JPWO2006115161A1 - 光ヘッド装置及び光情報装置 - Google Patents

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Abstract

光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源１と、光ディスク２１に光スポットを集光する対物レンズ３１と、光ディスク２２〜２４に光スポットを集光する対物レンズ３２と、光源１からの波長４０５ｎｍのレーザ光を透過光と反射光とに分離し、反射光を対物レンズ３１に導くとともに、透過光を対物レンズ３２に導き、さらに、光源１からの波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍのレーザ光を対物レンズ３２に導くプリズム５３とを備える。

Description

本発明は、光ディスクや光カードなどの情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光ヘッド装置及び該光ヘッド装置を用いた光情報装置に関するものである。
現在、光ディスクとして、ＣＤやＤＶＤ、そして青色レーザを使ってさらなる高密度記録を実現したＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）やＨＤ−ＤＶＤなどがある。このため、これらの仕様の異なる光ディスクの記録・再生互換可能な光ヘッド装置が要望されている。その手段として、例えば特許文献１に報告されるような光ヘッド装置がある。この構成は、ＤＶＤとＣＤとに対応した対物レンズ及び光学系とＢＤ等に対応した対物レンズ及び光学系との２種類の対物レンズ及び光学系を１つの光ヘッド装置に搭載し、３種類の仕様の異なる光ディスクを記録又は再生することができる。
しかしながら、この構成では、異なる光ディスクに対応した２種類の対物レンズと、それらの対物レンズに独立した光学系が必要なため、部品点数が多くなり、装置の小型化が難しく、コスト低減も困難である。
特開平１１−１２０５８７号公報
本発明の目的は、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる光ヘッド装置及び光情報装置を提供することである。
本発明の一局面に従う光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第１の情報記録媒体に光スポットを集光する第１の対物レンズと、前記第１の情報記録媒体と異なる第２の情報記録媒体に光スポットを集光する第２の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第１の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第２の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
本発明の他の局面に従う光情報装置は、上記の光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体から情報を記録及び／又は再生するものである。
上記の各構成によれば、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、透過光を第２の対物レンズに導かれ、さらに、残りの光が第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導かれるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第４の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 図５に示すミラーの退避動作を説明するための模式図である。 本発明の第６の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第７の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置について図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図１に示す光ヘッド装置は、光源１、偏光ビームスプリッター２、コリメータレンズ３、光検出器４、波長板７、８、対物レンズ３１、３２及びプリズム５３を備える。また、光ディスク２１は、保護層厚みが約０．１ｍｍのＢＤであり、光ディスク２２は、保護層厚みが約０．６ｍｍのＨＤ−ＤＶＤであり、光ディスク２３は、保護層厚みが約０．６ｍｍのＤＶＤであり、光ディスク２４は、保護層厚みが概ね１．２ｍｍのＣＤであり、各光ディスク２１〜２４は、情報が記録又は再生されるトラックを有する情報記録媒体である。
光源１は、半導体レーザー等から構成され、３波長（４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する。偏光ビームスプリッター２は、光源１からのレーザ光を反射してコリメータレンズ３へ導く。コリメータレンズ３は、偏光ビームスプリッター２からのレーザ光を平行光に変換して光ビーム３０をプリズム５３へ導く。また、偏光ビームスプリッター２は、コリメータレンズ３からの反射光を透過して光検出器４へ導く。
プリズム５３は、光軸変更手段の一例であり、第１及び第２の面５４、５５を備える。第１の面５４は、波長４０５ｎｍの光の一部を透過して第２の面５５へ導くとともに、残りの光を反射して波長板７へ導きとともに、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの光を透過して第の２面へ導く光学膜を有する。第２の面５５は、波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの３つの光を全反射して波長板８へ導く反射膜を有する。プリズム５３は、対物レンズ３１には波長４０５ｎｍの光を、対物レンズ３２には波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの光を入射させ、４種類の光ディスク２１〜２４の記録又は再生の互換を可能にする。
波長板７、８は、１／４λ板である。対物レンズ３１は、ＢＤに対応したＮＡ０．８５の対物レンズであり、対物レンズ３２は、ＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応したＮＡ０．６５の対物レンズである。なお、対物レンズの数は、上記の例に特に限定されず、３個以上の対物レンズを用いてもよい。この場合、第１の面５４のように波長に応じて光を所定の比率で反射及び透過する面が付加される。
ここで、対物レンズ３１の焦点距離をｆ１、対物レンズ３２の焦点距離をｆ２とすると、対物レンズ３２の焦点距離ｆ２は、ｆ２≒（ｆ１×０．８５）／０．６５を満たすことが好ましい。この場合、ＢＤの光ディスク２１で反射し対物レンズ３１を透過した後の光束径と、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２で反射し対物レンズ３２を透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、光検出器４上において、ＢＤの光ディスク２１からの反射光による検出スポット形状と、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、１個の光検出器４を用いてＢＤからの反射光及びＨＤ−ＤＶＤからの反射光を検出することができる。
また、対物レンズ３１、３２のＮＡ及び焦点距離は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ３１のＮＡが０．８５以上であり、対物レンズ３２のＮＡが約０．６５である場合、ＮＡが小さい対物レンズ３２の焦点距離ｆ２を、ＮＡが大きい対物レンズ３１の焦点距離ｆ１より長くしてもよい。この場合、光ディスクの厚さ方向において、対物レンズ３１による光スポットの集光位置と対物レンズ３２による光スポットの集光位置とが異なるため、対物レンズ３１を用いてＢＤの光ディスク２１に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ３２からの光の悪影響を防止することができるとともに、対物レンズ３２を用いてＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ３１からの光の悪影響を防止することができる。
次に、上記のように構成された光ヘッド装置の記録動作及び再生動作について説明する。まず、ＢＤの光ディスク２１に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ３を通り、光ビーム３０としてプリズム５３の第１の面５４へ導かれる。第１の面５４は、波長４０５ｎｍのレーザ光の一部（例えば、５０％）を反射させ、波長板７を介して対物レンズ３１へ導く。対物レンズ３１は、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２１の記録面上に集光させる。光ディスク２１の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３１及び波長板７を通り、プリズム５３の第１の面５４で反射される。第１の面５４で反射された光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、光ディスク２１からの波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
次に、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ３を通り、光ビーム３０としてプリズム５３の第１の面５４へ導かれる。第１の面５４は、波長４０５ｎｍのレーザ光の一部（例えば、５０％）を反射させ、残り（例えば、５０％）をプリズム５３の第２の面５５へ導く。第２の面５５は、波長４０５ｎｍのレーザ光を全反射させ、波長板８を介して対物レンズ３２へ導く。対物レンズ３２は、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２２の記録面上に集光させる。光ディスク２２の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通り、プリズム５３の第２の面５５で全反射される。第２の面５５で全反射された光は、第１の面５４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、光ディスク２２からの波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
上記のように、ＢＤの光ディスク２１及びＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対して情報を記録する場合、光源１は、定格出力１５０ｍＷ以上で波長４０５ｎｍのレーザ光を出射することが好ましい。この場合、対物レンズ３１によりＢＤの記録を確実に行うことができるとともに、対物レンズ３２によりＨＤ−ＤＶＤの記録を確実に行うことができる。
次に、ＤＶＤの光ディスク２３に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長６６０ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、光ビーム３０としてコリメータレンズ３及びプリズム５３の第１の面５４を通り、プリズム５３の第２の面５５へ導かれる。第２の面５５は、波長６６０ｎｍのレーザ光を全反射させ、波長板８を介して対物レンズ３２へ導く。対物レンズ３２は、波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２３の記録面上に集光させる。光ディスク２３の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通り、プリズム５３の第２の面５５で全反射される。第２の面５５で全反射された光は、第１の面５４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長６６０ｎｍの反射光を検出する。
