(57)【要約】【課題】  光の進行方向における所定の断面と異なる断面において、光の経路が必要以上に制限されない複合光学素子、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  複合光学素子５は、半導体レーザ１とモニタ用受光素子４とを結ぶ方向の断面（側断面）において、開口部５１の開口幅が側断面下部１１ａと側断面上部１１ｂとで異なって構成されている。このように複合光学素子５を構成することによって、モニタ用受光素子４に所望の光を入射させつつ、光集積ユニット１５に入射する光の経路を必要以上に制限せずに済む。これにより、光集積ユニット１５内の部品等を柔軟に配置することが可能となる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の制御を行なう複合光学素子であって、
前記光が通過する開口部を有する支持板を備え、
前記開口部は、前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、前記光が前記開口部を通過するのを防ぐ構造を有する、複合光学素子。
【請求項２】
前記開口部は、前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、前記開口部の一方の開口幅と他方の開口幅とが異なる、請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項３】
前記開口部は、前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、前記開口部の一方の開口幅が他方の開口幅より小さい、請求項２に記載の複合光学素子。
【請求項４】
前記開口部は、前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、前記開口部の一方の開口と他方の開口とを結ぶ直線が前記光の進行方向に対して傾斜している、請求項２に記載の複合光学素子。
【請求項５】
前記開口部は、前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、前記開口部の一方の開口の端面から内側に突起部を有する、請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項６】
前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面と異なる断面における前記開口部の一方および他方の開口幅は、いずれも、前記光の進行方向と所定の方向とで定まる断面における前記開口部の一方および他方の開口幅より大きい、請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項７】
前記複合光学素子は、記録媒体に対して出射光を出力し、該記録媒体からの反射光を受ける光集積ユニットに含まれる複合光学素子であって、該光集積ユニットは、前記出射光を出力する光源と、該出射光の一部を受光するモニタ用受光素子とを含む受発光ユニットを備えており、
前記開口部は、前記反射光の方向と前記光源と前記モニタ用受光素子とを結ぶ方向とで定まる断面において、前記反射光が前記モニタ用受光素子に入射するのを防ぐ構造を有する、請求項１に記載の複合光学素子。
【請求項８】
前記光集積ユニットと前記記録媒体との間に設けられ、前記出射光を前記記録媒体に集光する集光手段をさらに備え、
前記開口部は、前記反射光の方向と前記光源と前記モニタ用受光素子とを結ぶ方向とで定まる断面において、前記光源側の開口と前記記録媒体側の開口とを結ぶ直線が前記集光手段の前記光源側の開口数に沿う角度で傾斜している、請求項７に記載の複合光学素子。
【請求項９】
前記支持板の前記光源側の面に固定された第１の光学基板と、
前記支持板の前記記録媒体側の面に固定された第２の光学基板とをさらに備え、
前記第１および第２の光学基板は、前記出射光または前記反射光に対して変化を与える光学素子をそれぞれ有する、請求項７に記載の複合光学素子。
【請求項１０】
前記光学素子は、偏光分離性の光学素子である、請求項９に記載の複合光学素子。
【請求項１１】
記録媒体に対して出射光を出力し、該記録媒体からの反射光を受ける光集積ユニットであって、
前記出射光を出力する光源と、前記出射光の一部を受光するモニタ用受光素子とを含む受発光ユニットと、
請求項１から１０のいずれかに記載の複合光学素子とを備える、光集積ユニット。
【請求項１２】
前記受発光ユニットは、
前記出射光の一部を透過する立上げミラーをさらに含み、
