JPH09274730A - 光ヘッド装置 - Google Patents

光ヘッド装置

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JPH09274730A
JPH09274730A JP8250081A JP25008196A JPH09274730A JP H09274730 A JPH09274730 A JP H09274730A JP 8250081 A JP8250081 A JP 8250081A JP 25008196 A JP25008196 A JP 25008196A JP H09274730 A JPH09274730 A JP H09274730A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板厚さの異なる二種類の光記録媒体の再生
時に、光の利用効率が低下するために再生信号のＳ／Ｎ
が低下する。波長６３５ｎｍ〜６５０ｎｍの光を出射す
る半導体レーザを用いるときは、追記型コンパクトディ
スクの再生ができない。 【解決手段】 モジュール１内の半導体レーザからの波
長６３５ｎｍの出射光は、ディジタルビデオディスク等
の基板厚さ０．６ｍｍのディスク７上に集光される。デ
ィスク７からの反射光は、モジュール１内の光検出器で
受光される。モジュール２内の半導体レーザからの波長
７８５ｎｍの出射光は、コンパクトディスク等の基板厚
さ１．２ｍｍのディスク８上に集光される。ディスク８
からの反射光は、モジュール２内の光検出器で受光され
る。モジュール２からコリメータレンズ４までの波長７
８５ｎｍの光に対する光路長は、モジュール１からコリ
メータレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する光路
長よりも短い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光記録媒体に対し記
録あるいは再生を行うための光ヘッド装置に係り、特に
基板厚さの異なる二種類の光記録媒体に対し記録あるい
は再生を行うための光ヘッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンパクトディスクに比べて大容
量のディジタルビデオディスク等の光ディスクの規格化
が進められている。ディジタルビデオディスク等の規格
では、基板厚さ０．６ｍｍのディスクを用いる。これに
対し、従来のコンパクトディスク等の規格では、基板厚
さ１．２ｍｍのディスクを用いる。そこで、ディジタル
ビデオディスクとコンパクトディスクの両方を再生でき
る光ヘッド装置が望まれている。
【０００３】しかし、通常の光ヘッド装置においては、
対物レンズが予め定めた基板厚さのディスクに対して球
面収差を打ち消すように設計されているため、別の基板
厚さのディスクに対しては球面収差が残留し、正しく再
生することができない。そこで、従来より基板厚さの異
なるディジタルビデオディスクとコンパクトディスクの
両方を再生できる光ヘッド装置が種々提案されている
（例えば、特開平７−６５４０７号公報など）。
【０００４】図５０は従来の光ヘッド装置の一例の構成
図を示す。同図において、半導体レーザ２３７からの出
射光は、ハーフミラー２３８で約半分が反射され、開口
２３９を透過し、光路制御素子２４０に入射して第一の
光と第二の光に分けられる。光路制御素子２４０を出射
した第一の光は、コリメータレンズ４を透過し、対物レ
ンズ６に平行光として入射し、第１の光ディスクである
ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６ｍｍのデ
ィスク７上に集光される。一方、光路制御素子２４０を
出射した第二の光は、コリメータレンズ４を透過し、対
物レンズ６に発散光として入射し、第２の光ディスクで
あるコンパクトディスク等の基板厚さ１．２ｍｍのディ
スク８上に集光される。
【０００５】ディスク７で反射された第一の光、及びデ
ィスク８で反射された第二の光は、対物レンズ６、コリ
メータレンズ４、光路制御素子２４０、開口２３９を逆
向きに通り、ハーフミラー２３８を約半分が透過し、更
に凹レンズ２４１を透過して光検出器２４２で受光され
る。
【０００６】図５１は光路制御素子２４０の一例の構成
図を示す。光路制御素子２４０は、プリズム２４３及び
プリズム２４４を、偏光分離膜２４５を介して貼り合わ
せた構成である。偏光分離膜２４５は、入射光のうちＰ
偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべて反射さ
せる働きをする。光路制御素子２４０への入射光のう
ち、偏光分離膜２４５に対するＰ偏光成分である入射光
２４８は、図５１（ａ）に示すように、偏光分離膜２４
５をすべて透過し、プリズム２４４の反射膜２４６及び
反射膜２４７で反射され、再び偏光分離膜２４５をすべ
て透過し、プリズム２４３を出射して第一の光となる。
一方、光路制御素子２４０への入射光のうち、偏光分離
膜２４５に対するＳ偏光成分である入射光２４９は、図
５１（ｂ）に示すように、偏光分離膜２４５ですべて反
射され、プリズム２４３を出射して第二の光となる。
【０００７】従って、図５０に示す従来の光ヘッド装置
の構成では、光路制御素子２４０による第一の光に対す
る実効的な光路長と、第二の光に対する実効的な光路長
とが異なるため、半導体レーザ２３７からコリメータレ
ンズ４までの第二の光に対する実効的な光路長は、半導
体レーザ２３７からコリメータレンズ４までの第一の光
に対する実効的な光路長よりも短い。従って、半導体レ
ーザ２３７からコリメータレンズ４までの実効的な光路
長を、第一の光が対物レンズ６に平行光として入射する
ように調整すると、第二の光は対物レンズ６に発散光と
して入射する。対物レンズ６は、対物レンズ６に平行光
として入射した光が厚さ０．６ｍｍの基板を透過する際
に生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。このと
き、対物レンズ６に平行光として入射した光が厚さ１．
２ｍｍの基板を透過する際には球面収差が残留する。し
かし、対物レンズ６に発散光として光を入射させると、
対物レンズ６の像点移動に伴う新たな球面収差が生じ、
これが１．２ｍｍの基板を透過する際に残留する球面収
差を打ち消す方向に働く。従って、半導体レーザ２３７
からコリメータレンズ４までの第一の光と第二の光に対
する実効的な光路長の差を最適に設定することにより、
第一の光は基板厚さ０．６ｍｍのディスク７上に無収差
で集光され、第二の光は基板厚さ１．２ｍｍのディスク
８上に無収差で集光される。
【０００８】コンパクトディスク等の規格における対物
レンズの開口数は、ディジタルビデオディスク等の規格
における対物レンズの開口数よりも小さい。図５０に示
す構成では、半導体レーザ２３７からコリメータレンズ
４までの第一の光と第二の光に対する実効的な光路長が
異なるため、光学系中に開口２３９を設けることによ
り、対物レンズ６に入射する第二の光のビーム径を、対
物レンズ６に入射する第一の光のビーム径よりも小さく
することができる。従って、対物レンズ６の第二の光に
対する実効的な開口数は、対物レンズ６の第一の光に対
する実効的な開口数よりも小さくなり、上記の要請は満
たされる。
【０００９】図５２は図５０に示した従来の光ヘッド装
置に用いる光路制御素子２４０の別の構成を示す。図５
２に示す光路制御素子２４０は、プリズム１０の斜面に
ホログラム２５０が形成された構成である。光路制御素
子２４０への入射光のうち、ホログラム２５０に対する
Ｐ偏光成分である入射光２４８は、図５２（ａ）に示す
ように、ホログラム２５０で＋１次回折光として反射回
折され、プリズム１０を出射して第二の光となる。一
方、光路制御素子２４０への入射光のうち、ホログラム
２５０に対するＳ偏光成分である入射光２４９は、図５
２（ｂ）に示すように、ホログラム２５０ですべて反射
され、プリズム１０を出射して第一の光となる。
【００１０】図５３は図５２に示したホログラム２５０
の一例の構成図を示す。ホログラム２５０は、プリズム
１０の斜面に偏光分離膜２５１及びホログラム層２４８
が形成された構成である。偏光分離膜２５１は、入射光
のうちＰ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべ
て反射させる働きをする。ホログラム２５０は、＋１次
回折光に対して凸面ミラーとしての働きをする。ホログ
ラム２５０への入射光のうち、偏光分離膜２５１に対す
るＰ偏光成分である入射光２４８は、偏光分離膜２５１
をすべて透過し、ホログラム層２５２で＋１次回折光と
して反射回折され、再び偏光分離膜２５１をすべて透過
し、ホログラム２５０を出射して第二の光となる。一
方、ホログラム２５０への入射光のうち、偏光分離膜２
５１に対するＳ偏光成分である入射光２４９は、偏光分
離膜２５１ですべて反射され、ホログラム２５０を出射
して第一の光となる。図５３に示すように、ホログラム
層２５２の断面を階段状にすることにより、＋１次回折
光に対する回折効率が高くなる。
【００１１】図５２に示す構成の光路制御素子２４０を
用いると、第二の光に対する見かけ上の発光点は、第一
の光に対する見かけ上の発光点よりも光路制御素子２４
０に近付く。従って、半導体レーザ２３７からコリメー
タレンズ４までの第二の光に対する実効的な光路長を、
半導体レーザ２３７からコリメータレンズ４までの第一
の光に対する実効的な光路長よりも短くすることができ
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図５０に示す構成の従
来の光ヘッド装置における第一の課題は、光路制御素子
２４０で入射光が第一の光と第二の光に分けられるた
め、各々の光に対する利用効率が半分に低下することで
ある。半導体レーザ２３７の出力が通常の光ヘッド装置
と同じであるとすると、光検出器２４２の受光量は通常
の光ヘッド装置の半分となり、再生信号の信号対雑音比
（Ｓ／Ｎ）が低下する。従って、光検出器２４２の受光
量を通常の光ヘッド装置と同じにするためには、半導体
レーザ２３７の出力を通常の光ヘッド装置の２倍に高め
る必要がある。ディスク７、８の再生だけでなく記録を
行うためには、半導体レーザ２３７の出力をさらに高め
る必要があり、事実上不可能である。
【００１３】図５０に示す構成の従来の光ヘッド装置に
おける第二の課題は、半導体レーザ２３７の出射光の波
長に関するものである。ディジタルビデオディスク等の
規格では、用いる光の波長は６３５ｎｍ〜６５０ｎｍで
あるのに対し、コンパクトディスク等の規格では、用い
る光の波長は７８５ｎｍである。ディジタルビデオディ
スクとコンパクトディスクの両方を再生するためには、
半導体レーザ２３７として集光スポット径をより小さく
できる、波長６３５ｎｍ〜６５０ｎｍの光を出射する半
導体レーザを用いる必要がある。
【００１４】一方、コンパクトディスクの一種として、
記録媒体として有機色素を用いた追記型コンパクトディ
スクがある。追記型コンパクトディスクは、波長７８５
ｎｍでは７０％以上の高い反射率が得られるが、波長６
３５ｎｍ〜６５０ｎｍでは１０％程度の低い反射率しか
得られない。このため、従来の光ヘッド装置では、追記
型コンパクトディスクの再生は不可能である。
【００１５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
基板厚さの異なる二種類の光記録媒体を再生できる従来
の光ヘッド装置における上述の課題を解決し、再生信号
のＳ／Ｎは通常と同程度であり、半導体レーザの出力も
通常と同程度で済み、再生だけでなく記録を行うことも
可能な光ヘッド装置を提供することを目的とする。
【００１６】本発明の他の目的は、基板厚さの異なる二
種類の光記録媒体を再生できる従来の光ヘッド装置にお
ける上述の課題を解決し、追記型コンパクトディスクの
再生も可能な光ヘッド装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、第一の波長の光を出射する第一の光源と、
第二の波長の光を出射する第二の光源と、第一及び第二
の光検出器と、第一の光源からの出射光と第二の光源か
らの出射光を合波して第一又は第二の基板厚さの光記録
媒体に導くと共に、第一の光源から出射して光記録媒体
で反射された光を第一の光検出器に導き、第二の光源か
ら出射して光記録媒体で反射された光を第二の光検出器
に導く光合分波手段と、光合分波手段と光記録媒体の間
に設けられた、対物レンズを含むレンズ系を有する光ヘ
ッド装置であって、第二の基板厚さは第一の基板厚さよ
りも厚く、かつ、第二の光源からレンズ系までの実効的
な光路長は、第一の光源からレンズ系までの実効的な光
路長よりも短く設定されており、第一の光源からの出射
光を用いて第一の基板厚さの光記録媒体に対し記録ある
いは再生を行い、第二の光源からの出射光を用いて第二
の基板厚さの光記録媒体に対し記録あるいは再生を行う
ことを特徴とする。
【００１８】また、本発明は、第一の波長の光を出射す
る第一の光源と、第二の波長の光を出射する第二の光源
と、光検出器と、第一の光源からの出射光と第二の光源
からの出射光を合波して第一又は第二の基板厚さの光記
録媒体に導くと共に、第一の光源から出射して光記録媒
体で反射された光、及び第二の光源から出射して光記録
媒体で反射された光を光検出器に導く光合分波手段と、
光合分波手段と光記録媒体の間に設けられた、対物レン
ズを含むレンズ系を有する光ヘッド装置であって、第二
の基板厚さは第一の基板厚さよりも厚く、かつ、第二の
光源からレンズ系までの実効的な光路長は、第一の光源
からレンズ系までの実効的な光路長よりも短く設定され
ており、第一の光源からの出射光を用いて第一の基板厚
さの光記録媒体に対し記録あるいは再生を行い、第二の
光源からの出射光を用いて第二の基板厚さの光記録媒体
に対し記録あるいは再生を行うことを特徴とする。
【００１９】更に、本発明は、上記の第一の光源と光合
分波手段の間に設けられた第一のコリメータレンズと、
第二の光源と光合分波手段の間に設けられた第二のコリ
メータレンズを有する光ヘッド装置であるときは、第二
の光源から第二のコリメータレンズまでの実効的な光路
長と第二のコリメータレンズの焦点距離との差は、第一
の光源から第一のコリメータレンズまでの実効的な光路
長と第一のコリメータレンズの焦点距離との差よりも小
さく設定されていることを特徴とする。
【００２０】また、更に本発明は、上記の第一又は第二
のコリメータレンズと光合分波手段との間に、第二の光
源からの出射光を対物レンズに発散光として、又は第一
の光源からの出射光を対物レンズに収束光として入射さ
せるためのレンズ手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】本発明では、第二の基板厚さは第一の基板
厚さよりも厚く、かつ、第二の光源からレンズ系までの
実効的な光路長は、第一の光源からレンズ系までの実効
的な光路長よりも短く設定されており、第一の光源から
の出射光を用いて第一の基板厚さの光記録媒体に対し記
録あるいは再生を行い、第二の光源からの出射光を用い
て第二の基板厚さの光記録媒体に対し記録あるいは再生
を行う。従って、従来の光ヘッド装置に比し各々の光に
対する利用効率を向上できる。
【００２２】また、本発明の光ヘッド装置は、第二の波
長を７８５ｎｍにすることにより、従来の光ヘッド装置
では不可能であった追記型コンパクトディスクの再生も
可能である。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態について説明する。
【００２４】図１は本発明の光ヘッド装置の第一の実施
の形態の構成図を示す。同図において、モジュール１及
びモジュール２には、後述するように半導体レーザと、
ディスクからの反射光を受光する光検出器が内蔵されて
いる。モジュール１内の半導体レーザの出射光の波長は
６３５ｎｍ、モジュール２内の半導体レーザの出射光の
波長は７８５ｎｍである。
【００２５】モジュール１内の半導体レーザからの出射
光は、光合分波素子３、コリメータレンズ４、開口制御
素子５を透過し、対物レンズ６に平行光として入射し、
ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６ｍｍのデ
ィスク７上に集光される。ディスク７からの反射光は、
対物レンズ６、開口制御素子５、コリメータレンズ４、
光合分波素子３を逆向きに通り、モジュール１内の光検
出器で受光される。
【００２６】一方、モジュール２内の半導体レーザから
の出射光は、光合分波素子３で反射され、コリメータレ
ンズ４、開口制御素子５を透過し、対物レンズ６に発散
光として入射し、コンパクトディスク等の基板厚さ１．
２ｍｍのディスク８上に集光される。ディスク８からの
反射光は、対物レンズ６、開口制御素子５、コリメータ
レンズ４、光合分波素子３を逆向きに通り、モジュール
２内の光検出器で受光される。開口制御素子５は、対物
レンズ６と共にアクチュエータによりフォーカシング方
向及びトラッキング方向に一体駆動される。
【００２７】図２は図１の光合分波素子３の一例の構成
図を示す。光合分波素子３は、プリズム９及びプリズム
１０を、誘電体多層膜１１を介して貼り合わせた構成で
ある。誘電体多層膜１１は、波長６３５ｎｍの光をすべ
て透過させ、波長７８５ｎｍの光をすべて反射させる働
きをする。
【００２８】これにより、図２（ａ）に示すように、モ
ジュール１内の半導体レーザを出射して光合分波素子３
のプリズム９に入射した波長６３５ｎｍの入射光１２
は、誘電体多層膜１１をすべて透過して光合分波素子３
のプリズム１０を出射する。一方、図２（ｂ）に示すよ
うに、モジュ−ル２内の半導体レーザを出射して光合分
波素子３のプリズム１０に入射した波長７８５ｎｍの入
射光１３は、誘電体多層膜１１ですべて反射されて光合
分波素子３のプリズム１０を出射する。
【００２９】図１に示した第一の実施の形態の構成で
は、モジュール２からコリメータレンズ４までの波長７
８５ｎｍの光に対する光路長は、モジュール１からコリ
メータレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する光路
長よりも短い。従って、モジュール１及びモジュール２
からコリメータレンズ４までの光路長を、波長６３５ｎ
ｍの光が対物レンズ６に平行光として入射するように調
整すると、波長７８５ｎｍの光は対物レンズ６に発散光
として入射する。
【００３０】対物レンズ６は、対物レンズ６に平行光と
して入射した光が厚さ０．６ｍｍの基板を透過する際に
生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。このと
