JP2000268397A

JP2000268397A - 光ヘッド装置

Info

Publication number: JP2000268397A
Application number: JP11071464A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ito; 達男伊藤; Tetsuo Hosomi; 哲雄細美
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2000-09-29
Anticipated expiration: 2019-03-17
Also published as: JP4389287B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＤ、ＤＶＤ等の互換性を実現する光ヘッド
装置において、ＣＤ用半導体レーザや、ＤＶＤ用半導体
レーザ、光検出器がそれぞれ別体であるため各々の位置
調整が必要であると共に温度変化や吸湿等によって相互
の位置関係に誤差を生じやすいという課題や、プリズム
ビームスプリッター、ハーフミラーを用いることによ
り、光伝達効率が低いという課題を有していた。【解決手段】波長λ１の半導体レーザ光源４４と波長
λ２の半導体レーザチップと光検出器を一体に設けたＬ
Ｄ／ＰＤモジュール４５と波長λ１に対して反射率の偏
光異方性を有する偏光ビームスプリッター４６と、波長
λ１に対して（λ１）／４板である波長板を備えること
により、波長λ１に対して光伝達効率を向上させるとと
もに、波長λ２については共通光路系を形成して信頼性
を向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク、光磁
気ディスク、光カードなどの光記憶媒体上の光学情報を
記録・再生する光ヘッド装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高密度・大容量の記憶媒体として、ピッ
ト状パターンを有する光ディスクや、光相変化材料を用
いた光ディスク、または光磁気ディスクを用いる光メモ
リ技術は、ディジタルオーディオディスク、ビデオディ
スク、文書ファイルディスク、さらにはデータファイル
などに広く利用されている。この光メモリ技術では、情
報は微小に絞られた光ビームを介して光ディスクへ高い
精度と信頼性をもって記録再生される。この記録再生動
作は、ひとえにその光学系に依存している。

【０００３】その光学系の主要部である光ヘッド装置の
基本的な機能は、回折限界の微小スポットを形成する収
束、前記光学系の焦点制御とトラッキング制御及びピッ
ト信号の検出、に大別される。これらの機能は、その目
的と用途に応じて各種の光学系と光電変換検出方式の組
み合わせによって実現されている。

【０００４】一方、近年、ＤＶＤと称する高密度・大容
量の光ディスクが実用化され、動画のような大量の情報
を扱える情報媒体として脚光を浴びている。このＤＶＤ
光ディスクは従来の光ディスクであるコンパクトディス
ク（以下ＣＤと略記する）等と比較して記録密度を大き
くするために、情報記録面でのピットサイズを小さくし
ている。従ってＤＶＤ光ディスクを記録再生する光ヘッ
ド装置に於いては、スポット径を決定する光源の波長
や、収束レンズの開口数（ＮｕｍｅｒｉｃａｌＡｐｅｒ
ｔｕｒｅ：以下ＮＡと略記する）がＣＤ等の場合と異な
っている。因みに、ＣＤ等では、光源の波長は略０．７
８μｍ、ＮＡは略０．４５であるのに対し、ＤＶＤ光デ
ィスクでは光源の波長は略０．６３〜０．６５μｍ、Ｎ
Ａは略０．６である。従って、ＣＤとＤＶＤ光ディスク
の２種類の光ディスクを一つの光ディスクドライブで記
録再生しようとすると、２つの光学系を有する光ヘッド
装置が必要になる。一方、光ヘッド装置の小型化、薄型
化、低コスト化の要求からは、ＣＤとＤＶＤの光学系は
できる限り共用化する方向にあり、たとえば、光源はＣ
Ｄ用とＤＶＤ用の２個の光源を用いるが、収束用レンズ
と光検出器は共用化して収束用レンズのＮＡだけをＤＶ
Ｄ光ディスクの時は大きく、ＣＤの時には小さくするよ
うに機械的または、光学的に変えるなどの方式がとられ
ている。

