JP2004077615A - プリズム、光ヘッドおよび記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】互いに異なる２波長の光源を用いる場合に各光源や光量検出器の配置の自由度を高めることができ、光路の角度ずれの発生を抑制する上で有利なプリズム、光ヘッドおよび記録再生装置を提供する。
【解決手段】プリズム５は、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路と、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】プリズム５は、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路と、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路を形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して各種情報の記録再生を行なう記録再生装置、この記録再生装置等の各種光学機器に設けられる光ヘッド、光ヘッドに用いられるプリズムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、波長７８０ｎｍで規格化された光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、波長６５０ｎｍで規格化された光ディスク（ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ）が実用化されている。
これら記録・再生に用いる光ビームの波長が異なる複数種類の光ディスクを１つの光ヘッドで記録・再生するためには、それぞれの光ディスクに対応した波長の光ビームを出射する複数の半導体レーザから構成されるレーザ光源を設けるとともに、アナモフィックプリズムによって前記レーザ光源から出射される光ビームの強度分布の形状を楕円形から円形となるように補正を行なうことが必要となる。
また、このような光ヘッドにおいては、前記複数の光源から出射される光ビームを１つの対物レンズで光ディスクに集光するために、各光源から出射される光ビームを前記対物レンズに導く光路を合成する機能を前記アナモフィックプリズムに持たせることが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなアナモフィックプリズムは、色消し条件を満足させるために異なる屈折率を有する２種類の硝材からなる２つのプリズムを所定の角度で接合して構成されている。このため、各光源の配置の自由度が少なく光ヘッドを設計する上で不利であった。
また、同様の原因により前記各光源の光量を制御するために各光ビームの光量を検出する光量検出器の配置についても自由度が少なかった。
また、このようなアナモフィックプリズムを用いた構成の場合、アナモフィックプリズムが温度環境の変化などにより位置ずれを生じると光路の角度ずれが発生しやすい。このため、光路の角度ずれの発生を抑制できる構成が望まれている。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は互いに異なる２波長の光源を用いる場合に各光源や光量検出器の配置の自由度を高めることができ、光路の角度ずれの発生を抑制する上で有利なプリズム、光ヘッドおよび記録再生装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリズムは上記目的を達成するため、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、前記第３のプリズムには光ビームが入射される第５の面と、前記第４の面に接合される第６の面と、光ビームが出射される第７の面とが形成され、前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順に通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されていることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備えた光ヘッドであって、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには第１の光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第１のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、前記第３のプリズムには第２の光ビームが入射される第５の面と、前記第２のプリズムの第４の面に接合される第６の面と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面とが形成され、前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順で通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の記録再生装置は、光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、光を照射し、前記光記録媒体からの反射光を検出する光ヘッドと、前記光ヘッドからの検出信号に基づいて再生信号を生成する再生信号処理回路とを有し、前記光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備え、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには第１の光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第１のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、前記第３のプリズムには第２の光ビームが入射される第５の面と、前記第２のプリズムの第４の面に接合される第６の面と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面とが形成され、前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順で通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
そのため、本発明によれば、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順に通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成されるとともに、前記第２の光ビームが前記第５の面から入射してビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射するように導く第２の光路が形成される。
【０００８】
また、本発明のプリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射される第１の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とで境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射し偶数回反射された後、第５の面から出射する第２の光路が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備えた光ヘッドであって、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、第２の屈折率を有する第２のプリズムとを接合し、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには第２のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と、第２の面および第３の面で構成される境界面とで屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、前記第２の光路は前記第２の光ビームを偶数回反射するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の記録再生装置は、光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、光を照射し、前記光記録媒体からの反射光を検出する光ヘッドと、前記光ヘッドからの検出信号に基づいて再生信号を生成する再生信号処理回路とを有し、前記光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備え、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、第２の屈折率を有する第２のプリズムとを接合し、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには第２のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と、第２の面および第３の面で構成される境界面とで屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、前記第２の光路は前記第２の光ビームを偶数回反射するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
そのため、本発明によれば、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が構成されるとともに、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して偶数回反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路とが構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプリズム、光ヘッド及び記録再生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態における光ヘッドを組み込んだ光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。なお、図２に示す光ディスク記録再生装置は、以下に説明する光ヘッドを搭載することが可能な記録再生装置の一例である。本例において、前記光ヘッドは、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの記録および／または再生を行なうように構成されているものとする。
【００１３】
図２において、この記録再生装置１０１は、光記録媒体としての光ディスク１０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、光ヘッド１０４と、その駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。ここで、スピンドルモータ１０３は、システムコントローラ１０７及びサーボ制御回路１０９により駆動制御され、所定の回転数で回転される。
【００１４】
信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ヘッド１０４は、信号変調およびＥＣＣブロック１０８の指令に従って、回転する光ディスク１０２の信号記録面に対して、それぞれ光照射を行う。このような光照射により光ディスク１０２に対する記録、再生が行われる。
この光ヘッド１０４は、後述するように、光ディスクの種別（ＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ）と、光ディスクの記録面に対して情報信号を記録する記録モードおよび光ディスクの記録面から情報信号を再生する再生モードのいずれかとに応じて必要な波長と強度の光ビームを照射するように構成されている。
また、光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の信号記録面からの反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームに対応する信号をプリアンプ部１２０に供給する。
【００１５】
プリアンプ部１２０は、各光ビームに対応する信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成できるように構成されている。再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、サーボ制御回路１０９、信号変調及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
これにより、復調された記録信号は、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。これにより、外部コンピュータ１３０等は光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるようになっている。
【００１６】
また、オーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
上記光ヘッド１０４には、例えば光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで、移動させるための送りモータ１０５が接続されている。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ヘッド１０４の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御回路１０９により行われる。
【００１７】
また、レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４におけるレーザ光源を制御するものであり、光ディスクの種別に応じてレーザ光源を切り替えるとともに、レーザ光源の出力パワーを記録モード時と再生モード時とで制御する動作を行なう。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図である。
図１において、光ヘッド１０４は、第１のレーザ光源１（第１の光源）、半波長板を含むグレーティング素子２、偏光ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５、立ち上げミラー６、対物レンズ７、マルチレンズ９、光検出手段１０、コリメータレンズ１１、反射プリズム１２、フォトディテクタを備える第２のレーザ光源１３（第２の光源）、２波長対応の１／４波長板２６、第１の光量検出器２７、第２の光量検出器２８などを備えており、これらの各光学部品が不図示のホルダにマウントされて構成されている。
なお、トラッキングエラー信号の生成やフォーカスエラー信号の生成については従来公知の様々な方法を用いることができるが、本例においては、トラッキングエラー信号は３ビーム法によって生成され、フォーカスエラー信号はディファレンシャルプッシュプル法によって生成されるものとして説明する。
【００１９】
光ヘッド１０４において、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームはグレーティング素子２、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５、１／４波長板２６、立ち上げミラー６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６、プリズム５、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ３、マルチレンズ９を介して前記光検出手段１０に導かれる。また、コリメータレンズ４からプリズム５に入射された光ビームの一部はプリズム５で反射されて前記第１の光量検出器２７に導かれる。
また、光ヘッド１０４において、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは反射プリズム１２、コリメータレンズ１１、プリズム５、１／４波長板２６、立ち上げミラー６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６、プリズム５、コリメータレンズ１１、反射プリズム１２を介して前記第２のレーザ光源１３のフォトディテクタに導かれる。また、コリメータレンズ１１からプリズム５に入射された光の一部はプリズム５を透過して前記第２の光量検出器２８に導かれる。
【００２０】
