JPH09120573A - 光学ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択的に配置される厚さの異なるディスクを
複数の対物レンズを切り換えずに記録再生を行う光学ヘ
ッドにおいて高Ｃ／Ｎ比を実現する。 【解決手段】 直線偏光の平行光束を屈折させて入射さ
せる光束入射面４ａと、光束入射面４ａに入射した屈折
光束を複数の対物レンズに入射する反射光束と透過光束
に所定の比率で分岐する光束分岐面と、円盤状記録媒体
で反射した複数の戻り光束を所定の比率で屈折光束から
分離し分離光束として検出手段に導き、半透過膜あるい
は偏光膜からなり光束分岐面と兼用する光束分離面４ｂ
を有する光学プリズム４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円盤状記録媒体に
光学的に情報を書き込むあるいは読み取る光学ヘッドに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光学ヘッドはコンパクト・ディスク（以
下ＣＤ）や光磁気ディスクなどの光ディスクの反りの上
下運動によるフォーカスずれや偏心等によるトラッキン
グずれを補正するために、対物レンズを記録媒体面に対
して垂直な方向のフォーカス方向および記録媒体面に対
して平行な方向のトラッキング方向の２軸に駆動し、光
学的に記録あるいは再生を行う。

【０００３】近年、光ディスクはデジタル・ビデオ・デ
ィスク（以下ＤＶＤ）等大容量化、高密度化が進んでい
る。ディスクの高密度化を達成するための手段はいくつ
か有るが、代表的なものは対物レンズの高ＮＡ化であ
る。この結果対物レンズによって集光される光スポット
径が小さくでき、高密度化が達成される。しかしなが
ら、対物レンズのＮＡを大きくするとディスクの傾きに
よる収差の影響を受けやすくなる。この影響を低減する
ためにはディスクの厚みを小さくする必要がある。実
際、ＣＤではディスク厚は１．２ｍｍであるがＤＶＤで
はディスク厚は０．６ｍｍになっている。したがって、
ＤＶＤ用の対物レンズでＣＤの再生を行うことは困難で
ある。ＣＤとＤＶＤでは対物レンズのＮＡを変える必要
があるため、例えばＣＤとＤＶＤを同一の装置で再生す
るためには、ＣＤを再生するときとＤＶＤを再生する時
とで２つの対物レンズを切り換える必要がある。この時
光学式記録再生装置には当然ＣＤもＤＶＤも同一の光学
ヘッド信号の再生あるいは記録が出来ることが要求され
る。

【０００４】以下図面を参照しながら、複数の対物レン
ズを有する従来の光学ヘッドの一例について説明する。

【０００５】図４は特開平６−１６２５５６号公報に開
示された従来の光ディスク装置における光学ヘッドの構
成を示す構成図である。

【０００６】１は半導体レーザを一例とし直線偏光での
楕円の強度分布の発散光束を出射する光源、２は発散光
束を平行光束の変換するコリメートレンズ、２３はディ
スク、１５は所定の比率で透過光束と反射光束に分岐す
るハーフミラープリズム、１６ａはＳ偏光を反射、Ｐ偏
光を透過する偏光反射ミラー、１６ｂは全反射ミラー、
１７ａは光束をディスク２３上に集光する第１の対物レ
ンズ、１７ｂは第２の対物レンズ、１９ａは第１の対物
レンズ１７ａおよび偏光ミラー１６ａおよび第１の対物
レンズ駆動装置（図示せず）からなる第１の可動光学系
（図示せず）をトラッキング方向にスライドさせる第１
のスライダ、１９ｂは第２の対物レンズ１７ｂおよび全
反射ミラー１６ｂおよび第２の対物レンズ駆動装置（図
示せず）からなる第２の可動光学系（図示せず）をトラ
ッキング方向にスライドさせる第２のスライダ、１８は
スライダをガイドするスライダガイド、２０は所定の比
率でＳ偏光を反射、Ｐ偏光を透過する偏光ビームスプリ
ッタ、２１ａは第１の対物レンズの焦点とディスク２３
の情報記録面とのフォーカス誤差を非点収差に変換し光
束を集光する第１の検出レンズ、２１ｂは第２の対物レ
ンズの焦点とディスク２３の情報記録面とのフォーカス
誤差を非点収差に変換し光束を集光する第２の検出レン
ズ、２２ａ、２２ｂは光束を受光し光信号を電気信号に
変換する受光素子である。