き、対物レンズ６に平行光として入射した光が厚さ１．
２ｍｍの基板を透過する際には球面収差が残留する。し
かし、対物レンズ６に発散光として光を入射させると、
対物レンズ６の像点移動に伴う新たな球面収差が生じ、
これが１．２ｍｍの基板を透過する際に残留する球面収
差を打ち消す方向に働く。
【００３１】従って、モジュール１からコリメータレン
ズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する光路長と、モジ
ュール２からコリメータレンズ４までの波長７８５ｎｍ
の光に対する光路長の差を最適に設定することにより、
波長６３５ｎｍの光は基板厚０．６ｍｍのディスク７上
に無収差で集光され、波長７８５ｎｍの光は基板厚１．
２ｍｍのディスク８上に無収差で集光される。
【００３２】図１に示した第一の実施の形態の光ヘッド
装置では、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長
７８５ｎｍの光をすべて反射させる誘電体多層膜１１を
有する光合分波素子３を用いている。これに対し、波長
６３５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光
をすべて透過させる誘電体多層膜を有する光合分波素子
を用いた構成も可能である。この場合、モジュール１と
モジュール２の位置を入れ換えればよい。
【００３３】図３は本発明の光ヘッド装置の第二の実施
の形態の構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分に
は同一符号を付してある。モジュール１及びモジュール
２には、半導体レーザと、ディスクからの反射光を受光
する光検出器が内蔵されている。モジュール１内の半導
体レーザの波長は６３５ｎｍ、モジュール２内の半導体
レーザの波長は７８５ｎｍである。
【００３４】モジュール１内の半導体レーザからの出射
光は、光合分波素子１４で反射され、コリメータレンズ
４、開口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に収束光
として入射し、ディジタルビデオディスク等の基板厚さ
０．６ｍｍのディスク７上に集光される。ディスク７か
らの反射光は、対物レンズ１５、開口制御素子５、コリ
メータレンズ４、光合分波素子１４を逆向きに通り、モ
ジュール１内の光検出器で受光される。
【００３５】一方、モジュール２内の半導体レーザから
の出射光は、光合分波素子１４、コリメータレンズ４、
開口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に平行光とし
て入射し、コンパクトディスク等の基板厚さ１．２ｍｍ
のディスク８上に集光される。ディスク８からの反射光
は、対物レンズ１５、開口制御素子５、コリメータレン
ズ４、光合分波素子１４を逆向きに通り、モジュール２
内の光検出器で受光される。開口制御素子５は、対物レ
ンズ１５と共にアクチュエータによりフォーカシング方
向及びトラッキング方向に一体駆動される。
【００３６】図４は図３に示した第二の実施の形態で用
いる光合分波素子１４の第一の例の構成図を示す。図４
（ａ）、（ｂ）に示すように、光合分波素子１４は、プ
リズム９及びプリズム１０を、誘電体多層膜１６を介し
て貼り合わせた構成である。誘電体多層膜１６は、波長
６３５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光
をすべて透過させる働きをする。
【００３７】これにより、図４（ａ）に示すように、モ
ジュール１内の半導体レーザを出射して光合分波素子１
４のプリズム１０に入射した波長６３５ｎｍの入射光１
７は、誘電体多層膜１６ですべて反射されて光合分波素
子１４のプリズム１０を出射する。一方、図４（ｂ）に
示すように、モジュール２内の半導体レーザを出射して
光合分波素子１４のプリズム９に入射した波長７８５ｎ
ｍの入射光１８は、誘電体多層膜１６をすべて透過して
光合分波素子１４のプリズム１０を出射する。光合分波
素子１４を用いた図３に示す光ヘッド装置では、モジュ
ール１からコリメータレンズ４までの波長６３５ｎｍの
光に対する光路長は、モジュール２からコリメータレン
ズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する光路長よりも長
い。従って、モジュール１及びモジュール２からコリメ
ータレンズ４までの光路長を、波長７８５ｎｍの光が対
物レンズ１５に平行光として入射するように調整する
と、波長６３５ｎｍの光は対物レンズ１５に収束光とし
て入射する。
【００３８】対物レンズ１５は、対物レンズ１５に平行
光として入射した光が厚さ１．２ｍｍの基板を透過する
際に生じる球面収差を打ち消す球面収差を有する。この
とき、対物レンズ１５に平行光として入射した光が厚さ
０．６ｍｍの基板を透過する際には球面収差が残留す
る。しかし、対物レンズ１５に収束光として光を入射さ
せると、対物レンズ１５の像点移動に伴う新たな球面収
差が生じ、これが０．６ｍｍの基板を透過する際に残留
する球面収差を打ち消す方向に働く。
【００３９】従って、モジュール１からコリメータレン
ズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する光路長と、モジ
ュール２からコリメータレンズ４までの波長７８５ｎｍ
の光に対する光路長の差を最適に設定すれば、波長６３
５ｎｍの光は基板厚０．６ｍｍのディスク７上に無収差
で集光され、波長７８５ｎｍの光は基板厚１．２ｍｍの
ディスク８上に無収差で集光される。
【００４０】図３に示す第二の実施の形態の光ヘッド装
置では、波長６３５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７
８５ｎｍの光をすべて透過させる誘電体多層膜１６を有
する光合分波素子１４を用いている。これに対し、波長
６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの光
をすべて反射させる誘電体多層膜を有する光合分波素子
を用いた構成も可能である。この場合、図３に示したモ
ジュール１とモジュール２の位置を入れ換えればよい。
【００４１】図５は図３に示した第二の実施の形態に用
いる光合分波素子１４の第二の例の構成図を示す。この
光合分波素子１４は、プリズム１９及びプリズム２０
を、誘電体多層膜２１を介して貼り合わせた構成であ
る。誘電体多層膜２１は、波長６３５ｎｍの光をすべて
反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべて透過させる働き
をする。
【００４２】これにより、図５（ａ）に示すように、モ
ジュール１内の半導体レーザを出射して光合分波素子１
４のプリズム２０に入射した波長６３５ｎｍの入射光１
７は、反射膜２２で反射され、誘電体多層膜２１ですべ
て反射されて光合分波素子１４のプリズム２０を出射す
る。一方、図５（ｂ）に示すように、モジュール２内の
半導体レーザを出射して光合分波素子１４のプリズム１
９に入射した波長７８５ｎｍの入射光１８は、誘電体多
層膜２１をすべて透過して光合分波素子１４のプリズム
２０を透過して出射する。
【００４３】図６は図３に示した第二の実施の形態に用
いる光合分波素子１４の第三の例の構成図を示す。この
光合分波素子１４は、プリズム２３及びプリズム２４
を、誘電体多層膜２５を介して貼り合わせた構成であ
る。誘電体多層膜２５は、波長６３５ｎｍの光をすべて
反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべて透過させる働き
をする。
【００４４】これにより、図６（ａ）に示すように、モ
ジュール１内の半導体レーザを出射して光合分波素子１
４のプリズム２４に入射した波長６３５ｎｍの入射光１
７は、プリズム２４と空気の境界面で２回全反射され、
誘電体多層膜２５ですべて反射されて光合分波素子１４
のプリズム２４を出射する。一方、図６（ｂ）に示すよ
うに、モジュール２内の半導体レーザを出射して光合分
波素子１４のプリズム２３に入射した波長７８５ｎｍの
入射光１８は、誘電体多層膜２５をすべて透過し、更に
光合分波素子１４のプリズム２４を透過して出射する。
【００４５】図３に示す構成では、モジュール１から光
合分波素子１４までの距離は、モジュール２から光合分
波素子１４までの距離よりも長い。しかし、図５及び図
６に示す構成の光合分波素子を図３に示した光合分波素
子１４として用いると、モジュール１から光合分波素子
１４までの距離とモジュール２から光合分波素子１４ま
での距離が等しくても、モジュール１からコリメータレ
ンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的な光路
長を、モジュール２からコリメータレンズ４までの波長
７８５ｎｍの光に対する実効的な光路長よりも長くする
ことができる。
【００４６】図１及び図３に示した第一及び第二の実施
の形態の光ヘッド装置では、光合分波素子３及び光合分
波素子１４における往復の光利用率は、波長６３５ｎ
ｍ、波長７８５ｎｍのいずれに対しても１００％であ
る。従って、波長６３５ｎｍに関しては、ディスク７の
再生信号のＳ／Ｎは通常と同程度であり、モジュール１
内の半導体レーザの出力も通常と同程度で済み、ディス
ク７の再生だけでなく記録を行うことも可能である。
【００４７】また、波長７８５ｎｍに関しては、ディス
ク８の再生信号のＳ／Ｎは通常と同程度であり、モジュ
ール２内の半導体レーザの出力も通常と同程度で済み、
ディスク８の再生だけでなく記録を行うことも可能であ
る。また、モジュール２内の半導体レーザの波長は７８
５ｎｍであるため、ディスク８が追記型コンパクトディ
スクの場合にも再生が可能である。
【００４８】図７は図１に示した第一の実施の形態に用
いる光合分波素子３の別の例の構成図を示す。この光合
分波素子３は、プリズム９及びプリズム１０を、ホログ
ラム２６を介して貼り合わせた構成である。これによ
り、図７（ａ）に示すように、モジュール１内の半導体
レーザを出射して光合分波素子３のプリズム９に入射し
た波長６３５ｎｍの入射光１２は、ホログラム２６をす
べて透過し、更に光合分波素子３のプリズム１０を透過
して出射する。一方、図７（ｂ）に示すように、モジュ
ール２内の半導体レーザを出射して光合分波素子３のプ
リズム１０に入射した波長７８５ｎｍの入射光１３は、
ホログラム２６で＋１次回折光として反射回折されて光
合分波素子３のプリズム１０を出射する。
【００４９】図８は図７中のホログラム２６の各例の構
成図を示す。ホログラム２６は、図８（ａ）に示すよう
に、プリズム９の斜面にホログラム層であるＳｉＯ2膜
２７及び誘電体多層膜２８が形成され、プリズム１０の
斜面との間に接着剤２９が充填された構成である。ま
た、図８（ｂ）に示すホログラム２６は、プリズム９の
斜面にホログラム層であるＳｉＯ2膜３０及び誘電体多
層膜３１が形成され、プリズム１０の斜面との間に接着
剤３２が充填された構成で、図８（ａ）とはＳｉＯ2膜
３０と誘電多層膜３１の断面形状が異なる。
【００５０】誘電体多層膜２８及び３１は、波長６３５
ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの光をすべ
て反射させる働きをする。接着剤２９及び３２とＳｉＯ
2膜２７及び３０は屈折率がほぼ同じである。ＳｉＯ2膜
２７又は３０、誘電体多層膜２８又は３１、及び接着剤
２９及び３２を組み合わせることにより、波長６３５ｎ
ｍの光はすべて透過し、波長７８５ｎｍの光はすべて反
射回折される。ホログラム２６は、＋１次回折光に対し
て凸面ミラーとしての働きをする。
【００５１】これにより、図８（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、モジュール１内の半導体レーザを出射してホログ
ラム２６に入射した波長６３５ｎｍの入射光１２は、Ｓ
ｉＯ2膜２７又は３０、誘電体多層膜２８又は３１、及
び接着剤２９又は３２をすべて透過してホログラム２６
を出射する。一方、モジュール２内の半導体レーザを出
射してホログラム２６に入射した波長７８５ｎｍの入射
光１３は、接着剤２９又は３２、及び誘電体多層膜２８
又は３１で＋１次回折光として反射回折されてホログラ
ム２６を出射する。
【００５２】図８（ａ）に示すように、ＳｉＯ2膜２７
の断面が矩形状の場合、＋１次回折光に対する回折効率
は最大で４０．５％である。これに対し、図８（ｂ）に
示すように、ＳｉＯ2膜３０の断面が階段状の場合は、
＋１次回折光に対する回折効率が高くなる。４レベルの
階段状の場合は最大で８１％、８レベルの階段状の場合
は最大で９５％である。
【００５３】図１に示した第一の実施の形態の光ヘッド
装置の構成では、モジュール２から光合分波素子３まで
の距離は、モジュール１から光合分波素子３までの距離
よりも短い。しかし、図７に示す構成の光合分波素子を
光合分波素子３として用いると、波長７８５ｎｍの光に
対する見かけ上の発光点は、波長６３５ｎｍの光に対す
る見かけ上の発光点よりも光合分波素子３に近付く。従
って、モジュール１から光合分波素子３までの距離とモ
ジュール２から光合分波素子３までの距離が等しくて
も、モジュール２からコリメータレンズ４までの波長７
８５ｎｍの光に対する実効的な光路長を、モジュール１
からコリメータレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対
する実効的な光路長よりも短くすることができる。
【００５４】図７に示す構成の光合分波素子３における
往復の光利用率は、波長６３５ｎｍに対しては１００％
であり、波長７８５ｎｍに対しては、ＳｉＯ2膜３０の
断面が４レベルの階段状の場合は最大で６６％、８レベ
ルの階段状の場合は最大で９０％である。従って、波長
６３５ｎｍに関しては、ディスク７の再生信号のＳ／Ｎ
は通常と同程度であり、モジュール１内の半導体レーザ
の出力も通常と同程度で済み、ディスク７の再生だけで
なく記録を行うことも可能である。
【００５５】一方、波長７８５ｎｍに関しては、モジュ
ール２内の半導体レーザの出力が通常の光へッド装置と
同じであるとすると、モジュール２内の光検出器の受光
量は通常の光ヘッド装置の６６％〜９０％になるが、従
来の光ヘッド装置に比べればディスク８の再生信号のＳ
／Ｎの低下量は少ない。また、モジュール２内の光検出
器の受光量が通常の光ヘッド装置と同じであるために
は、モジュール２内の半導体レーザの出力を通常の光ヘ
ッド装置の１．１倍〜１．５倍に高める必要があるが、
従来の光ヘッド装置に比べれば容易に実現可能である。
【００５６】図９は図３に示した第二の実施の形態に用
いる光合分波素子１４の第四の例の構成図を示す。この
光合分波素子１４は、図９（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、プリズム９及びプリズム１０を、ホログラム３３を
介して貼り合わせた構成である。図９（ａ）に示すよう
に、モジュール１内の半導体レーザを出射して光合分波
素子１４のプリズム１０に入射した波長６３５ｎｍの入
射光１７は、ホログラム３３で＋１次回折光として反射
回折されて光合分波素子１４のプリズム１０を出射す
る。一方、図９（ｂ）に示すように、モジュール２内の
半導体レーザを出射して光合分波素子１４のプリズム９
に入射した波長７８５ｎｍの入射光１８は、ホログラム
３３をすべて透過し、更に光合分波素子１４のプリズム
１０を透過して出射する。
【００５７】図１０は図９中のホログラム３３の各例の
構成図を示す。ホログラム３３は、図１０（ａ）に示す
ように、プリズム９の斜面にホログラム層であるＳｉＯ
2膜３４及び誘電体多層膜３５が形成され、プリズム１
０の斜面との間に接着剤３６が充填された構成である。
また、図１０（ｂ）に示すホログラム３３は、プリズム
９の斜面にホログラム層であるＳｉＯ2膜３７及び誘電
体多層膜３８が形成され、プリズム１０の斜面との間に
接着剤３９が充填された構成で、図１０（ａ）とはＳｉ
Ｏ2膜３７と誘電多層膜３８の断面形状が異なる。
【００５８】誘電体多層膜３５及び３８は、波長６３５
ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべ
て透過させる働きをする。接着剤３６及び３９とＳｉＯ
2膜３４及び３７は屈折率がほぼ同じである。ＳｉＯ2膜
３４又は３７、誘電体多層膜３５又は３８、及び接着剤
３６又は３９を組み合わせることにより、波長６３５ｎ
ｍの光はすべて反射回折され、波長７８５ｎｍの光はす
べて透過する。ホログラム３３は、＋１次回折光に対し
て凹面ミラーとしての働きをする。
【００５９】図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、モジ
ュール１内の半導体レーザを出射してホログラム３３に
入射した波長６３５ｎｍの入射光１７は、接着剤３６又
は３９、及び誘電体多層膜３５又は３８で＋１次回折光
として反射回折されてホログラム３３を出射する。一
方、モジュール２内の半導体レーザを出射してホログラ
ム３３に入射した波長７８５ｎｍの入射光１８は、Ｓｉ
Ｏ2膜３４又は３７、誘電体多層膜３５又は３８、及び
接着剤３６又は３９をすべて透過してホログラム３３を
出射する。
【００６０】図１０（ａ）に示すように、ＳｉＯ2膜３
４の断面が矩形状の場合、＋１次回折光に対する回折効
率は最大で４０．５％である。これに対し、図１０
（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜３７の断面を階段状に
することにより、＋１次回折光に対する回折効率が高く
なる。４レベルの階段状の場合は最大で８１％、８レベ
ルの階段状の場合は最大で９５％である。
【００６１】図３に示した第二の実施の形態の光ヘッド
の構成では、モジュール１から光合分波素子１４までの
距離は、モジュール２から光合分波素子１４までの距離
よりも長い。しかし、図９に示す構成の光合分波素子を
光合分波素子１４として用いると、波長６３５ｎｍの光
に対する見かけ上の発光点は、波長７８５ｎｍの光に対
する見かけ上の発光点よりも光合分波素子から遠ざか
る。従って、モジュール１から光合分波素子までの距離
とモジュール２から光合分波素子までの距離が等しくて
も、モジュール１からコリメータレンズ４までの波長６
３５ｎｍの光に対する実効的な光路長を、モジュール２
からコリメータレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対
する実効的な光路長よりも長くすることができる。
【００６２】図９に示す構成の光合分波素子１４におけ
る往復の光利用率は、波長６３５ｎｍに対しては、Ｓｉ
