(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の波長の光を出射する第一の光源と、
第二の波長の光を出射する第二の光源と、
光検出器と、
対物レンズと、
前記第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分については大部分を透過させると共にＳ偏光成分については大部分を反射し、前記第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させるかまたは反射する第一の偏光ビームスプリッタと、
前記第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分については大部分を透過させると共にＳ偏光成分については大部分を反射し、前記第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させるかまたは反射する第二の偏光ビームスプリッタと、
前記第一の偏光ビームスプリッタおよび前記第二の偏光ビームスプリッタと前記対物レンズの間に設けられた、前記第一の波長の光および前記第二の波長の光に対する広帯域の１／４波長板を有し、
前記第一の偏光ビームスプリッタは、往路において前記第一の光源からの前記第一の波長の光の大部分を前記第二の偏光ビームスプリッタへ導き、復路において前記第二の偏光ビームスプリッタからの前記第一の波長の光の大部分を前記光検出器へ導くと共に、復路において前記第二の偏光ビームスプリッタからの前記第二の波長の光の大部分を前記光検出器へ導き、
前記第二の偏光ビームスプリッタは、往路において前記第二の光源からの前記第二の波長の光の大部分を前記対物レンズへ導き、復路において前記対物レンズからの前記第二の波長の光の大部分を前記第一の偏光ビームスプリッタへ導くと共に、往路において前記第一の偏光ビームスプリッタからの前記第一の波長の光の大部分を前記対物レンズへ導き、復路において前記対物レンズからの前記第一の波長の光の大部分を前記第一の偏光ビームスプリッタへ導くことを特徴とする光ヘッド装置。
【請求項２】
前記第一の偏光ビームスプリッタは前記第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させ、
前記第二の偏光ビームスプリッタは前記第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させ、
前記第一の光源から出射した前記第一の波長の光は前記第一の偏光ビームスプリッタにＳ偏光として入射し、
前記第二の光源から出射した前記第二の波長の光は前記第二の偏光ビームスプリッタにＳ偏光として入射することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項３】
前記第一の偏光ビームスプリッタは前記第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を反射し、
前記第二の偏光ビームスプリッタは前記第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させ、
前記第一の光源から出射した前記第一の波長の光は前記第一の偏光ビームスプリッタにＰ偏光として入射し、
前記第二の光源から出射した前記第二の波長の光は前記第二の偏光ビームスプリッタにＳ偏光として入射することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項４】
前記第一の偏光ビームスプリッタは前記第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させ、
前記第二の偏光ビームスプリッタは前記第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を反射し、
前記第一の光源から出射した前記第一の波長の光は前記第一の偏光ビームスプリッタにＳ偏光として入射し、
前記第二の光源から出射した前記第二の波長の光は前記第二の偏光ビームスプリッタにＰ偏光として入射することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項５】
前記第一の偏光ビームスプリッタは前記第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を反射し、
前記第二の偏光ビームスプリッタは前記第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を反射し、
前記第一の光源から出射した前記第一の波長の光は前記第一の偏光ビームスプリッタにＰ偏光として入射し、
前記第二の光源から出射した前記第二の波長の光は前記第二の偏光ビームスプリッタにＰ偏光として入射することを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
【請求項６】
前記第一の偏光ビームスプリッタおよび前記第二の偏光ビームスプリッタと前記１／４波長板の間にコリメータレンズをさらに有することを特徴とする請求項１〜５記載の光ヘッド装置。
【請求項７】
前記第一の光源と前記第一の偏光ビームスプリッタの間に、前記第一の光源から出射した前記第一の波長の光の発散角を縮小するための第一のカップリングレンズをさらに有し、
前記第二の光源と前記第二の偏光ビームスプリッタの間に、前記第二の光源から出射した前記第二の波長の光の発散角を縮小するための第二のカップリングレンズをさらに有することを特徴とする請求項６記載の光ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の異なる規格の光記録媒体に対して記録や再生を行うための光ヘッド装置、特に２つの光源と１つの光検出器を有する光ヘッド装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤ（ディジタルバーサタイルディスク）規格のディスクとＣＤ（コンパクトディスク）規格のディスクのいずれに対しても記録や再生を行うことができる各種の光ヘッド装置が実用化されている。これらの光ヘッド装置を小型化するためには、構成要素であるＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの光源、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの光源、ＤＶＤ用の光検出器、ＣＤ用の光検出器等をできるだけ集積化または共通化する必要がある。その例として光源と光検出器の集積化、２つの光源の集積化、２つの光検出器の共通化が挙げられる。しかし、ＤＶＤ規格のディスクとＣＤ規格のディスクの両方に対して再生だけでなく記録を行う場合、光源には高出力化のための高い放熱性が求められる。従って、光源と光検出器の集積化、２つの光源の集積化は好ましくなく、２つの光検出器の共通化が小型化に向けた唯一の方法となる。