【０００５】以下、上述した光ヘッド装置について図面
を参照しながら説明する。

【０００６】図１１は従来の光ヘッド装置の光学系構成
を示すものである。図１１において１０１は第１の半導
体レーザであって、波長は略０．７８μｍである。１０
２は第２の半導体レーザであって、波長は略０．６５μ
ｍである。１０３はプリズムビームスプリッター、１０
４はハーフミラー、１０５は集光光学系であってＮＡは
０．６である。１０６は第１の収束光であって、第１の
半導体レーザ１０１の出射光を集光光学系１０５によっ
て集光した光である。１０７は第２の収束光であって第
２の半導体レーザ１０２の出射光を集光光学系１０５に
よって集光した光である。１０８はＣＤ、１０９はＤＶ
Ｄであり、それぞれ基材厚が１．２ｍｍと０．６ｍｍの
光記憶媒体である。以上のように構成された光ヘッド装
置について、以下その動作について説明する。図１１に
おいて便宜上ＣＤ１０８とＤＶＤ１０９を同時に記載し
ているが実際にはどちらかのディスクがあるだけであ
る。先ず、ＣＤ１０８を再生する場合について説明す
る。第１の半導体レーザ１０１から出射した光はプリズ
ムビームスプリッター１０３によって光路を分岐され一
部の光が集光光学系１０５に入射する。集光光学系１０
５は図示しない波長選択フィルターによって覆われてお
り、集光光学系のＮＡにして０．４５以下の範囲だけが
第１の半導体レーザ１０１の光を透過する。従って集光
光学系１０５に入射した光は第１の収束光１０６とな
り、ＣＤ１０８の記録面上に集光スポットを形成する。
次に記録面によって反射された光は集光光学系１０５と
プリズムビームスプリッター１０３及びハーフミラー１
０４を透過して光検出器１１０に到達し、電気信号に変
換される。次にＤＶＤ１０９を再生する場合について説
明する。第２に半導体レーザ１０２から出射した光はハ
ーフミラー１０４によって光路を分岐され一部の光がプ
リズムビームスプリッター１０３を経由して集光光学系
１０５に入射する。集光光学系１０５に付随する図示し
ない波長選択フィルターは第２の半導体レーザ１０２の
光に対しては透明になるように設計されており、集光光
学系に入射した光はＮＡ０．６の全面を透過さて第２の
収束光１０７となり、ＤＶＤ１０９の記録面上に集光ス
ポットを形成する。記録面によって反射された光はＣＤ
の場合と同様に光検出器１１０に到達して電気信号に変
換される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、第１の半導体レーザ１０１や、第２の半
導体レーザ１０２、光検出器１１０がそれぞれ別体であ
るため各々の位置調整が必要であると共に温度変化や吸
湿等によって相互の位置関係に誤差を生じやすいという
課題や、プリズムビームスプリッター、ハーフミラーを
用いることにより、光伝達効率が低いという課題を有し
ていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項１記載の発明はＮ≧２なるＮ個の光源と前記Ｎ
個の光源の出射光を合成する光合波器と、前記出射光を
光記憶媒体に集光する集光光学系と、前記光記憶媒体に
よって反射された反射光を検出し且つ、前記Ｎ個の光源
の内、Ｍ＜ＮなるＭ個の光源と一体に構成されたＬ≦Ｎ
なるＬ個の光検出器という構成を備えた光ヘッド装置で
ある。

【０００９】請求項２記載の発明は、それぞれ異なる波
長を有する３個の光源と、前記３個の光源の出射光を合
成する２個の光合波器と、前記出射光を光記憶媒体に集
光する集光光学系と、前記光記憶媒体によって反射光を
検出し且つ、前記３個の光源の内、１個の光源と一体に
構成された１個の光検出器と、前記光検出器上に配置さ
れた、波長によって切り替えて用いられる複数の光検出
領域とを備えた光ヘッド装置である。

【００１０】請求項３記載の発明はそれぞれ異なる波長
λ１、λ２、λ３を有する３個の光源と、前記３個の光
源の内λ１の波長に対して反射率が高く、λ２とλ３の
波長に対しては反射率が低いダイクロイックミラーと前
記λ２とλ３の波長の内、少なくともλ２の波長に対し
て偏光異方性を有する偏光ビームスプリッターと前記ダ
イクロイックミラーと前記偏光ビームスプリッターによ
って合波された出射光を光記憶媒体に集光する集光光学
系と、前記偏光ビームスプリッターと前記光記憶媒体の
間に設けられた、λ２に対してはλ２／４板として作用
し、λ１、λ２に対してはその作用は不定の波長板と、
前記光記憶媒体によって反射された反射光を検出し且
つ、前記３個の光源の内、２個の光源と一体に構成され
た２個の光検出器とからなる光ヘッド装置である。