前記第１のレーザ光源１は、ＤＶＤに対応する波長（例えば６６０ｎｍ）の光ビーム（第１の光ビーム）を前記グレーティング素子２に向けて出射するように構成されている。
前記グレーティング素子２は、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームを回折させることにより、３つの光ビームを生成して出射するとともに、これら光ビームの偏光面を９０度回転させることによりこれら光ビームをＰ偏光からＳ偏光に変換する。
前記ビームスプリッタ３は、前記グレーティング素子２から導かれたＳ偏光の光ビームを反射してコリメータレンズ４に導くとともに、前記コリメータレンズ４から導かれたＰ偏光の反射光ビームを透過してマルチレンズ９に導くように構成されている。
前記コリメータレンズ４は、ビームスプリッタ３から導かれる光ビームを平行光として出射するように構成されている。
前記プリズム５の構成については後述する。
前記第２のレーザ光源１３は、ＣＤに対応する波長（例えば７８５ｎｍ）の光ビーム（第２の光ビーム）を反射プリズム１２に向けて出射するように構成され、かつ、前記反射プリズム１２から導かれた反射光ビームを前記フォトディテクタに導くフォログラム１３Ａが設けられている。
前記フォトディテクタは、前記フォログラム１３Ａを介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００２１】
前記コリメータレンズ１１は、前記反射プリズム１２によって導かれたレーザ光を平行光として出射するように構成されている。
前記１／４波長板２６は、光ビームが該１／４波長板２６を往復で通過することにより、Ｐ偏光からＳ偏光に変換されるように構成されている。すなわち、前記プリズム５から往路で入射される光ビームの偏光面に対して光ディスク１０２で反射され対物レンズ７、立ち上げミラー６を介して復路で通過した反射光ビームの偏光面が９０度回転するように構成されている。
【００２２】
図３に示すように、前記立ち上げミラー６は、１／４波長板２６から導かれた光ビームを対物レンズ７に反射して導くと共に、対物レンズ７から導かれた反射光ビームを１／４波長板２６に反射して導くように構成されている。
前記対物レンズ７は、前記立ち上げミラー６から出射された光ビームを集光して前記光ディスク１０２の記録面に照射するとともに、光ディスク１０２から反射された反射光ビームを立ち上げミラー６に向けて出射するように構成されている。
【００２３】
前記マルチレンズ９は、前記ビームスプリッタ３を透過した反射光ビームに非点収差を与えて光検出手段１０に導くように構成されている。
前記光検出手段１０は、前記マルチレンズ９を介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００２４】
前記第１の光量検出器２７は、前記プリズム５で反射された光ビームを受光して得た検出信号を前記レーザ制御部１２１に出力する。前記レーザ制御部１２１は、前記検出信号に基づいて前記第１のレーザ光源１の出力パワーを制御する。
前記第２の光量検出器２８は、前記プリズム５を透過した光ビームを受光して得た検出信号を前記レーザ制御部１２１に出力する。前記レーザ制御部１２１は、前記検出信号に基づいて前記第２のレーザ光源１３の出力パワーを制御する。
【００２５】
次に、プリズム５の構成について図１、図４を参照して詳細に説明する。
プリズム５は、第１のプリズム５ａと、第２のプリズム５ｂと、第３のプリズム５ｃとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ａは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｂ、５ｃは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムを通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されている。
【００２６】
前記第１のプリズム５ａは、前記コリメータレンズ４から第１の光ビームが入射される第１の面５１と、前記第２のプリズム５ｂに接合される第２の面５２とを含んで形成されている。
前記第２のプリズム５ｂは、前記第１のプリズム５ａの第２の面５２に接合される第３の面５３と、第３のプリズム５ｃに接合される第４の面５４と、反射面５８とを含んで形成されている。前記第２の面５２と第３の面５３によって第１、第２のプリズム５２、５３の境界面が構成されている。
前記第３のプリズム５ｃは、前記第２の光ビームが入射される第５の面５５と、前記第２のプリズム５ｂの第４の面５４に接合される第６の面５６と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面５７とを含んで形成されている。
【００２７】
前記第４の面５４と第６の面５６の間にはビームスプリッタ膜２３が形成されている。前記ビームスプリッタ膜２３は、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光の一部を反射し、Ｐ偏光はほぼ透過するように構成され、第２の光ビーム２４については、ほぼ透過するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００２８】
以上のように構成された光ヘッド１０４の作用について図１、図２、図４を参照して説明する。
まず、光ディスク１０２がＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒであって、再生を行なう際の動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオン、第２のレーザ光源１３をオフとする。
これにより、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記グレーティング素子２によって回折されることにより３つの光ビームに分離され、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４を介してプリズム５の第１の面５１に入射される。
ここで、Ｓ偏光である前記第１の光ビームの一部が前記第１の面５１で反射されて第１の光量検出器２７に導かれる。第１の光ビームの大部分は、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、反射面５８で反射され前記ビームスプリッタ膜２３を通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５によって、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路が形成されている。
【００２９】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６を介してプリズム５の第７の面５７に入射され、上記と逆の経路をたどって第１の面５１からコリメータレンズ４に向けて出射される。コリメータレンズ４を通過した反射光ビームは、前記１／４波長板２６を往復することでＰ偏光になっているためビームスプリッタ８を通過し収束レンズ９を介して光検出手段１０に導かれる。
これにより、反射光ビームは、光検出手段１０によって検出されることにより検出信号が生成され、該検出信号は、前記プリアンプ１２０、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８によって再生され、インターフェース１１１を介して外部に出力される。
また、フォーカスエラー信号は光検出手段１１によって非点収差法により検出され、トラッキングエラー信号は光検出手段１１によってＤＰＰ法によって検出される。前記サーボ制御部１０９は、プリアンプ１２０によって増幅されたこれらエラー信号に基づいて前記光ヘッド１０４のフォーカスおよびトラッキングのサーボ制御を行なう。
【００３０】
次に光ヘッドの動作について説明するが、光ヘッドの再生動作と記録動作とでは第１、第２の光源から出射される光ビームと、光ディスクからの反射光ビームの光路についての相違はないため、以下に示す第１乃至第５の実施の形態では再生動作についてのみ説明することにする。
まず、ＣＤまたはＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオフ、第２のレーザ光源１３をオンとする。
これにより、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、前記フォログラム１３Ａ、反射プリズム１２、コリメータレンズ１１、を介してプリズム５の第５の面５５に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、Ｐ偏光であるため、その一部（光ビーム２５）がビームスプリッタ膜２３、前記境界面を通過して第１の面５１から出射され第２の光量検出器２８に導かれる。第２の光ビームの大部分は、前記ビームスプリッタ膜２３で反射されることにより第２の光ビーム２１として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５によって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されている。
第２の光ビームについてはビーム形状の補正はなされないが、これはＣＤの記録密度が低く、ビーム形状の補正を行なう必要がないためである。
【００３１】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６を介してプリズム５の第７の面５７に入射され、上記と逆の経路をたどって第５の面５５からコリメータレンズ１１に向けて出射される。コリメータレンズ１１を通過した反射光ビームは、反射プリズム１２によってフォログラム１３Ａを介して前記光検出手段に導かれる。
これ以降の動作はＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの再生時と同様であるため説明を割愛する。
【００３２】
上述した第１の実施の形態によれば、前記第１の光ビームのビーム形状の補正を前記第１、第２のプリズム５ａ、５ｂで行ない、前記第１、第２の光ビームの光路の合成を第２、第３のプリズム５ｂ、５ｃの境界に設けたビームスプリッタ膜で行なう構成とした。このため、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５に対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、第１、第２のレーザ光源から出射された第１、第２の光ビームをプリズム５によって反射または透過させて第１、第２の光量検出器に導く構成としたため、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５に対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
【００３３】
次に第２の実施の形態について説明する。
図５は第２の実施の形態におけるプリズムの構成を示す説明図である。
第２の実施の形態のプリズム５Ａは、第１の実施の形態の構成の一部を変更したものであり、第１の実施の形態のプリズム５と異なるのは、ビームスプリッタ膜の構成と、光量検出器が第１、第２の光ビームに対して共通に設けられている点である。
以下では、図５において図４と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる点について重点的に説明する。
図５に示すように、プリズム５Ａは、第１のプリズム５ｄと、第２のプリズム５ｅと、第３のプリズム５ｆとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ｄは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｅ、５ｆは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることは第１の実施の形態と同様である。
第２のプリズム５ｅの第４面５４と第３のプリズム５ｆの第６面５６との間にはビームスプリッタ膜２３Ａが設けられている。前記ビームスプリッタ膜２３Ａは、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光を透過するとともに、Ｓ偏光はほぼ透過しかつ一部を反射するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
【００３４】
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光およびＰ偏光を透過するように構成され、第２の光ビーム２４については、ほぼ透過するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００３５】
上記構成によれば、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記プリズム５Ａの第１の面５１に入射され、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、反射面５８で反射され前記ビームスプリッタ膜２３Ａに入射される。前記第１の光ビームは、Ｓ偏光であるため第１の光ビームの一部は、ビームスプリッタ膜２３で反射されて、前記第３、第２、第１の面５３、５２、５１の順で通過して光量検出器２８Ａに導かれる。第１の光ビームの大部分はこのビームスプリッタ膜２３Ａを通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５Ａによって、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路が形成されている。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００３６】
また、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、プリズム５Ａの第５の面５５に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、Ｐ偏光であるため、その一部（光ビーム２５）がビームスプリッタ膜２３Ａ、前記境界面を通過して第１の面５１から出射され第２の光量検出器２８に導かれる。第２の光ビームの大部分は、前記ビームスプリッタ膜２３Ａで反射されることにより第２の光ビーム２１として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５Ａによって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されている。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００３７】
上述した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５Ａに対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度や、前記プリズム５Ａに対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
さらに、第２の実施の形態によれば、第１、第２の光ビームの光量を検出する光量検出手段を第１、第２の光ビームで共用としたため、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に部品点数を減らすことができ部品コストを削減する上で有利である。
【００３８】
次に第３の実施の形態について説明する。
図６は第３の実施の形態におけるプリズムの構成を示す説明図である。
第３の実施の形態のプリズム５Ｂは、第１の実施の形態の構成の一部を変更したものであり、第１の実施の形態のプリズム５と異なるのは、プリズム５Ｂ内における第１の光ビームの光路である。
以下では、図６において図４と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる点について重点的に説明する。
図６に示すように、プリズム５Ｂは、第１のプリズム５ｇと、第２のプリズム５ｈと、第３のプリズム５ｉとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ｇは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｈ、５ｉは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることは第１の実施の形態と同様である。
第２のプリズム５ｈの第４面５４と第３のプリズム５ｉの第６面５６との間にはビームスプリッタ膜２３Ｂが設けられている。前記ビームスプリッタ膜２３Ｂは、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