【０００３】
このような２つの光源と１つの光検出器を有する従来の光ヘッド装置の第一の例として、特開平１０−１１２０５６号公報に記載の光ヘッド装置がある。図１０にこの光ヘッド装置の構成を示す。ビームスプリッタ１４ａは波長６５０ｎｍの光については一部を透過させると共に残りを反射し、波長７８０ｎｍの光については殆んど全部を透過させる。また、ビームスプリッタ１４ｂは波長６５０ｎｍの光については殆んど全部を透過させ、波長７８０ｎｍの光については一部を透過させると共に残りを反射する。ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの半導体レーザ１ａからの出射光はビームスプリッタ１４ａで一部が反射され、ビームスプリッタ１４ｂを殆んど全部が透過し、コリメータレンズ６で平行光化され、ミラー５で反射され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９からの反射光は対物レンズ８、ミラー５、コリメータレンズ６を逆向きに通り、ビームスプリッタ１４ｂを殆んど全部が透過し、ビームスプリッタ１４ａを一部が透過し、光検出器１１ｂで受光される。一方、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ｂからの出射光はビームスプリッタ１４ｂで一部が反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、ミラー５で反射され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９からの反射光は対物レンズ８、ミラー５、コリメータレンズ６を逆向きに通り、ビームスプリッタ１４ｂを一部が透過し、ビームスプリッタ１４ａを殆んど全部が透過し、光検出器１１ｂで受光される。
【０００４】
２つの光源と１つの光検出器を有する従来の光ヘッド装置の第二の例として、特開平１０−２２８６６８号公報に記載の光ヘッド装置における２つの光検出器を共通化した光ヘッド装置がある。図１１にこの光ヘッド装置の構成を示す。偏光ビームスプリッタ４ｅは波長６５０ｎｍ、７８０ｎｍのいずれの光もＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する。また、波長選択プリズム１５は波長６５０ｎｍの光については殆んど全部を透過させ、波長７８０ｎｍの光については殆んど全部を反射する。ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの半導体レーザ１ａからの出射光は波長選択プリズム１５を殆んど全部が透過し、コリメータレンズ６で平行光化され、偏光ビームスプリッタ４ｅにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９からの反射光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４ｅにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、円筒レンズ１６、凸レンズ１７を通って光検出器１１ｂで受光される。一方、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ｂからの出射光は波長選択プリズム１５で殆んど全部が反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、偏光ビームスプリッタ４ｅにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９からの反射光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、偏光ビームスプリッタ４ｅにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、円筒レンズ１６、凸レンズ１７を通って光検出器１１ｂで受光される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示す従来の光ヘッド装置においては、波長６５０ｎｍの光については、往路ではビームスプリッタ１４ａで反射される際、復路ではビームスプリッタ１４ａを透過する際に光量の損失が生じる。また、波長７８０ｎｍの光については、往路ではビームスプリッタ１４ｂで反射される際、復路ではビームスプリッタ１４ｂを透過する際に光量の損失が生じる。
【０００６】
図１１に示す従来の光ヘッド装置に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｅの透過率の波長依存性の例を図１２に示す。図中の実線、点線はそれぞれＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に対する特性である。なお、図２、図３、図６、図８、図１２に示す透過率分布は理論上のものであり、現実に作製される偏光ビームススプリッタの透過率や反射率が完全に１００％になることはない。
【０００７】
図１２に示すように、Ｐ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する波長範囲はあまり広く設計することはできず、波長６５０ｎｍ〜７８０ｎｍがほぼ限界である。このため、ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより短くなると、Ｐ偏光成分の透過率が低下して復路で光量の損失が生じ、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くなると、Ｓ偏光成分の反射率が低下して往路で光量の損失が生じる。
【０００８】
