(57)【要約】【課題】集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ピックアップ装置及び光ディスク装置を提供することを目的とする。【解決手段】往路光１０２を選択的に光ディスクへ導き、光ディスクからの復路光１０４を分離する光強度補正機能付偏光分離膜２８が設けられるとともに往路光１０２の一部を光パワモニタ用に抽出する集積光学部材２０と、復路反射回析光１０５と光モニタ反射回折光１０３とを受光するＯＥ素子６３を備え、光強度補正機能付偏光分離膜２８が誘電体多層膜から構成されるとともに、入射される光の光強度分布に方向依存性があるとき、該方向依存性を少なくとも入射角度近傍領域で低減することを特徴とする。【選択図】　図１１
2004039163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに照射するための光を発光する発光素子と、
前記発光素子からの光を選択的に光ディスクへ導き該光ディスクからの反射光を分離する偏光分離膜が設けられるとともに、該発光素子からの光の一部を光パワモニタ用に抽出する集積光学部材と、
前記集積光学部材から出射された光が光ディスクで反射されて該集積光学部材に戻るまでの光路に設けられた１／４波長板と、
前記集積光学部材で分離された反射光と光パワモニタ用の光をそれぞれ受光して電気信号に変換する受光手段とパワ検出手段を備え、
前記偏光分離膜が誘電体多層膜から構成されるとともに、入射される光の光強度分布に方向依存性があるとき、該方向依存性を少なくとも入射角度近傍領域で低減することを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
発光素子がＰ偏光を主成分とする光を発光し、且つ偏光分離膜がＰ偏光を透過して光ディスクに向けて出射する場合、
前記偏光分離膜が、入射角度の光強度を使って規格化された光透過後のＰ偏光とＳ偏光の光強度分布を少なくとも入射角度近傍領域で一致させることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記偏光分離膜が、Ｐ偏光に対して入射角度で最小となる放物線状の透過率分布を有したことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記集積光学部材には、前記発光素子からの入射された光の一部を光パワモニタ用に抽出する往路光抽出部材が設けられ、
入射角度θが、前記集積光学部材の材質の屈折率をｎＧ、偏光分離膜を構成する２種類の誘電体膜の屈折率をｎＬとｎＨとしたとき、（数１）で与えられるブリュースター角度に設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光ピックアップ装置。
【数１】
2004039163.tif 000003
【請求項５】
偏光分離膜が３種類以上の誘電体膜で構成される場合は、膜厚比率で上位の２つの誘電体膜の屈折率をｎＬとｎＨとして入射角度θを（数１）のブリュースター角度として求めることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１に記載の光ピックアップ装置と、光ディスクを駆動する駆動部と、前記受光手段の電気信号を基に前記光ピックアップ装置のフォーカス制御とトラッキング制御を行うとともに前記駆動部の駆動制御を行う制御部を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクの記録及び再生に使用される光ピックアップ装置、及びその光ピックアップ装置を用いた光パワの検出方法、並びにこの光ピックアップ装置を用いた光ディスク装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ装置は小型化と高性能化とに著しい進歩を遂げてきた。他方、光ディスク装置はその記憶容量が大容量であることと取り扱いが容易なことからコンピュータ装置の記憶装置に広く利用されている。そして、コンピュータ装置の小型化に伴って光ディスク装置もまた同様に大幅な小型化を達成してきた。
【０００３】
光ディスク装置を小型化するには光ピックアップ装置を小型化することが最も重要である。そこで、小型化に有用なさまざまな提案がなされた。たとえば、ＵＳＰ５，７１２，８４１によれば、光源に回折格子とミラーとを設けた円筒状ユニットを被せて、円筒状ユニットの側面に光ディスクからの反射光を検出する光検出器を配置したピックアップ装置が記載されている。また、特開平９−２９７９３５によれば、回折格子と半反射面と透過面とを多機能プリズムに一体に形成したピックアップ装置が記載されている。
【０００４】
また、発光素子から発光された光ビームを光ディスクへ導びくとともに光ディスクからの反射光を分離する光学素子として本出願人は集積光学装置を提案した（特許２８０６２９３号）。小型で安価な光ピックアップ装置を提供するためには、光学素子として集積光学装置を採用するのが有力である。
【０００５】
なお、本明細書において光ディスクとは、光ビームを利用して信号を再生しまたは記録することのできる記録媒体を総称するものとし、記録密度の疎密や光ビームに使用する波長の如何や磁気を併用するか否かの記録方式の相違は問わない意味に使用するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＵＳＰ５，７１２，８４１や特開平９−２９７９３５等によっても、光源が半導体レーザである場合にレーザ光の強度が方向によって異なる（小型化でとくに顕著になる）ことによる不十分な集光性、クロストーク等は解決されていないし、記録時の光パワを正確に効率よく検出するための小型のモニタ用構成や、小型化したときに光源や光検出器、円筒ユニット、あるいは多機能プリズム等を如何に正確に配置して組み立てるか等の課題について解決されていない。
【０００７】
また、特許２８０６２９３号で提案した集積光学装置の内部では、目的に応じた複数の光束に対して集積光学装置の光学面内に配置する多くの回折格子や光学薄膜で回折、透過、反射を行っており、光学素子として集積光学装置を採用するとしても、例えば１つの光学薄膜に複数の機能をもたせなければならず、また小型化でより深刻化する集光性、クロストーク等の問題をどう解決するか、さらに小型化して生産性を上げるためにどのような構成にするかについては明らかでない。
【０００８】
そこで本発明は、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ピックアップ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ディスク装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために本発明の光ディスク装置は、発光素子からの光を選択的に光ディスクへ導き該光ディスクからの反射光を分離する偏光分離膜が設けられるとともに、該発光素子からの光の一部を光パワモニタ用に抽出する集積光学部材と、集積光学部材から出射された光が光ディスクで反射されて該集積光学部材に戻るまでの光路に設けられた１／４波長板と、集積光学部材で分離された反射光と光パワモニタ用の光をそれぞれ受光して電気信号に変換する受光手段とパワ検出手段を備え、偏光分離膜が誘電体多層膜から構成されるとともに、入射される光の光強度分布に方向依存性があるとき、該方向依存性を少なくとも入射角度近傍領域で低減することを特徴とする。
【００１１】
