸に対して傾くように配置されている。
【００５６】
平板ビームスプリッタ２は、光源１から出射された青紫レーザ光を反射する。ウェッジプリズム４は、平板ビームスプリッタ２で反射された青紫レーザ光を反射し、２波長光源１１から出射された赤色レーザ光及び赤外レーザ光を透過する。
【００５７】
リレーレンズ３は、平板ビームスプリッタ２とウェッジプリズム４との間に配置され、青紫レーザ光をＮＡの異なる発散光に変換する。コリメートレンズ５は、ウェッジプリズム４で反射された青紫レーザ光を略平行光に変換するとともに、ウェッジプリズム４を透過した赤色レーザ光又は赤外レーザ光を略平行光に変換する。
【００５８】
１／４波長板６は、直線偏光の青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を円偏光に変換するとともに、円偏光の青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を直線偏光に変換する。ミラー７は、青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を対物レンズ８に向けて反射させる。
【００５９】
対物レンズ８は、ウェッジプリズム４によって反射された青紫レーザ光をＢＤ６０の情報記録面に収束させ、ウェッジプリズム４を透過した赤色レーザ光をＤＶＤ７０の情報記録面に収束させ、ウェッジプリズム４を透過した赤外レーザ光をＣＤ８０の情報記録面に収束させる。
【００６０】
検出ホログラム９は、青紫レーザ光から０次光と±１次回折光とを生成する。検出レンズ１０は、青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光に非点収差を与える。回折格子１２は、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を０次回折光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとに分離する。受光素子２０は、青紫レーザ光、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を受光し、受光したレーザ光の強度に応じた信号を出力する。対物レンズアクチュエータ３０は、フォーカス方向、トラッキング方向及び光ディスクの半径方向に対物レンズ８を駆動する。
【００６１】
なお、光源１は、青紫レーザ光が平板ビームスプリッタ２に略Ｓ偏光で入射するよう配置され、２波長光源１１は、赤色レーザ光及び赤外レーザ光がウェッジプリズム４に略Ｐ偏光で入射するように配置される。
【００６２】
初めに、図１を用いてＢＤ６０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド４０の動作について述べる。光源１から出射された波長４０５ｎｍの青紫レーザ光は、平板ビームスプリッタ２にＳ偏光で入射する。平板ビームスプリッタ２で反射された青紫レーザ光は、リレーレンズ３を透過して、ＮＡの異なる発散光に変換される。青紫レーザ光は、ウェッジプリズム４で反射された後、コリメートレンズ５で略平行光に変換され、１／４波長板６によって直線偏光が円偏光に変換される。そして、青紫レーザ光は、ミラー７で反射された後、対物レンズ８によって、保護基板越しにＢＤ６０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【００６３】
ＢＤ６０の情報記録面で反射した青紫レーザ光は、再び対物レンズ８を透過し、ミラー７で反射され、１／４波長板６で往路とは異なる直線偏光に変換される。その後、青紫レーザ光は、コリメートレンズ５で収束光に変換され、ウェッジプリズム４で反射されて、リレーレンズ３でＮＡの異なる収束光に変換される。さらに、青紫レーザ光は、平板ビームスプリッタ２にＰ偏光で入射して透過する。そして、検出ホログラム９を透過する際に、青紫レーザ光から０次光と±１次回折光とが生成され、０次光と±１次回折光とは、検出レンズ１０で非点収差が与えられて、受光素子２０に導かれる。
【００６４】
次に、図２を用いてＤＶＤ７０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド４０の動作について述べる。なお、ＤＶＤ７０は、保護基板の厚さが約０．６ｍｍの光ディスクである。
【００６５】
図２において、２波長光源１１から出射された波長６６０ｎｍの赤色レーザ光は、回折格子１２で０次回折光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとに分離された後、ウェッジプリズム４にＰ偏光で入射する。ウェッジプリズム４を透過した赤色レーザ光は、コリメートレンズ５で若干の収束光に変換され、１／４波長板６によって直線偏光から円偏光に変換される。赤色レーザ光は、ミラー７で反射された後、対物レンズ８によって、保護基板越しにＤＶＤ７０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【００６６】
ＤＶＤ７０の情報記録面で反射した赤色レーザ光は、再び対物レンズ８を透過し、ミラー７で反射され、１／４波長板６で往路とは異なる直線偏光に変換された後、コリメートレンズ５で収束光に変換される。赤色レーザ光は、ウェッジプリズム４にＳ偏光で入射して反射され、リレーレンズ３でＮＡの異なる収束光に変換される。その後、赤色レーザ光は、平板ビームスプリッタ２と検出ホログラム９とを透過し、検出レンズ１０で非点収差が与えられた後、受光素子２０に導かれる。
【００６７】
同様に、図３を用いてＣＤ８０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド４０の動作について述べる。なお、ＣＤ８０は、保護基板の厚さが約１．２ｍｍの光ディスクである。
【００６８】
図３において、２波長光源１１から出射された波長７８５ｎｍの赤外レーザ光は、回折格子１２で０次回折光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとに分離された後、ウェッジプリズム４にＰ偏光で入射する。ウェッジプリズム４を透過した赤外レーザ光は、コリメートレンズ５でＮＡの異なる若干の収束光に変換され、１／４波長板６によって直線偏光から円偏光に変換される。赤外レーザ光は、ミラー７で反射された後、対物レンズ８によって、保護基板越しにＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【００６９】
ＣＤ８０の情報記録面で反射した赤外レーザ光は、再び対物レンズ８を透過し、ミラー７で反射され、１／４波長板６で往路とは異なる直線偏光に変換された後、コリメートレンズ５で収束光に変換される。赤外レーザ光は、ウェッジプリズム４にＳ偏光で入射して反射され、リレーレンズ３でＮＡの異なる収束光に変換される。その後、赤外レーザ光は、平板ビームスプリッタ２と検出ホログラム９とを透過し、検出レンズ１０で非点収差が与えられた後、受光素子２０に導かれる。
【００７０】
なお、本実施の形態において、青紫レーザ光が第１のレーザ光の一例に相当し、光源１が第１の光源の一例に相当し、赤色レーザ光が第２のレーザ光の一例に相当し、２波長光源１１が第２の光源の一例に相当し、平板ビームスプリッタ２が第１の光反射部材の一例に相当し、ウェッジプリズム４が第２の光反射部材の一例に相当し、ＢＤ６０が第１の情報記録媒体の一例に相当し、対物レンズ８が対物レンズの一例に相当し、リレーレンズ３が第１のカップリングレンズの一例に相当する。