このように、従来の光ヘッド装置においては往路および復路で光量の損失が生じる。往路での光量の損失は記録時の光出力の低下を招き、復路での光量の損失は再生時のＳ／Ｎの低下を招くという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、２つの光源と１つの光検出器を有し、ＤＶＤ規格のディスクとＣＤ規格のディスクのいずれに対しても記録や再生を行うことができる従来の光ヘッド装置における上に述べた課題を解決し、往路および復路で光量の損失が生じず、記録時に高い光出力が得られると共に再生時に高いＳ／Ｎが得られる光ヘッド装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の光ヘッド装置は、第一の波長の光を出射する第一の光源と、第二の波長の光を出射する第二の光源と、光検出器と、対物レンズと、第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分については大部分を透過させると共にＳ偏光成分については大部分を反射し、第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させるかまたは反射する第一の偏光ビームスプリッタと、第二の波長の光に対し、Ｐ偏光成分については大部分を透過させると共にＳ偏光成分については大部分を反射し、第一の波長の光に対し、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても大部分を透過させるかまたは反射する第二の偏光ビームスプリッタと、第一の偏光ビームスプリッタおよび第二の偏光ビームスプリッタと対物レンズの間に設けられた、第一の波長の光および第二の波長の光に対する広帯域の１／４波長板を有し、第一の偏光ビームスプリッタは、往路において第一の光源からの第一の波長の光の大部分を第二の偏光ビームスプリッタへ導き、復路において第二の偏光ビームスプリッタからの第一の波長の光の大部分を光検出器へ
導くと共に、復路において第二の偏光ビームスプリッタからの第二の波長の光の大部分を光検出器へ導き、第二の偏光ビームスプリッタは、往路において第二の光源からの第二の波長の光の大部分を対物レンズへ導き、復路において対物レンズからの第二の波長の光の大部分を第一の偏光ビームスプリッタへ導くと共に、往路において第一の偏光ビームスプリッタからの第一の波長の光の大部分を対物レンズへ導き、復路において対物レンズからの第一の波長の光の大部分を第一の偏光ビームスプリッタへ導くことを特徴とする。
【００１１】
本発明の光ヘッド装置においては、第一の偏光ビームスプリッタに関し、往路において第一の光源からの光の大部分を第二の偏光ビームスプリッタへ導き、復路において第二の偏光ビームスプリッタからの光の大部分を光検出器へ導く波長範囲は第一の波長の前後で十分に広く設計することができ、復路において第二の偏光ビームスプリッタからの光の大部分を光検出器へ導く波長範囲は第二の波長の前後で十分に広く設計することができる。また、第二の偏光ビームスプリッタに関し、往路において第一の偏光ビームスプリッタからの光の大部分を対物レンズへ導き、復路において対物レンズからの光の大部分を第一の偏光ビームスプリッタへ導く波長範囲は第一の波長の前後で十分に広く設計することができ、往路において第二の光源からの光の大部分を対物レンズへ導き、復路において対物レンズからの光の大部分を第一の偏光ビームスプリッタへ導く波長範囲は第二の波長の前後で十分に広く設計することができる。このため、第一の光源の波長がばらつきにより第一の波長より長くあるいは短くなっても往路および復路で光量の損失は生じず、第二の光源の波長がばらつきにより第二の波長より長くあるいは短くなっても往路および復路で光量の損失は生じない。
【００１２】
従って、本発明によれば、２つの光源と１つの光検出器を有し、ＤＶＤ規格のディスクとＣＤ規格のディスクのいずれに対しても記録や再生を行うことができる光ヘッド装置において、往路および復路で光量の損失が生じず、記録時に高い光出力が得られると共に再生時に高いＳ／Ｎが得られる光ヘッド装置を実現できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１に本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態を示す。偏光ビームスプリッタ４ａは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射し、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過させる。また、偏光ビームスプリッタ４ｂは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過させ、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する。ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの半導体レーザ１ａからの出射光は回折格子２ａで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ａで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ａにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、偏光ビームスプリッタ４ｂを殆んど全部が透過し、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｂを殆んど全部が透過し、偏光ビームスプリッタ４ａにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。一方、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ｂからの出射光は回折格子２ｂで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ｂで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ｂにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｂにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、偏光ビームスプリッタ４ａを殆んど全部が透過し、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。複合レンズ１０は入射面が円筒レンズ面、出射面が凹レンズ面であり、光検出器１１ａはコリメータレンズ６、複合レンズ１０の２つの焦線の中間に設置されている。
【００１５】
図１に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ａの透過率の波長依存性の例を図２に示す。図中の実線、点線はそれぞれＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に対する特性である。Ｐ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する波長範囲は波長６５０ｎｍの前後で十分に広く設計することができ、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過させる波長範囲は波長７８０ｎｍの前後で十分に広く設計することができる。このため、ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の透過率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００１６】