【００１１】請求項４記載の発明はそれぞれ異なる波長
λ１、λ２を有する２個の光源と、前記２個の光源の
内、少なくともλ１の波長に対して偏光異方性を有する
偏光ビームスプリッターと前記偏光ビームスプリッター
によって合波された出射光を光記憶媒体に集光する集光
光学系と、前記偏光ビームスプリッターと前記光記憶媒
体の間に設けられた、λ１に対してはλ１／４板として
作用し、λ２に対してはその作用は不定の波長板と、前
記光記憶媒体によって反射された反射光を検出し且つ、
前記２個の光源の内、１個の光源と一体に構成された１
個の光検出器とからなる光ヘッド装置である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図６を用いて説明する。

【００１３】（実施の形態１）図１は本発明の第１の実
施の形態の光ヘッド装置の光学系構成を示す図であっ
て、１は第１の半導体レーザであって、波長は略０．７
８μｍである。１１のＬＤ／ＰＤモジュールは第２の半
導体レーザと光検出器ＰＤのモジュールであって、波長
は略０．６５μｍである。３はプリズムビームスプリッ
ター、５は集光光学系であってＮＡは０．６である。６
は第１の収束光であって、第１の半導体レーザ１の出射
光を集光光学系５によって集光した光である。７は第２
の収束光であって第２の半導体レーザ１１の出射光を集
光光学系５によって集光した光である。

【００１４】１２はホログラム素子、１３は＋１次回折
光と１４は−１次回折光である。８はＣＤ、９はＤＶＤ
のディスクであり、それぞれ基材厚が１．２ｍｍと０．
６ｍｍの光記憶媒体であり、説明の便宜上１枚のディス
クのように図示しているが、実際はそれぞれ厚さの異な
る媒体である。