【００７１】
次に、本実施の形態の光学ヘッドにおけるフォーカス誤差信号の検出及びトラッキング誤差信号の検出について説明する。ＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０に情報を記録又は再生するためのフォーカス誤差信号は、検出レンズ１０によって非点収差を与えられた集光スポットを受光素子２０内の４分割受光パターンで検出する、いわゆる非点収差法等を用いて生成される。
【００７２】
一方、トラッキング誤差信号は、例えばＢＤ６０においては、検出ホログラム９を透過する際に生成された０次光と±１次回折光とを、受光素子２０の所定の受光領域で検出することにより、生成される。これにより、ＢＤ６０に形成される情報トラックの溝の位置、幅及び深さにばらつきがある場合に生じるトラッキング誤差信号の変動と、情報トラックに情報が記録され、反射率が変わることで生じるトラッキング誤差信号の変動とを抑制することが可能である。また、複数の情報記録面を有するＢＤ６０において、記録又は再生の対象となる情報記録面とは異なる情報記録面で反射された不要な光（迷光）が、トラッキング誤差信号を検出する受光領域に入射することを避けることもできる。
【００７３】
図４は、検出ホログラム９における光束分割パターンの例を模式的に示す図である。図４中の波線はＢＤ６０の情報記録面で反射されたレーザ光の、検出ホログラム９上での光束径を示している。検出ホログラム９は、７種類の領域９ａ〜９ｇを有しており、それぞれの領域に入射したレーザ光を０次回折光と±１次回折光とに分割する。トラッキング誤差信号ＴＥは、それぞれの領域９ａ〜９ｇで回折された＋１次回折光の、受光素子２０での受光量に応じた電流信号Ｉａ〜Ｉｇを用いて、下記の式（１）の演算により得られる。
【００７４】
ＴＥ＝（Ｉａ−Ｉｂ）−ｋ（Ｉｃ＋Ｉｄ−Ｉｅ−Ｉｆ）・・・（１）
ＤＶＤ７０及びＣＤ８０においては、回折格子１２によって生成されたメインビームとサブビームとを用いた、いわゆる３ビーム法又は差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）等によりトラッキング誤差信号が検出される。
【００７５】
なお、フォーカス誤差信号及びトラッキング誤差信号の検出は、これらの検出方法に限定されるものではなく、例えば、ＢＤ６０であっても、回折格子によって生成されたメインビームとサブビームとを用いた差動プッシュプル法（ＤＰＰ法）等を用いて検出することが可能である。
【００７６】
次に、互換対物レンズについて説明する。図５（Ａ）は、本発明の実施の形態１における対物レンズの構成を模式的に示す図であり、図５（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における対物レンズの第１の変形例の構成を模式的に示す図であり、図６は、本発明の実施の形態１における対物レンズの第２の変形例の構成を模式的に示す図である。
【００７７】
本実施の形態の対物レンズ８は、ＢＤ６０に情報を記録又は再生するための青紫レーザ光と、ＤＶＤ７０に情報を記録又は再生するための赤色レーザ光と、ＣＤ８０に情報を記録又は再生するための赤外レーザ光とを、波長の差を利用してそれぞれ微小な光スポットとして収束させるための回折構造を備えている。
【００７８】
具体的には、図５（Ａ）に示すように、対物レンズ８の少なくとも１面、例えば対物レンズ８の入射面（光源側の面）に、断面が鋸歯状のブレーズ型回折構造が形成されている。ブレーズ型回折構造は、対物レンズ８の屈折のパワーと合わせて、それぞれの波長のレーザ光によって情報が記録又は再生されるＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０の情報記録面上に、それぞれの波長のレーザ光を回折限界まで収束できるよう収差補正を施す。このように入射光の一部を回折するブレーズ型回折構造を備えた対物レンズ８は、異なる保護基板厚を有する光ディスク上にそれぞれ回折限界の光スポットを形成することができる。
【００７９】
なお、対物レンズ８において、赤外レーザ光をＣＤ８０に対して収束させるための領域は、光軸を含むレンズ中央部分に限り、赤色レーザ光をＤＶＤ７０に対して収束させるための領域は、レンズ中央部分とレンズ中央部分の外側の中周部分とに限り、青紫レーザ光をＢＤ６０に対して収束させるための領域は、レンズ中央部分と中周部分と中周部分の外側の外周部分との全て用いるように設計する。これにより、ＣＤ８０に対するＮＡは、約０．５０に制限され、ＤＶＤ７０に対するＮＡは、約０．６５に制限され、ＢＤ６０に対するＮＡは、約０．８５に拡大される。
【００８０】
なお、本実施の形態における光学ヘッドは、図５（Ａ）のようにレンズの入射面にブレーズ型回折構造を形成した対物レンズ８を備えているが、本発明は特にこれに限らず、例えば図５（Ｂ）に示すように、屈折型の正のパワーの対物レンズ８ａと、別体のホログラムレンズ８ｂとを備えてもよい。この場合、対物レンズ８ａとホログラムレンズ８ｂとが一体駆動され、ＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０に情報の記録又は再生が行われる。なお、このような別体のホログラムレンズ８ｂを用いることで、傾斜角度の大きい対物レンズ８の入射面に回折構造を形成する必要がなく、金型を製作しやすいという効果がある。なお、ホログラムレンズ８ｂの回折構造は、図５（Ｂ）のように光源側の面に形成する構成に限らず、対物レンズ８ａ側の面に形成してもよく、対物レンズ８側の面と光源側の面との両方に形成してもよい。
【００８１】
また、本実施の形態における光学ヘッドは、図６に示すように、屈折型の正のパワーの対物レンズ８ａ’と、階段形状の回折構造を備えたホログラムレンズ８ｂ’とを備えてもよい。この場合、対物レンズ８ａ’とホログラムレンズ８ｂ’とが一体駆動される。このような構成であっても上記と同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８２】
なお、対物レンズは、例えば複数の硝材の波長分散特性を利用した屈折型の対物レンズ等のように、ＢＤ６０に情報を記録又は再生するための青紫レーザ光、ＤＶＤ７０に情報を記録又は再生するための赤色レーザ光、及びＣＤ８０に情報を記録又は再生するための赤外レーザ光を、それぞれ微小な光スポットとして収束することができればよく、上述の回折構造を備えた対物レンズに限定されるものではない。
【００８３】
次に、本実施の形態における対物レンズアクチュエータについて説明する。図７は、本発明の実施の形態１における対物レンズアクチュエータの構成を模式的に示す図である。図７に示すように、複数のサスペンションワイヤ３０ａによって、対物レンズ８を保持する対物レンズホルダ３０ｂ（可動部）が支持されている。対物レンズアクチュエータ３０は、上述したフォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを用いて、回転する光ディスクの情報トラックに光スポットが追従するよう、フォーカス方向ＦＤ及びトラッキング方向ＴＤに対物レンズ８を駆動する。
【００８４】