図１に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｂの透過率の波長依存性の例を図３に示す。図中の実線、点線はそれぞれＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に対する特性である。Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過させる波長範囲は波長６５０ｎｍの前後で十分に広く設計することができ、Ｐ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する波長範囲は波長７８０ｎｍの前後で十分に広く設計することができる。このため、ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の透過率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００１７】
図１に示す実施の形態に用いられる光検出器１１ａの構成を図４に示す。ディスク９からの３つの反射光のうち回折格子２ａまたは２ｂからの０次光は４分割された受光部１３ａ〜１３ｄ上に光スポット１２ａを形成し、回折格子２ａまたは２ｂからの＋１次回折光は２分割された受光部１３ｅ、１３ｆ上に光スポット１２ｂを形成し、回折格子２ａまたは２ｂからの−１次回折光は２分割された受光部１３ｇ、１３ｈ上に光スポット１２ｃを形成する。受光部１３ａ〜１３ｈからの出力をそれぞれＶ１３ａ〜Ｖ１３ｈで表わすと、フォーカス誤差信号は公知の非点収差法により（Ｖ１３ａ＋Ｖ１３ｄ）−（Ｖ１３ｂ＋Ｖ１３ｃ）の演算から得られ、トラック誤差信号は記録可能なＤＶＤ規格のディスクおよび全てのＣＤ規格のディスクに対しては公知の差動プッシュプル法により（Ｖ１３ａ＋Ｖ１３ｂ）−（Ｖ１３ｃ＋Ｖ１３ｄ）−Ｋ｛（Ｖ１３ｅ＋Ｖ１３ｇ）−（Ｖ１３ｆ＋Ｖ１３ｈ）｝（Ｋは定数）の演算から、再生専用のＤＶＤ規格のディスクに対しては公知の位相差法によりＶ１３ａ＋Ｖ１３ｄ、Ｖ１３ｂ＋Ｖ１３ｃの位相差から得られ、ディスク９からのＲＦ信号はＶ１３ａ＋Ｖ１３ｂ＋Ｖ１３ｃ＋Ｖ１３ｄの演算から得られる。
【００１８】
図５に本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態を示す。偏光ビームスプリッタ４ｂは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過させ、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する。また、偏光ビームスプリッタ４ｃは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射し、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射する。ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの半導体レーザ１ａからの出射光は回折格子２ａで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ａで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ｃにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、偏光ビームスプリッタ４ｂを殆んど全部が透過し、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｂを殆んど全部が透過し、偏光ビームスプリッタ４ｃにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。一方、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ｂからの出射光は回折格子２ｂで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ｂで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ｂにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｂにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、偏光ビームスプリッタ４ｃで殆んど全部が反射され、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。複合レンズ１０は入射面が円筒レンズ面、出射面が凹レンズ面であり、光検出器１１ａはコリメータレンズ６、複合レンズ１０の２つの焦線の中間に設置されている。
【００１９】
図５に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｂの透過率の波長依存性の例は図３に示す通りである。ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の透過率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００２０】
図５に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｃの透過率の波長依存性の例を図６に示す。図中の実線、点線はそれぞれＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に対する特性である。Ｐ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する波長範囲は波長６５０ｎｍの前後で十分に広く設計することができ、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射する波長範囲は波長７８０ｎｍの前後で十分に広く設計することができる。このため、ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００２１】
図５に示す実施の形態に用いられる光検出器１１ａの構成は図４に示す通りである。
【００２２】