次に、ＣＤの光ディスク２４に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長７８０ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、光ビーム３０としてコリメータレンズ３及びプリズム５３の第１の面５４を通り、プリズム５３の第２の面５５へ導かれる。第２の面５５は、波長７８０ｎｍのレーザ光を全反射させ、波長板８を介して対物レンズ３２へ導く。対物レンズ３２は、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２４の記録面上に集光させる。光ディスク２４の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通り、プリズム５３の第２の面５５で全反射される。第２の面５５で全反射された光は、第１の面５４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の動作により、本実施の形態では、４種類の異なった仕様の光ディスク２１〜２４に対して記録動作及び再生動作を行うことができるので、４種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。また、光源１、偏光ビームスプリッター２、コリメータレンズ３、光検出器４及びプリズム５３を４種類の異なった仕様の光ディスクに対して共用することができるので、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、本実施の形態では、可動部材を用いていないため、各部品を高精度に位置決めすることができ、各部品の位置ずれ等による光の不要なロスが発生しない。
なお、上記の例では、プリズム５３の第１の面５４が波長４０５ｎｍのレーザ光の５０％を反射し、残りの５０％を透過する場合について説明したが、プリズム５３の第１の面５４の反射率及び透過率は、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対する再生動作のみを行う場合、プリズム５３の第１の面５４は、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光の７０％〜９０％を反射させ、残りの３０％〜１０％を透過してプリズム５３の第２の面５５へ導くことが好ましい。この場合、対物レンズ３１によりＢＤの記録及び再生を行うことができるとともに、対物レンズ３２によりＨＤ−ＤＶＤの再生とＤＶＤ及びＣＤの記録及び再生とを行うことができる。
なお、対物レンズ３１がＨＤ−ＤＶＤ用で、対物レンズ３２がＢＤ用の場合は、プリズム５３の第１の面５４は、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光の１０％〜３０％を反射させ、残りの９０％〜７０％を透過してプリズム５３の第２の面５５へ導くことが好ましい。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態に用いられる光軸変更手段は、上記のプリズム５３に特に限定されず、後述する第５の実施の形態のように、２枚のミラーを用いて、光源１に近い側のミラーの膜特性を第１の面５４の膜特性と同様に構成し、４０５ｎｍの光を上記と同様に透過及び反射して分光するようにしてもよく、この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記の説明では、対物レンズ３１をＢＤ用として、対物レンズ３２をＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤ用としたが、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ３２をＢＤ用として、対物レンズ３１をＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤ用としてもよい。この場合、第１の面５４が、波長４０５ｎｍのレーザ光を反射及び透過するとともに、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍのレーザ光を全反射して対物レンズ３１に導き、第２の面５５が波長４０５ｎｍのレーザ光を全反射するように、プリズム５３の第１及び第２の面５４、５５の膜特性が設定され、さらに、各光ディスクに適した対物レンズ３１、３２のＮＡ及び焦点距離等が設定される。上記の点に関して後述する他の実施の形態も同様である。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置について図２を用いて説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図２に示す光ヘッド装置と、図１に示す光ヘッド装置とで異なる点は、１つの光源１及び１つの偏光ビームスプリッター２に代えて２つの光源１０１、１０２及び２つの偏光ビームスプリッター２０１、２０２が用いられる点であり、その他の点は図１に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
光源１０１は、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０１は、光源１０１からのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター２０２を介してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２１、２２との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＢＤの光ディスク２１からの反射光又はＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２０２、２０１を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
光源１０２は、２つの波長（６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０２は、光源１０２からのレーザ光を反射してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２３、２４との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＤＶＤの光ディスク２３からの反射光又はＣＤの光ディスク２４からの反射光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２０２、２０１を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光源１０１、１０２として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態における光ヘッド装置について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図３に示す光ヘッド装置と、図２に示す光ヘッド装置とで異なる点は、２つの偏光ビームスプリッター２０１、２０２及び１つの光検出器４に代えて３つの偏光ビームスプリッター２０３、２０４、２０５及び２つの光検出器４０１、４０２が用いられる点であり、その他の点は図２に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
偏光ビームスプリッター２０３は、光源１０１からの波長４０５ｎｍのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター２０４を介してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２１、２２との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＢＤの光ディスク２１からの反射光又はＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光は、コリメータレンズ３、偏光ビームスプリッター２０４、２０３を透過して光検出器４０１に入射され、光検出器４０１は、波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
偏光ビームスプリッター２０５は、光源１０２からの２つの波長（６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を透過し、偏光ビームスプリッター２０４へ導き、偏光ビームスプリッター２０４は、偏光ビームスプリッター２０５からの光を反射してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２３、２４との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＤＶＤの光ディスク２３からの反射光又はＣＤの光ディスク２４からの反射光は、偏光ビームスプリッター２０４により反射されて偏光ビームスプリッター２０５に入射する。偏光ビームスプリッター２０５は、上記の反射光を反射して光検出器４０２に入射させ、光検出器４０２は、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光検出器４０１、４０２として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態における光ヘッド装置について図４を用いて説明する。図４は、本発明の第４の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図４に示す光ヘッド装置と、図１に示す光ヘッド装置とで異なる点は、光源１、光検出器４及び偏光ビームスプリッター２に代えて光源と光検出器とが一体に構成された２つのユニット９０１、９０２及び偏光ビームスプリッター２０６が用いられる点であり、その他の点は図１に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
ユニット９０１は、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０６は、ユニット９０１からのレーザ光を透過してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２１、２２との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＢＤの光ディスク２１からの反射光又はＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２０６を透過してユニット９０１に入射され、ユニット９０１は、波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
ユニット９０２は、２つの波長（６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０６は、ユニット９０２からのレーザ光を反射してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２３、２４との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＤＶＤの光ディスク２３からの反射光又はＣＤの光ディスク２４からの反射光は、偏光ビームスプリッター２０６により反射されてユニット９０２に入射され、ユニット９０２は、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射するユニット９０１にはＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ用の光検出器を、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍのレーザ光を出射するユニット９０２にはＤＶＤ及びＣＤ用の光検出器を組み合わせているので、各波長に適した光源及び光検出器を一体化することができ、ユニット９０１、９０２の低コスト化を図ることができる。なお、各ユニット内の光源と光検出器との組み合わせは、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態における光ヘッド装置について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第５の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図５において、２１は保護層厚みが概ね０．１ｍｍのＢＤ、２２は保護層厚みが概ね０．６ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ、２３は保護層厚み概ね０．６ｍｍのＤＶＤ、２４は保護層厚みが概ね１．２ｍｍのＣＤの光ディスクを示す。１は３波長（４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する光源を示す。２は偏光ビームスプリッター、３はコリメータレンズ、５及び６は光軸変更手段の一例であるミラー、７及び８は１／４λ板である波長板、３１はＢＤに対応したＮＡ０．８５の対物レンズ、３２はＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応したＮＡ０．６５の対物レンズ、４は光検出器を示す。