さらに、対物レンズアクチュエータ３０は、フォーカス方向ＦＤ及びトラッキング方向ＴＤの変位に加えて、光ディスクの半径方向ＲＤに対物レンズ８を傾けることも可能である。
【００８５】
次に、本実施の形態におけるコリメートレンズアクチュエータについて説明する。コリメートレンズ５は、コリメートレンズアクチュエータ３１によって、コリメートレンズ５の光軸方向に移動可能となっている。
【００８６】
図８は、本発明の実施の形態１におけるコリメートレンズアクチュエータ３１の概略構成を示す図である。図８において、コリメートレンズアクチュエータ３１は、ステッピングモータ３２、スクリューシャフト３３、主軸３４、副軸３５及びレンズホルダ３６を備える。ステッピングモータ３２を駆動してスクリューシャフト３３を回転させることにより、コリメートレンズ５を保持するレンズホルダ３６は、主軸３４及び副軸３５に沿ってコリメートレンズ５の光軸方向に移動する。
【００８７】
図９（Ａ）は、コリメートレンズが基準位置にある場合の出射光を示す図であり、図９（Ｂ）は、コリメートレンズが光源側に移動した場合の出射光を示す図であり、図９（Ｃ）は、コリメートレンズが対物レンズ側に移動した場合の出射光を示す図である。
【００８８】
図９（Ａ）に示すように、コリメートレンズ５が基準位置にある場合、コリメートレンズ５の出射光は略平行光となる。これに対して、図９（Ｂ）に示すように、コリメートレンズ５を基準位置から光源側に移動させることによって、コリメートレンズ５の出射光は発散光となり、ＢＤ６０の保護基板が厚くなった場合に発生する球面収差を補正することができる。一方、図９（Ｃ）に示すように、コリメートレンズ５を基準位置から対物レンズ側に移動させることによって、コリメートレンズ５の出射光は収束光となり、ＢＤ６０の保護基板が薄くなった場合に発生する球面収差を補正できる。すなわち、複数の情報記録面を備えたＢＤ６０において、それぞれの情報記録面の保護基板の厚さに応じてコリメートレンズ５を移動させることにより球面収差を補正し、記録性能又は再生性能を向上させることができる。
【００８９】
さらに、本実施の形態のコリメートレンズアクチュエータ３１は、図２に示したように、ＤＶＤ７０に情報を記録又は再生する際は、コリメートレンズ５をミラー７側（対物レンズ側）に移動させることによって、２波長光源１１から出射された赤色レーザ光を収束光として対物レンズ８に入射させる。一方、図３に示したように、ＣＤ８０に情報を記録又は再生する際は、コリメートレンズ５を２波長光源１１側（光源側）に移動させることによって、２波長光源１１から出射された赤外レーザ光を発散光として対物レンズ８に入射させる。
【００９０】
このように、コリメートレンズアクチュエータ３１を用いることで、光源１から出射された青紫レーザ光と、２波長光源１１から出射された赤色レーザ光及び赤外レーザ光とを、それぞれ平行光、収束光あるいは発散光として対物レンズ８に入射させることができる。従って、それぞれの光源の波長、及び対応する光ディスクの保護基板厚の違いによって生じる球面収差を効果的に補正できる。なお、それぞれの光源から出射されたレーザ光を、平行光、収束光あるいは発散光のうち、いずれの状態で対物レンズ８に入射させるかは、対物レンズ８の設計に因るものであって、青紫レーザ光を略平行光とし、赤色レーザを収束光とし、赤外レーザ光を発散光とする本実施の形態の組み合わせに限定されるものではない。
【００９１】
ところで、本実施の形態の光学ヘッド４０は、図１から図３に示すように、ＤＶＤ７０の記録又は再生時にはコリメートレンズ５をミラー７側に移動させ、ＣＤ８０の記録又は再生時にはコリメートレンズ５を２波長光源１１側に移動させるが、この時のコリメートレンズ５の移動範囲は、ＢＤ６０の記録又は再生時に必要なコリメートレンズ５の移動範囲よりも十分に大きい。すなわち、ＢＤ６０の記録又は再生時に補正可能な球面収差量は十分に大きいので、例えば３つ以上の情報記録面を備えた、保護基板厚の取りうる範囲が大きい次世代のＢＤにも対応可能である。
【００９２】
ところで、このように補正可能な球面収差量を大きくするために、コリメートレンズ５の移動範囲を大きくすると、光学ヘッドは必然的に大きくなる。本実施の形態の光学ヘッド４０は、単一の対物レンズ８を用いた簡易な構成において、効果的に球面収差を補正するために、ＤＶＤ７０の記録又は再生時に、コリメートレンズ５をミラー７側に移動させ、ＣＤ８０の記録又は再生時に、コリメートレンズ５を２波長光源１１側に移動させる構成となっている。この時、上述のようにコリメートレンズ５の移動範囲が大きくなる。しかしながら、本実施の形態の光学ヘッド４０は、コリメートレンズ５の移動方向（光ディスクの接線方向）に、光学倍率の小さいＤＶＤ７０及びＣＤ８０用の２波長光源１１を配置しているので、コリメートレンズ５の移動方向にＢＤ６０用の光源１又は受光素子２０を配置する場合と比較して、光学ヘッド４０をコンパクトに構成できるというメリットがある。
【００９３】
なお、コリメートレンズ５を光軸方向に移動するコリメートレンズアクチュエータ３１の構成は、図８のようなステッピングモータ３２を用いた構成に限定されるものではなく、例えば、磁気回路又は圧電素子の駆動によるアクチュエータ等のいかなる構成であっても良い。図８に示したステッピングモータ３２を用いた構成では、コリメートレンズ５の光軸方向の位置をモニタする必要がなくシステムを簡素化することができる。一方、磁気回路又は圧電素子の駆動によるアクチュエータは駆動部分が小さいため、光学ヘッドの小型化に適している。
【００９４】
次に、本実施の形態における平板ビームスプリッタ２、ウェッジプリズム４及び第１のリレーレンズ３について詳細に説明する。
【００９５】
平板ビームスプリッタ２は、波長４０５ｎｍ近傍の青紫レーザ光に対して、Ｓ偏光を概ね反射し、Ｐ偏光を概ね透過するように膜設計されている。また、平板ビームスプリッタ２は、波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光及び波長７８５ｎｍ近傍の赤外レーザ光に対して、偏光方向に因らず、ほぼ透過するように膜設計されている。
【００９６】
本実施の形態の光学ヘッド４０では、ＢＤ６０に情報を記録するための青紫レーザ光は、光源１から平板ビームスプリッタ２に対してＳ偏光で入射させる。従って、往路の光利用効率を確保するために、平板ビームスプリッタ２のＳ偏光反射率を大きくすることが望ましい。ここで、Ｓ偏光が屈折率の異なる物質の境界面で反射される場合に全反射となる入射角（ブリュースター角）θは、以下の式（２）で表される。
【００９７】
θ＝Ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）・・・（２）
なお、上記の式（２）において、ｎ１は空気の屈折率を表し、ｎ２は平板ビームスプリッタ２の屈折率を表している。
【００９８】
例えば、平板ビームスプリッタ２の材質をＢＫ７とし、波長４０５ｎｍのレーザ光に対する平板ビームスプリッタ２の屈折率ｎ２を１．５３０とすると、ブリュースター角θは、５６．８３°となる。これは、平板ビームスプリッタ２のＳ偏光反射率を大きくするためには、平板ビームスプリッタ２に対する青紫レーザ光の入射角θ１をブリュースター角θ＝５６．８３°に近づければよいことを示している。一方、入射角θ１がブリュースター角θを超えたとしても、全反射以上の反射率を得ることはできない。ここで、入射角θ１が大きくなるほど、平板ビームスプリッタ２を透過して受光素子２０で検出されるレーザ光に生じる非点収差が大きくなる。従って、入射角θ１をブリュースター角θ以上にすることは好ましくない。すなわち、平板ビームスプリッタ２に対する青紫レーザ光の入射角θ１は、下記の式（３）を満たすことが好ましい。