これにより、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ピックアップ装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明の光ディスク装置は、上述の光ピックアップ装置と、光ディスクを駆動する駆動部と、受光手段の電気信号を基に光ピックアップ装置のフォーカス制御とトラッキング制御を行うとともに駆動部の駆動制御を行う制御部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
これにより、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ディスク装置を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載された発明は、光ディスクに照射するための光を発光する発光素子と、発光素子からの光を選択的に光ディスクへ導き該光ディスクからの反射光を分離する偏光分離膜が設けられるとともに、該発光素子からの光の一部を光パワモニタ用に抽出する集積光学部材と、集積光学部材から出射された光が光ディスクで反射されて該集積光学部材に戻るまでの光路に設けられた１／４波長板と、集積光学部材で分離された反射光と光パワモニタ用の光をそれぞれ受光して電気信号に変換する受光手段とパワ検出手段を備え、偏光分離膜が誘電体多層膜から構成されるとともに、入射される光の光強度分布に方向依存性があるとき、該方向依存性を少なくとも入射角度近傍領域で低減することを特徴とする光ピックアップ装置であって、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ピックアップ装置とすることができる。
【００１５】
本発明の請求項２に記載された発明は、発光素子がＰ偏光を主成分とする光を発光し、且つ偏光分離膜がＰ偏光を透過して光ディスクに向けて出射する場合、偏光分離膜が、入射角度の光強度を使って規格化された光透過後のＰ偏光とＳ偏光の光強度分布を少なくとも入射角度近傍領域で一致させることを特徴とする請求項１記載の光ピックアップ装置であって、光強度の方向依存性を入射角度の光強度でそれぞれ規格化した光透過後のＰ偏光とＳ偏光で評価するので、正確且つ簡単に方向依存性をなくすことができる。
【００１６】
本発明の請求項３に記載された発明は、偏光分離膜が、Ｐ偏光に対して入射角度で最小となる放物線状の透過率分布を有したことを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置であって、放物線状の透過率分布に従ってＰ偏光に対して透過光束を補正することができ、少なくとも入射角度近傍領域でＰ偏光とＳ偏光の方向依存性をなくすことができる。
【００１７】
本発明の請求項４に記載された発明は、集積光学部材には、発光素子からの入射された光の一部を光パワモニタ用に抽出する往路光抽出部材が設けられ、入射角度θが、集積光学部材の材質の屈折率をｎＧ、偏光分離膜を構成する２種類の誘電体膜の屈折率をｎＬとｎＨとしたとき、（数１）で与えられるブリュースター角度に設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の光ピックアップ装置であって、光パワモニタ用に抽出した光に波長変動があっても、光パワモニタ光が偏光分離膜に入射する角度θを選択することにより、波長変化に影響されず略１００％の透過率を達成できる。併せて、集積光学部材で入射光をフロントモニタ方式で直接モニタするから、光パワを正確かつ効率よく検出することができる。
【００１８】
本発明の請求項５に記載された発明は、偏光分離膜が３種類以上の誘電体膜で構成される場合は、膜厚比率で上位の２つの誘電体膜の屈折率をｎＬとｎＨとして入射角度θを（数１）のブリュースター角度として求めることを特徴とする請求項４記載の光ピックアップ装置であって、偏光分離膜に３種類以上の誘電体膜で予定の透過率分布を正確に与えることができ、光パワモニタ用に抽出した光に波長変動があっても、光パワモニタ光が偏光分離膜に入射する角度θを選択することにより、波長変化に影響されず略１００％の透過率を達成できる。
【００１９】
本発明の請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか１に記載の光ピックアップ装置と、光ディスクを駆動する駆動部と、受光手段の電気信号を基に光ピックアップ装置のフォーカス制御とトラッキング制御を行うとともに駆動部の駆動制御を行う制御部を備えたことを特徴とする光ディスク装置であって、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、クロストークが少なく、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価な光ディスク装置を提供することができる。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置とそれを使用した光ディスク装置について説明する。図１は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を示す斜視図である。図１において、１は光ピックアップ装置であり、以下説明する構成部品によって構成されるものである。複合素子２はＰ偏光の光ビーム３を出射する。光ビーム３は１／４波長板１０６で円偏光になり、ミラー４で方向を曲げて、対物レンズ５で集光されて光ディスク６の情報記録層に焦点を結ぶ。情報記録層から反射した光は逆の順をたどって１／４波長板１０６でＳ偏光になり、複合素子２によって検出される。図１においては、１／４波長板１０６を複合素子２と分離した構成としているが、複合素子２と一体にする場合もある。このとき、１／４波長板１０６は結合部材８０または集積光学部材２０（図２参照）に接して光軸上に配置される。
【００２１】
他方、光ディスク６の情報記録層は同心円状、正確にはスパイラル状に情報トラックが形成されている。そこで、複合素子２から出射する光ビーム３を光ディスク６のタンジェンシャル（トラックの接線）方向となるように配置する。アクチュエータ７は対物レンズ５を変位可能に支持する。光ディスク６の情報記録層に光ビーム３を合焦させる（フォーカシング）ためと微小なトラック方向の追従（トラッキング）をするためである。以上の複合素子２、ミラー４、対物レンズ５、アクチュエータ７はキャリッジ８に搭載される。そこで、トラッキング範囲を超える移動はキャリッジ８全体を光ディスク６の半径（ラジアル）方向に移動させて対応する。
【００２２】
また、図示はしないが、本実施の形態１の光ディスク装置は、この光ピックアップ装置を備えるとともに、光ディスク６を回転駆動するスピンドルモータ（本発明の駆動部）とこれらのシステムを制御する制御部を備えている。制御部は、後述する受光手段６７Ａ〜６７Ｈ、光パワ検出手段６６（これらはＯＥ素子のパターンとして構成される）によって検出された電気信号を処理して制御信号を出力し、アクチュエータに対してフォーカス制御とトラッキング制御を行い、また半導体レーザ１１の発光パワを制御し、スピンドルモータを駆動する。ただ、これらの構成のうち光ピックアップ装置以外の構成はとくに特徴を有してはいないので、以上の説明にとどめ詳細な説明は省略する。
【００２３】
次に、実施の形態１の複合素子２を説明する。図２は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の斜視図であり、図３は図２の複合素子の分解斜視図、図４は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の半導体レーザの斜視図、図５は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の集積光学部材の分解斜視図である。図２，図３に示すように、複合素子２は、光源１０と集積光学部材２０，受光器６０，結合部材８０等から構成される。これらの構成要素について以下順に説明する。