まず、光ディスク２１に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー５で反射され、波長板７及び対物レンズ３１を通って光ディスク２１の記録面上に集光される。光ディスク２１の記録面で反射された光は、再び対物レンズ３１及び波長板７を通ってミラー５で反射され、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射する。
次に、光ディスク２２、２３、２４に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。図６は、図５に示すミラー５の退避動作を説明するための模式図である。この場合、ミラー５は、光源１から光ビームをミラー６に導くために、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、図６（ａ）のように紙面に対し垂直方向に移動し、又は図６（ｂ）のように紙面下方向に移動し、又は図６（ｃ）のように倒れ込むように移動して待避する。
上記の状態で、光ディスク２２に対して記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー６で反射され、波長板８及び対物レンズ３２を通って光ディスク２２の記録面上に集光される。光ディスク２２の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通ってミラー６で反射、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射する。
次に、光ディスク２３に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長６６０ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー６で反射され、波長板８及び対物レンズ３２を通って光ディスク２３の記録面上に集光される。光ディスク２３の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板を通ってミラー６で反射され、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射する。
次に、光ディスク２４に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長７８０ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー６で反射され、波長板８及び対物レンズ３２を通って光ディスク２４の記録面上に集光される。光ディスク２４の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通ってミラー６で反射され、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過し光検出器４に入射する。
以上にように、本実施の形態の光ヘッド装置は、４種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。なお、本実施の形態では、対物レンズ３１を光ディスク２１用、対物レンズ３２を光ディスク２２〜２３用で説明したが、この例に特に限定されず、逆の場合もいうまでもなく同様の効果を得ることができ、その場合はそれぞれの光ディスクに対応した波長に対してミラー５が移動される。
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態における光ヘッド装置について図７を用いて説明する。図７は、本発明の第６の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図７に示す第６の実施の形態の光ヘッド装置において、第５の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第５の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第５の実施の形態では光軸変更手段の一例である２つのミラー５、６を用いて、対物レンズ３１、３２への光ビーム３０の入射の切り替えを行ったが、本実施の形態では１つのミラー５１を用いて行う点である。この場合、図７のように、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、コリメータレンズ３を透過した光ビーム３０の進行方向にミラー５１を移動させることにより、光ビーム３０の対物レンズ３１または対物レンズ３２への入射の切り替えを行い、４種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態における光ヘッド装置について図８を用いて説明する。図８は、本発明の第７の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図８に示す第７の実施の形態の光ヘッド装置において、第５の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第５の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第５の実施の形態のミラー５に代わって、液晶光軸変更素子５２を用いる点である。この液晶光軸変更素子５２は、素子に加える電圧を変えることにより、選択的に反射の状態と透過の状態とに切り替わる。この反射と透過との切り替えにより、光ビーム３０の対物レンズ３１又はミラー６への入射の切り替えを行い、４種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
上記の各実施の形態では、４種類の異なる仕様の光ディスクに対して２つの対物レンズを用いた互換の例を挙げたが、３つ以上の対物レンズによる互換においても、対物レンズの配置が光ビームの光束の進行方向に並んだ場合は、同様の構成により同様の効果を得ることができる。
上記のように、本発明の一態様に係る光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第１の情報記録媒体に光スポットを集光する第１の対物レンズと、前記第１の情報記録媒体と異なる第２の情報記録媒体に光スポットを集光する第２の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第１の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第２の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
この光ヘッド装置においては、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、一の光の反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、一の光の透過光が第２の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び一の光の波長に適した第１の情報記録媒体に情報を記録又は再生することがきるとともに、第２の対物レンズ及び一の光の波長に適した第２の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、光源からの複数の光のうち残りの光が第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導かれるので、この対物レンズ及び残りの光の波長に適した第３の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第１乃至第３の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数の削減することができる。この結果、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
前記光源は、波長が異なる第１乃至第３の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第１の光を所定の比率で反射及び透過して第１の透過光と第１の反射光とに分離し、前記第１の反射光を前記第１の対物レンズに導く第１の面と、前記第１の透過光を反射して前記第２の対物レンズに導く第２の面とを有し、前記第１の面は、前記第２又は第３の光を透過して第２の透過光を前記第２の面に導き、前記第２の面は、前記第２の透過光を反射して第２の反射光を前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の面により、第１の光が所定の比率で反射及び透過されて第１の透過光と第１の反射光とに分離され、第１の反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、第２の面により、第１の透過光が反射されて第２の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第１の情報記録媒体に情報を記録又は再生することがきるとともに、第２の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第２の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第１の面により、第２又は第３の光が透過されて第２の透過光が第２の面に導かれ、第２の面により、第２の透過光が反射されて第２の反射光が第２の対物レンズに導かれるので、第２の対物レンズ及び第２の光の波長に適した第３の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第２の対物レンズ及び第３の光の波長に適した第４の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第１乃至第４の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数の削減することができる。
前記光源は、波長が異なる第１乃至第３の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第１の光を所定の比率で反射及び透過して第１の透過光と第１の反射光とに分離し、前記第１の反射光を前記第１の対物レンズに導く第１の面と、前記第１の透過光を反射して前記第２の対物レンズに導く第２の面とを有し、前記第１の面は、前記第２又は第３の光を反射して第２の反射光を前記第１の対物レンズに導くようにしてもよい。
この場合、第１の面により、第１の光が所定の比率で反射及び透過されて第１の透過光と第１の反射光とに分離され、第１の反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、第２の面により、第１の透過光が反射されて第２の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第１の情報記録媒体に情報を記録又は再生することがきるとともに、第２の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第２の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第１の面により、第２又は第３の光が反射されて第２の反射光が第１の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び第２の光の波長に適した第３の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第１の対物レンズ及び第３の光の波長に適した第４の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第１乃至第４の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数の削減することができる。