Ｏ2膜３７の断面が４レベルの階段状の場合は最大で６
６％、８レベルの階段状の場合は最大で９０％であり、
波長７８５ｎｍに対しては１００％である。従って、波
長６３５ｎｍに関しては、モジュール１内の半導体レー
ザの出力が通常の光ヘッド装置と同じであるとすると、
モジュール１内の光検出器の受光量は通常の光ヘッド装
置の６６％〜９０％になるが、従来の光ヘッド装置に比
べればディスク７の再生信号のＳ／Ｎの低下量は少な
い。
【００６３】また、モジュール１内の光検出器の受光量
が通常の光ヘッド装置と同じであるためには、モジュー
ル１内の半導体レーザの出力を通常の光ヘッド装置の
１．１倍〜１．５倍に高める必要があるが、従来の光ヘ
ッド装置に比べれば容易に実現可能である。一方、波長
７８５ｎｍに関しては、ディスク８の再生信号のＳ／Ｎ
は通常と同程度であり、モジュール２内の半導体レーザ
の出力も通常と同程度で済み、ディスク８の再生だけで
なく記録を行うことも可能である。
【００６４】図１１は図７に示した光合分波素子３に用
いるホログラム２６、及び図９に示した光合分波素子１
４に用いるホログラム３３の干渉縞のパターンを示す。
【００６５】図１２は図１及び図３に示した第一及び第
二の実施の形態の光ヘッド装置に用いる開口制御素子５
の一例の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ’線に沿う断面図を示す。図１２（ａ）、（ｂ）
に示すように、この開口制御素子５は、ガラス基板４０
上の中央部の円形領域の外側に誘電体多層膜４１が形成
され、円形領域の内側に位相補償膜であるＳｉＯ2膜４
２が形成された構成である。
【００６６】円形領域の直径は、図１に示した第一の実
施の形態の光ヘッド装置に用いる対物レンズ６、及び図
３に示した第二の実施の形態の光ヘッド装置に用いる対
物レンズ１５の有効径よりも小さい。誘電体多層膜４１
は、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５
ｎｍの光をすべて反射させる働きをする。また、ＳｉＯ
2膜４２は、波長６３５ｎｍに対し、円形領域の外側の
誘電体多層膜４１及び空気中を通る光と、円形領域の内
側のＳｉＯ2膜４２を通る光の位相差を０に調整する働
きをする。
【００６７】すなわち、波長６３５ｎｍの光は、開口制
御素子５において、円形領域の外側、内側ともすべて透
過する。一方、波長７８５ｎｍの光は、開口制御素子５
において、円形領域の外側ではすべて反射され、内側で
はすべて透過する。
【００６８】図１３は図１及び図３に示した第一及び第
二の実施の形態の光ヘッド装置に用いる開口制御素子５
の別の例の構成図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）
のＡ−Ａ’線に沿う断面図を示す。図１３（ａ）、
（ｂ）に示すように、この開口制御素子５は、円形領域
の外側に回折格子層であるＳｉＯ2膜４３及び誘電体多
層膜４４が形成されたガラス基板４０と、円形領域の内
側に位相補償膜であるＳｉＯ2膜４７が形成されたガラ
ス基板４６を、接着剤４５を介して貼り合わせた構成で
ある。
【００６９】円形領域の直径は、図１に示した第一の実
施の形態の光ヘッド装置に用いる対物レンズ６、及び図
３に示した第二の実施の形態の光ヘッド装置に用いる対
物レンズ１５の有効径よりも小さい。また、誘電体多層
膜４４は、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長
７８５ｎｍの光をすべて反射させる働きをする。接着剤
４５とＳｉＯ2膜４３は屈折率がほぼ同じである。
【００７０】ＳｉＯ2膜４３、誘電体多層膜４４及び接
着剤４５を組み合わせることにより、波長６３５ｎｍの
光はすべて透過し、波長７８５ｎｍの光はすべて反射回
折される。また、ＳｉＯ2膜４７は、波長６３５ｎｍに
対し、円形領域の外側のＳｉＯ2膜４３、誘電体多層膜
４４、接着剤４５及び空気中を通る光と、円形領域の内
側の接着剤４５及びＳｉＯ2膜４７を通る光の位相差を
０に調整する働きをする。
【００７１】すなわち、波長６３５ｎｍの光は、開口制
御素子５において、円形領域の外側、内側ともすべて透
過する。一方、波長７８５ｎｍの光は、開口制御素子５
において、円形領域の外側ではすべて反射回折され、内
側ではすべて透過する。ＳｉＯ2膜４３のパターンは、
直線状でなく同心円状等の他の形状でも構わない。
【００７２】図１に示した第一の実施の形態に用いる対
物レンズ６、及び図３に示した第二の実施の形態に用い
る対物レンズ１５の実効的な開口数は、波長６３５ｎｍ
の光に対しては、対物レンズ６及び対物レンズ１５の有
効径で決まり、波長７８５ｎｍの光に対しては、図１２
又は図１３に示す構成の開口制御素子５における円形領
域の直径で決まる。従って、例えばディジタルビデオデ
ィスク等に対する開口数を０．６、コンパクトディスク
等に対する開口数を０．４５というように、後者を前者
よりも小さくすることが可能である。
【００７３】図１に示した第一の実施の形態に用いる対
物レンズ６、又は図３に示した第二の実施の形態に用い
る対物レンズ１５のみがアクチュエータによりトラッキ
ング方向に駆動される場合は、往路において図１２又は
図１３に示す構成の開口制御素子５を透過した波長７８
５ｎｍの光が、復路において光軸と開口制御素子５にお
ける円形領域の中心軸がずれるため、開口制御素子５を
すべて透過することができず、光量損失が生じる。しか
し、開口制御素子５を、対物レンズ６又は対物レンズ１
５と共にアクチュエータによりトラッキング方向に一体
駆動することにより、このような光量損失を防止でき
る。
【００７４】図２に示した構成の光合分波素子３におけ
る誘電体多層膜１１、図４に示した構成の光合分波素子
１４における誘電体多層膜１６、図５に示した構成の光
合分波素子における誘電体多層膜２１、図６に示した構
成の光合分波素子おける誘電体多層膜２５、図８に示し
た構成のホログラム２６における誘電体多層膜２８及び
３１、図１０に示した構成のホログラム３３における誘
電体多層膜３５及び３８、図１２に示した構成の開口制
御素子５における誘電体多層膜４１、及び図１３に示し
た構成の開口制御素子５における誘電体多層膜４４は、
ＴｉＯ2等の高屈折率層とＳｉＯ2等の低屈折率層を交互
に奇数層堆積させることにより作製できる。
【００７５】ここで、上記の高屈折率層と低屈折率層の
屈折率をｎ1、ｎ2、厚さをｄ1、ｄ2、入射角をθ1、θ2
とすると、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長
７８５ｎｍの光をすべて反射させる場合はｎ1ｄ1／ｃｏ
ｓθ1＝ｎ2ｄ2／ｃｏｓθ2＝λ／４（λ＝７８５ｎｍ）
とすればよく、また波長６３５ｎｍの光をすべて反射さ
せ、波長７８５ｎｍの光をすべて透過させる場合はｎ1
ｄ1／ｃｏｓθ1＝ｎ2ｄ2／ｃｏｓθ2＝λ／４（λ＝６
３５ｎｍ）とすればよい。
【００７６】図１４は図１及び図３に示した各実施の形
態の光ヘッド装置に用いるモジュール１及びモジュール
２の一例の構成図を示す。このモジュールは、半導体レ
ーザ４８、光検出器４９及びそれらを収納したパッケー
ジ５０と、パッケージ５０の窓部にスペーサ５３を挟ん
で設けられた回折光学素子５１と、ホログラム光学素子
５２から構成される。回折光学素子５１及びホログラム
光学素子５２は、ガラス基板上にＳｉＯ2でパターンが
形成された構造であり、入射光の一部を透過、一部を回
折させる働きをする。
【００７７】このモジュールでは、半導体レーザ４８か
らの出射光が、回折光学素子５１で透過光と±１次回折
光の三つの光に分けられ、それぞれホログラム光学素子
５２を約５０％が透過してディスクに向かう。ディスク
で反射された二つの光は、それぞれホログラム光学素子
５２で±１次回折光として約４０％が回折され、回折光
学素子５１を透過して光検出器４９で受光される。
【００７８】図１５（ａ）は回折光学素子５１の干渉縞
のパターンを示す。回折光学素子５１は中心付近の領域
５４にのみパターンを有する。半導体レーザ４８からの
出射光は領域５４の内部を通り、ディスクからの反射光
は領域５４の外部を通る。また、図１５（ｂ）はホログ
ラム光学素子５２の干渉縞のパターンを示す。このホロ
グラム光学素子５２はオフアクシスの同心円状のパター
ンを有し、＋１次回折光に対しては凸レンズ、−１次回
折光に対しては凹レンズとしての働きをする。図１６は
図１５（ａ）の干渉縞のパターンを示す回折光学素子５
１及び図１５（ｂ）の干渉縞のパターンを示すホログラ
ム光学素子５２を用いた場合の、光検出器４９の受光部
のパターンと、受光部上の光スポットの配置を示し、図
１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は中央部の側面図を
示す。図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体レー
ザ４８は、光検出器４９上にヒートシンク５５を介して
設置されている。半導体レーザ４８から側方に出射され
た光は、ガラスのミラー５６で反射されて図１６（ｂ）
に示すように上方に向かう。
【００７９】往路の回折光学素子５１の透過光のうち、
復路のホログラム光学素子５２の＋１次回折光は、３分
割された受光部５７〜５９上に光スポット６７を形成
し、復路のホログラム光学素子５２の−１次回折光は、
３分割された受光部６０〜６２上に光スポット６８を形
成する。また、往路の回折光学素子５１の＋１次回折光
のうち、復路のホログラム光学素子５２の＋１次回折光
は、それぞれ受光部６３、６４上に光スポット６９、７
０を形成し、往路の回折光学素子５１の−１次回折光の
うち、復路のホログラム光学素子５２の±１次回折光
は、それぞれ受光部６５、６６上に光スポット７１、７
２を形成する。受光部５７〜５９、６３、６５は集光点
の後方に位置しており、受光部６０〜６２、６４、６６
は集光点の前方に位置している。
【００８０】受光部５７〜６６によりそれぞれ光電変換
して得られた電気信号のレベルをそれぞれＶ５７〜Ｖ６
６で表わすと、フォーカス誤差信号は公知のスポットサ
イズ法により、｛（Ｖ５７＋Ｖ５９＋Ｖ６１）−（Ｖ５
８＋Ｖ６０＋Ｖ６２）｝の演算から得られ、トラック誤
差信号は公知の３ビーム法により、｛（Ｖ６３＋Ｖ６
４）−（Ｖ６５＋Ｖ６６）｝の演算から得られる。ま
た、ディスクの再生信号は、（Ｖ５７＋Ｖ５８＋Ｖ５９
＋Ｖ６０＋Ｖ６１＋Ｖ６２）の演算から得られる。図１
７はホログラム光学素子５２の別の干渉縞のパターンを
示す。このホログラム光学素子５２は二つの領域７３、
７４に分割されている。
【００８１】図１８は図１５（ａ）の干渉縞のパターン
を示す回折光学素子５１及び図１７の干渉縞のパターン
を示すホログラム光学素子５２を用いた場合の、光検出
器４９の受光部のパターンと、受光部上の光スポットの
配置を示す。半導体レーザ４８の光検出器４９への実装
形態は図１６と同様である。
【００８２】図１８において、往路の回折光学素子５１
の透過光のうち、復路のホログラム光学素子５２の領域
７３からの＋１次回折光は、２分割された受光部７５、
７６の分割線上に光スポット８７を形成し、領域７４か
らの＋１次回折光は、２分割された受光部７７、７８の
分割線上に光スポット８８を形成する。往路の回折光学
素子５１の透過光のうち、復路のホログラム光学素子５
２の領域７３からの−１次回折光は、２分割された受光
部７９、８０の分割線上に光スポット８９を形成し、領
域７４からの−１次回折光は、２分割された受光部８
１、８２の分割線上に光スポット９０を形成する。
【００８３】また、往路の回折光学素子５１の＋１次回
折光のうち、復路のホログラム光学素子５２の領域７
３、７４からの＋１次回折光は、それぞれ受光部８３上
に光スポット９１、９２を形成し、領域７３、７４から
の−１次回折光は、それぞれ受光部８４上に光スポット
９３、９４を形成する。往路の回折光学素子５１の−１
次回折光のうち、復路のホログラム光学素子５２の領域
７３、７４からの＋１次回折光は、それぞれ受光部８５
上に光スポット９５、９６を形成し、領域７３、７４か
らの−１次回折光は、それぞれ受光部８６上に光スポッ
ト９７、９８を形成する。
【００８４】受光部７５〜８６によりそれぞれ光電変換
して得られた電気信号レベルをそれぞれＶ７５〜Ｖ８６
で表わすと、フォーカス誤差信号は公知のフーコー法に
より、｛（Ｖ７５＋Ｖ７８＋Ｖ７９＋Ｖ８２）−（Ｖ７
６＋Ｖ７７＋Ｖ８０＋Ｖ８１）｝の演算から得られ、ト
ラック誤差信号は公知の３ビーム法により、｛（Ｖ８３
＋Ｖ８４）−（Ｖ８５＋Ｖ８６）｝の演算から得られ
る。また、ディスクの再生信号は、（Ｖ７５＋Ｖ７６＋
Ｖ７７＋Ｖ７８＋Ｖ７９＋Ｖ８０＋Ｖ８１＋Ｖ８２）の
演算から得られる。
【００８５】図１９は本発明の光ヘッド装置の第三の実
施の形態の構成図を示す。同図中、図１と同一構成部分
には同一符号を付してある。図１９において、モジュー
ル９９及びモジュール１００には、後述するように半導
体レーザと、ディスクからの反射光を受光する光検出器
が内蔵されている。モジュール９９内の半導体レーザの
波長は６３５ｎｍ、モジュール１００内の半導体レーザ
の波長は７８５ｎｍである。
【００８６】モジュール９９内の半導体レーザからの出
射光は、１／２波長板１０１、光合分波素子３、コリメ
ータレンズ４、偏光性ホログラム光学素子１０２、１／
４波長板１０３、開口制御素子５を透過し、対物レンズ
６に平行光として入射し、ディジタルビデオディスク等
の基板厚さ０．６ｍｍのディスク７上に集光される。デ
ィスク７からの反射光は、対物レンズ６、開口制御素子
５、１／４波長板１０３を逆向きに通り、偏光性ホログ
ラム光学素子１０２で±１次回折光として回折され、コ
リメータレンズ４、光合分波素子３、１／２波長板１０
１を逆向きに通り、モジュール９９内の光検出器で受光
される。
【００８７】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
からの出射光は、光合分波素子３で反射され、コリメー
タレンズ４、偏光性ホログラム光学素子１０２、１／４
波長板１０３、開口制御素子５を透過し、対物レンズ６
に発散光として入射し、コンパクトディスク等の基板厚
さ１．２ｍｍのディスク８上に集光される。ディスク８
からの反射光は、対物レンズ６、開口制御素子５、１／
４波長板１０３を逆向きに通り、偏光性ホログラム光学
素子１０２で±１次回折光として回折され、コリメータ
レンズ４、光合分波素子３を逆向きに通り、モジュール
１００内の光検出器で受光される。偏光性ホログラム光
学素子１０２、１／４波長板１０３及び開口制御素子５
は、対物レンズ６と共にアクチュエータによりフォーカ
シング方向及びトラッキング方向に一体駆動される。
【００８８】光合分波素子３の構成は図２に示した構成
と同じであり、開口制御素子５の構成は図１２又は図１
３に示した構成と同じである。また、モジュール１００
からコリメータレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対
する光路長は、モジュール９９からコリメータレンズ４
までの波長６３５ｎｍの光に対する光路長よりも短い。
【００８９】偏光性ホログラム光学素子１０２のライン
部を通る光とスペース部を通る光の常光、異常光に対す
る位相差をそれぞれφo、φeとすると、偏光性ホログラ
ム光学素子１０２は波長６３５ｎｍに対してφo＝０、
φe＝πとなるように設計されているので、波長７８５
ｎｍに対してはφo＝０、φe＝０．８１πとなる。この
とき、常光、異常光に対する透過率をそれぞれη0o、η
0e、常光、異常光に対する±１次回折効率をそれぞれη
1o、η1eとすると、次式が成り立つ。
【００９０】 η0o＝ｃｏｓ2 （φo／２） （１） η0e＝ｃｏｓ2 （φe／２） （２） η1o＝（８／π2）ｓｉｎ2（φo／２） （３） η1e＝（８／π2）ｓｉｎ2（φe／２） （４） 従って、波長６３５ｎｍに対してはη0o＝１、η0e＝
０、η1o＝０、η1e＝０．８１となり、波長７８５ｎｍ
に対してはη0o＝１、η0e＝０．０９、η1o＝０、η1e
＝０．７４となる。
【００９１】また、１／４波長板１０３における常光と
異常光の位相差をφとすると、１／４波長板１０３は波
長６３５ｎｍに対してφ＝π／２となるように設計され
ているので、波長７８５ｎｍに対してはφ＝０．４０π
となる。１／４波長板１０３に直線偏光が入射したと
き、１／４波長板１０３を往復した光の入射光と平行な
偏光成分、入射光と垂直な偏光成分の大きさは、それぞ
れｃｏｓ2φ、ｓｉｎ2φで表される。従って、波長６３
５ｎｍに対してはｃｏｓ2φ＝０、ｓｉｎ2φ＝１とな
り、波長７８５ｎｍに対してはｃｏｓ2φ＝０．０９、
ｓｉｎ2φ＝０．９１となる。
【００９２】以上より、モジュール９９内の半導体レー
ザからの出射光は、１／２波長板１０１で偏光方向が９
０゜回転し、偏光性ホログラム光学素子１０２に常光と
して入射してすべて透過し、１／４波長板１０３で直線
偏光から円偏光に変換されてディスク７に向かう。ディ
スク７からの反射光は、１／４波長板１０３で円偏光か
ら直線偏光に変換され、偏光性ホログラム光学素子１０
２に異常光として入射し、±１次回折光として８１％が
回折されてモジュール９９内の光検出器に向かう。
【００９３】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
からの出射光は、偏光性ホログラム光学素子１０２に常
光として入射してすべて透過し、１／４波長板１０３で
直線偏光から楕円偏光に変換されてディスク８に向か
う。ディスク８からの反射光は、１／４波長板１０３で
楕円偏光から別の楕円偏光に変換されて偏光性ホログラ
ム光学素子１０２に入射する。この楕円偏光の常光成
分、異常光成分の大きさはそれぞれ９％、９１％であ
り、±１次回折光として常光成分の９％、異常光成分の
７４％が回折されてモジュール１００内の光検出器に向
かう。
【００９４】なお、図１９に示した第三の実施の形態で
は、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５
ｎｍの光をすべて反射させる誘電体多層膜１１を有する
光合分波素子３を用いているが、波長６３５ｎｍの光を
すべて反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべて透過させ
る誘電体多層膜を有する光合分波素子を用いた構成も可
能である。この場合、モジュール９９とモジュール１０
０の位置を入れ換えればよい。
【００９５】図２０は本発明の光ヘッド装置の第四の実
施の形態の構成図を示す。同図中、図３と同一構成部分
には同一符号を付してある。モジュール９９及びモジュ
ール１００には、半導体レーザと、ディスクからの反射
