WO2009096280A1 - 複合型光学素子及び光ピックアップ装置 - Google Patents

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WO2009096280A1
WO2009096280A1 PCT/JP2009/050828 JP2009050828W WO2009096280A1 WO 2009096280 A1 WO2009096280 A1 WO 2009096280A1 JP 2009050828 W JP2009050828 W JP 2009050828W WO 2009096280 A1 WO2009096280 A1 WO 2009096280A1
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WO
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outer peripheral
peripheral surface
optical
laser light
wavelength
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Application number
PCT/JP2009/050828
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshiyuki Ogawa
Tomokazu Taguchi
Kazuyuki Nishi
Original Assignee
Konica Minolta Opto, Inc.
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto, Inc. filed Critical Konica Minolta Opto, Inc.
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1356—Double or multiple prisms, i.e. having two or more prisms in cooperation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G02B27/285—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining comprising arrays of elements, e.g. microprisms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms

Definitions

  • the present invention relates to a composite optical element and an optical pickup device, for example, an optical pickup device capable of recording or reproducing optical information on an optical recording medium (such as an optical disk) by irradiation with a laser beam, and an optical pickup device used therefor
  • an optical pickup device capable of recording or reproducing optical information on an optical recording medium (such as an optical disk) by irradiation with a laser beam
  • an optical pickup device used therefor The present invention relates to a composite optical element.
  • a conventional optical pickup device uses a plurality of optical components such as a dichroic prism (or dichroic mirror), a polarization separation prism (or polarization separation mirror), and a rising prism (or rising mirror). Therefore, the more types of corresponding optical recording media, the greater the number of optical components, which increases the size and complexity of the entire apparatus.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 proposes an optical pickup device that attempts to solve such problems by devising the arrangement of a plurality of objective lenses. JP 2005-327338 A
  • the optical pickup device described in Patent Document 1 uses a beam splitter in addition to the beam splitter for branching the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical recording medium.
  • a light beam separation start-up unit that serves as both a light beam separating unit that branches light beams having different wavelengths into different optical paths and a light guide unit that guides the separated light beam to a corresponding objective lens is used.
  • a beam splitter is also used to guide the light beam to a photodetector corresponding to the type.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is a high-performance and low-cost composite optical element having a light beam separation function and a light guide function, and a compact optical pickup using the same. To provide an apparatus.
  • a composite optical element having a structure in which at least two prisms are joined, A first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface that are perpendicular to each other, an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface, and a joint surface that is perpendicular to the second outer peripheral surface, and the second outer peripheral surface And an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state with the reflective surface having an angle ⁇ ° and an angle of 90 ° - ⁇ ° with respect to the first outer peripheral surface.
  • a composite optical element comprising:
  • a composite optical element having a structure in which at least three prisms are joined;
  • the reflective surface forms an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface, and a plurality of the joint surfaces are provided in parallel to each other, and the optical thin film is formed on the plurality of joint surfaces.
  • optical thin film has at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity.
  • the reflection surface is a third outer peripheral surface, and an optical path is bent toward the second outer peripheral surface by reflection at the third outer peripheral surface, any one of the first to sixth items, A composite optical element as described in 1.
  • the composite optical element according to item 7 or 8 characterized by comprising:
  • the composite optical element according to any one of Items 1 to 9, A first laser light source configured to emit laser light having a first wavelength and to be incident on the first outer peripheral surface; A second laser light source that emits laser light of a second wavelength and is arranged so that the laser light is incident on the first outer peripheral surface; A first objective lens and a second objective lens for condensing the first and second wavelength laser beams emitted from the second outer peripheral surface with respect to the optical recording medium; A quarter-wave plate disposed between the second outer peripheral surface and the first and second objective lenses; In order to detect optical information of the optical recording medium, a signal detecting light receiving element that receives a laser beam of a return path emitted from the composite optical element; As a control for making the light intensity of at least one of the first and second laser light sources constant, a light receiving element
  • the composite optical element according to Item 9, A first laser light source that emits laser light of a first wavelength and is arranged so that the laser light is incident on the sixth outer peripheral surface; A second laser light source that emits laser light of a second wavelength and is arranged so that the laser light is incident on the sixth outer peripheral surface; A first objective lens and a second objective lens for condensing the first and second wavelength laser beams emitted from the second outer peripheral surface with respect to the optical recording medium; A quarter-wave plate disposed between the second outer peripheral surface and the first and second objective lenses; In order to detect optical information of the optical recording medium, a signal detecting light receiving element that receives a laser beam of a return path emitted from the composite optical element; As a control for making the light intensity of at least one of the first and second laser light sources constant, a light receiving element for monitoring that receives a part of the forward laser light emitted from the composite optical element
  • the plurality of joint surfaces are two surfaces, a first joint surface and a second joint surface, and a part of the laser light of the first wavelength is guided to the first objective lens side by optical path branching at the first joint surface.
  • Item 14 The item 12 or item 13, wherein the second wavelength laser beam is partially guided to the second objective lens side by optical path branching at the second joint surface.
  • Optical pickup device Optical pickup device.
  • the signal detection light-receiving element and the monitor light-receiving element face a fifth outer peripheral surface and a sixth outer peripheral surface that are perpendicular to both the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface and are parallel to each other.
  • the signal detecting light receiving element is disposed with its light receiving surface facing the first outer peripheral surface, and the monitor light receiving element is disposed with its light receiving surface facing the fifth outer peripheral surface. 14.
  • Two signal detection light-receiving elements are provided, one of which receives a laser beam in a return path corresponding to the first laser light source, and the other receives a laser beam in a return path corresponding to the second laser light source.
  • the twelfth semiconductor laser according to the twelfth aspect further comprising a two-wavelength semiconductor laser having a laser light source that emits laser light having a wavelength of 650 nm and a laser light source that emits laser light having a wavelength of 780 nm.
  • Item 19 The optical pickup device according to any one of Items 18 to 18.
  • a laser light source that emits laser light with a wavelength of 650 nm and a laser light source that emits laser light with a wavelength of 780 nm are used as the second laser light source, and the laser light source that emits laser light with a wavelength of 400 nm is used as the first laser light source.
  • the optical pickup device according to any one of items 12 to 18, further comprising a three-wavelength semiconductor laser having one laser light source.
  • a laser light source The composite optical element according to item 4, wherein laser light from a laser light source is incident;
  • An objective lens for condensing the laser beam emitted from the composite optical element according to claim 4 onto an optical recording medium;
  • a quarter-wave plate disposed between the composite optical element and the objective lens;
  • a signal detecting light receiving element that receives a laser beam of a return path emitted from the composite optical element;
  • a light-receiving element for monitoring that receives a part of the outgoing laser light emitted from the composite optical element;
  • An optical pickup device having A reflective coating is applied to the second outer peripheral surface of the composite optical element, The laser light incident on the composite optical element is totally reflected by the reflecting surface, reflected by the second outer peripheral surface, transmitted through the reflecting surface, and emitted.
  • An optical pickup device characterized in that laser light incident on the composite optical element is emitted from the composite optical element with a 90-degree optical
  • a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface that are perpendicular to each other, a joint surface that forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface and is perpendicular to the second outer peripheral surface, A reflective surface having an angle ⁇ ° with respect to the second outer peripheral surface and an angle of 90 ° - ⁇ ° with respect to the first outer peripheral surface, and selectively transmitting or reflecting light in a predetermined state
  • the composite structure with the optical thin film on the joint surface makes it possible to reduce the part cost by reducing the number of optical parts and the assembly cost by reducing the angular position adjustment during assembly.
  • the wavefront accuracy of the light beam can be improved by reducing the number of incident / exit surfaces. Therefore, a high-performance and low-cost composite optical element having a light beam separating function and a light guiding function and a compact optical pickup device using the same can be realized.
  • FIG. 1 is an external view showing a first embodiment of a composite optical element.
  • FIG. 6 is an external view showing a second embodiment of a composite optical element.
  • the perspective view which shows 2nd Embodiment of a composite-type optical element. 1 is an optical configuration diagram showing an optical path corresponding to a first optical disc in a first embodiment of an optical pickup device.
  • the optical block diagram which shows the optical path corresponding to the 2nd optical disk in 1st Embodiment of an optical pick-up apparatus.
  • FIG. 3 is an optical configuration diagram showing optical paths from first to third optical disks in the first and second embodiments of the optical pickup device.
  • FIG. 10 is an optical configuration diagram showing an optical path to first to third optical discs in a third embodiment of the optical pickup device.
  • FIG. 10 is an external view showing a fifth embodiment of a composite optical element.
  • FIG. 10 is an external view showing a sixth embodiment of a composite optical element.
  • FIG. 10 is an external view showing a seventh embodiment of a composite optical element.
  • FIG. 14 is an external view showing an eighth embodiment of a composite optical element.
  • the perspective view which shows 8th Embodiment of a composite-type optical element. 14 is an external view showing a ninth embodiment of a composite optical element.
  • FIG. The perspective view which shows 9th Embodiment of a composite type optical element.
  • FIG. 5 is an optical cross-sectional view for explaining start-up conditions in an inner surface twice-reflection type composite optical element.
  • Arrows x, y, and z in each figure indicate directions orthogonal to each other, and each direction is based on a first outer peripheral surface a1 and the like to be described later. That is, the direction perpendicular to the first outer peripheral surface a1 is the x direction, the direction perpendicular to the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 is the y direction, and is perpendicular to the second outer peripheral surface a2.
  • the direction is the z direction.
  • FIG. 1 is a trihedral view of the composite optical element 1
  • FIG. 2 is a perspective view of the composite optical element 1.
  • A) is a front view
  • B) is a side view
  • C) is a bottom view.
  • the composite optical element 1 is a hexahedral composite prism having a structure in which first to third prisms P1 to P3 are joined, and has first to sixth outer peripheral surfaces a1 to a6 each having a flat surface.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 around the y axis by 45 degrees.
  • the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 and the fourth to sixth outer peripheral surfaces a4 to a6 are transmissive surfaces, whereas the third outer peripheral surface a3 is a reflecting surface, and the third outer peripheral surface thereof.
  • the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by the reflection at a3.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the second prism P2 and the third prism P3 are joined by the first joint surface b1, and the first prism P1 and the second prism P2 are joined by the second joint surface b2.
  • the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first and second joining surfaces b1 and b2 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 are provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are changed between the first and second joint surfaces b1 and b2 depending on the wavelength or the polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens on the third outer peripheral surface a3.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first and second bonding surfaces b1 and b2.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 1 is combined into one, and the number of components is reduced to three, ie, the first to third prisms P1 to P3 by the combination.
  • a reflective surface that forms an angle of 45 ° with respect to both of the second outer peripheral surfaces, and the plurality of joint surfaces form an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface and with respect to the second outer peripheral surface. It is preferable to have an optical thin film that is positioned vertically and selectively transmits or reflects light in a predetermined state.
  • FIG. 3 is a trihedral view of the composite optical element 10
  • FIG. 4 is a perspective view of the composite optical element 10.
  • 3A is a front view
  • FIG. 3B is a side view
  • FIG. 3C is a bottom view.
  • the composite optical element 10 is a hexahedral composite prism having a structure in which the first to fourth prisms P1 to P4 are joined.
  • the composite optical element 10 includes first and second outer peripheral surfaces a1 and a2; Surface A3; fourth to sixth outer peripheral surfaces a4 to a6.
  • outer peripheral surfaces a1, a2, A3, a4 to a6 are transmission surfaces.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface A3 is parallel to the first outer peripheral surface a1.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the fourth prism P4 is bonded to the first to third prisms P1 to P3 at the third bonding surface B3.
  • the third joint surface B3 is a reflective surface, and the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by reflection at the third joint surface B3.
  • the third joint surface B3 forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1, the second outer peripheral surface a2, and the third outer peripheral surface A3. That is, the third bonding surface B3 has an inclination angle obtained by rotating the third outer peripheral surface A3 by 45 degrees around the y axis.
  • the reflective surface is included in the composite optical element 10 by configuring the reflective surface with the third joint surface B3, the composite optical element 1 with the reflective surface exposed as the third outer peripheral surface a3 is exposed.
  • APC auto power control
  • the second prism P2 and the third prism P3 are joined by the first joint surface b1, and the first prism P1 and the second prism P2 are joined by the second joint surface b2.
  • the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first and second joining surfaces b1 and b2 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 are provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are changed between the first and second joint surfaces b1 and b2 according to the wavelength or polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens at the third bonding surface B3.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first and second bonding surfaces b1 and b2.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 10 is combined into one, and the number of components is reduced to four, ie, the first to fourth prisms P1 to P4 by the combination.
  • a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface that are perpendicular to each other, a plurality of joint surfaces that are parallel to each other, and a first outer peripheral surface
  • a reflective surface that forms an angle of 45 ° with respect to both of the second outer peripheral surfaces, and the plurality of joint surfaces form an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface and with respect to the second outer peripheral surface. It is preferable to have an optical thin film that is positioned vertically and selectively transmits or reflects light in a predetermined state.
  • FIGS. 5 to 7 show optical paths corresponding to the first to third optical disks D1 to D3 (FIG. 12) in the optical pickup device 21 in xy sections, respectively.
  • FIG. 12 shows the optical path from the first to third optical disks D1 to D3 in the optical pickup device 21 in the yz section.
  • This optical pickup device 21 supports four standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the four standards are BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, HDDVD (High Definition Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Compact) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD is assumed here as the first optical disc D1, HD DVD and DVD as the second optical disc D2, and CD as the third optical disc D3.
  • the optical pickup device 21 includes a composite optical element 1; a quarter wavelength plate 2; first and second objective lenses 3A and 3B; a blue semiconductor laser (first laser light source) 4A; a two wavelength semiconductor laser (second laser light source). ) 4B; first and second collimator lenses 5A and 5B; polarization conversion element 6; APC sensor (monitoring light receiving element) 7; condensing lens 8; detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like.
  • the laser light having three types of wavelengths can be adapted to four types of optical disks.
  • the blue semiconductor laser 4A constitutes a first laser light source, which emits blue laser light (laser light having a first wavelength) in a wavelength band of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm), and the laser light is emitted from the first outer periphery. It arrange
  • the two-wavelength semiconductor laser 4B includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 650 nm (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm), and a laser light source that emits laser light having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength) or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength) is emitted, both of which are the first outer peripheral surface. It arrange
  • a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm and a CD semiconductor laser that emits near-infrared laser light with a wavelength of 780 nm are used.
  • the two optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the second objective lens 3B forms spots on the optical recording media (second and third optical disks D2 and D3) corresponding to the blue laser light, red laser light, and near infrared laser light, respectively.
  • a known structure such as a diffraction structure and an aperture limiting filter.
  • the optical pickup device 21 uses the composite optical element 1 (FIGS. 1 and 2), and the first joint surface b1 and the second joint surface b2 have light in a predetermined state as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects the light is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • Table 1 below shows the transmittance and reflectance at the first and second joint surfaces b1 and b2.
  • the transmittance and the reflectance at the first and second joint surfaces b1 and b2 are examples of preferable values, and the present invention is not limited to the numerical values, and may have values before and after the values.
  • values such as 80% and 90% are values that indicate characteristics of mainly transmitting (or reflecting) light and reflecting (or transmitting) part of light.
  • the composite optical element 10 (FIGS. 3 and 4) may be used in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • the polarization conversion element 6 is an optical element (for example, a liquid crystal element) that switches the polarization state of incident light according to the type of optical disk (that is, BD or HD DVD), and changes the polarization state of the emitted light by switching between ON / OFF. Switching between P-polarized light and S-polarized light.
  • the polarization conversion element 6 is arranged between the blue semiconductor laser 4A and the first outer peripheral surface a1, and the polarization state of the blue laser light having a wavelength of 400 nm band is changed by the polarization conversion element 6 to the types of the optical disks D1 and D2.
  • Switching between BD and HD ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ DVD becomes possible by adopting a configuration in which switching is performed in accordance with.
  • this optical pickup device 21 since the laser light emitted from each of the semiconductor lasers 4A and 4B is set in a P-polarized (broken line) state with respect to the first bonding surface b1, it corresponds to the first optical disc D1 (BD).
  • the polarization conversion element 6 transmits the blue laser light as P-polarized light.
  • the blue laser light (P-polarized light) transmitted through the first bonding surface b1 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is focused on the first optical disk D1 (FIG. 12) by the first objective lens 3A, and reflected by the first optical disk D1 to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk D1 becomes parallel light at the first objective lens 3A, and then becomes S-polarized light (solid line) by the quarter-wave plate 2.
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2, and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the detector 9 detects the optical information of the first optical disc D1 (BD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • the blue laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 1 from the fifth outer peripheral surface a5 and is detected by the APC sensor 7. The detection result is used for auto power control of the blue semiconductor laser 4A.
  • a part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used as monitor light for output control (auto power control) for stable driving of the blue semiconductor laser 4A by feeding back the light intensity. Is done.
  • the auto power control makes it possible to always output laser light having a constant light intensity from the blue semiconductor laser 4A.
  • the optical configuration of the optical pickup device 21 will be described along the optical path corresponding to the second optical disc D2 (HD DVD).
  • a blue laser beam having a wavelength of 400 nm is emitted from the blue semiconductor laser 4A as divergent light, and the blue laser light is converted from divergent light into parallel light by the first collimator lens 5A, and then polarization conversion is performed.
  • the polarization conversion element 6 is an optical element (for example, a liquid crystal element) that switches the polarization state of incident light in accordance with the type of optical disk (that is, BD or HD DVD). The polarization state of incident light is switched between P-polarized light and S-polarized light.
  • the laser light emitted from each of the semiconductor lasers 4A and 4B is set in a P-polarized (broken line) state with respect to the first bonding surface b1, so that the second optical disk D2 (HD DVD) In the case of corresponding (FIG. 6), the polarization conversion element 6 converts the blue laser light into S-polarized light (solid line) and emits it.
  • the blue laser light (S-polarized light) reflected by the first bonding surface b1 enters the second bonding surface b2, and is divided into reflected light and transmitted light.
  • the detection result is used for auto power control of the blue semiconductor laser 4A. That is, a part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used as monitor light for output control (auto power control) for stable driving of the blue semiconductor laser 4A by feeding back the light intensity. Is done.
  • the auto power control makes it possible to always output laser light having a constant light intensity from the blue semiconductor laser 4A.
  • the blue laser light (S-polarized light) reflected by the second bonding surface b2 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is focused on the second optical disk D2 (FIG. 12) by the second objective lens 3B and reflected by the second optical disk D2 to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk D2 becomes parallel light at the second objective lens 3B, and then becomes P-polarized light by the quarter-wave plate 2.
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2, and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the blue laser light (P-polarized light) reflected by the second bonding surface b2 enters the first bonding surface b1, and is divided into reflected light and transmitted light.
  • the blue laser light (P-polarized light) transmitted through the first bonding surface b1 exits the composite optical element 1 from the sixth outer peripheral surface a6, is condensed by the condenser lens 8, and then enters the detector 9.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc D2 (HD DVD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • red / near infrared laser light (red laser light having a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm band) is emitted as divergent light from the two-wavelength semiconductor laser 4B.
  • Near-infrared laser light is converted from divergent light into parallel light by the second collimator lens 5B.
  • the detection result is used for auto power control of the two-wavelength semiconductor laser 4B. That is, a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back with its light intensity, so that output control for stable driving of the two-wavelength semiconductor laser 4B (auto power control) is performed. Used as monitor light.
  • the automatic power control makes it possible to always output laser light having a constant light intensity from the two-wavelength semiconductor laser 4B.
  • the red / near infrared laser light (P-polarized light) transmitted through the second bonding surface b2 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. Is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is condensed on the second optical disk D2 or the third optical disk D3 (FIG. 12) by the second objective lens 3B, and the second optical disk D2 or the second optical disk D2.
  • the red / near-infrared laser light converted to signal light by reflection at the second optical disk D2 or the third optical disk D3 is converted into parallel light by the second objective lens 3B, and then converted to S-polarized light by the quarter-wave plate 2.
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2 and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc D2 (DVD) or the third optical disc D3 (CD) from the received backward laser beam, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens 3A side by the optical path branching at the first joint surface b1, and red / near red for DVD / CD.
  • a part of the outer laser light is guided to the second objective lens 3B side by optical path branching at the second joint surface b2.
  • the polarization state of the blue laser light is switched between the P-polarized light and the S-polarized light by the polarization conversion element 6, and a part of the P-polarized light for BD is moved to the first objective lens 3A side by the optical path branching at the first joint surface b1.
  • a part of the S-polarized light for HD DVD is guided to the second objective lens 3B side by the optical path branching on the second joint surface b2 side.
  • the optical surfaces for separating or synthesizing the optical paths are the two surfaces of the first and second bonding surfaces b1 and b2, it is possible to support four standards in a wide wavelength range by using the composite optical element 1. is there.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflection surface having an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 stands the optical path toward the objective lenses 3A and 3B. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the optical pickup optical system as a whole.
  • the use of the composite optical element 1 makes it possible to change the angles of the first and second joint surfaces b1 and b2; the third outer peripheral surface a3, etc.
  • the position can be held with high accuracy. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 1 having a light beam separation function and a light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 21.
  • FIG. 8 and 9 show optical paths corresponding to the first to third optical disks D1 to D3 (FIG. 12) in the optical pickup device 22 in xy sections, respectively.
  • FIG. 12 shows the optical path from the first to third optical disks D1 to D3 in the optical pickup device 22 in the yz section.
  • This optical pickup device 22 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD is assumed as the first optical disc D1
  • DVD is assumed as the second optical disc D2
  • CD is assumed as the third optical disc D3.
  • an optical path for BD (FIG. 8) may be used as an optical path for HD DVD by using an objective lens corresponding to the HD DVD (High Definition Digital Versatile Disc) standard (as a first objective lens 3A described later).
  • the optical path for BD (FIG. 8) can be used as the optical path for HD DVD. Also good.
  • the optical pickup device 22 includes a composite optical element 1; a quarter wavelength plate 2; first and second objective lenses 3A and 3C; a blue semiconductor laser (first laser light source) 4A; a two wavelength semiconductor laser (second laser light source). ) 4B; first and second collimator lenses 5A, 5B; APC sensor (monitoring light receiving element) 7; condensing lens 8; detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like.
  • a composite optical element 1 a quarter wavelength plate 2; first and second objective lenses 3A and 3C; a blue semiconductor laser (first laser light source) 4A; a two wavelength semiconductor laser (second laser light source). ) 4B; first and second collimator lenses 5A, 5B; APC sensor (monitoring light receiving element) 7; condensing lens 8; detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like.
  • the blue semiconductor laser 4A and the two-wavelength semiconductor laser 4B the laser light of three kinds of wavelengths is adapted to the three kinds of optical disks.
  • the blue semiconductor laser 4A constitutes a first laser light source, which emits blue laser light (laser light having a first wavelength) in a wavelength band of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm), and the laser light is emitted from the first outer periphery. It arrange
  • the two-wavelength semiconductor laser 4B includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 650 nm (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm), and a laser light source that emits laser light having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength) or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength) is emitted, both of which are the first outer peripheral surface. It arrange
  • a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm and a CD semiconductor laser that emits near-infrared laser light with a wavelength of 780 nm are used.
  • the two optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the second objective lens 3C has a diffractive structure or a so as to form spots on optical recording media (second and third optical discs D2 and D3) corresponding to red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure such as an aperture limiting filter.
  • the optical pickup device 22 uses the composite optical element 1 (FIGS. 1 and 2), and the first joint surface b1 and the second joint surface b2 have light in a predetermined state as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects the light is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • Table 2 below shows the transmittance and reflectance at the first and second joint surfaces b1 and b2.
  • the transmittance and the reflectance at the first and second joint surfaces b1 and b2 are examples of preferable values, and the present invention is not limited to the numerical values, and may have values before and after the values.
  • values such as 10% and 90% are values indicating characteristics of transmitting (or reflecting) light and reflecting (or transmitting) part of light.
  • the composite optical element 10 (FIGS. 3 and 4) may be used in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • the optical configuration of the optical pickup device 22 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc D1 (BD).
  • the blue semiconductor laser 4A emits blue laser light having a wavelength of 400 nm as divergent light, and the blue laser light is converted from the divergent light into parallel light by the first collimator lens 5A.
  • the light enters the composite optical element 1 from the outer peripheral surface a1.
  • the laser light emitted from each of the semiconductor lasers 4A and 4B is set in a P-polarized (broken line) state with respect to the first bonding surface b1, it is emitted from the first collimator lens 5A.
  • the blue laser light (P-polarized light) transmitted through the first bonding surface b1 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is focused on the first optical disk D1 (FIG. 12) by the first objective lens 3A, and reflected by the first optical disk D1 to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk D1 becomes parallel light at the first objective lens 3A, and then becomes S-polarized light (solid line) by the quarter-wave plate 2.