前記モニタ用受光素子は、前記立上げミラーを透過する光を受光する、請求項１１に記載の光集積ユニット。
【請求項１３】
前記受発光ユニットは、前記反射光を検出する受光素子をさらに含む、請求項１１に記載の光集積ユニット。
【請求項１４】
記録媒体に対して情報を光学的に記録または再生する光ピックアップ装置であって、
請求項１１から１３のいずれかに記載の光集積ユニットと、
前記出射光を前記記録媒体に集光する集光手段とを備える、光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複合光学素子、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置に関し、より特定的には、光を制御するための複合光学素子、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクなどの情報記録媒体に対して情報を光学的に記録または再生する技術に関する研究開発が進められている。以下では、特許文献１〜３に記載された従来技術について説明し、特に、特許文献１については、図１１（特許文献１の図１）を参照して詳しく説明する。なお、図１１における参照番号等の記載は、特許文献１と一部異なる。
【０００３】
図１１は、光ディスク装置等に用いられる従来の光ピックアップ装置１００の概略的な構成を示した概略構成図である。
【０００４】
図１１を参照して、従来の光ピックアップ装置１００は、光ディスク１０３の情報信号を検出し、ホログラムレーザユニット（光集積ユニット）１０１と、対物レンズ１０２とを備える。ホログラムレーザユニット１０１は、光源となる半導体レーザ素子１０４と、光ディスク１０３からの反射光を受光する光検出器１０５とが一体に形成された受発光ユニットである。半導体レーザ素子１０４および光検出器１０５は、封止カン（外装容器）１０６の内部に収容されている。
【０００５】
封止カン１０６上には、ホログラム素子１０８が設けられている。ホログラム素子１０８は、板状ガラスであって、半導体レーザ素子１０４および光検出器１０５側の反対面にホログラムパターン１０９が形成されている。
【０００６】
半導体レーザ素子１０４から出射されたレーザビーム１１０は、封止カン１０６の開口１０７、ホログラム素子１０８のホログラムパターン１０９を順に通って対物レンズ１０２に入射され、光ディスク１０３の所定の位置に集光される。
【０００７】
光ディスク１０３で反射された反射レーザビームは、対物レンズ１０２によって所定の集束性が与えられる。当該集束性が与えられた反射レーザビームは、ホログラム素子１０８のホログラム素子のホログラムパターン（回折パターン）１０９により所定の方向に回折され、回折光束１１１として光検出器１０５に入射される。
【０００８】
対物レンズ１０２に向かうレーザビーム１１０の一部、たとえば出射経路１１２を通って対物レンズ１０２に到達したレーザビームは、対物レンズ１０２の表面で反射されて、反射経路１１３よりホログラムユニット１０１の光検出器１０５に向けられる。この反射光は、迷光と呼ばれるもので、光検出器１０５に入射した場合には、正規の信号光のＳ／Ｎ（Signal to Noise）比を悪化させる要因となる。
【０００９】
この迷光（対物レンズ１０２の表面で反射されたレーザビーム）が光検出器１０５に到達することを阻止するため、図１１のホログラムユニット１０１では、ホログラム素子１０８のホログラムパターン１０９を覆う遮光マスク１１４を設けている。
【００１０】
遮光マスク１１４は、封止カン１０６およびホログラム素子１０８のほぼ全域を覆っており、半導体レーザ素子１０４から対物レンズ１０２へ向かうレーザビーム１１０が通過可能な大きさの開口１１５のみを有している。遮光マスク１１４は、迷光の出射経路１１２を通って対物レンズ１０２の表面に達し、対物レンズ１０２の表面で反射されて迷光の反射経路１１３を通って光検出器１０５に入射する反射レーザビーム以外の様々な光路で光検出器１０５に向かう反射レーザビームを遮光することができる。
【００１１】
遮光マスク１１４の内面には、レーザビーム１１０の波長の光を吸収する反射防止膜１１４ｅがコーティングされている。これにより、遮光マスク１１４の内面で反射して光検出器１０５に入射する迷光が生じるのも防ぐことができる。
【００１２】
特許文献２に記載された従来の集積化ユニットは、レーザ光を出射する発光部と、レーザ光をディスクに照射してディスクからの反射光を回折させて受光部へ導くホログラムと、当該ホログラムで回折された光を受光する受光部とを備えており、ディスクからの反射光を通過させるホログラム素子上のホログラム以外の部分における透過率をほぼ零とすることを特徴とする。