図７に本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態を示す。偏光ビームスプリッタ４ａは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射し、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を透過させる。また、偏光ビームスプリッタ４ｄは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射し、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する。ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの半導体レーザ１ａからの出射光は回折格子２ａで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ａで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ａにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、偏光ビームスプリッタ４ｄで殆んど全部が反射され、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｄで殆んど全部が反射され、偏光ビームスプリッタ４ａにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。一方、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ｂからの出射光は回折格子２ｂで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ｂで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ｄにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｄにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、偏光ビームスプリッタ４ａを殆んど全部が透過し、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。複合レンズ１０は入射面が円筒レンズ面、出射面が凹レンズ面であり、光検出器１１ａはコリメータレンズ６、複合レンズ１０の２つの焦線の中間に設置されている。
【００２３】
図７に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ａの透過率の波長依存性の例は図２に示す通りである。ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の透過率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００２４】
図７に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｄの透過率の波長依存性の例を図８に示す。図中の実線、点線はそれぞれＰ偏光成分、Ｓ偏光成分に対する特性である。Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射する波長範囲は波長６５０ｎｍの前後で十分に広く設計することができ、Ｐ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する波長範囲は波長７８０ｎｍの前後で十分に広く設計することができる。このため、ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００２５】
図７に示す実施の形態に用いられる光検出器１１ａの構成は図４に示す通りである。
【００２６】
図９に本発明の光ヘッド装置の第四の実施の形態を示す。偏光ビームスプリッタ４ｃは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射し、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射する。また、偏光ビームスプリッタ４ｄは、波長６５０ｎｍの光はＰ偏光成分、Ｓ偏光成分のいずれについても殆んど全部を反射し、波長７８０ｎｍの光はＰ偏光成分については殆んど全部を透過させ、Ｓ偏光成分については殆んど全部を反射する。ＤＶＤ用の波長６５０ｎｍの半導体レーザ１ａからの出射光は回折格子２ａで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ａで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ｃにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、偏光ビームスプリッタ４ｄで殆んど全部が反射され、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｄで殆んど全部が反射され、偏光ビームスプリッタ４ｃにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。一方、ＣＤ用の波長７８０ｎｍの半導体レーザ１ｂからの出射光は回折格子２ｂで０次光、±１次回折光の３つの光に分割される。これらの光はカップリングレンズ３ｂで発散角を縮小され、偏光ビームスプリッタ４ｄにＰ偏光として入射して殆んど全部が透過し、ミラー５で反射され、コリメータレンズ６で平行光化され、１／４波長板７で直線偏光から円偏光に変換され、対物レンズ８でディスク９上に集光される。ディスク９で反射された３つの光は対物レンズ８を逆向きに通り、１／４波長板７で円偏光から往路と偏光方向が直交した直線偏光に変換され、コリメータレンズ６、ミラー５を逆向きに通り、偏光ビームスプリッタ４ｄにＳ偏光として入射して殆んど全部が反射され、偏光ビームスプリッタ４ｃで殆んど全部が反射され、複合レンズ１０を通って光検出器１１ａで受光される。複合レンズ１０は入射面が円筒レンズ面、出射面が凹レンズ面であり、光検出器１１ａはコリメータレンズ６、複合レンズ１０の２つの焦線の中間に設置されている。
【００２７】
図９に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｃの透過率の波長依存性の例は図６に示す通りである。ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００２８】
図９に示す実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタ４ｄの透過率の波長依存性の例は図８に示す通りである。ＤＶＤ用の半導体レーザ１ａの波長がばらつきにより６５０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じず、ＣＤ用の半導体レーザ１ｂの波長がばらつきにより７８０ｎｍより長くあるいは短くなっても、Ｐ偏光成分の透過率、Ｓ偏光成分の反射率は低下しないため往路および復路で光量の損失は生じない。