【００１５】以上のように構成された光ヘッド装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【００１６】図１１と構成が大きく異なるのは、１１の
ＬＤ／ＰＤモジュールと１２のホログラム素子と１３の
＋１次回折光と１４の−１次回折光である。＋１次回折
光１３及び−１次回折光１４は，ホログラム素子１２に
よって回折されＬＤ／ＰＤモジュール１１に入射する光
である。ＬＤ／ＰＤモジュール１１とホログラム素子１
２についてそれぞれ図２と図３を用いて詳述する。図２
はＬＤ／ＰＤモジュール１１の構成を示す図であり、図
２において１５はシリコン基板である。１６は半導体レ
ーザチップであり、シリコン基板１５をエッチングして
形成されるピット部に設けられている。半導体レーザチ
ップの出射光の波長は略０．６５μｍである。１７は立
ち上げミラーであり、半導体レーザチップ１６の設けら
れているピット部の側面を利用して形成されており、半
導体レーザ１６の出射光は立ち上げミラー１７によって
シリコン基板１５の表面に対して垂直に出射する。１８
〜２４は検出領域であって光を電気信号に変換する。図
３はホログラム素子１２の上面図であり、１２はホログ
ラム素子、２５はホログラムパターンであってホログラ
ム素子１２上にフォトリソグラフィなどによってパター
ン作成されたものである。ホログラムパターン２５は図
３に示すように領域Ａ１から領域Ｄ２まで分割されてい
る。図１から図３を用いて第１の実施の形態の光ヘッド
装置の動作を説明する。図１において第１の半導体レー
ザ１から出射したレーザ光はプリズムビームスプリッタ
ー３によって一部反射されホログラム素子１２を透過し
て集光光学系５によって第１の収束光６となりＣＤ８の
記録面上に集光スポットを形成する。ＣＤ８の記録面に
よって反射された光は集光光学系５を透過した後、ホロ
グラム素子１２によって回折され＋１次回折光１３と−
１次回折光１４に分離されてＬＤ／ＰＤモジュール１１
に入射する。ホログラム素子１２は図３に示すように領
域分割されており、各領域ごとに回折光を発生するが図
１においては各領域から発生する＋１次回折光をまとめ
て＋１次回折光１３と記載し、各領域の−１次回折光を
まとめて−１次回折光１４と記している。ＬＤ／ＰＤモ
ジュール１１に入射した回折光はそれぞれ検出領域１８
〜２４によって検出される。信号検出について図４を用
いて説明する。図４はＬＤ／ＰＤモジュール上の回折光
を示す図であって図２と同一物については同一番号を付
して説明を省略する。図４に於いて１３ａ、１３ａ’〜
１３ｄ、１３ｄ’はそれぞれ＋１次回折光スポットであ
り、図１に示した＋１次回折光１３が図３に示したホロ
グラム素子１２によって分割されたものである。＋１次
回折光スポット１３ａは図３に示したホログラムパター
ン２５において領域Ａ１から発生する＋１次回折光に対
応しており、＋１次回折光スポット１３ａ’は同様に領
域Ａ２から発生する＋１次回折光に対応する。同様に＋
１次回折光スポット１３ｂ、１３ｂ’、１３ｃ、１３
ｃ’、１３ｄ、１３ｄ’はそれぞれホログラムパターン
２５の領域Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｄ１、Ｄ２から発
生する＋１次回折光に対応する。領域Ａ１、Ｂ１、Ｃ
１、Ｄ１において回折された回折光の焦点位置と、領域
Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２において回折された回折光の焦
点位置は、光軸方向に沿ってシリコン基板１５に対して
対称になるよう設定されている。また、−１次回折光ス
ポット１４ａ、１４ａ’、１４ｂ、１４ｂ’、１４ｃ、
１４ｃ’、１４ｄ、１４ｄ’もそれぞれホログラムパタ
ーン２５の領域Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２、
Ｄ１、Ｄ２から発生する−１次回折光に対応する。フォ
ーカスエラー信号の検出方法はたとえば、特開平２−１
８５７２２号公報に開示されている公知のＳＳＤ（スポ
ットサイズ検出）法であり、検出領域１９と検出領域２
０の出力の和をＦＥ１で示し、検出領域１８と検出領域
２１の出力の和をＦＥ２で示すとフォーカスエラー信号
は検出領域の出力ＦＥ１とＦＥ２の差（ＦＥ１−ＦＥ
２）によって得られ、フォーカスエラー信号が０になる
ように集光光学系５を微動することによって集光光学系
５の焦点位置とＣＤ８の情報記録面の位置を一致させる
ことが可能となる。またトラッキングエラー信号の検出
方式は公知の位相差検出方式を用いて、検出領域２２、
２３、２４、２５の信号を演算することによって得られ
る。次に、ＬＤ／ＰＤモジュール１１から出射したレー
ザ光はプリズムビームスプリッター３とホログラム素子
１２を透過して集光光学系５によって第２の収束光７と
なりＤＶＤ９の記録面上に集光スポットを形成する。Ｄ
ＶＤ９の記録面によって反射された光は集光光学系５を
透過した後、ホログラム素子１２によって回折され＋１
次回折光１３と−１次回折光１４に分離されてＬＤ／Ｐ
Ｄモジュール１１に戻る。信号検出は上述したＣＤの再
生の説明と同様である。上述の説明と異なるのはＤＶＤ
再生の場合には光源波長が短くなるため＋１次回折光１
３や−１次回折光１４の回折角が小さくなり、＋１次回
折光スポットや−１次回折光スポットの位置が半導体レ
ーザチップ１６よりにずれることであり、検出領域１８
〜２４はこれらのずれが生じた場合でもフォーカスエラ
ー信号やトラッキングエラー信号が正常にとれるように
形成されている。具体的には検出領域１８〜２１は領域
の長手方向が＋１次回折光１３の回折方向に平行になっ
ており、検出領域２２〜２５は−１次回折光１４の回折
角が変化したときに−１次回折光スポットが検出領域か
ら飛び出さないように設計されている。以上のように構
成することにより、本実施の形態に於いてはＬＤ／ＰＤ
モジュール１１に於いて半導体レーザチップ１６と光検
出器とが一体に構成されているため、相互の位置関係が
ずれにくく、信頼性の高い光ヘッド装置が構成できた。
また、第１の半導体レーザ１に対する光検出器と半導体
レーザチップ１６に対する光検出器を共用化したため、
部品点数を低減することが出来た。