【００１３】
特許文献３に記載された従来の半導体レーザユニットは、半導体レーザからのレーザ光をホログラム素子を介して出射すると共に、当該ホログラム素子への入射光を受光素子に導き、半導体レーザから出射されるレーザ光のうち、強度がピーク値の１／ｅ2より小さい発散光を遮光する発散光遮光手段を備える。
【特許文献１】特開２００１−１１００８５号公報
【特許文献２】特開２００３−８５８０７号公報
【特許文献３】特開２００２−１２４７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
一般に、光ピックアップ装置では、光源からの光を対物レンズ等を介して光ディスク上に集光する際、対物レンズを光軸方向に揺動することによってフォーカス引き込み動作を行なう必要がある。フォーカス引き込み動作では、揺動によって、たとえば対物レンズを光ディスクに近い（ニア）側から遠い（ファー）側に移動し、その間の合焦点となる位置で対物レンズを保持する。
【００１５】
図１２は、光ピックアップ装置のフォーカス引き込み動作における一般的なフォーカス誤差信号の曲線を表わした図である。
【００１６】
図１２に示すように、対物レンズがニア側からファー側に移動する途中でフォーカス引き込み範囲ＦＣＲに入ると、対物レンズが合焦点ＦＰに引き込まれる。フォーカス引き込み動作において、対物レンズの揺動の範囲は、光ディスクのシステムによって多少異なるものの、一般に合焦点から±５００μｍ程度必要とされる。このため、光ピックアップ装置がフォーカス引き込み動作を開始すると、対物レンズはアクチュエータによって光軸方向に±５００μｍ程度揺動される。
【００１７】
このような対物レンズの揺動動作は、光検出器に所望の光以外の迷光を入射させる原因の一つとなっている。これに対して、特許文献１では、遮光マスク１１４によって封止カン１０６およびホログラム素子１０８のほぼ全域を覆うことにより、所望の反射レーザビームのみが封止カン１０６に入射するようにしている。
【００１８】
しかしながら、特許文献１の光ピックアップ装置１００では、所望の反射レーザビームのみを封止カン１０６に入射させるために、光軸方向に垂直な平面の全方向に対して封止カン１０６に入射する反射レーザビームの経路を制限している。そのため、封止カン１０６内の部品等の配置が制約されるなどの問題点があった。
【００１９】
また、特許文献２では、ディスクからの反射光を通過させるホログラム素子上のホログラム以外の部分における透過率をほぼ零としており、特許文献３では、半導体レーザから出射されるレーザ光のうち、強度がピーク値の１／ｅ2より小さい発散光を遮光している。しかしながら、これら場合にも、光軸方向に垂直な平面の全方向に対して集積化ユニット（半導体レーザユニット）に入射する反射レーザビームの経路を制限しており、集積化ユニット内の部品等の配置が制約されるなどの問題点があった。
【００２０】
それゆえに、この発明の目的は、光の進行方向における所定の断面と異なる断面において、光の経路が必要以上に制限されない複合光学素子、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
この発明は、光の制御を行なう複合光学素子であって、光が通過する開口部を有する支持板を備え、開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、光が開口部を通過するのを防ぐ構造を有する。
【００２２】
好ましくは、開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、開口部の一方の開口幅と他方の開口幅とが異なる。
【００２３】
好ましくは、開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、開口部の一方の開口幅が他方の開口幅より小さい。
【００２４】
好ましくは、開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、開口部の一方の開口と他方の開口とを結ぶ直線が光の進行方向に対して傾斜している。
【００２５】
好ましくは、開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、開口部の一方の開口の端面から内側に突起部を有する。
【００２６】