【００９９】
θ１＜Ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）［ｒａｄ］・・・（３）
図１０は、本発明の実施の形態１の平板ビームスプリッタ２の分光特性を示す図である。図１０において、横軸は平板ビームスプリッタ２に入射するレーザ光の波長を示し、縦軸は該波長における透過率を示している。なお、平板ビームスプリッタ２への入射角θ１は５０°である。図１０より、波長４０５ｎｍ近傍の青紫レーザ光に対して、Ｓ偏光の反射率は約８０％であり、Ｓ偏光の透過率は約２０％であり、Ｐ偏光の透過率は約９０％である。一方、波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光及び波長７８５ｎｍ近傍の赤外レーザ光に対しては、偏光方向に因らず、透過率がほぼ９５％となっている。
【０１００】
次に、ウェッジプリズム４について説明する。ウェッジプリズム４は、波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光及び波長７８５ｎｍ近傍の赤外レーザ光に対して、一部を透過し、他部を反射するように膜設計されている。また、ウェッジプリズム４は、波長４０５ｎｍ近傍の青紫レーザ光に対して、偏光方向に因らず、ほぼ反射するように膜設計されている。
【０１０１】
図１１は、本発明の実施の形態１のウェッジプリズム４の分光特性を示す図である。図１１において、横軸はウェッジプリズム４に入射するレーザ光の波長を示し、縦軸は該波長における透過率を示している。なお、ウェッジプリズム４への青紫レーザ光の入射角θ２は４０°である。図１１より、波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光及び波長７８５ｎｍ近傍の赤外レーザ光に対して、Ｐ偏光の透過率は約６０％であり、Ｓ偏光の透過率は約５０％であり、Ｓ偏光の反射率は約５０％である。一方、波長４０５ｎｍ近傍の青紫レーザ光に対しては、偏光方向に因らず、反射率はほぼ９５％となっている。
【０１０２】
本実施の形態の平板ビームスプリッタ２及びウェッジプリズム４は、それぞれ図１０及び図１１に示した分光特性を有しているので、ＢＤ６０に情報を記録又は再生するための青紫レーザ光において、平板ビームスプリッタ２に対してＳ偏光反射となる往路の光利用効率及び平板ビームスプリッタ２に対してＰ偏光透過となる復路の光利用効率をいずれも高くすることができる。
【０１０３】
一方、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０に情報を記録又は再生するための赤色レーザ光及び赤外レーザ光においては、ウェッジプリズム４に対してＰ偏光透過となる往路の光利用効率及びウェッジプリズム４に対してＳ偏光反射となる復路の光利用効率を比較的高くすることができる。さらに、ウェッジプリズム４のＳ偏光反射率とＰ偏光反射率との差、及び平板ビームスプリッタ２のＳ偏光透過率とＰ偏光透過率との差が小さいので、光ディスクの複屈折による信号光量（受光素子２０で検出される受光量）の変動を抑制することができる。
【０１０４】
ところで、２波長光源１１から出射された赤色レーザ光と赤外レーザ光とは発散光であるため、光軸に対して傾斜した平行平板を透過すると非点収差とコマ収差とが発生し、対物レンズ８によって収束される光ディスク上の光スポットは十分な性能が得られない。そこで、本実施の形態のウェッジプリズム４は、図１２に示すように、入射面４ａと出射面４ｂとの間に所定の角度（頂角α）を設け、その頂角αとウェッジプリズム４への青紫レーザ光の入射角θ２とウェッジプリズム４への赤色レーザ光又は赤外レーザ光の入射角θ３とを所定の角度に規定している。
【０１０５】
図１２は、本発明の実施の形態１において、青紫レーザ光の光軸と赤色レーザ光の光軸とのなす角及び青紫レーザ光の平板ビームスプリッタとウェッジプリズムとへの入射角を説明するための図である。なお、本実施の形態において、入射面４ａが第１面の一例に相当し、出射面４ｂが第２面の一例に相当する。
【０１０６】
例えば、本実施の形態において、ウェッジプリズム４の硝材はＢＫ７であり、ウェッジプリズム４の頂角αは０．９°であり、ウェッジプリズム４の中央部の厚みＴは１．０ｍｍであり、赤色レーザ光の入射角θ３は４２．２°であり、赤色レーザ光の出射角（青紫レーザ光の入射角θ２）は４０．６°である。この場合、ウェッジプリズム４を透過した赤色レーザ光を、コリメートレンズ５及び対物レンズ８で収束したときの３次非点収差と３次コマ収差とは共に略ゼロとなる。
【０１０７】
本実施の形態の光学ヘッドでは、図１２に示すように、平板ビームスプリッタ２に対する青紫レーザ光の主光線の入射角（＝出射角）θ１は、下記の式（４）を満たし、ウェッジプリズム４に対する青紫レーザ光の主光線の入射角（＝出射角）θ２は、下記の式（５）を満たす。
【０１０８】
π／４＜θ１＜Ａｒｃｔａｎ（ｎ２／ｎ１）［ｒａｄ］・・・（４）
π／４＞θ２［ｒａｄ］・・・（５）
したがって、光源１から出射された青紫レーザ光の光軸Ａと２波長光源１１から出射された赤色レーザ光の光軸Ｂとのなす角度βは、
β＝２×（θ１−θ２）≠０
となる。
【０１０９】
例えば、本実施の形態においては、θ１＝５０°、θ２＝４０．６°としているので、β＝１８．８°となる。すなわち、光軸Ａと光軸Ｂとが平行ではなく、所定の角度βをなしているため、光源１と２波長光源１１との間隔よりも、平板ビームスプリッタ２とウェッジプリズム４との間隔を小さくすることができ、光学素子をコンパクトに配置することができるので、光学ヘッド４０を小型化することができる。
【０１１０】
このように、ウェッジプリズム４は、赤色レーザ光が入射する入射面４ａと、入射面４ａに対向し、赤色レーザ光が出射する出射面４ｂとを備え、入射面４ａと出射面４ｂとは平行ではない。ウェッジプリズム４において、赤色レーザ光が入射する入射面４ａと、赤色レーザ光が出射する出射面４ｂとは平行ではなく、入射面４ａと出射面４ｂとを所定の角度で傾斜させることで、ウェッジプリズム４を透過した赤色レーザ光を対物レンズ８で収束したときの３次非点収差と３次コマ収差とを共に低減することができる。
【０１１１】
図１３は、本発明の実施の形態１における平板ビームスプリッタの反射率の入射角依存性と、光源の配置とを説明するための図である。上述したように、平板ビームスプリッタ２におけるＳ偏光反射率は、入射角θ１がブリュースター角θに近づくほど大きくなる。従って、本実施の形態のように、平板ビームスプリッタ２に対して発散光を入射させる場合は、周辺光線は主光線とは異なる入射角となる。
【０１１２】
例えば、図１３に示すように、光源１から出射された青紫レーザ光について、１点鎖線で示した主光線の入射角よりも周辺光線Ｍの入射角の方が大きくなるため、周辺光線Ｍの平板ビームスプリッタ２における反射率は主光線より大きくなる。また、主光線の入射角よりも周辺光線Ｎの入射角の方が小さくなるため、周辺光線Ｎの平板ビームスプリッタ２における反射率は主光線より小さくなる。