【０００７】次に、上記のように構成された従来の光学
ヘッドの動作を説明する。まず、偏光ミラー１６ａに対
して偏光軸が４５゜回転されて配置された半導体レーザ
１から出射された直線偏光の発散光束はコリメートレン
ズ２により平行光束に変換され、ハーフミラープリズム
１５に入射され、所定の比率、例えば、透過：反射＝
５：５の比率で透過光束と反射光束に分岐される。透過
光束は偏光ミラー１６ａに入射され、偏光ミラー１６ａ
で入射光束のＳ偏光成分は反射、Ｐ偏光成分は透過す
る。反射したＳ偏光成分は第１の対物レンズ１９ａに入
射し、ディスク２３上に集光され、ディスク２３で反射
して、往路と同じ経路でハーフミラープリズム１５に入
射する。一方、偏光ミラー１６ａを透過したＰ偏光成分
は全反射ミラー１６ｂで全反射され、偏光ミラー１６ａ
で反射したＳ偏光成分の場合と同様に第２の対物レンズ
１９ｂに入射し、ディスク２３上に集光され、ディスク
２３で反射して、往路と同じ経路でハーフミラープリズ
ム１５に入射する。ハーフミラープリズム１５に復路で
入射したＳ偏光とＰ偏光成分が混在する光束は、往路と
同様に５：５の比率で透過光束と反射光束に分岐され、
透過光束は半導体レーザ１に戻り、反射光束は偏光ビー
ムスプリッタ２０に入射する。偏光ビームスプリッタ２
０はＳ偏光を反射、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光は検出レン
ズ２１ａに入射して集光され受光素子２２ａに入射され
るとともに、第１の対物レンズ１７ａの焦点位置とディ
スク２３の情報記録面とのフォーカス誤差が非点収差に
変換されるいわゆる非点収差法よりフォーカス誤差が検
出される。このフォーカス誤差信号に基づき、第１の対
物レンズ１９ａが固定された第１の対物レンズ駆動装置
（図示せず）により第１の対物レンズ１９ａをフォーカ
ス方向に駆動する。また、焦点とディスク２３のトラッ
クとのトラッキング誤差を検出して、トラッキング誤差
信号に基づき第１のスライダ１９ａに固定された可動光
学系（図示せず）をスライドガイド１８に沿ってトラッ
キング方向に駆動し、トラック上の記録情報を読み取
る。同様に、Ｐ偏光は検出レンズ２１ｂに入射して集光
され受光素子２２ｂに入射されるとともに、第２の対物
レンズ１７ｂの焦点位置とディスク２３の情報記録面と
のフォーカス誤差が非点収差法より検出される。このフ
ォーカス誤差信号に基づき、第２の対物レンズ１９ｂが
固定された第２の対物レンズ駆動装置（図示せず）によ
り第１の対物レンズ１９ａをフォーカス方向に駆動す
る。また、焦点とディスク２３のトラックとのトラッキ
ング誤差を検出して、トラッキング誤差信号に基づき第
２のスライダ１９ａに固定された可動光学系（図示せ
ず）をスライドガイド１８に沿ってトラッキング方向に
駆動し、トラック上の記録情報を読み取ることができ
る。従って、それぞれのディスク厚みに対応する対物レ
ンズを有する可動光学系を構成することにより、２種類
の厚みのディスクの再生が可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成の光
学ヘッドにおいて、１つの光源からの光束を分岐させ２
つの対物レンズに入射させているため、対物レンズが１
つの場合に比べてそれぞれの対物レンズに入射する光量
が少なくなり、ディスク上に集光される光量が少なくな
る。また、ディスクへ向かう光束とディスクで反射した
光束の分離にハーフミラープリズムを用いているため、
ディスクで反射し受光素子に入射する光量は更に少なく
なり、再生時にはＣ／Ｎ比が低くなる。そこでＣ／Ｎを
向上させるため、半導体レーザの出射光量を上げると消
費電流が大きくなる。また、記録の際、ディスクの高速
回転時にはディスク上で記録可能パワーに達しない。ま
た、それぞれのディスク厚みに対応する対物レンズを有
する２種類の可動光学系を有しているためヘッドが大き
くなるという課題を有している。

【０００９】従って、本発明の目的は、この従来の問題
点に鑑み、対物レンズを２つ有する光学ヘッドにおい
て、それぞれの対物レンズに入射する光量を向上させ、
Ｃ／Ｎ比の良好な光学ヘッドを提供すること、ディスク
が高速回転の場合でも記録可能な光学ヘッドを提供する
こと、および小型の光学ヘッドを提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明の光学ヘッドでは、直線偏光の発散光束
を出射する光源と、前記発散光束を平行光束に変換する
コリメートレンズと、略同軸位置に選択的に配置される
厚さの異なる円盤状記録媒体上に光を集光して光学的に
情報を書き込むあるいは読み取るための前記円盤状記録
媒体の厚さに対応した複数の対物レンズと、前記平行光
束を屈折させて入射させる光束入射面と、前記光束入射
面に入射した屈折光束を前記複数の対物レンズに入射す
る反射光束と透過光束に所定の比率で分岐する光束分岐
面と、前記円盤状記録媒体で反射した複数の戻り光束を
所定の比率で前記屈折光束から分離し分離光束として同
一の光軸上に導き、半透過膜または偏光膜からなり前記
光束分岐面と兼用する光束分離面と、前記透過光束を前
記反射光束と平行に出射させる反射面と、前記反射光束
を前記複数の対物レンズの内の第１の対物レンズに対し
て入射光束として出射する第１の出射面と、前記透過光
束を前記複数の対物レンズの内第２の対物レンズに対し
て入射光束として出射する第２の出射面と、前記分離光
束を第３の出射光束として出射する第３の出射面を有す
る光学プリズムと、前記複数の対物レンズを同時に保持
するレンズホルダを、前記円盤状記録媒体の記録媒体面
に対して平行な半径方向と、前記記録媒体面に対して垂
直な光軸方向とに駆動する機構を有する対物レンズ駆動
装置と、前記分離光束が入射して前記円盤状記録媒体上
のフォーカス誤差信号を検出する手段と、前記分離光束
が入射して前記円盤状記録媒体上のトラッキング誤差信
号を検出する手段と、前記分離光束が入射して前記円盤
状記録媒体上の情報信号を検出する手段と、を有する構
成となっている。