好ましくは、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面と異なる断面における開口部の一方および他方の開口幅は、いずれも、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面における開口部の一方および他方の開口幅より大きい。
【００２７】
好ましくは、複合光学素子は、記録媒体に対して出射光を出力し、記録媒体からの反射光を受ける光集積ユニットに含まれる複合光学素子であって、光集積ユニットは、出射光を出力する光源と、出射光の一部を受光するモニタ用受光素子とを含む受発光ユニットを備えており、開口部は、反射光の方向と光源とモニタ用受光素子とを結ぶ方向とで定まる断面において、反射光がモニタ用受光素子に入射するのを防ぐ構造を有する。
【００２８】
好ましくは、前記光集積ユニットと前記記録媒体との間に設けられ、前記出射光を前記記録媒体に集光する集光手段をさらに備え、前記開口部は、前記反射光の方向と前記光源と前記モニタ用受光素子とを結ぶ方向とで定まる断面において、前記光源側の開口と前記記録媒体側の開口とを結ぶ直線が前記集光手段の前記光源側の開口数に沿う角度で傾斜している。
【００２９】
好ましくは、支持板の光源側の面に固定された第１の光学基板と、
支持板の記録媒体側の面に固定された第２の光学基板とをさらに備え、
第１および第２の光学基板は、出射光または反射光に対して変化を与える光学素子をそれぞれ有する。
【００３０】
好ましくは、光学素子は、偏光分離性の光学素子である。
【００３１】
この発明の他の局面によれば、記録媒体に対して出射光を出力し、記録媒体からの反射光を受ける光集積ユニットであって、出射光を出力する光源と、出射光の一部を受光するモニタ用受光素子とを含む受発光ユニットと、出射光とその出射光による記録媒体からの反射光とが通過する開口部を有する支持板を含む複合光学素子とを備える。開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、光が開口部を通過するのを防ぐ構造を有する。
【００３２】
好ましくは、開口部は、反射光の方向と光源とモニタ用受光素子とを結ぶ方向とで定まる断面において、反射光がモニタ用受光素子に入射するのを防ぐ構造を有する。
【００３３】
好ましくは、受発光ユニットは、出射光の一部を透過する立上げミラーをさらに含み、モニタ用受光素子は、立上げミラーを透過する光を受光する。
【００３４】
好ましくは、受発光ユニットは、反射光を検出する受光素子をさらに含む。
【００３５】
この発明のさらに他の局面によれば、記録媒体に対して情報を光学的に記録または再生する光ピックアップ装置であって、出射光を出力する光源と、出射光の一部を受光するモニタ用受光素子とを含む受発光ユニットと、出射光とその出射光による記録媒体からの反射光とが通過する開口部を有する支持板を有する複合光学素子とを含む光集積ユニットと、出射光を記録媒体に集光する集光手段とを備える。開口部は、光の進行方向と所定の方向とで定まる断面において、光が開口部を通過するのを防ぐ構造を有する。
【００３６】
好ましくは、開口部は、反射光の方向と光源とモニタ用受光素子とを結ぶ方向とで定まる断面において、反射光がモニタ用受光素子に入射するのを防ぐ構造を有する。
【発明の効果】
【００３７】
この発明によれば、光の進行方向における所定の断面と異なる断面において、光の経路が必要以上に制限されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３９】
図１は、この発明の実施の形態を説明する背景としての光ピックアップ装置２００の概略的な構成を示した概略構成図である。
【００４０】
図１を参照して、光ピックアップ装置２００は、光磁気記録媒体２３０の情報信号を検出し、パッケージ２１０と、対物レンズ２１３と、基材２４１とを備える。パッケージ２１０は、半導体レーザ２１１と、第１の偏光分離手段２１２と、反射部２０５を有する第２の偏光分離手段２１４と、光検出器２１５と、グレーティング２１６と、モニタ用受光素子２０４とが一体に形成された光集積ユニットである。
【００４１】
グレーティング２１６は、半導体レーザ２１１から出射される光をトラッキングのための３ビーム（図１では明示せず）に分割する。対物レンズ２１３は、半導体レーザ２１１から出射される光を光磁気記録媒体２３０の記録面上に合焦する。基材２４１は、たとえばガラス製であって、半導体レーザ２１１と対物レンズ２１３との間に配置される。
【００４２】