【０１１３】
なお、周辺光線Ｍは、光源１から出射された青紫レーザ光のうち、光源１から出射された青紫レーザ光の光軸と２波長光源１１から出射された赤色レーザ光の光軸とを含む平面内で、２波長光源１１側を通過する周辺光線を表し、周辺光線Ｎは、周辺光線Ｍに対向する位置を通過する周辺光線を表している。周辺光線Ｍは、平板ビームスプリッタ２への入射角が最も大きくなる光線であり、周辺光線Ｎは、平板ビームスプリッタ２への入射角が最も小さくなる光線である。
【０１１４】
従って、平板ビームスプリッタ２で反射される前の青紫レーザ光の遠視野像（ファーフィールドパターン）（以下、ＦＦＰとも言う）の光量分布に対し、平板ビームスプリッタ２で反射された後の青紫レーザ光のＦＦＰの光量分布は、光軸に対して非対称になる。この光量分布の非対称性は、平板ビームスプリッタ２に入射するレーザ光のＮＡに依存し、平板ビームスプリッタ２に入射するレーザ光のＮＡが小さいほど、主光線と周辺光線（Ｍ）及び周辺光線（Ｎ）との入射角の差が小さくなるので、光量分布の非対称性が抑制される。
【０１１５】
ところで、光学倍率＝コリメートレンズ焦点距離（ｆｃｌ）／対物レンズ焦点距離（ｆｏｌ）とすると、ＢＤ６０への情報の記録又は再生に適した光学倍率は、例えば１２倍となり、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０への情報の記録又は再生に適した光学倍率は、例えば６倍となる。このように、ＢＤ６０への情報の記録又は再生に適した光学倍率と、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０への情報の記録又は再生に適した光学倍率とは大きく異なる。
【０１１６】
ここで、本実施の形態の光学ヘッド４０は、ＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０への情報の記録又は再生において、対物レンズ８とコリメートレンズ５とを共用している。このとき、光学倍率を上述した所定の値にするためには、光源１及び２波長光源１１のうちの少なくとも一方の光源とコリメートレンズ５との間に所定のパワーを備えたレンズ（すなわちリレーレンズ）を挿入し、みかけのコリメートレンズ５の焦点距離（コリメートレンズ５とリレーレンズとの合成焦点距離）を調整すればよい。例えば、コリメートレンズ５の焦点距離を小さくするには、凸レンズのパワーを備えたリレーレンズを、光源とコリメートレンズ５との間に挿入すればよく、コリメートレンズ５の焦点距離を大きくするには、凹レンズのパワーを備えたリレーレンズを、光源とコリメートレンズ５との間に挿入すればよい。
【０１１７】
ここで、本実施の形態の光学ヘッド４０は、凹レンズのパワーを備えたリレーレンズ３を平板ビームスプリッタ２とウェッジプリズム４との間に備えており、リレーレンズ３は、平板ビームスプリッタ２を反射した青紫レーザ光のＮＡ変換を行っている。このようにリレーレンズ３を配置した場合、リレーレンズ３を光源１と平板ビームスプリッタ２との間に配置した場合と比較して、平板ビームスプリッタ２に入射する青紫レーザ光のＮＡが相対的に小さくなり、光量分布の非対称性を抑制することができる。
【０１１８】
さらに、リレーレンズ３を平板ビームスプリッタ２とウェッジプリズム４との間に配置したので、リレーレンズ３を光源１と平板ビームスプリッタ２との間に配置した場合と比較して、リレーレンズ３に照射される青紫レーザ光の単位面積当たりのレーザ光量が相対的に小さくなる。従って、ガラス材料と比較して青紫レーザ光の照射に対する耐性は低いが安価に成形できる樹脂材料を、リレーレンズ３の材料として使用することが容易となる。
【０１１９】
なお、記録又は再生の対象となる情報記録面に隣接する別の情報記録面からのクロストークを低減するため、検出倍率を大きく設定する場合であっても、本実施の形態の光学ヘッド４０は、凹レンズのパワーを備えたリレーレンズ３がコリメートレンズ５と検出レンズ１０との間に配置されているので、検出レンズ１０に大きな凹レンズパワーを必要としない。従って、検出レンズ１０の曲率半径を大きくでき、検出レンズ１０を安価に成形することができる。
【０１２０】
また、凹レンズのパワーを備えたリレーレンズ３を平板ビームスプリッタ２とウェッジプリズム４との間に配置したので、コリメートレンズ５の焦点距離を小さくしたまま、青紫レーザ光の光学倍率を大きくすることができる。ＢＤ６０の記録又は再生時に、コリメートレンズ５を基準位置から移動させることによって補正できる球面収差の量は、コリメートレンズ５の焦点距離の二乗に反比例するため、コリメートレンズ５の焦点距離を小さくすることで、コリメートレンズ５の移動範囲を小さくすることができ、光学ヘッド４０を小型化できる。一方、本実施の形態では、リレーレンズ３を平板ビームスプリッタ２とウェッジプリズム４との間に配置しているので、コリメートレンズ５の焦点距離が小さくても、コリメートレンズ５とリレーレンズ３の合成焦点距離が大きくなるので、ＢＤ６０で反射した青紫レーザ光を、平板ビームスプリッタ２の先に配置された受光素子２０に導くことができる。
【０１２１】
ところで、図１３に示した周辺光線Ｍは、ＢＤ６０で反射して平板ビームスプリッタ２を透過するときは、主光線に対して入射角が小さくなるため透過率が大きくなり、周辺光線Ｎは、ＢＤ６０で反射して平板ビームスプリッタ２を透過するときは、主光線に対して入射角が大きくなるため透過率が小さくなる。すなわち、青紫レーザ光の光量分布は、ＢＤ６０の情報記録面に光スポットとして収束されるときも、ＢＤ６０の情報記録面で反射して受光素子２０で検出されるときも、常に周辺光線Ｍ側の光量が大きくなる方向に非対称となる。このような光量分布の非対称性を抑制するため、例えば、図１３に破線で示したように、光源１は、ＦＦＰの光量分布が均等になる方向に、予め所定角度傾けて配置することが好ましい。
【０１２２】
例えば、本実施の形態の光学ヘッド４０において、ＢＤ６０における光学倍率を１２倍、青紫レーザ光の半径方向の拡がり角を２０°、青紫レーザ光の接線方向の拡がり角を１０°とすると、光ディスク半径方向の周辺光線の光強度（リム強度）は８９％となる。ここで、図１３において、入射角が大きくなる周辺光線Ｍの平板ビームスプリッタ２での反射率を８５％、入射角が小さくなる周辺光線Ｎの平板ビームスプリッタ２での反射率を７５％とすると、周辺光線Ｍと周辺光線Ｎとの反射率の比は８８％となる。この場合、予め光源１を１．０°傾けることにより、周辺光線Ｍのリム強度は８４％、周辺光線Ｎのリム強度は９４％となり、平板ビームスプリッタ２で反射された後の周辺光線Ｍと周辺光線Ｎとの光強度がほぼ等しくなる。
【０１２３】
一方、ＢＤ６０で反射した復路の周辺光線Ｍの平板ビームスプリッタ２での透過率を９５％、復路の周辺光線Ｎの平板ビームスプリッタ２での透過率を８５％とすると、ＢＤ６０で反射されて平板ビームスプリッタ２を透過した後の周辺光線Ｍと周辺光線Ｎとの光強度の比は７９％となる。この場合、予め光源１を２．１°傾けることにより、周辺光線Ｍのリム強度は７７％、周辺光線Ｎのリム強度は９７％となり、平板ビームスプリッタ２を透過した後の周辺光線Ｍと周辺光線Ｎとの光強度がほぼ等しくなる。
【０１２４】