前記第１の光の波長は、約４０５ｎｍであることが好ましい。この場合、波長４０５ｎｍの光を使用するＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の仕様が異なる高密度情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。
前記第１の面は、前記第１の光の７０〜９０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過させ、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の光の７０〜９０％が導かれる第１の対物レンズを用いてＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第２の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体から情報を再生することができる。
前記第１の面は、前記第１の光の１０〜３０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の光の１０〜３０％が導かれる第１の対物レンズを用いてＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の高密度情報記録媒体から情報を再生することができるとともに、残りの光が導かれる第２の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第１の面は、前記第１の光の約５０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の光の約５０が導かれる第１の対物レンズを用いてＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第２の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第１及び第２の対物レンズの一方のＮＡは、０．８５以上であり、他方のＮＡは、約０．６５であることが好ましい。
この場合、ＮＡが０．８５以上の対物レンズを用いてＢＤに情報を記録又は再生することができるとともに、ＮＡが約０．６５の対物レンズを用いてＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに情報を記録又は再生することができる。
前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが小さい対物レンズの焦点距離は、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが大きい対物レンズの焦点距離より長いことが好ましい。
この場合、第１及び第２の対物レンズによる光スポットの集光位置が情報記録媒体の厚さ方向において互いに異なるため、ＮＡが大きい対物レンズを用いてＢＤに対して記録又は再生を行うときに、ＮＡが小さい対物レンズからの光の悪影響を防止することができるとともに、ＮＡが小さい対物レンズを用いてＨＤ−ＤＶＤに対して記録又は再生を行うときに、ＮＡが大きい対物レンズからの光の悪影響を防止することができる。
前記第１及び第２の対物レンズの一方のＮＡは、約０．８５であり、他方のＮＡは、約０．６５であり、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが大きい対物レンズの焦点距離をｆ１、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが小さい対物レンズの焦点距離をｆ２としたとき、前記第１及び第２の対物レンズは、ｆ２≒（ｆ１×０．８５）／０．６５の関係を満たすことが好ましい。
この場合、ＢＤで反射しＮＡが大きい対物レンズを透過した後の光束径と、ＨＤ−ＤＶＤで反射しＮＡが小さい対物レンズを透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、検出手段において、ＢＤからの反射光による検出スポット形状と、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、１つの検出手段を用いてＢＤからの反射光及びＨＤ−ＤＶＤからの反射光を検出することができる。
前記光源は、第１の波長を有する第１の光を発する第１の光源と、前記第１の波長より長い第２及び第３の波長を有する第２及び第３の光を発する第２の光源とを含むことが好ましい。
この場合、第１及び第２の光源として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記検出手段は、前記情報記録媒体からの第１の光の反射光を検出する第１の検出手段と、前記情報記録媒体からの第２又は第３の光の反射光を検出する第２の検出手段とを含むことが好ましい。
この場合、第１及び第２の検出手段として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記光源及び検出手段は、第１の波長を有する第１の光を発する第１の光源と、前記情報記録媒体からの第１の光の反射光を検出する第１の検出手段とが一体に構成された第１のユニットと、前記第１の波長より長い第２及び第３の波長を有する第２及び第３の光を発する第２の光源と、前記情報記録媒体からの第２又は第３の光の反射光を検出する第２の検出手段とが一体に構成された第２のユニットとを含むことが好ましい。
この場合、各波長に適した光源及び光検出器を一体化しているので、第１及び第２のユニットの低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生するものである。
この光情報装置においては、光ヘッド装置が複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができる光情報装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く複数の光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記複数の光軸変更手段の前記光源に近い光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記複数の対物レンズの所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる３つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第１、第２の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く第１、第２の光軸変更手段とからなり、前記第１、第２の光軸変更手段は、前記２つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記２つの光軸変更手段の前記光源に近い第１の光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記２つの対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
前記第１の光軸変更手段は、前記光源からの光束の進行方向に対し垂直な方向に移動することが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く１つの光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により、前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる３つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第１、第２の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く１つの光軸変更手段とからなり、前記２つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる３つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第１、第２の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く２つの光軸変更手段とからなり、前記光軸変更手段の前記光源に近い第１の光軸変更手段が記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記複数の光源のうちの１つまたは複数の光束を選択的に透過と反射に切り替える機能を有するものである。
前記第１の光軸変更手段は、液晶素子からなり、記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記液晶素子に加える電圧により前記複数の光源のうちの１つまたはいくつかの光束を選択的に透過と反射とに切り替える機能を有することが好ましい。
前記光源の３つの波長のうち１つの波長が概ね４０５ｎｍであることが好ましい。
前記第１または第２の対物レンズの１つのＮＡが０．８５以上、もう一方のＮＡが概ね０．６５であることが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生するものである。
上記の光ヘッド装置及び光情報装置によれば、複数の仕様の異なる光ディスクに対し記録再生互換ができ、かつ小型でコストの低い装置を実現できる。
本発明にかかる光ヘッド装置及び光情報装置は、情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する機能を有し、映像や音楽の記録及び／又は再生装置等として有用である。また、コンピュータのデータやプログラムの保存、カーナビゲーションの地図データの保存等の用途にも応用できる。
本発明は、光ディスクや光カードなどの情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光ヘッド装置及び該光ヘッド装置を用いた光情報装置に関するものである。
現在、光ディスクとして、ＣＤやＤＶＤ、そして青色レーザを使ってさらなる高密度記録を実現したＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）やＨＤ−ＤＶＤなどがある。このため、これらの仕様の異なる光ディスクの記録・再生互換可能な光ヘッド装置が要望されている。その手段として、例えば特許文献１に報告されるような光ヘッド装置がある。この構成は、ＤＶＤとＣＤとに対応した対物レンズ及び光学系とＢＤ等に対応した対物レンズ及び光学系との２種類の対物レンズ及び光学系を１つの光ヘッド装置に搭載し、３種類の仕様の異なる光ディスクを記録又は再生することができる。
特開平１１−１２０５８７号公報
しかしながら、この構成では、異なる光ディスクに対応した２種類の対物レンズと、それらの対物レンズに独立した光学系が必要なため、部品点数が多くなり、装置の小型化が難しく、コスト低減も困難である。
本発明の目的は、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる光ヘッド装置及び光情報装置を提供することである。
本発明の一局面に従う光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第１の情報記録媒体に光スポットを集光する第１の対物レンズと、前記第１の情報記録媒体と異なる第２の情報記録媒体に光スポットを集光する第２の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第１の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第２の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
本発明の他の局面に従う光情報装置は、上記の光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体から情報を記録及び／又は再生するものである。