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2, and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the detector 9 detects the optical information of the first optical disc D1 (BD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used as monitor light for output control (auto power control) for stable driving of the blue semiconductor laser 4A by feeding back the light intensity. Is done.
  • the auto power control makes it possible to always output laser light having a constant light intensity from the blue semiconductor laser 4A.
  • red / near infrared laser light (red laser light with a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light with a wavelength of 780 nm band) is emitted as divergent light from the two-wavelength semiconductor laser 4B.
  • Near-infrared laser light is converted from divergent light into parallel light by the second collimator lens 5B.
  • the detection result is used for auto power control of the two-wavelength semiconductor laser 4B. That is, a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back with its light intensity, so that output control for stable driving of the two-wavelength semiconductor laser 4B (auto power control) is performed. Used as monitor light.
  • the automatic power control makes it possible to always output laser light having a constant light intensity from the two-wavelength semiconductor laser 4B.
  • the red / near infrared laser light (P-polarized light) transmitted through the second bonding surface b2 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. Is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the red / near-infrared laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is condensed on the second optical disk D2 or the third optical disk D3 (FIG.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk D2 or the third optical disk D3 is converted into parallel light by the second objective lens 3C and then converted into S-polarized light by the quarter-wave plate 2.
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2 and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc D2 (DVD) or the third optical disc D3 (CD) from the received backward laser beam, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens 3A side by the optical path branching at the first joint surface b1, and red / near red for DVD / CD.
  • a part of the outer laser light is guided to the second objective lens 3C side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 stands the optical path toward the objective lenses 3A and 3C. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the optical pickup optical system as a whole.
  • the use of the composite optical element 1 makes it possible to change the angles of the first and second joint surfaces b1 and b2; the third outer peripheral surface a3, etc.
  • the position can be held with high accuracy. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 1 having a light beam separation function and a light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 22.
  • FIGS. 10 and 11 show optical paths corresponding to the first to third optical disks D1 to D3 (FIG. 13) in the optical pickup device 23 in xy sections, respectively.
  • FIG. 13 shows the optical path from the first to third optical disks D1 to D3 in the optical pickup device 23 in the yz section.
  • This optical pickup device 23 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD is assumed as the first optical disc D1
  • DVD is assumed as the second optical disc D2
  • CD is assumed as the third optical disc D3.
  • an optical path for BD (FIG. 10) may be used as an optical path for HD DVD by using an objective lens compatible with the HD DVD (High Definition Digital Versatile Disc) standard (as a first objective lens 3A described later).
  • the optical path for BD (FIG. 10) is used as the optical path for HD DVD. Also good.
  • the optical pickup device 23 includes a composite optical element 1; a quarter-wave plate 2; first and second objective lenses 3A and 3C; a three-wavelength semiconductor laser (first and second laser light sources) 4C; a collimator lens 5C; Sensor (light-receiving element for monitoring) 7; First and second condenser lenses 8A and 8B; First and second detectors (light-receiving elements for signal detection) 9A and 9B, etc. are shown in FIGS. As described above, by having the three-wavelength semiconductor laser 4C, it is configured to correspond to three types of optical disks with laser beams of three types of wavelengths. The path of the laser beam in the optical pickup device 23 is opposite to the path of the laser beam in the optical pickup device 22 (FIGS.
  • the relationship between the light source portion (semiconductor lasers 4A and 4B and the first and second collimator lenses 5A and 5B) and the signal detection portion (the condensing lens 8 and the detector 9) in the optical pickup device 22 is as follows. This corresponds to the relationship between the signal detection portion (first and second detectors 9A and 9B and first and second condenser lenses 8A and 8B) and the light source portion (collimator lens 5C and three-wavelength semiconductor laser 4C).
  • the three-wavelength semiconductor laser 4C includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 650 nm (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm), and a laser light source that emits laser light having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • a laser light source that emits laser light having a wavelength band of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm) as a first laser light source.
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a second wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the second objective lens 3C has a diffractive structure or a so as to form spots on optical recording media (second and third optical discs D2 and D3) corresponding to red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure such as an aperture limiting filter.
  • the optical pickup device 23 uses the composite optical element 1 (FIGS. 1 and 2). As described above, the first joint surface b1 and the second joint surface b2 have light in a predetermined state. An optical thin film that selectively transmits or reflects the light is provided. The selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film. Table 3 below shows the transmittance and reflectance at the first and second joint surfaces b1 and b2. However, the transmittance and the reflectance at the first and second joint surfaces b1 and b2 are examples of preferable values, and the present invention is not limited to the numerical values, and may have values before and after the values.
  • values such as 10% and 90% are values indicating characteristics of transmitting (or reflecting) light and reflecting (or transmitting) part of light.
  • the composite optical element 10 (FIGS. 3 and 4) may be used in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • the optical configuration of the optical pickup device 23 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc D1 (BD).
  • a blue laser beam having a wavelength of 400 nm is emitted from the three-wavelength semiconductor laser 4C as divergent light, and the blue laser light is converted from divergent light to parallel light by the collimator lens 5C, and then the sixth outer periphery.
  • the light enters the composite optical element 1 from the surface a6.
  • the laser light emitted from the three-wavelength semiconductor laser 4C is set to the S-polarized (solid line) state with respect to the first joint surface b1, it is emitted from the collimator lens 5C and is combined optically.
  • the blue laser light (S-polarized light) reflected by the first joint surface b1 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is focused on the optical disk D1 (FIG. 13) by the first objective lens 3A, and reflected by the optical disk D1 to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light by reflection on the optical disk D1 becomes parallel light by the first objective lens 3A, and then becomes P-polarized light (broken line) by the quarter-wave plate 2.
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2, and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used for output control (auto power control) for stable driving of blue light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as monitor light.
  • the auto power control makes it possible to always output blue laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • red / near infrared laser light (red laser light having a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm band) is emitted as diverging light.
  • Near-infrared laser light is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C.
  • the red / near infrared laser light (S-polarized light) emitted from the collimator lens 5C enters the composite optical element 1 from the sixth outer peripheral surface a6 and passes through the first joint surface b1.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back to the light intensity so as to stably drive the red / near infrared emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the auto power control makes it possible to always output red / near infrared laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the red / near-infrared laser beam (S-polarized light) reflected by the second bonding surface b2 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. Is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate 2 arrange
  • the red / near-infrared laser light emitted from the quarter-wave plate 2 is condensed on the second optical disk D2 or the third optical disk D3 (FIG.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk D2 or the third optical disk D3 is converted into parallel light by the second objective lens 3C and then converted to P-polarized light by the quarter-wave plate 2.
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate 2 enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2 and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the red / near-infrared laser beam that has passed through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 1 from the first outer peripheral surface a1, is condensed by the second condenser lens 8B, and then is applied to the second detector 9B. Incident.
  • the second detector 9B detects the optical information of the second optical disc D2 (DVD) or the third optical disc D3 (CD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens 3A side by the optical path branching at the first joint surface b1, and red / near red for DVD / CD.
  • a part of the outer laser light is guided to the second objective lens 3C side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 stands the optical path toward the objective lenses 3A and 3C. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the optical pickup optical system as a whole.
  • the use of the composite optical element 1 makes it possible to change the angles of the first and second joint surfaces b1 and b2; the third outer peripheral surface a3, etc.
  • the position can be held with high accuracy. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 1 having a light beam separation function and a light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 23.
  • FIG. 14 shows the composite optical element 1 and 10 (first and second embodiments; FIGS. 1 to 4)
  • FIG. 14 shows the composite optical element 1
  • FIG. 14 shows the composite optical element 10.
  • the first to tenth embodiments of the composite optical element shown in FIG. 14 can be divided into two types from four viewpoints as shown in Table 4 below.
  • it can be divided into types (A) to (C) having one reflection surface and types (D) to (J) having two surfaces.
  • the reflective surface before start-up is composed only of the joint surface (there is an APC prism) type (A) to (F) (J), and is composed of the joint surface and the outer peripheral surface (for APC).
  • the reflection surface for the rising reflection is formed of a cemented surface (there is a rising prism) type (A) (D ) (G), and types (B), (E), (H), and (J) that are configured on the outer peripheral surface (there is no start-up prism).
  • FIG. 15 is a trihedral view of the composite optical element 10A
  • FIG. 16 is a perspective view of the composite optical element 10A
  • 15A is a front view
  • FIG. 15B is a side view
  • FIG. 15C is a bottom view.
  • the composite optical element 10A is a hexahedral composite prism having a structure in which the first to third prisms P1 to P3 are joined, and each of the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2; Surface A3; fourth to sixth outer peripheral surfaces a4 to a6.
  • These outer peripheral surfaces a1, a2, A3, a4 to a6 are transmission surfaces.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface A3 is parallel to the first outer peripheral surface a1.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the third prism P3 is joined to the first and second prisms P1 and P2 at the second joining surface B2.
  • the second joint surface B2 is a reflective surface, and the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by reflection at the second joint surface B2.
  • the second joint surface B2 forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1, the second outer peripheral surface a2, and the third outer peripheral surface A3. That is, the second bonding surface B2 has an inclination angle obtained by rotating the third outer peripheral surface A3 by 45 degrees around the y axis.
  • the reflective surface is included in the composite optical element 10A by configuring the reflective surface with the second bonding surface B2, (the reflective optical surface is exposed as the third outer peripheral surface a3 to the composite optical element 1A described later).
  • the light transmitted through the second bonding surface B2 can be easily used for APC (auto power control) of the light source.
  • the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the first joining surface b1.
  • the first joint surface b1 forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1 and is perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first bonding surface b1 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 is provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical path of the laser light is separated or synthesized at the first joint surface b1 according to the polarization state (that is, the polarization beam).
  • the polarization state that is, the polarization beam.
  • the forward path and the return path can be configured by the reflected light at the first joint surface b1
  • the forward path and the return path can be configured by the transmitted light at the first joint surface b1, respectively.
  • a plurality of composite optical elements 10A may be arranged.
  • a prism may be further bonded, and a bonding surface parallel to the first bonding surface b1 may be added.
  • a necessary number of optical path separations or optical path synthesis according to the number of objective lenses for example, configuring different optical paths for each wavelength at a plurality of wavelengths).
  • a plurality of optical components for example, a polarization separating prism (or polarization separating mirror), a rising prism (or rising mirror), etc.) used in a general optical pickup device are 1 in the composite optical element 10A.
  • the number of components is reduced to three of the first to third prisms P1 to P3.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface perpendicular to each other, at least one joint surface, the first outer peripheral surface, and the second A reflecting surface that forms an angle of 45 ° with respect to both of the outer peripheral surfaces, and the joint surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface and is perpendicular to the second outer peripheral surface.
  • the composite optical element 10A is obtained by dividing the composite optical element 10 into two and having one reflecting surface before starting up. It has a structure in which a rising prism is integrated with a cube-shaped beam splitter (for example, a polarization separation prism). Therefore, if the two composite optical elements 10A are arranged side by side, as with the composite optical element 10, optical path separation or optical path synthesis for the two objective lenses can be performed. At that time, the two composite optical elements 10A may be arranged with a space therebetween, or the two composite optical elements 10A may be arranged in contact with each other.
  • a cube-shaped beam splitter for example, a polarization separation prism
  • FIG. 17 is a trihedral view of the composite optical element 1A
  • FIG. 18 is a perspective view of the composite optical element 1A.
  • (A) is a front view
  • (B) is a side view
  • (C) is a bottom view.
  • This composite optical element 1A is a hexahedral composite prism having a structure in which a first prism P1 and a second prism P2 are joined, and has first to sixth outer peripheral surfaces a1 to a6 each having a flat surface. ing.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 around the y axis by 45 degrees.
  • the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 and the fourth to sixth outer peripheral surfaces a4 to a6 are transmissive surfaces, whereas the third outer peripheral surface a3 is a reflecting surface, and the third outer peripheral surface thereof.
  • the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by the reflection at a3.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the first joining surface b1.
  • the first joint surface b1 forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1 and is perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first bonding surface b1 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 is provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are separated or synthesized at the first joint surface b1 according to the polarization state (that is, With the function of the polarization beam splitter, it is possible to branch the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical recording medium.
  • the forward path and the return path can be configured by the reflected light at the first joint surface b1
  • the forward path and the return path can be configured by the transmitted light at the first joint surface b1, respectively.
  • a plurality of composite optical elements 1A may be arranged.
  • a prism may be further bonded, and a bonding surface parallel to the first bonding surface b1 may be added.
  • a necessary number of optical path separations or optical path synthesis according to the number of objective lenses for example, configuring different optical paths for each wavelength at a plurality of wavelengths).
  • a plurality of optical components for example, a polarization separation prism (or polarization separation mirror), a rising prism (or rising mirror), etc.) used in a general optical pickup device are 1 in the composite optical element 1A.
  • the number of components is reduced to two of the first and second prisms P1 and P2.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface perpendicular to each other, at least one bonding surface, the first outer peripheral surface, and the second A reflecting surface that forms an angle of 45 ° with respect to both of the outer peripheral surfaces, and the joint surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface and is perpendicular to the second outer peripheral surface.
  • the composite optical element 1A is obtained by dividing the composite optical element 1 into two and having one reflecting surface before starting up. It has a structure in which a rising prism is integrated with a cube-shaped beam splitter (for example, a polarization separation prism). Therefore, if two composite optical elements 1A are arranged side by side, the optical path separation or optical path synthesis for the two objective lenses can be performed as in the composite optical element 1. At that time, the two composite optical elements 1A may be arranged with a space therebetween, or the two composite optical elements 1A may be arranged in contact with each other.
  • FIG. 19 is a trihedral view of the composite optical element 10B
  • FIG. 20 is a perspective view of the composite optical element 10B.
  • 19A is a front view
  • FIG. 19B is a side view
  • FIG. 19C is a bottom view.
  • the composite optical element 10B is a seven-sided composite prism having a structure in which the first to third prisms P1 to P3 are joined.
  • the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 each consisting of a plane; Surface A3; fourth to seventh outer peripheral surfaces a4 to a7. While the outer peripheral surfaces a1, a2, A3, a4 to a6 are transmissive surfaces, the seventh outer peripheral surface a7 is a reflective surface (total reflection may be used, and a metal coating or a dielectric multilayer film is applied. It is also good.)
  • the seventh outer peripheral surface a7 is a surface corresponding to the second joint surface b2 of the composite optical element 10 (FIGS.
  • the optical path can be bent toward The first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface A3 is parallel to the first outer peripheral surface a1.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the third prism P3 is joined to the first and second prisms P1 and P2 at the second joining surface B2.
  • the second joint surface B2 is a reflective surface, and the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by reflection at the second joint surface B2.
  • the second joint surface B2 forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1, the second outer peripheral surface a2, and the third outer peripheral surface A3. That is, the second bonding surface B2 has an inclination angle obtained by rotating the third outer peripheral surface A3 by 45 degrees around the y axis.
  • the reflective surface is included in the composite optical element 10B by configuring the reflective surface with the second bonding surface B2, the composite optical element 1 or the like in which the reflective surface is exposed as the third outer peripheral surface a3, etc. It becomes easier to use the transmitted light at the second joint surface B2 for APC (auto power control) of the light source.
  • APC auto power control
  • the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the first joining surface b1.
  • the first joint surface b1 and the seventh outer peripheral surface a7 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first joint surface b1 and the seventh outer peripheral surface a7 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 is provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are separated or synthesized at the first joint surface b1 according to the wavelength or the polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens at the second joint surface B2 and the seventh outer peripheral surface a7.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first bonding surface b1.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 10B is combined into one, and the number of components is reduced to three, ie, the first to third prisms P1 to P3 by the combination.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface perpendicular to each other, at least one joint surface, and the first parallel to the joint surface.
  • the joining surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface.
  • FIG. 21 is a trihedral view of the composite optical element 1B
  • FIG. 22 is a perspective view of the composite optical element 1B.
  • the composite optical element 1B is a seven-sided composite prism having a structure in which a first prism P1 and a second prism P2 are joined, and has first to seventh outer peripheral surfaces a1 to a7 each having a flat surface. ing.
  • the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 and the fourth to sixth outer peripheral surfaces a4 to a6 are transmissive surfaces, whereas the third and seventh outer peripheral surfaces a3 and a7 are reflective surfaces (using total reflection).
  • the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by the reflection at the third outer peripheral surface a3.
  • the seventh outer peripheral surface a7 is a surface corresponding to the second joint surface b2 of the composite optical element 1 (FIGS. 14E and 2), and the third outer peripheral surface is reflected by the seventh outer peripheral surface a7.
  • the optical path can be bent toward the surface a3.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2. Yes.
  • the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 around the y axis by 45 degrees.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the first joining surface b1.
  • the first joint surface b1 and the seventh outer peripheral surface a7 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first joint surface b1 and the seventh outer peripheral surface a7 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 is provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are separated or synthesized at the first joint surface b1 according to the wavelength or polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens on the third outer peripheral surface a3 and the seventh outer peripheral surface a7.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first bonding surface b1.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 1B is combined into one, and the number of components is reduced to two, ie, the first and second prisms P1 and P2 by the combination.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface that are perpendicular to each other, at least one joint surface, and the first parallel to the joint surface.
  • the joining surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface.
  • FIG. 23 is a trihedral view of the composite optical element 1C
  • FIG. 24 is a perspective view of the composite optical element 1C.
  • 23A is a front view
  • the composite optical element 1C is a hexahedral composite prism having a structure in which first to fourth prisms P1 to P4 are joined, and has first to sixth outer peripheral surfaces a1 to a6 each having a flat surface.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 around the y axis by 45 degrees.
  • the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 and the fourth to sixth outer peripheral surfaces a4 to a6 are transmissive surfaces, whereas the third outer peripheral surface a3 is a reflecting surface, and the third outer peripheral surface thereof.
  • the optical path can be bent toward the second outer peripheral surface a2 by the reflection at a3.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the second prism P2 and the third prism P3 are joined at the first joint surface b1, and the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the second joint surface b2, and the first to third prisms are joined.
  • P1 to P3 and the fourth prism P4 are joined at the bonding surface b0.
  • the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first and second joining surfaces b1 and b2 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 are provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state (note that the optical thin film is provided on the bonding surface b0). Absent.).
  • the selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are changed between the first and second joint surfaces b1 and b2 according to the wavelength or the polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens on the third outer peripheral surface a3.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first and second bonding surfaces b1 and b2.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 1C is combined into one, and the number of components is reduced to four, ie, the first to fourth prisms P1 to P4 by the combination.
  • a first outer peripheral surface and a second outer peripheral surface that are perpendicular to each other, a plurality of bonding surfaces that are parallel to each other, and a first outer peripheral surface
  • a reflective surface that forms an angle of 45 ° with respect to both of the second outer peripheral surfaces, and the plurality of joint surfaces form an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface and with respect to the second outer peripheral surface. It is preferable to have an optical thin film that is positioned vertically and selectively transmits or reflects light in a predetermined state.
  • the composite optical element 1C includes the first to the first prisms by forming the rising prism portion of the composite optical element 1 with the fourth prism P4.
  • the structure is independent of the three prisms P1 to P3. Therefore, the composite optical element 1C can have the same optical path arrangement as the composite optical element 1, and the space occupied by the first and second joint surfaces b1 and b2 on the third outer peripheral surface a3 that performs the rising reflection. (Space corresponding to the distance between the objective lenses) can be reduced. Therefore, the composite optical element 1C can be made smaller in size in the y direction (interval direction of the objective lens) than the composite optical element 1 having an integral structure.
  • the first and second joint surfaces b1 and b2 and the third outer peripheral surface a3 are configured by the same prism. Because of the integrated structure, the size in the x direction can be reduced.
  • the joint surface and the reflective surface can be integrated or made independent, and can be selectively used in accordance with the required direction of compaction.
  • other embodiments composite optical element 1A of FIG. 14B, FIG.
  • the composite optical element 10 and the like of D may be configured such that the rising prism portion is made independent from the integral structure.
  • the reflection surface for the start-up reflection may be configured as a joint surface (start-up). Use prisms). This makes it possible to extract light for APC.
  • FIG. 25 is a trihedral view of the composite optical element 20A
  • FIG. 26 is a perspective view of the composite optical element 20A
  • 25A is a front view
  • FIG. 25B is a side view
  • FIG. 25C is a bottom view
  • FIG. 25D is an optical path diagram including the objective lens 3.
  • the composite optical element 20A is a hexahedral composite prism having a structure in which a first prism P1 and a second prism P2 are joined, and has first to sixth outer peripheral surfaces a1 to a6 each having a flat surface. ing.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms a predetermined angle with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2. . That is, the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by a predetermined amount around the y axis.
  • the first and fourth outer peripheral surfaces a1 and a4 and the fifth and sixth outer peripheral surfaces a5 and a6 are transmissive surfaces, whereas the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 are reflective surfaces (third outer peripheral surfaces).
  • a3 uses total reflection, and a metal coating is applied to the second outer peripheral surface a2.
  • the optical path can be bent toward the objective lens 3 by two reflections on the outer peripheral surface 3 and the second outer peripheral surface a2 (this rising reflection will be described in detail later).
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the first joining surface b1.
  • the first joint surface b1 forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1 and is perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first bonding surface b1 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 is provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are separated or synthesized at the first joint surface b1 according to the polarization state (that is, With the function of the polarization beam splitter, it is possible to branch the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical recording medium.
  • the forward path and the return path can be configured by the reflected light at the first joint surface b1
  • the forward path and the return path can be configured by the transmitted light at the first joint surface b1, respectively.
  • a plurality of composite optical elements 20A may be arranged.
  • a prism may be further bonded, and a bonding surface parallel to the first bonding surface b1 may be added.
  • a necessary number of optical path separations or optical path synthesis according to the number of objective lenses for example, configuring different optical paths for each wavelength at a plurality of wavelengths).
  • the inclination angle of the third outer peripheral surface a3 (the wedge angle of the second prism P2), which is the reflecting surface for startup, is different. That is, in the composite optical element 1A, the wedge angle of the second prism P2 (the angle formed by the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2) is 45 degrees, while in the composite optical element 20A, The wedge angle of the two prisms P2 (the angle formed by the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2) is slightly smaller than 45 degrees.
  • the parallel light incident from the first outer peripheral surface a1 is totally reflected by the third outer peripheral surface a3 and then reflected by the second outer peripheral surface a2. Then, the light passes through the third outer peripheral surface a ⁇ b> 3, exits from the composite optical element 20 ⁇ / b> A, and enters the objective lens 3.
  • the wedge angle and refraction of the composite optical element 20A are adjusted so that the light emitted from the composite optical element 20A forms an angle of 90 ° with respect to the incident light (that is, the optical path is bent at 90 °). Start-up conditions such as rate are set. As shown in FIG.
  • a plurality of optical components ⁇ eg, a polarization separation prism (or polarization separation mirror), a rising prism (or rising mirror), etc.) used in a general optical pickup device are 1 in the composite optical element 20A.
  • the number of components is reduced to two of the first and second prisms P1 and P2.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface perpendicular to each other, at least one joint surface, and the second outer peripheral surface
  • a reflection surface having an angle of 90 ° - ⁇ ° with respect to the first outer peripheral surface, and the joining surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface.
  • this configuration it is possible to reduce the part cost by reducing the number of optical parts, the assembly cost by reducing the angular position adjustment during assembly, and the result that the number of input / output surfaces is reduced by reducing the number of parts.
  • the wavefront accuracy of the light beam can be improved.
  • by maintaining the angles and positions of the first joint surface, the third outer peripheral surface, and the like with high accuracy it is possible to significantly reduce the man-hour for adjusting the angle and position during assembly, which was conventionally required. Therefore, a high-performance and low-cost composite optical element 20A having a light beam separation function and a light guide function can be realized. If this composite optical element 20A is used, the performance and cost of the optical pickup device can be improved. Compactness can be achieved.
  • the composite optical element 20 ⁇ / b> A is obtained by dividing the composite optical element 20 into two and having one reflecting surface before starting up. It has a structure in which a rising prism is integrated with a cube-shaped beam splitter (for example, a polarization separation prism). Therefore, if two composite optical elements 20A are arranged side by side, similarly to the composite optical element 20, optical path separation or optical path synthesis for two objective lenses can be performed. At that time, the two composite optical elements 20A may be arranged with a space therebetween, or the two composite optical elements 20A may be arranged in contact with each other.
  • a cube-shaped beam splitter for example, a polarization separation prism
  • FIG. 27 is a three-view diagram of the composite optical element 20, and FIG. 28 is a perspective view of the composite optical element 20.
  • 27A is a front view
  • FIG. 27B is a side view
  • FIG. 27C is a bottom view
  • FIG. 27D is an optical path diagram including the objective lens 3.
  • the composite optical element 20 is a hexahedral composite prism having a structure in which first to third prisms P1 to P3 are joined, and has first to sixth outer peripheral surfaces a1 to a6 each having a flat surface.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms a predetermined angle with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by a predetermined amount around the y axis.