以上のように、予め光源１を所定角度傾けておくことでＦＦＰの光量分布を均等にすることが可能となる。光源１を傾ける角度は、光ディスクの光学倍率と、レーザ光の拡がり角と、平板ビームスプリッタ２の反射率及び／又は透過率とに依存するが、ＢＤ６０に情報を記録又は再生する光学ヘッドにおいては、概ね０．５°以上、３．０°以下とすることが好ましい。
【０１２５】
このように、光源１は、光源１から出射された青紫レーザ光の光軸と２波長光源１１から出射された赤色レーザ光の光軸とを含む平面内で、平板ビームスプリッタ２で反射された青紫レーザ光の光軸に対する遠視野像の光量分布が均等になる方向に所定の角度傾斜させた位置に配置されている。また、光源１を傾斜させる角度は、光ディスクの光学倍率と、レーザ光の拡がり角と、平板ビームスプリッタ２の反射率及び／又は透過率とに基づいて決定される。したがって、遠視野像の光量分布を均等にすることができ、情報記録精度及び情報再生精度を向上させることができる。
【０１２６】
次に、本実施の形態におけるレーザ光の偏光方向について説明する。本実施の形態のＢＤ６０は、光ディスクの半径方向のリム強度が大きい光スポットを収束させることで、良好な記録又は再生性能が得られる。
【０１２７】
本実施の形態の平板ビームスプリッタ２は、波長４０５ｎｍ近傍の青紫レーザ光に対して、Ｓ偏光を概ね反射し、Ｐ偏光を概ね透過するように膜設計されている（図１０参照）。ここで、本実施の形態の光学ヘッド４０では、図１のようにＳ偏光が平板ビームスプリッタ２に入射するよう、すなわち平板ビームスプリッタ２での反射率が大きくなるように光源１が配置される。これにより、光ディスクの半径方向のリム強度が大きいＦＦＰが得られるので、青紫レーザ光の偏光方向を回転させるための１／２波長板を必要としない。
【０１２８】
このように、Ｓ偏光が平板ビームスプリッタ２に入射するよう、光源１が配置されているので、光ディスクの半径方向のリム強度が大きい遠視野像を得ることができ、青紫レーザ光の偏光方向を回転させるための１／２波長板が不要となり、光学ヘッドの部品点数を削減することができる。
【０１２９】
一方、本実施の形態のＤＶＤ７０は、光ディスクの接線方向のリム強度が大きい光スポットを収束させることで、良好な記録又は再生性能が得られる。
【０１３０】
本実施の形態のウェッジプリズム４は、波長６６０ｎｍ近傍の赤色レーザ光に対して、Ｐ偏光をより透過させ、Ｓ偏光をより反射するように膜設計されている（図１１参照）。ここで、本実施の形態の光学ヘッド４０では、図２のようにＰ偏光がウェッジプリズム４に入射するよう、すなわちウェッジプリズム４での透過率が大きくなるように２波長光源１１が配置される。これにより、光ディスクの接線方向のリム強度が大きいＦＦＰが得られるので、赤色レーザ光の偏光方向を回転させるための１／２波長板を必要としない。
【０１３１】
次に、本実施の形態における第２のリレーレンズについて説明する。図１４は、本発明の実施の形態１の２波長光源の構成を模式的に示す図である。一般的な２波長光源１１は、図１４に示すように、赤色レーザ光の発光点１１ａに対し、赤外レーザ光の発光点１１ｂがオフセットして配置されている。このため、赤色レーザ光と赤外レーザ光との少なくとも一方は対物レンズ８に対して軸外入射となるため、３次コマ収差が発生する場合がある。
【０１３２】
ここで、本実施の形態の光学ヘッド４０では、２波長光源１１をウェッジプリズム４に対してＰ偏光入射となるように配置している。そのため、例えば、赤色レーザ光の光軸と対物レンズ８の光軸が一致するように２波長光源１１を配置した場合、赤外レーザ光が対物レンズ８に対して軸外入射となることによって発生する３次コマ収差は、光ディスクの半径方向に発生する。従って、対物レンズアクチュエータ３０に搭載された対物レンズ８を半径方向に傾けることで、軸外入射によって発生する赤外レーザ光の３次コマ収差を補正することが可能である。
【０１３３】
図１５は、本発明の実施の形態１において、２波長光源とウェッジプリズムとの間にリレーレンズを配置した光学ヘッドの概略構成を示す図である。一般的に、軸外入射によって発生する３次コマ収差は、対物レンズ８に入射する光線の角度（画角）に略比例する。従って、赤色レーザ光と赤外レーザ光との発光点の間隔δ及び対物レンズ８の焦点距離を一定とすると、３次コマ収差はコリメートレンズ５の焦点距離（合成焦点距離）に反比例する。従って、図１５に示すように、コリメートレンズ５と２波長光源１１との間に、凹レンズパワーを有するリレーレンズ１３を挿入し、合成焦点距離を拡大することで、軸外入射による３次コマ収差を抑制することができる。なお、リレーレンズ１３が、第２のカップリングレンズの一例に相当する。
【０１３４】
一方、軸外入射による３次コマ収差が比較的小さい対物レンズを用いる場合は、凸レンズパワーを備えたリレーレンズを用いてもよく、この場合、合成焦点距離を小さくし、光利用効率を高めることが可能である。
【０１３５】
リレーレンズ１３は、回折格子１２と一体化することで、部品点数を削減することができる。この時、リレーレンズ１３の入射面及び出射面のいずれかを平面にして、平面側に回折格子を形成することで、レンズ成形用の金型の作成を容易にすることができる。なお、リレーレンズ１３と２波長光源１１との間隔が変わると倍率が変化し、リレーレンズ１３と回折格子とを一体化した場合は生成されるメインビームとサブビームとの間隔も変化する。そのため、リレーレンズと２波長光源１１とは一体のホルダに保持されて、両者の間隔が変化しないように構成することが好ましい。
【０１３６】
なお、本実施の形態においては、２波長光源１１から赤色レーザ光と赤外レーザ光とが、出射される場合について説明しているが、それぞれ別体の赤色レーザ光源と赤外レーザ光源とを備えてもよい。赤色レーザ光源と赤外レーザ光源とを別々に備えることで、赤色レーザ光と赤外レーザ光との光軸を一致させることができるので、軸外入射によるコマ収差を抑制できる。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態の光学ヘッド４０は、それぞれ異なる種類の光ディスク、例えばＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０に対して、それぞれ異なる波長のレーザ光を一つの対物レンズ８を用いて収束させて情報を記録又は再生することができる。
【０１３８】
（実施の形態２）
図１６及び図１７は、本発明の実施の形態２における光学ヘッドの概略構成を示す図である。図１６は、本発明の実施の形態２において、ＢＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図であり、図１７は、本発明の実施の形態２において、ＤＶＤ又はＣＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。本実施の形態２において、実施の形態１と共通の構成要素については同一の符号を付して以下、その説明を省略する。
【０１３９】
図１６において、光学ヘッド４１は、光源１、平板ビームスプリッタ２、リレーレンズ３、ウェッジプリズム４、コリメートレンズ５、１／４波長板６、第１のミラー７Ｄ、第２のミラー７Ｂ、第１の対物レンズ８Ｄ、第２の対物レンズ８Ｂ、検出ホログラム９、検出レンズ１０、２波長光源１１、回折格子１２及び受光素子２０を備える。
【０１４０】