本発明によれば、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、透過光を第２の対物レンズに導かれ、さらに、残りの光が第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導かれるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置について図１を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図１に示す光ヘッド装置は、光源１、偏光ビームスプリッター２、コリメータレンズ３、光検出器４、波長板７、８、対物レンズ３１、３２及びプリズム５３を備える。また、光ディスク２１は、保護層厚みが約０．１ｍｍのＢＤであり、光ディスク２２は、保護層厚みが約０．６ｍｍのＨＤ−ＤＶＤであり、光ディスク２３は、保護層厚みが約０．６ｍｍのＤＶＤであり、光ディスク２４は、保護層厚みが概ね１．２ｍｍのＣＤであり、各光ディスク２１〜２４は、情報が記録又は再生されるトラックを有する情報記録媒体である。
光源１は、半導体レーザー等から構成され、３波長（４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する。偏光ビームスプリッター２は、光源１からのレーザ光を反射してコリメータレンズ３へ導く。コリメータレンズ３は、偏光ビームスプリッター２からのレーザ光を平行光に変換して光ビーム３０をプリズム５３へ導く。また、偏光ビームスプリッター２は、コリメータレンズ３からの反射光を透過して光検出器４へ導く。
プリズム５３は、光軸変更手段の一例であり、第１及び第２の面５４、５５を備える。第１の面５４は、波長４０５ｎｍの光の一部を透過して第２の面５５へ導くとともに、残りの光を反射して波長板７へ導くとともに、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの光を透過して第２の面５５へ導く光学膜を有する。第２の面５５は、波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの３つの光を全反射して波長板８へ導く反射膜を有する。プリズム５３は、対物レンズ３１には波長４０５ｎｍの光を、対物レンズ３２には波長４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍの光を入射させ、４種類の光ディスク２１〜２４の記録又は再生の互換を可能にする。
波長板７、８は、１／４λ板である。対物レンズ３１は、ＢＤに対応したＮＡ０．８５の対物レンズであり、対物レンズ３２は、ＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応したＮＡ０．６５の対物レンズである。なお、対物レンズの数は、上記の例に特に限定されず、３個以上の対物レンズを用いてもよい。この場合、第１の面５４のように波長に応じて光を所定の比率で反射及び透過する面が付加される。
ここで、対物レンズ３１の焦点距離をｆ１、対物レンズ３２の焦点距離をｆ２とすると、対物レンズ３２の焦点距離ｆ２は、ｆ２≒（ｆ１×０．８５）／０．６５を満たすことが好ましい。この場合、ＢＤの光ディスク２１で反射し対物レンズ３１を透過した後の光束径と、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２で反射し対物レンズ３２を透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、光検出器４上において、ＢＤの光ディスク２１からの反射光による検出スポット形状と、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、１個の光検出器４を用いてＢＤからの反射光及びＨＤ−ＤＶＤからの反射光を検出することができる。
また、対物レンズ３１、３２のＮＡ及び焦点距離は、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ３１のＮＡが０．８５以上であり、対物レンズ３２のＮＡが約０．６５である場合、ＮＡが小さい対物レンズ３２の焦点距離ｆ２を、ＮＡが大きい対物レンズ３１の焦点距離ｆ１より長くしてもよい。この場合、光ディスクの厚さ方向において、対物レンズ３１による光スポットの集光位置と対物レンズ３２による光スポットの集光位置とが異なるため、対物レンズ３１を用いてＢＤの光ディスク２１に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ３２からの光の悪影響を防止することができるとともに、対物レンズ３２を用いてＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対して記録又は再生を行うときに、対物レンズ３１からの光の悪影響を防止することができる。
次に、上記のように構成された光ヘッド装置の記録動作及び再生動作について説明する。まず、ＢＤの光ディスク２１に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ３を通り、光ビーム３０としてプリズム５３の第１の面５４へ導かれる。第１の面５４は、波長４０５ｎｍのレーザ光の一部（例えば、５０％）を反射させ、波長板７を介して対物レンズ３１へ導く。対物レンズ３１は、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２１の記録面上に集光させる。光ディスク２１の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３１及び波長板７を通り、プリズム５３の第１の面５４で反射される。第１の面５４で反射された光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、光ディスク２１からの波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
次に、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、コリメータレンズ３を通り、光ビーム３０としてプリズム５３の第１の面５４へ導かれる。第１の面５４は、波長４０５ｎｍのレーザ光の一部（例えば、５０％）を反射させ、残り（例えば、５０％）をプリズム５３の第２の面５５へ導く。第２の面５５は、波長４０５ｎｍのレーザ光を全反射させ、波長板８を介して対物レンズ３２へ導く。対物レンズ３２は、波長４０５ｎｍのレーザ光を光ディスク２２の記録面上に集光させる。光ディスク２２の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通り、プリズム５３の第２の面５５で全反射される。第２の面５５で全反射された光は、第１の面５４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、光ディスク２２からの波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
上記のように、ＢＤの光ディスク２１及びＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対して情報を記録する場合、光源１は、定格出力１５０ｍＷ以上で波長４０５ｎｍのレーザ光を出射することが好ましい。この場合、対物レンズ３１によりＢＤの記録を確実に行うことができるとともに、対物レンズ３２によりＨＤ−ＤＶＤの記録を確実に行うことができる。
次に、ＤＶＤの光ディスク２３に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長６６０ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、光ビーム３０としてコリメータレンズ３及びプリズム５３の第１の面５４を通り、プリズム５３の第２の面５５へ導かれる。第２の面５５は、波長６６０ｎｍのレーザ光を全反射させ、波長板８を介して対物レンズ３２へ導く。対物レンズ３２は、波長６６０ｎｍのレーザ光を光ディスク２３の記録面上に集光させる。光ディスク２３の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通り、プリズム５３の第２の面５５で全反射される。第２の面５５で全反射された光は、第１の面５４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長６６０ｎｍの反射光を検出する。
次に、ＣＤの光ディスク２４に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長７８０ｎｍのレーザ光が光源１から出射され、偏光ビームスプリッター２で反射される。偏光ビームスプリッター２で反射されたレーザ光は、光ビーム３０としてコリメータレンズ３及びプリズム５３の第１の面５４を通り、プリズム５３の第２の面５５へ導かれる。第２の面５５は、波長７８０ｎｍのレーザ光を全反射させ、波長板８を介して対物レンズ３２へ導く。対物レンズ３２は、波長７８０ｎｍのレーザ光を光ディスク２４の記録面上に集光させる。光ディスク２４の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通り、プリズム５３の第２の面５５で全反射される。第２の面５５で全反射された光は、第１の面５４、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の動作により、本実施の形態では、４種類の異なった仕様の光ディスク２１〜２４に対して記録動作及び再生動作を行うことができるので、４種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。また、光源１、偏光ビームスプリッター２、コリメータレンズ３、光検出器４及びプリズム５３を４種類の異なった仕様の光ディスクに対して共用することができるので、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。さらに、本実施の形態では、可動部材を用いていないため、各部品を高精度に位置決めすることができ、各部品の位置ずれ等による光の不要なロスが発生しない。
なお、上記の例では、プリズム５３の第１の面５４が波長４０５ｎｍのレーザ光の５０％を反射し、残りの５０％を透過する場合について説明したが、プリズム５３の第１の面５４の反射率及び透過率は、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、ＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２に対する再生動作のみを行う場合、プリズム５３の第１の面５４は、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光の７０％〜９０％を反射させ、残りの３０％〜１０％を透過してプリズム５３の第２の面５５へ導くことが好ましい。この場合、対物レンズ３１によりＢＤの記録及び再生を行うことができるとともに、対物レンズ３２によりＨＤ−ＤＶＤの再生とＤＶＤ及びＣＤの記録及び再生とを行うことができる。
なお、対物レンズ３１がＨＤ−ＤＶＤ用で、対物レンズ３２がＢＤ用の場合は、プリズム５３の第１の面５４は、例えば、波長４０５ｎｍのレーザ光の１０％〜３０％を反射させ、残りの９０％〜７０％を透過してプリズム５３の第２の面５５へ導くことが好ましい。この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態に用いられる光軸変更手段は、上記のプリズム５３に特に限定されず、後述する第５の実施の形態のように、２枚のミラーを用いて、光源１に近い側のミラーの膜特性を第１の面５４の膜特性と同様に構成し、４０５ｎｍの光を上記と同様に透過及び反射して分光するようにしてもよく、この場合も、上記と同様の効果を得ることができる。
また、上記の説明では、対物レンズ３１をＢＤ用として、対物レンズ３２をＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤ用としたが、この例に特に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、対物レンズ３２をＢＤ用として、対物レンズ３１をＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤ用としてもよい。この場合、第１の面５４が、波長４０５ｎｍのレーザ光を反射及び透過するとともに、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍのレーザ光を全反射して対物レンズ３１に導き、第２の面５５が波長４０５ｎｍのレーザ光を全反射するように、プリズム５３の第１及び第２の面５４、５５の膜特性が設定され、さらに、各光ディスクに適した対物レンズ３１、３２のＮＡ及び焦点距離等が設定される。上記の点に関して後述する他の実施の形態も同様である。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置について図２を用いて説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図２に示す光ヘッド装置と、図１に示す光ヘッド装置とで異なる点は、１つの光源１及び１つの偏光ビームスプリッター２に代えて２つの光源１０１、１０２及び２つの偏光ビームスプリッター２０１、２０２が用いられる点であり、その他の点は図１に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