【００１７】（実施の形態２）図５は本発明の第２の実
施の形態の光ヘッド装置の構成を示す図であって、図１
と同一物については同一番号を付して説明を省略する。
２５はＬＤ／ＰＤモジュールであってＬＤ／ＰＤモジュ
ール１１と同様の構成を有しており、波長は例えば０．
４４μｍである。２６、２７，２８はコリメータレンズ
であり、それぞれＬＤ／ＰＤモジュール２５の出射光と
第１の半導体レーザの出射光とＬＤ／ＰＤモジュール１
１の出射光とを平行光に変換する。２９はプリズムビー
ムスプリッターであり、ＬＤ／ＰＤモジュール２５の出
射光とプリズムビームスプリッター３で合波された光と
を合波する。３０は対物レンズであり、コリメータレン
ズ２６、２７、２８と組合わさって集光光学系を構成す
る。３１はホログラム素子であり、ＬＤ／ＰＤモジュー
ル２５と組で信号検出を行う。３２もホログラム素子で
あり、第１の半導体レーザ１とＬＤ／ＰＤモジュール１
１と組で信号検出を行う。３３は記憶媒体である。以
下、第２の実施の形態の光ヘッド装置の動作について図
５を用いて説明する。第１の半導体レーザ１から出射し
たレーザ光はコリメータレンズ２７によって平行光に変
換された後、プリズムビームスプリッター３によって一
部反射され、プリズムビームスプリッター２９を一部透
過して対物レンズ３０によって記憶媒体３３に集光され
る。記憶媒体３３によって反射された光は対物レンズ３
０を透過し、プリズムビームスプリッター２９、３を一
部透過してコリメーターレンズ２８によって集光され、
ホログラム素子３２によって回折され、ＬＤ／ＰＤモジ
ュール１１内の光検出器によって第１の実施の形態で述
べたのと同様に信号検出される。次に、ＬＤ／ＰＤモジ
ュール１１から出射したレーザ光はホログラム素子３２
を一部透過し、コリメータレンズ２８によって平行光に
変換された後プリズムビームスプリッター３とプリズム
ビームスプリッター２９とを一部透過して対物レンズ３
０によって記憶媒体３３の記録面上に集光スポットを形
成する。記憶媒体３３の記録面によって反射された光は
対物レンズ３０を透過した後、プリズムビームスプリッ
ター２９とプリズムビームスプリッター３とを一部透過
しコリメータレンズ２８によって集光され、ホログラム
素子３２によって回折され、ＬＤ／ＰＤモジュール１１
内の光検出器によって第１の実施の形態で述べたのと同
様に信号検出される。次に、ＬＤ／ＰＤモジュール２５
から出射したレーザ光はホログラム素子３１を一部透過
し、コリメータレンズ２６によって平行光に変換された
後プリズムビームスプリッター２９によって一部反射し
て対物レンズ３０によって記憶媒体３３の記録面上に集
光スポットを形成する。記憶媒体３３の記録面によって
反射された光は対物レンズ３０を透過した後、プリズム
ビームスプリッター２９によって一部反射されコリメー
タレンズ２６によって集光され、ホログラム素子３２に
よって回折され、ＬＤ／ＰＤモジュール２５内の光検出
器によって第１の実施の形態で述べたのと同様に信号検
出される。