【００３９】
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光は一部を反射し、Ｐ偏光はほぼ透過するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００４０】
上記構成によれば、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記プリズム５Ｂの第１の面５１に入射される。
ここで、前記第１の光ビームはＳ偏光であるため、その一部が前記第１の面５１で反射されて第１の光量検出器２７に導かれる。第１の光ビームの大部分は、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、前記ビームスプリッタ膜２３を通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。すなわち、第１の実施の形態と異なり第１の光ビームはプリズム５Ｂ内で反射されることなく光ディスクへ出射される。
また、プリズム５Ｂによって、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路が形成されていることは第１の実施の形態と同様である。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００４１】
また、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、プリズム５Ｂの第５の面５５に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、Ｐ偏光であるため、その一部（光ビーム２５）がビームスプリッタ膜２３Ａ、前記境界面を通過して第２の光量検出器２８に導かれる。第２の光ビームの大部分は、前記ビームスプリッタ膜２３Ｂで反射されることにより第２の光ビーム２１として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
また、プリズム５Ｂによって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されていることは第１の実施の形態と同様である。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００４２】
上述した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５Ｂに対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度や、前記プリズム５Ｂに対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
【００４３】
次に第４の実施の形態について説明する。
図７は第４の実施の形態におけるプリズムの構成を示す説明図である。
第４の実施の形態のプリズム５Ｃは、第１の実施の形態の構成の一部を変更したものであり、第１の実施の形態のプリズム５と異なるのは、プリズム５Ｃ内における第１の光ビームの光路である。
以下では、図７において図４と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる点について重点的に説明する。
図７に示すように、プリズム５Ｃは、第１のプリズム５ｊと、第２のプリズム５ｋと、第３のプリズム５ｌとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ｊは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｋ、５ｌは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることは第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
前記第１のプリズム５ｊには、前記コリメータレンズ４から第１の光ビームが入射される第１の面５１と、前記第２のプリズム５ｋに接合される第２の面５２と、前記第１の面５１に対向して前記第１の面５１に入射された第１の光ビームを前記第２の面５２に向けて反射する反射面５９が形成されている。
前記第２のプリズム５ｋには、前記第１のプリズム５ｊの第２の面５２に接合される第３の面５３と、第３のプリズム５ｌに接合される第４の面５４と、前記第３の面５３から入射された第１の光ビームを前記第４の面５４に向けて反射する反射面５８とが形成されている。前記第２の面５２と第３の面５３によって第１、第２のプリズム５２、５３の境界面が構成されている。
前記第３のプリズム５ｌには、前記第２の光ビームが入射される第５の面５５と、前記第２のプリズム５ｋの第４の面５４に接合される第６の面５６と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面５７とが形成されている。
【００４５】
前記第４の面５４と第６の面５６の間にはビームスプリッタ膜２３が形成されている。前記ビームスプリッタ膜２３は、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光はほぼ透過し且つ一部を反射するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００４６】
上記構成によれば、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記プリズム５Ｃの第１の面５１に入射される。
ここで、前記第１の光ビームはＳ偏光であるため、その一部が前記第１の面５１で反射されて第１の光量検出器２７に導かれる。第１の光ビームの大部分は、第１の面５１を通過し前記反射面５９で反射され前記境界面へ導かれる。これにより、前記第１の光ビームは、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、前記反射面５８で反射され、ビームスプリッタ膜２３を通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。すなわち、第１の実施の形態と異なり第１の光ビームはプリズム５Ｃ内で２回反射されてから光ディスクへ出射される。
また、プリズム５Ｃによって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されていることは第１の実施の形態と同様である。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００４７】
上述した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５Ｃに対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度や、前記プリズム５Ｃに対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
さらに、第４の実施の形態では、第１の光ビームがプリズム５Ｃ内で２回反射されているため、いわゆる合わせ鏡の原理によって、第１の光ビームに対するプリズム５Ｃの角度がずれたときに第１の面に対する第１の光ビームの入射方向に対する第７の面から出射される第１の光ビームの出射方向のずれ量を抑制することができる利点がある。
【００４８】
以下これについて説明する。
図８は合わせ鏡構造の原理を示す説明図である。
図８に示すように、第１の反射面１０００と第２の反射面１００２が角度θをなして交叉した合わせ鏡構造が構成されているものとする。
この場合、入射光Ｌ１が前記第１の反射面１０００に反射され、次いで第２の反射面１００２に反射され出射光Ｌ２として出射される場合、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２がなす角度をδとすると、式（１）が成立する。
δ＝１８０°−２θ （１）
ここで、第１、第２の反射面１０００、１００２の境界線を軸線Ｘとしたとき、第１、第２の反射面１０００、１００２が該軸線Ｘ回りに回転しても前記角度δは一定のまま変らない。
【００４９】
一方、図９に示すように単一の反射面１００４に入射光Ｌ１が入射することにより反射面１００４から反射光Ｌ２が反射される場合、前記反射面１００４が角度γ傾斜すると、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２がなす角度は２γ変化することになる。
すなわち、前記合わせ鏡のように２回反射される構成の場合には、反射面が回転しても入射光に対する出射光の角度が変化しないのに対して、前記単一の反射面で１回反射される構成の場合には、反射面が回転することにより入射光に対する出射光の角度が大きく変化することが分かる。
なお、このような合わせ鏡の原理は、光が偶数回反射される構成の場合にも同様に当てはまることが知られている。
したがって、前記プリズム内を通過する光ビームが偶数回反射するように光路を設定すれば、プリズムの位置ずれに対する光ビームの角度ずれを抑制する上で有利となる。
【００５０】
次に第５の実施の形態について説明する。
図１０は第５の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図、図１１は第５の実施の形態おけるプリズムの構成を示す説明図である。
第５の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、プリズムが２つのプリズムを接合することによって構成され、第２の光ビームが前記プリズム内で２回反射されている点である。
以下では、図１０において図１と同様の部分には同一の符号を付して説明する。
図１０において、光ヘッド１０４Ａは、第１のレーザ光源１、グレーティング素子２、偏光ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５０、立ち上げミラー６、対物レンズ７、マルチレンズ９、光検出手段１０、コリメータレンズ１１、フォトディテクタを備える第２のレーザ光源１３、２波長対応の１／４波長板２６などを備えており、これらの各光学部品が不図示のホルダにマウントされて構成されている。
【００５１】
光ヘッド１０４において、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームはグレーティング素子２、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５０、立ち上げミラー６、１／４波長板２６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６、プリズム５０、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ３、マルチレンズ９を介して前記光検出手段１０に導かれる。
【００５２】
また、光ヘッド１０４Ａにおいて、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームはコリメータレンズ１１、プリズム５０、立ち上げミラー６、１／４波長板２６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６、プリズム５０、コリメータレンズ１１を介して前記第２のレーザ光源１３のフォトディテクタに導かれる。
【００５３】
前記第１のレーザ光源１は、ＤＶＤに対応する波長の光ビーム（第１の光ビーム）を前記グレーティング素子２に向けて出射するように構成されている。
前記グレーティング素子２は、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームを回折させることにより、３つの光ビームを生成して出射する。
前記ビームスプリッタ３は、前記グレーティング素子２から導かれたＰ偏光の光ビームを透過してコリメータレンズ４に導くとともに、前記コリメータレンズ４から導かれたＳ偏光の反射光ビームを反射してマルチレンズ９に導くように構成されている。
前記コリメータレンズ４は、ビームスプリッタ３から導かれる光ビームを平行光として出射するように構成されている。
前記プリズム５０の構成については後述する。
前記第２のレーザ光源１３は、ＣＤに対応する波長（７８５ｎｍ）の光ビーム（第２の光ビーム）をコリメータレンズ１１に向けて出射するように構成され、かつ、前記コリメータレンズ１１から導かれた反射光ビームを前記フォトディテクタに導くフォログラム１３Ａが設けられている。
前記フォトディテクタは、前記フォログラム１３Ａを介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００５４】
前記コリメータレンズ１１は、第２のレーザ光源１３から入射されたレーザ光を平行光として出射するように構成されている。
前記１／４波長板２６は、光ビームが該１／４波長板２６を往復で通過することにより、偏光方向を変換するように構成されている。すなわち、前記プリズム５０から往路で入射される光ビームの偏光面に対して光ディスク１０２で反射され対物レンズ７、立ち上げミラー６を介して復路で通過した反射光ビームの偏光面が９０度回転するように構成されている。
【００５５】
図１０に示すように、前記立ち上げミラー６は、プリズム５０から出射された光ビームを反射して１／４波長板２６を介して対物レンズ７に導くと共に、対物レンズ７から１／４波長板２６を介して導かれた反射光ビームを反射してプリズム５０に導くように構成されている。
前記対物レンズ７は、前記１／４波長板２６から出射された光ビームを集光して前記光ディスク１０２の記録面に照射するとともに、光ディスク１０２から反射された反射光ビームを１／４波長板２６に向けて出射するように構成されている。
【００５６】
前記マルチレンズ９は、前記ビームスプリッタ３を透過した反射光ビームに非点収差を与えて光検出手段１０に導くように構成されている。
前記光検出手段１０は、前記マルチレンズ９を介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００５７】
次に、プリズム５０の構成について図１０、図１１を参照して詳細に説明する。
プリズム５０は、第１のプリズム５０ａと、第２のプリズム５０ｂとを接合して構成されており、前記第１のプリズム５０ａは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２のプリズム５０ｂは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されている。
【００５８】
前記第１のプリズム５０ａには、前記コリメータレンズ４から第１の光ビームが入射される第１の面５００２と、前記第２のプリズム５０ｂに接合される第２の面５００４とを含んで形成されている。
前記第２のプリズム５０ｂには第１のプリズム５０ａの第２の面５００４に接合される第３の面５００６と、光ビームが入射される第４の面５００８と、第４の面５００８に入射された光ビームを反射する反射面５０１２と、光ビームが出射される第５の面５０１０とを含んで形成されている。
前記第２の面５００４と第３の面５００６によって第１、第２のプリズム５０ａ、５０ｂの境界面が構成されている。
前記第２の面５００４と第３の面５００６の間には、ビームスプリッタ膜５０１４が形成されている。前記ビームスプリッタ膜５０１４は、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を反射するように構成されている。
【００５９】
前記プリズム５０は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５００２と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００６０】
以上のように構成された光ヘッド１０４Ａの作用について図２、図１０、図１１を参照して説明する。
まず、光ディスク１０２がＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒであって、再生を行なう際の動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオン、第２のレーザ光源１３をオフとする。
これにより、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記グレーティング素子２によって回折されることにより３つの光ビームに分離され、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４を介してプリズム５０の第１の面５００２に入射される。