第１の偏光分離手段２１２は、基材２４１の光磁気記録媒体２３０側の面に設けられ、対物レンズ２１３を介した光磁気記録媒体２３０からの反射光を光磁気記録媒体２３０の半径方向（Ｘ方向）に分離する。第２の偏光分離手段２１４は、基材２４１のパッケージ２１０側の面に設けられ、第１の偏光分離手段２１２によって分離された反射光をさらに分離する。光検出器２１５は、第２の偏光分離手段２１４によって分離された各ビーム（図１では明示せず）を受光する。
【００４３】
第１の偏光分離手段２１２は、光磁気記録媒体２３０からの反射光のカー回転角を増倍するエンハンス機能を有するための手段として配置されている。第２の偏光分離手段２１４は、光磁気信号の差動動作およびサーボ信号検出等に用いられる。
【００４４】
光ピックアップ装置２００を用いて光磁気記録媒体２３０に情報を記録する場合、半導体レーザ２１１から高出力光を安定して出射する必要がある。なお、当該高出力光は、約３０ｍＷから１００ｍＷの範囲の所定の出力に設定される。
【００４５】
モニタ用受光素子２０４は、半導体レーザ２１１から光磁気記録媒体２３０へ出射される光の光路から外れて配置されている。モニタ用受光素子２０４は、半導体レーザ２１１の前面から出射される光のうち、光磁気記録媒体２３０に到達しない部分の光２４０を検出する。図示しない制御回路は、検出された光出力の変動をフィードバックすることにより、半導体レーザ２１１から出射される光出力を一定に保つ。
【００４６】
図２は、この発明の実施の形態を説明する背景としての他の光ピックアップ装置３００の概略的な構成を示した概略構成図である。
【００４７】
図２を参照して、光ピックアップ装置３００は、パッケージ２１０がパッケージ３１０に置き換えられた点においてのみ、図１の光ピックアップ装置２００と異なる。したがって、重複する部分の説明は、ここでは繰り返さない。パッケージ３１０は、パッケージ２１０に立上げミラー２０６が付加された構成となっている。立上げミラー２０６は、半導体レーザ２１１とモニタ用受光素子２０４との間に配置され、半導体レーザ２１１からＸ方向に出射される光の一部を透過して、モニタ用受光素子２０４に導く。
【００４８】
ここで、図１を参照して、対物レンズ２１３を介した光磁気記録媒体２３０からの反射光２１７は、対物レンズ２１３がニア側にある場合（点線で記載）を示す。また、図２を参照して、対物レンズ２１３を介した光磁気記録媒体２３０からの反射光２１８は、対物レンズ２１３がファー側にある場合（点線で記載）を示す。反射光２１７，２１８は、いずれも基材２４１を通過し、モニタ用受光素子２０４に入射する。
【００４９】
このように、図１，２に示したモニタ用受光素子２０４は、本来検出すべき半導体レーザ２１１の前面からの出射光以外の光を検出してしまう可能性がある。これにより、たとえば、フォーカス引き込み動作時の光出力モニタが不安定になる。この結果、フォーカス誤差信号レベルが不安定となり、正確なフォーカス引き込み動作が困難になるという問題があった。以下では、このような問題点を解決する複合光学素子、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置について詳述する。
【００５０】
なお、以下に示す実施の形態では、光磁気記録用の光ピックアップ装置を例に説明するが、この発明による複合光学素子、光集積ユニットおよび光ピックアップ装置は、光磁気記録用だけには限られない。
【００５１】
図３は、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０の側断面から見た構成を示した側断面図である。
【００５２】
図３を参照して、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０は、光磁気ディスク１０の情報信号を検出し、光集積ユニット１５と、対物レンズ８と、コリメートレンズ７とを備える。
【００５３】
光集積ユニット１５は、複合光学素子５と、パッケージ１４とを含む。複合光学素子５は、支持板１２の上面および下面に光学基板２，３がそれぞれ位置合わせして固定されている。支持板１２は、中央部を光通過のためにくり貫いた開口部１１を有する。複合光学素子５は、光学基板３をパッケージ１４内に入れ込んだ状態で、パッケージ１４上に設置されている。
【００５４】
パッケージ１４は、側断面から見て、半導体レーザ１と、サブマウント４１と、立上げミラーブロック４０と、モニタ用受光素子４とを少なくとも含む。パッケージ１４は、半導体レーザ１と、モニタ用受光素子４とを有する受発光ユニットである。ここで「側断面」とは、半導体レーザ１とモニタ用受光素子４とを結ぶ方向の断面を意味する。
【００５５】