【００１１】このことにより、光源から出射された楕円
の発散光束はコリメートレンズを透過して平行光束に変
換され、光学プリズムに入射して楕円光束の短軸方向軸
が拡大され、略真円の強度分布を持つ光束に変換され、
半透過膜あるいは偏光膜からなる光束分岐面と兼用する
光束分離面で所定の比率で第１の対物レンズに入射する
反射光束と第２の対物レンズに入射する透過光束に分岐
され、反射面で反射光束と透過光束の光軸が平行にされ
て複数の対物レンズに入射され、円盤状記録媒体上に集
光される。円盤状記録媒体上で反射した複数の戻り光束
は半透過膜からなる光束分岐面と兼用する光束分離面で
所定の比率で入射光束から分離し分離光束として同一の
光軸上に導かれ、光学プリズムの第３の出射面から出射
され、円盤状記録媒体上のフォーカス誤差信号を検出す
る手段、トラッキング誤差信号を検出する手段、情報信
号を検出する手段に入射する。

【００１２】また、第２の発明の光学ヘッドでは、第１
の発明に加えて、光束入射面が反射光束の光軸および透
過光束の光軸を通る面内で入射光束の短軸径を拡大させ
る光束入射面であることを特徴とする光学プリズムを有
する。

【００１３】このことにより、光源から出射された楕円
の発散光束はコリメートレンズを透過して平行光束に変
換され、光学プリズムの光束入射面に入射して光源の光
軸を通る面内で入射光束の短軸径が拡大され、略真円の
強度分布を持つ光束に変換され、半透過膜からなる光束
分岐面と兼用する光束分離面で所定の比率で第１の対物
レンズに入射する反射光束と第２の対物レンズに入射す
る透過光束に分岐される。

【００１４】また、第３の発明の光学ヘッドは、偏光膜
からなり光束分岐面と兼用する光束分離面と、第１の出
射面あるいは第２の出射面上に光学接着若しくは蒸着膜
により設けられたλ／４板とを有する光学プリズムを有
する構成となっている。

【００１５】このことにより、光源から出射された楕円
の発散光束はコリメートレンズを透過して平行光束に変
換され、光学プリズムに入射して楕円光束の短軸方向軸
が拡大され、略真円の強度分布を持つ光束に変換され、
偏光膜からなる光束分岐面と兼用する光束分離面で所定
の比率で第１の対物レンズに入射する反射光束と第２の
対物レンズに入射する透過光束に分岐され、反射面で反
射光束と透過光束の光軸が平行にされ、複数の対物レン
ズに入射される光束の内いずれかの直線偏光の光束はλ
／４板を透過して円偏光にされ、円盤状記録媒体上に集
光される。円盤状記録媒体上で反射した複数の戻り光束
は往路同じ経路を戻り、往復でλ／４板を透過した光束
は偏光面が９０゜回転し、偏光膜からなる光束分岐面と
兼用する光束分離面で所定の比率で入射光束から分離し
分離光束として同一の光軸上に導かれ、光学プリズムの
第３の出射面から出射され、円盤状記録媒体上のフォー
カス誤差信号を検出する手段、トラッキング誤差信号を
検出する手段、情報信号を検出する手段に入射する。

【００１６】また、第４の発明の光学ヘッドでは、光学
プリズムの第１の出射光束あるいは第２の出射光束のう
ち、λ／４板を透過する光束を記録可能媒体における記
録再生に使用し、他の光束を読出し専用媒体における再
生に使用する構成となっている。

【００１７】このことにより、光学プリズムに入射した
入射光束が複数の対物レンズに入射される反射光束と透
過光束に所定の比率で分岐する光束分岐面の分岐比率
は、反射光束と透過光束のうちλ／４板を透過する光束
の光量の比率が高く、対物レンズによ円盤状記録媒体上
に集光される光パワーが大きくなる。

【００１８】また、第５の発明の光学ヘッドでは、対物
レンズ駆動装置は、円盤状記録媒体の厚さに対応した複
数の対物レンズを個別に保持するレンズホルダを、円盤
状記録媒体の記録媒体面に対して平行な半径方向と、記
録媒体面に対して垂直な光軸方向とにレンズホルダ毎に
駆動する機構をもつ複数の対物レンズ駆動装置を有する
構成になっている。