【００２４】
先ず最初に、光源１０は、半導体レーザ１１をベース部材１２に固定したものである。図２〜図４に示すように、半導体レーザ１１はレーザ素子１３をステム１４と外囲器１５とで封止し、レーザービームの出射口１６をカバーガラス１７で封止したものである。レーザ素子１３はリード１８に接続され、密封と絶縁を保ってステム１４を貫通して外部へ導出される。
【００２５】
実施の形態１においては、発光点１９の位置はその中心点がステム１４の円形外周の中心点と一致している。発光点１９の光軸方向の高さはステム１４の上面１４ｂからの高さで定義される。発光ビームの偏光面はステム１４に形成された２つのＶ字状のマーカ１４ａ（位置決め）間を結ぶ仮想線に対する角度で定義される。通常、偏向面は平行に設定される。
【００２６】
ベース部材１２にもＶ字状のベースマーカ１２ａ（位置決め）が２つ形成される。ベースマーカ１２ａ同士を結ぶ仮想線とマーカ１４ａ同士を結ぶ仮想線とを一致させて組み立てることにより、発光ビームの偏光面をベース部材１２に表示することができる。ベース部材１２の材質は、Ａｌ，Ｚｎ，Ｆｅ，黄銅等の熱伝導性と加工性に優れ入手するのが容易な金属材料の中から選択される。このような金属材料を使うことにより、ステム１４からベース部材１２，結合部材８０を介してレーザ素子１３が発生する熱を効果的に放熱することができる。さらに、ステム１４を取付ける代わりにベース部材１２を用いるから、キャリッジ８等の取付け対象に半導体レーザ１１を容易に取り付けることができる。ベース部材１２はステム１４の形状に拘束されることなく、キャリッジ８等の取付け位置の形状に適した構造にすることができるからである。
【００２７】
次に、集積光学部材２０の説明を行う。図２〜図５において、集積光学部材２０は後述する第１導光部材２１，第２導光部材２５，第３導光部材３５，第４導光部材４５で構成される。各導光部材の材質は高透過性樹脂材料や光学ガラスが適当である。とりわけ、ＳＦＬ−１．６やＢＫ−７の光学ガラスは高い屈折率を有するため、回折格子や光学薄膜の設計余裕を大きくとることができ、透過するときの波長シフトも起こしにくいからである。とくに、ＢＫ−７−１．５は入手するのが容易で加工性でも優れているため望ましい。
【００２８】
次に、各導光部材について説明する。第１導光部材２１は平行２面の平板に形成される。第１導光部材２１の出射口１６に対向する面に第１回折格子２２が形成される。回折された０次光と±１次光とを用いてトラッキング制御に使用する主及び副ビーム（以下３ビームと総称する）を生成する。
【００２９】
光学ガラスＢＫ−７に第１回折格子２２を形成するときには、本出願人が特許２８０６２９３号で開示した研削法やエッチング法等を用いる。本実施の形態１においてはエッチング法を用いている。このとき、第１回折格子２２のピッチと格子の深さは、光ビームの波長と３ビームの光パワーに応じて、最適な数値が選択される。
【００３０】
さらに第１導光部材２１の出射面には、光ビームが通過する領域を除く全面に光吸収膜２３が形成される。光吸収膜２３は、例えばＳｉ，Ｔｉ，ＳｉＯ２の多層膜で構成される。乱反射等の不要な光や迷光を集積光学部材２０と光ビームの光路に導入しないためである。なお、以下多数の種類の膜構成を説明するが、これらの膜はいずれも真空蒸着法などによって形成された薄膜であり、以下いずれも光学薄膜という。
【００３１】
第２導光部材２５は略直角三角形の断面を有する略三角柱状体である。略直角三角形の斜面２６には、所定の領域にモニタ光を抽出する第２回折格子２７（本発明の往路光抽出部材）が設けられる。第２回折格子２７の加工方法は、上述した第１回折格子２２の加工方法と同様である。
【００３２】
ところで第１導光部材２１から第２導光部材２５に入射した光ビームは拡散光である。これは、第２回折格子２７で拡散光の一部の光を光パワモニタ用の光として反射させるためであり、光パワ検出手段６６（後述する図７，図８参照）に結像させるために拡散光の光ビームは収束光に変換する。なお、第２回折格子２７の格子ピッチと格子の深さをどのようにするかについては上述した第１回折格子２２と同様の考えで設定される。ただ、第２回折格子２７においては＋１次光が反射回折光の主成分となるように設定される。できるだけ多くの光を光パワ検出手段６６に収束させることにより、検出する光パワを高めて光パワの検出が正確になるようにしている。
【００３３】
ところで第２回折格子２７は反射膜でコーティングしている。これは反射型回折格子として正確に機能させるためである。また、反射膜の組成は誘電体による多層膜または金属膜がよく、中でもＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ等の高反射率の金属材料の金属膜が望ましく、これを真空蒸着法によって薄膜にするのがよい。材料自身の高反射率と回折格子の構成とで高効率の反射膜として動作する。
【００３４】
さらに斜面２６には第２回折格子２７を含む全面に光強度補正機能付偏光分離膜２８（本発明の偏光分離膜）をコーティングする。光強度補正機能付偏光分離膜２８は、第１導光部材２１から入射した往路光は略９０％以下で所望の透過率で透過させ、逆に光ディスク６から反射して第２導光部材２５に戻って来た復路光は略１００％反射するためである。
【００３５】
すなわち、図１，図３に示すように半導体レーザ１１からＰ偏光の光ビームが入射されるが、光強度補正機能付偏光分離膜２８（本発明の偏光分離膜）は第１導光部材２１を通ったＰ偏光の光ビームを透過し、後述する１／４波長板１０６（図１参照）で円偏光になった光ビームとして光ディスク６に導かれ、逆に光ディスク６をから反射して１／４波長板１０６でＳ偏光に変換され、この戻ってきた光ビーム（復路）は第２導光部材２５の光強度補正機能付偏光分離膜２８で反射される。
【００３６】
光強度補正機能付偏光分離膜２８は、例えばＴｉＯ２とＳｉＯ２等の誘電体多層膜、あるいはＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２等の誘電体多層膜（本発明の誘電体膜）で構成するのが好適である。そして、斜面２６の全面に光強度補正機能付偏光分離膜２８をコーティングするのは、膜の形成過程でパターンニングをする工数を削減するのが主な理由であるが、第２回折格子２７の反射膜コーティングを雰囲気による腐食から保護するためでもある。また、第２回折格子２７に隣接して光強度補正機能付偏光分離膜２８が存在するから、拡散光である往路光のうち再生・記録に寄与しない領域の往路光を一部分離して光パワ検出手段６６に導くことができ、光源の光パワに比例した光パワの検出を行うことができる。
【００３７】
第２導光部材２５の他の面である側面３１は所定の領域に側面反射膜３２が形成される。第２回折格子２７で反射された回折光を再び反射して光パワ検出手段６６へ結像させるためのものである。側面反射膜３２は第２回折格子２７の反射膜コーティングと同様のものである。なお後述するように、側面反射膜３２を含む側面３１全体は集積光学部材２０の形成過程において光吸収膜でコーティングする。光吸収膜の組成は光吸収膜２３と同様である。不要な内部反射を吸収するととともに迷光の侵入を防止し、光強度補正機能付偏光分離膜２８と同様に雰囲気による腐食の影響から反射膜コーティングを保護するためである。
【００３８】