  • the first and fourth outer peripheral surfaces a1 and a4 and the fifth and sixth outer peripheral surfaces a5 and a6 are transmissive surfaces, whereas the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 are reflective surfaces (third outer peripheral surfaces).
  • a3 uses total reflection, and a metal coating is applied to the second outer peripheral surface a2.
  • a dielectric multilayer film may be used instead of the metal coating.
  • the optical path can be bent toward the objective lens 3 by two reflections on the outer peripheral surface 3 and the second outer peripheral surface a2 (this rising reflection will be described in detail later).
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the second prism P2 and the third prism P3 are joined by the first joint surface b1, and the first prism P1 and the second prism P2 are joined by the second joint surface b2.
  • the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first and second joining surfaces b1 and b2 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 are provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are changed between the first and second joint surfaces b1 and b2 according to the wavelength or polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens on the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first and second bonding surfaces b1 and b2.
  • the inclination angle of the third outer peripheral surface a3 that is the reflection surface for startup (the wedge angles of the second and third prisms P2 and P3) is different. That is, in the composite optical element 1, the wedge angle of the second and third prisms P2 and P3 (the angle formed by the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2) is 45 degrees, whereas the composite type optical element 1 has a composite type. In the optical element 20, the wedge angle of the second and third prisms P2 and P3 (the angle formed by the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2) is slightly smaller than 45 degrees.
  • the composite optical element 1 performs reflection for raising the optical path only on one surface of the third outer peripheral surface a3, whereas the composite optical element 20 performs reflection for raising the optical path for the third time. This is because it is performed on the two surfaces of the outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2.
  • the parallel light incident from the first outer peripheral surface a1 is totally reflected by the third outer peripheral surface a3 and then reflected by the second outer peripheral surface a2. Then, the light passes through the third outer peripheral surface a ⁇ b> 3, exits from the composite optical element 20, and enters the objective lens 3. At this time, the wedge angle and the refraction of the composite optical element 20 are adjusted so that the light emitted from the composite optical element 20 forms an angle of 90 ° with respect to the incident light (that is, the optical path is bent at 90 °). Start-up conditions such as rate are set. As shown in FIG.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 20 is combined into one, and the number of components is reduced to three of the first to third prisms P1 to P3 by the combination.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface perpendicular to each other, at least one joint surface, and the second outer peripheral surface And a reflection surface having an angle of 90 ° - ⁇ ° with respect to the first outer peripheral surface, and the joining surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface. It is preferable to have a configuration including an optical thin film that is positioned perpendicular to the outer peripheral surface and selectively transmits or reflects light in a predetermined state.
  • FIG. 29 is a three-view diagram of the composite optical element 20B
  • FIG. 30 is a perspective view of the composite optical element 20B
  • 29A is a front view
  • FIG. 29B is a side view
  • FIG. 29C is a bottom view
  • FIG. 29D is an optical path diagram including the objective lens 3.
  • This composite optical element 20B is a seven-sided composite prism having a structure in which a first prism P1 and a second prism P2 are joined, and has first to seventh outer peripheral surfaces a1 to a7 each consisting of a plane. ing.
  • the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 are perpendicular to each other, and the third outer peripheral surface a3 forms a predetermined angle with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2. . That is, the third outer peripheral surface a3 has an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by a predetermined amount around the y axis. While the first and fourth outer peripheral surfaces a1 and a4 and the fifth and sixth outer peripheral surfaces a5 and a6 are transmissive surfaces, the third, second and seventh outer peripheral surfaces a3, a2 and a7 are reflective surfaces.
  • the third outer peripheral surface a3 utilizes total reflection, and the second outer peripheral surface a2 is coated with a metal coating.
  • a dielectric multilayer film may be used instead of the metal coating.
  • the surface a7 may use total reflection, or may be provided with a metal coating or a dielectric multilayer film.
  • the objective is obtained by reflecting twice on the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2.
  • the optical path can be bent toward the lens 3 (this rising reflection will be described in detail later).
  • the seventh outer peripheral surface a7 is a surface corresponding to the second joint surface b2 of the composite optical element 1 (FIG. 14F, FIG. 28), and the third outer peripheral surface is reflected by the seventh outer peripheral surface a7.
  • the optical path can be bent toward the surface a3.
  • the fourth outer peripheral surface a4 is parallel to the second outer peripheral surface a2.
  • the fifth outer peripheral surface a5 and the sixth outer peripheral surface a6 are arranged in parallel to each other, and both are perpendicular to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2.
  • the first prism P1 and the second prism P2 are joined at the first joining surface b1.
  • the first joint surface b1 and the seventh outer peripheral surface a7 are parallel to each other, form an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface a1, and are perpendicular to the second outer peripheral surface a2. That is, the first joint surface b1 and the seventh outer peripheral surface a7 have an inclination angle obtained by rotating the first outer peripheral surface a1 by 45 degrees around the z axis.
  • the first bonding surface b1 is provided with an optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state. The selective transmission or reflection is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • the optical paths of a plurality of laser beams are separated or synthesized at the first joint surface b1 according to the wavelength or polarization state.
  • each laser beam can be guided to a predetermined objective lens by the third, second and seventh outer peripheral surfaces a3, a2 and a7.
  • a prism may be further bonded to add a bonding surface parallel to the first bonding surface b1.
  • the wedge angle of the first and second prisms P1 and P2 (the angle formed by the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2) is 45 degrees, whereas the composite type optical element 1B has a composite type.
  • the wedge angle of the first and second prisms P1 and P2 (the angle formed by the third outer peripheral surface a3 and the second outer peripheral surface a2) is slightly smaller than 45 degrees.
  • the reflection for raising the optical path is performed only on one surface of the third outer peripheral surface a3, whereas in the composite optical element 20B, the optical path is started up by the third outer peripheral surface. This is because the reflection is performed twice on a3 and the second outer peripheral surface a2 and transmitted on the third outer peripheral surface a3.
  • the parallel light incident from the first outer peripheral surface a1 is totally reflected by the third outer peripheral surface a3 and then reflected by the second outer peripheral surface a2. Then, the light passes through the third outer peripheral surface a ⁇ b> 3, exits from the composite optical element 20 ⁇ / b> B, and enters the objective lens 3.
  • the wedge angle and the refraction of the composite optical element 20B are adjusted so that the light emitted from the composite optical element 20B forms an angle of 90 ° with respect to the incident light (that is, the optical path is bent at 90 °). Start-up conditions such as rate are set. As shown in FIG.
  • a plurality of optical components used in a general optical pickup device ⁇ eg, dichroic prism (or dichroic mirror), polarization separation prism (or polarization separation mirror), rising prism (or rising mirror), etc. ⁇
  • the composite optical element 20B is combined into one, and the number of components is reduced to two, ie, the first and second prisms P1 and P2 by the combination.
  • the first outer peripheral surface and the second outer peripheral surface perpendicular to each other, at least one bonding surface, and the second outer peripheral surface And a reflection surface having an angle of 90 ° - ⁇ ° with respect to the first outer peripheral surface, and the joining surface forms an angle of 45 ° with respect to the first outer peripheral surface. It is preferable to have a configuration including an optical thin film that is positioned perpendicular to the outer peripheral surface and selectively transmits or reflects light in a predetermined state.
  • the optical pickup device has high performance, low cost, and compactness.
  • the optical pickup device by appropriately setting the optical characteristics of the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 having the optical thin film, it can be applied to optical pickup devices having various configurations. be able to.
  • an optical pickup device 24 capable of supporting three types of optical disks using three-wavelength laser light will be described below.
  • FIG. 31 shows an optical path corresponding to the first to third optical disks in the optical pickup device 24 in an xy section.
  • This optical pickup device 24 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD Blu-ray Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • CD Compact Disc
  • the optical pickup device 24 includes a composite optical element 1; a quarter wavelength plate (not shown); first and second objective lenses (not shown); a three wavelength semiconductor laser (first and second laser light sources) 4C; A lens 5C; an APC sensor (monitoring light receiving element) 7; a polarizing beam splitter 11 (11a: polarization separating film); a detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like, and having a three-wavelength semiconductor laser 4C, It has a configuration corresponding to three types of optical disks with three types of laser beams.
  • the second objective lens has a diffractive structure, an aperture limiting filter, etc. so as to form spots on the corresponding optical recording media (second and third optical discs) for red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure.
  • a three-wavelength semiconductor laser 4C in FIG. 31 emits a laser light source that emits laser light having a wavelength of 650 nm band (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm) and a laser light having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • the first laser light source includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm).
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a second wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the optical pickup device 24 uses the composite optical element 1 (FIGS. 1, 2, and 14E), and the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are formed on the first joint surface b1 and the second joint surface b2, as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having wavelength selectivity in the optical thin film.
  • the polarization beam splitter 11 performs polarization separation for branching the optical path between the forward path and the return path with respect to each optical disk. That is, wavelength selection is performed by the composite optical element 1 and polarization selection is performed by the polarization beam splitter 11.
  • any of the composite optical elements 1B, 1C, 10, 10B, 20, and 20B may be used in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • two of the composite optical elements 1A, 10A, and 20A may be used side by side in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • the optical configuration of the optical pickup device 24 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc (BD).
  • Blue laser light having a wavelength of 400 nm is emitted as divergent light from the three-wavelength semiconductor laser 4C, and the blue laser light (S-polarized light) is reflected by the polarization beam splitter 11.
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the first optical disc.
  • the blue laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 1 from the first outer peripheral surface a1.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed at the first bonding surface b1. That is, most of the blue laser light incident on the first bonding surface b1 is transmitted through the first bonding surface b1, and the rest is reflected by the first bonding surface b1.
  • the blue laser light transmitted through the first bonding surface b1 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the first optical disk by the first objective lens and reflected by the first optical disk to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk is converted into parallel light by the first objective lens, and then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Blue laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2, and is reflected by the third outer peripheral surface a3. All of the blue laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 passes through the first joint surface b1 and exits the composite optical element 1 from the first outer peripheral surface a1. Then, the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9. The detector 9 detects optical information of the first optical disc (BD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • BD optical information of the first optical disc
  • All the blue laser light reflected by the first joint surface b1 is transmitted through the second joint surface b2.
  • the blue laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 1 from the fifth outer peripheral surface a5 and is detected by the APC sensor 7.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C. That is, part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used for output control (auto power control) for stable driving of blue light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as monitor light.
  • the auto power control makes it possible to always output blue laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • red / near infrared laser light red laser light having a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm band
  • S Polarized light red / near infrared laser light
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the second and third optical disks.
  • the red / near-infrared laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 1 from the first outer peripheral surface a1.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed at the first joint surface b1. That is, all of the red / near infrared laser light incident on the first bonding surface b1 is reflected by the first bonding surface b1.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the first joint surface b1 is subjected to optical path separation according to the wavelength at the second joint surface b2. That is, most of the red / near infrared laser light incident on the second bonding surface b2 is reflected by the second bonding surface b2, and the rest is transmitted through the second bonding surface b2.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back to the light intensity so as to stably drive the red / near infrared emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the auto power control makes it possible to always output red / near infrared laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the second bonding surface b2 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the second optical disk or the third optical disk by the second objective lens, reflected by the second optical disk or the third optical disk, and the signal light. Become.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk or the third optical disk is converted into parallel light by the second objective lens, and is then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Red / near infrared laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2 and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the red / near-infrared laser beam reflected by the third outer peripheral surface a3 is mostly reflected by the second joint surface b2, and then totally reflected by the first joint surface b1.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the first bonding surface b1 exits the composite optical element 1 from the first outer peripheral surface a1.
  • the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc (DVD) or the third optical disc (CD) from the received backward laser beam, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens side by the optical path branching at the first joint surface b1, and the red / near infrared laser beam for DVD / CD is A part of the light is branched to the second objective lens side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the optical surfaces for separating or synthesizing the optical paths are the first and second bonding surfaces b1 and b2, the use of the composite optical element 1 can support three standards in a wide wavelength range. is there.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 has a function of raising the optical path toward each objective lens. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the entire optical pickup optical system.
  • the use of the composite optical element 1 increases the angles and positions of the first and second joint surfaces b1, b2; the third outer peripheral surface a3, and the like.
  • the accuracy can be maintained. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 1 having the light beam separation function and the light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 24.
  • by transmitting or reflecting a part of the laser light at the first and second joint surfaces b1 and b2 it is possible to secure monitor light for output control for stable driving of the semiconductor laser 4C. With auto power control, it is possible to always output laser light with a constant light intensity.
  • the optical pickup device 24 is configured to additionally use the composite optical element 1 while branching the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical disk by the polarization beam splitter 11. If the polarizing beam splitter 11 is added in this way, for example, as in the optical pickup devices 21 to 23 (FIGS. 5 to 13) described above, one collimator lens 5C is required where three collimator lenses and condenser lenses are required. It will be possible to do it.
  • a collimator lens may be arranged between the composite optical element 1 and the objective lens.
  • the collimator lens is arranged in such a manner, the collimator lens 5C between the composite optical element 1 and the semiconductor laser 4C can be omitted, and the condensing lens is provided between the composite optical element 1 and the detector 9. There is also no need to arrange.
  • the composite optical element 1 is used in such an arrangement, it is preferable to use an optical thin film corresponding to divergent light for the composite optical element 1.
  • the optical pickup device has high performance, low cost, and compactness.
  • the optical characteristics of the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 having the optical thin film it can be applied to optical pickup devices having various configurations. be able to.
  • an optical pickup device 25 capable of supporting three types of optical disks using three-wavelength laser light will be described below.
  • FIG. 32 shows an optical path corresponding to the first to third optical disks in the optical pickup device 25 in an xy section.
  • This optical pickup device 25 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD Blu-ray Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • CD Compact Disc
  • the optical pickup device 25 includes a composite optical element 1; a quarter-wave plate (not shown); first and second objective lenses (not shown); a three-wavelength semiconductor laser (first and second laser light sources) 4C; a collimator A lens 5C; an APC sensor (monitoring light receiving element) 7; a polarizing beam splitter 11 (11a: polarization separating film); a detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like, and having a three-wavelength semiconductor laser 4C, It has a configuration corresponding to three types of optical disks with three types of laser beams.
  • the quarter-wave plate and the first and second objective lenses are not shown, like the first to third embodiments, the first to third optical disks D1 to D3 shown in FIGS.
  • the second objective lens has a diffractive structure, an aperture limiting filter, etc. so as to form spots on the corresponding optical recording media (second and third optical discs) for red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure.
  • a three-wavelength semiconductor laser 4C in FIG. 32 emits a laser light source that emits a laser beam having a wavelength of 650 nm (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm) and a laser light having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • the first laser light source includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm).
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a second wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the optical pickup device 25 uses the composite optical element 1 (FIG. 1, FIG. 2, FIG. 14E), and the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are formed on the first joint surface b1 as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having wavelength selectivity in the optical thin film.
  • the polarization beam splitter 11 performs polarization separation for branching the optical path between the forward path and the return path with respect to each optical disk. That is, wavelength selection is performed by the composite optical element 1 and polarization selection is performed by the polarization beam splitter 11.
  • any of the composite optical elements 1B, 1C, 10, 10B, 20, and 20B may be used in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • two of the composite optical elements 1A, 10A, and 20A may be used side by side in the same arrangement as the composite optical element 1.
  • the optical configuration of the optical pickup device 25 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc (BD).
  • Blue laser light having a wavelength of 400 nm is emitted as divergent light from the three-wavelength semiconductor laser 4C, and the blue laser light (S-polarized light) is reflected by the polarization beam splitter 11.
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the first optical disc.
  • the blue laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 1 from the sixth outer peripheral surface a6.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed at the first bonding surface b1. That is, most of the blue laser light incident on the first bonding surface b1 is reflected by the first bonding surface b1, and the rest is transmitted through the first bonding surface b1.
  • the blue laser light reflected by the first joint surface b1 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the first optical disk by the first objective lens and reflected by the first optical disk to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk is converted into parallel light by the first objective lens, and then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Blue laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2, and is reflected by the third outer peripheral surface a3. All the blue laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 is reflected by the first joint surface b1 and is emitted from the sixth outer peripheral surface a6 to the composite optical element 1. Then, the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9. The detector 9 detects optical information of the first optical disc (BD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • BD first optical disc
  • All the blue laser light that has passed through the first joint surface b1 passes through the second joint surface b2.
  • the blue laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 1 from the fifth outer peripheral surface a5 and is detected by the APC sensor 7.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C. That is, part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used for output control (auto power control) for stable driving of blue light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as monitor light.
  • the auto power control makes it possible to always output blue laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • red / near infrared laser light red laser light having a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm band
  • S Polarized light red / near infrared laser light
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the second and third optical disks.
  • the red / near-infrared laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 1 from the sixth outer peripheral surface a6.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed at the first joint surface b1. That is, all of the red / near infrared laser light incident on the first bonding surface b1 is transmitted through the first bonding surface b1.
  • the red / near infrared laser light transmitted through the first bonding surface b1 is subjected to optical path separation according to the wavelength at the second bonding surface b2. That is, most of the red / near infrared laser light incident on the second bonding surface b2 is reflected by the second bonding surface b2, and the rest is transmitted through the second bonding surface b2.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back to the light intensity so as to stably drive the red / near infrared emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the auto power control makes it possible to always output red / near infrared laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the second bonding surface b2 is reflected by the third outer peripheral surface a3 (FIGS. 1 and 2), and then exits the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the second optical disk or the third optical disk by the second objective lens, reflected by the second optical disk or the third optical disk, and the signal light. Become.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk or the third optical disk is converted into parallel light by the second objective lens, and is then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Red / near infrared laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 1 from the second outer peripheral surface a2 and is reflected by the third outer peripheral surface a3.
  • the red / near infrared laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 is mostly reflected by the second joint surface b2, and then passes through the first joint surface b1.
  • the red / near-infrared laser light transmitted through the first bonding surface b1 exits the composite optical element 1 from the sixth outer peripheral surface a6.
  • the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc (DVD) or the third optical disc (CD) from the received backward laser beam, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens side by the optical path branching at the first joint surface b1, and the red / near infrared laser beam for DVD / CD is A part of the light is branched to the second objective lens side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the optical surfaces for separating or synthesizing the optical paths are the first and second bonding surfaces b1 and b2, the use of the composite optical element 1 can support three standards in a wide wavelength range. is there.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having an angle of 45 ° with respect to both the first outer peripheral surface a1 and the second outer peripheral surface a2 has a function of raising the optical path toward each objective lens. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the entire optical pickup optical system.
  • the use of the composite optical element 1 increases the angles and positions of the first and second joint surfaces b1, b2; the third outer peripheral surface a3, and the like.
  • the accuracy can be maintained. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 1 having a light beam separation function and a light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 25.
  • by transmitting or reflecting a part of the laser light at the first and second joint surfaces b1 and b2 it is possible to secure monitor light for output control for stable driving of the semiconductor laser 4C. With auto power control, it is possible to always output laser light with a constant light intensity.
  • the optical pickup device 25 is configured to additionally use the composite optical element 1 while branching the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical disk by the polarization beam splitter 11. If the polarizing beam splitter 11 is added in this way, for example, as in the optical pickup devices 21 to 23 (FIGS. 5 to 13) described above, one collimator lens 5C is required where three collimator lenses and condenser lenses are required. It will be possible to do it.
  • a collimator lens may be arranged between the composite optical element 1 and the objective lens.
  • the collimator lens is arranged in such a manner, the collimator lens 5C between the composite optical element 1 and the semiconductor laser 4C can be omitted, and the condensing lens is provided between the composite optical element 1 and the detector 9. There is also no need to arrange.
  • the composite optical element 1 is used in such an arrangement, it is preferable to use an optical thin film corresponding to divergent light for the composite optical element 1.
  • FIG. 33 shows an optical path corresponding to the first to third optical disks in the optical pickup device 26 in an xy section.
  • This optical pickup device 26 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD Blu-ray Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • CD Compact Disc
  • the optical pickup device 26 includes a composite optical element 20A; a quarter-wave plate (not shown); an objective lens (not shown); a three-wavelength semiconductor laser 4C; a collimator lens 5C; an APC sensor (monitoring light-receiving element) 7; An optical lens 8; a detector (light-receiving element for signal detection) 9 and the like are provided, and the three-wavelength semiconductor laser 4C is provided, so that the laser light of three types corresponds to three types of optical disks.
  • the quarter-wave plate and the objective lens are not shown, they are arranged between the first to third optical disks D1 to D3 shown in FIGS. 12 and 13 as in the first to third embodiments. Yes.
  • the objective lens has a known structure such as a diffractive structure or an aperture limiting filter so that spots are formed on the optical discs corresponding to the three types of laser beams.
  • a three-wavelength semiconductor laser 4C in FIG. 33 emits a laser light source that emits a laser beam having a wavelength of 650 nm (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm) and a laser beam having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm). And a laser light source that emits laser light having a wavelength of 400 nm band (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm).
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a third wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a third wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the optical pickup device 26 uses a composite optical element 20A (FIG. 25, FIG. 26, FIG. 14C), and the first joint surface b1 has light in a predetermined state as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects the light is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first bonding surface b1 is achieved by having polarization selectivity in the optical thin film. That is, polarization separation for performing optical path branching between the forward path and the return path for each optical disk is performed by the composite optical element 20A.
  • any of the composite optical elements 1A and 10A may be used in the same arrangement as the composite optical element 20A.
  • the optical configuration of the optical pickup device 26 will be described along the optical path.
  • Laser light emitted as divergent light from the three-wavelength semiconductor laser 4C is converted into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 20A from the sixth outer peripheral surface a6.
  • the laser light (S-polarized light) incident on the composite optical element 20A is reflected by the first bonding surface b1.
  • the laser light reflected by the first joint surface b1 is reflected by the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 (FIGS. 25 and 26), and then exits the composite optical element 20A from the third outer peripheral surface a3.
  • the laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the first joint surface b1 passes through the first joint surface b1 and exits the composite optical element 20A from the first outer peripheral surface a1. Then, after being condensed by the condenser lens 8, the light enters the detector 9.
  • the detector 9 detects optical information of the optical disc from the received backward laser beam and outputs the optical information as an electrical signal.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the outgoing laser light incident on the APC sensor 7 is monitored for output control (auto power control) for stable driving of light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as.
  • the auto power control makes it possible to always output laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the angles and positions of the first joint surface b1, the third outer peripheral surface a3, and the like can be held with high accuracy. It is possible to greatly reduce the man-hours for adjusting the angle and position.
  • the first joint surface b1 has a polarization separation function for branching the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical disk, and the third outer peripheral surface a3 faces the objective lens. It has the function of starting up the optical path. Therefore, the high-performance and low-cost composite optical element 20A having a light beam separation function and a light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 26. Furthermore, by transmitting or reflecting a part of the laser light at the first bonding surface b1, it is possible to secure monitor light for output control for stable driving of the semiconductor laser 4C. It becomes possible to always output laser light having a constant light intensity.
  • the light beam passes as parallel light in the composite optical element 20A, but a collimator lens may be arranged between the composite optical element 20A and the objective lens.
  • a collimator lens may be arranged between the composite optical element 20A and the objective lens.
  • the collimator lens 5C between the composite optical element 20A and the semiconductor laser 4C, the condensing lens 8 between the composite optical element 20A and the detector 9, and the like can be omitted.
  • the composite optical element 20A is used in such an arrangement, it is preferable to use an optical thin film corresponding to diverging light for the composite optical element 20A.
  • the optical pickup device has high performance, low cost, and compactness.
  • the optical characteristics of the first bonding surface b1 and the second bonding surface b2 having the optical thin film it can be applied to optical pickup devices having various configurations. be able to.
  • an optical pickup apparatus 27 that can handle three types of optical disks using three-wavelength laser light will be described below.
  • FIG. 34 shows an optical path corresponding to the first to third optical disks in the optical pickup device 27 in an xy section.
  • This optical pickup device 27 is compatible with three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD Blu-ray Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • CD Compact Disc
  • the optical pickup device 27 includes a composite optical element 20; a quarter wavelength plate (not shown); first and second objective lenses (not shown); a three wavelength semiconductor laser (first and second laser light sources) 4C; Lens 5C; APC sensor (light receiving element for monitoring) 7; first and second condenser lenses 8A and 8B; first and second detectors (light receiving elements for signal detection) 9A and 9B, etc.
  • the laser 4C it has a configuration corresponding to three types of optical disks with laser beams of three types of wavelengths.
  • the quarter-wave plate and the first and second objective lenses are not shown, like the first to third embodiments, the first to third optical disks D1 to D3 shown in FIGS. Arranged between.
  • the second objective lens has a diffractive structure, an aperture limiting filter, etc. so as to form spots on the corresponding optical recording media (second and third optical discs) for red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure.
  • a three-wavelength semiconductor laser 4C in FIG. 34 emits a laser light source that emits a laser beam having a wavelength of 650 nm (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm) and a laser beam having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • the first laser light source includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm).