【００１９】このことにより、光学プリズムの第１の出
射光束及び第２の出射光束に対して組立の際にそれぞれ
対物レンズの光軸が調整される。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、直線偏光の発散光束を出射する光源と、前記発散光
束を平行光束に変換するコリメートレンズと、略同軸位
置に選択的に配置される厚さの異なる円盤状記録媒体上
に光を集光して光学的に情報を書き込むあるいは読み取
るための前記円盤状記録媒体の厚さに対応した複数の対
物レンズと、前記平行光束を屈折させて入射させる光束
入射面と、前記光束入射面に入射した屈折光束を前記複
数の対物レンズに入射する反射光束と透過光束に所定の
比率で分岐する光束分岐面と、前記円盤状記録媒体で反
射した複数の戻り光束を所定の比率で前記屈折光束から
分離し分離光束として同一の光軸上に導き、半透過膜ま
たは偏光膜からなり前記光束分岐面と兼用する光束分離
面と、前記透過光束を前記反射光束と平行に出射させる
反射面と、前記反射光束を前記複数の対物レンズの内の
第１の対物レンズに対して入射光束として出射する第１
の出射面と、前記透過光束を前記複数の対物レンズの内
第２の対物レンズに対して入射光束として出射する第２
の出射面と、前記分離光束を第３の出射光束として出射
する第３の出射面を有する光学プリズムと、前記複数の
対物レンズを同時に保持するレンズホルダを、前記円盤
状記録媒体の記録媒体面に対して平行な半径方向と、前
記記録媒体面に対して垂直な光軸方向とに駆動する機構
を有する対物レンズ駆動装置と、前記分離光束が入射し
て前記円盤状記録媒体上のフォーカス誤差信号を検出す
る手段と、前記分離光束が入射して前記円盤状記録媒体
上のトラッキング誤差信号を検出する手段と、前記分離
光束が入射して前記円盤状記録媒体上の情報信号を検出
する手段とを有する光学ヘッドとしたものである。

【００２１】このことにより、光学プリズムは平行光束
を複数の対物レンズに入射させる光学プリズムであっ
て、光源から出射された楕円の発散光束はコリメートレ
ンズを透過して平行光束に変換され、光学プリズムに入
射して楕円光束の短軸方向軸が拡大され、略真円の強度
分布を持つ光束に変換され、半透過膜あるいは偏光膜か
らなる光束分岐面と兼用する光束分離面で所定の比率で
第１の対物レンズに入射する反射光束と第２の対物レン
ズに入射する透過光束に分岐され、反射面で反射光束と
透過光束の光軸が平行にされて複数の対物レンズに入射
され、円盤状記録媒体上に集光される。円盤状記録媒体
上で反射した複数の戻り光束は半透過膜からなる光束分
岐面と兼用する光束分離面で所定の比率で屈折光束から
分離し分離光束として同一の光軸上に導かれ、光学プリ
ズムの第３の出射面から出射され、円盤状記録媒体上の
フォーカス誤差信号を検出する手段、トラッキング誤差
信号を検出する手段、情報信号を検出する手段に入射す
る。

【００２２】以下本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態の光
学ヘッドの構成を示す構成図である。

【００２３】図１において１１はＣＤを一例とする１．
２ｍｍ基板厚の第１のディスク、１２はＤＶＤを一例と
する０．６ｍｍ基板厚の第２のディスクで選択的に配置
される。１は半導体レーザを一例とし直線偏光の楕円の
強度分布の発散光束を出射する光源、２は発散光束を平
行光束に変換するコリメートレンズ、３は半導体レーザ
から出た光ビームをメインビームと２つのサブビームに
分岐するグレーティング、５は光束をディスク上に集光
する第１の対物レンズ、６は第２の対物レンズ、４はコ
リメートレンズ２で変換された平行光束を屈折させて入
射させる光束入射面４ａと、光束入射面４ａに入射した
屈折光束を複数の対物レンズに入射する反射光束と透過
光束に所定の比率、例えば５：５の比率で分岐し、第１
のディスク１１あるいは第２のディスク１２で反射した
複数の戻り光束を５：５の比率で屈折光束から分離し分
離光束として同一の光軸上に導く光束分離面４ｂと、反
射光束を複数の対物レンズの内の第１の対物レンズに対
して入射光束として出射する第１の出射面４ｃと、透過
光束を複数の対物レンズの内第２の対物レンズに対して
入射光束として出射する第２の出射面４ｄと、分離光束
を第３の出射光束として出射する第３の出射面４ｅと、
透過光束を反射光束と平行に出射させる反射面４ｆとか
らなる光学プリズム、７は第１の対物レンズ５と第２の
対物レンズ６を同時に保持するレンズホルダ７ａと、固
定部材７ｃと、一端がレンズホルダに一端が固定部材に
互いに略平行に配置され、レンズホルダ７ａをフォーカ
ス方向及びトラッキング方向に並進させるワイヤ７ｂか
ら構成される対物レンズ駆動装置、８は光束分離面４ｂ
で分離された分離光束が入射し、第１の対物レンズの焦
点とディスク１１の情報記録面とのフォーカス誤差ある
いは第２の対物レンズ６の焦点とディスク１１の情報記
録面とのフォーカス誤差を非点収差に変換し光束を集光
する検出レンズ、９は光束を受光し光信号を電気信号に
変換する受光素子、１０は各種光学素子（１〜４、８、
９）及び対物レンズ駆動装置７を取付固定するための光
学基台である。