続いて第３導光部材３５は略台形の断面を有する略台形柱体に形成される。この略台形柱体の周囲は、第１斜面３６と第２斜面３７，透過面３８，出射面３９の４辺で構成される。第１斜面３６と第２斜面３７とは互いに向かい合う平行平面をなし、第１斜面３６の所定の領域には第３回折格子４０が形成される。略９０％以下透過する光ビーム（往路）が透過面３８から光ディスク６に向って出射され、Ｓ偏光となった光ビーム（復路）が第３回折格子４０，補助反射膜３０を経て出射面３９から出射される。第３回折格子４０の加工と格子ピッチ、格子の深さについては第１回折格子２２と同様である。
【００３９】
なお、第３回折格子４０は復路の光ビームを効率よく検出するために＋１次光を反射回折光の主成分となるように形成される。すなわち、第３回折格子４０によって派生する０次光は後述の受光手段６７の存在しない領域へ導かれる。また、−１次光は受光手段６７の存在しない領域で且つ第１導光部材２１の光吸収膜２３へ導かれ吸収される。従って、主成分となる＋１次光以外の他の復路の光ビームは光吸収膜２３で吸収されるか、受光手段６７の存在しない領域へ導かれるため、＋１次光のみを使って検出しても迷光の原因となることはない。この第３回折格子４０も第２回折格子２７と同様に格子形成後反射膜でコーティングをする。反射膜の組成もまた第２回折格子２７と同様である。
【００４０】
さらに反射膜のコーティングを含む第１斜面３６の全面は保護膜または光吸収膜でコーティングする。この光吸収膜の組成は光吸収膜２３と同様に構成され、不要な内部反射を吸収するとともに迷光の侵入を防止し、さらに反射膜コーティングを雰囲気による腐食から保護するために設けられている。
【００４１】
第３導光部材３５は第２導光部材２５に接合したとき、光ディスク６から反射して第２導光部材２５に戻って来た復路光は、光強度補正機能付偏光分離膜２８で反射され、第３回折格子４０へ入射する。さらに、第３回折格子４０で＋１次光の反射回折光となって再び第２導光部材２５へ向かうが、光強度補正機能付偏光分離膜２８で反射され、出射面３９から出射して光パワ検出手段６６に向かう。このとき、反射回折光が光強度補正機能付偏光分離膜２８で反射される領域と対応させ、補助反射膜３０を形成するのが望ましい。というのは、反射回折光は光強度補正機能付偏光分離膜２８の予定する入射角度から外れた角度（これは回折に起因する）で入射するので、補助反射膜３０によって反射回折光に対する光強度補正機能付偏光分離膜２８の反射能力を向上することができ、従って、光パワ検出手段６６の信号検出のレベル変動を抑えることができる。
【００４２】
そして、第３導光部材３５へ往路光が入射する第２斜面３７の領域（以下、第２斜面の入射領域と略称する）と、補助反射膜３０の領域と、さらに第２回折格子２７の＋１次光が第２導光部材２５内部から第３導光部材３５を経て光パワ検出手段６６へ向かう光パワの検出のための光ビーム（往路光の一部）が透過する領域を除いて、第２斜面３７全体を上述の光吸収膜でコーティングすることが望ましい。これにより、第３導光部材３５内部から第２導光部材２５へ向かう光ビームと、これが光強度補正機能付偏光分離膜２８で反射されて第３導光部材３５内部へ再び入射する光ビームと、光パワ検出手段６６へ向かう光パワの検出のための光ビームの３種類の光ビームから不要な光を吸収して、集積光学部材２０としての機能を向上させ、光パワ検出手段６６のＳ／Ｎ比を向上させることができる。また第２導光部材２５から第３導光部材３５の出射面３９へ混入する迷光を吸収し、除去するのも好適である。但し、このような光吸収膜を設けるのではなく、他の斜面の吸収膜で吸収するのでも構わない。
【００４３】
第４導光部材４５は直角三角形の断面を有する略三角柱体に形成される。この略三角柱体の各側面は斜面４６，第１面４７，第２面４８で構成される。第１面４７と第２面４８とは直角に交わり、集積光学部材２０の基準面となる。斜面４６には全面に光吸収膜が形成される。光吸収膜の組成は光吸収膜２３と同様であり、第４導光部材４５を前述の第３導光部材３５に接合したとき、不要な内部反射を吸収するとともに迷光の侵入を防止することができる。
【００４４】
なお、斜面４６の光吸収膜はこの第４導光部材４５にとって必ずしも必要ではなく、第３導光部材３５に設けた保護膜または光吸収膜のコーティングで兼用することも可能である。この場合は、第４導光部材４５は膜の加工が施されていない略三角柱状の部材となる。
【００４５】
以上に説明した第１導光部材２１〜第４導光部材４５を組み立てる方法について説明する。図６は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の導光部材の組立工程の説明図である。組み立て工程は、主として成膜，貼付，加工の３段階の工程からなり、これらの工程の基本的な内容は本出願人が特許２８０６２９３号において既に技術開示している。従って本実施の形態１に特有の工程に絞って以下説明する。
【００４６】
先ず、成膜工程について説明する。各膜構成は上述の通りであり、成膜工程での最も重要な課題は多数の膜を如何に効率よく成膜するかである。図６において、５０はガラス基板、５１は成膜面である。図６に示す４枚のガラス基板５０は下からそれぞれ第１導光部材２１，第２導光部材２５，第３導光部材３５，第４導光部材４５に対応する。成膜面５１は第１導光部材２１の上（下面はホログラム）面、もしくは第２導光部材２５，第３導光部材３５，第４導光部材４５の斜面に相当し、各ガラス基板５０の板厚みは第１導光部材２１の厚み、また第２導光部材２５，第３導光部材３５，第４導光部材４５の各斜面と垂直方向に計測した厚みに相当する。
【００４７】
第２導光部材２５，第３導光部材３５，第４導光部材４５の膜形成は基本的に片側の斜面に対して行われる構造であるから、各ガラス基板５０の成膜面５１となる少なくとも片側の面には上述の回折格子や、光吸収膜２３、光強度補正機能付偏光分離膜２８等が成膜される。このとき同時にマーカ（図示省略）も形成される。後の貼付工程における各ガラス基板５０相互の位置合わせに使用するためである。
【００４８】
次に、第１導光部材となるガラス基板５０を除いて、各ガラス基板５０を貼り合わせる（接合する）。上述のマーカはこの貼り合わせの位置決めに利用される。貼り合わせる面は光の通路となるから、接着剤にはガラス基板５０とできるだけ同じ屈折率となるような接着剤を使用することが望ましい。本実施の形態１においては、後の加工に耐えられるような加工強度（接合強度）を維持するために熱硬化型の接着樹脂を用いる。
【００４９】
次に、図６に示す加工工程について説明する。３層に貼り合わせたガラス基板５０を、成膜面５１に対して斜めの切断角度で断面平行四辺形の棒状体に切断する。続いて、第２導光部材２５になる三角コーナ部と第４導光部材４５になる三角コーナ部とをそれぞれ切断して除去する。このようして断面略正方形の集積バー５２が切り出される。
【００５０】
この切断によって、集積バー５２に初めて図５に示す側面３１，透過面３８，出射面３９が形成される。そこで、側面３１の所定位置に側面反射膜３２を成膜した後、側面３１全面に光吸収膜を成膜する。また、透過面３８と出射面３９に反射防止膜を成膜する。光吸収膜は光吸収膜２３において説明した通りである。側面３１の光吸収膜２３は集積光学部材２０へ混入する迷光を吸収し除去するために設けられ、透過面３８と出射面３９との反射防止膜は往路光や光パワ検出手段６６へ向かう光ビームが、集積光学部材２０から出射するときに不要な乱反射を起こさないようにするために形成される。
【００５１】
続いて、集積バー５２は再び、第１導光部材２１となるガラス基板５０に位置合わせの後、接着される。さらに、集積バー５２が接着されたガラス基板５０をガラス基板５０と垂直に切断する。この切断された各ブロックの１個、１個がそれぞれ集積光学部材２０となる。
【００５２】