第１のミラー７Ｄは、青紫レーザ光を透過し、赤色レーザ光及び赤外レーザ光を第１の対物レンズ８Ｄに向けて反射させる。第２のミラー７Ｂは、第１のミラー７Ｄを透過した青紫レーザ光を第２の対物レンズ８Ｂに向けて反射させる。第１の対物レンズ８Ｄは、赤色レーザ光をＤＶＤ７０の情報記録面に収束させ、赤外レーザ光をＣＤ８０の情報記録面に収束させる。第２の対物レンズ８Ｂは、青紫レーザ光をＢＤ６０の情報記録面に収束させる。
【０１４１】
まず、図１６を用いてＢＤ６０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド４１の動作について述べる。
【０１４２】
図１６において、光源１から出射された波長４０５ｎｍの青紫レーザ光は、平板ビームスプリッタ２にＳ偏光で入射する。平板ビームスプリッタ２で反射された青紫レーザ光は、リレーレンズ３を透過して、ＮＡの異なる発散光に変換される。青紫レーザ光は、ウェッジプリズム４で反射された後、コリメートレンズ５で略平行光に変換され、１／４波長板６によって直線偏光から円偏光に変換される。続いて、青紫レーザ光は、第１のミラー７Ｄを透過し、第２のミラー７Ｂで反射された後、第２の対物レンズ８Ｂによって、保護基板越しにＢＤ６０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【０１４３】
ＢＤ６０の情報記録面で反射した青紫レーザ光は、再び第２の対物レンズ８Ｂを透過し、第２のミラー７Ｂで反射され、第１のミラー７Ｄを透過し、１／４波長板６で往路とは異なる直線偏光に変換される。その後、青紫レーザ光は、コリメートレンズ５で収束光に変換され、ウェッジプリズム４で反射されて、リレーレンズ３でＮＡの異なる収束光に変換される。さらに、青紫レーザ光は、平板ビームスプリッタ２にＰ偏光で入射して透過する。そして、検出ホログラム９を透過する際に、青紫レーザ光から０次光と±１次回折光とが生成され、０次光と±１次回折光とは、検出レンズ１０で非点収差が与えられて、受光素子２０に導かれる。
【０１４４】
次に、図１７を用いて保護基板厚０．６ｍｍの光ディスクであるＤＶＤ７０に対して、情報を記録又は再生する光学ヘッド４１の動作について述べる。
【０１４５】
図１７において、２波長光源１１から出射された波長６６０ｎｍの赤色レーザ光は、回折格子１２で０次回折光であるメインビームと±１次回折光であるサブビームとに分離された後、ウェッジプリズム４にＰ偏光で入射する。ウェッジプリズム４を透過した赤色レーザ光は、コリメートレンズ５で若干の収束光に変換され、１／４波長板６によって直線偏光から円偏光に変換される。赤色レーザ光は、第１のミラー７Ｄで反射された後、第１の対物レンズ８Ｄによって、保護基板越しにＤＶＤ７０の情報記録面に光スポットとして収束される。
【０１４６】
ＤＶＤ７０の情報記録面で反射した赤色レーザ光は、再び第１の対物レンズ８Ｄを透過し、第１のミラー７Ｄで反射され、１／４波長板６で往路とは異なる直線偏光に変換された後、コリメートレンズ５で収束光に変換される。赤色レーザ光は、ウェッジプリズム４にＳ偏光で入射して反射され、リレーレンズ３でＮＡの異なる収束光に変換される。その後、赤色レーザ光は、平板ビームスプリッタ２と検出ホログラム９とを透過し、検出レンズ１０で非点収差が与えられた後、受光素子２０に導かれる。
【０１４７】
また、２波長光源１１から出射された波長７８５ｎｍのＰ偏光の赤外レーザ光は、赤色レーザ光と同様に第１の対物レンズ８Ｄによって、保護基板越しにＣＤ８０の情報記録面に光スポットとして収束される。さらに、ＣＤ８０の情報記録面で反射した赤外レーザ光は、赤色レーザ光と同様に受光素子２０に導かれる。
【０１４８】
第１の対物レンズ８Ｄは、ＤＶＤ７０に情報を記録又は再生するための赤色レーザ光と、ＣＤ８０に情報を記録又は再生するための赤外レーザ光とを、波長の差を利用してそれぞれ微小な光スポットとして収束することができる。また、第２の対物レンズ８Ｂは、ＢＤ６０に情報を記録又は再生するための青紫レーザ光を、微小な光スポットとして収束することができる。第１の対物レンズ８Ｄと第２の対物レンズ８Ｂとは、同一の対物レンズアクチュエータ（図示せず）に搭載され、フォーカス誤差信号とトラッキング誤差信号とを用いて、それぞれ、回転する光ディスクの情報トラックに光スポットが追従するよう駆動される。
【０１４９】
本実施の形態の光学ヘッド４１も、実施の形態１で述べた光学ヘッド４０と同様に、それぞれ異なる種類の光ディスク、例えばＢＤ６０、ＤＶＤ７０及びＣＤ８０に対して、それぞれ異なる波長のレーザ光を収束させて情報を記録又は再生することができる。
【０１５０】
（実施の形態３）
図１８は、本発明の実施の形態３における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【０１５１】
図１８において、光ディスク装置５０は、内部に光ディスク駆動部５１、制御部５２及び光学ヘッド５３を備える。また、図１８において、光ディスク装置５０には、光ディスクとしてＢＤ６０が搭載されているが、ＤＶＤ７０又はＣＤ８０に交換可能である。
【０１５２】
光ディスク駆動部５１は、ＢＤ６０（又はＤＶＤ７０又はＣＤ８０）を回転駆動する。光学ヘッド５３は、実施の形態１及び実施の形態２で述べたいずれかの光学ヘッドである。制御部５２は、光ディスク駆動部５１及び光学ヘッド５３の駆動を制御すると共に、光学ヘッド５３で光電変換された制御信号及び情報信号の信号処理を行う。また、制御部５２は、情報信号を光ディスク装置５０の外部と内部でインタフェースさせる機能を有する。
【０１５３】
制御部５２は、光学ヘッド５３から得られる制御信号を受け、制御信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、情報再生制御及び光ディスク駆動部５１の回転制御を行う。また、制御部５２は、情報信号から情報の再生を行うと共に、記録信号の光学ヘッド５３への送出を行う。
【０１５４】
光ディスク装置５０は、実施の形態１及び実施の形態２で述べたいずれかの光学ヘッドを搭載しているので、本実施の形態３における光ディスク装置５０は、複数の光源に対応した複数種類の光ディスクに対して、それぞれ良好に情報を記録又は再生することができる。
【０１５５】
（実施の形態４）
図１９は、本発明の実施の形態４におけるコンピュータの概略構成を示す図である。
【０１５６】
図１９において、コンピュータ５００は、実施の形態３の光ディスク装置５０と、情報の入力を行うためのキーボード、マウス又はタッチパネルなどの入力装置５０１と、入力装置５０１から入力された情報及び光ディスク装置５０から読み出した情報などに基づいて演算を行う中央演算装置（ＣＰＵ）などの演算装置５０２と、演算装置５０２によって演算された結果などの情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置５０３とを備える。
【０１５７】
なお、本実施の形態において、コンピュータ５００が情報記録及び／又は再生装置の一例に相当し、演算装置５０２が情報処理部の一例に相当する。
【０１５８】
コンピュータ５００は、実施の形態３の光ディスク装置５０を備えるので、異なる種類の光ディスクに対して、それぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。
【０１５９】
（実施の形態５）
図２０は、本発明の実施の形態５における光ディスクプレーヤの概略構成を示す図である。