光源１０１は、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０１は、光源１０１からのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター２０２を介してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２１、２２との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＢＤの光ディスク２１からの反射光又はＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２０２、２０１を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
光源１０２は、２つの波長（６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０２は、光源１０２からのレーザ光を反射してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２３、２４との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＤＶＤの光ディスク２３からの反射光又はＣＤの光ディスク２４からの反射光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２０２、２０１を透過して光検出器４に入射され、光検出器４は、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光源１０１、１０２として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態における光ヘッド装置について図３を用いて説明する。図３は、本発明の第３の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図３に示す光ヘッド装置と、図２に示す光ヘッド装置とで異なる点は、２つの偏光ビームスプリッター２０１、２０２及び１つの光検出器４に代えて３つの偏光ビームスプリッター２０３、２０４、２０５及び２つの光検出器４０１、４０２が用いられる点であり、その他の点は図２に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
偏光ビームスプリッター２０３は、光源１０１からの波長４０５ｎｍのレーザ光を反射し、偏光ビームスプリッター２０４を介してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２１、２２との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＢＤの光ディスク２１からの反射光又はＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光は、コリメータレンズ３、偏光ビームスプリッター２０４、２０３を透過して光検出器４０１に入射され、光検出器４０１は、波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
偏光ビームスプリッター２０５は、光源１０２からの２つの波長（６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を透過し、偏光ビームスプリッター２０４へ導き、偏光ビームスプリッター２０４は、偏光ビームスプリッター２０５からの光を反射してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２３、２４との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＤＶＤの光ディスク２３からの反射光又はＣＤの光ディスク２４からの反射光は、偏光ビームスプリッター２０４により反射されて偏光ビームスプリッター２０５に入射する。偏光ビームスプリッター２０５は、上記の反射光を反射して光検出器４０２に入射させ、光検出器４０２は、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、光検出器４０１、４０２として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態における光ヘッド装置について図４を用いて説明する。図４は、本発明の第４の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図４に示す光ヘッド装置と、図１に示す光ヘッド装置とで異なる点は、光源１、光検出器４及び偏光ビームスプリッター２に代えて光源と光検出器とが一体に構成された２つのユニット９０１、９０２及び偏光ビームスプリッター２０６が用いられる点であり、その他の点は図１に示す光ヘッド装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
ユニット９０１は、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０６は、ユニット９０１からのレーザ光を透過してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２１、２２との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＢＤの光ディスク２１からの反射光又はＨＤ−ＤＶＤの光ディスク２２からの反射光は、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２０６を透過してユニット９０１に入射され、ユニット９０１は、波長４０５ｎｍの反射光を検出する。
ユニット９０２は、２つの波長（６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射し、偏光ビームスプリッター２０６は、ユニット９０２からのレーザ光を反射してコリメータレンズ３に導く。コリメータレンズ３と各光ディスク２３、２４との間の動作は、第１の実施の形態と同様であり、ＤＶＤの光ディスク２３からの反射光又はＣＤの光ディスク２４からの反射光は、偏光ビームスプリッター２０６により反射されてユニット９０２に入射され、ユニット９０２は、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍの反射光を検出する。
上記の構成により、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射するユニット９０１にはＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ用の光検出器を、波長６６０ｎｍ、７８０ｎｍのレーザ光を出射するユニット９０２にはＤＶＤ及びＣＤ用の光検出器を組み合わせているので、各波長に適した光源及び光検出器を一体化することができ、ユニット９０１、９０２の低コスト化を図ることができる。なお、各ユニット内の光源と光検出器との組み合わせは、上記の例に特に限定されず、種々の変更が可能である。
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態における光ヘッド装置について図５を用いて説明する。図５は、本発明の第５の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。
図５において、２１は保護層厚みが概ね０．１ｍｍのＢＤ、２２は保護層厚みが概ね０．６ｍｍのＨＤ−ＤＶＤ、２３は保護層厚み概ね０．６ｍｍのＤＶＤ、２４は保護層厚みが概ね１．２ｍｍのＣＤの光ディスクを示す。１は３波長（４０５ｎｍ、６６０ｎｍ、７８０ｎｍ）のレーザ光を出射する光源を示す。２は偏光ビームスプリッター、３はコリメータレンズ、５及び６は光軸変更手段の一例であるミラー、７及び８は１／４λ板である波長板、３１はＢＤに対応したＮＡ０．８５の対物レンズ、３２はＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応したＮＡ０．６５の対物レンズ、４は光検出器を示す。
まず、光ディスク２１に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー５で反射され、波長板７及び対物レンズ３１を通って光ディスク２１の記録面上に集光される。光ディスク２１の記録面で反射された光は、再び対物レンズ３１及び波長板７を通ってミラー５で反射され、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射する。
次に、光ディスク２２、２３、２４に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。図６は、図５に示すミラー５の退避動作を説明するための模式図である。この場合、ミラー５は、光源１から光ビームをミラー６に導くために、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、図６（ａ）のように紙面に対し垂直方向に移動し、又は図６（ｂ）のように紙面下方向に移動し、又は図６（ｃ）のように倒れ込むように移動して待避する。
上記の状態で、光ディスク２２に対して記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長４０５ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー６で反射され、波長板８及び対物レンズ３２を通って光ディスク２２の記録面上に集光される。光ディスク２２の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通ってミラー６で反射、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射する。
次に、光ディスク２３に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長６６０ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー６で反射され、波長板８及び対物レンズ３２を通って光ディスク２３の記録面上に集光される。光ディスク２３の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板を通ってミラー６で反射され、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過して光検出器４に入射する。
次に、光ディスク２４に対する記録動作又は再生動作を行う場合について説明する。波長７８０ｎｍのレーザ光が、光源１から出射されて偏光ビームスプリッター２で反射され、コリメータレンズ３を通ってミラー６で反射され、波長板８及び対物レンズ３２を通って光ディスク２４の記録面上に集光される。光ディスク２４の記録面で反射した光は、再び対物レンズ３２及び波長板８を通ってミラー６で反射され、コリメータレンズ３及び偏光ビームスプリッター２を透過し光検出器４に入射する。
以上にように、本実施の形態の光ヘッド装置は、４種類の異なった仕様の光ディスクに対して互換可能となっている。なお、本実施の形態では、対物レンズ３１を光ディスク２１用、対物レンズ３２を光ディスク２２〜２３用で説明したが、この例に特に限定されず、逆の場合もいうまでもなく同様の効果を得ることができ、その場合はそれぞれの光ディスクに対応した波長に対してミラー５が移動される。