ここで、前記第１の光ビームは、第１の面５００２と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、前記ビームスプリッタ膜５０１４を通過して第１の光ビーム１９として第５の面５０１０から立ち上げミラー６に向けて出射される。立ち上げミラー６で反射された第１の光ビームは、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
したがって、プリズム５０によって、前記第１の光ビーム１５が前記第１の面５００２から入射して前記ビームスプリッタ膜５０１４を通過して第５の面５０１０から出射されるように導く第１の光路が構成されている。
【００６１】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６、を介してプリズム５０の第５の面５０１０に入射され、上記と逆の経路をたどって第１の面５００２からコリメータレンズ４に向けて出射される。コリメータレンズ４を通過した反射光ビームは、前記１／４波長板２６を往復することで偏光方向が変換されているためビームスプリッタ３で反射され収束レンズ９を介して光検出手段１０に導かれる。
これにより、反射光ビームは、光検出手段１０によって検出されることにより検出信号が生成され、該検出信号は、前記プリアンプ１２０、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８によって再生され、インターフェース１１１を介して外部に出力される。
また、フォーカスエラー信号は光検出手段１０によって非点収差法により検出され、トラッキングエラー信号は光検出手段１０によってＤＰＰ法によって検出される。前記サーボ制御部１０９は、プリアンプ１２０によって増幅されたこれらエラー信号に基づいて前記光ヘッド１０４のフォーカスおよびトラッキングのサーボ制御を行なう。
【００６２】
次に、ＣＤまたはＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオフ、第２のレーザ光源１３をオンとする。
これにより、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、前記フォログラム１３Ａによって回折されることにより３つの光ビームに分離され、コリメータレンズ１１、プリズム５０の第４の面５００８に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、第４の面５００８を通過し反射面５０１２およびビームスプリッタ膜５０１４でこの順に２回反射され第２の光ビーム２１として第５の面５０１０から立ち上げミラー６に向けて出射される。立ち上げミラー６で反射された第２の光ビームは、１／４波長板２６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
したがって、プリズム５０によって、前記第２の光ビーム２０が前記第４の面５００８から入射して前記反射面５０１２と前記ビームスプリッタ膜５０１４でこの順に２回反射され第５の面５０１０から出射されるように導く第２の光路とが構成されている。
【００６３】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６を介してプリズム５０の第５の面５０１０に入射される。この反射光ビームは、前記１／４波長板２６を往復することで偏光方向が変換されているため、前記ビームスプリッタ５０１４で反射され第５の面５０１０からコリメータレンズ１１に向けて出射される。コリメータレンズ１１を通過した反射光ビームは、フォログラム１３Ａを介して前記光検出手段に導かれる。
これ以降の動作はＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの再生時と同様であるため説明を割愛する。
第２の光ビームについてはビーム形状の補正はなされないが、これはＣＤの記録密度が低く、ビーム形状の補正を行なう必要がないためである。
【００６４】
上述した第５の実施の形態によれば、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に、第２の光ビームがプリズム５０内で２回反射されているため、前述した合わせ鏡の原理によって、第２の光ビームに対するプリズム５０の角度がずれたときに第４の面に対する第２の光ビームの入射方向に対する第５の面から出射される第２の光ビームの出射方向のずれ量を抑制することができる。
これにより、光ディスク上に結像されるビームスポットの品質向上、デフォーカスの発生抑制、信号読み取り性能の向上を図ることができ、量産性を向上させる上で有利である。
また、前記第２の光ビームをプリズム内の光路で２回反射する構成とした。このため、前記プリズムによって構成される第１、第２の光ビームの光路を構成する際の自由度を増すことができ、これにより前記プリズムに対する第１、第２のレーザ光源の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
【００６５】
上述した第５の実施の形態では、前記プリズムにおいて、第２の光ビームが前記第４の面から入射し２回反射された後、第５の面から出射する第２の光路を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２の光ビームの反射は偶数回であればよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプリズム、光ヘッドおよび記録再生装置によれば、波長の異なる２つの光ビームを用いた信号の記録および／または再生を行なうにあたって、光源や光量検出器の配置の自由度を高めることができ、光路の角度ずれの発生を抑制する上で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における光ヘッドを組み込んだ光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系の対物レンズ近傍の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図８】合わせ鏡構造の原理を示す説明図である。
【図９】単一反射面における入射光と反射光の関係を示す説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【符号の説明】
１……第１のレーザ光源、５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５０……プリズム、７……対物レンズ、１３……第２のレーザ光源、２３……ビームスプリッタ膜、５１……第１の面、５２……第２の面、５３……第３の面、５４……第４の面、５５……第５の面、５６……第６の面、５７……第７の面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体に対して各種情報の記録再生を行なう記録再生装置、この記録再生装置等の各種光学機器に設けられる光ヘッド、光ヘッドに用いられるプリズムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、波長７８０ｎｍで規格化された光ディスク（ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ）、波長６５０ｎｍで規格化された光ディスク（ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ）が実用化されている。
これら記録・再生に用いる光ビームの波長が異なる複数種類の光ディスクを１つの光ヘッドで記録・再生するためには、それぞれの光ディスクに対応した波長の光ビームを出射する複数の半導体レーザから構成されるレーザ光源を設けるとともに、アナモフィックプリズムによって前記レーザ光源から出射される光ビームの強度分布の形状を楕円形から円形となるように補正を行なうことが必要となる。
また、このような光ヘッドにおいては、前記複数の光源から出射される光ビームを１つの対物レンズで光ディスクに集光するために、各光源から出射される光ビームを前記対物レンズに導く光路を合成する機能を前記アナモフィックプリズムに持たせることが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなアナモフィックプリズムは、色消し条件を満足させるために異なる屈折率を有する２種類の硝材からなる２つのプリズムを所定の角度で接合して構成されている。このため、各光源の配置の自由度が少なく光ヘッドを設計する上で不利であった。
また、同様の原因により前記各光源の光量を制御するために各光ビームの光量を検出する光量検出器の配置についても自由度が少なかった。
また、このようなアナモフィックプリズムを用いた構成の場合、アナモフィックプリズムが温度環境の変化などにより位置ずれを生じると光路の角度ずれが発生しやすい。このため、光路の角度ずれの発生を抑制できる構成が望まれている。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は互いに異なる２波長の光源を用いる場合に各光源や光量検出器の配置の自由度を高めることができ、光路の角度ずれの発生を抑制する上で有利なプリズム、光ヘッドおよび記録再生装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリズムは上記目的を達成するため、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、前記第３のプリズムには光ビームが入射される第５の面と、前記第４の面に接合される第６の面と、光ビームが出射される第７の面とが形成され、前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順に通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されていることを特徴とする。
【０００５】
また、本発明の光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備えた光ヘッドであって、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには第１の光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第１のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、前記第３のプリズムには第２の光ビームが入射される第５の面と、前記第２のプリズムの第４の面に接合される第６の面と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面とが形成され、前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順で通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の記録再生装置は、光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、光を照射し、前記光記録媒体からの反射光を検出する光ヘッドと、前記光ヘッドからの検出信号に基づいて再生信号を生成する再生信号処理回路とを有し、前記光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備え、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには第１の光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第１のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、前記第３のプリズムには第２の光ビームが入射される第５の面と、前記第２のプリズムの第４の面に接合される第６の面と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面とが形成され、前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順で通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されていることを特徴とする。
【０００７】
そのため、本発明によれば、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順に通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成されるとともに、前記第２の光ビームが前記第５の面から入射してビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射するように導く第２の光路が形成される。
【０００８】
また、本発明のプリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２のプリズムとを備え、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには前記第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射される第１の光路が形成され、前記第２の面と第３の面とで境界面が構成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射し偶数回反射された後、第５の面から出射する第２の光路が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備えた光ヘッドであって、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、第２の屈折率を有する第２のプリズムとを接合し、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには第２のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と、第２の面および第３の面で構成される境界面とで屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、前記第２の光路は前記第２の光ビームを偶数回反射するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の記録再生装置は、光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、光を照射し、前記光記録媒体からの反射光を検出する光ヘッドと、前記光ヘッドからの検出信号に基づいて再生信号を生成する再生信号処理回路とを有し、前記光ヘッドは、互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備え、前記プリズムは、第１の屈折率を有する第１のプリズムと、第２の屈折率を有する第２のプリズムとを接合し、前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、前記第２のプリズムには第２のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が形成され、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、前記第１の光ビームが前記第１の面と、第２の面および第３の面で構成される境界面とで屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、前記第２の光路は前記第２の光ビームを偶数回反射するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
そのため、本発明によれば、前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が構成されるとともに、前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して偶数回反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路とが構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるプリズム、光ヘッド及び記録再生装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図２は、本発明の第１の実施の形態における光ヘッドを組み込んだ光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。なお、図２に示す光ディスク記録再生装置は、以下に説明する光ヘッドを搭載することが可能な記録再生装置の一例である。本例において、前記光ヘッドは、ＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒの記録および／または再生を行なうように構成されているものとする。