光を受光する光検出器が内蔵されている。モジュール９
９内の半導体レーザの波長は６３５ｎｍ、モジュール１
００内の半導体レーザの波長は７８５ｎｍである。
【００９６】モジュール９９内の半導体レーザからの出
射光は、光合分波素子１４で反射され、コリメータレン
ズ４、偏光性ホログラム光学素子１０５、１／４波長板
１０６、開口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に収
束光として入射し、ディジタルビデオディスク等の基板
厚さ０．６ｍｍのディスク７上に集光される。ディスク
７からの反射光は、対物レンズ１５、開口制御素子５、
１／４波長板１０６を逆向きに通り、偏光性ホログラム
光学素子１０５で±１次回折光として回折され、コリメ
ータレンズ４、光合分波素子１４を逆向きに通り、モジ
ュール９９内の光検出器で受光される。
【００９７】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
からの出射光は、１／２波長板１０４、光合分波素子１
４、コリメータレンズ４、偏光性ホログラム光学素子１
０５、１／４波長板１０６、開口制御素子５を透過し、
対物レンズ１５に平行光として入射し、コンパクトディ
スク等の基板厚さ１．２ｍｍのディスク８上に集光され
る。ディスク８からの反射光は、対物レンズ１５、開口
制御素子５、１／４波長板１０６を逆向きに通り、偏光
性ホログラム光学素子１０５で±１次回折光として回折
され、コリメータレンズ４、光合分波素子１４、１／２
波長板１０４を逆向きに通り、モジュール１００内の光
検出器で受光される。偏光性ホログラム光学素子１０
５、１／４波長板１０６及び開口制御素子５は、対物レ
ンズ１５と共にアクチュエータによりフォーカシング方
向及びトラッキング方向に一体駆動される。
【００９８】光合分波素子１４の構成は図４に示した構
成と同じであり、開口制御素子５の構成は図１２又は図
１３に示した構成と同じである。また、モジュール９９
からコリメータレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対
する光路長は、モジュール１００からコリメータレンズ
４までの波長７８５ｎｍの光に対する光路長よりも長
い。
【００９９】偏光性ホログラム光学素子１０５のライン
部を通る光とスペース部を通る光の常光、異常光に対す
る位相差をそれぞれφo、φeとすると、偏光性ホログラ
ム光学素子１０５は波長７８５ｎｍに対してφo＝０、
φe＝πとなるように設計されているので、波長６３５
ｎｍに対してはφo＝０、φe＝１．２４πとなる。この
とき、常光、異常光に対する透過率をそれぞれη0o、η
0e、常光、異常光に対する±１次回折効率をそれぞれη
1o、η1eとすると、前記（１）式〜（４）式が成り立
つ。
【０１００】従って、波長６３５ｎｍに対してはη0o＝
１、η0e＝０．１３、η1o＝０、η1e＝０．７０とな
り、波長７８５ｎｍに対してはη0o＝１、η0e＝０、η
1o＝０、η1e＝０．８１となる。
【０１０１】また、１／４波長板１０６における常光と
異常光の位相差をφとすると、１／４波長板１０６は波
長７８５ｎｍに対してφ＝π／２となるように設計され
ているので、波長６３５ｎｍに対してはφ＝０．６２π
となる。１／４波長板１０６に直線偏光が入射したと
き、１／４波長板１０６を往復した光の入射光と平行な
偏光成分、入射光と垂直な偏光成分の大きさは、それぞ
れｃｏｓ2φ、ｓｉｎ2φで表される。従って、波長６３
５ｎｍに対してはｃｏｓ2φ＝０．１３、ｓｉｎ2φ＝
０．８７となり、波長７８５ｎｍに対してはｃｏｓ2φ
＝０、ｓｉｎ2φ＝１となる。
【０１０２】以上より、モジュール９９内の半導体レー
ザからの出射光は、偏光性ホログラム光学素子１０５に
常光として入射してすべて透過し、１／４波長板１０６
で直線偏光から楕円偏光に変換されてディスク７に向か
う。ディスク７からの反射光は、１／４波長板１０６で
楕円偏光から別の楕円偏光に変換されて偏光性ホログラ
ム光学素子１０５に入射する。この楕円偏光の常光成
分、異常光成分の大きさはそれぞれ１３％、８７％であ
り、±１次回折光として常光成分の１３％、異常光成分
の７０％が回折されてモジュール９９内の光検出器に向
かう。
【０１０３】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
からの出射光は、１／２波長板１０４で偏光方向が９０
゜回転し、偏光性ホログラム光学素子１０５に常光とし
て入射してすべて透過し、１／４波長板１０６で直線偏
光から円偏光に変換されてディスク８に向かう。ディス
ク８からの反射光は、１／４波長板１０６で円偏光から
直線偏光に変換され、偏光性ホログラム光学素子１０５
に異常光として入射し、±１次回折光として８１％が回
折されてモジュール１００内の光検出器に向かう。
【０１０４】なお、図２０に示す第四の実施の形態の構
成では、波長６３５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７
８５ｎｍの光をすべて透過させる誘電体多層膜１６を有
する光合分波素子１４を用いているが、波長６３５ｎｍ
の光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの光をすべて反
射させる誘電体多層膜を有する光合分波素子を用いた構
成も可能である。この場合、モジュール９９とモジュー
ル１００の位置を入れ換えればよい。
【０１０５】次に、図１９及び図２０に示した第三及び
第四の実施の形態の光ディスク装置に用いる各構成要素
について詳細に説明する。図２１はモジュール９９及び
モジュール１００の一例の構成図を示す。このモジュー
ルは、半導体レーザ１０７、光検出器１０８及びそれら
を収納したパッケージ５０から構成される。半導体レー
ザ１０７からの出射光は、偏光性ホログラム光学素子１
０２又は１０５を透過してディスクに向かう。ディスク
からの反射光は、偏光性ホログラム光学素子１０２又は
１０５で±１次回折光として回折されて光検出器１０８
で受光される。図２２（ａ）及び（ｂ）は偏光性ホログ
ラム光学素子１０２、１０５の干渉縞のパターン及び断
面図を示す。偏光性ホログラム光学素子１０２、１０５
は、図２２（ｂ）に示すように複屈折性を有するニオブ
酸リチウム基板１０９上に、プロトン交換領域１１０と
Ｎｂ2Ｏ5１１１でパターンが形成された構造である。
【０１０６】この偏光性ホログラム光学素子１０２、１
０５の干渉縞のパターンは図２２（ａ）に示すように、
四つの領域１１２〜１１５に分割されている。各領域は
オフアクシスの同心円状のパターンを有し、領域１１
２、１１５は＋１次回折光に対しては凸レンズ、−１次
回折光に対しては凹レンズとしての働きをし、領域１１
３、１１４は＋１次回折光に対しては凹レンズ、−１次
回折光に対しては凸レンズとしての働きをする。また、
偏光性ホログラム光学素子１０２、１０５の光学軸は、
それぞれ図中のＹ方向、Ｘ方向に設定されている。
【０１０７】図２３は図２２に示す構成の偏光性ホログ
ラム光学素子１０２又は１０５を用いた場合の、光検出
器１０８の受光部のパターンと、受光部上の光スポット
の配置を示す。半導体レーザ１０７の光検出器１０８へ
の実装形態は図１６と同様である。偏光性ホログラム光
学素子１０２又は１０５の領域１１２からの＋１次回折
光は、２分割された受光部１１６、１１７上に光スポッ
ト1２８を形成し、領域１１２からの−１次回折光は受
光部１２４上に光スポット１３２を形成する。
【０１０８】
【０１０９】偏光性ホログラム光学素子１０２又は１０
５の領域１１３からの＋１次回折光は、２分割された受
光部１１８、１１９上に光スポット１２９を形成し、領
域１１３からの−１次回折光は受光部１２５上に光スポ
ット１３３を形成する。偏光性ホログラム光学素子１０
２又は１０５の領域１１４からの＋１次回折光は、２分
割された受光部１２０、１２１上に光スポット１３０を
形成し、領域１１４からの−１次回折光は受光部１２８
上に光スポット１３４を形成する。
【０１１０】また、偏光性ホログラム光学素子１０２又
は１０５の領域１１５からの＋１次回折光は、２分割さ
れた受光部１２２、１２３上に光スポット１３１を形成
し、領域１１５からの−１次回折光は受光部１２７上に
光スポット１３５を形成する。受光部１１６、１１７、
１２２、１２３、１２５、１２６は集光点の後方に位置
しており、受光部１１８、１１９、１２０、１２１、１
２４、１２７は集光点の前方に位置している。
【０１１１】受光部１１６〜１２７によりそれぞれ光電
変換されて得られた電気信号のレベルをそれぞれＶｌ１
６〜Ｖ１２７で表わすと、フォーカス誤差信号は公知の
スポットサイズ法により、｛（Ｖ１１６＋Ｖ１１８＋Ｖ
１２１＋Ｖ１２３）−（Ｖ１１７＋Ｖ１１９＋Ｖ１２０
＋Ｖ１２２）｝の演算から得られ、トラック誤差信号は
公知のプッシュプル法により、｛（Ｖ１２４＋Ｖ１２
６）−（Ｖ１２５＋Ｖ１２７）｝の演算から得られる。
また、ディスクの再生信号は、（Ｖ１２４＋Ｖ１２５＋
Ｖ１２６＋Ｖ１２７）の演算から得られる。トラック誤
差信号は公知のへテロダイン法により、｛（Ｖ１２４＋
Ｖ１２７）−（Ｖ１２５＋Ｖ１２６）｝をディスクの再
生信号の立ち上がり点、立ち下がり点でサンプルホール
ドすることによっても得られる。
【０１１２】図２４は偏光性ホログラム光学素子１０
２、１０５の別の干渉縞のパターンを示す。この偏光性
ホログラム光学素子１０２、１０５の干渉縞のパターン
は四つの領域１３６〜１３９に分割されている。また、
偏光性ホログラム光学素子１０２、１０５の光学軸は、
それぞれ図中のＹ方向、Ｘ方向に設定されている。
【０１１３】図２５は図２４に示した構成の偏光性ホロ
グラム光学素子１０２又は１０５を用いた場合の、光検
出器１０８の受光部のパターンと、受光部上の光スポッ
トの配置を示す。半導体レーザ１０７の光検出器１０８
への実装形態は図１６と同様である。偏光性ホログラム
光学素子１０２又は１０５の領域１３６からの＋１次回
折光は、２分割された受光部１４０、１４１の分割線上
に光スポット１５２を形成し、領域１３６からの−１次
回折光は受光部１４８上に光スポット１５６を形成す
る。
【０１１４】偏光性ホログラム光学素子１０２又は１０
５の領域１３７からの＋１次回折光は、２分割された受
光部１４２、１４３の分割線上に光スポット１５３を形
成し、領域１３７からの−１次回折光は受光部１４９上
に光スポット１５７を形成する。偏光性ホログラム光学
素子１０２又は１０５の領域１３８からの＋１次回折光
は、２分割された受光部１４４、１４５の分割線上に光
スポット１５４を形成し、領域１３８からの−１次回折
光は受光部１５０上に光スポット１５８を形成する。ま
た、偏光性ホログラム光学素子１０２又は１０５の領域
１３９からの＋１次回折光は、２分割された受光部１４
６、１４７の分割線上に光スポット１５５を形成し、領
域１３９からの−１次回折光は受光部１５１上に光スポ
ット１５９を形成する。
【０１１５】受光部１４０〜１５１によりそれぞれ光電
変換して得られた電気信号のレベルをそれぞれＶ１４０
〜Ｖ１５１で表わすと、フォーカス誤差信号は公知のフ
ーコー法により、｛（Ｖ１４０＋Ｖ１４２＋Ｖ１４５＋
Ｖ１４７）−（Ｖ１４１＋Ｖ１４３＋Ｖ１４４＋Ｖ１４
６）｝の演算から得られ、トラック誤差信号は公知のプ
ッシュプル法により、｛（Ｖ１４８＋Ｖ１５０）−（Ｖ
１４９＋Ｖ１５１）｝の演算から得られる。また、ディ
スクの再生信号は、（Ｖ１４８＋Ｖ１４９＋Ｖ１５０＋
Ｖ１５１）の演算から得られる。トラック誤差信号は公
知のへテロダイン法により、｛（Ｖ１４８＋Ｖ１５１）
−（Ｖ１４９＋Ｖ１５０）｝をディスクの再生信号の立
ち上がり点、立ち下がり点でサンプルホールドすること
によっても得られる。
【０１１６】図１、図３、図１９及び図２０に示した各
実施の形態の光ヘッド装置は、いずれも小型化のために
半導体レーザと光検出器を内蔵した二個のモジュールを
用いた構成であるが、半導体レーザと光検出器を別々に
設けた二組のブロックを用いた構成も可能である。
【０１１７】図２６は本発明の光ヘッド装置の第五の実
施の形態の構成図を示す。モジュール１００には、半導
体レーザと、ディスクからの反射光を受光する光検出器
が内蔵されている。半導体レーザ１６０の出射光の波長
は６３５ｎｍ、モジュール１００内の半導体レーザの出
射光の波長は７８５ｎｍである。
【０１１８】半導体レーザ１６０からの出射光は、光合
分波／光路制御素子１６１、コリメータレンズ４、偏光
性ホログラム光学素子１０２、１／４波長板１０３、開
口制御素子５を透過し、対物レンズ６に平行光として入
射し、ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６ｍ
ｍのディスク７上に集光される。ディスク７からの反射
光は、対物レンズ６、開口制御素子５、１／４波長板１
０３を逆向きに通り、偏光性ホログラム光学素子１０２
で±１次回折光として回折され、コリメータレンズ４を
逆向きに通り、光合分波／光路制御素子１６１で反射さ
れ、モジュール１００内の光検出器で受光される。
【０１１９】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
からの出射光は、光合分波／光路制御素子１６１で反射
され、コリメータレンズ４、偏光性ホログラム光学素子
１０２、１／４波長板１０３、開口制御素子５を透過
し、対物レンズ６に発散光として入射し、コンパクトデ
ィスク等の基板厚さ１．２ｍｍのディスク８上に集光さ
れる。ディスク８からの反射光は、対物レンズ６、開口
制御素子５、１／４波長板１０３を逆向きに通り、偏光
性ホログラム光学素子１０２で±１次回折光として回折
され、コリメータレンズ４、光合分波／光路制御素子１
６１を逆向きに通り、モジュール１００内の光検出器で
受光される。偏光性ホログラム光学素子１０２、１／４
波長板１０３及び開口制御素子５は、対物レンズ６と共
にアクチュエータによりフォーカシング方向及びトラッ
キング方向に一体駆動される。
【０１２０】開口制御素子５の構成は図１２又は図１３
に示す通りである。また、偏光性ホログラム光学素子１
０２及び１／４波長板１０３の働きは、図１９に示す実
施の形態と同様である。
【０１２１】図２７は図２６に示した第五の実施の形態
で用いられる光合分波／光路制御素子１６１の一例の構
成図を示す。図２７（ａ）〜（ｃ）に示すように、光合
分波／光路制御素子１６１は、プリズム１６２、プリズ
ム１６３及びプリズム１６４を、誘電体多層膜１６５及
び誘電体多層膜１６６を介して貼り合わせた構成であ
る。誘電体多層膜１６５は、波長６３５ｎｍの入射光の
うち、Ｐ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべ
て反射させる働きをする。また、誘電体多層膜１６６
は、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５
ｎｍの光をすべて反射させる働きをする。
【０１２２】これにより、図２７（ａ）に示すように、
半導体レーザ１６０を出射して光合分波／光路制御素子
１６１のプリズム１６２に入射した波長６３５ｎｍの入
射光１６８は、誘電体多層膜１６５にＰ偏光として入射
してすべて透過し、更に誘電体多層膜１６６をすべて透
過し、光合分波／光路制御素子１６１のプリズム１６４
を出射する。また、図２７（ｂ）に示すように、ディス
ク７で反射されて光合分波／光路制御素子１６１のプリ
ズム１６４に入射した波長６３５ｎｍの入射光１６９
は、誘電体多層膜１６６をすべて透過し、誘電体多層膜
１６５にＳ偏光として入射してすべて反射され、プリズ
ム１６３の反射膜１６７ですべて反射され、再び誘電体
多層膜１６６をすべて透過して光合分波／光路制御素子
１６１のプリズム１６４を出射する。
【０１２３】一方、図２７（ｃ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光合分波／光路
制御素子１６１のプリズム１６４に入射した波長７８５
ｎｍの入射光１７０は、誘電体多層膜１６６ですべて反
射されてプリズム１６４を出射する。ディスク８で反射
されて光合分波／光路制御素子１６１のプリズム１６４
に入射した波長７８５ｎｍの光は、入射光１７０と同じ
経路を逆に通ってプリズム１６４を出射する。
【０１２４】図２８は本発明の光ヘッド装置の第六の実
施の形態の構成図を示す。この第六の実施の形態は、図
２６に示した第五の実施の形態に用いる光合分波／光路
制御素子１６１を、光合分波／光路制御素子１７１で置
き換えた構成である。
【０１２５】図２９はこの光合分波／光路制御素子１７
１の一例の構成図を示す。図２９（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、光合分波／光路制御素子１７１は、プリズム１
７２、プリズム１７３及びプリズム１７４を、誘電体多
層膜１７５及び誘電体多層膜１７６を介して貼り合わせ
た構成である。誘電体多層膜１７５は、波長６３５ｎｍ
の入射光のうち、Ｐ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光
成分をすべて反射させる働きをする。また、誘電体多層
膜１７６は、波長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波
長７８５ｎｍの光をすべて反射させる働きをする。
【０１２６】図２９（ａ）に示すように、半導体レーザ
１６０を出射して光合分波／光路制御素子１７１のプリ
ズム１７２に入射した波長６３５ｎｍの入射光１６８
は、誘電体多層膜１７５にＰ偏光として入射してすべて
透過し、更に誘電体多層膜１７６をすべて透過して光合
分波／光路制御素子１７１のプリズム１７４を出射す
る。また、図２９（ｂ）に示すように、ディスク７で反
射されて光合分波／光路制御素子１７１のプリズム１７
４に入射した波長６３５ｎｍの入射光１６９は、誘電体
多層膜１７６をすべて透過し、誘電体多層膜１７５にＳ
偏光として入射してすべて反射され、プリズム１７３と
空気の境界面で２回全反射され、再び誘電体多層膜１７
６をすべて透過してプリズム１７４を出射する。
【０１２７】一方、図２９（ｃ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光合分波／光路
制御素子１７１のプリズム１７４に入射した波長７８５
ｎｍの入射光１７０は、誘電体多層膜１７６ですべて反
射されてプリズム１７４を出射する。ディスク８で反射
されて光合分波／光路制御素子１７１に入射した波長７
８５ｎｍの光は、入射光１７０と同じ経路を逆に通って
光合分波／光路制御素子１７１を出射する。
【０１２８】図２６及び図２８に示した第五及び第六の