次に、複合素子２を構成する要素として受光器６０について、また光ディスクからの信号の検出について説明する。図７は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の受光器の全体斜視図、図８は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の入射口側からみたＯＥ素子のパターン図である。図７に示すように、入射口６２を有するパッケージ６１にＯＥ素子６３が収納される。ＯＥ素子６３の信号端子はリード端子６４に接続されてパッケージ６１の外部へ導かれる。さらにリード端子６４にはフレキシブルケーブル６５（図２参照）を接続して、検査や実装に使用する。
【００５３】
図８において、６６は光パワ検出手段に相当するＯＥ素子パターンである。また、６７は受光手段に相当するＯＥ素子のパターンであって、全体で８個のＯＥ素子パターンで構成される。光パワ検出手段６６には、第２導光部材２５に設けられた側面反射膜３２で反射した再生・記録に寄与しない領域のモニタ用の往路光が結像する。受光手段６７には、復路光のうち第３回折格子４０で反射した＋１次の反射回折光が結像する。これらのＯＥ素子６３のパターンは受光した光量に応じた電流を生じ、後段に接続される増幅器（図示省略）を伴って、電気信号として取り出される。
【００５４】
そこで、図８を用いて第３回折格子４０で回折される回折光と受光手段６７のＯＥ素子パターン８個の関係を説明する。第３回折格子４０には３種類の格子領域が設けられている。先ず、第３回折格子４０は光ディスク６のラジアル（半径）方向に平行なＸ軸で２分割され、その１つが格子Ａ４１である。格子Ａ４１の反射回折光（＋１次光）が結像する領域は、受光手段６７の中央部に設けられた受光手段６７Ａ（図８におけるＡ）及び受光手段６７Ｂ（図８におけるＢ）に結像する。すなわち、フォーカス検出用の主ビームとなる。これら２つの領域から得られた信号の処理については、周知のナイフエッジ法、非点収差法、及びスポットサイズ法等が用いられる。
【００５５】
なお、受光手段６７Ａおよび受光手段６７Ｂの図中左右に設けられた空白領域は第１回折格子２２で生成された副ビーム（０次光、−１次光）が格子Ａ４１によって結像する領域となる。つまり、第１回折格子２２で生成された往路のＰ偏光の３ビームはディスク面で反射して、復路のＳ偏光の３ビームとなって、第２導光部材２５の光強度補正機能付偏光分離膜２８で分離され、さらに格子Ａ４１によって回折され、３ビームの中の回折光（＋１次光）が受光手段６７Ａおよび受光手段６７Ｂに結像することになる。
【００５６】
また、他の分割領域は光ディスク６のタンジェンシャル（トラックの接線）方向に平行なＹ軸でさらに２分割（つまり４分割相当領域）され、それぞれが格子Ｂ４２並びに格子Ｃ４３である。格子Ｂ４２で回折した復路の３ビームの回折光が、同様にして、受光手段６７の一方の側に設けられた受光手段６７Ｄ（図８におけるＤ）、受光手段６７Ｆ（図８におけるＦ）、及び受光手段６７Ｈ（図８におけるＨ）に結像する。また、同様に、格子Ｃ４３で回折した復路の３ビームの回折光が、受光手段６７の他方の側に設けられた受光手段６７Ｃ（図８におけるＣ）、受光手段６７Ｅ（図８におけるＥ）、及び受光手段６７Ｇ（図８におけるＧ）に結像する。
【００５７】
これら６種類の結像領域は、トラッキング制御用の３ビームとして検出される。トラッキング制御の方法は、各結像領域の電流を組み合わせることによってトラッキング制御信号を生成して行われ、処理の方法としては周知の３スポット法、プッシュプル法、及び作動プッシュップル法が用いられる。
【００５８】
続いて複合素子２を構成する最後の構成要素として結合部材８０について説明する。図９は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の結合部材の斜視図である。図９において、結合部材８０は略半円筒状に形成される。結合部材８０の底面はステム結合面８１を構成する。ステム結合面８１はステム１４の上面１４ｂに載置され、両者は接着剤等で固定される。
【００５９】
結合部材８０の側面は受光器結合面８２を構成する。受光器結合面８２は図２に示すように受光器６０が接着剤等で固定される。往路光の光軸方向に関する高さの調整は、受光器６０を受光器結合面８２に取り付ける位置で調整することができる。他方、受光器６０への入射光の焦点位置と入射角度はステム結合面８１を上面１４ｂに取り付ける位置と回転角度で調整することができる。
【００６０】
ところで、結合部材８０の他の側面には部分的に開口された調整窓８４が形成されている。これらの調整窓８４は、結合部材８０の位置調整をするときの位置合わせに利用され、また接着剤を注入するときの注入孔として利用され、さらに接着剤を硬化するときに紫外線を照射する窓として利用される。加えて、結合部材８０が集積光学部材２０の周囲を取り囲む構造にしたので、外乱光や迷光が集積光学部材２０に直接侵入することを防止できる。
【００６１】
結合部材８０の材質は、Ａｌ，Ｚｎ，Ｆｅ，黄銅等の熱伝導性と加工性に優れた入手するのが容易な金属材料から選択するのが好適である。この結合部材８０をこれらの材料から構成するから、レーザ素子１３で発生した熱を効果的に放熱でき、小さくて複雑な形状で且つ精度も要求される部品であっても安価に加工することができる。従って、一般的な汎用半導体レーザ１１を使用したとしても十分に小型で、安価な複合素子２にすることができる。
【００６２】
以上に説明した各構成要素を複合素子２まで組み立てる方法を説明する。図１０は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の組立工程を説明する図である。図１０において、先ず、予めベース部材１２が接着された半導体レーザ１１に集積光学部材２０を接着する。このとき、リード１８に仮接続を行ってレーザ素子１３を発光させ、半導体レーザ１１の出射光の光軸と集積光学部材２０に入射し透過する往路光の光軸とが一致するように位置合わせを行う。
【００６３】
同時に、第１回折格子２２の回折方向が、光ディスク６上の３ビームが隣り合うトラックとなす所定の角度に一致するように、半導体レーザ１１と集積光学部材２０との角度を合わせる。位置と角度とが調整できたところで接着する。第１導光部材２１と外囲器１５とが接する周囲の数ヶ所で接着する。第１導光部材２１と外囲器１５とが固定することができれば、集積光学部材２０は固定される。また、このような接着を行うことにより、半導体レーザ１１のカバーガラス１７（図４参照）と第１導光部材２１との間に空気の層が確保され、空気と光学ガラスとの間で大きな屈折率の差を確保して、第１回折格子２２における回折機能を十分に発揮させることができる。
【００６４】
次に、図２，３に示すようにフレキシブルケーブル６５に動作のための仮接続を行い、集積光学部材２０と受光器６０との間の位置、角度を決定する。その、受光器６０の位置を維持できるように、結合部材８０のステム結合面８１をステム１４に、受光器結合面８２をパッケージ６１（図３参照）の入射口６２にそれぞれ接着する。このように結合部材８０の位置を調整することが可能であるため、レーザ素子１３の発光点１９の位置誤差、ステム１４の寸法誤差、集積光学部材２０の加工誤差、並びに受光器６０の寸法誤差などの誤差累積をこれら調整で吸収することができる。
【００６５】
以上のように構成された複合素子２の動作について図１１に基づいて説明する。図１１は本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の動作説明図である。リード１８から給電されると、レーザ素子１３は発光点１９から拡散光１０１を出射する。そして、拡散光１０１はカバーガラス１７を通過して、第１導光部材２１に入射する。第１導光部材２１では、不要な外乱光や所定の拡散角度以上に拡がった光が光吸収膜２３によって吸収され、拡散光１０１は第１回折格子２２によって３ビームの往路光１０２に変換される。