【００２４】上記のように構成された本発明の第１の実
施の形態の光学ヘッドの動作を説明する。

【００２５】半導体レーザ１から出射された直線偏光例
えば偏光面が紙面と平行のＰ偏光でこの面を通る光束径
が短軸の楕円の発散光束は、グレーティング３を透過し
てメインビームと２つのサブビームに分岐され、コリメ
ートレンズ２により平行光束に変換され、光学プリズム
４の光束入射面４ａに入射して楕円光束の短軸方向軸が
拡大され、略真円の強度分布を持つ光束に変換される。
そして半透過膜面の光束分離面４ｂで５：５の比率で第
１の対物レンズ５に入射する反射光束と第２の対物レン
ズ６に入射する透過光束に分岐され、反射面４ｆで透過
光束が反射光束と平行にされる。選択的に配置されるデ
ィスクが第１のディスク１１の場合には第１の対物レン
ズ５でディスク上に集光され、第２のディスク１２の場
合には第２の対物レンズ６でディスク上に集光され、デ
ィスクで反射した戻り光束は光束分離面４ｂで５：５の
比率で反射光束と透過光束に分岐され、屈折光束と分離
され、検出レンズ８に入射して集光され受光素子９に入
射されるとともに、選択的に配置されるディスクが第１
のディスク１１の場合には第１の対物レンズ５の焦点位
置と第１のディスク１１の情報記録面とのフォーカス誤
差が、第２のディスク１２の場合には第２の対物レンズ
６の焦点位置と第２のディスク１２の情報記録面とのフ
ォーカス誤差が非点収差に変換されるいわゆる非点収差
法よりフォーカス誤差が検出される。このフォーカス誤
差信号に基づき、対物レンズ駆動装置７により対物レン
ズホルダ７ａをフォーカス方向に駆動する。また、グレ
ーティングレンズ３によって回折された補助ビームの反
射光量差を検出する、いわゆる３ビームトラッキング法
により焦点とディスクのトラックとのトラッキング誤差
を検出して、トラッキング誤差信号に基づきトラッキン
グ方向にレンズホルダ７をａ駆動し、トラック上の記録
情報が読み取られる。

【００２６】この実施の形態によれば、それぞれの対物
レンズに入射する光量のロス、及び受光素子に入射する
光量のロスをともに低減することができる。

【００２７】また、光学プリズムの入射面とビーム整形
面を兼用、光束分離面と光束分岐面を兼用しているの
で、光学プリズムを小型化できる。

【００２８】（実施の形態２）次に本発明の第２の実施
の形態の光学ヘッドについて、図面を参照しながら説明
する。

【００２９】図２は本発明の第２の実施の形態の光学ヘ
ッドの構成を示す構成図である。すなわち、この光学ヘ
ッドでは、コリメートレンズ２で変換された平行光束を
屈折させて入射させる光束入射面４ａと、光束入射面４
ａに入射した屈折光束を複数の対物レンズに入射する反
射光束と透過光束に所定の比率、例えばＰ偏光を８０％
透過し、Ｓ偏光を９５％反射させて分岐し、読出専用の
第１のディスク１１あるいは記録可能な第２のディスク
１２で反射した複数の戻り光束を同一の比率で屈折光束
から分離し分離光束として同一の光軸上に導く偏光膜面
の光束分離面４ｂと、反射光束を複数の対物レンズの内
の第１の対物レンズ５に対して入射光束として出射する
第１の出射面４ｃと、透過光束を複数の対物レンズの内
第２の対物レンズ６に対して入射光束として出射する第
２の出射面４ｄと、分離光束を第３の出射光束として出
射する第３の出射面４ｅと、透過光束を反射光束と平行
に出射させる反射面４ｆと、第２の出射面４ｄに光学接
着されたλ／４板４ｇからなる光学プリズムを有する。