【００１３】
図２において、この記録再生装置１０１は、光記録媒体としての光ディスク１０２を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ１０３と、光ヘッド１０４と、その駆動手段としての送りモータ１０５とを備えている。ここで、スピンドルモータ１０３は、システムコントローラ１０７及びサーボ制御回路１０９により駆動制御され、所定の回転数で回転される。
【００１４】
信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８は、信号の変調、復調及びＥＣＣ（エラー訂正符号）の付加を行う。光ヘッド１０４は、信号変調およびＥＣＣブロック１０８の指令に従って、回転する光ディスク１０２の信号記録面に対して、それぞれ光照射を行う。このような光照射により光ディスク１０２に対する記録、再生が行われる。
この光ヘッド１０４は、後述するように、光ディスクの種別（ＤＶＤ、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ）と、光ディスクの記録面に対して情報信号を記録する記録モードおよび光ディスクの記録面から情報信号を再生する再生モードのいずれかとに応じて必要な波長と強度の光ビームを照射するように構成されている。
また、光ヘッド１０４は、光ディスク１０２の信号記録面からの反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームに対応する信号をプリアンプ部１２０に供給する。
【００１５】
プリアンプ部１２０は、各光ビームに対応する信号に基づいてフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、ＲＦ信号等を生成できるように構成されている。再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、サーボ制御回路１０９、信号変調及びＥＣＣブロック１０８等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
これにより、復調された記録信号は、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース１１１を介して外部コンピュータ１３０等に送出される。これにより、外部コンピュータ１３０等は光ディスク１０２に記録された信号を再生信号として受け取ることができるようになっている。
【００１６】
また、オーディオ・ビジュアル用であれば、Ｄ／Ａ，Ａ／Ｄ変換器１１２のＤ／Ａ変換部でデジタル／アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部１１３に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部１１３でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部１１４を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
上記光ヘッド１０４には、例えば光ディスク１０２上の所定の記録トラックまで、移動させるための送りモータ１０５が接続されている。スピンドルモータ１０３の制御と、送りモータ１０５の制御と、光ヘッド１０４の対物レンズを保持する二軸アクチュエータのフォーカシング方向及びトラッキング方向の制御は、それぞれサーボ制御回路１０９により行われる。
【００１７】
また、レーザ制御部１２１は、光ヘッド１０４におけるレーザ光源を制御するものであり、光ディスクの種別に応じてレーザ光源を切り替えるとともに、レーザ光源の出力パワーを記録モード時と再生モード時とで制御する動作を行なう。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図である。
図１において、光ヘッド１０４は、第１のレーザ光源１（第１の光源）、半波長板を含むグレーティング素子２、偏光ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５、立ち上げミラー６、対物レンズ７、マルチレンズ９、光検出手段１０、コリメータレンズ１１、反射プリズム１２、フォトディテクタを備える第２のレーザ光源１３（第２の光源）、２波長対応の１／４波長板２６、第１の光量検出器２７、第２の光量検出器２８などを備えており、これらの各光学部品が不図示のホルダにマウントされて構成されている。
なお、トラッキングエラー信号の生成やフォーカスエラー信号の生成については従来公知の様々な方法を用いることができるが、本例においては、トラッキングエラー信号は３ビーム法によって生成され、フォーカスエラー信号はディファレンシャルプッシュプル法によって生成されるものとして説明する。
【００１９】
光ヘッド１０４において、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームはグレーティング素子２、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５、１／４波長板２６、立ち上げミラー６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６、プリズム５、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ３、マルチレンズ９を介して前記光検出手段１０に導かれる。また、コリメータレンズ４からプリズム５に入射された光ビームの一部はプリズム５で反射されて前記第１の光量検出器２７に導かれる。
また、光ヘッド１０４において、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは反射プリズム１２、コリメータレンズ１１、プリズム５、１／４波長板２６、立ち上げミラー６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６、プリズム５、コリメータレンズ１１、反射プリズム１２を介して前記第２のレーザ光源１３のフォトディテクタに導かれる。また、コリメータレンズ１１からプリズム５に入射された光の一部はプリズム５を透過して前記第２の光量検出器２８に導かれる。
【００２０】
前記第１のレーザ光源１は、ＤＶＤに対応する波長（例えば６６０ｎｍ）の光ビーム（第１の光ビーム）を前記グレーティング素子２に向けて出射するように構成されている。
前記グレーティング素子２は、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームを回折させることにより、３つの光ビームを生成して出射するとともに、これら光ビームの偏光面を９０度回転させることによりこれら光ビームをＰ偏光からＳ偏光に変換する。
前記ビームスプリッタ３は、前記グレーティング素子２から導かれたＳ偏光の光ビームを反射してコリメータレンズ４に導くとともに、前記コリメータレンズ４から導かれたＰ偏光の反射光ビームを透過してマルチレンズ９に導くように構成されている。
前記コリメータレンズ４は、ビームスプリッタ３から導かれる光ビームを平行光として出射するように構成されている。
前記プリズム５の構成については後述する。
前記第２のレーザ光源１３は、ＣＤに対応する波長（例えば７８５ｎｍ）の光ビーム（第２の光ビーム）を反射プリズム１２に向けて出射するように構成され、かつ、前記反射プリズム１２から導かれた反射光ビームを前記フォトディテクタに導くフォログラム１３Ａが設けられている。
前記フォトディテクタは、前記フォログラム１３Ａを介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００２１】
前記コリメータレンズ１１は、前記反射プリズム１２によって導かれたレーザ光を平行光として出射するように構成されている。
前記１／４波長板２６は、光ビームが該１／４波長板２６を往復で通過することにより、Ｐ偏光からＳ偏光に変換されるように構成されている。すなわち、前記プリズム５から往路で入射される光ビームの偏光面に対して光ディスク１０２で反射され対物レンズ７、立ち上げミラー６を介して復路で通過した反射光ビームの偏光面が９０度回転するように構成されている。
【００２２】
図３に示すように、前記立ち上げミラー６は、１／４波長板２６から導かれた光ビームを対物レンズ７に反射して導くと共に、対物レンズ７から導かれた反射光ビームを１／４波長板２６に反射して導くように構成されている。
前記対物レンズ７は、前記立ち上げミラー６から出射された光ビームを集光して前記光ディスク１０２の記録面に照射するとともに、光ディスク１０２から反射された反射光ビームを立ち上げミラー６に向けて出射するように構成されている。
【００２３】
前記マルチレンズ９は、前記ビームスプリッタ３を透過した反射光ビームに非点収差を与えて光検出手段１０に導くように構成されている。
前記光検出手段１０は、前記マルチレンズ９を介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００２４】
前記第１の光量検出器２７は、前記プリズム５で反射された光ビームを受光して得た検出信号を前記レーザ制御部１２１に出力する。前記レーザ制御部１２１は、前記検出信号に基づいて前記第１のレーザ光源１の出力パワーを制御する。
前記第２の光量検出器２８は、前記プリズム５を透過した光ビームを受光して得た検出信号を前記レーザ制御部１２１に出力する。前記レーザ制御部１２１は、前記検出信号に基づいて前記第２のレーザ光源１３の出力パワーを制御する。
【００２５】
次に、プリズム５の構成について図１、図４を参照して詳細に説明する。
プリズム５は、第１のプリズム５ａと、第２のプリズム５ｂと、第３のプリズム５ｃとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ａは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｂ、５ｃは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムを通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されている。
【００２６】
前記第１のプリズム５ａは、前記コリメータレンズ４から第１の光ビームが入射される第１の面５１と、前記第２のプリズム５ｂに接合される第２の面５２とを含んで形成されている。
前記第２のプリズム５ｂは、前記第１のプリズム５ａの第２の面５２に接合される第３の面５３と、第３のプリズム５ｃに接合される第４の面５４と、反射面５８とを含んで形成されている。前記第２の面５２と第３の面５３によって第１、第２のプリズム５２、５３の境界面が構成されている。
前記第３のプリズム５ｃは、前記第２の光ビームが入射される第５の面５５と、前記第２のプリズム５ｂの第４の面５４に接合される第６の面５６と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面５７とを含んで形成されている。
【００２７】
前記第４の面５４と第６の面５６の間にはビームスプリッタ膜２３が形成されている。前記ビームスプリッタ膜２３は、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光の一部を反射し、Ｐ偏光はほぼ透過するように構成され、第２の光ビーム２４については、ほぼ透過するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００２８】
以上のように構成された光ヘッド１０４の作用について図１、図２、図４を参照して説明する。
まず、光ディスク１０２がＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒであって、再生を行なう際の動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオン、第２のレーザ光源１３をオフとする。
これにより、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記グレーティング素子２によって回折されることにより３つの光ビームに分離され、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４を介してプリズム５の第１の面５１に入射される。
ここで、Ｓ偏光である前記第１の光ビームの一部が前記第１の面５１で反射されて第１の光量検出器２７に導かれる。第１の光ビームの大部分は、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、反射面５８で反射され前記ビームスプリッタ膜２３を通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５によって、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路が形成されている。
【００２９】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６を介してプリズム５の第７の面５７に入射され、上記と逆の経路をたどって第１の面５１からコリメータレンズ４に向けて出射される。コリメータレンズ４を通過した反射光ビームは、前記１／４波長板２６を往復することでＰ偏光になっているためビームスプリッタ８を通過し収束レンズ９を介して光検出手段１０に導かれる。
これにより、反射光ビームは、光検出手段１０によって検出されることにより検出信号が生成され、該検出信号は、前記プリアンプ１２０、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８によって再生され、インターフェース１１１を介して外部に出力される。
また、フォーカスエラー信号は光検出手段１１によって非点収差法により検出され、トラッキングエラー信号は光検出手段１１によってＤＰＰ法によって検出される。前記サーボ制御部１０９は、プリアンプ１２０によって増幅されたこれらエラー信号に基づいて前記光ヘッド１０４のフォーカスおよびトラッキングのサーボ制御を行なう。
【００３０】
次に光ヘッドの動作について説明するが、光ヘッドの再生動作と記録動作とでは第１、第２の光源から出射される光ビームと、光ディスクからの反射光ビームの光路についての相違はないため、以下に示す第１乃至第５の実施の形態では再生動作についてのみ説明することにする。
まず、ＣＤまたはＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオフ、第２のレーザ光源１３をオンとする。
これにより、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、前記フォログラム１３Ａ、反射プリズム１２、コリメータレンズ１１、を介してプリズム５の第５の面５５に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、Ｐ偏光であるため、その一部（光ビーム２５）がビームスプリッタ膜２３、前記境界面を通過して第１の面５１から出射され第２の光量検出器２８に導かれる。第２の光ビームの大部分は、前記ビームスプリッタ膜２３で反射されることにより第２の光ビーム２１として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５によって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されている。
第２の光ビームについてはビーム形状の補正はなされないが、これはＣＤの記録密度が低く、ビーム形状の補正を行なう必要がないためである。
【００３１】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、立ち上げミラー６、１／４波長板２６を介してプリズム５の第７の面５７に入射され、上記と逆の経路をたどって第５の面５５からコリメータレンズ１１に向けて出射される。コリメータレンズ１１を通過した反射光ビームは、反射プリズム１２によってフォログラム１３Ａを介して前記光検出手段に導かれる。
これ以降の動作はＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの再生時と同様であるため説明を割愛する。
【００３２】