【００６６】
往路光１０２は第１導光部材２１から第２導光部材２５に入射する。第２導光部材２５中を進行した往路光１０２は斜面２６に到達する。往路光１０２のうちほとんどの光量は光強度補正機能付偏光分離膜２８を透過し、第３導光部材３５へ入射する。さらに、第３導光部材３５の透過面３８を透過して、図１に示すミラー４によって光ディスク６に向かって進路変更して、対物レンズ５によって収束光となって、光ディスク６に入射する。
【００６７】
ところで、斜面２６に到達した拡散光である往路光１０２のうち再生・記録に寄与しない領域（ビームの周辺領域）の往路光１０２は、拡散した部分が第２回折格子２７に入射する。すなわち往路光１０２の周辺領域の一部分が第２回折格子２７によって抽出される。そして、第２回折格子２７の回折作用で収束光のモニタ反射回折光１０３（本発明の光パワモニタ用の光）となって側面反射膜３２へ進行し、再び反射されて第２導光部材２５と第３導光部材３５とを透過して出射面３９から出射される。
【００６８】
この収束光のモニタ反射回折光１０３は、受光器６０の光パワ検出手段６６に結像する。このように往路光１０２の一部であってしかも再生・記録に寄与しない領域の往路光１０２を光パワの検出に使用するから、レーザ素子１３の発光パワに正確に比例した光パワを検出することができ、しかも本来の再生・記録に光量の影響を与えることのない優れたフロントモニタ方式の光パワのモニタを行うことができる。
【００６９】
次に、光ディスク６の記録層から反射した復路光１０４は、往路光１０２と逆に対物レンズ５、ミラー４を経て第３導光部材３５の透過面３８に入射する。復路光１０４は第２導光部材２５の光強度補正機能付偏光分離膜２８によって反射され、第３導光部材３５の第３回折格子４０へ向う。第３回折格子４０では＋１次回折光を主成分とする復路反射回折光１０５となる。復路反射回折光１０５は第２導光部材２５の補助反射膜３０で再び反射され、出射面３９から受光器６０に向かって出射される。
【００７０】
そして、第３回折格子４０の格子Ａ４１，格子Ｂ４２，格子Ｃ４３の格子領域でそれぞれ反射された復路反射回折光１０５は、それぞれ対応した受光手段６７Ａ〜受光手段６７Ｈに結像する。受光手段６７Ａ〜受光手段６７Ｈでは光量と比例した電流を検出し、この検出信号を組み合わせて処理することにより、光ディスク装置のフォーカス制御とトラッキング制御を行う。
【００７１】
さて、以上説明した複合素子２の動作は基本的な動作であって、光強度補正機能付偏光分離膜２８の奏する機能についても同様で基本的なものである。しかし、本発明の光強度補正機能付偏光分離膜２８は拡散光１０１の光強度を補正し、Ｐ偏光の透過率を所望の透過率に下げて光強度分布の方向依存性を低減するものであり、併せてモニタ反射回折光を波長変動や偏光分離膜成膜ばらつきによらず安定して略１００％透過するように、モニタ反射回折光の入射光を所定のブリュースター角に設定したものである。
【００７２】
実施の形態１の光強度補正機能付偏光分離膜２８を構成する誘電体多層膜は、図１２に示すように第１誘電体膜１０７と第２誘電体膜１０８を交互に積層するもので、例えば第１誘電体膜１０７としてＴｉＯ２、第２誘電体膜１０８としてＳｉＯ２の誘電体薄膜を交互に積層し、あるいはＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２の誘電体薄膜を交互に積層して構成する。誘電体多層膜は代表的には２種類の誘電体薄膜で形成されるが、要求される光学特性に応じて３種類以上の材料の薄膜を積層するのでもよい。図１２は本発明の実施の形態１における複合素子の光強度補正機能付偏光分離膜を構成する誘電体多層膜の断面図である。
【００７３】
図１２において、入射光１１０が誘電体多層膜の垂線１０９と交差する角度θが入射角度１１１である。入射角度１１１が一定値の場合は入射光１１０が平行光でなければならないが、入射光１１０が拡散光である場合は入射角度に分布が存在することとなる。また交互に積層される誘電体薄膜は、透明で屈折率が安定な材料が好適であり、しかも基板との密着力に優れた能力をもつものでなければならない。
【００７４】
組み合わせる２種類の材料は、誘電体多層膜の総膜厚さが大きい場合は膜応力で膜が破損しないように積層した状態で引張応力を示す材料と圧縮応力を示す材料の組み合わせが選択される（基板を伸ばす材料と引っ張る材料が積層されている）。また、組み合わせる２種類の材料間の屈折率の差が大きいほど積層数を減少でき、かつ、広い波長帯域の光を反射できる。このような点から一般にガラス基板５０を用いて、第１誘電体膜１０７としてＴｉＯ２、第２誘電体膜１０８としてＳｉＯ２の組み合わせ、あるいはＴａ２Ｏ５とＳｉＯ２の組み合わせが使用される。
【００７５】
誘電体多層膜の成膜方法としては生産性が高い等の点で優れていることから真空蒸着が主として用いられるが、屈折率を安定させるため、成膜中にＡｒやＯ２等のイオンビームを照射するＩＡＤ法やＡｒやＯ２等のプラズマを照射するイオンプレーティング法で薄膜の充填率を上げる手法が併用される。誘電体多層膜は、入射する光束の波長、入射角度１１１、偏光に対する所望の透過率や反射率等の光学特性を示すように、媒体の屈折率と積層する材料の屈折率、各層の厚みと層数が選択される。
【００７６】
そして実施の形態１の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、一般的な偏光分離膜が図１６に示すようにＰ偏光を略１００％透過するのに対して、図１４（ａ）や図１５に示すようにＰ偏光の透過率を調整して所定の透過率をもつように設定し、Ｐ偏光とＳ偏光の光強度分布の差を少なくとも入射角度領域ではなくし、方向依存性を低減するものである。
【００７７】
すなわち、図１４（ａ）に示すように、本実施の形態１では敢えてＰ偏光の透過率を下げている。図１６は一般的な偏光分離膜では１００％透過するように選択すると、透過率の製造上のばらつきが混入してしまう。これではばらつきのために方向依存性を正確に補正することはできない。しかし、この透過率の製造上のばらつきも所定量、例えば９０％以下にまで低下するものはない点に着目し、本実施の形態１においては、製造上のばらつきを吸収でき、且つ分離効率を最大にすることができる透過率を選択している。
【００７８】
このため図１４（ａ）の場合、略９０％のＰ偏光の透過率が採用されている。図１４（ａ）は本発明の実施の形態１における光強度補正機能付偏光分離膜の透過率特性図、図１４（ｂ）は本発明の実施の形態１における光強度補正機能付偏光分離膜を透過後の往路光光強度分布図、図１５は本発明の実施の形態１における復路反射回折光を補正する光強度補正機能付偏光分離膜の透過率特性図、図１６は一般の偏光分離膜の透過率特性図である。
【００７９】
そこで以下、異なった目的をもつ２種類の光強度補正機能付偏光分離膜２８について説明する。先ず、第１の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、複合素子２を出射した光ビーム３が順に１／４波長板１０６とミラー４を経て対物レンズ５により光ディスク６上へ照射される際の集光性能改善の目的で往路光１０２の光強度分布補正を行うものである。図１３（ａ）は本発明の実施の形態１における発光素子からの往路光の光強度透過率特性図、図１３（ｂ）は本発明の実施の形態１における発光素子の光強度分布の角度方向差を示す図である。
【００８０】