【００３０】半導体レーザ１から出射された直線偏光例
えば偏光面が紙面と平行のＰ偏光で紙面を通る光束径が
短軸の楕円の発散光束は、グレーティング３を透過して
メインビームと２つのサブビームに分岐され、コリメー
トレンズ２により平行光束に変換され、光学プリズム４
の光束入射面４ａに入射して楕円光束の短軸方向軸が拡
大され、略真円の強度分布を持つ光束に変換される。そ
して光束分離面４ｂに入射したＰ偏光は８０％が第２の
対物レンズ６に入射する透過光束として透過し、残りの
２０％は第１の対物レンズ５に入射する反射光束として
反射されて分岐され、反射面４ｆで透過光束が反射光束
と平行にされる。そして、第２の対物レンズ６に入射す
る光束はλ／４板４ｇを透過して円偏光になり、選択的
に配置される記録可能な第２のディスク１２に集光さ
れ、反射した戻り光束は同じ経路をもどり、λ／４板４
ｇを再度透過してＳ偏光になり、光束分離面４ｂで９５
％が反射され、検出レンズ８に入射される。一方、第１
の対物レンズ５に入射した光束は、選択的に配置される
再生専用の第１のディスク１１に集光され、反射した戻
り光束は同じ経路をもどり、偏光膜面の光束分離面４ｂ
で８０％が透過して検出レンズ８に入射される。

【００３１】この実施の形態によれば、光束分離面４ｂ
を半透過膜とした場合に比べてそれぞれの対物レンズに
入射する光量比を変えても受光素子に入射する光量ロス
を低減することができるので、記録可能ディスクに照射
される光量を大きくすることができるので、ディスクの
回転数をあげて高速記録が可能となる。

【００３２】（実施の形態３）次に本発明の第３の実施
の形態の光学ヘッドについて、図面を参照しながら説明
する。

【００３３】図３は本発明の第３の実施の形態の光学ヘ
ッドの構成を示す構成図である。すなわち、この光学ヘ
ッドでは、第１の対物レンズ５を保持するレンズホルダ
１４ａと、固定部材１４ｃと、一端がレンズホルダ１４
ａに、他端が固定部材１４ｃに互いに略平行に配置さ
れ、レンズホルダ１４ａをフォーカス方向及びトラッキ
ング方向に並進させるワイヤ１４ｂから構成される第１
の対物レンズ駆動装置１４と、第２の対物レンズ６を保
持するレンズホルダ１３ａと、固定部材１３ｃと、一端
がレンズホルダ１３ａに、他端が固定部材１３ｃに互い
に略平行に配置され、レンズホルダ１３ａをフォーカス
方向及びトラッキング方向に並進させるワイヤ１３ｂか
ら構成される第２の対物レンズ駆動装置１３を有する。

【００３４】選択的に配置されるディスクが第１のディ
スク１１の場合には第１の対物レンズ５でディスク上に
集光され、ディスクで反射した戻り光束は光束分離面４
ｂで屈折光束と分離され、検出レンズ８に入射して集光
され受光素子９に入射されるとともに、第１の対物レン
ズ５の焦点位置と第１のディスク１１の情報記録面との
フォーカス誤差が非点収差法により検出され、このフォ
ーカス誤差信号に基づき、対物レンズ駆動装置１４によ
り対物レンズホルダ１４ａをフォーカス方向に駆動す
る。また、いわゆる３ビームトラッキング法により焦点
とディスクのトラックとのトラッキング誤差を検出し
て、トラッキング誤差信号に基づきトラッキング方向に
レンズホルダ１４ａを駆動し、トラック上の記録情報が
読み取られる。同様に、選択的に配置されるディスクが
第２のディスク１２の場合には第２の対物レンズ６でデ
ィスク上に集光され、ディスクで反射した戻り光束は光
束分離面４ｂで屈折光束と分離され、検出レンズ８に入
射して集光され受光素子９に入射されるとともに、第２
の対物レンズ６の焦点位置と第２のディスク１２の情報
記録面とのフォーカス誤差が非点収差法により検出さ
れ、このフォーカス誤差信号に基づき、対物レンズ駆動
装置１３により対物レンズホルダ１３ａをフォーカス方
向に駆動する。また、いわゆる３ビームトラッキング法
により焦点とディスクのトラックとのトラッキング誤差
を検出して、トラッキング誤差信号に基づきトラッキン
グ方向にレンズホルダ１３ａを駆動し、トラック上の記
録情報が読み取られる。

【００３５】この実施の形態によれば、光学プリズムの
第１の出射光束及び第２の出射光束に対して組立の際に
それぞれ対物レンズの光軸が調整されるので、より高精
度な記録再生ができる。

【００３６】なお、上記３つの実施の形態ではフォーカ
ス検出に非点収差法、トラッキング検出に３ビーム方式
を用いた光学ヘッドとしたが、フォーカス検出に例えば
ナイフエッジ法、スポットサイズ検出法、トラッキング
検出にプッシュプル法、位相差法等他の検出法でも同様
の効果が得られる。