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a second wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the optical pickup device 27 uses the composite optical element 20 (FIGS. 27, 28, and 14F).
  • the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are formed on the first joint surface b1 and the second joint surface b2, as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having at least one of wavelength selectivity and polarization selectivity in the optical thin film.
  • any one of the composite optical elements 1, 1B, 1C, 10, 10B, and 20B may be used in the same arrangement as the composite optical element 20.
  • two of the composite optical elements 1A, 10A, and 20A may be used side by side in the same arrangement as the composite optical element 20.
  • the optical configuration of the optical pickup device 27 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc (BD).
  • a blue laser beam having a wavelength of 400 nm is emitted from the three-wavelength semiconductor laser 4C as divergent light, and the blue laser light is converted from divergent light to parallel light by the collimator lens 5C, and then the composite optical element from the sixth outer peripheral surface a6. 20 is incident.
  • the laser light emitted from the three-wavelength semiconductor laser 4C is set in the S-polarized state with respect to the first joint surface b1, it is emitted from the collimator lens 5C and is applied to the composite optical element 20.
  • the incident blue laser light undergoes optical path separation according to the polarization state at the first bonding surface b1. That is, most of the blue laser light incident on the first bonding surface b1 is reflected by the first bonding surface b1, and the rest is transmitted through the first bonding surface b1.
  • the blue laser light (S-polarized light) reflected by the first joint surface b1 is reflected by the third and fourth outer peripheral surfaces a3 and a4 (FIGS. 27 and 28), and then the composite optical element from the third outer peripheral surface a3. 20 is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the first optical disk by the first objective lens and reflected by the first optical disk to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk is converted into parallel light by the first objective lens, and then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Blue laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3, and is reflected by the fourth outer peripheral surface a4 and the third outer peripheral surface a3. All of the blue laser light (P-polarized light) reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the first joint surface b1 passes through the first joint surface b1.
  • the blue laser light transmitted through the first joint surface b1 exits the composite optical element 20 from the first outer peripheral surface a1, is condensed by the first condenser lens 8A, and then enters the first detector 9A.
  • the first detector 9A detects the optical information of the first optical disc (BD) from the received backward laser beam and outputs the optical information as an electrical signal.
  • All the blue laser light (S-polarized light) transmitted through the first bonding surface b1 is transmitted through the second bonding surface b2.
  • the blue laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 20 from the fifth outer peripheral surface a5 and is detected by the APC sensor 7.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C. That is, part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used for output control (auto power control) for stable driving of blue light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as monitor light.
  • the auto power control makes it possible to always output blue laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • red / near-infrared laser light red laser light having a wavelength of 650 nm band or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm band
  • the divergent light is converted into parallel light by the lens 5C.
  • the red / near infrared laser light (S-polarized light) emitted from the collimator lens 5C enters the composite optical element 20 from the sixth outer peripheral surface a6 and passes through the first bonding surface b1.
  • the red / near infrared laser light transmitted through the first bonding surface b1 is subjected to optical path separation according to the polarization state at the second bonding surface b2. That is, most of the red / near infrared laser light incident on the second bonding surface b2 is reflected by the second bonding surface b2, and the rest is transmitted through the second bonding surface b2.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back to the light intensity so as to stably drive the red / near infrared emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the auto power control makes it possible to always output red / near infrared laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the red / near-infrared laser beam (S-polarized light) reflected by the second joint surface b2 is reflected by the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 (FIGS. 27 and 28) and then from the third outer peripheral surface a3.
  • the composite optical element 20 is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the second optical disk or the third optical disk by the second objective lens, reflected by the second optical disk or the third optical disk, and the signal light. Become.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk or the third optical disk is converted into parallel light by the second objective lens, and is then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • the red / near infrared laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3 and is reflected by the second outer peripheral surface a2 and the third outer peripheral surface a3.
  • the red / near infrared laser light (P-polarized light) reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the second joint surface b2 is transmitted through the second joint surface b2.
  • the red / near-infrared laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 20 from the first outer peripheral surface a1, is condensed by the second condenser lens 8B, and then is applied to the second detector 9B.
  • the second detector 9B detects the optical information of the second optical disc (DVD) or the third optical disc (CD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens side by the optical path branching at the first joint surface b1, and the red / near infrared laser beam for DVD / CD is A part of the light is branched to the second objective lens side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the optical surfaces for separating or synthesizing the optical paths are the first and second joint surfaces b1 and b2, the use of the composite optical element 20 can support three standards in a wide wavelength range. is there.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having a predetermined angle with respect to the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 has a function of raising the optical path toward each objective lens. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the entire optical pickup optical system.
  • the use of the composite optical element 20 increases the angles and positions of the first and second joint surfaces b1, b2; the third outer peripheral surface a3, and the like.
  • the accuracy can be maintained. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 20 having the light beam separation function and the light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 27. Furthermore, by transmitting or reflecting a part of the laser light at the first and second joint surfaces b1 and b2, it is possible to secure monitor light for output control for stable driving of the semiconductor laser 4C.
  • the optical pickup device has high performance, low cost, and compactness.
  • the optical pickup device can be applied to optical pickup devices having various configurations. be able to.
  • an optical pickup device 28 capable of supporting three types of optical disks using three-wavelength laser light will be described below.
  • FIG. 35 shows an optical path corresponding to the first to third optical disks in the optical pickup device 28 in an xy section.
  • This optical pickup device 28 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD Blu-ray Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • CD Compact Disc
  • the optical pickup device 28 includes a composite optical element 20; a quarter wavelength plate (not shown); first and second objective lenses (not shown); a three wavelength semiconductor laser (first and second laser light sources) 4C; A lens 5C; an APC sensor (monitoring light receiving element) 7; a polarizing beam splitter 11 (11a: polarization separating film); a detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like, and having a three-wavelength semiconductor laser 4C, It has a configuration corresponding to three types of optical disks with three types of laser beams.
  • the second objective lens has a diffractive structure, an aperture limiting filter, etc. so as to form spots on the corresponding optical recording media (second and third optical discs) for red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure.
  • a three-wavelength semiconductor laser 4C in FIG. 35 emits a laser light source that emits laser light having a wavelength of 650 nm band (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm) and a laser light having a wavelength of 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • the first laser light source includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm).
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a second wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the optical pickup device 28 uses a composite optical element 20 (FIG. 27, FIG. 28, FIG. 14F), and the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are formed on the first joint surface b1 as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having wavelength selectivity in the optical thin film.
  • the polarization beam splitter 11 performs polarization separation for branching the optical path between the forward path and the return path with respect to each optical disk. That is, wavelength selection is performed by the composite optical element 20 and polarization selection is performed by the polarization beam splitter 11.
  • any one of the composite optical elements 1, 1B, 1C, 10, 10B, and 20B may be used in the same arrangement as the composite optical element 20.
  • two of the composite optical elements 1A, 10A, and 20A may be used side by side in the same arrangement as the composite optical element 20.
  • the optical configuration of the optical pickup device 28 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc (BD).
  • Blue laser light having a wavelength of 400 nm is emitted as divergent light from the three-wavelength semiconductor laser 4C, and the blue laser light (S-polarized light) is reflected by the polarization beam splitter 11.
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the first optical disc.
  • the blue laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 20 from the first outer peripheral surface a1.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed on the first bonding surface b1. That is, most of the blue laser light incident on the first bonding surface b1 is transmitted through the first bonding surface b1, and the rest is reflected by the first bonding surface b1.
  • the blue laser light transmitted through the first bonding surface b1 is reflected by the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 (FIGS. 27 and 28), and then exits the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3. . And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the first optical disk by the first objective lens and reflected by the first optical disk to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk is converted into parallel light by the first objective lens, and then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Blue laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3 and is reflected by the second outer peripheral surface a2 and the third outer peripheral surface a3. All of the blue laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the first joint surface b1 passes through the first joint surface b1 and exits the composite optical element 20 from the first outer peripheral surface a1. Then, the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9. The detector 9 detects optical information of the first optical disc (BD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • BD optical information of the first optical disc
  • the blue laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 20 from the fifth outer peripheral surface a5 and is detected by the APC sensor 7.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C. That is, part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used for output control (auto power control) for stable driving of blue light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as monitor light.
  • the auto power control makes it possible to always output blue laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • red / near infrared laser light red laser light having a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm band
  • S Polarized light red / near infrared laser light
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the second and third optical disks.
  • the red / near-infrared laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 20 from the first outer peripheral surface a1.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed at the first bonding surface b1. That is, all of the red / near infrared laser light incident on the first bonding surface b1 is reflected by the first bonding surface b1.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the first joint surface b1 is subjected to optical path separation according to the wavelength at the second joint surface b2. That is, most of the red / near infrared laser light incident on the second bonding surface b2 is reflected by the second bonding surface b2, and the rest is transmitted through the second bonding surface b2.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back to the light intensity so as to stably drive the red / near infrared emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the auto power control makes it possible to always output red / near infrared laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the red / near-infrared laser beam (S-polarized light) reflected by the second joint surface b2 is reflected by the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 (FIGS. 27 and 28) and then from the third outer peripheral surface a3.
  • the composite optical element 20 is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the second optical disk or the third optical disk by the second objective lens, reflected by the second optical disk or the third optical disk, and the signal light. Become.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk or the third optical disk is converted into parallel light by the second objective lens, and is then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • the red / near infrared laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3 and is reflected by the second outer peripheral surface a2 and the third outer peripheral surface a3.
  • the red / near infrared laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the second joint surface b2 is reflected by the second joint surface b2 and then reflected by the first joint surface b1.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the first bonding surface b1 exits the composite optical element 20 from the first outer peripheral surface a1.
  • the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc (DVD) or the third optical disc (CD) from the received backward laser beam, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens side by the optical path branching at the first joint surface b1, and the red / near infrared laser beam for DVD / CD is A part of the light is branched to the second objective lens side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the optical surfaces for separating or synthesizing the optical paths are the first and second joint surfaces b1 and b2, the use of the composite optical element 20 can support three standards in a wide wavelength range. is there.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having a predetermined angle with respect to the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 has a function of raising the optical path toward each objective lens. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the entire optical pickup optical system.
  • the use of the composite optical element 20 increases the angles and positions of the first and second joint surfaces b1, b2; the third outer peripheral surface a3, and the like.
  • the accuracy can be maintained. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 20 having the light beam separation function and the light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 28.
  • by transmitting or reflecting a part of the laser light at the first and second joint surfaces b1 and b2 it is possible to secure monitor light for output control for stable driving of the semiconductor laser 4C. With auto power control, it is possible to always output laser light with a constant light intensity.
  • the optical pickup device 28 is configured to additionally use the composite optical element 20 while branching the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical disk by the polarization beam splitter 11. If the polarizing beam splitter 11 is added in this way, for example, as in the optical pickup devices 21 to 23 (FIGS. 5 to 13) described above, one collimator lens 5C is required where three collimator lenses and condenser lenses are required. It will be possible to do it.
  • a collimator lens may be arranged between the composite optical element 20 and the objective lens.
  • an optical pickup device 29 capable of supporting three types of optical disks using three-wavelength laser light will be described below.
  • FIG. 36 shows an optical path corresponding to the first to third optical disks in the optical pickup device 29 in an xy section.
  • This optical pickup device 29 supports three standards in a wide wavelength range from visible to near infrared wavelengths.
  • the three standards are standards for three types of optical discs: BD (Blu-ray Disc) with a use wavelength of 400 nm, DVD (Digital Versatile Disc) with a use wavelength of 650 nm, and CD (Compact Disc) with a use wavelength of 780 nm.
  • BD Blu-ray Disc
  • DVD Digital Versatile Disc
  • CD Compact Disc
  • the optical pickup device 29 includes a composite optical element 20; a quarter wavelength plate (not shown); first and second objective lenses (not shown); a three wavelength semiconductor laser (first and second laser light sources) 4C; A lens 5C; an APC sensor (monitoring light receiving element) 7; a polarizing beam splitter 11 (11a: polarization separating film); a detector (light receiving element for signal detection) 9 and the like, and having a three-wavelength semiconductor laser 4C, It has a configuration corresponding to three types of optical disks with three types of laser beams.
  • the second objective lens has a diffractive structure, an aperture limiting filter, etc. so as to form spots on the corresponding optical recording media (second and third optical discs) for red laser light and near infrared laser light, respectively. It has a known structure.
  • a three-wavelength semiconductor laser 4C in FIG. 36 emits a laser light source that emits laser light in a wavelength of 650 nm band (650 nm band: wavelength 630 nm to 680 nm) and a laser light in a wavelength 780 nm band (780 nm band: wavelength 750 nm to 810 nm).
  • the first laser light source includes a laser light source that emits laser light having a wavelength of 400 nm (400 nm band: wavelength 380 nm to 420 nm).
  • blue laser light having a wavelength of 400 nm (laser light having a first wavelength), red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength), or near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm (laser light having a second wavelength).
  • red laser light having a wavelength of 650 nm (laser light having a second wavelength)
  • near-infrared laser light having a wavelength of 780 nm laser light having a second wavelength.
  • a BD semiconductor laser that emits blue laser light with a wavelength of 400 nm, a DVD semiconductor laser that emits red laser light with a wavelength of 650 nm, and a near-infrared with a wavelength of 780 nm may be used, and the three optical paths may be combined by a color combining optical element (such as a dichroic prism).
  • the optical pickup device 29 uses the composite optical element 20 (FIGS. 27, 28, and 14F).
  • the first joint surface b1 and the second joint surface b2 are formed on the first joint surface b1 and the second joint surface b2, as described above.
  • An optical thin film that selectively transmits or reflects light in a predetermined state is provided.
  • the selective transmission or reflection at the first and second joint surfaces b1 and b2 is achieved by having wavelength selectivity in the optical thin film.
  • the polarization beam splitter 11 performs polarization separation for branching the optical path between the forward path and the return path with respect to each optical disk. That is, wavelength selection is performed by the composite optical element 20 and polarization selection is performed by the polarization beam splitter 11.
  • any one of the composite optical elements 1, 1B, 1C, 10, 10B, and 20B may be used in the same arrangement as the composite optical element 20.
  • two of the composite optical elements 1A, 10A, and 20A may be used side by side in the same arrangement as the composite optical element 20.
  • the optical configuration of the optical pickup device 29 will be described along the optical path corresponding to the first optical disc (BD).
  • Blue laser light having a wavelength of 400 nm is emitted as divergent light from the three-wavelength semiconductor laser 4C, and the blue laser light (S-polarized light) is reflected by the polarization beam splitter 11.
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the first optical disc.
  • the blue laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 20 from the sixth outer peripheral surface a6.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed on the first bonding surface b1. That is, most of the blue laser light incident on the first bonding surface b1 is reflected by the first bonding surface b1, and the rest is transmitted through the first bonding surface b1.
  • the blue laser light reflected by the first bonding surface b1 is reflected by the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 (FIGS. 27 and 28), and then exits the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3. . And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the blue laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the first optical disk by the first objective lens and reflected by the first optical disk to become signal light.
  • the blue laser light that has become signal light due to reflection on the first optical disk is converted into parallel light by the first objective lens, and then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • Blue laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3 and is reflected by the second outer peripheral surface a2 and the third outer peripheral surface a3. All of the blue laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the first joint surface b1 is reflected by the first joint surface b1 and exits from the sixth outer peripheral surface a6. Then, the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9. The detector 9 detects optical information of the first optical disc (BD) from the received laser beam in the return path, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • BD optical information of the first optical disc
  • All the blue laser light that has passed through the first joint surface b1 passes through the second joint surface b2.
  • the blue laser light transmitted through the second bonding surface b2 exits the composite optical element 20 from the fifth outer peripheral surface a5 and is detected by the APC sensor 7.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C. That is, part of the outgoing blue laser light incident on the APC sensor 7 is used for output control (auto power control) for stable driving of blue light emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C by feeding back the light intensity. Used as monitor light.
  • the auto power control makes it possible to always output blue laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • red / near infrared laser light red laser light having a wavelength of 650 nm band or near infrared laser light having a wavelength of 780 nm band
  • S Polarized light red / near infrared laser light
  • the polarization beam splitter 11 performs optical path branching between the forward path and the return path with respect to the second and third optical disks.
  • the red / near-infrared laser light emitted from the polarization beam splitter 11 is converted from divergent light into parallel light by the collimator lens 5C, and then enters the composite optical element 20 from the sixth outer peripheral surface a6.
  • optical path separation corresponding to the wavelength is performed at the first bonding surface b1. That is, all of the red / near infrared laser light incident on the first bonding surface b1 is transmitted through the first bonding surface b1.
  • the red / near infrared laser light transmitted through the first bonding surface b1 is subjected to optical path separation according to the wavelength at the second bonding surface b2. That is, most of the red / near infrared laser light incident on the second bonding surface b2 is reflected by the second bonding surface b2, and the rest is transmitted through the second bonding surface b2.
  • the detection result is used for auto power control of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • a part of the forward red / near infrared laser light incident on the APC sensor 7 is fed back to the light intensity so as to stably drive the red / near infrared emission of the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the auto power control makes it possible to always output red / near infrared laser light having a constant light intensity from the three-wavelength semiconductor laser 4C.
  • the red / near-infrared laser beam (S-polarized light) reflected by the second joint surface b2 is reflected by the third and second outer peripheral surfaces a3 and a2 (FIGS. 27 and 28) and then from the third outer peripheral surface a3.
  • the composite optical element 20 is emitted. And it becomes circularly polarized light by the 1/4 wavelength plate arrange
  • the red / near infrared laser light emitted from the quarter-wave plate is condensed on the second optical disk or the third optical disk by the second objective lens, reflected by the second optical disk or the third optical disk, and the signal light. Become.
  • the red / near-infrared laser light that has become signal light due to reflection on the second optical disk or the third optical disk is converted into parallel light by the second objective lens, and is then polarized and converted by the quarter-wave plate.
  • the red / near infrared laser light (P-polarized light) emitted from the quarter-wave plate enters the composite optical element 20 from the third outer peripheral surface a3 and is reflected by the second outer peripheral surface a2 and the third outer peripheral surface a3.
  • the red / near-infrared laser light reflected by the third outer peripheral surface a3 and incident on the second joint surface b2 is mostly reflected by the second joint surface b2, and then passes through the first joint surface b1.
  • the red / near-infrared laser light transmitted through the first bonding surface b1 is emitted from the composite optical element 20 from the sixth outer peripheral surface a6.
  • the light is condensed by the collimator lens 5 ⁇ / b> C, passes through the polarization beam splitter 11, and then enters the detector 9.
  • the detector 9 detects the optical information of the second optical disc (DVD) or the third optical disc (CD) from the received backward laser beam, and outputs the optical information as an electrical signal.
  • a part of the blue laser beam for BD is guided to the first objective lens side by the optical path branching at the first joint surface b1, and the red / near infrared laser beam for DVD / CD is A part of the light is branched to the second objective lens side by the optical path branching at the second joint surface b2.
  • the optical surfaces for separating or synthesizing the optical paths are the first and second joint surfaces b1 and b2, the use of the composite optical element 20 can support three standards in a wide wavelength range. is there.
  • the third outer peripheral surface a3 provided as a reflecting surface having a predetermined angle with respect to the first and second outer peripheral surfaces a1 and a2 has a function of raising the optical path toward each objective lens. Therefore, it is possible to effectively achieve downsizing of the entire optical pickup optical system.
  • the use of the composite optical element 20 increases the angles and positions of the first and second joint surfaces b1, b2; the third outer peripheral surface a3, etc.
  • the accuracy can be maintained. Therefore, the number of parts can be reduced, and the man-hours for adjusting the angle and position during assembly can be greatly reduced.
  • the high-performance and low-cost composite optical element 20 having a light beam separation function and a light guide function can effectively achieve high performance, low cost, and compactness of the optical pickup device 29.
  • by transmitting or reflecting a part of the laser light at the first and second joint surfaces b1 and b2 it is possible to secure monitor light for output control for stable driving of the semiconductor laser 4C. With auto power control, it is possible to always output laser light with a constant light intensity.
  • the optical pickup device 29 is configured to additionally use the composite optical element 20 while branching the optical path between the forward path and the return path with respect to the optical disk by the polarization beam splitter 11. If the polarizing beam splitter 11 is added in this way, for example, as in the optical pickup devices 21 to 23 (FIGS. 5 to 13) described above, one collimator lens 5C is required where three collimator lenses and condenser lenses are required. It will be possible to do it.
  • a collimator lens may be arranged between the composite optical element 20 and the objective lens.
  • the composite optical element 20 it is preferable to use an optical thin film corresponding to diverging light for the composite optical element 20.