図１３（ｂ）に示すように半導体レーザ１１からの拡散光１０１は、その方向により垂直方向角度θＲ１１３が水平方向角度θＨ１１２の略２倍の広がりを持ち、その各角度θＨに対する強度分布は例えば図１３（ａ）に示す如く光軸中心の光強度が最大で周辺部は光強度が低下するガウス分布を示す。半導体レーザ１１が集積光学部材２０の斜面に対しＰ偏光であるように配置されるため、水平方向角度θＨ１１２方向の拡散角度は図１１において発光点１９から拡散光１０１として図示された方向の拡散角度であり、半導体レーザ１１の垂直方向角度θＲ１１３方向の拡散角度は図１１紙面に垂直な方向（拡散が図示されていない）となる。
【００８１】
半導体レーザ１１の発光点１９からの拡散光１０１は複合素子２の第１導光部材２１の開口部を透過し、対物レンズ５の開口部を透過した光のみが光ディスク６に集光する。拡散光１０１のうち光ディスク６に集光する面積や形状は第１導光部材２１の開口部と対物レンズ５の開口部の形状で調整される。しかし、図１３（ｂ）に示した拡散光１０１の水平方向角度θＨ１１２と垂直方向角度θＲ１１３方向の各θＨ，θＲ対する強度分布を調整することは開口部の形状では達成できない。
【００８２】
そこで、実施の形態１の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、半導体レーザ１１の水平方向角度θＨ１１２と垂直方向角度θＲ１１３方向の光強度の入射角度依存性の差を解消する目的で、図１４（ａ）に示したように、入射角度１１１に対して透過率が変化する光強度補正機能付偏光分離膜２８を形成する。すなわち、誘電体多層膜における透過率の光学特性は、材料の屈折率、各層の厚みと層数等を選択することにより図１２に示した入射角度１１１に対して最適化することが可能であるから、この最適化を行うことにより、光強度補正機能付偏光分離膜２８は、図１４（ａ）に示すようにＰ偏光透過率の入射角度特性が光軸中心の入射角度、例えば４５°で最小値をとり拡散光束の周辺部に対し高い、放物線状の透過率を示す入射角度特性を示すように光学特性が最適化される。
【００８３】
実施の形態１では半導体レーザ１１を集積光学部材２０の斜面に対しＰ偏光であるように配置している（図１１参照）ので、半導体レーザ１１の水平方向角度θＨ１１２方向の拡散角度が図１１の発光点１９からの拡散光１０１で図示されたものとなり、この方向では往路光１０２と光強度補正機能付偏光分離膜２８との入射角度１１１が分布をもつ。従って、入射角度１１１が変化し、光強度補正機能付偏光分離膜２８を透過した往路光１０２は図１４（ａ）に示す光強度補正機能付偏光分離膜２８のＰ偏光透過率の入射角度特性で補正され、各入射角に対応する透過率を積算した光強度分布となる。
【００８４】
一方、図１１において、半導体レーザ１１の発光点１９からの拡散光１０１が図示されていない垂直方向角度θＲ１１３方向（紙面に垂直な方向）に対しては、図１２の入射角度１１１の説明から明らかなように光強度補正機能付偏光分離膜２８に形成する光強度補正機能付偏光分離膜２８への入射角度が垂直方向角度θＲ１１３方向の拡散角度に無関係に４５°固定となる。このため、この方向の拡散角度に対しては光強度補正機能付偏光分離膜２８の透過率の特性は図１４（ａ）の入射角度４５°のＰ偏光透過率から変化せず一定である。
【００８５】
このように往路光透過膜の透過率等の入射角度１１１に対する光学特性が半導体レーザ１１の水平方向角度θＨ１１２方向にのみ機能し、垂直方向角度θＲ１１３方向には機能しないため、図１３（ａ）に示した半導体レーザ１１の光強度分布を補正することが可能となる。すなわち、発光点１９の方向依存性のあった光強度分布が、図１４（ａ）に示した放物線状のＰ偏光透過率の角度特性を有す光強度補正機能付偏光分離膜２８を透過した後は、図１４（ｂ）に示すような光強度分布となり、θＨ方向，θＲ方向での光強度分布の方向依存性が少なくとも入射角度近傍領域を含む広い範囲で解消される。なお、ここでの光強度分布はＰ偏光、Ｓ偏光ともに入射角度における光強度で規格化されている。
【００８６】
そして本発明において、方向依存性はこの規格化された光強度分布で評価するものとする。また、この規格化された光強度分布が一致するか否かは、比較する光強度分布の勾配または曲率半径が一致するかどうかを検討すればよい。このように、半導体レーザ１１の拡散方向による光強度分布差を解消することで、光ディスクに集光されるスポット径を最適化することができ、光ディスク上での隣接する情報記録層や情報トラックの影響（クロストーク）を軽減することが可能となる。
【００８７】
続いて、第２の光強度補正機能付偏光分離膜２８について説明する。第２の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、第３導光部材３５の第３回折格子４０でＯＥ素子の各受光手段方向に回折される復路反射回折光１０５の光強度を補正するためのものである。すなわち、第３回折格子４０内で、格子Ｂ４２で回折した復路光３ビームの回折光が図８に示す受光手段６７Ｄ，受光手段６７Ｆ，受光手段６７Ｈに結像する光量と、格子Ｃ４３で回折した復路光３ビームの回折光が図８に示す受光手段６７Ｃ，受光手段６７Ｅ，受光手段６７Ｇに結像する光量との比率が、各光学部材や集積光学部材２０内に構成される回折格子や光学薄膜の光学特性の影響を受け１：１でない場合の補正を行うためのものである。
【００８８】
実施の形態１の場合、第２の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、入射角度に対するＰ偏光透過率特性を、例えば図１５に示すような第３回折光の各格子領域に対応した入射角度で所望の透過率に設定する。なお、所望の透過率をもつ誘電体多層膜をどのように作成するかについては、媒体の屈折率と積層する材料の屈折率、各層の厚みと層数を選択すればよい。光軸中心の入射角度が４５°の場合、往路光１０２の入射角度略４０〜４５°が格子Ｂ４２で回折され、往路光１０２の入射角度略４５〜５０°が格子Ｃ４３で回折される。
【００８９】
往路光１０２は強度補正機能付偏光分離膜２８を透過した後、所望の透過率に設定することにより、入射角度略４０〜４５°の光量が略４５〜５０°の光量に対し略８０％となるが、第３回折格子４０の格子Ｂ４２に入射する復路光の光量は、格子Ｃ４３に入射する復路光の光量に対して調整できる。そしてこのような光強度補正機能付偏光分離膜２８の構成を施すことで、各光学部材等のばらつきや２つ以上の波長に対応させるため各光学部材が最適化できない場合等、完全なＳ偏光でないときにＰ偏光を反射する必要があるとき等で有効である。
【００９０】
次に、Ｐ偏光のモニタ反射回折光１０３が光強度補正機能付偏光分離膜２８を透過する際に発生する光量低下や光量変動により、正確な光パワの検出できなくなるのを防ぐ構成について説明する。上述の集積光学部材２０の説明で分かるように、光強度補正機能付偏光分離膜２８は、膜の形成過程でパターンニングをする工数を削減するため、また斜面に形成される反射膜コーティングを雰囲気による腐食の影響から保護するために、斜面２６の全面に形成するのが有効である。とくに集積光学部材２０の小型化に伴ってパターン領域も小型化し、また、パターンとパターンの間隔が減少することから、パターニングの端部の形状精度に高い精度が要求される。膜厚数μｍの光強度補正機能付偏光分離膜２８をパターンニングすることは容易ではない。
【００９１】
しかし一方で光源の光パワ検出のため、第２回折格子２７で回折されたＰ偏光のモニタ反射回折光１０３が側面３１に形成された側面反射膜３２で反射され、光パワ検出手段６６に導かれる際には斜面２６を透過することになり、光強度補正機能付偏光分離膜２８には、その作成上のばらつきや半導体レーザ１１の波長変動の影響を受けることなく、モニタ反射回折光１０３に対し安定した透過率を有することが要求される。とくに実施の形態１の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、Ｐ偏光透過率を９０％以下にして往路光１０２の光強度分布補正を行っており、Ｐ偏光のモニタ反射回折光１０３だけを安定して透過させることは困難である。