実施の形態では、モジュール１００から光合分波／光路
制御素子１６１又は１７１までの距離は、半導体レーザ
１６０から光合分波／光路制御素子１６１又は１７１ま
での距離よりも短い。この第五及び第六の実施の形態
で、図２７に示す構成の光合分波／光路制御素子１６１
又は図２９に示す構成の光合分波／光路制御素子１７１
を用いると、半導体レーザ１６０からコリメータレンズ
４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的な光路長
と、モジュール１００からコリメータレンズ４までの波
長６３５ｎｍの光に対する実効的な光路長を等しくする
ことができ、かつ、モジュール１００からコリメータレ
ンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する実効的な光路
長を、それらよりも短くすることができる。
【０１２９】図３０は本発明の光ヘッド装置の第七の実
施の形態の構成図を示す。モジュール９９には、半導体
レーザと、ディスクからの反射光を受光する光検出器が
内蔵されている。モジュール９９内の半導体レーザの波
長は６３５ｎｍ、半導体レーザ１７７の波長は７８５ｎ
ｍである。
【０１３０】モジュール９９内の半導体レーザからの出
射光は、光合分波／光路制御素子１７８で反射され、コ
リメータレンズ４、偏光性ホログラム光学素子１０５、
１／４波長板１０６、開口制御素子５を透過し、対物レ
ンズ１５に収束光として入射し、ディジタルビデオディ
スク等の基板厚さ０．６ｍｍのディスク７上に集光され
る。デイスク７からの反射光は、対物レンズ１５、開口
制御素子５、１／４波長板１０６を逆向きに通り、偏光
性ホログラム光学素子１０５で±１次回折光として回折
され、コリメータレンズ４、光合分波／光路制御素子１
７８を逆向きに通り、モジュール９９内の光検出器で受
光される。
【０１３１】一方、半導体レーザ１７７からの出射光
は、光合分波／光路制御素子１７８、コリメータレンズ
４、偏光性ホログラム光学素子１０５、１／４波長板１
０６、開口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に平行
光として入射し、コンパクトディスク等の基板厚さ１．
２ｍｍのディスク８上に集光される。ディスク８からの
反射光は、対物レンズ１５、開口制御素子５、１／４波
長板１０６を逆向きに通り、偏光性ホログラム光学素子
１０５で±１次回折光として回折され、コリメータレン
ズ４を逆向きに通り、光合分波／光路制御素子１７８で
反射され、モジュール９９内の光検出器で受光される。
偏光性ホログラム光学素子１０５、１／４波長板１０６
及び開口制御素子５は、対物レンズ１５と共にアクチュ
エータによりフォーカシング方向及びトラッキング方向
に一体駆動される。
【０１３２】開口制御素子５の構成は図１２又は図１３
に示した構成と同じである。また、偏光性ホログラム光
学素子１０５及び１／４波長板１０６の働きは、図２０
に示した第四の実施の形態と同様である。
【０１３３】図３１は図３０に示した第七の実施の形態
の光ヘッド装置で用いる光合分波／光路制御素子１７８
の一例の構成図を示す。図３１（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに光合分波／光路制御素子１７８は、プリズム１６
２、プリズム１６３及びプリズム１６４を、誘電体多層
膜１７９及び誘電体多層膜１８０を介して貼り合わせた
構成である。誘電体多層膜１７９は、波長６３５ｎｍの
光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべて透過
させる働きをする。また、誘電体多層膜１８０は、波長
６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの入
射光のうち、Ｐ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分
をすべて反射させる働きをする。
【０１３４】図３１（ａ）に示すように、モジュール９
９内の半導体レーザを出射して光合分波／光路制御素子
１７８のプリズム１６４に入射した波長６３５ｎｍの入
射光１８１は、誘電体多層膜１８０をすべて透過し、プ
リズム１６３の反射膜１６７及び誘電体多層膜１７９で
すべて反射され、再び誘電体多層膜１８０をすべて透過
し、プリズム１６４を出射する。また、ディスク７で反
射されて光合分波／光路制御素子１７８のプリズム１６
４に入射した波長６３５ｎｍの光は、入射光１８１と同
じ経路を逆に通って光合分波／光路制御素子１７８のプ
リズム１６４を出射する。
【０１３５】一方、図３１（ｂ）に示すように、半導体
レーザ１７７を出射して光合分波／光路制御素子１７８
のプリズム１６２に入射した波長７８５ｎｍの入射光１
８２は、誘電体多層膜１７９をすべて透過し、更に誘電
体多層膜１８０にＰ偏光として入射し、すべて透過して
プリズム１６４を出射する。また、図３１（ｃ）に示す
ように、ディスク８で反射されて光合分波／光路制御素
子１７８のプリズム１６４に入射した波長７８５ｎｍの
入射光１８３は、誘電体多層膜１８０にＳ偏光として入
射し、すべて反射されプリズム１６４を出射する。
【０１３６】図３２は本発明の光ヘッド装置の第八の実
施の形態の構成図を示す。この第八の実施の形態は、図
３０に示した第七の実施の形態に用いる光合分波／光路
制御素子１７８を、光合分波／光路制御素子１８４で置
き換えた構成である。
【０１３７】図３３はこの光合分波／光路制御素子１８
４の一例の構成図を示す。図３３（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、光合分波／光路制御素子１８４は、プリズム１
７２、プリズム１７３及びプリズム１７４を、誘電体多
層膜１８５及び誘電体多層膜１８６を介して貼り合わせ
た構成である。誘電体多層膜１８５は、波長６３５ｎｍ
の光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべて透
過させる働きをする。また、誘電体多層膜１８６は、波
長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの
入射光のうち、Ｐ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成
分をすべて反射させる働きをする。
【０１３８】図３３（ａ）に示すように、モジュール９
９内の半導体レーザを出射して光合分波／光路制御素子
１８４のプリズム１７４に入射した波長６３５ｎｍの入
射光１８１は、誘電体多層膜１８６をすべて透過し、プ
リズム１７３と空気の境界面で２回全反射され、誘電体
多層膜１８５ですべて反射され、再び誘電体多層膜１８
６をすべて透過して光合分波／光路制御素子１８４を出
射する。また、ディスク７で反射されて光合分波／光路
制御素子１８４のプリズム１７４に入射した波長６３５
ｎｍの光は、入射光１８１と同じ経路を逆に通って光合
分波／光路制御素子１８４のプリズム１７４を出射す
る。
【０１３９】一方、図３３（ｂ）に示すように、半導体
レーザ１７７を出射して光合分波／光路制御素子１８４
のプリズム１７２に入射した波長７８５ｎｍの入射光１
８２は、誘電体多層膜１８５及びプリズム１７３をすべ
て透過し、誘電体多層膜１８６にＰ偏光として入射し、
すべて透過してプリズム１７４を出射する。また、図３
３（ｃ）に示すように、ディスク８で反射されて光合分
波／光路制御素子１８４のプリズム１７４に入射した波
長７８５ｎｍの入射光１８３は、誘電体多層膜１８６に
Ｓ偏光として入射し、すべて反射されてプリズム１７４
を出射する。
【０１４０】図３０及び図３２に示した第七及び第八の
実施の形態の構成では、半導体レーザ１７７から光合分
波／光路制御素子１７８又は１８４までの距離と、モジ
ュール９９から光合分波／光路制御素子１７８又は１８
４までの距離は等しい。この構成で、図３１に示す構成
の光合分波／光路制御素子１７８又は図３３に示す構成
の光合分波／光路制御素子１８４を用いると、半導体レ
ーザ１７７からコリメータレンズ４までの波長７８５ｎ
ｍの光に対する実効的な光路長と、モジュール９９から
コリメータレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する
実効的な光路長を等しくすることができ、かつ、モジュ
ール９９からコリメータレンズ４までの波長６３５ｎｍ
の光に対する実効的な光路長を、それらよりも長くする
ことができる。
【０１４１】図３４は図２６に示した第五の実施の形態
の光ヘッド装置に用いる光合分波／光路制御素子１６１
の別の例の構成図を示す。図３４（ａ）〜（ｃ）に示す
ように、この光合分波／光路制御素子１６１は、プリズ
ム９及びプリズム１０を、ホログラム１８７を介して貼
り合わせた構成である。
【０１４２】図３４（ａ）に示すように、半導体レーザ
１６０を出射して光合分波／光路制御素子１６１のプリ
ズム９に入射した波長６３５ｎｍの入射光１６８は、ホ
ログラム１８７にＰ偏光として入射し、すべて透過して
光合分波／光路制御素子を出射する。また、図３４
（ｂ）に示すように、ディスク７で反射されて光合分波
／光路制御素子１６１のプリズム１０に入射した波長６
３５ｎｍの入射光１６９は、ホログラム１８７にＳ偏光
として入射し、＋１次回折光として反射回折されて光合
分波／光路制御素子を出射する。
【０１４３】ー方、図３４（ｃ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光合分波／光路
制御素子１６１のプリズム１０に入射した波長７８５ｎ
ｍの入射光１７０は、ホログラム１８７ですべて反射さ
れてプリズム１０を出射する。ディスク８で反射されて
光合分波／光路制御素子１６１のプリズム１０に入射し
た波長７８５ｎｍの光は、入射光１７０と同じ経路を逆
に通ってプリズム１０を出射する。
【０１４４】図３５は図３４中のホログラム１８７の各
例の構成図を示す。ホログラム１８７は、図３５（ａ）
に示すように、プリズム９の斜面にホログラム層である
ＳｉＯ2膜１８８及び誘電体多層膜１８９が形成され、
プリズム１０の斜面に誘電体多層膜１９１が形成され、
両者の間に接着剤１９０が充填された構成である。ま
た、図３５（ｂ）に示すホログラム１８７は、プリズム
９の斜面にホログラム層であるＳｉＯ2膜１９２及び誘
電体多層膜１９３が形成され、プリズム１０の斜面に誘
電体多層膜１９５が形成され、両者の間に接着剤１９４
が充填された構成である。
【０１４５】誘電体多層膜１８９及び１９３は、波長６
３５ｎｍの入射光のうち、Ｐ偏光成分をすべて透過さ
せ、Ｓ偏光成分をすべて反射させる働きをする。また、
誘電体多層膜１９１及び１９５は、波長６３５ｎｍの光
をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの光をすべて反射さ
せる働きをする。接着剤１９０及び１９４とＳｉＯ2膜
１８８及び１９２は屈折率がほぼ同じである。
【０１４６】ＳｉＯ2膜１８８又は１９２、誘電体多層
膜１８９又は１９３、及び接着剤１９０又は１９４を組
み合わせることにより、波長６３５ｎｍの入射光のう
ち、Ｐ偏光成分はすべて透過し、Ｓ偏光成分はすべて反
射回折される。ホログラム１８７は、＋１次回折光に対
して凹面ミラーとしての働きをする。
【０１４７】図３５（ａ）、（ｂ）に示すように、半導
体レーザ１６０を出射してホログラム１８７に入射した
波長６３５ｎｍの入射光１６８は、ＳｉＯ2膜１８８又
は１９２、誘電体多層膜１８９又は１９３、及び接着剤
１９０又は１９４にＰ偏光として入射してすべて透過
し、誘電体多層膜１９１又は１９５をすべて透過してホ
ログラム１８７を出射する。また、ディスク７で反射さ
れてホログラム１８７に入射した波長６３５ｎｍの入射
光１６９は、誘電体多層膜１９１又は１９５をすべて透
過し、接着剤１９０又は１９４、及び誘電体多層膜１８
９又は１９３にＳ偏光として入射し、＋１次回折光とし
て反射回折され、再び誘電体多層膜１９１又は１９５を
すべて透過してホログラム１８７を出射する。
【０１４８】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
を出射してホログラム１８７に入射した波長７８５ｎｍ
の入射光１７０は、誘電体多層膜１９１又は１９５です
べて反射されてホログラム１８７を出射する。ディスク
８で反射されてホログラム１８７に入射した波長７８５
ｎｍの光は、入射光１７０と同じ経路を逆に通ってホロ
グラム１８７を出射する。
【０１４９】図３５（ａ）に示すように、ＳｉＯ2膜１
８８の断面が矩形状の場合、＋１次回折光に対する回折
効率は最大で４０．５％である。これに対し、図３５
（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜１９２の断面を階段状
にすることにより、＋１次回折光に対する回折効率が高
くなる。４レベルの階段状の場合は最大で８１％、８レ
ベルの階段状の場合は最大で９５％である。
【０１５０】図２６に示した第五の実施の形態の構成で
は、モジュール１００から光合分波／光路制御素子１６
１までの距離は、半導体レーザ１６０から光合分波／光
路制御素子１６１までの距離よりも短い。しかし、図３
４に示す構成の光合分波／光路制御素子を光合分波／光
路制御素子１６１として用いると、ディスク７で反射さ
れた波長６３５ｎｍの光に対する集光点は、ディスク８
で反射された波長７８５ｎｍの光に対する集光点よりも
光合分波／光路制御素子に近付く。
【０１５１】従って、半導体レーザ１６０からコリメー
タレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的な
光路長と、モジュール１００からコリメータレンズ４ま
での波長６３５ｎｍの光に対する実効的な光路長を等し
くすることができ、かつ、モジュール１００からコリメ
ータレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する実効的
な光路長を、それらよりも短くすることができる。
【０１５２】図３６は図３０に示した第七の実施の形態
の光ヘッド装置に用いる光合分波／光路制御素子１７８
の別の構成図を示す。この光合分波／光路制御素子は、
図３６（ａ）〜（ｃ）に示すように、プリズム９及びプ
リズム１０を、ホログラム１９６を介して貼り合わせた
構成である。
【０１５３】図３６（ａ）に示すように、モジュール９
９内の半導体レーザを出射して光合分波／光路制御素子
１７８のプリズム１０に入射した波長６３５ｎｍの入射
光１８１は、ホログラム１９６で＋１次回折光として反
射回折されてプリズム１０を出射する。また、ディスク
７で反射されて光合分波／光路制御素子１７８のプリズ
ム１０に入射した波長６３５ｎｍの光は、入射光１８１
と同じ経路を逆に通ってプリズム１０を出射する。
【０１５４】一方、図３６（ｂ）に示すように、半導体
レーザ１７７を出射して光合分波／光路制御素子１７８
のプリズム９に入射した波長７８５ｎｍの入射光１８２
は、ホログラム１９６にＰ偏光として入射し、すべて透
過し更にプリズム１０を透過して出射する。また、図３
６（ｃ）に示すように、ディスク８で反射されて光合分
波／光路制御素子１７８のプリズム１０に入射した波長
７８５ｎｍの入射光１８３は、ホログラム１９６にＳ偏
光として入射し、すべて反射されてプリズム１０を出射
する。
【０１５５】図３７は図３６中のホログラム１９６の各
例の構成図を示す。ホログラム１９６は、図３７（ａ）
に示すように、プリズム９の斜面にホログラム層である
ＳｉＯ2膜１９７及び誘電体多層膜１９８が形成され、
プリズム１０の斜面に誘電体多層膜２００が形成され、
両者の間に接着剤１９９が充填された構成である。ま
た、図３７（ｂ）に示すホログラム１９６は、プリズム
９の斜面にホログラム層であるＳｉＯ2膜２０１及び誘
電体多層膜２０２が形成され、プリズム１０の斜面に誘
電体多層膜２０４が形成され、両者の間に接着剤２０３
が充填された構成である。
【０１５６】誘電体多層膜１９８及び２０２は、波長６
３５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光を
すべて透過させる働きをする。また、誘電体多層膜２０
０及び２０４は、波長６３５ｎｍの光をすべて透過さ
せ、波長７８５ｎｍの入射光のうち、Ｐ偏光成分をすべ
て透過させ、Ｓ偏光成分をすべて反射させる働きをす
る。接着剤１９９及び２０３とＳｉＯ2膜１９７及び２
０１は屈折率がほぼ同じである。
【０１５７】ＳｉＯ2膜１９７又は２０１、誘電体多層
膜１９８又は２０２、及び接着剤１９９又は２０３を組
み合わせることにより、波長６３５ｎｍの光はすべて反
射回折され、波長７８５ｎｍの光はすべて透過する。ホ
ログラム１９６は、＋１次回折光に対して凹面ミラーと
しての働きをする。
【０１５８】モジュール９９内の半導体レーザを出射し
てホログラム１９６に入射した波長６３５ｎｍの入射光
１８１は、誘電体多層膜２００又は２０４をすべて透過
し、接着剤１９９又は２０３、及び誘電体多層膜１９８
又は２０２で＋１次回折光として反射回折され、再び誘
電体多層膜２００又は２０４をすべて透過してホログラ
ム１９６を出射する。ディスク７で反射されてホログラ
ム１９６に入射した波長６３５ｎｍの光は、入射光１８
１と同じ経路を逆に通ってホログラム１９６を出射す
る。
【０１５９】一方、半導体レーザ１７７を出射してホロ
グラム１９６に入射した波長７８５ｎｍの入射光１８２
は、ＳｉＯ １９７又は２０１、誘電体多層膜１９８又
は２０２、及び接着剤１９９又は２０３をすべて透過
し、誘電体多層膜２００又は２０４にＰ偏光として入射
し、すべて透過してホログラム１９６を出射する。ディ
スク８で反射されてホログラム１９６に入射した波長７
８５ｎｍの入射光１８３は、誘電体多層膜２００又は２
０４にＳ偏光として入射し、すべて反射されてホログラ
ム１９６を出射する。
【０１６０】図３７（ａ）に示すように、ＳｉＯ2膜１
９７の断面が矩形状の場合、＋１次回折光に対する回折
効率は最大で４０．５％である。これに対し、図３７
（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜２０１の断面を階段状
にすることにより、＋１次回折光に対する回折効率が高
くなる。４レベルの階段状の場合は最大で８１％、８レ
ベルの階段状の場合は最大で９５％である。
【０１６１】図３０に示した第七の実施の形態の構成で
は、半導体レーザ１７７から光合分波／光路制御素子１
７８までの距離と、モジュール９９から光合分波／光路
制御素子１７８までの距離は等しい。しかし、図３６に
示す構成の光合分波／光路制御素子を光合分波／光路制
御素子１７８として用いると、ディスク７で反射された