図３に示すように、側断面から見た複合光学素子５は、開口部１１の開口幅（または開口径）が、側断面下部１１ａと側断面上部１１ｂとで異なって構成されている。好ましくは、開口部１１はたとえばコリメートレンズ７の光源側のＮＡ（Numerical Aperture）におおむね沿う角度で傾斜して構成されている。また、図１，２に示した光ピックアップ装置２００，３００のように、光ピックアップ装置の光学系を有限系、すなわち１つの対物レンズで構成した場合は、対物レンズの光源側のＮＡにおおむね沿う角度で開口部を傾斜して構成することも可能である。
【００５６】
半導体レーザ１は、サブマウント４１上に設置されている。半導体レーザ１の前面から出射された光（Ｐ偏光）は、反射率９０％、透過率５％程度に構成された立上げミラー４０ａに向かう。立上げミラー４０ａは、光学ガラス等からなる立上げミラーブロック４０の４５度面に光学膜等を形成することにより構成されている。立上げミラー４０ａで反射された光は、光学基板３に形成されたトラッキング用ビーム生成のためのグレーティング３５に入射する。
【００５７】
一方、立上げミラー４０ａを透過した光は、立上げミラーブロック４０をさらに通過し、モニタ用受光素子４に入射する。モニタ用受光素子４は、半導体レーザ１の前面からの出射光を検出する。図示しない制御回路は、検出された出力光量の変動をフィードバックすることにより、半導体レーザ１から出射される光出力を一定に保つ。
【００５８】
グレーティング３５を通過した光は、光学基板２およびコリメートレンズ７を通過し、対物レンズ８によって光磁気ディスク１０の記録面上に集光される。光磁気ディスク１０からの反射光は、光カー効果の原理により、記録された情報に基づき偏光面がカー回転するため、わずかにＳ偏光成分を有している。光磁気ディスク１０からの反射光は、光学基板２に形成された偏光ホログラム３２に入射する。
【００５９】
偏光ホログラム３２は、Ｐ偏光の０次回折効率が７７％、±１次回折効率がともに１１％で、Ｓ偏光の０次回折効率が０％、±１次回折効率がともに４４％に構成されている。偏光ホログラム３２は、光磁気ディスク１０からの反射光のカー回転角を見かけ上増倍する機能を有する。
【００６０】
図４は、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０の平断面から見た構成を示した平断面図である。
【００６１】
図４に示した光ピックアップ装置２０は、側断面図が平断面図に変わったことにより、光集積ユニット１４の見え方が異なっている。以下では、図３と異なる点について、主に説明する。なお、ここで「平断面」とは、図３の「側断面」に垂直な断面のことを意味する。
【００６２】
パッケージ１４は、平断面から見て、半導体レーザ１と、サブマウント４１と、立上げミラー４０ａと、光検出器３７ａ，３７ｂとを少なくとも含む。ここで「平断面」とは、半導体レーザ１とモニタ用受光素子４とを結ぶ方向に垂直な断面を意味する。
【００６３】
図４に示すように、平断面から見た複合光学素子５は、偏光ホログラム３２による回折光３２ａ，３２ｂがＸ方向に生じる。そのため、開口部１１の平断面下部１１ｃおよび平断面上部１１ｄの幅は、図３の側断面下部１１ａおよび側断面上部１１ｂの幅より大きく形成されている。
【００６４】
好ましくは、開口部１１の側断面下部１１ａおよび側断面上部１１ｂの幅は、公差を考慮して、その部分を通過する光束の直径よりわずかに大きく形成されている。また、加工の点などを考慮して、平断面下部１１ｃおよび平断面上部１１ｄの幅は、たとえば同一となるように構成される。この場合、平断面における支持板１２の開口部１１は、光軸方向に対して平行に形成されることになる。
【００６５】
光磁気ディスク１０からの反射光が偏光ホログラム３２を通過することにより、反射光のＰ偏光とＳ偏光とに数十度程度の位相差が発生する場合がある。この場合、適当な位相差を与える位相差板３９ｂ，３９ａを配置することにより、＋１次回折光３２ｂおよび−１次回折光３２ａに生じた位相差を補正することができる。
【００６６】
＋１次回折光３２ｂおよび−１次回折光３２ａは、光学基板３に形成された偏光ホログラム３４ｂ，３４ａにそれぞれ入射し、所定の方向に分離された後、光検出器３７ｂ，３７ａにおいてそれぞれ検出される。ここで、偏光ホログラム３４ｂは光磁気信号検出およびサーボ信号検出のための光分離手段であり、偏光ホログラム３４ａは光磁気信号検出のための光分離手段である。
【００６７】