【００１８】（実施の形態３）図６は本発明の第３の実
施の形態の光ヘッド装置の構成を示す図であって、図５
と同一物については同一番号を付して説明を省略する。
３４はＬＤ／ＰＤモジュールであってＬＤ／ＰＤモジュ
ール１１と同様の構成を有しているが、光検出領域の配
置が異なっている。波長は例えば０．７８μｍである。
３５は第２の半導体レーザであり、波長は略０．４４μ
ｍである。実施の形態３の動作に於いて実施の形態２と
異なるのは光検出器が１個であることであり、第２の半
導体レーザ３５から出射した光はプリズムビームスプリ
ッター２９で一部反射した後、対物レンズ３０によって
記憶媒体３３に集光される。記憶媒体３３によって反射
された光は対物レンズ３０を透過した後、プリズムビー
ムスプリッター２９及び、プリズムビームスプリッター
３を透過してコリメータレンズ２８によって集光され、
ホログラム素子３１によって回折されてＬＤ／ＰＤモジ
ュール３４内の光検出器によって信号検出される。本実
施の形態に於いては０．４４〜０．７８μｍの光がホロ
グラム素子３１によって回折されるため回折角が大きく
異なり、光検出器上でプラス、マイナス１次回折光スポ
ットが大きく移動する。図７はＬＤ／ＰＤモジュール３
４上の回折光を示す図であって図７に於いて図４と同一
物については同一番号を付して説明を省略する。図４と
異なるのは光検出領域３６、３７が増えたことである。
３８ａ、３８ａ’〜３８ｄ、３８ｄ’は＋１次回折光ス
ポットであり、３９ａ、３９ａ’〜３９ｄ、３９ｄ’は
−１次回折光スポットである。図７（ａ）は回折光の波
長が０．４４μｍの時のプラス、マイナス１次回折光ス
ポットの配置を示しており、図７（ｂ）は回折光の波長
が０．７８μｍの時のプラス、マイナス１次回折光スポ
ットの配置を示している。回折光の波長が０．７８μｍ
の時には回折角が大きくなるので−１次回折光スポット
３９ａ〜３９ｄ’検出領域２３、２４、３６、３７に入
る。図７（ａ）の時にはトラッキングエラー信号は検出
領域２２、２３、２４、２５の信号を演算することによ
り検出し、図７（ｂ）の時にはトラッキングエラー信号
は２３、２４、３６、３７の信号を演算することによ
り、検出する。波長０．６５μｍの時の回折光スポット
は図７（ｂ）から少しずれるだけであるのでトラッキン
グエラー信号は２２、２３、２４、２５の信号から得ら
れる。

【００１９】（実施の形態４）図８は本発明の第４の実
施の形態の光ヘッド装置の構成を示す図であって、図５
と同一物については同一番号を付して説明を省略する。
図８に於いて図５と異なるのはプリズムビームスプリッ
ターの代わりに４０の偏光ビームスプリッターと４１の
ダイクロイックミラーと４２の波長板が入っていること
である。また、第１の半導体レーザ１の出射光は偏光ビ
ームスプリッター４０に対してＰ偏光として入射するよ
うに配置されている。偏光ビームスプリッター４０は第
１の半導体レーザ１の波長に対し偏光異方性を有してお
り、Ｐ偏光は９９％透過し、Ｓ偏光は９９％反射する。
偏光ビームスプリッター４０はＬＤ／ＰＤモジュール１
１の光に対しては偏光異方性を有しておらず、９９％反
射する。ダイクロイックミラー４１はＬＤ／ＰＤモジュ
ール２５の光に対して９９％の反射率を有し、第１の半
導体レーザ１とＬＤ／ＰＤモジュール２５の光に対して
は９９％の透過率を有している。波長板４２は第１の半
導体レーザ１の波長に対しλ／４板として作用し、ＬＤ
／ＰＤモジュール１１及び２５に対してはλ／４板以外
の波長板として作用する。以下、第４の実施の形態の光
ヘッド装置の動作について図８を用いて説明する。第１
の半導体レーザ１から出射したレーザ光はコリメータレ
ンズ２７によって平行光に変換された後、偏光ビームス
プリッター４０を透過し、ダイクロイックミラー４１を
透過して波長板４２を透過する。この時、波長板４２の
特性により、透過光は円偏光になる。この円偏光は対物
レンズ３０によって記憶媒体３３に集光される。記憶媒
体３３によって反射された光は対物レンズ３０を透過
し、再度波長板４２を透過する際に直線偏光に戻るが、
往路とは偏光面が９０度回転している。反射光はダイク
ロイックミラー４１を透過して偏光ビームスプリッター
４０に入射するがＳ偏光になっているので、９９％反射
し、コリメーターレンズ２８によって集光され、ホログ
ラム素子３２によって回折され、ＬＤ／ＰＤモジュール
１１内の光検出器によって第１の実施の形態で述べたの
と同様に信号検出される。次に、ＬＤ／ＰＤモジュール
１１から出射したレーザ光はホログラム素子３２を一部
透過し、コリメータレンズ２８によって平行光に変換さ
れた後、偏光ビームスプリッター４０で反射され、ダイ
クロイックミラー４１と波長板４２を透過して対物レン
ズ３０によって記憶媒体３３の記録面上に集光スポット
を形成する。記憶媒体３３の記録面によって反射された
光は対物レンズ３０を透過した後、波長板４２とダイク
ロイックミラー４１を透過した後、偏光ビームスプリッ
ター４０で反射されてコリメータレンズ２８によって集
光され、ホログラム素子３２によって回折され、ＬＤ／
ＰＤモジュール１１内の光検出器によって第１の実施の
形態で述べたのと同様に信号検出される。次に、ＬＤ／
ＰＤモジュール２５から出射したレーザ光はホログラム
素子３１を一部透過し、コリメータレンズ２６によって
平行光に変換された後ダイクロイックミラー４１によっ
て９９％反射して波長板４２を透過し、対物レンズ３０
によって記憶媒体３３の記録面上に集光スポットを形成
する。記憶媒体３３の記録面によって反射された光は対
物レンズ３０及び、波長板４２を透過した後、ダイクロ
イックミラー４１によって９９％反射されコリメータレ
ンズ２６によって集光され、ホログラム素子３２によっ
て回折され、ＬＤ／ＰＤモジュール２５内の光検出器に
よって第１の実施の形態で述べたのと同様に信号検出さ
れる。