【００２９】
図９に示す実施の形態に用いられる光検出器１１ａの構成は図４に示す通りである。
【００３０】
本発明の光ヘッド装置の実施の形態としては、図１に示す実施の形態における半導体レーザ１ａ、回折格子２ａ、カップリングレンズ３ａと半導体レーザ１ｂ、回折格子２ｂ、カップリングレンズ３ｂの位置を入れ替えると共に、偏光ビームスプリッタ４ａを偏光ビームスプリッタ４ｂに置き換え、偏光ビームスプリッタ４ｂを偏光ビームスプリッタ４ａに置き換えた形態も可能である。
【００３１】
本発明の光ヘッド装置の実施の形態としては、図５に示す実施の形態における半導体レーザ１ａ、回折格子２ａ、カップリングレンズ３ａと半導体レーザ１ｂ、回折格子２ｂ、カップリングレンズ３ｂの位置を入れ替えると共に、偏光ビームスプリッタ４ｂを偏光ビームスプリッタ４ａに置き換え、偏光ビームスプリッタ４ｃを偏光ビームスプリッタ４ｄに置き換えた形態も可能である。
【００３２】
本発明の光ヘッド装置の実施の形態としては、図７に示す実施の形態における半導体レーザ１ａ、回折格子２ａ、カップリングレンズ３ａと半導体レーザ１ｂ、回折格子２ｂ、カップリングレンズ３ｂの位置を入れ替えると共に、偏光ビームスプリッタ４ａを偏光ビームスプリッタ４ｂに置き換え、偏光ビームスプリッタ４ｄを偏光ビームスプリッタ４ｃに置き換えた形態も可能である。
【００３３】
本発明の光ヘッド装置の実施の形態としては、図９に示す実施の形態における半導体レーザ１ａ、回折格子２ａ、カップリングレンズ３ａと半導体レーザ１ｂ、回折格子２ｂ、カップリングレンズ３ｂの位置を入れ替えると共に、偏光ビームスプリッタ４ｃを偏光ビームスプリッタ４ｄに置き換え、偏光ビームスプリッタ４ｄを偏光ビームスプリッタ４ｃに置き換えた形態も可能である。
【００３４】
図１、図５、図７、図９に示す実施の形態に用いられる１／４波長板７は、波長６５０ｎｍおよび７８０ｎｍの光に対する広帯域の１／４波長板である。このような広帯域の１／４波長板の例としては、特開平５−１００１１４号公報に記載の１／４波長板がある。
【００３５】
図１、図５、図７、図９に示す実施の形態においては、半導体レーザ１ａ、１ｂと偏光ビームスプリッタ４ａ〜４ｄの間に発散角を縮小するためのカップリングレンズ３ａ、３ｂが設けられている。カップリングレンズ３ａ、３ｂを設けることにより波長６５０ｎｍ、７８０ｎｍのいずれの光についても往路での効率が向上し、記録時に高い光出力が得られる。また、カップリングレンズ３ａ、３ｂを設けることにより、コリメータレンズ６からの出射光を平行光とするための調整を、コリメータレンズ６を光軸方向に移動させる代わりにカップリングレンズ３ａ、３ｂを光軸方向に移動させることで行うことができる。コリメータレンズ６は大きな有効径を必要とするためこれを移動させるためには大きな機構を必要とするが、カップリングレンズ３ａ、３ｂの有効径は小さくても良いためこれらを移動させるための機構は小さくても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、２つの光源と１つの光検出器を有し、ＤＶＤ規格のディスクとＣＤ規格のディスクのいずれに対しても記録や再生を行うことができる光ヘッド装置において、往路および復路で光量の損失が生じず、記録時に高い光出力が得られると共に再生時に高いＳ／Ｎが得られる。その理由は、第一および第二の光合分波手段の波長ずれに対する特性のマージンが十分に広く、第一および第二の光源の波長がばらつきにより第一および第二の波長より長くあるいは短くなっても往路および復路で光量の損失が生じないためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
【図３】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
【図４】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態に用いられる光検出器の構成を示す図である。
【図５】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態を示す図である。
【図６】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
【図７】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態を示す図である。
【図８】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態に用いられる偏光ビームスプリッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
【図９】本発明の光ヘッド装置の第四の実施の形態を示す図である。
【図１０】従来の光ヘッド装置の第一の例の構成を示す図である。
【図１１】従来の光ヘッド装置の第二の例の構成を示す図である。
【図１２】従来の光ヘッド装置の第二の例に用いられる偏光ビームスプリッタの透過率の波長依存性の例を示す図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ  半導体レーザ
２ａ、２ｂ  回折格子
３ａ、３ｂ  カップリングレンズ
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ  偏光ビームスプリッタ
５  ミラー
６  コリメータレンズ
７  １／４波長板
８  対物レンズ
９  ディスク
１０  複合レンズ
１１ａ、１１ｂ  光検出器
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  光スポット
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ  受光部
１４ａ、１４ｂ  ビームスプリッタ
１５  波長選択プリズム
１６  円筒レンズ
１７  凸レンズ
【図１】
0003834810.tif 000002
【図２】
0003834810.tif 000003
【図３】
0003834810.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003834810.tif 000006
【図６】
0003834810.tif 000007
【図７】
0003834810.tif 000008
【図８】
0003834810.tif 000009
【図９】
0003834810.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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