上述した第１の実施の形態によれば、前記第１の光ビームのビーム形状の補正を前記第１、第２のプリズム５ａ、５ｂで行ない、前記第１、第２の光ビームの光路の合成を第２、第３のプリズム５ｂ、５ｃの境界に設けたビームスプリッタ膜で行なう構成とした。このため、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５に対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、第１、第２のレーザ光源から出射された第１、第２の光ビームをプリズム５によって反射または透過させて第１、第２の光量検出器に導く構成としたため、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５に対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
【００３３】
次に第２の実施の形態について説明する。
図５は第２の実施の形態におけるプリズムの構成を示す説明図である。
第２の実施の形態のプリズム５Ａは、第１の実施の形態の構成の一部を変更したものであり、第１の実施の形態のプリズム５と異なるのは、ビームスプリッタ膜の構成と、光量検出器が第１、第２の光ビームに対して共通に設けられている点である。
以下では、図５において図４と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる点について重点的に説明する。
図５に示すように、プリズム５Ａは、第１のプリズム５ｄと、第２のプリズム５ｅと、第３のプリズム５ｆとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ｄは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｅ、５ｆは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることは第１の実施の形態と同様である。
第２のプリズム５ｅの第４面５４と第３のプリズム５ｆの第６面５６との間にはビームスプリッタ膜２３Ａが設けられている。前記ビームスプリッタ膜２３Ａは、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光を透過するとともに、Ｓ偏光はほぼ透過しかつ一部を反射するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
【００３４】
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光およびＰ偏光を透過するように構成され、第２の光ビーム２４については、ほぼ透過するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００３５】
上記構成によれば、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記プリズム５Ａの第１の面５１に入射され、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、反射面５８で反射され前記ビームスプリッタ膜２３Ａに入射される。前記第１の光ビームは、Ｓ偏光であるため第１の光ビームの一部は、ビームスプリッタ膜２３で反射されて、前記第３、第２、第１の面５３、５２、５１の順で通過して光量検出器２８Ａに導かれる。第１の光ビームの大部分はこのビームスプリッタ膜２３Ａを通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５Ａによって、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路が形成されている。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００３６】
また、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、プリズム５Ａの第５の面５５に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、Ｐ偏光であるため、その一部（光ビーム２５）がビームスプリッタ膜２３Ａ、前記境界面を通過して第１の面５１から出射され第２の光量検出器２８に導かれる。第２の光ビームの大部分は、前記ビームスプリッタ膜２３Ａで反射されることにより第２の光ビーム２１として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
すなわち、プリズム５Ａによって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されている。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００３７】
上述した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５Ａに対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度や、前記プリズム５Ａに対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
さらに、第２の実施の形態によれば、第１、第２の光ビームの光量を検出する光量検出手段を第１、第２の光ビームで共用としたため、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に部品点数を減らすことができ部品コストを削減する上で有利である。
【００３８】
次に第３の実施の形態について説明する。
図６は第３の実施の形態におけるプリズムの構成を示す説明図である。
第３の実施の形態のプリズム５Ｂは、第１の実施の形態の構成の一部を変更したものであり、第１の実施の形態のプリズム５と異なるのは、プリズム５Ｂ内における第１の光ビームの光路である。
以下では、図６において図４と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる点について重点的に説明する。
図６に示すように、プリズム５Ｂは、第１のプリズム５ｇと、第２のプリズム５ｈと、第３のプリズム５ｉとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ｇは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｈ、５ｉは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることは第１の実施の形態と同様である。
第２のプリズム５ｈの第４面５４と第３のプリズム５ｉの第６面５６との間にはビームスプリッタ膜２３Ｂが設けられている。前記ビームスプリッタ膜２３Ｂは、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
【００３９】
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光は一部を反射し、Ｐ偏光はほぼ透過するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００４０】
上記構成によれば、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記プリズム５Ｂの第１の面５１に入射される。
ここで、前記第１の光ビームはＳ偏光であるため、その一部が前記第１の面５１で反射されて第１の光量検出器２７に導かれる。第１の光ビームの大部分は、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、前記ビームスプリッタ膜２３を通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。すなわち、第１の実施の形態と異なり第１の光ビームはプリズム５Ｂ内で反射されることなく光ディスクへ出射される。
また、プリズム５Ｂによって、前記第１の光ビームが前記第１の面５１から入射して第２の面５２、第３の面５３、ビームスプリッタ膜２３をこれらの順に通過して第７の面５７から出射するように導く第１の光路が形成されていることは第１の実施の形態と同様である。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００４１】
また、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、プリズム５Ｂの第５の面５５に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、Ｐ偏光であるため、その一部（光ビーム２５）がビームスプリッタ膜２３Ａ、前記境界面を通過して第２の光量検出器２８に導かれる。第２の光ビームの大部分は、前記ビームスプリッタ膜２３Ｂで反射されることにより第２の光ビーム２１として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
また、プリズム５Ｂによって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されていることは第１の実施の形態と同様である。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００４２】
上述した第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５Ｂに対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度や、前記プリズム５Ｂに対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
【００４３】
次に第４の実施の形態について説明する。
図７は第４の実施の形態におけるプリズムの構成を示す説明図である。
第４の実施の形態のプリズム５Ｃは、第１の実施の形態の構成の一部を変更したものであり、第１の実施の形態のプリズム５と異なるのは、プリズム５Ｃ内における第１の光ビームの光路である。
以下では、図７において図４と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略し、第１の実施の形態と異なる点について重点的に説明する。
図７に示すように、プリズム５Ｃは、第１のプリズム５ｊと、第２のプリズム５ｋと、第３のプリズム５ｌとをこれらの順に接合して構成されており、前記第１のプリズム５ｊは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２、第３のプリズム５ｋ、５ｌは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることは第１の実施の形態と同様である。
【００４４】
前記第１のプリズム５ｊには、前記コリメータレンズ４から第１の光ビームが入射される第１の面５１と、前記第２のプリズム５ｋに接合される第２の面５２と、前記第１の面５１に対向して前記第１の面５１に入射された第１の光ビームを前記第２の面５２に向けて反射する反射面５９が形成されている。
前記第２のプリズム５ｋには、前記第１のプリズム５ｊの第２の面５２に接合される第３の面５３と、第３のプリズム５ｌに接合される第４の面５４と、前記第３の面５３から入射された第１の光ビームを前記第４の面５４に向けて反射する反射面５８とが形成されている。前記第２の面５２と第３の面５３によって第１、第２のプリズム５２、５３の境界面が構成されている。
前記第３のプリズム５ｌには、前記第２の光ビームが入射される第５の面５５と、前記第２のプリズム５ｋの第４の面５４に接合される第６の面５６と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面５７とが形成されている。
【００４５】
前記第４の面５４と第６の面５６の間にはビームスプリッタ膜２３が形成されている。前記ビームスプリッタ膜２３は、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光はほぼ反射しかつ一部を透過し、Ｓ偏光は反射するように構成されている。
また、前記第１の面５１は、第１の光ビーム１５については、Ｓ偏光はほぼ透過し且つ一部を反射するように構成されている。
前記プリズム５は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５１と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００４６】
上記構成によれば、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記プリズム５Ｃの第１の面５１に入射される。
ここで、前記第１の光ビームはＳ偏光であるため、その一部が前記第１の面５１で反射されて第１の光量検出器２７に導かれる。第１の光ビームの大部分は、第１の面５１を通過し前記反射面５９で反射され前記境界面へ導かれる。これにより、前記第１の光ビームは、第１の面５１と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、前記反射面５８で反射され、ビームスプリッタ膜２３を通過して第１の光ビーム１９として第７の面５７から１／４波長板２６に向けて出射される。１／４波長板２６を通過した第１の光ビームは、立ち上げミラー６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。すなわち、第１の実施の形態と異なり第１の光ビームはプリズム５Ｃ内で２回反射されてから光ディスクへ出射される。
また、プリズム５Ｃによって、前記第２の光ビームが前記第５の面５５から入射してビームスプリッタ膜２３で反射され第７の面５７から出射するように導く第２の光路が形成されていることは第１の実施の形態と同様である。
光ディスク１０２で反射された反射光ビームは上記と逆の光路をたどって前記光検出手段１０に導かれる。
【００４７】
上述した第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、前記ビーム形状の補正および光路の合成が可能な範囲内で前記第１乃至第３のプリズムの形状をそれぞれ変更することにより、前記プリズム５Ｃに対する第１、第２の光源１、１３の配置の自由度や、前記プリズム５Ｃに対する第１、第２の光量検出器の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
また、前記プリズムを構成する硝材の屈折率は前記第１、第２の屈折率の２種類で済むため部品コストを削減する上で有利である。
さらに、第４の実施の形態では、第１の光ビームがプリズム５Ｃ内で２回反射されているため、いわゆる合わせ鏡の原理によって、第１の光ビームに対するプリズム５Ｃの角度がずれたときに第１の面に対する第１の光ビームの入射方向に対する第７の面から出射される第１の光ビームの出射方向のずれ量を抑制することができる利点がある。
【００４８】
以下これについて説明する。
図８は合わせ鏡構造の原理を示す説明図である。
図８に示すように、第１の反射面１０００と第２の反射面１００２が角度θをなして交叉した合わせ鏡構造が構成されているものとする。
この場合、入射光Ｌ１が前記第１の反射面１０００に反射され、次いで第２の反射面１００２に反射され出射光Ｌ２として出射される場合、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２がなす角度をδとすると、式（１）が成立する。
δ＝１８０°−２θ （１）
ここで、第１、第２の反射面１０００、１００２の境界線を軸線Ｘとしたとき、第１、第２の反射面１０００、１００２が該軸線Ｘ回りに回転しても前記角度δは一定のまま変らない。
【００４９】
一方、図９に示すように単一の反射面１００４に入射光Ｌ１が入射することにより反射面１００４から反射光Ｌ２が反射される場合、前記反射面１００４が角度γ傾斜すると、入射光Ｌ１と出射光Ｌ２がなす角度は２γ変化することになる。
すなわち、前記合わせ鏡のように２回反射される構成の場合には、反射面が回転しても入射光に対する出射光の角度が変化しないのに対して、前記単一の反射面で１回反射される構成の場合には、反射面が回転することにより入射光に対する出射光の角度が大きく変化することが分かる。
なお、このような合わせ鏡の原理は、光が偶数回反射される構成の場合にも同様に当てはまることが知られている。
したがって、前記プリズム内を通過する光ビームが偶数回反射するように光路を設定すれば、プリズムの位置ずれに対する光ビームの角度ずれを抑制する上で有利となる。
【００５０】
次に第５の実施の形態について説明する。
図１０は第５の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図、図１１は第５の実施の形態おけるプリズムの構成を示す説明図である。