【００３７】

【発明の効果】第１の発明の光学ヘッドによれば、光源
から出射された楕円の発散光束はコリメートレンズを透
過して平行光束に変換され、光学プリズムに入射して楕
円光束の短軸方向軸が拡大され、略真円の強度分布を持
つ光束に変換され、半透過膜あるいは偏光膜からなる光
束分岐面と兼用する光束分離面で所定の比率で第１の対
物レンズに入射する反射光束と第２の対物レンズに入射
する透過光束に分岐され、反射面で反射光束と透過光束
の光軸が平行にされて複数の対物レンズに入射され、円
盤状記録媒体上に集光される。円盤状記録媒体上で反射
した複数の戻り光束は半透過膜からなる光束分岐面と兼
用する光束分離面で所定の比率で屈折光束から分離し分
離光束として同一の光軸上に導かれ、光学プリズムの第
３の出射面から出射され、円盤状記録媒体上のフォーカ
ス誤差信号を検出する手段、トラッキング誤差信号を検
出する手段、情報信号を検出する手段に入射するので、
複数の対物レンズに効率良く光束が入射し、さらに、デ
ィスクで反射した戻り光が効率よく受光素子に入射され
るので、半導体レーザの駆動電流をあげずにＣ／Ｎ比が
良好な光学ヘッドが提供できる。

【００３８】第２の発明の光学ヘッドによれば、光源か
ら出射された楕円の発散光束はコリメートレンズを透過
して平行光束に変換され、光学プリズムの光束入射面に
入射して光源の光軸を通る面内で入射光束の短軸径が拡
大され、略真円の強度分布を持つ光束に変換され、半透
過膜からなる光束分岐面と兼用する光束分離面で所定の
比率で第１の対物レンズに入射する反射光束と第２の対
物レンズに入射する透過光束に分岐されるので、光学プ
リズムを小型にでき、その結果光学ヘッドを小さくでき
る。

【００３９】第３の発明の光学ヘッドでは、光源から出
射された楕円の発散光束はコリメートレンズを透過して
平行光束に変換され、光学プリズムに入射して楕円光束
の短軸方向軸が拡大され、略真円の強度分布を持つ光束
に変換され、偏光膜からなる光束分岐面と兼用する光束
分離面で所定の比率で第１の対物レンズに入射する反射
光束と第２の対物レンズに入射する透過光束に分岐さ
れ、反射面で反射光束と透過光束の光軸が平行にされ、
複数の対物レンズに入射される光束の内いずれかの直線
偏光の光束はλ／４板を透過して円偏光にされ、円盤状
記録媒体上に集光される。円盤状記録媒体上で反射した
複数の戻り光束は往路同じ経路を戻り、往復でλ／４板
を透過した光束は偏光面が９０゜回転し、偏光膜からな
る光束分岐面と兼用する光束分離面で所定の比率で屈折
光束から分離し分離光束として同一の光軸上に導かれ、
光学プリズムの第３の出射面から出射され、円盤状記録
媒体上のフォーカス誤差信号を検出する手段、トラッキ
ング誤差信号を検出する手段、情報信号を検出する手段
に入射するので、光束分離面を半透過膜とした場合に比
べてそれぞれの対物レンズに入射する光量比を変えても
受光素子に入射する光量ロスを低減することができるの
で、受光素子に入射する効率をあげて光量を大きくする
ことができ、より良好な検出ができる。

【００４０】第４の発明の光学ヘッドによれば、光学プ
リズムの第１の出射光束あるいは第２の出射光束のう
ち、λ／４板を透過する光束を記録可能媒体における記
録再生に使用し、光学プリズムに入射した入射光束が複
数の対物レンズに入射される反射光束と透過光束に所定
の比率で分岐する光束分岐面の分岐比率は、反射光束と
透過光束のうちλ／４板を透過する光束の光量の比率が
高く、対物レンズにより記録可能録媒体上に集光される
光パワーを大きくすることができるので、ディスクの回
転数をあげて高速記録が可能となる。

【００４１】第５の発明の光学ヘッドによれば、対物レ
ンズ駆動装置は、円盤状記録媒体の厚さに対応した複数
の対物レンズを個別に保持するレンズホルダを、円盤状
記録媒体の記録媒体面に対して平行な半径方向と、記録
媒体面に対して垂直な光軸方向とにレンズホルダ毎に駆
動する機構をもつ複数の対物レンズ駆動装置を有する構
成になっているので、光学プリズムの第１の出射光束及
び第２の出射光束に対して組立の際にそれぞれ対物レン
ズの光軸が調整されるので、より高精度な記録再生がで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の光学ヘッドの構成
を示す構成図