以上、図３，４を用いて説明したように、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０の複合光学素子５は、半導体レーザ１とモニタ用受光素子４とを結ぶ方向の断面（側断面）において、開口部１１の開口幅が側断面下部１１ａと側断面上部１１ｂとで異なって構成されている。一方、半導体レーザ１とモニタ用受光素子４とを結ぶ方向に垂直な断面（平断面）では、複合光学素子５は、開口部１１の平断面下部１１ｃおよび平断面上部１１ｄの幅は、図３の側断面下部１１ａおよび側断面上部１１ｂの幅より大きく形成されている。
【００６８】
このように複合光学素子５を構成することによって、モニタ用受光素子４に所望の光を入射させつつ、光集積ユニット１５に入射する光の経路を必要以上に制限せずに済む。これにより、光集積ユニット１５内の部品等を柔軟に配置することができる。
【００６９】
以下では、側断面から見た複合光学素子５の具体的な構成について、図５〜８を参照して詳しく説明する。なお、複合光学素子５は、汎用性のある素子であって、図３，４の光ピックアップ装置２０以外にも様々な用途に用いることが可能である。そのため、以下の図５〜８では、図３，４とは異なる参照番号を用いて説明する。
【００７０】
図５は、この発明の実施の形態による複合光学素子５５の物理的な構成について示した図である。
【００７１】
図５を参照して、この発明の実施の形態による複合光学素子５５は、支持板５０の一方の面５６ｂおよび他方の面５６ａに、光学基板５２，５３がそれぞれ位置合わせして固定されている。支持板５０は、中央に開口部５１を有し、開口部５１を通って一方向または双方向に光通過が可能である。複合光学素子５５は、たとえば、図１，２の基材２４１の部分に配置される。
【００７２】
光学基板５２，５３上には、支持板５０の開口部５１を通過する光を分離、分割、回折、偏光、絞り、フィルタリング、位相制御等の制御を行なう光学素子６２，６３がそれぞれ形成されている。光学素子６２，６３としては、たとえば、ホログラム素子、回折格子、液晶素子、光学結晶等がある。支持板５０および光学基板５２，５３は一体化され、全体として複合光学素子５５を形成している。
【００７３】
図５に示すように、開口部５１の側断面下部５１ａの幅は、側断面上部５１ｂの幅より絞られている。開口部５１の側断面下部５１ａおよび側断面上部５１ｂの幅は、公差を考慮して、その部分を通過する光束の直径よりわずかに大きく形成されていることが好ましい。複合光学素子５５の上部から集束光５７Ａが入射する場合、開口部５１が図５のように絞られているため、開口部５１を通過して光学基板５３側に出射される集束光５７Ａは、図５のように制限される。
【００７４】
複合光学素子５５を上記のような構成とすることにより、複合光学素子５５の下部に設置された部品５４へ直接光５８Ａが入射するのを避けることができる。部品５４としては、たとえば、光検出器等のセンサ、光が当たると温度上昇等が起こり誤動作を起こすような部品などが挙げられる。支持板５０は、直接光５８Ａが支持板５０を通過しないように、不透明な素材で構成される必要がある。
【００７５】
図６は、この発明の実施の形態による複合光学素子５５にほぼ平行光が入射した場合について示した図である。
【００７６】
図６に示すように、複合光学素子５５に平行光５７Ｂが入射した場合であっても、開口部５１を通過して光学基板５３側に出射される平行光５７Ｂは、図６のように制限される。したがって、平行光の場合であっても、複合光学素子５５の下部に設置された部品５４へ直接光５８Ｂが入射するのを防ぐことができる。
【００７７】
図７は、この発明の実施の形態による複合光学素子５５に発散光が入射した場合について示した図である。
【００７８】
図７に示すように、複合光学素子５５に発散光５７Ｃが入射した場合であっても、開口部５１を通過して光学基板５３側に出射される発散光５７Ｃは、図７のように制限される。したがって、発散光の場合であっても、複合光学素子５５の下部に設置された部品５４へ直接光５８Ｃが入射するのを防ぐことができる。
【００７９】
図８は、この発明の実施の形態による複合光学素子５５Ａの物理的な構成を示した図である。
【００８０】
図８を参照して、複合光学素子５５Ａは、開口部５１Ａの形状が図４〜７の開口部５１と異なっている。具体的には、開口部５１Ａは、光軸方向と平行に形成されており、側断面下部５１ａの両側面に突起部４３を設けている。このような構成であっても、複合光学素子５５Ａの下部に設置された部品５４へ直接光が入射するのを防ぐことができる。
【００８１】
次に、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０の側断面から見たときの動作について、図９，１０を用いて説明する。なお、図９，１０の縮尺については、記載の都合上任意であり、光ピックアップ装置２０を構成する複合光学素子５、光集積ユニット１５、対物レンズ８、コリメートレンズ７等の寸法に基づいた縮尺ではなく、また、対物レンズ８およびコリメートレンズ７などの焦点距離を考慮した相対的な寸法に基づいた縮尺でもない。