第５の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、プリズムが２つのプリズムを接合することによって構成され、第２の光ビームが前記プリズム内で２回反射されている点である。
以下では、図１０において図１と同様の部分には同一の符号を付して説明する。
図１０において、光ヘッド１０４Ａは、第１のレーザ光源１、グレーティング素子２、偏光ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５０、立ち上げミラー６、対物レンズ７、マルチレンズ９、光検出手段１０、コリメータレンズ１１、フォトディテクタを備える第２のレーザ光源１３、２波長対応の１／４波長板２６などを備えており、これらの各光学部品が不図示のホルダにマウントされて構成されている。
【００５１】
光ヘッド１０４において、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームはグレーティング素子２、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４、プリズム５０、立ち上げミラー６、１／４波長板２６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６、プリズム５０、コリメータレンズ４、ビームスプリッタ３、マルチレンズ９を介して前記光検出手段１０に導かれる。
【００５２】
また、光ヘッド１０４Ａにおいて、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームはコリメータレンズ１１、プリズム５０、立ち上げミラー６、１／４波長板２６によって構成される光路により対物レンズ７に導かれ、該対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。光ディスク１０２に照射された光ビームは光ディスク１０２で反射され、反射光ビームとなって対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６、プリズム５０、コリメータレンズ１１を介して前記第２のレーザ光源１３のフォトディテクタに導かれる。
【００５３】
前記第１のレーザ光源１は、ＤＶＤに対応する波長の光ビーム（第１の光ビーム）を前記グレーティング素子２に向けて出射するように構成されている。
前記グレーティング素子２は、前記第１のレーザ光源１から出射された光ビームを回折させることにより、３つの光ビームを生成して出射する。
前記ビームスプリッタ３は、前記グレーティング素子２から導かれたＰ偏光の光ビームを透過してコリメータレンズ４に導くとともに、前記コリメータレンズ４から導かれたＳ偏光の反射光ビームを反射してマルチレンズ９に導くように構成されている。
前記コリメータレンズ４は、ビームスプリッタ３から導かれる光ビームを平行光として出射するように構成されている。
前記プリズム５０の構成については後述する。
前記第２のレーザ光源１３は、ＣＤに対応する波長（７８５ｎｍ）の光ビーム（第２の光ビーム）をコリメータレンズ１１に向けて出射するように構成され、かつ、前記コリメータレンズ１１から導かれた反射光ビームを前記フォトディテクタに導くフォログラム１３Ａが設けられている。
前記フォトディテクタは、前記フォログラム１３Ａを介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００５４】
前記コリメータレンズ１１は、第２のレーザ光源１３から入射されたレーザ光を平行光として出射するように構成されている。
前記１／４波長板２６は、光ビームが該１／４波長板２６を往復で通過することにより、偏光方向を変換するように構成されている。すなわち、前記プリズム５０から往路で入射される光ビームの偏光面に対して光ディスク１０２で反射され対物レンズ７、立ち上げミラー６を介して復路で通過した反射光ビームの偏光面が９０度回転するように構成されている。
【００５５】
図１０に示すように、前記立ち上げミラー６は、プリズム５０から出射された光ビームを反射して１／４波長板２６を介して対物レンズ７に導くと共に、対物レンズ７から１／４波長板２６を介して導かれた反射光ビームを反射してプリズム５０に導くように構成されている。
前記対物レンズ７は、前記１／４波長板２６から出射された光ビームを集光して前記光ディスク１０２の記録面に照射するとともに、光ディスク１０２から反射された反射光ビームを１／４波長板２６に向けて出射するように構成されている。
【００５６】
前記マルチレンズ９は、前記ビームスプリッタ３を透過した反射光ビームに非点収差を与えて光検出手段１０に導くように構成されている。
前記光検出手段１０は、前記マルチレンズ９を介して導かれた前記反射光ビームを受光して検出信号を出力するように構成されている。前記検出信号に基づいて、ＲＦ信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号等が取り出される。
【００５７】
次に、プリズム５０の構成について図１０、図１１を参照して詳細に説明する。
プリズム５０は、第１のプリズム５０ａと、第２のプリズム５０ｂとを接合して構成されており、前記第１のプリズム５０ａは第１の屈折率ｎ１を有する硝材で形成され、前記第２のプリズム５０ｂは前記第１の屈折率ｎ１と異なる値の第２の屈折率ｎ２を有する硝材で形成されている。
前記第１の屈折率ｎ１、第２の屈折率ｎ２は、前記第１の光ビームが第１、第２のプリズムの境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されている。
【００５８】
前記第１のプリズム５０ａには、前記コリメータレンズ４から第１の光ビームが入射される第１の面５００２と、前記第２のプリズム５０ｂに接合される第２の面５００４とを含んで形成されている。
前記第２のプリズム５０ｂには第１のプリズム５０ａの第２の面５００４に接合される第３の面５００６と、光ビームが入射される第４の面５００８と、第４の面５００８に入射された光ビームを反射する反射面５０１２と、光ビームが出射される第５の面５０１０とを含んで形成されている。
前記第２の面５００４と第３の面５００６によって第１、第２のプリズム５０ａ、５０ｂの境界面が構成されている。
前記第２の面５００４と第３の面５００６の間には、ビームスプリッタ膜５０１４が形成されている。前記ビームスプリッタ膜５０１４は、無偏光膜で形成され、前記第１の光ビーム１５（波長６６０ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を透過するように構成され、前記第２の光ビーム２０（波長７８５ｎｍ）については、Ｐ偏光およびＳ偏光の双方を反射するように構成されている。
【００５９】
前記プリズム５０は、前記第１の光ビーム１５を前記第１の面５００２と、前記境界面とで屈折することにより、前記第１の光ビーム１５の強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるアナモフィックプリズムを構成するようにその形状（角度）が設定されている。
【００６０】
以上のように構成された光ヘッド１０４Ａの作用について図２、図１０、図１１を参照して説明する。
まず、光ディスク１０２がＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒであって、再生を行なう際の動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオン、第２のレーザ光源１３をオフとする。
これにより、前記第１のレーザ光源１から出射された第１の光ビームは、前記グレーティング素子２によって回折されることにより３つの光ビームに分離され、ビームスプリッタ３、コリメータレンズ４を介してプリズム５０の第１の面５００２に入射される。
ここで、前記第１の光ビームは、第１の面５００２と前記境界面とで屈折されてビーム形状が補正され、前記ビームスプリッタ膜５０１４を通過して第１の光ビーム１９として第５の面５０１０から立ち上げミラー６に向けて出射される。立ち上げミラー６で反射された第１の光ビームは、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
したがって、プリズム５０によって、前記第１の光ビーム１５が前記第１の面５００２から入射して前記ビームスプリッタ膜５０１４を通過して第５の面５０１０から出射されるように導く第１の光路が構成されている。
【００６１】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６、を介してプリズム５０の第５の面５０１０に入射され、上記と逆の経路をたどって第１の面５００２からコリメータレンズ４に向けて出射される。コリメータレンズ４を通過した反射光ビームは、前記１／４波長板２６を往復することで偏光方向が変換されているためビームスプリッタ３で反射され収束レンズ９を介して光検出手段１０に導かれる。
これにより、反射光ビームは、光検出手段１０によって検出されることにより検出信号が生成され、該検出信号は、前記プリアンプ１２０、信号変復調部及びＥＣＣブロック１０８によって再生され、インターフェース１１１を介して外部に出力される。
また、フォーカスエラー信号は光検出手段１０によって非点収差法により検出され、トラッキングエラー信号は光検出手段１０によってＤＰＰ法によって検出される。前記サーボ制御部１０９は、プリアンプ１２０によって増幅されたこれらエラー信号に基づいて前記光ヘッド１０４のフォーカスおよびトラッキングのサーボ制御を行なう。
【００６２】
次に、ＣＤまたはＣＤ−Ｒの再生動作について説明する。
この場合、レーザ制御部１２１は、第１のレーザ光源１をオフ、第２のレーザ光源１３をオンとする。
これにより、前記第２のレーザ光源１３から出射された光ビームは、前記フォログラム１３Ａによって回折されることにより３つの光ビームに分離され、コリメータレンズ１１、プリズム５０の第４の面５００８に入射される。
前記第２の光ビーム２０は、第４の面５００８を通過し反射面５０１２およびビームスプリッタ膜５０１４でこの順に２回反射され第２の光ビーム２１として第５の面５０１０から立ち上げミラー６に向けて出射される。立ち上げミラー６で反射された第２の光ビームは、１／４波長板２６、対物レンズ７を介して光ディスク１０２に照射される。
したがって、プリズム５０によって、前記第２の光ビーム２０が前記第４の面５００８から入射して前記反射面５０１２と前記ビームスプリッタ膜５０１４でこの順に２回反射され第５の面５０１０から出射されるように導く第２の光路とが構成されている。
【００６３】
光ディスク１０２に照射される光ビームは、記録面上に照射される。これにより反射光ビームは、前記対物レンズ７、１／４波長板２６、立ち上げミラー６を介してプリズム５０の第５の面５０１０に入射される。この反射光ビームは、前記１／４波長板２６を往復することで偏光方向が変換されているため、前記ビームスプリッタ５０１４で反射され第５の面５０１０からコリメータレンズ１１に向けて出射される。コリメータレンズ１１を通過した反射光ビームは、フォログラム１３Ａを介して前記光検出手段に導かれる。
これ以降の動作はＤＶＤ、ＤＶＤ−Ｒの再生時と同様であるため説明を割愛する。
第２の光ビームについてはビーム形状の補正はなされないが、これはＣＤの記録密度が低く、ビーム形状の補正を行なう必要がないためである。
【００６４】
上述した第５の実施の形態によれば、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に、第２の光ビームがプリズム５０内で２回反射されているため、前述した合わせ鏡の原理によって、第２の光ビームに対するプリズム５０の角度がずれたときに第４の面に対する第２の光ビームの入射方向に対する第５の面から出射される第２の光ビームの出射方向のずれ量を抑制することができる。
これにより、光ディスク上に結像されるビームスポットの品質向上、デフォーカスの発生抑制、信号読み取り性能の向上を図ることができ、量産性を向上させる上で有利である。
また、前記第２の光ビームをプリズム内の光路で２回反射する構成とした。このため、前記プリズムによって構成される第１、第２の光ビームの光路を構成する際の自由度を増すことができ、これにより前記プリズムに対する第１、第２のレーザ光源の配置の自由度を高めることが可能となり、互いに異なる２波長のレーザ光源を用いる場合に光ヘッドの小型化を図る上で有利である。
【００６５】
上述した第５の実施の形態では、前記プリズムにおいて、第２の光ビームが前記第４の面から入射し２回反射された後、第５の面から出射する第２の光路を設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２の光ビームの反射は偶数回であればよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のプリズム、光ヘッドおよび記録再生装置によれば、波長の異なる２つの光ビームを用いた信号の記録および／または再生を行なうにあたって、光源や光量検出器の配置の自由度を高めることができ、光路の角度ずれの発生を抑制する上で有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における光ヘッドを組み込んだ光ディスク記録再生装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系の対物レンズ近傍の構成を示す構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【図８】合わせ鏡構造の原理を示す説明図である。
【図９】単一反射面における入射光と反射光の関係を示す説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態による光ヘッドの光学系を示す構成図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態による光ヘッドの光学系を構成するプリズムの構成図である。
【符号の説明】
１……第１のレーザ光源、５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５０……プリズム、７……対物レンズ、１３……第２のレーザ光源、２３……ビームスプリッタ膜、５１……第１の面、５２……第２の面、５３……第３の面、５４……第４の面、５５……第５の面、５６……第６の面、５７……第７の面。
Claims (24)
- 第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、
前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、
前記第２のプリズムには前記第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、
前記第３のプリズムには光ビームが入射される第５の面と、前記第４の面に接合される第６の面と、光ビームが出射される第７の面とが形成され、
前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、
第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順に通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、
第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、
前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されている、
ことを特徴とするプリズム。 - 前記第１、第２の屈折率は前記第１の光ビームが前記境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることを特徴とする請求項１記載のプリズム。
- 互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、
前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、
前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備えた光ヘッドであって、
前記プリズムは、
第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、
前記第１のプリズムには第１の光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、
前記第２のプリズムには前記第１のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、