【図２】本発明の第２の実施の形態の光学ヘッドの構成
を示す構成図

【図３】本発明の第３の実施の形態の光学ヘッドの構成
を示す構成図

【図４】従来の光学ヘッドの構成を示す構成図

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ コリメートレンズ ４ 光学プリズム ４ａ 光束入射面 ４ｂ 光束分離面 ４ｃ 第１の出射面 ４ｄ 第２の出射面 ４ｅ 第３の出射面 ４ｆ 反射面 ５ 第１の対物レンズ ６ 第２の対物レンズ ７ 対物レンズ駆動装置 ７ａ レンズホルダ ８ 検出レンズ ９ 受光素子 １１ 第１のディスク １２ 第２のディスク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直線偏光の発散光束を出射する光源と、
   前記発散光束を平行光束に変換するコリメートレンズ
   と、略同軸位置に選択的に配置される厚さの異なる円盤
   状記録媒体上に光を集光して光学的に情報を書き込むあ
   るいは読み取るための前記円盤状記録媒体の厚さに対応
   した複数の対物レンズと、前記平行光束を屈折させて入
   射させる光束入射面と、前記光束入射面に入射した屈折
   光束を前記複数の対物レンズに入射する反射光束と透過
   光束に所定の比率で分岐する光束分岐面と、前記円盤状
   記録媒体で反射した複数の戻り光束を所定の比率で前記
   屈折光束から分離し分離光束として同一の光軸上に導
   き、半透過膜または偏光膜からなり前記光束分岐面と兼
   用する光束分離面と、前記透過光束を前記反射光束と平
   行に出射させる反射面と、前記反射光束を前記複数の対
   物レンズの内の第１の対物レンズに対して入射光束とし
   て出射する第１の出射面と、前記透過光束を前記複数の
   対物レンズの内第２の対物レンズに対して入射光束とし
   て出射する第２の出射面と、前記分離光束を第３の出射
   光束として出射する第３の出射面を有する光学プリズム
   と、前記複数の対物レンズを同時に保持するレンズホル
   ダを、前記円盤状記録媒体の記録媒体面に対して平行な
   半径方向と、前記記録媒体面に対して垂直な光軸方向と
   に駆動する機構を有する対物レンズ駆動装置と、前記分
   離光束が入射して前記円盤状記録媒体上のフォーカス誤
   差信号を検出する手段と、前記分離光束が入射して前記
   円盤状記録媒体上のトラッキング誤差信号を検出する手
   段と、前記分離光束が入射して前記円盤状記録媒体上の
   情報信号を検出する手段と、を有する光学ヘッド。
2. 【請求項２】 光学プリズムは、平行光束を複数の対物
   レンズに入射させる光学プリズムであって、前記平行光
   束を屈折させて入射させる光束入射面と、前記光束入射
   面に入射した屈折光束を前記複数の対物レンズに入射す
   る反射光束と透過光束に所定の比率で分岐する光束分岐
   面と、前記円盤状記録媒体で反射した複数の戻り光束を
   所定の比率で前記屈折光束から分離し分離光束として同
   一の光軸上に導き、半透過膜または偏光膜からなり前記
   光束分岐面と兼用する光束分離面と、前記透過光束を前
   記反射光束と平行に出射させる反射面と、前記反射光束
   を前記複数の対物レンズの内の第１の対物レンズに対し
   て入射光束として出射する第１の出射面と、前記透過光
   束を前記複数の対物レンズの内第２の対物レンズに対し
   て入射光束として出射する第２の出射面と、前記分離光
   束を第３の出射光束として出射する第３の出射面を有
   し、前記光束入射面が前記反射光束の光軸および前記透
   過光束の光軸を通る面内で前記入射光束の短軸径を拡大
   させる光束入射面であることを特徴とする光学プリズム
   とした請求項１記載の光学ヘッド。
3. 【請求項３】 光学プリズムは、平行光束を複数の対物
   レンズに入射させる光学プリズムであって、前記平行光
   束を屈折させて入射させる光束入射面と、前記光束入射
   面に入射した屈折光束を前記複数の対物レンズに入射す
   る反射光束と透過光束に所定の比率で分岐する光束分岐
   面と、前記円盤状記録媒体で反射した複数の戻り光束を
   所定の比率で前記屈折光束から分離し分離光束として同
   一の光軸上に導き、偏光膜からなり前記光束分岐面と兼
   用する光束分離面と、前記透過光束を前記反射光束と平
   行に出射させる反射面と、前記反射光束を前記複数の対
   物レンズの内の第１の対物レンズに対して入射光束とし
   て出射する第１の出射面と、前記透過光束を前記複数の
   対物レンズの内第２の対物レンズに対して入射光束とし
   て出射する第２の出射面と、前記分離光束を第３の出射
   光束として出射する第３の出射面と、第１の出射面ある
   いは第２の出射面上に光学接着若しくは蒸着膜により設
   けられたλ／４板とを有する光学プリズムとした請求項
   １記載の光学ヘッド。
4. 【請求項４】 光学プリズムの第１の出射光束あるいは
   第２の出射光束のうち、λ／４板を透過する光束を記録
   可能媒体における記録再生に使用し、他の光束を読み出
   し専用媒体における再生に使用する請求項４記載の光学
   ヘッド。
5. 【請求項５】 対物レンズ駆動装置は、円盤状記録媒体
   の厚さに対応した複数の対物レンズを個別に保持するレ
   ンズホルダを、前記円盤状記録媒体の記録媒体面に対し
   て平行な半径方向と、前記記録媒体面に対して垂直な光
   軸方向とに前記レンズホルダ毎に駆動する機構を有する
   複数の対物レンズ駆動装置とした請求項１あるいは請求
   項２あるいは請求項３あるいは請求項４記載の光学ヘッ
   ド。