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態における光ヘッド装置について図７を用いて説明する。図７は、本発明の第６の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図７に示す第６の実施の形態の光ヘッド装置において、第５の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第５の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第５の実施の形態では光軸変更手段の一例である２つのミラー５、６を用いて、対物レンズ３１、３２への光ビーム３０の入射の切り替えを行ったが、本実施の形態では１つのミラー５１を用いて行う点である。この場合、図７のように、図示を省略したアクチュエータ等を用いて、コリメータレンズ３を透過した光ビーム３０の進行方向にミラー５１を移動させることにより、光ビーム３０の対物レンズ３１または対物レンズ３２への入射の切り替えを行い、４種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態における光ヘッド装置について図８を用いて説明する。図８は、本発明の第７の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。図８に示す第７の実施の形態の光ヘッド装置において、第５の実施の形態と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。
本実施の形態の光ヘッド装置と、第５の実施の形態の光ヘッド装置との違いは、第５の実施の形態のミラー５に代わって、液晶光軸変更素子５２を用いる点である。この液晶光軸変更素子５２は、素子に加える電圧を変えることにより、選択的に反射の状態と透過の状態とに切り替わる。この反射と透過との切り替えにより、光ビーム３０の対物レンズ３１又はミラー６への入射の切り替えを行い、４種類の光ディスクの記録または再生の互換を可能にする。
上記の各実施の形態では、４種類の異なる仕様の光ディスクに対して２つの対物レンズを用いた互換の例を挙げたが、３つ以上の対物レンズによる互換においても、対物レンズの配置が光ビームの光束の進行方向に並んだ場合は、同様の構成により同様の効果を得ることができる。
上記のように、本発明の一態様に係る光ヘッド装置は、波長が異なる複数の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、第１の情報記録媒体に光スポットを集光する第１の対物レンズと、前記第１の情報記録媒体と異なる第２の情報記録媒体に光スポットを集光する第２の対物レンズと、前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第１の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第２の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むものである。
この光ヘッド装置においては、光源からの複数の光のうち一の光が所定の比率で透過光と反射光とに分離され、一の光の反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、一の光の透過光が第２の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び一の光の波長に適した第１の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第２の対物レンズ及び一の光の波長に適した第２の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、光源からの複数の光のうち残りの光が第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導かれるので、この対物レンズ及び残りの光の波長に適した第３の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第１乃至第３の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数を削減することができる。この結果、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができる。
前記光源は、波長が異なる第１乃至第３の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第１の光を所定の比率で反射及び透過して第１の透過光と第１の反射光とに分離し、前記第１の反射光を前記第１の対物レンズに導く第１の面と、前記第１の透過光を反射して前記第２の対物レンズに導く第２の面とを有し、前記第１の面は、前記第２又は第３の光を透過して第２の透過光を前記第２の面に導き、前記第２の面は、前記第２の透過光を反射して第２の反射光を前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の面により、第１の光が所定の比率で反射及び透過されて第１の透過光と第１の反射光とに分離され、第１の反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、第２の面により、第１の透過光が反射されて第２の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第１の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第２の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第２の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第１の面により、第２又は第３の光が透過されて第２の透過光が第２の面に導かれ、第２の面により、第２の透過光が反射されて第２の反射光が第２の対物レンズに導かれるので、第２の対物レンズ及び第２の光の波長に適した第３の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第２の対物レンズ及び第３の光の波長に適した第４の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第１乃至第４の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数を削減することができる。
前記光源は、波長が異なる第１乃至第３の光を発し、前記光軸変更手段は、前記第１の光を所定の比率で反射及び透過して第１の透過光と第１の反射光とに分離し、前記第１の反射光を前記第１の対物レンズに導く第１の面と、前記第１の透過光を反射して前記第２の対物レンズに導く第２の面とを有し、前記第１の面は、前記第２又は第３の光を反射して第２の反射光を前記第１の対物レンズに導くようにしてもよい。
この場合、第１の面により、第１の光が所定の比率で反射及び透過されて第１の透過光と第１の反射光とに分離され、第１の反射光が第１の対物レンズに導かれるとともに、第２の面により、第１の透過光が反射されて第２の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第１の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第２の対物レンズ及び第１の光の波長に適した第２の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。また、第１の面により、第２又は第３の光が反射されて第２の反射光が第１の対物レンズに導かれるので、第１の対物レンズ及び第２の光の波長に適した第３の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができるとともに、第１の対物レンズ及び第３の光の波長に適した第４の情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。さらに、上記の第１乃至第４の情報記録媒体に対して光源から光軸変更手段まで及び光軸変更手段から検出手段までの光学系を共用することができるので、光学系を構成する部品の数を削減することができる。
前記第１の光の波長は、約４０５ｎｍであることが好ましい。この場合、波長４０５ｎｍの光を使用するＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の仕様が異なる高密度情報記録媒体に情報を記録又は再生することができる。
前記第１の面は、前記第１の光の７０〜９０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過させ、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の光の７０〜９０％が導かれる第１の対物レンズを用いてＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第２の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体から情報を再生することができる。
前記第１の面は、前記第１の光の１０〜３０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の光の１０〜３０％が導かれる第１の対物レンズを用いてＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の高密度情報記録媒体から情報を再生することができるとともに、残りの光が導かれる第２の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第１の面は、前記第１の光の約５０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことが好ましい。
この場合、第１の光の約５０％が導かれる第１の対物レンズを用いてＢＤ及びＨＤ−ＤＶＤ等の高密度情報記録媒体に情報を記録することができるとともに、残りの光が導かれる第２の対物レンズを用いて仕様の異なる他の高密度情報記録媒体に情報を記録することができる。
前記第１及び第２の対物レンズの一方のＮＡは、０．８５以上であり、他方のＮＡは、約０．６５であることが好ましい。
この場合、ＮＡが０．８５以上の対物レンズを用いてＢＤに情報を記録又は再生することができるとともに、ＮＡが約０．６５の対物レンズを用いてＨＤ−ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤに情報を記録又は再生することができる。
前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが小さい対物レンズの焦点距離は、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが大きい対物レンズの焦点距離より長いことが好ましい。
この場合、第１及び第２の対物レンズによる光スポットの集光位置が情報記録媒体の厚さ方向において互いに異なるため、ＮＡが大きい対物レンズを用いてＢＤに対して記録又は再生を行うときに、ＮＡが小さい対物レンズからの光の悪影響を防止することができるとともに、ＮＡが小さい対物レンズを用いてＨＤ−ＤＶＤに対して記録又は再生を行うときに、ＮＡが大きい対物レンズからの光の悪影響を防止することができる。
前記第１及び第２の対物レンズの一方のＮＡは、約０．８５であり、他方のＮＡは、約０．６５であり、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが大きい対物レンズの焦点距離をｆ１、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが小さい対物レンズの焦点距離をｆ２としたとき、前記第１及び第２の対物レンズは、ｆ２≒（ｆ１×０．８５）／０．６５の関係を満たすことが好ましい。
この場合、ＢＤで反射しＮＡが大きい対物レンズを透過した後の光束径と、ＨＤ−ＤＶＤで反射しＮＡが小さい対物レンズを透過した後の光束径とがほぼ等しくなり、検出手段において、ＢＤからの反射光による検出スポット形状と、ＨＤ−ＤＶＤからの反射光による検出スポット形状とがほぼ等しくなるので、１つの検出手段を用いてＢＤからの反射光及びＨＤ−ＤＶＤからの反射光を検出することができる。
前記光源は、第１の波長を有する第１の光を発する第１の光源と、前記第１の波長より長い第２及び第３の波長を有する第２及び第３の光を発する第２の光源とを含むことが好ましい。
この場合、第１及び第２の光源として低コストの半導体レーザーを用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記検出手段は、前記情報記録媒体からの第１の光の反射光を検出する第１の検出手段と、前記情報記録媒体からの第２又は第３の光の反射光を検出する第２の検出手段とを含むことが好ましい。