波長６３５ｎｍの光に対する集光点は、ディスク８で反
射された波長７８５ｎｍの光に対する集光点よりも光合
分波／光路制御素子１７８に近付く。
【０１６２】従って、半導体レーザ１７７からコリメー
タレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する実効的な
光路長と、モジュール９９からコリメータレンズ４まで
の波長７８５ｎｍの光に対する実効的な光路長を等しく
することができ、かつ、モジュール９９からコリメータ
レンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的な光
路長を、それらよりも長くすることができる。
【０１６３】図１、図１９、図２６及び図２８に示した
各実施の形態の光ヘッド装置の構成では、コリメータレ
ンズ４及び対物レンズ６からなるレンズ系を用いている
が、対物レンズのみからなるレンズ系を用いた構成も可
能である。また、図３、図２０、図３０及び図３２に示
した各実施の形態の光ヘッド装置の構成では、コリメー
タレンズ４及び対物レンズ１５からなるレンズ系を用い
ているが、対物レンズのみからなるレンズ系を用いた構
成も可能である。
【０１６４】図３８は本発明の光ヘッド装置の第九の実
施の形態の構成図を示す。モジュール１００には、半導
体レーザと、ディスクからの反射光を受光する光検出器
が内蔵されている。半導体レーザ１６０の出射光の波長
は６３５ｎｍ、モジュール１００内の半導体レーザの出
射光の波長は７８５ｎｍである。
【０１６５】半導体レーザ１６０からの出射光は、コリ
メータレンズ２０５、光合分波素子２０６、偏光性ホロ
グラム光学素子１０２、１／４波長板１０３、開口制御
素子５を透過し、対物レンズ６に平行光として入射し、
ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６ｍｍのデ
ィスク７上に集光される。ディスク７からの反射光は、
対物レンズ６、開口制御素子５、１／４波長板１０３を
逆向きに通り、偏光性ホログラム光学素子１０２で±１
次回折光として回折され、光合分波素子２０６で反射さ
れ、コリメータレンズ４を透過し、光路制御素子２０７
で反射され、モジュール１００内の光検出器で受光され
る。
【０１６６】一方、モジュール１００内の半導体レーザ
からの出射光は、光路制御素子２０７で反射され、コリ
メータレンズ４を透過し、光合分波素子２０６で反射さ
れ、偏光性ホログラム光学素子１０２、１／４波長板１
０３、開口制御素子５を透過し、対物レンズ６に発散光
として入射し、コンパクトディスク等の基板厚さ１．２
ｍｍのディスク８上に集光される。ディスク８からの反
射光は、対物レンズ６、開口制御素子５、１／４波長板
１０３を逆向きに通り、偏光性ホログラム光学素子１０
２で±１次回折光として回折され、光合分波素子２０
６、コリメータレンズ４、光路制御素子２０７を逆向き
に通り、モジュール１００内の光検出器で受光される。
【０１６７】偏光性ホログラム光学素子１０２、１／４
波長板１０３及び開口制御素子５は、対物レンズ６と共
にアクチュエータによりフォーカシング方向及びトラッ
キング方向に一体駆動される。開口制御素子５の構成は
図１２又は図１３に示した構成と同じである。また、偏
光性ホログラム光学素子１０２及び１／４波長板１０３
の働きは、図１９に示した第三の実施の形態と同様であ
る。
【０１６８】図３９は図３８の第九の実施の形態の光ヘ
ッド装置で用いる光合分波素子２０６の一例の構成図を
示す。図３９（ａ）〜（ｃ）に示すように、光合分波素
子２０６は、プリズム９及びプリズム１０を、誘電体多
層膜２０８を介して貼り合わせた構成である。誘電体多
層膜２０８は、波長６３５ｎｍの入射光のうち、Ｐ偏光
成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべて反射させ、
波長７８５ｎｍの光をすべて反射させる働きをする。
【０１６９】図３９（ａ）に示すように、半導体レーザ
１６０を出射して光合分波素子２０６のプリズム９に入
射した波長６３５ｎｍの入射光２０９は、誘電体多層膜
２０８にＰ偏光として入射し、すべて透過し更にプリズ
ム１０を透過して出射する。図３９（ｂ）に示すよう
に、ディスク７で反射されて光合分波素子２０６のプリ
ズム１０に入射した波長６３５ｎｍの入射光２１０は、
誘電体多層膜２０８にＳ偏光として入射し、すべて反射
されてプリズム１０を出射する。
【０１７０】一方、図３９（ｃ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光合分波素子２
０６のプリズム１０に入射した波長７８５ｎｍの入射光
２１１は、誘電体多層膜２０８ですべて反射されてプリ
ズム１０を出射する。ディスク８で反射されて光合分波
素子２０６のプリズム１０に入射した波長７８５ｎｍの
光は、入射光２１１と同じ経路を逆に通ってプリズム１
０を出射する。
【０１７１】図４０は図３８の第九の実施の形態の光ヘ
ッド装置で用いる光路制御素子２０７の一例の構成図を
示す。図４０（ａ）及び（ｂ）に示すように、光路制御
素子２０７は、プリズム２１２及びプリズム２１３を、
誘電体多層膜２１４を介して貼り合わせた構成である。
誘電体多層膜２１４は、波長６３５ｎｍの光をすべて透
過させ、波長７８５ｎｍの光をすべて反射させる働きを
する。
【０１７２】図４０（ａ）に示すように、ディスク７で
反射されて光路制御素子２０７のプリズム２１２に入射
した波長６３５ｎｍの入射光２１７は、誘電体多層膜２
１４をすべて透過し、プリズム２１３の反射膜２１５及
び反射膜２１６ですべて反射され、再び誘電体多層膜２
１４をすべて透過してプリズム２１２を出射する。
【０１７３】一方、図４０（ｂ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光路制御素子２
０７のプリズム２１２に入射した波長７８５ｎｍの入射
光２１８は、誘電体多層膜２１４ですべて反射されてプ
リズム２１２を出射する。また、ディスク８で反射され
て光路制御素子２０７のプリズム２１２に入射した波長
７８５ｎｍの光は、入射光２１８と同じ経路を逆に通っ
てプリズム２１２を出射する。
【０１７４】図４１は本発明の光ヘッド装置の第十の実
施の形態の構成図を示す。この第十の実施の形態の光ヘ
ッド装置は、図３８に示した第九の実施の形態の光ヘッ
ド装置に用いる光路制御素子２０７を、光路制御素子２
１９で置き換えた構成である。
【０１７５】図４２は図４１の第十の実施の形態の光ヘ
ッド装置で用いる光路制御素子２１９の構成を示す。光
路制御素子２１９は、プリズム２２０及びプリズム２２
１を、誘電体多層膜２２２を介して貼り合わせた構成で
ある。誘電体多層膜２２２は、波長６３５ｎｍの光をす
べて透過させ、波長７８５ｎｍの光をすべて反射させる
働きをする。
【０１７６】図４２（ａ）に示すように、ディスク７で
反射されて光路制御素子２１９のプリズム２２０に入射
した波長６３５ｎｍの入射光２１７は、誘電体多層膜２
２２をすべて透過し、プリズム２２１と空気の境界面で
３回全反射され、再び誘電体多層膜２２２をすべて透過
してプリズム２２０を出射する。
【０１７７】一方、図４２（ｂ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光路制御素子２
１９のプリズム２２０に入射した波長７８５ｎｍの入射
光２１８は、誘電体多層膜２２２ですべて反射されてプ
リズム２２０を出射する。また、ディスク８で反射され
て光路制御素子２１９のプリズム２２０に入射した波長
７８５ｎｍの光は、入射光２１８と同じ経路を逆に通っ
てプリズム２２０を出射する。
【０１７８】図３８及び図４１に示した第九及び第十の
実施の形態の光ヘッド装置の構成では、半導体レーザ１
６０からコリメータレンズ２０５までの距離はコリメー
タレンズ２０５の焦点距離と等しく、モジュール１００
からコリメータレンズ４までの距離はコリメータレンズ
４の焦点距離よりも短い。この構成で、図４０に示す構
成の光路制御素子２０７又は図４２に示す構成の光路制
御素子２１９を用いると、モジュール１００からコリメ
ータレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的
な光路長を、コリメータレンズ４の焦点距離と等しくす
ることができ、かつ、モジュール１００からコリメータ
レンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する実効的な光
路長を、それよりも短くすることができる。
【０１７９】図３８及び図４１に示した第九及び第十の
実施の形態の光ヘッド装置の構成では、波長６３５ｎｍ
の入射光のうち、Ｐ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光
成分をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光をすべて反
射させる誘電体多層膜２０８を有する光合分波素子２０
６を用いているが、波長６３５ｎｍの入射光のうち、Ｐ
偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべて反射さ
せ、波長７８５ｎｍの光をすべて透過させる誘電体多層
膜を有する光合分波素子を用いた構成も可能である。
【０１８０】この場合、半導体レーザ１６０及びコリメ
ータレンズ２０５からなるブロックと、モジュール１０
０、光路制御素子２０７又は２１９、及びコリメータレ
ンズ４からなるブロックの位置を入れ換え、半導体レー
ザ１６０を出射した波長６３５ｎｍの光を、光合分波素
子における誘電体多層膜にＳ偏光として入射させればよ
い。
【０１８１】図４３は本発明の光ヘッド装置の第十一の
実施の形態の構成図を示す。モジュール９９には、半導
体レーザと、ディスクからの反射光を受光する光検出器
が内蔵されている。モジュール９９内の半導体レーザの
出射光の波長は６３５ｎｍ、半導体レーザ１７７の出射
光の波長は７８５ｎｍである。
【０１８２】モジュール９９内の半導体レーザからの出
射光は、光路制御素子２０７で反射され、コリメータレ
ンズ４を透過し、光合分波素子２２３で反射され、偏光
性ホログラム光学素子１０５、１／４波長板１０６、開
口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に収束光として
入射し、ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６
ｍｍのディスク７上に集光される。ディスク７からの反
射光は、対物レンズ１５、開口制御素子５、１／４波長
板１０６を逆向きに通り、偏光性ホログラム光学素子１
０５で±１次回折光として回折され、光合分波素子２２
３、コリメータレンズ４、光路制御素子２０７を逆向き
に通り、モジュール９９内の光検出器で受光される。
【０１８３】一方、半導体レーザ１７７からの出射光
は、コリメータレンズ２０５、光合分波素子２２３、偏
光性ホログラム光学素子１０５、１／４波長板１０６、
開口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に平行光とし
て入射し、コンパクトディスク等の基板厚さ１．２ｍｍ
のディスク８上に集光される。ディスク８からの反射光
は、対物レンズ１５、開口制御素子５、１／４波長板１
０６を逆向きに通り、偏光性ホログラム光学素子１０５
で±１次回折光として回折され、光合分波素子２２３で
反射され、コリメータレンズ４を透過し、光路制御素子
２０７で反射され、モジュール９９内の光検出器で受光
される。
【０１８４】偏光性ホログラム光学素子１０５、１／４
波長板１０６及び開口制御素子５は、対物レンズ１５と
共にアクチュエータによりフォーカシング方向及びトラ
ッキング方向に一体駆動される。開口制御素子５の構成
は図１２又は図１３に示した構成と同じである。また、
偏光性ホログラム光学素子１０５及び１／４波長板１０
６の働きは、図２０に示した第四の実施の形態と同様で
ある。
【０１８５】図４４は図４３の第十一の実施の形態の光
ヘッド装置で用いる光合分波素子２２３の一例の構成図
を示す。図４４（ａ）〜（ｃ）に示すように、光合分波
素子２２３は、プリズム９及びプリズム１０を、誘電体
多層膜２２４を介して貼り合わせた構成である。誘電体
多層膜２２４は、波長６３５ｎｍの光をすべて反射さ
せ、波長７８５ｎｍの入射光のうち、Ｐ偏光成分をすべ
て透過させ、Ｓ偏光成分をすべて反射させる働きをす
る。
【０１８６】図４４（ａ）に示すように、モジュール９
９内の半導体レーザを出射して光合分波素子２２３のプ
リズム１０に入射した波長６３５ｎｍの入射光２２５
は、誘電体多層膜２２４ですべて反射されてプリズム１
０を出射する。また、ディスク７で反射されて光合分波
素子２２３のプリズム１０に入射した波長６３５ｎｍの
光は、入射光２２５と同じ経路を逆に通ってプリズム１
０を出射する。
【０１８７】一方、図４４（ｂ）に示すように、半導体
レーザ１７７を出射して光合分波素子２２３のプリズム
９に入射した波長７８５ｎｍの入射光２２６は、誘電体
多層膜２２４にＰ偏光として入射し、すべて透過し更に
プリズム１０を透過して出射する。また、図４４（ｃ）
に示すように、ディスク８で反射されて光合分波素子２
２３のプリズム１０に入射した波長７８５ｎｍの入射光
２２７は、誘電体多層膜２２４にＳ偏光として入射し、
すべて反射されてプリズム１０を出射する。
【０１８８】図４５は本発明の光ヘッド装置の第十二の
実施の形態の構成図を示す。この第十二の実施の形態の
光ヘッド装置は、図４３に示した第十一の実施の形態の
光ヘッド装置に用いる光路制御素子２０７を、光路制御
素子２１９で置き換えた構成である。図４３に示す第十
二の実施の形態の光ヘッド装置に用いる光路制御素子２
０７の構成は、図４０に示した構成と同じであり、光路
制御素子２１９の構成は図４２に示した構成と同じであ
る。
【０１８９】図４３及び図４５に示した第十一及び第十
二の実施の形態の光ヘッド装置の構成では、半導体レー
ザ１７７からコリメータレンズ２０５までの距離はコリ
メータレンズ２０５の焦点距離と等しく、モジュール９
９からコリメータレンズ４までの距離はコリメータレン
ズ４の焦点距離と等しい。この構成で、図４０に示す構
成の光路制御素子２０７又は図４２に示す構成の光路制
御素子２１９を用いると、モジュール９９からコリメー
タレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する実効的な
光路長を、コリメータレンズ４の焦点距離と等しくする
ことができ、かつ、モジュール９９からコリメータレン
ズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的な光路長
を、それよりも長くすることができる。
【０１９０】図４３及び図４５に示した第十一及び第十
二の実施の形態の光ヘッド装置の構成では、波長６３５
ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの入射光の
うち、Ｐ偏光成分をすべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべ
て反射させる誘電体多層膜２２４を有する光合分波素子
２２３を用いているが、波長６３５ｎｍの光をすべて透
過させ、波長７８５ｎｍの入射光のうち、Ｐ偏光成分を
すべて透過させ、Ｓ偏光成分をすべて反射させる誘電体
多層膜を有する光合分波素子を用いた構成も可能であ
る。
【０１９１】この場合、半導体レーザ１７７及びコリメ
ータレンズ２０５からなるブロックと、モジュール９
９、光路制御素子２０７又は２１９、及びコリメータレ
ンズ４からなるブロックの位置を入れ換え、半導体レー
ザ１７７を出射した波長７８５ｎｍの光を、光合分波素
子における誘電体多層膜にＳ偏光として入射させればよ
い。
【０１９２】図４６は図３８に示した第九の実施の形態
の光ヘッド装置に用いる光路制御素子２０７の別の例の
構成図を示す。この光路制御素子２０７は、図４６
（ａ）、（ｂ）に示すように、プリズム９の斜面にホロ
グラム２２８が形成された構成である。図４６（ａ）に
示すように、ディスク７で反射されて光路制御素子２０
７のプリズム９に入射した波長６３５ｎｍの入射光２１
７は、ホログラム２２８で＋１次回折光として反射回折
されてプリズム９を出射する。
【０１９３】一方、図４６（ｂ）に示すように、モジュ
ール１００内の半導体レーザを出射して光路制御素子２
０７のプリズム９に入射した波長７８５ｎｍの入射光２
１８は、ホログラム２２８ですべて反射されてプリズム
９を出射する。ディスク８で反射されて光路制御素子２
０７のプリズム９に入射した波長７８５ｎｍの光は、入
射光２１８と同じ経路を逆に通ってプリズム９を出射す
る。
【０１９４】図４７は図４６中のホログラム２２８の各
例の構成図を示す。ホログラム２２８は、図４７（ａ）
に示すように、プリズム９の斜面に誘電体多層膜２２９
及びホログラム層であるＳｉＯ2膜２３０が形成された
構成である。また、図４７（ｂ）に示すホログラム２２
８は、プリズム９の斜面に誘電体多層膜２３１とホログ
ラム層であるＳｉＯ2膜２３２が形成された構成で、図
４７（ａ）とはＳｉＯ2膜２３２の断面形状が異なる。
【０１９５】誘電体多層膜２２９及び２３１は、波長６
３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの光を
すべて反射させる働きをする。ホログラム２２８は、＋
１次回折光に対して凹面ミラーとしての働きをする。
【０１９６】ディスク７で反射されてホログラム２２８
に入射した波長６３５ｎｍの入射光２１７は、誘電体多
層膜２２９又は２３１をすべて透過し、ＳｉＯ2膜２３
０又は２３２で＋１次回折光として反射回折され、再び
誘電体多層膜２２９又は２３１をすべて透過してホログ
ラム２２８を出射する。一方、モジュール１００内の半
導体レーザを出射してホログラム２２８に入射した波長
７８５ｎｍの入射光２１８は、誘電体多層膜２２９又は
２３１ですべて反射されてホログラム２２８を出射す
る。ディスク８で反射されてホログラム２２８に入射し
た波長７８５ｎｍの光は、入射光２１８と同じ経路を逆
に通ってホログラム２２８を出射する。
【０１９７】図４７（ａ）に示すように、ＳｉＯ2膜２
３０の断面が矩形状の場合、＋１次回折光に対する回折
効率は最大で４０．５％である。これに対し、図４７
（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2膜２３２の断面を階段状
にすることにより、＋１次回折光に対する回折効率が高
くなる。４レベルの階段状の場合は最大で８１％、８レ
ベルの階段状の場合は最大で９５％である。