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Abstract

　本発明は、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子、及びそれを用いたコンパクトな光ピックアップ装置を提供する。この複合型光学素子は、少なくとも２つのプリズムが接合された構造を有する複合型光学素子であって、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直な接合面と、第２外周面に対して角度θ°を成すとともに第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を有し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を接合面に有する。

Description

複合型光学素子及び光ピックアップ装置
　本発明は複合型光学素子及び光ピックアップ装置に関するものであり、例えば、レーザー光の照射により光学記録媒体(光ディスク等)に光情報の記録又は再生を行うことが可能な光ピックアップ装置と、それに用いる複合型光学素子に関するものである。
　従来の光ピックアップ装置には、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等、複数の光学部品が用いられている。そのため、対応する光学記録媒体の種類が多いほど、光学部品点数が多くなり、装置全体が大型化・複雑化することになる。こういった問題点を、複数の対物レンズの配置を工夫することにより解消しようとした光ピックアップ装置が、特許文献１で提案されている。
特開２００５－３２７３３８号公報
　しかし、特許文献１記載の光ピックアップ装置には、光学記録媒体に対する往路と復路とを光路分岐するためのビームスプリッタのほかにもビームスプリッタが用いられている。つまり、波長の異なる光ビームを異なる光路に分岐する光束分離手段と、分離した光ビームを対応する対物レンズに導く導光手段と、を兼ねた光束分離立ち上げ部が用いられており、また、光ビームを種類に応じた光検出器に導くためのビームスプリッタも用いられている。このように光学部品点数が多いと、部品コストの増大に加えて、組立時の角度位置調整が増えることに伴う組立コストの増大を招くことになる。また、それぞれの光学部品に入出射面があるため、入出射面の面精度の悪化が光ビームの波面精度の悪化につながるという問題もある。
　本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子、及びそれを用いたコンパクトな光ピックアップ装置を提供することにある。
　上記目的は、下記の１から２１のいずれか１項に記載の発明によって達成される。
　１．少なくとも２つのプリズムが接合された構造を有する複合型光学素子であって、
　互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、前記第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに前記第２外周面に対して垂直な接合面と、前記第２外周面に対して角度θ°を成すとともに前記第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を有し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を前記接合面に有することを特徴とする複合型光学素子。
　２．少なくとも３つのプリズムが接合された構造を有する複合型光学素子であって、
　前記反射面が前記第１外周面と前記第２外周面の両方に対して４５°の角度を成し、前記接合面が互いに平行に複数設けられており、その複数の接合面に前記光学薄膜を有することを特徴とする前記第１項記載の複合型光学素子。
　３．６面体又は７面体を成すことを特徴とする前記第１項又は第２項記載の複合型光学素子。
　４．前記接合面と前記反射面とが同一のプリズムにより構成されていることを特徴とする前記第１項から第３項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
　５．前記光学薄膜が波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を有することを特徴とする前記第１項から第４項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
　６．複数の対物レンズを有する光ピックアップ光学系用の複合型光学素子であって、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を前記複数の接合面で分離又は合成し、各レーザー光を前記反射面で所定の対物レンズに導くことを特徴とする前記第１項から第５項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
　７．前記反射面が第３外周面であり、その第３外周面での反射により前記第２外周面に向けて光路が折り曲げられることを特徴とする前記第１項から第６項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
　８．さらに前記第１外周面に対して平行な第３外周面を有し、その第３外周面に対して４５°の角度を成す接合面を前記反射面として有し、その接合面での反射により前記第２外周面に向けて光路が折り曲げられることを特徴とする前記第１項から第６項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
　９．さらに、前記第２外周面に対して平行な第４外周面と、前記第１外周面と前記第２外周面の両方に対して垂直であり、互いに平行な第５外周面及び第６外周面と、を有することを特徴とする前記第７項又は第８項記載の複合型光学素子。
　１０．前記反射面の角度が、前記第２外周面に対して角度θ＝４５°であることを特徴とする前記第１項から第９項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
　１１．前記第２外周面に反射コートが施され、空気の屈折率をｎ１、プリズム材料の屈折率をｎ２とするとき、以下の条件式を満足することを特徴とする前記第９項に記載の複合型光学素子。
　（式）　sinθ＋(ｎ２／ｎ１)cos(３θ)＝０
　１２．互いに異なる波長のレーザー光を用いて複数種類の光学記録媒体に対応する光ピックアップ装置であって、
　前記第１項から第９項のいずれか１項に記載の複合型光学素子と、
　第１波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第１外周面に入射するように配置された第１レーザ光源と、
　第２波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第１外周面に入射するように配置された第２レーザ光源と、
　前記第２外周面から出射した第１，第２波長のレーザー光を光学記録媒体に対してそれぞれ集光させる第１対物レンズ及び第２対物レンズと、
　前記第２外周面と前記第１，第２対物レンズとの間に配置された１／４波長板と、
　前記光学記録媒体の光情報を検出するために、前記複合型光学素子から出射した復路のレーザー光を受光する信号検出用受光素子と、
　前記第１，第２レーザ光源のうちの少なくとも一方の光強度を一定にするための制御用として、前記複合型光学素子から出射した往路のレーザー光の一部を受光するモニタ用受光素子と、
　を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
　１３．互いに異なる波長のレーザー光を用いて複数種類の光学記録媒体に対応する光ピックアップ装置であって、
　前記第９項記載の複合型光学素子と、
　第１波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第６外周面に入射するように配置された第１レーザ光源と、
　第２波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第６外周面に入射するように配置された第２レーザ光源と、
　前記第２外周面から出射した第１，第２波長のレーザー光を光学記録媒体に対してそれぞれ集光させる第１対物レンズ及び第２対物レンズと、
　前記第２外周面と前記第１，第２対物レンズとの間に配置された１／４波長板と、
　前記光学記録媒体の光情報を検出するために、前記複合型光学素子から出射した復路のレーザー光を受光する信号検出用受光素子と、
　前記第１，第２レーザ光源のうちの少なくとも一方の光強度を一定にするための制御用として、前記複合型光学素子から出射した往路のレーザー光の一部を受光するモニタ用受光素子と、
　を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
　１４．前記複数の接合面が第１接合面と第２接合面の２面であり、前記第１波長のレーザー光は前記第１接合面での光路分岐により一部が前記第１対物レンズ側に導光され、前記第２波長のレーザー光は前記第２接合面での光路分岐により一部が前記第２対物レンズ側に導光されることを特徴とする前記第１２項又は第１３項記載の光ピックアップ装置。
　１５．前記信号検出用受光素子と前記モニタ用受光素子が、前記第１外周面と前記第２外周面の両方に垂直で互いに平行な第５外周面及び第６外周面に面するとともに、それぞれの受光面が互いに対向して配置されていることを特徴とする前記第１２項記載の光ピックアップ装置。
　１６．前記信号検出用受光素子が、その受光面を前記第１外周面に面して配置され、前記モニタ用受光素子が、その受光面を前記第５外周面に面して配置されていることを特徴とする前記第１３項記載の光ピックアップ装置。
　１７．前記信号検出用受光素子を２つ有し、一方は前記第１レーザー光源に対応する復路のレーザー光を受光し、他方は前記第２レーザー光源に対応する復路のレーザー光を受光することを特徴とする前記第１６項記載の光ピックアップ装置。
　１８．前記第１波長の波長帯域が４００ｎｍ帯域であり、前記第２波長の波長帯域が６５０ｎｍ帯域又は７８０ｎｍ帯域であることを特徴とする前記第１２項から第１７項のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
　１９．前記第２レーザ光源として、波長６５０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、を有する２波長半導体レーザを備えたことを特徴とする前記第１２項から第１８項のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
　２０．波長６５０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、を前記第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源を前記第１レーザ光源として有する３波長半導体レーザを備えたことを特徴とする前記第１２項から第１８項のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
　２１．レーザ光源と、
　レーザ光源からのレーザー光が入射する前記第４項記載の複合型光学素子と、
　前記第４項記載の複合型光学素子から出射したレーザー光を光学記録媒体に集光させる対物レンズと、
　前記複合型光学素子と前記対物レンズとの間に配置された１／４波長板と、
　前記光学記録媒体の光情報を検出するために、前記複合型光学素子から出射した復路のレーザー光を受光する信号検出用受光素子と、
　前記レーザ光源の光強度を一定にするための制御用として、前記複合型光学素子から出射した往路のレーザー光の一部を受光するモニタ用受光素子と、
を有する光ピックアップ装置であって、
　前記複合型光学素子の前記第２外周面には反射コートが施されており、
　前記複合型光学素子に入射したレーザー光は、前記反射面で全反射され、第２外周面で反射され、前記反射面を透過して出射し、
　前記複合型光学素子に入射したレーザー光が９０度光路が折り曲げられ前記複合型光学素子から出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
　本発明によれば、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、前記第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに前記第２外周面に対して垂直な接合面と、前記第２外周面に対して角度θ°を成すとともに前記第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を有し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を前記接合面に有する接合構造で複合化された構成になっているので、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減とが可能となり、また、入出射面数の削減による光ビームの波面精度の向上も可能となる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子、及びそれを用いたコンパクトな光ピックアップ装置を実現することができる。
複合型光学素子の第１の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第１の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第２の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第２の実施の形態を示す斜視図。 光ピックアップ装置の第１の実施の形態における第１光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第１の実施の形態における第２光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第１の実施の形態における第２，第３光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第２の実施の形態における第１光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第２の実施の形態における第２，第３光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第３の実施の形態における第１光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第３の実施の形態における第２，第３光ディスクに対応した光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第１，第２の実施の形態における第１～第３光ディスクまでの光路を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第３の実施の形態における第１～第３光ディスクまでの光路を示す光学構成図。 複合型光学素子の実施の形態を一覧で示す斜視図。 複合型光学素子の第３の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第３の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第４の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第４の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第５の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第５の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第６の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第６の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第７の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第７の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第８の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第８の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第９の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第９の実施の形態を示す斜視図。 複合型光学素子の第１０の実施の形態を示す外観図。 複合型光学素子の第１０の実施の形態を示す斜視図。 光ピックアップ装置の第４の実施の形態を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第５の実施の形態を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第６の実施の形態を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第７の実施の形態を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第８の実施の形態を示す光学構成図。 光ピックアップ装置の第９の実施の形態を示す光学構成図。 内面２回反射タイプの複合型光学素子における立ち上げ条件を説明するための光学断面図。
符号の説明
　１，１０，２０，１Ａ～１Ｃ，１０Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂ　　複合型光学素子
　Ｐ１～Ｐ４　　第１～第４プリズム
　ａ１，ａ２　　第１，第２外周面
　ａ３　　第３外周面(反射面)
　Ａ３　　第３外周面
　ａ４～ａ７　　第４～第７外周面
　ｂ１，ｂ２　　第１，第２接合面(光学薄膜)
　Ｂ２　　第２接合面(反射面)
　Ｂ３　　第３接合面(反射面)
　ｂ０　　貼り合わせ面
　２　　１／４波長板
　３　　対物レンズ
　３Ａ　　第１対物レンズ
　３Ｂ，３Ｃ　　第２対物レンズ
　４Ａ　　青色半導体レーザ(第１レーザ光源)
　４Ｂ　　２波長半導体レーザ(第２レーザ光源)
　４Ｃ　　３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)
　５Ａ，５Ｂ　　第１，第２コリメータレンズ
　５Ｃ　　コリメータレンズ
　６　　偏光変換素子
　７　　ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)
　８　　集光レンズ
　８Ａ，８Ｂ　　第１，第２集光レンズ
　９　　ディテクタ(信号検出用受光素子)
　９Ａ，９Ｂ　　第１，第２ディテクタ(信号検出用受光素子)
　１１　　偏光ビームスプリッター(ＰＢＳ)
　１１ａ　　偏光分離膜
　Ｄ１～Ｄ３　　第１～第３光ディスク(光学記録媒体)
　２１～２９　　光ピックアップ装置
　以下、本発明を実施した複合型光学素子，光ピックアップ装置等を、図面を参照しつつ説明する。各図中の矢印ｘ，ｙ，ｚは互いに直交する方向を示しており、各方向は後述する第１外周面ａ１等を基準としている。つまり、第１外周面ａ１に対して垂直な方向をｘ方向とし、第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６に対して垂直な方向をｙ方向とし、第２外周面ａ２に対して垂直な方向をｚ方向としている。なお、各実施の形態等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
〈複合型光学素子の第１の実施の形態(図１，図２)〉
　図１は複合型光学素子１の三面図であり、図２は複合型光学素子１の斜視図である。図１において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１は、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３が接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第６外周面ａ１～ａ６を有している。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。第１，第２外周面ａ１，ａ２と第４～第６外周面ａ４～ａ６が透過面になっているのに対し、第３外周面ａ３は反射面になっており、その第３外周面ａ３での反射により第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第２プリズムＰ２と第３プリズムＰ３とは第１接合面ｂ１で接合されており、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第２接合面ｂ２で接合されている。第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２は互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１を用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１，第２接合面ｂ１，ｂ２で分離又は合成することにより、各レーザー光を第３外周面ａ３で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１においては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３の３つにまで削減されている。複合型光学素子１のように、少なくとも３つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、互いに平行な複数の接合面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記複数の接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１，第２接合面；第３外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１を実現することができ、この複合型光学素子１を用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
〈複合型光学素子の第２の実施の形態(図３，図４)〉
　図３は複合型光学素子１０の三面図であり、図４は複合型光学素子１０の斜視図である。図３において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１０は、第１～第４プリズムＰ１～Ｐ４が接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１，第２外周面ａ１，ａ２；第３外周面Ａ３；第４～第６外周面ａ４～ａ６を有している。これらの外周面ａ１，ａ２，Ａ３，ａ４～ａ６は透過面になっている。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面Ａ３は第１外周面ａ１に対して平行になっている。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第４プリズムＰ４は、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３に対し第３接合面Ｂ３で接合されている。その第３接合面Ｂ３は反射面になっており、その第３接合面Ｂ３での反射により第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。第３接合面Ｂ３は、第１外周面ａ１，第２外周面ａ２及び第３外周面Ａ３に対して４５°の角度を成している。つまり、第３接合面Ｂ３は第３外周面Ａ３をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。
このように、反射面を第３接合面Ｂ３で構成することにより複合型光学素子１０内に反射面を内包させると、(反射面が第３外周面ａ３として露出した前記複合型光学素子１に比べて)第３接合面Ｂ３での透過光を光源のＡＰＣ(オートパワーコントロール)に利用することが容易になる。
　第２プリズムＰ２と第３プリズムＰ３とは第１接合面ｂ１で接合されており、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第２接合面ｂ２で接合されている。第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２は互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１０を用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１，第２接合面ｂ１，ｂ２で分離又は合成することにより、各レーザー光を第３接合面Ｂ３で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１０においては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１～第４プリズムＰ１～Ｐ４の４つにまで削減されている。複合型光学素子１０のように、少なくとも３つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、互いに平行な複数の接合面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記複数の接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１～第３接合面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１０を実現することができ、この複合型光学素子１０を用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
〈光ピックアップ装置の第１の実施の形態(図５～図７，図１２)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０を用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第１の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて４種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２１を以下に説明する。
　図５～図７に、光ピックアップ装置２１における第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３(図１２)に対応した光路をｘｙ断面でそれぞれ示す。また図１２に、光ピックアップ装置２１における第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３までの光路をｙｚ断面で示す。ただし、説明を簡単にするために、フォーカシングサーボやトラッキングサーボを行なうための光学部品や構成については図示省略する。この光ピックアップ装置２１は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の４規格に対応している。４規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-rayDisc)と、使用波長４００ｎｍのＨＤＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の４種類の光ディスクの規格である。ただしここでは、第１光ディスクＤ１としてＢＤ、第２光ディスクＤ２としてＨＤ ＤＶＤとＤＶＤ、第３光ディスクＤ３としてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２１は、複合型光学素子１；１／４波長板２；第１，第２対物レンズ３Ａ，３Ｂ；青色半導体レーザ(第１レーザ光源)４Ａ；２波長半導体レーザ(第２レーザ光源)４Ｂ；第１，第２コリメータレンズ５Ａ，５Ｂ；偏光変換素子６；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；集光レンズ８；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、図５～図７に示すように、青色半導体レーザ４Ａと２波長半導体レーザ４Ｂを有することにより、３種類の波長のレーザー光で４種類の光ディスクに対応する構成になっている。
　青色半導体レーザ４Ａは第１レーザ光源を構成しており、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)を放射し、そのレーザー光が第１外周面ａ１に入射するように配置されている。２波長半導体レーザ４Ｂは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有している。そして、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第１外周面ａ１に入射するように配置されている。なお、２波長半導体レーザ４Ｂの代わりに、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その２つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　また、第２対物レンズ３Ｂは、青色レーザー光，赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスクＤ２，Ｄ３)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　この光ピックアップ装置２１には複合型光学素子１(図１，図２)が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。以下の表１に、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での透過率及び反射率を示す。ただし、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での透過率及び反射率は好ましい値の一例であり、本発明はその数値に限るものではなく、その前後の値を持っていてもよい。例えば、８０％や９０％といった値は、主として光を透過(又は反射)させ、一部を反射(又は透過)させる特性を示した値である。なお、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１０(図３，図４)を、複合型光学素子１と同様の配置で用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　まず、第１光ディスクＤ１(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２１の光学構成を説明する。図５に示すように、青色半導体レーザ４Ａからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光が第１コリメータレンズ５Ａで発散光から平行光に変換された後、偏光変換素子６に入射する。偏光変換素子６は、入射光の偏光状態を光ディスクの種類(つまりＢＤかＨＤ ＤＶＤか)に応じて切り替える光学素子(例えば液晶素子)であり、そのＯＮ／ＯＦＦの切替により出射光の偏光状態をＰ偏光とＳ偏光とで切り替える。このように、青色半導体レーザ４Ａと第１外周面ａ１との間に偏光変換素子６を配置して、その偏光変換素子６で波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光の偏光状態を光ディスクＤ１，Ｄ２の種類に応じて切り替える構成とすることにより、ＢＤとＨＤ ＤＶＤとの切替が可能となる。この光ピックアップ装置２１では、各半導体レーザ４Ａ，４Ｂから出射するレーザー光が第１接合面ｂ１に対してＰ偏光(破線)の状態に設定されているので、第１光ディスクＤ１(ＢＤ)に対応する場合(図５)、偏光変換素子６は青色レーザー光をＰ偏光のまま透過させる。
　偏光変換素子６から出射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射して、その偏光状態に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１はＴｐ＝８０％，Ｒｐ＝２０％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、８０％は第１接合面ｂ１を透過し、２０％は第１接合面ｂ１で反射されることになる。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第１対物レンズ３Ａとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズ３Ａで第１光ディスクＤ１(図１２)に対して集光され、第１光ディスクＤ１で反射されて信号光となる。第１光ディスクＤ１での反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズ３Ａで平行光となった後、１／４波長板２によってＳ偏光(実線)となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射された青色レーザー光は、第１接合面ｂ１で反射される。第１接合面ｂ１はＲｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第１接合面ｂ１で反射されることになる。第１接合面ｂ１で反射された青色レーザー光は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射し、集光レンズ８で集光された後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第１光ディスクＤ１(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第２接合面ｂ２に入射し、反射光と透過光とに分割される。つまり、第２接合面ｂ２はＴｐ＝５０％，Ｒｐ＝５０％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した青色レーザー光のうち、５０％は第２接合面ｂ２を透過し、５０％は第２接合面ｂ２で反射されることになる。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は青色半導体レーザ４Ａのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、青色半導体レーザ４Ａの安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、青色半導体レーザ４Ａから常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスクＤ２(ＨＤ ＤＶＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２１の光学構成を説明する。図６に示すように、青色半導体レーザ４Ａからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光が第１コリメータレンズ５Ａで発散光から平行光に変換された後、偏光変換素子６に入射する。偏光変換素子６は、前述したように、入射光の偏光状態を光ディスクの種類(つまりＢＤかＨＤ ＤＶＤか)に応じて切り替える光学素子(例えば液晶素子)であり、そのＯＮ／ＯＦＦの切替により出射光の偏光状態をＰ偏光とＳ偏光とで切り替える。この光ピックアップ装置２１では、各半導体レーザ４Ａ，４Ｂから出射するレーザー光が第１接合面ｂ１に対してＰ偏光(破線)の状態に設定されているので、第２光ディスクＤ２(ＨＤ ＤＶＤ)に対応する場合(図６)、偏光変換素子６は青色レーザー光をＳ偏光(実線)に変換して出射する。
　偏光変換素子６から出射した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射して、その偏光状態に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１はＲｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第１接合面ｂ１で反射されることになる。第１接合面ｂ１で反射された青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第２接合面ｂ２に入射し、反射光と透過光とに分割される。つまり、第２接合面ｂ２はＴｓ＝１０％，Ｒｓ＝９０％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した青色レーザー光のうち、１０％は第２接合面ｂ２を透過し、９０％は第２接合面ｂ２で反射されることになる。
　第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は青色半導体レーザ４Ａのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、青色半導体レーザ４Ａの安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、青色半導体レーザ４Ａから常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第２対物レンズ３Ｂとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第２対物レンズ３Ｂで第２光ディスクＤ２(図１２)に対して集光され、第２光ディスクＤ２で反射されて信号光となる。第２光ディスクＤ２での反射により信号光となった青色レーザー光は、第２対物レンズ３Ｂで平行光となった後、１／４波長板２によってＰ偏光となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第２接合面ｂ２に入射し、反射光と透過光とに分割される。つまり、第２接合面ｂ２はＴｐ＝５０％，Ｒｐ＝５０％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した青色レーザー光のうち、５０％は第２接合面ｂ２を透過し、５０％は第２接合面ｂ２で反射されることになる。第２接合面ｂ２で反射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第１接合面ｂ１に入射し、反射光と透過光とに分割される。つまり、第１接合面ｂ１はＴｐ＝８０％，Ｒｐ＝２０％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、８０％は第１接合面ｂ１を透過し、２０％は第１接合面ｂ１で反射されることになる。第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射し、集光レンズ８で集光された後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスクＤ２(ＨＤ ＤＶＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　次に、第２光ディスクＤ２(ＤＶＤ)と第３光ディスクＤ３(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２１の光学構成を説明する。図７に示すように、２波長半導体レーザ４Ｂからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光が第２コリメータレンズ５Ｂで発散光から平行光に変換される。第２コリメータレンズ５Ｂから出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射して、その偏光状態に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２はＴｐ＝９０％，Ｒｐ＝１０％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、９０％は第２接合面ｂ２を透過し、１０％は第２接合面ｂ２で反射されることになる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は２波長半導体レーザ４Ｂのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、２波長半導体レーザ４Ｂの安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、２波長半導体レーザ４Ｂから常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第２対物レンズ３Ｂとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズ３Ｂで第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３(図１２)に対して集光され、第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３で反射されて信号光となる。第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３での反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズ３Ｂで平行光となった後、１／４波長板２によってＳ偏光となる。１／４波長板２から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第２接合面ｂ２で反射される。第２接合面ｂ２はＲｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第２接合面ｂ２で反射されることになる。第２接合面ｂ２で反射された赤色／近赤外レーザー光は、第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１はＴｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第１接合面ｂ１を透過することになる。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射し、集光レンズ８で集光された後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスクＤ２(ＤＶＤ)又は第３光ディスクＤ３(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図５～図７から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ３Ａ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ３Ｂ側に導光される。また、偏光変換素子６で青色レーザー光の偏光状態がＰ偏光とＳ偏光とに切り替えられ、ＢＤ用のＰ偏光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ３Ａ側に導光され、ＨＤ ＤＶＤ用のＳ偏光は第２接合面ｂ２側での光路分岐により一部が第２対物レンズ３Ｂ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子１の使用によって広い波長範囲の４規格に対応することが可能である。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズ３Ａ，３Ｂに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２１のように複数の対物レンズ３Ａ，３Ｂを有する光学構成では、複合型光学素子１の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１により、光ピックアップ装置２１の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ａ，４Ｂの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
〈光ピックアップ装置の第２の実施の形態(図８，図９，図１２)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０を用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第２の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２２を以下に説明する。
　図８及び図９に、光ピックアップ装置２２における第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３(図１２)に対応した光路をｘｙ断面でそれぞれ示す。また図１２に、光ピックアップ装置２２における第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３までの光路をｙｚ断面で示す。ただし、説明を簡単にするために、フォーカシングサーボやトラッキングサーボを行なうための光学部品や構成については図示省略する。この光ピックアップ装置２２は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクＤ１としてＢＤ、第２光ディスクＤ２としてＤＶＤ、第３光ディスクＤ３としてＣＤを想定している。なお、ＨＤ ＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disc)の規格に対応した対物レンズを(後述する第１対物レンズ３Ａとして)用いることにより、ＢＤ用の光路(図８)をＨＤ ＤＶＤ用の光路としてもよい。また、ＢＤとＨＤ ＤＶＤの両方の規格に対応した対物レンズを(後述する第１対物レンズ３Ａとして)用いることにより、ＢＤ用の光路(図８)をＨＤ ＤＶＤ用の光路に兼用する構成にしてもよい。