【０１６０】
図２０において、光ディスクプレーヤ６００は、実施の形態３の光ディスク装置５０と、光ディスク装置５０から得られる情報信号を画像信号に変換するデコーダ６０１とを備える。
【０１６１】
なお、光ディスクプレーヤ６００は、ＧＰＳ等の位置センサや中央演算装置（ＣＰＵ）を加えることによりカーナビゲーションシステムとしても利用可能である。また、液晶モニタなどの表示装置６０２を加えた形態も可能である。
【０１６２】
また、本実施の形態において、光ディスクプレーヤ６００が情報記録及び／又は再生装置の一例に相当し、デコーダ６０１が情報処理部の一例に相当する。
【０１６３】
光ディスクプレーヤ６００は、実施の形態３の光ディスク装置５０を備えるので、異なる種類の光ディスクに対して、それぞれ良好に情報を再生することができ、広い用途に適用することができる。
【０１６４】
（実施の形態６）
図２１は、本発明の実施の形態６における光ディスクレコーダの概略構成を示す図である。
【０１６５】
図２１において、光ディスクレコーダ７００は、実施の形態３の光ディスク装置５０と、画像情報を光ディスク装置５０によって光ディスクへ記録する情報信号に変換するエンコーダ７０１とを備える。望ましくは、光ディスク装置５０から得られる情報信号を画像情報に変換するデコーダ７０２も備えることにより、記録した画像を再生することも可能となる。なお、光ディスクレコーダ７００は、情報を表示するブラウン管又は液晶表示装置あるいは情報を印刷するプリンタなどの出力装置７０３を備えてもよい。
【０１６６】
なお、本実施の形態において、光ディスクレコーダ７００が情報記録及び／又は再生装置の一例に相当し、エンコーダ７０１及びデコーダ７０２が情報処理部の一例に相当する。
【０１６７】
光ディスクレコーダ７００は、実施の形態３の光ディスク装置５０を備えるので、異なる種類の光ディスクに対して、それぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明に係る光学ヘッドは、複数種類の光ディスクに対して、それぞれ良好に情報を記録又は再生することが可能であり、互いに波長の異なる複数の光源を備え、複数種類の光ディスクに対して、光学的に情報を記録又は再生する光学ヘッドとして有用である。
【０１６９】
また、本発明に係る光ディスク装置は、光学ヘッドの構成が簡単化されるため、生産性を向上することができ、製造コストを削減することができ、光学ヘッドを具備した光ディスク装置として有用である。
【０１７０】
さらに、本発明に係る情報記録及び／又は再生装置は、複数種類の光ディスクに対して、それぞれ良好に情報を記録又は再生することができ、広い用途に適用でき、光ディスク装置を具備した情報記録及び／又は再生装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の実施の形態１において、ＢＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１において、ＤＶＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、ＣＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【図４】検出ホログラムにおける光束分割パターンの例を模式的に示す図である。
【図５】（Ａ）は、本発明の実施の形態１における対物レンズの構成を模式的に示す図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における対物レンズの第１の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における対物レンズの第２の変形例の構成を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１における対物レンズアクチュエータの動作を模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるコリメートレンズアクチュエータの構成を模式的に示す図である。
【図９】（Ａ）は、コリメートレンズが基準位置にある場合の出射光を示す図であり、（Ｂ）は、コリメートレンズが光源側に移動した場合の出射光を示す図であり、（Ｃ）は、コリメートレンズが対物レンズ側に移動した場合の出射光を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の平板ビームスプリッタの分光特性を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１のウェッジプリズムの分光特性を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１において、青紫レーザ光の光軸と赤色レーザ光の光軸とのなす角及び青紫レーザ光の平板ビームスプリッタとウェッジプリズムとへの入射角を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態１における平板ビームスプリッタの反射率の入射角依存性と、光源の配置とを説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態１の２波長光源の構成を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１において、２波長光源とウェッジプリズムとの間にリレーレンズを配置した光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態２において、ＢＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態２において、ＤＶＤに情報を記録又は再生する場合の光学ヘッドの概略構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態３における光ディスク装置の概略構成を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態４におけるコンピュータの概略構成を示す図である。
【図２０】本発明の実施の形態５における光ディスクプレーヤの概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態６における光ディスクレコーダの概略構成を示す図である。
【図２２】従来の光学ヘッドの構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１７２】
１    光源
２    平板ビームスプリッタ
３    リレーレンズ
４    ウェッジプリズム
５    コリメートレンズ
６    １／４波長板
７    ミラー
８    対物レンズ
９    検出ホログラム
１０    検出レンズ
１１    ２波長光源
１２    回折格子
１３    リレーレンズ
２０    受光素子
３０    対物レンズアクチュエータ
４０    光学ヘッド
６０    ＢＤ
７０    ＤＶＤ
８０    ＣＤ
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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