【０１９８】図３８に示した第九の実施の形態の光ヘッ
ド装置の構成では、半導体レーザ１６０からコリメータ
レンズ２０５までの距離はコリメータレンズ２０５の焦
点距離と等しく、モジュール１００からコリメータレン
ズ４までの距離はコリメータレンズ４の焦点距離よりも
短い。しかし、図４６に示す構成の光路制御素子を光路
制御素子２０７として用いると、ディスク７で反射され
た波長６３５ｎｍの光に対する集光点は、ディスク８で
反射された波長７８５ｎｍの光に対する集光点よりも光
路制御素子２０７に近付く。
【０１９９】従って、モジュール１００からコリメータ
レンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効的な光
路長を、コリメータレンズ４の焦点距離と等しくするこ
とができ、かつ、モジュール１００からコリメータレン
ズ４までの波長７８５ｎｍの光に対する実効的な光路長
を、それよりも短くすることができる。
【０２００】図４６に示す構成の光路制御素子は、図４
３に示した本発明の第十一の実施の形態の光ヘッド装置
に用いることも可能である。図４３に示した本発明の第
十一の実施の形態の光ヘッド装置の構成では、半導体レ
ーザ１７７からコリメータレンズ２０５までの距離はコ
リメータレンズ２０５の焦点距離と等しく、モジュール
９９からコリメータレンズ４までの距離はコリメータレ
ンズ４の焦点距離と等しい。
【０２０１】しかし、図４６に示す構成の光路制御素子
を光路制御素子２０７として用いると、ディスク７で反
射された波長６３５ｎｍの光に対する集光点は、ディス
ク８で反射された波長７８５ｎｍの光に対する集光点よ
りも光路制御素子に近付く。従って、モジュール９９か
らコリメータレンズ４までの波長７８５ｎｍの光に対す
る実効的な光路長を、コリメータレンズ４の焦点距離と
等しくすることができ、かつ、モジュール９９からコリ
メータレンズ４までの波長６３５ｎｍの光に対する実効
的な光路長を、それよりも長くすることができる。
【０２０２】図３４に示した構成の光合分波／光路制御
素子１６１に用いるホログラム１８７、図３６に示した
構成の光合分波／光路制御素子１７８に用いるホログラ
ム１９６、及び図４６に示した構成の光路制御素子２０
７に用いるホログラム２２８の干渉縞のパターンは図１
１に示す通りである。
【０２０３】なお、図２７に示した構成の光合分波／光
路制御素子１６１における誘電体多層膜１６５及び１６
６、図２９に示した構成の光合分波／光路制御素子１７
１における誘電体多層膜１７５及び１７６、図３１に示
した構成の光合分波／光路制御素子１７８における誘電
体多層膜１７９及び１８０、図３３に示した構成の光合
分波／光路制御素子１８４における誘電体多層膜１８５
及び１８６、図３５に示した構成のホログラム１８７に
おける誘電体多層膜１８９、１９１、１９３及び１９
５、図３７に示した構成のホログラム１９６における誘
電体多層膜１９８、２００、２０２及び２０４、図３９
に示した構成の光合分波素子２０６における誘電体多層
膜２０８、図４０に示した構成の光路制御素子２０７に
おける誘電体多層膜２１４、図４２に示した構成の光路
制御素子２１９における誘電体多層膜２２２、図４４に
示した構成の光合分波素子２２３における誘電体多層膜
２２４、及び図４７に示した構成のホログラム２２８に
おける誘電体多層膜２２９及び２３１は、ＴｉＯ2等の
高屈折率層とＳｉＯ2等の低屈折率層を交互に奇数層堆
積させることにより作製できる。
【０２０４】また、図２６、図２８、図３０、図３２、
図３８、図４１、図４３及び図４５に示した本発明の各
実施の形態の光ヘッド装置は、いずれも小型化のために
半導体レーザと光検出器を内蔵した一個のモジュールと
一個の半導体レーザを用いた構成であるが、半導体レー
ザと光検出器を別々に設けた一組のブロックと一個の半
導体レーザを用いた構成も可能である。
【０２０５】図４８は本発明になる光ヘッド装置の第十
三の実施の形態の構成図を示す。同図中、モジュール１
及びモジュール２には、半導体レーザと、ディスクから
の反射光を受光する光検出器が内蔵されている。モジュ
ール１内の半導体レーザの出射光の波長は６３５ｎｍ、
モジュール２内の半導体レーザの出射光の波長は７８５
ｎｍである。また、光合分波素子３の構成は図２に示し
た構成と同じであり、開口制御素子５の構成は図１２又
は図１３に示した通りである。
【０２０６】モジュール１内の半導体レーザからの出射
光は、コリメータレンズ２０５、光合分波素子３、開口
制御素子５を透過し、対物レンズ６に平行光として入射
し、ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６ｍｍ
のディスク７上に集光される。ディスク７からの反射光
は、対物レンズ６、開口制御素子５、光合分波素子３、
コリメータレンズ２０５を逆向きに通り、モジュール１
内の光検出器で受光される。
【０２０７】一方、モジュール２内の半導体レーザから
の出射光は、コリメータレンズ２３３、凹レンズ２３４
をそれぞれ透過し、光合分波素子３で反射され、開口制
御素子５を透過し、対物レンズ６に発散光として入射
し、コンパクトディスク等の基板厚さ１．２ｍｍのディ
スク８上に集光される。ディスク８からの反射光は、対
物レンズ６、開口制御素子５、光合分波素子３、凹レン
ズ２３４、コリメータレンズ２３３を逆向きに通り、モ
ジュール２内の光検出器で受光される。開口制御素子５
は、対物レンズ６と共にアクチュエータによりフォーカ
シング方向及びトラッキング方向に一体駆動される。
【０２０８】図４８に示す第十三の実施の形態では、波
長６３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの
光をすべて反射させる誘電体多層膜１１を有する図２に
示した光合分波素子３を用いている。しかし、波長６３
５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの光をす
べて透過させる誘電体多層膜を有する構成の光合分波素
子を用いることも可能である。ただし、この場合は、モ
ジュール１とモジュール２の位置を図４８に示す位置と
入れ換える必要がある。
【０２０９】また、図４８に示す第十三の実施の形態で
は、モジュール２内の半導体レーザからの出射光を対物
レンズ６に発散光として入射させるためのレンズ手段と
して凹レンズ２３４を用いている。しかし、凸レンズを
用いて一旦収束させた後に発散させる構成も可能であ
る。
【０２１０】図４９は本発明になる光ヘッド装置の第十
四の実施の形態の構成図を示す。同図中、モジュール１
及びモジュール２には、半導体レーザと、ディスクから
の反射光を受光する光検出器が内蔵されている。モジュ
ール１内の半導体レーザの出射光の波長は６３５ｎｍ、
モジュール２内の半導体レーザの出射光の波長は７８５
ｎｍである。また、光合分波素子１４の構成は図４に示
した構成と同じであり、開口制御素子５の構成は図１２
又は図１３に示した通りである。この実施の形態では、
モジュール１内の半導体レーザからの出射光を対物レン
ズ１５に収束光として入射させるためのレンズ手段とし
て凸レンズ２３６を用いている点に特徴がある。
【０２１１】図４９において、モジュール１内の半導体
レーザからの出射光は、コリメータレンズ２３５、凸レ
ンズ２３６を透過し、光合分波素子１４で反射され、開
口制御素子５を透過し、対物レンズ１５に収束光として
入射し、ディジタルビデオディスク等の基板厚さ０．６
ｍｍのディスク７上に集光される。ディスク７からの反
射光は、対物レンズ１５、開口制御素子５を透過し、光
合分波素子１４で反射して、凸レンズ２３６、コリメー
タレンズ２３５を逆向きに通り、モジュール１内の光検
出器で受光される。
【０２１２】一方、モジュール２内の半導体レーザから
の出射光は、コリメータレンズ２０５、光合分波素子１
４、開口制御素子５をそれぞれ透過し、対物レンズ１５
に平行光として入射し、コンパクトディスク等の基板厚
さ１．２ｍｍのディスク８上に集光される。ディスク８
からの反射光は、対物レンズ１５、開口制御素子５、光
合分波素子１４、コリメータレンズ２０５を逆向きに通
り、モジュール２内の光検出器で受光される。開口制御
素子５は、対物レンズ１５と共にアクチュエータにより
フォーカシング方向及びトラッキング方向に一体駆動さ
れる。
【０２１３】図４９に示す第十四の実施の形態では、波
長６３５ｎｍの光をすべて反射させ、波長７８５ｎｍの
光をすべて透過させる誘電体多層膜１６を有する図４に
示した光合分波素子１４を用いている。しかし、波長６
３５ｎｍの光をすべて透過させ、波長７８５ｎｍの光を
すべて反射させる誘電体多層膜を有する構成の光合分波
素子を用いることも可能である。ただし、この場合は、
モジュール１とモジュール２の位置を図４９に示す位置
と入れ換える必要がある。
【０２１４】なお、図４８及び図４９に示す各実施の形
態では、いずれも小型化のために半導体レーザと光検出
器を内蔵した二個のモジュールを用いた構成であるが、
半導体レーザと光検出器を別々に設けた二組のブロック
を用いた構成も可能である。
【０２１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第一の光源からの出射光を用いて第一の基板厚さの光記
録媒体に対し記録あるいは再生を行い、第二の光源から
の出射光を用いて第二の基板厚さの光記録媒体に対し記
録あるいは再生を行うことにより、従来の光ヘッド装置
のように各々の光に対する利用効率が低下しないように
したため、再生信号のＳ／Ｎは通常と同程度であり、光
源の出力も通常と同程度で済み、再生だけでなく記録を
行うことも可能である。
【０２１６】また、本発明によれば、第二の光源の出射
光の波長を７８５ｎｍにすることにより、従来の光ヘッ
ド装置では不可能であった追記型コンパクトディスクの
再生もできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態の構
成図である。
【図２】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態に用
いる光合分波素子の一例の構成図である。
【図３】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態の構
成図である。
【図４】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態に用
いる光合分波素子の第一の例の構成図である。
【図５】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態に用
いる光合分波素子の第二の例の構成図である。
【図６】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態に用
いる光合分波素子の第三の例の構成図である。
【図７】本発明の光ヘッド装置の第一の実施の形態に用
いる光合分波素子の別の構成を示す図である。
【図８】図７に示す構成の光合分波素子に用いるホログ
ラムの構成を示す図である。
【図９】本発明の光ヘッド装置の第二の実施の形態に用
いる光合分波素子の第四の例の構成図である。
【図１０】図９に示す構成の光合分波素子に用いるホロ
グラムの構成を示す図である。
【図１１】図７及び図９に示す構成の光合分波素子に用
いるホログラムの干渉縞のパターンを示す図である。
【図１２】本発明の光ヘッド装置の第一及び第二の実施
の形態に用いる開口制御素子の一例の構成図である。
【図１３】本発明の光ヘッド装置の第一及び第二の実施
の形態に用いる開口制御素子の別の構成図である。
【図１４】本発明の光ヘッド装置の第一及び第二の実施
の形態に用いるモジュールの一例の構成図である。
【図１５】図１４に示す構成のモジュールに用いる回折
光学素子及びホログラム光学素子の干渉縞のパターンを
示す図である。
【図１６】図１５（ａ）に示す構成の回折光学素子及び
図１５（ｂ）に示す構成のホログラム光学素子を用いた
場合の、図１４に示す構成のモジュールに用いる光検出
器の受光部のパターンと、受光部上の光スポットの配置
を示す図である。
【図１７】図１４に示す構成のモジュールに用いるホロ
グラム光学素子の別の干渉縞のパターンを示す図であ
る。
【図１８】図１５（ａ）に示す構成の回折光学素子及び
図１７に示す構成のホログラム光学素子を用いた場合
の、図１４に示す構成のモジュールに用いる光検出器の
受光部のパターンと、受光部上の光スポットの配置を示
す図である。
【図１９】本発明の光ヘッド装置の第三の実施の形態の
構成図である。
【図２０】本発明の光ヘッド装置の第四の実施の形態の
構成図である。
【図２１】本発明の光ヘッド装置の第三及び第四の実施
の形態に用いるモジュールの一例の構成図である。
【図２２】本発明の光ヘッド装置の第三及び第四の実施
の形態に用いる偏光性ホログラム光学素子の断面形状及
び干渉縞のパターンを示す図である。
【図２３】図２２に示す構成の偏光性ホログラム光学素
子を用いた場合の、図２１に示す構成のモジュールに用
いる光検出器の受光部のパターンと、受光部上の光スポ
ットの配置を示す図である。
【図２４】本発明の光ヘッド装置の第三及び第四の実施
の形態に用いる偏光性ホログラム光学素子の別の干渉縞
のパターンを示す図である。
【図２５】図２４に示す構成の偏光性ホログラム光学素
子を用いた場合の、図２１に示す構成のモジュールに用
いる光検出器の受光部のパターンと、受光部上の光スポ
ットの配置を示す図である。
【図２６】本発明の光ヘッド装置の第五の実施の形態の
構成図である。
【図２７】本発明の光ヘッド装置の第五の実施の形態に
用いる光合分波／光路制御素子の一例の構成図である。
【図２８】本発明の光ヘッド装置の第六の実施の形態の
構成図である。
【図２９】本発明の光ヘッド装置の第六の実施の形態に
用いる光合分波／光路制御素子の一例の構成図である。
【図３０】本発明の光ヘッド装置の第七の実施の形態の
構成図である。
【図３１】本発明の光ヘッド装置の第七の実施の形態に
用いる光合分波／光路制御素子の一例の構成図である。
【図３２】本発明の光ヘッド装置の第八の実施の形態の
構成図である。
【図３３】本発明の光ヘッド装置の第八の実施の形態に
用いる光合分波／光路制御素子の一例の構成図である。
【図３４】本発明の光ヘッド装置の第五の実施の形態に
用いる光合分波／光路制御素子の別の構成を示す図であ
る。
【図３５】図３４に示す構成の光合分波／光路制御素子
に用いるホログラムの構成を示す図である。
【図３６】本発明の光ヘッド装置の第七の実施の形態に
用いる光合分波／光路制御素子の別の構成を示す図であ
る。
【図３７】図３６に示す構成の光合分波／光路制御素子
に用いるホログラムの構成を示す図である。
【図３８】本発明の光ヘッド装置の第九の実施の形態の
構成図である。
【図３９】本発明の光ヘッド装置の第九の実施の形態に
用いる光合分波素子の一例の構成図である。
【図４０】本発明の光ヘッド装置の第九の実施の形態に
用いる光路制御素子の一例の構成図である。
【図４１】本発明の光ヘッド装置の第十の実施の形態の
構成図である。
【図４２】本発明の光ヘッド装置の第十の実施の形態に
用いる光路制御素子の一例の構成図である。
【図４３】本発明の光ヘッド装置の第十一の実施の形態
の構成図である。
【図４４】本発明の光ヘッド装置の第十一の実施の形態
に用いる光合分波素子の一例の構成図である。
【図４５】本発明の光ヘッド装置の第十二の実施の形態
の構成図である。
【図４６】本発明の光ヘッド装置の第九の実施の形態に
用いる光路制御素子の別の構成を示す図である。
【図４７】図４６に示す構成の光路制御素子に用いるホ
ログラムの構成を示す図である。
【図４８】本発明の光ヘッド装置の第十三の実施の形態
の構成図である。
【図４９】本発明の光ヘッド装置の第十四の実施の形態
の構成図である。
【図５０】従来の光ヘッド装置の一例の構成図である。
【図５１】従来の光ヘッド装置の構成に用いる光路制御
素子の一例の構成図である。
【図５２】従来の光ヘッド装置の構成に用いる光路制御
素子の別の例の構成図である。
【図５３】図５２に示す構成の光路制御素子に用いるホ
ログラムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１、２、９９、１００ モジュール ３、１４、２０６、２２３ 光合分波素子 ４、２０５、２３３、２３５ コリメータレンズ ５ 開口制御素子 ６、１５ 対物レンズ ７ 第一の基板厚さのディスク（光記録媒体） ８ 第二の基板厚さのディスク（光記録媒体） ９、１０、１９、２０、２３、２４、１６２〜１６４、
１７２〜１７４、２１２、２１３、２２０、２２１、２
４３、２４４ プリズム １１、１６、２１、２５、２８、３１、３５、３８、４
１、４４、１６５、１６６、１８９、１９１、１９３、
１９５、１９８、２００、２０２、２０４、２０８、２
１４、２２２、２２４、２２９、２３１ 誘電体多層膜 １２、１９、１７、１８、１６８〜１７０、１８１〜１
８３、２０９〜２１１、２１７、２１８、２２５〜２２
７、２４８、２４９ 入射光 ２２、１６７、２１５、２１６、２４６、２４７ 反射
膜 ２６、３３、１８７、１９６、２２８、２５０ ホログ
ラム ２７、３０、３４、３７、４２、４３、４７、１８８、
１９２、１９７、２０１、２３０、２３２ ＳｉＯ2膜 ２９、３２、３６、３９、４５、１９０、１９４、１９
９、２０３ 接着剤４０、４６ ガラス基板 ４８、１０７、１６０、１７７、２３７ 半導体レーザ ４９、１０８、２４２ 光検出器 ５０ パッケージ ５１ 回折光学素子 ５２ ホログラム光学素子 ５３ スペーサ ５４、７３、７４、１１２〜１１５、１３６〜１３９
領域 ５５ ヒートシンク ５６ ミラー ５７〜６６、７５〜８６、１１６〜１２７、１４０〜１
５１ 受光部 ６７〜７２ 、８７〜９８、１２８〜１３５、１５２〜
１５９光スポット １０１、１０４ １／２波長板 １０２、１０５ 偏光性ホログラム光学素子 １０３、１０６ １／４波長板 １０９ ニオブ酸リチウム基板 １１０ プロトン交換領域 １１１ Ｎｂ2Ｏ5 １６１、１７１、１７８、１８４ 光合分波／光路制御
素子 ２０７、２１９、２４０ 光路制御素子 ２３４、２４１ 凹レンズ ２３６ 凸レンズ ２３８ ハーフミラー ２３９ 開口 ２４５、２５１ 偏光分離膜 ２５２ ホログラム層

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一の波長の光を出射する第一の光源
    と、第二の波長の光を出射する第二の光源と、第一及び
    第二の光検出器と、前記第一の光源からの出射光と前記
    第二の光源からの出射光を合波して第一又は第二の基板
    厚さの光記録媒体に導くと共に、前記第一の光源から出