　光ピックアップ装置２２は、複合型光学素子１；１／４波長板２；第１，第２対物レンズ３Ａ，３Ｃ；青色半導体レーザ(第１レーザ光源)４Ａ；２波長半導体レーザ(第２レーザ光源)４Ｂ；第１，第２コリメータレンズ５Ａ，５Ｂ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；集光レンズ８；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、図８及び図９に示すように、青色半導体レーザ４Ａと２波長半導体レーザ４Ｂを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。
　青色半導体レーザ４Ａは第１レーザ光源を構成しており、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)を放射し、そのレーザー光が第１外周面ａ１に入射するように配置されている。２波長半導体レーザ４Ｂは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有している。そして、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第１外周面ａ１に入射するように配置されている。なお、２波長半導体レーザ４Ｂの代わりに、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その２つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　また、第２対物レンズ３Ｃは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスクＤ２，Ｄ３)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　この光ピックアップ装置２２には複合型光学素子１(図１，図２)が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。以下の表２に、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での透過率及び反射率を示す。ただし、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での透過率及び反射率は好ましい値の一例であり、本発明はその数値に限るものではなく、その前後の値を持っていてもよい。例えば、１０％や９０％といった値は、主として光を透過(又は反射)させ、一部を反射(又は透過)させる特性を示した値である。なお、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１０(図３，図４)を、複合型光学素子１と同様の配置で用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　まず、第１光ディスクＤ１(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２２の光学構成を説明する。図８に示すように、青色半導体レーザ４Ａからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光が第１コリメータレンズ５Ａで発散光から平行光に変換された後、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射する。この光ピックアップ装置２２では、各半導体レーザ４Ａ，４Ｂから出射するレーザー光が第１接合面ｂ１に対してＰ偏光(破線)の状態に設定されているので、第１コリメータレンズ５Ａから出射して複合型光学素子１に入射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、その偏光状態に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１はＴｐ＝９０％，Ｒｐ＝１０％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、９０％は第１接合面ｂ１を透過し、１０％は第１接合面ｂ１で反射されることになる。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第１対物レンズ３Ａとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズ３Ａで第１光ディスクＤ１(図１２)に対して集光され、第１光ディスクＤ１で反射されて信号光となる。第１光ディスクＤ１での反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズ３Ａで平行光となった後、１／４波長板２によってＳ偏光(実線)となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射された青色レーザー光は、第１接合面ｂ１で反射される。第１接合面ｂ１はＲｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第１接合面ｂ１で反射されることになる。第１接合面ｂ１で反射された青色レーザー光は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射し、集光レンズ８で集光された後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第１光ディスクＤ１(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第２接合面ｂ２で反射される。第２接合面ｂ２はＴｐ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した青色レーザー光(Ｐ偏光)はすべて第２接合面ｂ２を透過することになる。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は青色半導体レーザ４Ａのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、青色半導体レーザ４Ａの安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、青色半導体レーザ４Ａから常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスクＤ２(ＤＶＤ)と第３光ディスクＤ３(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２２の光学構成を説明する。図９に示すように、２波長半導体レーザ４Ｂからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光が第２コリメータレンズ５Ｂで発散光から平行光に変換される。第２コリメータレンズ５Ｂから出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射して、その偏光状態に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２はＴｐ＝９０％，Ｒｐ＝１０％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、９０％は第２接合面ｂ２を透過し、１０％は第２接合面ｂ２で反射されることになる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は２波長半導体レーザ４Ｂのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、２波長半導体レーザ４Ｂの安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、２波長半導体レーザ４Ｂから常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第２対物レンズ３Ｃとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズ３Ｃで第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３(図１２)に対して集光され、第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３で反射されて信号光となる。第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３での反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズ３Ｃで平行光となった後、１／４波長板２によってＳ偏光となる。１／４波長板２から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第２接合面ｂ２で反射される。第２接合面ｂ２はＲｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第２接合面ｂ２で反射されることになる。第２接合面ｂ２で反射された赤色／近赤外レーザー光は、第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１はＴｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第１接合面ｂ１を透過することになる。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射し、集光レンズ８で集光された後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスクＤ２(ＤＶＤ)又は第３光ディスクＤ３(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図８及び図９から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ３Ａ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ３Ｃ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子１の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズ３Ａ，３Ｃに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２２のように複数の対物レンズ３Ａ，３Ｃを有する光学構成では、複合型光学素子１の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１により、光ピックアップ装置２２の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ａ，４Ｂの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
〈光ピックアップ装置の第３の実施の形態(図１０，図１１，図１３)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０を用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第３の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２３を以下に説明する。
　図１０及び図１１に、光ピックアップ装置２３における第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３(図１３)に対応した光路をｘｙ断面でそれぞれ示す。また図１３に、光ピックアップ装置２３における第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３までの光路をｙｚ断面で示す。ただし、説明を簡単にするために、フォーカシングサーボやトラッキングサーボを行なうための光学部品や構成については図示省略する。この光ピックアップ装置２３は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクＤ１としてＢＤ、第２光ディスクＤ２としてＤＶＤ、第３光ディスクＤ３としてＣＤを想定している。なお、ＨＤ ＤＶＤ(High Definition Digital Versatile Disc)の規格に対応した対物レンズを(後述する第１対物レンズ３Ａとして)用いることにより、ＢＤ用の光路(図１０)をＨＤ ＤＶＤ用の光路としてもよい。また、ＢＤとＨＤ ＤＶＤの両方の規格に対応した対物レンズを(後述する第１対物レンズ３Ａとして)用いることにより、ＢＤ用の光路(図１０)をＨＤ ＤＶＤ用の光路に兼用する構成にしてもよい。
　光ピックアップ装置２３は、複合型光学素子１；１／４波長板２；第１，第２対物レンズ３Ａ，３Ｃ；３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；第１，第２集光レンズ８Ａ，８Ｂ；第１，第２ディテクタ(信号検出用受光素子)９Ａ，９Ｂ等を備えており、図１０及び図１１に示すように、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。なお、この光ピックアップ装置２３におけるレーザー光の進路は、前述した光ピックアップ装置２２(図８，図９)におけるレーザー光の進路の逆になっている。つまり、光ピックアップ装置２２における光源部分(半導体レーザ４Ａ，４Ｂ及び第１，第２コリメータレンズ５Ａ，５Ｂ)と信号検出部分(集光レンズ８及びディテクタ９)との関係は、光ピックアップ装置２３における信号検出部分(第１，第２ディテクタ９Ａ，９Ｂ及び第１，第２集光レンズ８Ａ，８Ｂ)と光源部分(コリメータレンズ５Ｃ及び３波長半導体レーザ４Ｃ)との関係に相当している。
　３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源を第１レーザ光源として有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第６外周面ａ６に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　また、第２対物レンズ３Ｃは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスクＤ２，Ｄ３)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　この光ピックアップ装置２３には複合型光学素子１(図１，図２)が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。以下の表３に、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での透過率及び反射率を示す。ただし、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での透過率及び反射率は好ましい値の一例であり、本発明はその数値に限るものではなく、その前後の値を持っていてもよい。例えば、１０％や９０％といった値は、主として光を透過(又は反射)させ、一部を反射(又は透過)させる特性を示した値である。なお、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１０(図３，図４)を、複合型光学素子１と同様の配置で用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　まず、第１光ディスクＤ１(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２３の光学構成を説明する。図１０に示すように、３波長半導体レーザ４Ｃからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光がコリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子１に入射する。この光ピックアップ装置２３では、３波長半導体レーザ４Ｃから出射するレーザー光が第１接合面ｂ１に対してＳ偏光(実線)の状態に設定されているので、コリメータレンズ５Ｃから出射して複合型光学素子１に入射した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、その偏光状態に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１はＴｓ＝１０％，Ｒｓ＝９０％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、９０％は第１接合面ｂ１で反射され、１０％は第１接合面ｂ１を透過することになる。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第１対物レンズ３Ａとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズ３Ａで光ディスクＤ１(図１３)に対して集光され、光ディスクＤ１で反射されて信号光となる。光ディスクＤ１での反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズ３Ａで平行光となった後、１／４波長板２によってＰ偏光(破線)となる。１／４波長板２から出射した青色レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射された青色レーザー光は、第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１はＴｐ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光(Ｐ偏光)はすべて第１接合面ｂ１を透過することになる。第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１を出射し、第１集光レンズ８Ａで集光された後、第１ディテクタ９Ａに入射する。第１ディテクタ９Ａは、受光した復路のレーザー光から第１光ディスクＤ１(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２はＴｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した青色レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第２接合面ｂ２を透過することになる。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの青色発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の青色レーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスクＤ２(ＤＶＤ)と第３光ディスクＤ３(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２３の光学構成を説明する。図１１に示すように、３波長半導体レーザ４Ｃからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光がコリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換される。コリメータレンズ５Ｃから出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１に入射して、第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１はＴｓ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)はすべて第１接合面ｂ１を透過することになる。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光は、その偏光状態に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２はＴｓ＝１０％，Ｒｓ＝９０％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、１０％は第２接合面ｂ２を透過し、９０％は第２接合面ｂ２で反射されることになる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの赤色／近赤外発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の赤色／近赤外レーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第２対物レンズ３Ｃとの間の光路中に配置されている１／４波長板２によって円偏光となる。１／４波長板２から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズ３Ｃで第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３(図１２)に対して集光され、第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３で反射されて信号光となる。第２光ディスクＤ２又は第３光ディスクＤ３での反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズ３Ｃで平行光となった後、１／４波長板２によってＰ偏光となる。１／４波長板２から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２はＴｐ＝１００％の偏光選択性を有しているので、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)はすべて第２接合面ｂ２を透過することになる。第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１を出射し、第２集光レンズ８Ｂで集光された後、第２ディテクタ９Ｂに入射する。第２ディテクタ９Ｂは、受光した復路のレーザー光から第２光ディスクＤ２(ＤＶＤ)又は第３光ディスクＤ３(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図１０及び図１１から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ３Ａ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ３Ｃ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子１の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズ３Ａ，３Ｃに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２３のように複数の対物レンズ３Ａ，３Ｃを有する光学構成では、複合型光学素子１の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１により、光ピックアップ装置２３の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
《複合型光学素子の他の形態(図１４)》
　前述した複合型光学素子１，１０(第１，第２の実施の形態；図１～図４)を光ピックアップ装置に搭載する場合、要求される性能，機能，サイズ等に応じた様々な形態への変形を考えることができる。そのいくつかの例を図１４に示す(ＥＸ１～ＥＸ１０：第１～第１０の実施の形態)。図１４中、(Ｅ)は複合型光学素子１を示しており、(Ｄ)は複合型光学素子１０を示している。その変形例を示しているのが、図１４中の(Ａ)(Ｂ)(Ｇ)(Ｈ)(Ｊ)(Ｃ)(Ｆ)(Ｉ)であり、(Ａ)(Ｂ)(Ｇ)(Ｈ)(Ｊ)(Ｃ)(Ｆ)(Ｉ)は、複合型光学素子１０Ａ，１Ａ，１０Ｂ，１Ｂ，１Ｃ，２０Ａ，２０，２０Ｂ(ＥＸ３～ＥＸ１０)をそれぞれ示している。
　図１４に示す複合型光学素子の第１～第１０の実施の形態は、以下の表４に示すように、４つの観点からそれぞれ２種類に分けることができる。第１に、対物レンズへ光ビームを導くために光路を９０°折り曲げる立ち上げ反射を、プリズム内面の１回の反射(反射角４５°)で行うタイプ(Ａ)(Ｂ)(Ｄ)(Ｅ)(Ｇ)(Ｈ)(Ｊ)と、プリズム内面の２回の反射と１回の透過とで行うタイプ(Ｃ)(Ｆ)(Ｉ)と、に分けられる。第２に、立ち上げ前の反射面を、１面有するタイプ(Ａ)～(Ｃ)と、２面有するタイプ(Ｄ)～(Ｊ)と、に分けられる。第３に、立ち上げ前の反射面を、接合面のみで構成する(ＡＰＣ用のプリズムがある)タイプ(Ａ)～(Ｆ)(Ｊ)と、接合面と外周面で構成する(ＡＰＣ用のプリズムが無い)タイプ(Ｇ)(Ｈ)(Ｉ)と、に分けられる。第４に、立ち上げ反射をプリズム内面の１回の反射で行うタイプのうち、立ち上げ反射用の反射面を、接合面で構成する(立ち上げ用のプリズムがある)タイプ(Ａ)(Ｄ)(Ｇ)と、外周面で構成する(立ち上げ用のプリズムが無い)タイプ(Ｂ)(Ｅ)(Ｈ)(Ｊ)と、に分けられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
〈複合型光学素子の第３の実施の形態(図１５，図１６)〉
　図１５は複合型光学素子１０Ａの三面図であり、図１６は複合型光学素子１０Ａの斜視図である。図１５において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１０Ａは、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３が接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１，第２外周面ａ１，ａ２；第３外周面Ａ３；第４～第６外周面ａ４～ａ６を有している。これらの外周面ａ１，ａ２，Ａ３，ａ４～ａ６は透過面になっている。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面Ａ３は第１外周面ａ１に対して平行になっている。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第３プリズムＰ３は、第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２に対し第２接合面Ｂ２で接合されている。その第２接合面Ｂ２は反射面になっており、その第２接合面Ｂ２での反射により第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。第２接合面Ｂ２は、第１外周面ａ１，第２外周面ａ２及び第３外周面Ａ３に対して４５°の角度を成している。つまり、第２接合面Ｂ２は第３外周面Ａ３をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。このように、反射面を第２接合面Ｂ２で構成することにより複合型光学素子１０Ａ内に反射面を内包させると、(反射面が第３外周面ａ３として露出した後記複合型光学素子１Ａに比べて)第２接合面Ｂ２での透過光を光源のＡＰＣ(オートパワーコントロール)に利用することが容易になる。
　第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第１接合面ｂ１で接合されている。第１接合面ｂ１は、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１接合面ｂ１は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、１つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１０Ａを用いた場合には、偏光状態に応じてレーザー光の光路を第１接合面ｂ１で分離又は合成すること(つまり偏光ビームスプリッターの機能)により、光学記録媒体に対する往路と復路との光路分岐を行うことができる。例えば、第１接合面ｂ１での反射光で往路、透過光で復路をそれぞれ構成したり、第１接合面ｂ１での透過光で往路、反射光で復路をそれぞれ構成したりすることができる。２つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、複合型光学素子１０Ａを複数配置すればよい。また、プリズムを更に接合して、第１接合面ｂ１に平行な接合面を追加してもよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１０Ａにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３の３つにまで削減されている。複合型光学素子１０Ａのように、少なくとも２つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１，第２接合面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１０Ａを実現することができ、この複合型光学素子１０Ａを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
　図１４の(Ａ)と(Ｄ)とを比較すると分かるように、複合型光学素子１０Ａは、複合型光学素子１０を２つに分割して立ち上げ前の反射面数を１面としたものであり、キューブ状のビームスプリッター(例えば、偏光分離プリズム)に立ち上げプリズムを一体化した構造になっている。したがって、複合型光学素子１０Ａを２つ並べて配置すれば、複合型光学素子１０と同様、２つの対物レンズに対する光路分離又は光路合成を行うことができる。その際、間隔をあけて２つの複合型光学素子１０Ａを配置してもよく、２つの複合型光学素子１０Ａを接触させて配置してもよい。いずれの場合も、立ち上げ反射を行う第２接合面Ｂ２上で第１接合面ｂ１が占めるスペース(対物レンズ間隔に相当するスペース)を小さくすることが可能になる。したがって、一体構造の複合型光学素子１０よりも２つ並べられた複合型光学素子１０Ａの方が、ｙ方向(対物レンズの間隔方向)のサイズを小さくすることができる。
〈複合型光学素子の第４の実施の形態(図１７，図１８)〉
　図１７は複合型光学素子１Ａの三面図であり、図１８は複合型光学素子１Ａの斜視図である。図１７において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１Ａは、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とが接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第６外周面ａ１～ａ６を有している。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。第１，第２外周面ａ１，ａ２と第４～第６外周面ａ４～ａ６が透過面になっているのに対し、第３外周面ａ３は反射面になっており、その第３外周面ａ３での反射により第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第１接合面ｂ１で接合されている。第１接合面ｂ１は、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１接合面ｂ１は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、１つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１Ａを用いた場合には、偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１接合面ｂ１で分離又は合成すること(つまり偏光ビームスプリッターの機能)により、光学記録媒体に対する往路と復路との光路分岐を行うことができる。例えば、第１接合面ｂ１での反射光で往路、透過光で復路をそれぞれ構成したり、第１接合面ｂ１での透過光で往路、反射光で復路をそれぞれ構成したりすることができる。２つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、複合型光学素子１Ａを複数配置すればよい。また、プリズムを更に接合して、第１接合面ｂ１に平行な接合面を追加してもよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１Ａにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２の２つにまで削減されている。複合型光学素子１Ａのように、少なくとも２つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１接合面，第３外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１Ａを実現することができ、この複合型光学素子１Ａを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
　図１４の(Ｂ)と(Ｅ)とを比較すると分かるように、複合型光学素子１Ａは、複合型光学素子１を２つに分割して立ち上げ前の反射面数を１面としたものであり、キューブ状のビームスプリッター(例えば、偏光分離プリズム)に立ち上げプリズムを一体化した構造になっている。したがって、複合型光学素子１Ａを２つ並べて配置すれば、複合型光学素子１と同様、２つの対物レンズに対する光路分離又は光路合成を行うことができる。その際、間隔をあけて２つの複合型光学素子１Ａを配置してもよく、２つの複合型光学素子１Ａを接触させて配置してもよい。いずれの場合も、立ち上げ反射を行う第３外周面ａ３上で第１接合面ｂ１が占めるスペース(対物レンズ間隔に相当するスペース)を小さくすることが可能になる。したがって、一体構造の複合型光学素子１よりも２つ並べられた複合型光学素子１Ａの方が、ｙ方向(対物レンズの間隔方向)のサイズを小さくすることができる。
〈複合型光学素子の第５の実施の形態(図１９，図２０)〉
　図１９は複合型光学素子１０Ｂの三面図であり、図２０は複合型光学素子１０Ｂの斜視図である。図１９において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１０Ｂは、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３が接合された構造を有する７面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１，第２外周面ａ１，ａ２；第３外周面Ａ３；第４～第７外周面ａ４～ａ７を有している。外周面ａ１，ａ２，Ａ３，ａ４～ａ６が透過面になっているのに対し、第７外周面ａ７は反射面(全反射を利用してもよく、金属コーティングや誘電体多層膜を施してもよい。)になっている。第７外周面ａ７は、複合型光学素子１０(図１４(Ｄ)，図４)の第２接合面ｂ２に相当する面であり、この第７外周面ａ７での反射により第２接合面Ｂ２に向けて光路を折り曲げることができる。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面Ａ３は第１外周面ａ１に対して平行になっている。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第３プリズムＰ３は、第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２に対し第２接合面Ｂ２で接合されている。その第２接合面Ｂ２は反射面になっており、その第２接合面Ｂ２での反射により第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。第２接合面Ｂ２は、第１外周面ａ１，第２外周面ａ２及び第３外周面Ａ３に対して４５°の角度を成している。つまり、第２接合面Ｂ２は第３外周面Ａ３をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。このように、反射面を第２接合面Ｂ２で構成することにより複合型光学素子１０Ｂ内に反射面を内包させると、(反射面が第３外周面ａ３として露出した前記複合型光学素子１等に比べて)第２接合面Ｂ２での透過光を光源のＡＰＣ(オートパワーコントロール)に利用することが容易になる。
　第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第１接合面ｂ１で接合されている。第１接合面ｂ１と第７外周面ａ７とは互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１接合面ｂ１と第７外周面ａ７は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１０Ｂを用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１接合面ｂ１で分離又は合成することにより、各レーザー光を第２接合面Ｂ２と第７外周面ａ７で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１接合面ｂ１に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１０Ｂにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３の３つにまで削減されている。複合型光学素子１０Ｂのように、少なくとも２つのプリズムが接合された７面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、その接合面に平行な第７外周面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１，第２接合面；第７外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１０Ｂを実現することができ、この複合型光学素子１０Ｂを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
〈複合型光学素子の第６の実施の形態(図２１，図２２)〉
　図２１は複合型光学素子１Ｂの三面図であり、図２２は複合型光学素子１Ｂの斜視図である。図２１において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１Ｂは、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とが接合された構造を有する７面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第７外周面ａ１～ａ７を有している。第１，第２外周面ａ１，ａ２と第４～第６外周面ａ４～ａ６が透過面になっているのに対し、第３，第７外周面ａ３，ａ７は反射面(全反射を利用してもよく、金属コーティングや誘電体多層膜を施してもよい。)になっている。第３外周面ａ３での反射により、第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。また、第７外周面ａ７は、複合型光学素子１(図１４(Ｅ)，図２)の第２接合面ｂ２に相当する面であり、この第７外周面ａ７での反射により第３外周面ａ３に向けて光路を折り曲げることができる。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第１接合面ｂ１で接合されている。第１接合面ｂ１と第７外周面ａ７とは互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１接合面ｂ１と第７外周面ａ７は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１Ｂを用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１接合面ｂ１で分離又は合成することにより、各レーザー光を第３外周面ａ３と第７外周面ａ７で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１接合面ｂ１に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１Ｂにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２の２つにまで削減されている。複合型光学素子１Ｂのように、少なくとも２つのプリズムが接合された７面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、その接合面に平行な第７外周面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１接合面；第３，第７外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１Ｂを実現することができ、この複合型光学素子１Ｂを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
〈複合型光学素子の第７の実施の形態(図２３，図２４)〉
　図２３は複合型光学素子１Ｃの三面図であり、図２４は複合型光学素子１Ｃの斜視図である。図２３において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図である。この複合型光学素子１Ｃは、第１～第４プリズムＰ１～Ｐ４が接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第６外周面ａ１～ａ６を有している。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。第１，第２外周面ａ１，ａ２と第４～第６外周面ａ４～ａ６が透過面になっているのに対し、第３外周面ａ３は反射面になっており、その第３外周面ａ３での反射により第２外周面ａ２に向けて光路を折り曲げることができる。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第２プリズムＰ２と第３プリズムＰ３とは第１接合面ｂ１で接合されており、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第２接合面ｂ２で接合されており、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３と第４プリズムＰ４とは貼り合わせ面ｂ０で接合されている。第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２は互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている(なお、貼り合わせ面ｂ０に光学薄膜は設けられていない。)。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子１Ｃを用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１，第２接合面ｂ１，ｂ２で分離又は合成することにより、各レーザー光を第３外周面ａ３で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子１Ｃにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１～第４プリズムＰ１～Ｐ４の４つにまで削減されている。複合型光学素子１Ｃのように、少なくとも４つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、互いに平行な複数の接合面と、第１外周面と第２外周面の両方に対して４５°の角度を成す反射面と、を設け、前記複数の接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１，第２接合面；第３外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１Ｃを実現することができ、この複合型光学素子１Ｃを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
　図１４の(Ｊ)と(Ｅ)とを比較すると分かるように、複合型光学素子１Ｃは、複合型光学素子１の立ち上げプリズム部分を第４プリズムＰ４で構成することにより、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３から独立させた構造になっている。したがって、複合型光学素子１Ｃでは複合型光学素子１と同様の光路配置をとることができるとともに、立ち上げ反射を行う第３外周面ａ３上で第１，第２接合面ｂ１，ｂ２が占めるスペース(対物レンズ間隔に相当するスペース)を小さくすることが可能になる。したがって、一体構造の複合型光学素子１よりも複合型光学素子１Ｃの方が、ｙ方向(対物レンズの間隔方向)のサイズを小さくすることができる。一方、複合型光学素子１(図１４(Ｅ)，図２)では、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２と第３外周面ａ３(立ち上げ用の反射面)とが同一のプリズムにより構成された一体構造になっているため、ｘ方向のサイズを小さくすることができる。
　上記のように、接合面と反射面との一体化又は独立化により、必要とされるコンパクト化の方向に応じた使い分けが可能である。図１４(Ｅ)の複合型光学素子１と図１４(Ｊ)の複合型光学素子１Ｃとの関係と同様、他の実施の形態(図１４(Ｂ)の複合型光学素子１Ａ，図１４(Ｄ)の複合型光学素子１０等)についても、その一体構造から立ち上げプリズム部分を独立させた構成にしてもよい。なお、図１４(Ｅ)の複合型光学素子１と図１４(Ｄ)の複合型光学素子１０との関係と同様、立ち上げ反射用の反射面を接合面で構成してもよい(立ち上げ用プリズムの使用)。これによりＡＰＣ用の光を取り出すことが可能となる。
〈複合型光学素子の第８の実施の形態(図２５，図２６)〉