この場合、第１及び第２の検出手段として低コストの光検出器を用いることができ、より低コスト化を図ることができる。
前記光源及び検出手段は、第１の波長を有する第１の光を発する第１の光源と、前記情報記録媒体からの第１の光の反射光を検出する第１の検出手段とが一体に構成された第１のユニットと、前記第１の波長より長い第２及び第３の波長を有する第２及び第３の光を発する第２の光源と、前記情報記録媒体からの第２又は第３の光の反射光を検出する第２の検出手段とが一体に構成された第２のユニットとを含むことが好ましい。
この場合、各波長に適した光源及び光検出器を一体化しているので、第１及び第２のユニットの低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生するものである。
この光情報装置においては、光ヘッド装置が複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができるとともに、部品点数の削減による小型化及び低コスト化を図ることができるので、複数の異なる仕様の情報記録媒体を記録又は再生することができる光情報装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く複数の光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記複数の光軸変更手段の前記光源に近い光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記複数の対物レンズの所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる３つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第１、第２の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く第１、第２の光軸変更手段とからなり、前記第１、第２の光軸変更手段は、前記２つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記２つの光軸変更手段の前記光源に近い第１の光軸変更手段が移動することにより、前記光束を前記２つの対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
前記第１の光軸変更手段は、前記光源からの光束の進行方向に対し垂直な方向に移動することが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる複数の波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する複数の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く１つの光軸変更手段とからなり、前記複数の対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により、前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる３つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第１、第２の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く１つの光軸変更手段とからなり、前記２つの対物レンズが前記光源からの光束の進行方向に並んで配置され、前記光軸変更手段の前記光束の進行方向の移動により前記光束を前記複数の対物レンズのうち所定の対物レンズに導くものである。
本発明の他の一態様に係る光ヘッド装置は、異なる３つの波長の光を発する光源と、トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、前記情報記録媒体から反射する光を検出する検出手段とを備え、前記集光手段は、異なる複数の前記情報記録媒体に光スポットを集光する第１、第２の対物レンズと、前記光源からの光束が同一方向から進入し前記対物レンズに光束を導く２つの光軸変更手段とからなり、前記光軸変更手段の前記光源に近い第１の光軸変更手段が記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記複数の光源のうちの１つまたは複数の光束を選択的に透過と反射に切り替える機能を有するものである。
前記第１の光軸変更手段は、液晶素子からなり、記録または再生の対象とする前記情報記録媒体に応じて前記液晶素子に加える電圧により前記複数の光源のうちの１つまたはいくつかの光束を選択的に透過と反射とに切り替える機能を有することが好ましい。
前記光源の３つの波長のうち１つの波長が概ね４０５ｎｍであることが好ましい。
前記第１または第２の対物レンズの１つのＮＡが０．８５以上、もう一方のＮＡが概ね０．６５であることが好ましい。
本発明の他の一態様に係る光情報装置は、上記のいずれかの光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生するものである。
上記の光ヘッド装置及び光情報装置によれば、複数の仕様の異なる光ディスクに対し記録再生互換ができ、かつ小型でコストの低い装置を実現できる。
本発明にかかる光ヘッド装置及び光情報装置は、情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する機能を有し、映像や音楽の記録及び／又は再生装置等として有用である。また、コンピュータのデータやプログラムの保存、カーナビゲーションの地図データの保存等の用途にも応用できる。
本発明の第１の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第２の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第３の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第４の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第５の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 図５に示すミラーの退避動作を説明するための模式図である。 本発明の第６の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。 本発明の第７の実施の形態における光ヘッド装置の構成を示す模式図である。

Claims (14)

  1. 波長が異なる複数の光を発する光源と、
    トラックを有する情報記録媒体に光スポットを集光する集光手段と、
    前記情報記録媒体から反射される光を検出する検出手段とを備え、
    前記集光手段は、
    第１の情報記録媒体に光スポットを集光する第１の対物レンズと、
    前記第１の情報記録媒体と異なる第２の情報記録媒体に光スポットを集光する第２の対物レンズと、
    前記光源からの複数の光のうち一の光を所定の比率で透過光と反射光とに分離し、反射光を前記第１の対物レンズに導くとともに、透過光を前記第２の対物レンズに導き、さらに、前記光源からの複数の光のうち残りの光を前記第１及び第２の対物レンズのうちの一方に導く光軸変更手段とを含むことを特徴とする光ヘッド装置。
  2. 前記光源は、波長が異なる第１乃至第３の光を発し、
    前記光軸変更手段は、
    前記第１の光を所定の比率で反射及び透過して第１の透過光と第１の反射光とに分離し、前記第１の反射光を前記第１の対物レンズに導く第１の面と、
    前記第１の透過光を反射して前記第２の対物レンズに導く第２の面とを有し、
    前記第１の面は、前記第２又は第３の光を透過して第２の透過光を前記第２の面に導き、前記第２の面は、前記第２の透過光を反射して第２の反射光を前記第２の対物レンズに導くことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
  3. 前記光源は、波長が異なる第１乃至第３の光を発し、
    前記光軸変更手段は、
    前記第１の光を所定の比率で反射及び透過して第１の透過光と第１の反射光とに分離し、前記第１の反射光を前記第１の対物レンズに導く第１の面と、
    前記第１の透過光を反射して前記第２の対物レンズに導く第２の面とを有し、
    前記第１の面は、前記第２又は第３の光を反射して第２の反射光を前記第１の対物レンズに導くことを特徴とする請求項１記載の光ヘッド装置。
  4. 前記第１の光の波長は、約４０５ｎｍであ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。
  5. 前記第１の面は、前記第１の光の７０〜９０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過させ、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
  6. 前記第１の面は、前記第１の光の１０〜３０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
  7. 前記第１の面は、前記第１の光の約５０％を反射して前記第１の対物レンズに導くとともに、残りの光を透過し、前記第２の面は、前記第１の面を透過した第１の光を反射して前記第２の対物レンズに導くことを特徴とする請求項４記載の光ヘッド装置。
  8. 前記第１及び第２の対物レンズの一方のＮＡは、０．８５以上であり、他方のＮＡは、約０．６５であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の光ヘッド装置。
  9. 前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが小さい対物レンズの焦点距離は、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが大きい対物レンズの焦点距離より長いことを特徴とする請求項８記載の光ヘッド装置。
  10. 前記第１及び第２の対物レンズの一方のＮＡは、約０．８５であり、他方のＮＡは、約０．６５であり、
    前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが大きい対物レンズの焦点距離をｆ１、前記第１及び第２の対物レンズのうちＮＡが小さい対物レンズの焦点距離をｆ２としたとき、前記第１及び第２の対物レンズは、ｆ２≒（ｆ１×０．８５）／０．６５の関係を満たすことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の光ヘッド装置。
  11. 前記光源は、
    第１の波長を有する第１の光を発する第１の光源と、
    前記第１の波長より長い第２及び第３の波長を有する第２及び第３の光を発する第２の光源とを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光ヘッド装置。
  12. 前記検出手段は、
    前記情報記録媒体からの第１の光の反射光を検出する第１の検出手段と、
    前記情報記録媒体からの第２又は第３の光の反射光を検出する第２の検出手段とを含むことを特徴とする請求項１１記載の光ヘッド装置。
  13. 前記光源及び検出手段は、
    第１の波長を有する第１の光を発する第１の光源と、前記情報記録媒体からの第１の光の反射光を検出する第１の検出手段とが一体に構成された第１のユニットと、
    前記第１の波長より長い第２及び第３の波長を有する第２及び第３の光を発する第２の光源と、前記情報記録媒体からの第２又は第３の光の反射光を検出する第２の検出手段とが一体に構成された第２のユニットとを含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の光ヘッド装置。
  14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の光ヘッド装置を備え、前記光ヘッド装置を用いて情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生することを特徴とする光情報装置。
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