【００２０】（実施の形態５）図９は本発明の第５の実
施の形態の光ヘッド装置の構成を示す図であって、図１
と同一物については同一番号を付して説明を省略する。
図９に於いて４４は第１の半導体レーザであって波長は
略０．６５μｍである。４５はＬＤ／ＰＤモジュールで
あり、波長は略０．７８μｍである。４６は偏光ビーム
スプリッターであり、４７は波長板である。波長板４７
は厚さ約０．５３ｍｍの水晶板であって０．６５μｍの
波長に対しては５λ／４板で０．７８μｍの波長に対し
てはλ板になるように設計されている。第５の実施の形
態の光ヘッド装置について図９及び図１０を用いてその
動作を説明する。図１０は偏光ビームスプリッター４６
の透過率を示す図であり、横軸に設計波長λに対する入
射波長λ０の割合を、縦軸にＰ偏光とＳ偏光の透過率を
示している。本実施の形態に於いては偏光ビームスプリ
ッター４６の設計波長は０．７μｍとした。ＣＤ８やＤ
ＶＤ９の再生は第１の実施の形態と同様であり、説明を
省略する。第１の実施の形態と異なるのは偏光を利用す
ることであり、第１の半導体レーザ４４から出射する光
は偏光ビームスプリッター４６に対してＳ偏光として入
射するように配置されており、図１０から判るように約
８９％の光量が反射されて波長板４７に入射する。波長
板４７は第１の半導体レーザ４４の波長０．６５μｍに
対しては５λ／４板になっているので往復でλ／２板と
同等の作用をもち、ＤＶＤ９から反射して偏光ビームス
プリッター４６に入射する光は偏光面が９０度回転して
Ｐ偏光になるため、透過率は約９６％となる。従って第
１の半導体レーザ４４からＬＤ／ＰＤモジュール４５へ
伝搬する光の伝達効率は約８５％となり、高い効率が得
られる。また、ＬＤ／ＰＤモジュール４５から出射する
光は偏光ビームスプリッター４６に対してＰ偏光として
入射するように配置されており、図６から判るように約
７２％の光が透過して波長板４７に入射する。波長板４
７はＬＤ／ＰＤモジュール４５の波長０．７８μｍに対
してはλ板になっているため偏光面は一定のままであ
る。従ってＣＤ８から反射して偏光ビームスプリッター
４６に入射する光の透過率も約７２％であり、往復の伝
達効率は約５２％となる。偏光ビームスプリッター４６
の代わりにハーフミラーを用いた場合の往復の伝達効率
は約２５％であるので、およそ２倍の効率が得られる。