　図２５は複合型光学素子２０Ａの三面図等であり、図２６は複合型光学素子２０Ａの斜視図である。図２５において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図、(Ｄ)は対物レンズ３を含んだ光路図である。この複合型光学素子２０Ａは、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とが接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第６外周面ａ１～ａ６を有している。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して所定の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに所定量だけ回転させた傾き角度を有している。第１，第４外周面ａ１，ａ４と第５，第６外周面ａ５，ａ６が透過面になっているのに対し、第３，第２外周面ａ３，ａ２は反射面(第３外周面ａ３は全反射を利用しており、第２外周面ａ２には金属コーティングが施されている。なお、金属コーティングの代わりに誘電体多層膜を用いてもよい。)になっており、その第３外周面ａ３と第２外周面ａ２での２回反射により対物レンズ３に向けて光路を折り曲げることができる(この立ち上げ反射については後で詳しく説明する。)。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第１接合面ｂ１で接合されている。第１接合面ｂ１は、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１接合面ｂ１は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、１つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子２０Ａを用いた場合には、偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１接合面ｂ１で分離又は合成すること(つまり偏光ビームスプリッターの機能)により、光学記録媒体に対する往路と復路との光路分岐を行うことができる。例えば、第１接合面ｂ１での反射光で往路、透過光で復路をそれぞれ構成したり、第１接合面ｂ１での透過光で往路、反射光で復路をそれぞれ構成したりすることができる。２つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、複合型光学素子２０Ａを複数配置すればよい。また、プリズムを更に接合して、第１接合面ｂ１に平行な接合面を追加してもよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　図１４の(Ｂ)と(Ｃ)とを比較すると、立ち上げ用の反射面である第３外周面ａ３の傾き角度(第２プリズムＰ２のくさび角度)が異なっている。つまり、複合型光学素子１Ａでは第２プリズムＰ２のくさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)が４５度になっているのに対し、複合型光学素子２０Ａでは第２プリズムＰ２のくさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)が４５度よりも少し小さくなっている。これは、複合型光学素子１Ａでは光路を立ち上げるための反射を第３外周面ａ３の１面のみで行っているのに対し、複合型光学素子２０Ａでは光路の立ち上げを、第３外周面ａ３と第２外周面ａ２での２回の反射と第３外周面ａ３での透過とで行っているからである。
　図２５(Ｄ)に示すように、第１外周面ａ１から入射した平行光は、第３外周面ａ３で全反射した後、第２外周面ａ２で反射される。そして、第３外周面ａ３を透過することにより複合型光学素子２０Ａから射出して、対物レンズ３に入射する。このとき、複合型光学素子２０Ａからの射出光が入射光に対して９０°の角度を成すように(つまり、光路が９０°に折り曲げられるように)、複合型光学素子２０Ａのくさび角度，屈折率等の立ち上げ条件が設定される。図３７に示すように、くさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)をθとすると、上記立ち上げ条件は、式：sinθ＋(ｎ２／ｎ１)cos(３θ)＝０で表される。この条件式を満たすようにくさび角度θを設定すれば、光路を９０°に折り曲げることができる。例えば、ｎ１＝１、ｎ２＝１．５１６８０(BK7)とすると、θ≒３７．９８°である。このように複合型光学素子２０Ａを用いれば、図２５(Ｄ)に示すように、対物レンズ３を第３外周面ａ３に近づけることができるため、光ピックアップ装置をｚ方向に薄型化することが可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子２０Ａにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２の２つにまで削減されている。複合型光学素子２０Ａのように、少なくとも２つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、前記第２外周面に対して角度θ°を成すとともに前記第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１接合面，第３外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０Ａを実現することができ、この複合型光学素子２０Ａを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
　図１４の(Ｃ)と(Ｆ)とを比較すると分かるように、複合型光学素子２０Ａは、複合型光学素子２０を２つに分割して立ち上げ前の反射面数を１面としたものであり、キューブ状のビームスプリッター(例えば、偏光分離プリズム)に立ち上げプリズムを一体化した構造になっている。したがって、複合型光学素子２０Ａを２つ並べて配置すれば、複合型光学素子２０と同様、２つの対物レンズに対する光路分離又は光路合成を行うことができる。その際、間隔をあけて２つの複合型光学素子２０Ａを配置してもよく、２つの複合型光学素子２０Ａを接触させて配置してもよい。いずれの場合も、立ち上げ反射を行う第３外周面ａ３上で第１接合面ｂ１が占めるスペース(対物レンズ間隔に相当するスペース)を小さくすることが可能になる。したがって、一体構造の複合型光学素子２０よりも２つ並べられた複合型光学素子２０Ａの方が、ｙ方向(対物レンズの間隔方向)のサイズを小さくすることができる。
〈複合型光学素子の第９の実施の形態(図２７，図２８)〉
　図２７は複合型光学素子２０の三面図等であり、図２８は複合型光学素子２０の斜視図である。図２７において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図、(Ｄ)は対物レンズ３を含んだ光路図である。この複合型光学素子２０は、第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３が接合された構造を有する６面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第６外周面ａ１～ａ６を有している。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して所定の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに所定量だけ回転させた傾き角度を有している。第１，第４外周面ａ１，ａ４と第５，第６外周面ａ５，ａ６が透過面になっているのに対し、第３，第２外周面ａ３，ａ２は反射面(第３外周面ａ３は全反射を利用しており、第２外周面ａ２には金属コーティングが施されている。なお、金属コーティングの代わりに誘電体多層膜を用いてもよい。)になっており、その第３外周面ａ３と第２外周面ａ２での２回反射により対物レンズ３に向けて光路を折り曲げることができる(この立ち上げ反射については後で詳しく説明する。)。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第２プリズムＰ２と第３プリズムＰ３とは第１接合面ｂ１で接合されており、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第２接合面ｂ２で接合されている。第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２は互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子２０を用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１，第２接合面ｂ１，ｂ２で分離又は合成することにより、各レーザー光を第３，第２外周面ａ３，ａ２で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　図１４の(Ｅ)と(Ｆ)とを比較すると、立ち上げ用の反射面である第３外周面ａ３の傾き角度(第２，第３プリズムＰ２，Ｐ３のくさび角度)が異なっている。つまり、複合型光学素子１では第２，第３プリズムＰ２，Ｐ３のくさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)が４５度になっているのに対し、複合型光学素子２０では第２，第３プリズムＰ２，Ｐ３のくさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)が４５度よりも少し小さくなっている。これは、複合型光学素子１では光路を立ち上げるための反射を第３外周面ａ３の１面のみで行っているのに対し、複合型光学素子２０では光路を立ち上げるための反射を第３外周面ａ３と第２外周面ａ２との２面で行っているからである。
　図２７(Ｄ)に示すように、第１外周面ａ１から入射した平行光は、第３外周面ａ３で全反射した後、第２外周面ａ２で反射される。そして、第３外周面ａ３を透過することにより複合型光学素子２０から射出して、対物レンズ３に入射する。このとき、複合型光学素子２０からの射出光が入射光に対して９０°の角度を成すように(つまり、光路が９０°に折り曲げられるように)、複合型光学素子２０のくさび角度，屈折率等の立ち上げ条件が設定される。図３７に示すように、くさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)をθとすると、上記立ち上げ条件は、式：sinθ＋(ｎ２／ｎ１)cos(３θ)＝０で表される。この条件式を満たすようにくさび角度θを設定すれば、光路を９０°に折り曲げることができる。例えば、ｎ１＝１、ｎ２＝１．５１６８０(BK7)とすると、θ≒３７．９８°である。このように複合型光学素子２０を用いれば、図２７(Ｄ)に示すように、対物レンズ３を第３外周面ａ３に近づけることができるため、光ピックアップ装置をｚ方向に薄型化することが可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子２０においては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１～第３プリズムＰ１～Ｐ３の３つにまで削減されている。複合型光学素子２０のように、少なくとも３つのプリズムが接合された６面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、前記第２外周面に対して角度θ°を成すとともに前記第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１，第２接合面；第３外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０を実現することができ、この複合型光学素子２０を用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
〈複合型光学素子の第１０の実施の形態(図２９，図３０)〉
　図２９は複合型光学素子２０Ｂの三面図等であり、図３０は複合型光学素子２０Ｂの斜視図である。図２９において、(Ａ)は正面図、(Ｂ)は側面図、(Ｃ)は下面図、(Ｄ)は対物レンズ３を含んだ光路図である。この複合型光学素子２０Ｂは、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とが接合された構造を有する７面体の複合プリズムであり、それぞれ平面から成る第１～第７外周面ａ１～ａ７を有している。第１外周面ａ１と第２外周面ａ２とは互いに垂直になっており、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して所定の角度を成している。つまり、第３外周面ａ３は第１外周面ａ１をｙ軸回りに所定量だけ回転させた傾き角度を有している。第１，第４外周面ａ１，ａ４と第５，第６外周面ａ５，ａ６が透過面になっているのに対し、第３，第２，第７外周面ａ３，ａ２，ａ７は反射面(第３外周面ａ３は全反射を利用しており、第２外周面ａ２には金属コーティングが施されている。なお、金属コーティングの代わりに誘電体多層膜を用いてもよい。第７外周面ａ７では全反射を利用してもよく、金属コーティングや誘電体多層膜を施してもよい。)になっており、その第３外周面ａ３と第２外周面ａ２での２回反射により対物レンズ３に向けて光路を折り曲げることができる(この立ち上げ反射については後で詳しく説明する。)。また、第７外周面ａ７は、複合型光学素子１(図１４(Ｆ)，図２８)の第２接合面ｂ２に相当する面であり、この第７外周面ａ７での反射により第３外周面ａ３に向けて光路を折り曲げることができる。第４外周面ａ４は、第２外周面ａ２に対して平行になっている。第５外周面ａ５及び第６外周面ａ６は互いに平行に配置されており、いずれも第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して垂直になっている。
　第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２とは第１接合面ｂ１で接合されている。第１接合面ｂ１と第７外周面ａ７とは互いに平行になっており、第１外周面ａ１に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面ａ２に対して垂直になっている。つまり、第１接合面ｂ１と第７外周面ａ７は、第１外周面ａ１をｚ軸回りに４５度回転させた傾き角度を有している。また、第１接合面ｂ１には、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。その選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。
　例えば、２つの対物レンズを有する光ピックアップ光学系に複合型光学素子２０Ｂを用いた場合には、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を第１接合面ｂ１で分離又は合成することにより、各レーザー光を第３，第２，第７外周面ａ３，ａ２，ａ７で所定の対物レンズに導くことができる。３つ以上の対物レンズに対して光路分離又は光路合成を行う場合には、プリズムを更に接合して、第１接合面ｂ１に平行な接合面を追加すればよい。つまり、光学薄膜を有する互いに平行な複数の接合面を設けることにより、対物レンズの数に応じた必要な数の光路分離又は光路合成(例えば、複数波長で波長ごとに異なった光路を構成すること)が可能となる。
　図１４の(Ｈ)と(Ｉ)と、立ち上げ用の反射面である第３外周面ａ３の傾き角度(第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２のくさび角度)が異なっている。つまり、複合型光学素子１Ｂでは第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２のくさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)が４５度になっているのに対し、複合型光学素子２０Ｂでは第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２のくさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)が４５度よりも少し小さくなっている。これは、複合型光学素子１Ｂでは光路を立ち上げるための反射を第３外周面ａ３の１面のみで行っているのに対し、複合型光学素子２０Ｂでは光路の立ち上げを、第３外周面ａ３と第２外周面ａ２での２回の反射と第３外周面ａ３での透過とで行っているからである。
　図２９(Ｄ)に示すように、第１外周面ａ１から入射した平行光は、第３外周面ａ３で全反射した後、第２外周面ａ２で反射される。そして、第３外周面ａ３を透過することにより複合型光学素子２０Ｂから射出して、対物レンズ３に入射する。このとき、複合型光学素子２０Ｂからの射出光が入射光に対して９０°の角度を成すように(つまり、光路が９０°に折り曲げられるように)、複合型光学素子２０Ｂのくさび角度，屈折率等の立ち上げ条件が設定される。図３７に示すように、くさび角度(第３外周面ａ３と第２外周面ａ２とが成す角度)をθとすると、上記立ち上げ条件は、式：sinθ＋(ｎ２／ｎ１)cos(３θ)＝０で表される。この条件式を満たすようにくさび角度θを設定すれば、光路を９０°に折り曲げることができる。例えば、ｎ１＝１、ｎ２＝１．５１６８０(BK7)とすると、θ≒３７．９８°である。このように複合型光学素子２０Ｂを用いれば、図２９(Ｄ)に示すように、対物レンズ３を第３外周面ａ３に近づけることができるため、光ピックアップ装置をｚ方向に薄型化することが可能となる。
　一般的な光ピックアップ装置に用いられている複数の光学部品{例えば、ダイクロイックプリズム(又はダイクロイックミラー)、偏光分離プリズム(又は偏光分離ミラー)、立ち上げプリズム(又は立ち上げミラー)等}は、上記複合型光学素子２０Ｂにおいては１つに複合化されており、その複合化により構成要素数は第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２の２つにまで削減されている。複合型光学素子２０Ｂのように、少なくとも２つのプリズムが接合された７面体構造において、互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、少なくとも１つの接合面と、前記第２外周面に対して角度θ°を成すとともに前記第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を設け、前記接合面が、第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに第２外周面に対して垂直に位置し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を有する構成とすることが好ましい。この構成を採用すると、光学部品点数の削減による部品コストの低減と、組立時の角度位置調整の削減による組立コストの低減が可能となり、また、部品点数の削減によって入出射面数が減少する結果として、光ビームの波面精度の向上も可能となる。そして、第１，第２接合面；第３外周面等の角度や位置を高精度に保っておくことによって、従来必要であった組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することができる。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０Ｂを実現することができ、この複合型光学素子２０Ｂを用いれば光ピックアップ装置の高性能化，低コスト化及びコンパクト化を達成することができる。
〈光ピックアップ装置の第４の実施の形態(図３１)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０，２０，１Ａ，１０Ａ，２０Ａ，１Ｂ，１０Ｂ，２０Ｂ，１Ｃを用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１接合面ｂ１や第２接合面ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第４の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２４を以下に説明する。
　図３１に、光ピックアップ装置２４における第１～第３光ディスクに対応した光路をｘｙ断面で示す。この光ピックアップ装置２４は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクとしてＢＤ、第２光ディスクとしてＤＶＤ、第３光ディスクとしてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２４は、複合型光学素子１；１／４波長板(不図示)；第１，第２対物レンズ(不図示)；３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；偏光ビームスプリッター１１(１１ａ：偏光分離膜)；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。１／４波長板や第１，第２対物レンズは図示されていないが、第１～第３の実施の形態と同様、図１２や図１３に示す第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３との間に配置されている。なお、第２対物レンズは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスク)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　図３１中の３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源を第１レーザ光源として有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第１外周面ａ１に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　この光ピックアップ装置２４には複合型光学素子１(図１，図２，図１４(Ｅ))が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性を光学薄膜に有することにより達成される。一方、各光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行うための偏光分離は、偏光ビームスプリッター１１により行われる。つまり、波長選択は複合型光学素子１で行い、偏光選択は偏光ビームスプリッター１１で行う構成になっている。なお、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１Ｂ，１Ｃ，１０，１０Ｂ，２０，２０Ｂのいずれかを、複合型光学素子１と同様の配置で用いてもよく、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１Ａ，１０Ａ，２０Ａのいずれかを、複合型光学素子１と同様の配置で２つ並べて用いてもよい。
　まず、第１光ディスク(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２４の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第１光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した青色レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射する。複合型光学素子１に入射した青色レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、大部分が第１接合面ｂ１を透過し、残りが第１接合面ｂ１で反射されることになる。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第１対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズで第１光ディスクに対して集光され、第１光ディスクで反射されて信号光となる。第１光ディスクでの反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射された青色レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１を透過して、第１外周面ａ１から複合型光学素子１を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第１光ディスク(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光は、すべて第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの青色発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の青色レーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスク(ＤＶＤ)と第３光ディスク(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２４の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第２，第３光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した赤色／近赤外レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第１外周面ａ１から複合型光学素子１に入射する。複合型光学素子１に入射した赤色／近赤外レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１で反射されることになる。第１接合面ｂ１で反射した赤色／近赤外レーザー光は、その波長に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、大部分が第２接合面ｂ２で反射され、残りが第２接合面ｂ２を透過することになる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの赤色／近赤外発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の赤色／近赤外レーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第２対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで第２光ディスク又は第３光ディスクに対して集光され、第２光ディスク又は第３光ディスクで反射されて信号光となる。第２光ディスク又は第３光ディスクでの反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射した赤色／近赤外レーザー光は、第２接合面ｂ２で大部分が反射された後、第１接合面ｂ１ですべて反射される。第１接合面ｂ１で反射した赤色／近赤外レーザー光は、第１外周面ａ１から複合型光学素子１を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスク(ＤＶＤ)又は第３光ディスク(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図３１から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子１の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２４のように複数の対物レンズを有する光学構成では、複合型光学素子１の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１により、光ピックアップ装置２４の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　光ピックアップ装置２４は、偏光ビームスプリッター１１で光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行う一方で、複合型光学素子１を付加的に使う構成になっている。このように偏光ビームスプリッター１１を追加すると、例えば前述した光ピックアップ装置２１～２３(図５～図１３)のようにコリメータレンズや集光レンズが３つ必要になるところを、１つのコリメータレンズ５Ｃで済ませることが可能になる。
　複合型光学素子１内では光ビームが平行光として通るようになっているが、複合型光学素子１と対物レンズとの間にコリメータレンズを配置する構成にしてもよい。そのようにコリメータレンズを配置した場合、複合型光学素子１と半導体レーザ４Ｃとの間のコリメータレンズ５Ｃを省略することができ、また、複合型光学素子１とディテクタ９との間に集光レンズを配置する必要もない。ただし、複合型光学素子１をこのような配置で使用する場合には、発散光に対応した光学薄膜を複合型光学素子１に使用するのが好ましい。
〈光ピックアップ装置の第５の実施の形態(図３２)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０，２０，１Ａ，１０Ａ，２０Ａ，１Ｂ，１０Ｂ，２０Ｂ，１Ｃを用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１接合面ｂ１や第２接合面ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第５の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２５を以下に説明する。
　図３２に、光ピックアップ装置２５における第１～第３光ディスクに対応した光路をｘｙ断面で示す。この光ピックアップ装置２５は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクとしてＢＤ、第２光ディスクとしてＤＶＤ、第３光ディスクとしてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２５は、複合型光学素子１；１／４波長板(不図示)；第１，第２対物レンズ(不図示)；３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；偏光ビームスプリッター１１(１１ａ：偏光分離膜)；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。１／４波長板や第１，第２対物レンズは図示されていないが、第１～第３の実施の形態と同様、図１２や図１３に示す第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３との間に配置されている。なお、第２対物レンズは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスク)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　図３２中の３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源を第１レーザ光源として有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第６外周面ａ６に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　この光ピックアップ装置２５には複合型光学素子１(図１，図２，図１４(Ｅ))が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性を光学薄膜に有することにより達成される。一方、各光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行うための偏光分離は、偏光ビームスプリッター１１により行われる。つまり、波長選択は複合型光学素子１で行い、偏光選択は偏光ビームスプリッター１１で行う構成になっている。なお、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１Ｂ，１Ｃ，１０，１０Ｂ，２０，２０Ｂのいずれかを、複合型光学素子１と同様の配置で用いてもよく、複合型光学素子１の代わりに複合型光学素子１Ａ，１０Ａ，２０Ａのいずれかを、複合型光学素子１と同様の配置で２つ並べて用いてもよい。
　まず、第１光ディスク(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２５の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第１光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した青色レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子１に入射する。複合型光学素子１に入射した青色レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、大部分が第１接合面ｂ１で反射され、残りが第１接合面ｂ１を透過することになる。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第１対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズで第１光ディスクに対して集光され、第１光ディスクで反射されて信号光となる。第１光ディスクでの反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射された青色レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１で反射して、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第１光ディスク(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光は、すべて第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの青色発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の青色レーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスク(ＤＶＤ)と第３光ディスク(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２５の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第２，第３光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した赤色／近赤外レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子１に入射する。複合型光学素子１に入射した赤色／近赤外レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１を透過することになる。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光は、その波長に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、大部分が第２接合面ｂ２で反射され、残りが第２接合面ｂ２を透過することになる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子１を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの赤色／近赤外発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の赤色／近赤外レーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光は、第３外周面ａ３(図１，図２)で反射された後、第２外周面ａ２から複合型光学素子１を出射する。そして、第２外周面ａ２と第２対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで第２光ディスク又は第３光ディスクに対して集光され、第２光ディスク又は第３光ディスクで反射されて信号光となる。第２光ディスク又は第３光ディスクでの反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第２外周面ａ２から複合型光学素子１に入射し、第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射した赤色／近赤外レーザー光は、第２接合面ｂ２で大部分が反射された後、すべて第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第６外周面ａ６から複合型光学素子１を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスク(ＤＶＤ)又は第３光ディスク(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図３２から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子１の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１外周面ａ１と第２外周面ａ２の両方に対して４５°の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２５のように複数の対物レンズを有する光学構成では、複合型光学素子１の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子１により、光ピックアップ装置２５の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　光ピックアップ装置２５は、偏光ビームスプリッター１１で光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行う一方で、複合型光学素子１を付加的に使う構成になっている。このように偏光ビームスプリッター１１を追加すると、例えば前述した光ピックアップ装置２１～２３(図５～図１３)のようにコリメータレンズや集光レンズが３つ必要になるところを、１つのコリメータレンズ５Ｃで済ませることが可能になる。
　複合型光学素子１内では光ビームが平行光として通るようになっているが、複合型光学素子１と対物レンズとの間にコリメータレンズを配置する構成にしてもよい。そのようにコリメータレンズを配置した場合、複合型光学素子１と半導体レーザ４Ｃとの間のコリメータレンズ５Ｃを省略することができ、また、複合型光学素子１とディテクタ９との間に集光レンズを配置する必要もない。ただし、複合型光学素子１をこのような配置で使用する場合には、発散光に対応した光学薄膜を複合型光学素子１に使用するのが好ましい。
〈光ピックアップ装置の第６の実施の形態(図３３)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１Ａ，１０Ａ，２０Ａを用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１接合面ｂ１の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第６の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２６を以下に説明する。
　図３３に、光ピックアップ装置２６における第１～第３光ディスクに対応した光路をｘｙ断面で示す。この光ピックアップ装置２６は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクとしてＢＤ、第２光ディスクとしてＤＶＤ、第３光ディスクとしてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２６は、複合型光学素子２０Ａ；１／４波長板(不図示)；対物レンズ(不図示)；３波長半導体レーザ４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；集光レンズ８；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。１／４波長板や対物レンズは図示されていないが、第１～第３の実施の形態と同様、図１２や図１３に示す第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３との間に配置されている。なお、３種類の波長のレーザー光に対して、それぞれ対応する光ディスクにスポットを形成するように、対物レンズは回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　図３３中の３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第３波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第６外周面ａ６に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　この光ピックアップ装置２６には複合型光学素子２０Ａ(図２５，図２６，図１４(Ｃ))が用いられており、その第１接合面ｂ１には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１接合面ｂ１での選択的な透過又は反射は、偏光選択性を光学薄膜に有することにより達成される。つまり、各光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行うための偏光分離は、複合型光学素子２０Ａにより行われる。なお、複合型光学素子２０Ａの代わりに複合型光学素子１Ａ，１０Ａのいずれかを、複合型光学素子２０Ａと同様の配置で用いてもよい。
　光ピックアップ装置２６の光学構成を光路に沿って説明する。３波長半導体レーザ４Ｃから発散光として出射したレーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０Ａに入射する。複合型光学素子２０Ａに入射したレーザー光(Ｓ偏光)は、第１接合面ｂ１で反射される。第１接合面ｂ１で反射したレーザー光は、第３，第２外周面ａ３，ａ２(図２５，図２６)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０Ａを出射する。そして、第３外周面ａ３と対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射したレーザー光は、対物レンズで光ディスクに対して集光され、光ディスクで反射されて信号光となる。光ディスクでの反射により信号光となったレーザー光は、対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射したレーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０Ａに入射し、第２外周面ａ２と第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射されて第１接合面ｂ１に入射したレーザー光は、第１接合面ｂ１を透過して、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０Ａを出射する。そして、集光レンズ８で集光された後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から光ディスクの光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１を透過したレーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０Ａを出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路のレーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　光ピックアップ装置２６のように複合型光学素子２０Ａを用いると、第１接合面ｂ１，第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができるので、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、図３３から分かるように、第１接合面ｂ１は光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行うための偏光分離機能を有しており、また、第３外周面ａ３は対物レンズに向けて光路を立ち上げる機能を有している。したがって、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０Ａにより、光ピックアップ装置２６の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１接合面ｂ１でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　複合型光学素子２０Ａ内では光ビームが平行光として通るようになっているが、複合型光学素子２０Ａと対物レンズとの間にコリメータレンズを配置する構成にしてもよい。そのようにコリメータレンズを配置した場合、複合型光学素子２０Ａと半導体レーザ４Ｃとの間のコリメータレンズ５Ｃ、複合型光学素子２０Ａとディテクタ９との間の集光レンズ８等を省略することができる。ただし、複合型光学素子２０Ａをこのような配置で使用する場合には、発散光に対応した光学薄膜を複合型光学素子２０Ａに使用するのが好ましい。
〈光ピックアップ装置の第７の実施の形態(図３４)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０，２０，１Ａ，１０Ａ，２０Ａ，１Ｂ，１０Ｂ，２０Ｂ，１Ｃを用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１接合面ｂ１や第２接合面ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第７の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２７を以下に説明する。