    射して前記光記録媒体で反射された光を前記第一の光検
    出器に導き、前記第二の光源から出射して前記光記録媒
    体で反射された光を前記第二の光検出器に導く光合分波
    手段と、該光合分波手段と前記光記録媒体の間に設けら
    れた、対物レンズを含むレンズ系を有する光ヘッド装置
    であって、 前記第二の基板厚さは前記第一の基板厚さよりも厚く、
    かつ、前記第二の光源から前記レンズ系までの実効的な
    光路長は、前記第一の光源から前記レンズ系までの実効
    的な光路長よりも短く設定されており、前記第一の光源
    からの出射光を用いて前記第一の基板厚さの光記録媒体
    に対し記録あるいは再生を行い、前記第二の光源からの
    出射光を用いて前記第二の基板厚さの光記録媒体に対し
    記録あるいは再生を行うことを特徴とする光ヘッド装
    置。
  2. 【請求項２】 第一の波長の光を出射する第一の光源
    と、第二の波長の光を出射する第二の光源と、光検出器
    と、前記第一の光源からの出射光と前記第二の光源から
    の出射光を合波して第一又は第二の基板厚さの光記録媒
    体に導くと共に、前記第一の光源から出射して前記光記
    録媒体で反射された光、及び前記第二の光源から出射し
    て前記光記録媒体で反射された光を前記光検出器に導く
    光合分波手段と、該光合分波手段と前記光記録媒体の間
    に設けられた、対物レンズを含むレンズ系を有する光ヘ
    ッド装置であって、 前記第二の基板厚さは前記第一の基板厚さよりも厚く、
    かつ、前記第二の光源から前記レンズ系までの実効的な
    光路長は、前記第一の光源から前記レンズ系までの実効
    的な光路長よりも短く設定されており、前記第一の光源
    からの出射光を用いて前記第一の基板厚さの光記録媒体
    に対し記録あるいは再生を行い、前記第二の光源からの
    出射光を用いて前記第二の基板厚さの光記録媒体に対し
    記録あるいは再生を行うことを特徴とする光ヘッド装
    置。
  3. 【請求項３】 第一の波長の光を出射する第一の光源
    と、第二の波長の光を出射する第二の光源と、光検出器
    と、前記第一の光源からの出射光と前記第二の光源から
    の出射光を合波して第一又は第二の基板厚さの光記録媒
    体に導くと共に、前記第一の光源から出射して前記光記
    録媒体で反射された光、及び前記第二の光源から出射し
    て前記光記録媒体で反射された光を前記光検出器に導く
    光合分波手段と、該光合分波手段と前記光記録媒体の間
    に設けられた対物レンズと、前記第一の光源と前記光合
    分波手段の間に設けられた第一のコリメータレンズと、
    前記第二の光源と前記光合分波手段の間に設けられた第
    二のコリメータレンズを有する光ヘッド装置であって、 前記第二の基板厚さは前記第一の基板厚さよりも厚く、
    かつ、前記第二の光源から前記第二のコリメータレンズ
    までの実効的な光路長と前記第二のコリメータレンズの
    焦点距離との差は、前記第一の光源から前記第一のコリ
    メータレンズまでの実効的な光路長と前記第一のコリメ
    ータレンズの焦点距離との差よりも小さく設定されてお
    り、前記第一の光源からの出射光を用いて前記第一の基
    板厚さの光記録媒体に対し記録あるいは再生を行い、前
    記第二の光源からの出射光を用いて前記第二の基板厚さ
    の光記録媒体に対し記録あるいは再生を行うことを特徴
    とする光ヘッド装置。
  4. 【請求項４】 第一の波長の光を出射する第一の光源
    と、第二の波長の光を出射する第二の光源と、第一及び
    第二の光検出器と、前記第一の光源からの出射光と前記
    第二の光源からの出射光を合波して第一又は第二の基板
    厚さの光記録媒体に導くと共に、前記第一の光源から出
    射して前記光記録媒体で反射された光を前記第一の光検
    出器に導き、前記第二の光源から出射して前記光記録媒
    体で反射された光を前記第二の光検出器に導く光合分波
    手段と、該光合分波手段と前記光記録媒体の間に設けら
    れた対物レンズと、前記第一の光源と前記光合分波手段
    の間に設けられた第一のコリメータレンズと、前記第二
    の光源と前記光合分波手段の間に設けられた第二のコリ
    メータレンズを有する光ヘッド装置であって、 前記第一又は第二のコリメータレンズと前記光合分波手
    段との間に、前記第二の光源からの出射光を前記対物レ
    ンズに発散光として、又は前記第一の光源からの出射光
    を前記対物レンズに収束光として入射させるためのレン
    ズ手段が設けられており、前記第一の光源からの出射光
    を用いて前記第一の基板厚さの光記録媒体に対し記録あ
    るいは再生を行い、前記第二の光源からの出射光を用い
    て前記第一の基板厚さよりも厚い前記第二の基板厚さの
    光記録媒体に対し記録あるいは再生を行うことを特徴と
    する光ヘッド装置。
  5. 【請求項５】 前記第一の波長は６３５ｎｍの近傍で、
    前記第二の波長は７８５ｎｍの近傍であることを特徴と
    する請求項１、２、３又は４記載の光ヘッド装置。
  6. 【請求項６】 前記光合分波手段と前記対物レンズの間
    に設けられた、前記第一の波長に対しては入射光をすべ
    て透過させ、前記第二の波長に対しては入射光の断面の
    中心部分のみを透過させる開口制御素子を有することを
    特徴とする請求項１、２、３又は４記載の光ヘッド装
    置。
  7. 【請求項７】 前記開口制御素子及び前記対物レンズ
    は、アクチュエータによりフォーカシング方向及びトラ
    ッキング方向に一体駆動されることを特徴とする請求項
    ６記載の光ヘッド装置。
  8. 【請求項８】 前記開口制御素子は、基板上の前記対物
    レンズの有効径よりも小さい直径の円形領域の外側に誘
    電体多層膜が形成され、前記円形領域の内側に位相補償
    膜が形成された構成であり、前記誘電体多層膜は前記第
    一の波長の光をすべて透過させ、かつ、前記第二の波長
    の光をすべて反射させ、前記位相補償膜は前記第一の波
    長に対し、前記円形領域の外側を通る光と前記円形領域
    の内側を通る光の位相差を０又はその近傍に調整するこ
    とを特徴とする請求項６記載の光ヘッド装置。
  9. 【請求項９】 前記開口制御素子は、前記対物レンズの
    有効径よりも小さい直径の円形領域の外側に回折格子層
    及び誘電体多層膜が形成された基板と、前記円形領域の
    内側に位相補償膜が形成された基板を、接着剤を介して
    貼り合わせた構成であり、前記誘電体多層膜は前記第一
    の波長の光をすべて透過させ、かつ、前記第二の波長の
    光をすべて反射させ、前記位相補償膜は前記第一の波長
    に対し、前記円形領域の外側を通る光と前記円形領域の
    内側を通る光の位相差を０又はその近傍に調整すること
    を特徴とする請求項６記載の光ヘッド装置。
  10. 【請求項１０】 前記レンズ系はコリメータレンズ及び
    対物レンズからなることを特徴とする請求項１又は２記
    載の光ヘッド装置。
  11. 【請求項１１】 前記レンズ系は対物レンズのみからな
    ることを特徴とする請求項１又は２記載の光ヘッド装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記第一の光源と前記第一の光検出器
    は、第一の共通のパッケージに収納されており、前記第
    二の光源と前記第二の光検出器は、第二の共通のパッケ
    ージに収納されていることを特徴とする請求項１又は４
    記載の光ヘッド装置。
  13. 【請求項１３】 前記第一又は第二の光源のいずれか一
    方と前記光検出器は、共通のパッケージに収納されてい
    ることを特徴とする請求項２又は３記載の光ヘッド装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記光合分波手段は、前記第一又は第
    二の波長のいずれか一方に対しては入射光を透過させ、
    他方に対しては入射光を反射させる誘電体多層膜を有す
    る素子であることを特徴とする請求項１又は４記載の光
    ヘッド装置。
  15. 【請求項１５】 前記光合分波手段は、前記第一の波長
    に対しては入射光を反射させ、前記第二の波長に対して
    は入射光を透過させる誘電体多層膜を有し、かつ、前記
    第一の波長に対し、前記光源からの出射光を、少なくと
    も１回反射させて前記誘電体多層膜に入射させる反射面
    を有する素子であることを特徴とする請求項１記載の光
    ヘッド装置。
  16. 【請求項１６】 前記光合分波手段は、前記第一の波長
    に対しては入射光を透過させ、前記第二の波長に対して
    は入射光を＋１次回折光として反射回折させるホログラ
    ムを有する素子であり、前記ホログラムは、＋１次回折
    光に対して凸面ミラーとしての働きをすることを特徴と
    する請求項１記載の光ヘッド装置。
  17. 【請求項１７】 前記ホログラムは、斜面にホログラム
    層及び誘電体多層膜が形成された第一のプリズムと、第
    二のプリズムを接着剤を介して貼り合わせた構成であ
    り、前記誘電体多層膜は、前記第一の波長に対しては入
    射光を透過させ、前記第二の波長に対しては入射光を反
    射させることを特徴とする請求項１６記載の光ヘッド装
    置。
  18. 【請求項１８】 前記光合分波手段は、前記第一の波長
    に対しては入射光を＋１次回折光として反射回折させ、
    前記第二の波長に対しては入射光を透過させるホログラ
    ムを有する素子であり、前記ホログラムは、＋１次回折
    光に対して凹面ミラーとしての働きをすることを特徴と
    する請求項１記載の光へッド装置。
  19. 【請求項１９】 前記ホログラムは、斜面にホログラム
    層及び誘電体多層膜が形成された第一のプリズムと、第
    二のプリズムを接着剤を介して貼り合わせた構成であ
    り、前記誘電体多層膜は、前記第一の波長に対しては入
    射光を反射させ、前記第二の波長に対しては入射光を透
    過させることを特徴とする請求項１８記載の光ヘッド装
    置。
  20. 【請求項２０】 前記レンズ系と前記光検出器の間に設
    けられた、前記レンズ系から前記光検出器までの前記第
    二の波長に対する実効的な光路長を、前記レンズ系から
    前記光検出器までの前記第一の波長に対する実効的な光
    路長よりも短くするための光路制御手段を有することを
    特徴とする請求項２記載の光へッド装置。
  21. 【請求項２１】 前記光合分波手段及び前記光路制御手
    段は、前記第一の波長に対し、前記光源からの出射光を
    透過させ、前記光記録媒体からの反射光を反射させる第
    一の誘電体多層膜と、前記第一の波長に対しては入射光
    を透過させ、前記第二の波長に対しては入射光を反射さ
    せる第二の誘電体多層膜を有し、かつ、前記第一の波長
    に対し、前記光記録媒体からの反射光を、前記第二の誘
    電体多層膜を透過し、前記第一の誘電体多層膜で反射さ
    れた後に、少なくとも１回反射させて再び前記第二の誘
    電体多層膜に入射させる反射面を有する同一の素子であ
    ることを特徴とする請求項２０記載の光ヘッド装置。
  22. 【請求項２２】 前記光合分波手段及び前記光路制御手
    段は、前記第一の波長に対しては入射光を反射させ、前
    記第二の波長に対しては入射光を透過させる第一の誘電
    体多層膜と、前記第一の波長に対しては入射光を透過さ
    せ、前記第二の波長に対しては、前記光源からの出射光
    を透過させ、前記光記録媒体からの反射光を反射させる
    第二の誘電体多層膜を有し、かつ、前記第一の波長に対
    し、前記光記録媒体からの反射光を、前記第二の誘電体
    多層膜を透過し、前記第一の誘電体多層膜で反射された
    後に、少なくとも１回反射させて再び前記第二の誘電体
    多層膜に入射させる反射面を有する同一の素子であるこ
    とを特徴とする請求項２０記載の光ヘッド装置。
  23. 【請求項２３】 前記光合分波手段及び前記光路制御手
    段は、前記第一の波長に対しては、前記光源からの出射
    光を透過させ、前記光記録媒体からの反射光を＋１次回
    折光として反射回折させ、前記第二の波長に対しては入
    射光を反射させるホログラムを有する同一の素子であ
    り、前記ホログラムは、＋１次回折光に対して凹面ミラ
    ーとしての働きをすることを特徴とする請求項２０記載
    の光ヘッド装置。
  24. 【請求項２４】 前記ホログラムは、斜面にホログラム
    層及び第一の誘電体多層膜が形成された第一のプリズム
    と、斜面に第二の誘電体多層膜が形成された第二のプリ
    ズムを接着剤を介して貼り合わせた構成であり、前記第
    一の誘電体多層膜は、前記第一の波長に対し、前記光源
    からの出射光を透過させ、前記光記録媒体からの反射光
    を反射させ、前記第二の誘電体多層膜は、前記第一の波
    長に対しては入射光を透過させ、前記第二の波長に対し
    ては入射光を反射させることを特徴とする請求項２３記
    載の光ヘッド装置。
  25. 【請求項２５】 前記光合分波手段及び前記光路制御手
    段は、前記第一の波長に対しては入射光を＋１次回折光
    として反射回折させ、前記第二の波長に対しては、前記
    光源からの出射光を透過させ、前記光記録媒体からの反
    射光を反射させるホログラムを有する同一の素子であ
    り、前記ホログラムは、＋１次回折光に対して凹面ミラ
    ーとしての働きをすることを特徴とする請求項２０記載
    の光ヘッド装置。
  26. 【請求項２６】 前記ホログラムは、斜面にホログラム
    層及び第一の誘電体多層膜が形成された第一のプリズム
    と、斜面に第二の誘電体多層膜が形成された第二のプリ
    ズムを接着剤を介して貼り合わせた構成であり、前記第
    一の誘電体多層膜は、前記第一の波長に対しては入射光
    を反射させ、前記第二の波長に対しては入射光を透過さ
    せ、前記第二の誘電体多層膜は、前記第一の波長に対し
    ては入射光を透過させ、前記第二の波長に対しては、前
    記光源からの出射光を透過させ、前記光記録媒体からの
    反射光を反射させることを特徴とする請求項２５記載の
    光ヘッド装置。
  27. 【請求項２７】 前記光合分波手段は、前記第一又は第
    二の波長のいずれか一方に対しては、前記光源からの出
    射光を透過させ、前記光記録媒体からの反射光を反射さ
    せ、他方に対しては、入射光を反射させる誘電体多層膜
    を有する素子であることを特徴とする請求項３記載の光
    ヘッド装置。
  28. 【請求項２８】 前記光合分波手段は、前記第一又は第
    二の波長のいずれか一方に対しては、前記光源からの出
    射光を反射させ、前記光記録媒体からの反射光を透過さ
    せ、他方に対しては、入射光を透過させる誘電体多層膜
    を有する素子であることを特徴とする請求項３記載の光
    ヘッド装置。
  29. 【請求項２９】 前記第一又は第二のコリメータレンズ
    と前記光検出器の間に設けられた、前記第一又は第二の
    コリメータレンズから前記光検出器までの前記第二の波
    長に対する実効的な光路長を、前記第一又は第二のコリ
    メータレンズから前記光検出器までの前記第一の波長に
    対する実効的な光路長よりも短くするための光路制御手
    段を有することを特徴とする請求項３記載の光へッド装
    置。
  30. 【請求項３０】 前記光路制御手段は、前記第一の波長
    に対しては入射光を透過させ、前記第二の波長に対して
    は入射光を反射させる誘電体多層膜を有し、かつ、前記
    第一の波長に対し、前記光記録媒体からの反射光を、前
    記誘電体多層膜を透過した後に、少なくとも２回反射さ
    せて再び前記誘電体多層膜に入射させる反射面を有する
    素子であることを特徴とする請求項２９記載の光ヘッド
    装置。
  31. 【請求項３１】 前記光路制御手段は、前記第一の波長
    に対しては入射光を＋１次回折光として反射回折させ、
    前記第二の波長に対しては入射光を反射させるホログラ
    ムを有する素子であり、前記ホログラムは、＋１次回折
    光に対して凹面ミラーとしての働きをすることを特徴と
    する請求項２９記載の光ヘッド装置。
  32. 【請求項３２】 前記ホログラムは、プリズムの斜面に
    誘電体多層膜及びホログラム層が形成された構成であ
    り、前記誘電体多層膜は、前記第一の波長に対しては入
    射光を透過させ、前記第二の波長に対しては入射光を反
    射させることを特徴とする請求項３１記載の光ヘッド装
    置。
  33. 【請求項３３】 前記ホログラム層の断面は階段状であ
    ることを特徴とする請求項１７、１９、２４、２６又は
    ３２記載の光ヘッド装置。
  34. 【請求項３４】 前記第一及び第二の光源のうちいずれ
    か一方から出射された光は前記レンズ系の対物レンズに
    平行光として入射し、他方の光は発散光又は収束光とし
    て入射し、前記対物レンズは該平行光として入射する光
    が、該光により記録あるいは再生されるべき光記録媒体
    の基板厚さの基板を透過する際に生じる球面収差を打ち
    消す球面収差を有することを特徴とする請求項１又は２
    記載の光ヘッド装置。
  35. 【請求項３５】 前記レンズ手段は、前記第二のコリメ
    ータレンズと前記光合分波素子との間に設けられた、前
    記第二の光源からの出射光を前記対物レンズに発散光と
    して入射させる凹レンズ又は凸レンズであることを特徴
    とする請求項４記載の光ヘッド装置。
  36. 【請求項３６】 前記レンズ手段は、前記第一のコリメ
    ータレンズと前記光合分波素子との間に設けられた、前
    記第一の光源からの出射光を前記対物レンズに収束光と
    して入射させる凸レンズであることを特徴とする請求項
    ４記載の光ヘッド装置。
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