【００２１】なお、第１の実施の形態に於いてＬＤ／Ｐ
Ｄモジュール１１の光検出器は共用化したが、例えば青
色レーザを用いる場合などは、各光源ごとに最適な波長
感度や形状を有する光検出器を複数種、ＬＤ／ＰＤモジ
ュール１１に一体化しても良い。この場合、部品点数の
低減は出来ないが、高信頼性は維持できる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、光源と光
検出器が一体化されている光学系では共通光路系になる
ため種々の外乱に対して位置ずれが起こりにくく、信頼
性を高くできる。また、光源と光検出器が別体である光
学系でも光検出器の共用化をすることにより部品点数を
低減できる。さらに、光合波器の反射率の波長依存性や
偏光異方性を利用することにより、光伝達効率の高い光
学系を実現できるという顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の光ヘッド装置の光学系構成
を示す図

【図２】ＬＤ／ＰＤモジュール１１の構成を示す図

【図３】ホログラム素子１２の上面図

【図４】ＬＤ／ＰＤモジュール上の回折光を示す図

【図５】本発明の第２の実施の形態の光ヘッド装置の構
成を示す図

【図６】本発明の第３の実施の形態の光ヘッド装置の構
成を示す図

【図７】ＬＤ／ＰＤモジュール上の回折光を示す図

【図８】本発明の第４の実施の形態の光ヘッド装置の構
成を示す図

【図９】本発明の第５の実施の形態の光ヘッド装置の構
成を示す図

【図１０】偏光ビームスプリッター４６の透過率を示す
図

【図１１】従来の光ヘッド装置の光学系構成を示す図

【符号の説明】

１第１の半導体レーザ３プリズムビームスプリッター５集光光学系６第１の収束光７第２の収束光８ＣＤ９ＤＶＤ１１ＬＤ／ＰＤモジュール１２ホログラム素子１３＋１次回折光１４ −１次回折光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｌ、Ｍ、Ｎは自然数であって、Ｎ≧２なる
それぞれ異なる波長を有するＮ個の光源と前記Ｎ個の光
源の出射光を合成するＮ−１個の光合波器と、前記出射
光を光記憶媒体に集光する集光光学系と、前記光記憶媒
体によって反射された反射光を検出し且つ、前記Ｎ個の
光源の内、Ｍ＜ＮなるＭ個の光源と一体に構成されたＬ
≦ＮなるＬ個の光検出器とからなる光ヘッド装置。
【請求項２】それぞれ異なる波長を有する３個の光源
と、前記３個の光源の出射光を合成する２個の光合波器
と、前記出射光を光記憶媒体に集光する集光光学系と、
前記光記憶媒体によって反射光を検出し且つ、前記３個
の光源の内、１個の光源と一体に構成された１個の光検
出器と、前記光検出器上に配置された、波長によって切
り替えて用いられる複数の光検出領域とからなる光ヘッ
ド装置。
【請求項３】それぞれ異なる波長λ１、λ２、λ３を有
する３個の光源と、前記３個の光源の内λ１の波長に対
して反射率が高く、λ２とλ３の波長に対しては反射率
が低いダイクロイックミラーと前記λ２とλ３の波長の
内、少なくともλ２の波長に対して偏光異方性を有する
偏光ビームスプリッターと前記ダイクロイックミラーと
前記偏光ビームスプリッターによって合波された出射光
を光記憶媒体に集光する集光光学系と、前記偏光ビーム
スプリッターと前記光記憶媒体の間に設けられた、λ２
に対してはλ２／４板として作用し、λ１、λ２に対し
てはその作用は不定の波長板と、前記光記憶媒体によっ
て反射された反射光を検出し且つ、前記３個の光源の
内、２個の光源と一体に構成された２個の光検出器とか
らなる光ヘッド装置。
【請求項４】それぞれ異なる波長λ１、λ２を有する２
個の光源と、前記２個の光源の内、少なくともλ１の波
長に対して偏光異方性を有する偏光ビームスプリッター
と前記偏光ビームスプリッターによって合波された出射
光を光記憶媒体に集光する集光光学系と、前記偏光ビー
ムスプリッターと前記光記憶媒体の間に設けられた、λ
１に対してはλ１／４板として作用し、λ２に対しては
その作用は不定の波長板と、前記光記憶媒体によって反
射された反射光を検出し且つ、前記２個の光源の内、１
個の光源と一体に構成された１個の光検出器とからなる
光ヘッド装置。