　図３４に、光ピックアップ装置２７における第１～第３光ディスクに対応した光路をｘｙ断面で示す。この光ピックアップ装置２７は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクとしてＢＤ、第２光ディスクとしてＤＶＤ、第３光ディスクとしてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２７は、複合型光学素子２０；１／４波長板(不図示)；第１，第２対物レンズ(不図示)；３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；第１，第２集光レンズ８Ａ，８Ｂ；第１，第２ディテクタ(信号検出用受光素子)９Ａ，９Ｂ等を備えており、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。１／４波長板や第１，第２対物レンズは図示されていないが、第１～第３の実施の形態と同様、図１２や図１３に示す第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３との間に配置されている。なお、第２対物レンズは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスク)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　図３４中の３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源を第１レーザ光源として有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第６外周面ａ６に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　この光ピックアップ装置２７には複合型光学素子２０(図２７，図２８，図１４(Ｆ))が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を光学薄膜に有することにより達成される。なお、複合型光学素子２０の代わりに複合型光学素子１，１Ｂ，１Ｃ，１０，１０Ｂ，２０Ｂのいずれかを、複合型光学素子２０と同様の配置で用いてもよく、複合型光学素子２０の代わりに複合型光学素子１Ａ，１０Ａ，２０Ａのいずれかを、複合型光学素子２０と同様の配置で２つ並べて用いてもよい。
　まず、第１光ディスク(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２７の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光がコリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０に入射する。この光ピックアップ装置２７では、３波長半導体レーザ４Ｃから出射するレーザー光が第１接合面ｂ１に対してＳ偏光の状態に設定されているので、コリメータレンズ５Ｃから出射して複合型光学素子２０に入射した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、その偏光状態に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、大部分が第１接合面ｂ１で反射され、残りが第１接合面ｂ１を透過することになる。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、第３，第４外周面ａ３，ａ４(図２７，図２８)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０を出射する。
そして、第３外周面ａ３と第１対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズで第１光ディスクに対して集光され、第１光ディスクで反射されて信号光となる。第１光ディスクでの反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０に入射し、第４外周面ａ４と第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射されて第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光(Ｐ偏光)はすべて第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光は、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０を出射し、第１集光レンズ８Ａで集光された後、第１ディテクタ９Ａに入射する。第１ディテクタ９Ａは、受光した復路のレーザー光から第１光ディスク(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光(Ｓ偏光)は、すべて第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの青色発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の青色レーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスク(ＤＶＤ)と第３光ディスク(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２７の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光がコリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換される。コリメータレンズ５Ｃから出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０に入射して、すべて第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光は、その偏光状態に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、大部分が第２接合面ｂ２で反射され、残りが第２接合面ｂ２を透過することになる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの赤色／近赤外発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の赤色／近赤外レーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第３，第２外周面ａ３，ａ２(図２７，図２８)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０を出射する。そして、第３外周面ａ３と第２対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで第２光ディスク又は第３光ディスクに対して集光され、第２光ディスク又は第３光ディスクで反射されて信号光となる。第２光ディスク又は第３光ディスクでの反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０に入射し、第２外周面ａ２と第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射されて第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)はすべて第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０を出射し、第２集光レンズ８Ｂで集光された後、第２ディテクタ９Ｂに入射する。第２ディテクタ９Ｂは、受光した復路のレーザー光から第２光ディスク(ＤＶＤ)又は第３光ディスク(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図３４から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子２０の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１，第２外周面ａ１，ａ２に対して所定の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２７のように複数の対物レンズを有する光学構成では、複合型光学素子２０の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０により、光ピックアップ装置２７の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
〈光ピックアップ装置の第８の実施の形態(図３５)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０，２０，１Ａ，１０Ａ，２０Ａ，１Ｂ，１０Ｂ，２０Ｂ，１Ｃを用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１接合面ｂ１や第２接合面ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第８の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２８を以下に説明する。
　図３５に、光ピックアップ装置２８における第１～第３光ディスクに対応した光路をｘｙ断面で示す。この光ピックアップ装置２８は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクとしてＢＤ、第２光ディスクとしてＤＶＤ、第３光ディスクとしてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２８は、複合型光学素子２０；１／４波長板(不図示)；第１，第２対物レンズ(不図示)；３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；偏光ビームスプリッター１１(１１ａ：偏光分離膜)；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。１／４波長板や第１，第２対物レンズは図示されていないが、第１～第３の実施の形態と同様、図１２や図１３に示す第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３との間に配置されている。なお、第２対物レンズは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスク)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　図３５中の３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源を第１レーザ光源として有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第１外周面ａ１に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　この光ピックアップ装置２８には複合型光学素子２０(図２７，図２８，図１４(Ｆ))が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性を光学薄膜に有することにより達成される。一方、各光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行うための偏光分離は、偏光ビームスプリッター１１により行われる。つまり、波長選択は複合型光学素子２０で行い、偏光選択は偏光ビームスプリッター１１で行う構成になっている。なお、複合型光学素子２０の代わりに複合型光学素子１，１Ｂ，１Ｃ，１０，１０Ｂ，２０Ｂのいずれかを、複合型光学素子２０と同様の配置で用いてもよく、複合型光学素子２０の代わりに複合型光学素子１Ａ，１０Ａ，２０Ａのいずれかを、複合型光学素子２０と同様の配置で２つ並べて用いてもよい。
　まず、第１光ディスク(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２８の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第１光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した青色レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０に入射する。複合型光学素子２０に入射した青色レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、大部分が第１接合面ｂ１を透過し、残りが第１接合面ｂ１で反射されることになる。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光は、第３，第２外周面ａ３，ａ２(図２７，図２８)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０を出射する。そして、第３外周面ａ３と第１対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズで第１光ディスクに対して集光され、第１光ディスクで反射されて信号光となる。第１光ディスクでの反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０に入射し、第２外周面ａ２と第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射されて第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１を透過して、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第１光ディスク(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光は、すべて第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの青色発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の青色レーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスク(ＤＶＤ)と第３光ディスク(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２８の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第２，第３光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した赤色／近赤外レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０に入射する。複合型光学素子２０に入射した赤色／近赤外レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１で反射されることになる。第１接合面ｂ１で反射した赤色／近赤外レーザー光は、その波長に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、大部分が第２接合面ｂ２で反射され、残りが第２接合面ｂ２を透過することになる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの赤色／近赤外発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の赤色／近赤外レーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第３，第２外周面ａ３，ａ２(図２７，図２８)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０を出射する。そして、第３外周面ａ３と第２対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで第２光ディスク又は第３光ディスクに対して集光され、第２光ディスク又は第３光ディスクで反射されて信号光となる。第２光ディスク又は第３光ディスクでの反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０に入射し、第２外周面ａ２と第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射されて第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光は、第２接合面ｂ２で大部分が反射された後、第１接合面ｂ１ですべて反射される。第１接合面ｂ１で反射した赤色／近赤外レーザー光は、第１外周面ａ１から複合型光学素子２０を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスク(ＤＶＤ)又は第３光ディスク(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図３５から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子２０の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１，第２外周面ａ１，ａ２に対して所定の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２８のように複数の対物レンズを有する光学構成では、複合型光学素子２０の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０により、光ピックアップ装置２８の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　光ピックアップ装置２８は、偏光ビームスプリッター１１で光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行う一方で、複合型光学素子２０を付加的に使う構成になっている。このように偏光ビームスプリッター１１を追加すると、例えば前述した光ピックアップ装置２１～２３(図５～図１３)のようにコリメータレンズや集光レンズが３つ必要になるところを、１つのコリメータレンズ５Ｃで済ませることが可能になる。
　複合型光学素子２０内では光ビームが平行光として通るようになっているが、複合型光学素子２０と対物レンズとの間にコリメータレンズを配置する構成にしてもよい。ただし、複合型光学素子２０をこのような配置で使用する場合には、発散光に対応した光学薄膜を複合型光学素子２０に使用するのが好ましい。
〈光ピックアップ装置の第９の実施の形態(図３６)〉
　前述したように特徴的に複合化された複合型光学素子１，１０，２０，１Ａ，１０Ａ，２０Ａ，１Ｂ，１０Ｂ，２０Ｂ，１Ｃを用いれば、光ピックアップ装置の高性能化，低コスト，コンパクト化等を効果的に達成することができ、また、光学薄膜を有する第１接合面ｂ１や第２接合面ｂ２の光学特性を適切に設定することによって、様々な構成の光ピックアップ装置に適応することができる。そのような光ピックアップ装置の第９の実施の形態として、３波長のレーザー光を用いて３種類の光ディスクに対応できる光ピックアップ装置２９を以下に説明する。
　図３６に、光ピックアップ装置２９における第１～第３光ディスクに対応した光路をｘｙ断面で示す。この光ピックアップ装置２９は、可視～近赤外波長の広い波長範囲の３規格に対応している。３規格とは、使用波長４００ｎｍのＢＤ(Blu-ray Disc)と、使用波長６５０ｎｍのＤＶＤ(Digital Versatile Disc)と、使用波長７８０ｎｍのＣＤ(Compact Disc)と、の３種類の光ディスクの規格であり、ここでは、第１光ディスクとしてＢＤ、第２光ディスクとしてＤＶＤ、第３光ディスクとしてＣＤを想定している。
　光ピックアップ装置２９は、複合型光学素子２０；１／４波長板(不図示)；第１，第２対物レンズ(不図示)；３波長半導体レーザ(第１，第２レーザ光源)４Ｃ；コリメータレンズ５Ｃ；ＡＰＣセンサ(モニタ用受光素子)７；偏光ビームスプリッター１１(１１ａ：偏光分離膜)；ディテクタ(信号検出用受光素子)９等を備えており、３波長半導体レーザ４Ｃを有することにより、３種類の波長のレーザー光で３種類の光ディスクに対応する構成になっている。１／４波長板や第１，第２対物レンズは図示されていないが、第１～第３の実施の形態と同様、図１２や図１３に示す第１～第３光ディスクＤ１～Ｄ３との間に配置されている。なお、第２対物レンズは、赤色レーザー光，近赤外レーザー光に対して、それぞれ対応する光学記録媒体(第２，第３光ディスク)にスポットを形成するように、回折構造や開口制限フィルター等の公知の構造を有している。
　図３６中の３波長半導体レーザ４Ｃは、波長６５０ｎｍ帯域(６５０ｎｍ帯域：波長６３０ｎｍ～６８０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域(７８０ｎｍ帯域：波長７５０ｎｍ～８１０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源と、を第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域(４００ｎｍ帯域：波長３８０ｎｍ～４２０ｎｍ)のレーザー光を放射するレーザ光源を第１レーザ光源として有している。そして、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光(第１波長のレーザー光)，波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光(第２波長のレーザー光)又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光(第２波長のレーザー光)を放射し、それらのレーザー光がいずれも第６外周面ａ６に入射するように配置されている。なお、３波長半導体レーザ４Ｃの代わりに、波長４００ｎｍ帯域の青色レーザー光を出射するＢＤ用半導体レーザと、波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光を出射するＤＶＤ用半導体レーザと、波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光を出射するＣＤ用半導体レーザと、を用いて、その３つの光路を色合成光学素子(ダイクロイックプリズム等)で合成する構成にしてもよい。
　この光ピックアップ装置２９には複合型光学素子２０(図２７，図２８，図１４(Ｆ))が用いられており、その第１接合面ｂ１及び第２接合面ｂ２には、前述したように、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜が設けられている。そして、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２での選択的な透過又は反射は、波長選択性を光学薄膜に有することにより達成される。一方、各光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行うための偏光分離は、偏光ビームスプリッター１１により行われる。つまり、波長選択は複合型光学素子２０で行い、偏光選択は偏光ビームスプリッター１１で行う構成になっている。なお、複合型光学素子２０の代わりに複合型光学素子１，１Ｂ，１Ｃ，１０，１０Ｂ，２０Ｂのいずれかを、複合型光学素子２０と同様の配置で用いてもよく、複合型光学素子２０の代わりに複合型光学素子１Ａ，１０Ａ，２０Ａのいずれかを、複合型光学素子２０と同様の配置で２つ並べて用いてもよい。
　まず、第１光ディスク(ＢＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２９の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは波長４００ｎｍの青色レーザー光が発散光として出射し、その青色レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第１光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した青色レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０に入射する。複合型光学素子２０に入射した青色レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光のうち、大部分が第１接合面ｂ１で反射され、残りが第１接合面ｂ１を透過することになる。
　第１接合面ｂ１で反射した青色レーザー光は、第３，第２外周面ａ３，ａ２(図２７，図２８)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０を出射する。そして、第３外周面ａ３と第１対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した青色レーザー光は、第１対物レンズで第１光ディスクに対して集光され、第１光ディスクで反射されて信号光となる。第１光ディスクでの反射により信号光となった青色レーザー光は、第１対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した青色レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０に入射し、第２外周面ａ２と第３外周面ａ３で反射される。第３外周面ａ３で反射されて第１接合面ｂ１に入射した青色レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１で反射して、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第１光ディスク(ＢＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　第１接合面ｂ１を透過した青色レーザー光は、すべて第２接合面ｂ２を透過する。第２接合面ｂ２を透過した青色レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の青色レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの青色発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の青色レーザー光を出力させることが可能となる。
　次に、第２光ディスク(ＤＶＤ)と第３光ディスク(ＣＤ)に対応した光路に沿って、光ピックアップ装置２９の光学構成を説明する。３波長半導体レーザ４Ｃからは赤色／近赤外レーザー光(波長６５０ｎｍ帯域の赤色レーザー光又は波長７８０ｎｍ帯域の近赤外レーザー光)が発散光として出射し、その赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)が偏光ビームスプリッター１１で反射される。この偏光ビームスプリッター１１で、第２，第３光ディスクに対する往路と復路との光路分岐が行われる。偏光ビームスプリッター１１から射出した赤色／近赤外レーザー光は、コリメータレンズ５Ｃで発散光から平行光に変換された後、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０に入射する。複合型光学素子２０に入射した赤色／近赤外レーザー光に対し、その波長に応じた光路分離が第１接合面ｂ１で行われる。つまり、第１接合面ｂ１に入射した赤色／近赤外レーザー光は、すべて第１接合面ｂ１を透過することになる。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光は、その波長に応じた光路分離が第２接合面ｂ２で行われる。つまり、第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光のうち、大部分が第２接合面ｂ２で反射され、残りが第２接合面ｂ２を透過することになる。
　第２接合面ｂ２を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第５外周面ａ５から複合型光学素子２０を出射し、ＡＰＣセンサ７で検出される。その検出結果は３波長半導体レーザ４Ｃのオートパワーコントロールに用いられる。つまり、ＡＰＣセンサ７に入射した往路の赤色／近赤外レーザー光の一部は、その光強度がフィードバックされることにより、３波長半導体レーザ４Ｃの赤色／近赤外発光の安定駆動のための出力制御(オートパワーコントロール)にモニター光として使用される。そのオートパワーコントロールにより、３波長半導体レーザ４Ｃから常に一定の光強度の赤色／近赤外レーザー光を出力させることが可能となる。
　第２接合面ｂ２で反射した赤色／近赤外レーザー光(Ｓ偏光)は、第３，第２外周面ａ３，ａ２(図２７，図２８)で反射された後、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０を出射する。そして、第３外周面ａ３と第２対物レンズとの間の光路中に配置されている１／４波長板によって円偏光となる。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで第２光ディスク又は第３光ディスクに対して集光され、第２光ディスク又は第３光ディスクで反射されて信号光となる。第２光ディスク又は第３光ディスクでの反射により信号光となった赤色／近赤外レーザー光は、第２対物レンズで平行光となった後、１／４波長板によって偏光変換される。１／４波長板から出射した赤色／近赤外レーザー光(Ｐ偏光)は、第３外周面ａ３から複合型光学素子２０に入射し、第２外周面ａ２と第３外周面ａ３で反射される。
　第３外周面ａ３で反射されて第２接合面ｂ２に入射した赤色／近赤外レーザー光は、第２接合面ｂ２で大部分が反射された後、すべて第１接合面ｂ１を透過する。第１接合面ｂ１を透過した赤色／近赤外レーザー光は、第６外周面ａ６から複合型光学素子２０を出射する。そして、コリメータレンズ５Ｃで集光され、偏光ビームスプリッター１１を透過した後、ディテクタ９に入射する。ディテクタ９は、受光した復路のレーザー光から第２光ディスク(ＤＶＤ)又は第３光ディスク(ＣＤ)の光情報を検出し、光情報を電気信号として出力する。
　図３６から分かるように、ＢＤ用の青色レーザー光は第１接合面ｂ１での光路分岐により一部が第１対物レンズ側に導光され、ＤＶＤ／ＣＤ用の赤色／近赤外レーザー光は第２接合面ｂ２での光路分岐により一部が第２対物レンズ側に導光される。このように、光路の分離又は合成を行う光学面が第１，第２接合面ｂ１，ｂ２の２面でも、複合型光学素子２０の使用によって広い波長範囲の３規格に対応することが可能である。また、第１，第２外周面ａ１，ａ２に対して所定の角度を成す反射面として設けられている第３外周面ａ３が、各対物レンズに向けて光路を立ち上げる機能を有しているので、光ピックアップ光学系全体としてのコンパクト化を効果的に達成することが可能である。
　この光ピックアップ装置２９のように複数の対物レンズを有する光学構成では、複合型光学素子２０の使用により、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２；第３外周面ａ３等の角度や位置を高精度に保持することができる。したがって、部品点数を削減するとともに組立時の角度及び位置の調整工数を大幅に削減することが可能となる。また、光束分離機能と導光機能を有する高性能かつ低コストの複合型光学素子２０により、光ピックアップ装置２９の高性能化，低コスト，コンパクト化を効果的に達成することが可能となる。さらに、第１，第２接合面ｂ１，ｂ２でレーザー光の一部を透過又は反射させることにより、半導体レーザ４Ｃの安定駆動のための出力制御用のモニター光を確保することができるので、そのオートパワーコントロールにより、常に一定の光強度のレーザー光を出力させることが可能となる。
　光ピックアップ装置２９は、偏光ビームスプリッター１１で光ディスクに対する往路と復路との光路分岐を行う一方で、複合型光学素子２０を付加的に使う構成になっている。このように偏光ビームスプリッター１１を追加すると、例えば前述した光ピックアップ装置２１～２３(図５～図１３)のようにコリメータレンズや集光レンズが３つ必要になるところを、１つのコリメータレンズ５Ｃで済ませることが可能になる。
　複合型光学素子２０内では光ビームが平行光として通るようになっているが、複合型光学素子２０と対物レンズとの間にコリメータレンズを配置する構成にしてもよい。ただし、複合型光学素子２０をこのような配置で使用する場合には、発散光に対応した光学薄膜を複合型光学素子２０に使用するのが好ましい。

Claims (21)

  1. 　少なくとも２つのプリズムが接合された構造を有する複合型光学素子であって、
    　互いに垂直な第１外周面及び第２外周面と、前記第１外周面に対して４５°の角度を成すとともに前記第２外周面に対して垂直な接合面と、前記第２外周面に対して角度θ°を成すとともに前記第１外周面に対して角度９０°－θ°を成す反射面と、を有し、所定の状態の光を選択的に透過又は反射させる光学薄膜を前記接合面に有することを特徴とする複合型光学素子。
  2. 　少なくとも３つのプリズムが接合された構造を有する複合型光学素子であって、
    　前記反射面が前記第１外周面と前記第２外周面の両方に対して４５°の角度を成し、前記接合面が互いに平行に複数設けられており、その複数の接合面に前記光学薄膜を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の複合型光学素子。
  3. 　６面体又は７面体を成すことを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項記載の複合型光学素子。
  4. 　前記接合面と前記反射面とが同一のプリズムにより構成されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
  5. 　前記光学薄膜が波長選択性と偏光選択性のうちの少なくとも一方を有することを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
  6. 　複数の対物レンズを有する光ピックアップ光学系用の複合型光学素子であって、波長又は偏光状態に応じて複数のレーザー光の光路を前記複数の接合面で分離又は合成し、各レーザー光を前記反射面で所定の対物レンズに導くことを特徴とする請求の範囲第１項から第５項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
  7. 　前記反射面が第３外周面であり、その第３外周面での反射により前記第２外周面に向けて光路が折り曲げられることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
  8. 　さらに前記第１外周面に対して平行な第３外周面を有し、その第３外周面に対して４５°の角度を成す接合面を前記反射面として有し、その接合面での反射により前記第２外周面に向けて光路が折り曲げられることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
  9. 　さらに、前記第２外周面に対して平行な第４外周面と、前記第１外周面と前記第２外周面の両方に対して垂直であり、互いに平行な第５外周面及び第６外周面と、を有することを特徴とする請求の範囲第７項又は第８項記載の複合型光学素子。
  10. 　前記反射面の角度が、前記第２外周面に対して角度θ＝４５°であることを特徴とする請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に記載の複合型光学素子。
  11. 　前記第２外周面に反射コートが施され、空気の屈折率をｎ１、プリズム材料の屈折率をｎ２とするとき、以下の条件式を満足することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の複合型光学素子。
    　（式）　sinθ＋(ｎ２／ｎ１)cos(３θ)＝０
  12. 　互いに異なる波長のレーザー光を用いて複数種類の光学記録媒体に対応する光ピックアップ装置であって、
    　請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に記載の複合型光学素子と、
    　第１波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第１外周面に入射するように配置された第１レーザ光源と、
    　第２波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第１外周面に入射するように配置された第２レーザ光源と、
    　前記第２外周面から出射した第１，第２波長のレーザー光を光学記録媒体に対してそれぞれ集光させる第１対物レンズ及び第２対物レンズと、
    　前記第２外周面と前記第１，第２対物レンズとの間に配置された１／４波長板と、
    　前記光学記録媒体の光情報を検出するために、前記複合型光学素子から出射した復路のレーザー光を受光する信号検出用受光素子と、
    　前記第１，第２レーザ光源のうちの少なくとも一方の光強度を一定にするための制御用として、前記複合型光学素子から出射した往路のレーザー光の一部を受光するモニタ用受光素子と、
    　を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
  13. 　互いに異なる波長のレーザー光を用いて複数種類の光学記録媒体に対応する光ピックアップ装置であって、
    　請求の範囲第９項記載の複合型光学素子と、
    　第１波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第６外周面に入射するように配置された第１レーザ光源と、
    　第２波長のレーザー光を放射し、そのレーザー光が前記第６外周面に入射するように配置された第２レーザ光源と、
    　前記第２外周面から出射した第１，第２波長のレーザー光を光学記録媒体に対してそれぞれ集光させる第１対物レンズ及び第２対物レンズと、
    　前記第２外周面と前記第１，第２対物レンズとの間に配置された１／４波長板と、
    　前記光学記録媒体の光情報を検出するために、前記複合型光学素子から出射した復路のレーザー光を受光する信号検出用受光素子と、
    　前記第１，第２レーザ光源のうちの少なくとも一方の光強度を一定にするための制御用として、前記複合型光学素子から出射した往路のレーザー光の一部を受光するモニタ用受光素子と、
    　を有することを特徴とする光ピックアップ装置。
  14. 　前記複数の接合面が第１接合面と第２接合面の２面であり、前記第１波長のレーザー光は前記第１接合面での光路分岐により一部が前記第１対物レンズ側に導光され、前記第２波長のレーザー光は前記第２接合面での光路分岐により一部が前記第２対物レンズ側に導光されることを特徴とする請求の範囲第１２項又は第１３項記載の光ピックアップ装置。
  15. 　前記信号検出用受光素子と前記モニタ用受光素子が、前記第１外周面と前記第２外周面の両方に垂直で互いに平行な第５外周面及び第６外周面に面するとともに、それぞれの受光面が互いに対向して配置されていることを特徴とする請求の範囲第１２項記載の光ピックアップ装置。
  16. 　前記信号検出用受光素子が、その受光面を前記第１外周面に面して配置され、前記モニタ用受光素子が、その受光面を前記第５外周面に面して配置されていることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の光ピックアップ装置。
  17. 　前記信号検出用受光素子を２つ有し、一方は前記第１レーザー光源に対応する復路のレーザー光を受光し、他方は前記第２レーザー光源に対応する復路のレーザー光を受光することを特徴とする請求の範囲第１６項記載の光ピックアップ装置。
  18. 　前記第１波長の波長帯域が４００ｎｍ帯域であり、前記第２波長の波長帯域が６５０ｎｍ帯域又は７８０ｎｍ帯域であることを特徴とする請求の範囲第１２項から第１７項のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
  19. 　前記第２レーザ光源として、波長６５０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、を有する２波長半導体レーザを備えたことを特徴とする請求の範囲第１２項から第１８項のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
  20. 　波長６５０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、波長７８０ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源と、を前記第２レーザ光源として有すると共に、波長４００ｎｍ帯域のレーザー光を放射するレーザ光源を前記第１レーザ光源として有する３波長半導体レーザを備えたことを特徴とする請求の範囲第１２項から第１８項のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
  21. 　レーザ光源と、
    　レーザ光源からのレーザー光が入射する請求の範囲第４項記載の複合型光学素子と、
    　請求の範囲第４項記載の複合型光学素子から出射したレーザー光を光学記録媒体に集光させる対物レンズと、
    　前記複合型光学素子と前記対物レンズとの間に配置された１／４波長板と、
    　前記光学記録媒体の光情報を検出するために、前記複合型光学素子から出射した復路のレーザー光を受光する信号検出用受光素子と、
    　前記レーザ光源の光強度を一定にするための制御用として、前記複合型光学素子から出射した往路のレーザー光の一部を受光するモニタ用受光素子と、
    を有する光ピックアップ装置であって、
    　前記複合型光学素子の前記第２外周面には反射コートが施されており、
    　前記複合型光学素子に入射したレーザー光は、前記反射面で全反射され、第２外周面で反射され、前記反射面を透過して出射し、
    　前記複合型光学素子に入射したレーザー光が９０度光路が折り曲げられ前記複合型光学素子から出射することを特徴とする光ピックアップ装置。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01269248A (ja) * 1988-04-20 1989-10-26 Mitsubishi Electric Corp 光記録再生装置
JPH04254923A (ja) * 1991-01-30 1992-09-10 Hitachi Ltd 情報処理装置
JPH056569A (ja) * 1990-11-05 1993-01-14 Hitachi Ltd 光デイスク装置
JPH08124232A (ja) * 1994-10-27 1996-05-17 Nec Corp 光ヘッドと光ディスク装置
JPH08147753A (ja) * 1994-11-28 1996-06-07 Nec Corp 光記録再生装置
JPH09212905A (ja) * 1996-02-06 1997-08-15 Nec Corp 光ヘッド装置
JPH10334494A (ja) * 1997-04-04 1998-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ
JP2000113492A (ja) * 1998-08-03 2000-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘッド
JP2005310331A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置の組立方法及び光ピックアップ装置
WO2006112153A1 (ja) * 2005-03-30 2006-10-26 Pioneer Corporation 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置
JP2008010130A (ja) * 2006-05-30 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01269248A (ja) * 1988-04-20 1989-10-26 Mitsubishi Electric Corp 光記録再生装置
JPH056569A (ja) * 1990-11-05 1993-01-14 Hitachi Ltd 光デイスク装置
JPH04254923A (ja) * 1991-01-30 1992-09-10 Hitachi Ltd 情報処理装置
JPH08124232A (ja) * 1994-10-27 1996-05-17 Nec Corp 光ヘッドと光ディスク装置
JPH08147753A (ja) * 1994-11-28 1996-06-07 Nec Corp 光記録再生装置
JPH09212905A (ja) * 1996-02-06 1997-08-15 Nec Corp 光ヘッド装置
JPH10334494A (ja) * 1997-04-04 1998-12-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ピックアップ
JP2000113492A (ja) * 1998-08-03 2000-04-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学ヘッド
JP2005310331A (ja) * 2004-04-26 2005-11-04 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置の組立方法及び光ピックアップ装置
WO2006112153A1 (ja) * 2005-03-30 2006-10-26 Pioneer Corporation 光ピックアップ装置及び情報記録再生装置
JP2008010130A (ja) * 2006-05-30 2008-01-17 Sanyo Electric Co Ltd 光ピックアップ装置

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