前記第３のプリズムには第２の光ビームが入射される第５の面と、前記第２のプリズムの第４の面に接合される第６の面と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面とが形成され、
前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順で通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、
前記第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、
前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されている、
ことを特徴とする光ヘッド。 - 前記第１の光ビームの一部が前記第１の面で反射されることによって導かれる反射光の光量を検出する第１の光量検出手段を設け、該第１の光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第１の光源の光ビームの出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
- 前記第１の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜で反射されることによって導かれる反射光の光量を検出する第１の光量検出手段を設け、該第１の光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第１の光源の光ビームの出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
- 前記第２の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜を透過することによって導かれる透過光の光量を検出する第２の光量検出手段を設け、該第２の光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第２の光源の光ビームの出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
- 前記第１の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜で反射されることによって導かれる反射光と、前記第２の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜を透過することによって導かれる透過光との双方が通過する箇所に単一の光量検出手段を設け、該光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第１、第２の光源の光ビームの双方の出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項３記載の光ヘッド。
- 光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、光を照射し、前記光記録媒体からの反射光を検出する光ヘッドと、
前記光ヘッドからの検出信号に基づいて再生信号を生成する再生信号処理回路とを有し、
前記光ヘッドは、
互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、
前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、
前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備え、
前記プリズムは、
第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２、第３のプリズムとを備え、
前記第１のプリズムには第１の光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、
前記第２のプリズムには前記第１のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、第３のプリズムに接合される第４の面とが形成され、
前記第３のプリズムには第２の光ビームが入射される第５の面と、前記第２のプリズムの第４の面に接合される第６の面と、第１、第２の光ビームが出射される第７の面とが形成され、
前記第４の面と第６の面の間にはビームスプリッタ膜が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して第２の面、第３の面、ビームスプリッタ膜をこれらの順で通過して第７の面から出射するように導く第１の光路が形成され、
前記第２の光ビームが前記第５の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第７の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、
前記第２の面と第３の面とにより境界面が構成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成されている、
ことを特徴とする記録再生装置。 - 前記第１の光ビームの一部が前記第１の面で反射されることによって導かれる反射光の光量を検出する第１の光量検出手段を設け、該第１の光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第１の光源の光ビームの出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
- 前記第１の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜で反射されることによって導かれる反射光の光量を検出する第１の光量検出手段を設け、該第１の光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第１の光源の光ビームの出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
- 前記第２の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜を透過することによって導かれる透過光の光量を検出する第２の光量検出手段を設け、該第２の光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第２の光源の光ビームの出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
- 前記第１の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜で反射されることによって導かれる反射光と、前記第２の光ビームの一部が前記ビームスプリッタ膜を透過することによって導かれる透過光との双方が通過する箇所に単一の光量検出手段を設け、該光量検出手段で検出された光量に基づいて前記第１、第２の光源の光ビームの双方の出力を制御するようにしたことを特徴とする請求項８記載の記録再生装置。
- 第１の屈折率を有する第１のプリズムと、前記第１の屈折率とは異なった値の第２の屈折率を有する第２のプリズムとを備え、
前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、
前記第２のプリズムには前記第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、
前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射される第１の光路が形成され、
前記第２の面と第３の面とで境界面が構成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面と前記境界面との双方で屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、
前記第２の光ビームが前記第４の面から入射し偶数回反射された後、第５の面から出射する第２の光路が設けられている、
ことを特徴とするプリズム。 - 前記偶数回反射のうちの１回の反射は前記ビームスプリッタ膜で行なわれることを特徴とする請求項１３記載のプリズム。
- 前記第１、第２の屈折率は前記第１の光ビームが前記境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることを特徴とする請求項１３記載のプリズム。
- 前記第２のプリズムには前記第４の面と第３の面とを接続する第６の面が形成されており、前記第６の面は前記第４の面から入射された第２の光ビームを反射して第３の面に導くように構成され、前記第２の光路における前記第２の光ビームの反射は前記第６の面および第３の面によって２回行なわれることを特徴とする請求項１３記載のプリズム。
- 互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、
前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、
前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備えた光ヘッドであって、
前記プリズムは、
第１の屈折率を有する第１のプリズムと、第２の屈折率を有する第２のプリズムとを接合し、
前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、
前記第２のプリズムには第２のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、
前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が形成され、
前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面と、第２の面および第３の面で構成される境界面とで屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、
前記第２の光路は前記第２の光ビームを偶数回反射するように構成されている、
ことを特徴とする光ヘッド。 - 前記偶数回反射のうちの１回の反射は前記ビームスプリッタ膜で行なわれることを特徴とする請求項１７記載の光ヘッド。
- 前記第１、第２の屈折率は前記第１の光ビームが前記境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることを特徴とする請求項１７記載の光ヘッド。
- 前記第２のプリズムには前記第４の面と第３の面とを接続する第６の面が形成されており、前記第６の面は前記第４の面から入射された第２の光ビームを反射して第３の面に導くように構成され、前記第２の光路における前記第２の光ビームの反射は前記第６の面および第３の面によって２回行なわれることを特徴とする請求項１７記載の光ヘッド。
- 光記録媒体を保持して回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段によって回転駆動する光記録媒体に対し、光を照射し、前記光記録媒体からの反射光を検出する光ヘッドと、
前記光ヘッドからの検出信号に基づいて再生信号を生成する再生信号処理回路とを有し、
前記光ヘッドは、
互いに異なる波長の第１、第２の光ビームをそれぞれ出射する第１、第２の光源と、
前記第１、第２の光ビームを集光して光記録媒体に照射する対物レンズと、
前記照射された第１、第２の光ビームの前記光記録媒体での反射光ビームを前記対物レンズを介して受光する光検出手段と、
前記第１、第２の光源と対物レンズの間に配設され前記第１、第２の光ビームを前記対物レンズに導く光路を形成するとともに、前記対物レンズからの反射光ビームを前記光検出手段に導く光路を形成するプリズムとを備え、
前記プリズムは、
第１の屈折率を有する第１のプリズムと、第２の屈折率を有する第２のプリズムとを接合し、
前記第１のプリズムには光ビームが入射される第１の面と、前記第２のプリズムに接合される第２の面とが形成され、
前記第２のプリズムには第２のプリズムの第２の面に接合される第３の面と、光ビームが入射される第４の面と、光ビームが出射される第５の面とが形成され、
前記第２の面と第３の面の間にビームスプリッタ膜が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面から入射して前記ビームスプリッタ膜を通過して第５の面から出射されるように導く第１の光路が形成され、
前記第２の光ビームが前記第４の面から入射して前記ビームスプリッタ膜で反射され第５の面から出射されるように導く第２の光路が形成され、
前記第１の光ビームが前記第１の面と、第２の面および第３の面で構成される境界面とで屈折されることにより前記第１の光ビームの強度分布の形状がほぼ円形となるようなビーム形状補正が行なわれるように構成され、
前記第２の光路は前記第２の光ビームを偶数回反射するように構成されている、
ことを特徴とする記録再生装置。 - 前記偶数回反射のうちの１回の反射は前記ビームスプリッタ膜で行なわれることを特徴とする請求項２１記載の記録再生装置。
- 前記第１、第２の屈折率は前記第１の光ビームが前記境界面を通過する際に生じる色分散を抑制する値に設定されていることを特徴とする請求項２１記載の記録再生装置。
- 前記第２のプリズムには前記第４の面と第３の面とを接続する第６の面が形成されており、前記第６の面は前記第４の面から入射された第２の光ビームを反射して第３の面に導くように構成され、前記第２の光路における前記第２の光ビームの反射は前記第６の面および第３の面によって２回行なわれることを特徴とする請求項２１記載の記録再生装置。
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| JP2002235105A JP2004077615A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | プリズム、光ヘッドおよび記録再生装置 |
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| JP2002235105A JP2004077615A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | プリズム、光ヘッドおよび記録再生装置 |
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|---|---|
| JP2004077615A true JP2004077615A (ja) | 2004-03-11 |
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ID=32019716
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| JP2002235105A Pending JP2004077615A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | プリズム、光ヘッドおよび記録再生装置 |
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| JP (1) | JP2004077615A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114077143A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-22 | 歌尔光学科技有限公司 | 投影装置、投影装置的控制方法及投影*** |
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2002
- 2002-08-12 JP JP2002235105A patent/JP2004077615A/ja active Pending
Cited By (2)
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| CN114077143A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-22 | 歌尔光学科技有限公司 | 投影装置、投影装置的控制方法及投影*** |
| CN114077143B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-04-30 | 歌尔光学科技有限公司 | 投影装置、投影装置的控制方法及投影*** |
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