【００９２】
そこで、実施の形態１の光強度補正機能付偏光分離膜２８は、半導体レーザ１１からのＰ偏光の光が入射し、フロントモニタ方式で抽出されたＰ偏光のモニタ反射回折光１０３が斜面２６全面に形成された光強度補正機能付偏光分離膜２８に入射する入射角度を（数１）で示されるブリュースター角度とすることである。このとき、第２導光部材２５（プリズム）の屈折率ｎＧ、偏光分離膜を構成する２種類の誘電体膜の屈折率をそれぞれｎＬとｎＨとする。例えば集積光学部材２０のガラス基板５０の屈折率ｎＧを１．５２、偏光分離膜を構成する第１誘電体膜１０７と第２誘電体膜１０８をＳｉＯ２とＴｉＯ２とし、その各角度の屈折率ｎＬとｎＨをそれぞれ１．４５と２．３とした場合、θは略５４°となる。第２回折格子２７と側面反射膜３２の位置関係を、入射角度をこの略５４°となるように設定すればよい。
【００９３】
（数１）で設定されるブリュースター角度は、Ｐ偏光を１００％透過する条件であるから、モニタ反射回折光１０３を安定して透過させることが可能になる。第２回折格子２７と側面反射膜３２の位置関係を確保すると、光強度補正機能付偏光分離膜２８を集積光学部材２０の斜面２６全面に形成できるので、集積光学部材２０の小型、安価化、延いては光ピックアップ装置の小型、安価化を達成しながら、往路光１０２の光強度補正を行うことにより品質の良い光ピックアップ装置を提供することが可能になる。
【００９４】
また、（数１）のブリュースター角度は、波長の影響が１次的にではなく、第２導光部材２５の屈折率と２種類の誘電体膜の屈折率の波長変化に２次的に影響されるのみであり、光強度補正機能付偏光分離膜２８を波長に対して変更する必要はない。第１誘電体膜１０７と第２誘電体膜１０８をＳｉＯ２とＴｉＯ２とした場合、波長７９０ｎｍに対するブリュースター角度５３．９°、波長６６０ｎｍに対するブリュースター角度は５４．１°であり、その差は無視できるほど小さく、２つ以上の波長の異なる光束を透過させる場合にも有効な構成である。
【００９５】
なお、偏光分離膜が３種類以上の誘電体膜で構成される場合は、膜厚比率で上位の２つの誘電体膜の屈折率をｎＬとｎＨとして入射角度を（数１）のブリュースター角度として求めればよい。
【００９６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の光ピックアップ装置と光ディスク装置によれば、発光素子が発光する光の光強度に方向依存性があっても集光性に優れ、正確且つ効率のよい検出を行うことができ、小型で安価なものにすることができる。
【００９７】
また、光強度の方向依存性を入射角度の光強度でそれぞれ規格化した光透過後のＰ偏光とＳ偏光で評価することができ、正確且つ簡単に方向依存性をなくすことができる。放物線状の透過率分布に従ってＰ偏光に対して透過光束を補正することができ、少なくとも入射角度近傍領域でＰ偏光とＳ偏光の方向依存性をなくすことができる。
【００９８】
光パワモニタ用に抽出した光に波長変動があっても、光パワモニタ光が偏光分離膜に入射する角度θを選択することにより、波長変化に影響されず略１００％の透過率を達成できる。併せて、集積光学部材で入射光をフロントモニタ方式で直接モニタするから、光パワを正確かつ効率よく検出することができる。偏光分離膜に３種類以上の誘電体膜で予定の透過率分布を正確に与えることができ、光パワモニタ用に抽出した光に方向依存性があっても、誘電体膜の屈折率を選択することにより、方向依存性を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の斜視図
【図３】図２の複合素子の分解斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の半導体レーザの斜視図
【図５】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の集積光学部材の分解斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の導光部材の組立工程の説明図
【図７】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の受光器の全体斜視図
【図８】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の入射口側からみたＯＥ素子のパターン図
【図９】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の結合部材の斜視図
【図１０】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の組立工程を説明する図
【図１１】本発明の実施の形態１における光ピックアップ装置の複合素子の動作説明図
【図１２】本発明の実施の形態１における複合素子の光強度補正機能付偏光分離膜を構成する誘電体多層膜の断面図
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態１における発光素子からの往路光の光強度透過率特性図
（ｂ）本発明の実施の形態１における発光素子の光強度分布の角度方向差を示す図
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態１における光強度補正機能付偏光分離膜の透過率特性図
（ｂ）本発明の実施の形態１における光強度補正機能付偏光分離膜を透過後の往路光光強度分布図
【図１５】本発明の実施の形態１における復路反射回折光を補正する光強度補正機能付偏光分離膜の透過率特性図
【図１６】一般の偏光分離膜の透過率特性図
【符号の説明】
１　光ピックアップ装置
２　複合素子
３　光ビーム
４　ミラー
５　対物レンズ
６　光ディスク
７　アクチュエータ
８　キャリッジ
１０　光源
１１　半導体レーザ
１２　ベース部材
１３　レーザ素子
１４　ステム
１５　外囲器
１６　出射口
１７　カバーガラス
１８　リード
１９　発光点
２０　集積光学部材
２１　第１導光部材
２２　第１回折格子
２３　光吸収膜
２５　第２導光部材
２６　斜面
２７　第２回折格子
２８　光強度補正機能付偏光分離膜
２９　光路有効領域
３０　補助反射膜
３１　側面
３２　側面反射膜
３５　第３導光部材
３６　第１斜面
３７　第２斜面
３８　透過面
３９　出射面
４０　第３回折格子
４１　格子Ａ
４２　格子Ｂ
４３　格子Ｃ
４５　第４導光部材
４６　斜面
４７　第１面
４８　第２面
５０　ガラス基板
５１　成膜面
５２　集積バー
６０　受光器
６１　パッケージ
６２　入射口
６３　ＯＥ素子
６４　リード端子
６５　フレキシブルケーブル
６６　光パワ検出手段
６７，６７Ａ〜６７Ｈ　受光手段
８０　結合部材
８１　ステム結合面
８２　受光器結合面
８３　出射窓
８４　調整窓
１００　光ビーム
１０１　拡散光
１０２　往路光
１０３　モニタ反射回折光
１０４　復路光
１０５　復路反射回折光
１０６　１／４波長板
１０７　第１誘電体膜
１０８　第２誘電体膜
１０９　垂線
１１０　入射光
１１１　入射角度
１１２　水平方向角度θＨ
１１３　垂直方向角度θＲ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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