【００８２】
図９は、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０において対物レンズ８がニア側にあるときの状態（破線）を示した図である。なお、実線で示した光路は、対物レンズ８が合焦点位置にある状態を示す。
【００８３】
図９を参照して、破線で示した対物レンズ８は、アクチュエータ（図示せず）によって光磁気ディスク１０に近づく方向（ニア側）に５００μｍ程度揺動される間のある状態に位置していることを示す。ここで、ある状態とは、ニア側へのフォーカス引き込み時において、光磁気ディスク１０からの反射光のビーム径がパッケージ１４の内部で（合焦時のビーム径より）拡大する状態を指す。
【００８４】
図９に示すように、対物レンズがニア側にある場合、光磁気ディスク１０からの反射光２１は、おおむね支持板１２の開口部１１に沿ってパッケージ１４内に入射し、モニタ用受光素子４には直接入射しない。これにより、フォーカス引き込み動作時においても、半導体レーザ１の前面から出射される光出力を一定に保つことができる。この結果、フォーカス誤差信号のレベルが安定し、正確なフォーカス引き込み動作が可能となる。
【００８５】
図１０は、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０において対物レンズ８がファー側にあるときの状態（破線）を示した図である。なお、実線で示した光路は、対物レンズ８が合焦点位置にある状態を示す。
【００８６】
図１０を参照して、破線で示した対物レンズ８は、アクチュエータ（図示せず）によって光磁気ディスク１０から遠ざかる方向（ファー側）に５００μｍ程度揺動される間のある状態に位置していることを示す。ここで、ある状態とは、ファー側へのフォーカス引き込み時において、光磁気ディスク１０からの反射光のビーム径がパッケージ１４の内部で（合焦時のビーム径より）拡大する状態を指す。
【００８７】
図１０に示すように、対物レンズがファー側にある場合、光磁気ディスク１０からの反射光２２は、半導体レーザ１の発光点より上部Ｚａで一旦集光する。その後、光磁気ディスク１０からの反射光２２は、ビーム径が細くなった状態で光集積ユニット１５へ入射し、パッケージ１４の内部でビーム径が発散する。
【００８８】
ここで、パッケージ１４の内部に入射する光磁気ディスク１０からの反射光２２ａは、支持板１２の開口部１１の側断面下部１１ａの幅で制限される。側断面下部１１ａの幅は、モニタ用受光素子４に反射光２２が直接入射しない範囲で構成されている。そのため、フォーカス引き込み動作時においても、光磁気ディスク１０からの反射光２２ａがモニタ用受光素子に入射しない。これにより、半導体レーザ１から出射される光出力を一定に保つことができる。この結果、フォーカス誤差信号のレベルが安定し、正確なフォーカス引き込み動作が可能となる。
【００８９】
なお、支持板１２の開口部１１の形状は、図９，１０に示した形状に限るものではなく、たとえば、図８に示すように、開口部５１の下部に突起部４３を設けた構成であってもよい。
【００９０】
以上のように、この発明の実施の形態による複合光学素子は、光源とモニタ用受光素子とを結ぶ方向の断面において、反射光がモニタ用受光素子に入射しない構造の開口部を有する。これにより、一方向から入射し、開口部を通過して出射した光が、配置された別の部品へ直接入射するのを防ぐことが可能となる。光ピックアップ装置を構成する光集積ユニット等に当該複合光学素子を用いることにより、半導体レーザの光出力モニタ用の受光素子に光記録媒体からの反射光が直接入射することを防止することができる。
【００９１】
また、この発明の実施の形態による光集積ユニットは、光記録媒体に集光する集光手段と併せて用いることにより、フォーカス引き込み動作時においても、光記録媒体からの反射光がモニタ用受光素子に直接入射しないようにすることができる。これにより、フォーカス誤差信号のレベルが安定するため、光記録媒体に集光する集光手段と併せて用いることにより、正確なフォーカス引き込み動作が可能となる。
【００９２】
また、この発明の実施の形態による光ピックアップ装置は、フォーカス引き込み動作時においても、光記録媒体からの反射光がモニタ用受光素子に直接入射しないようにすることができる。これにより、フォーカス誤差信号のレベルが安定するため、正確なフォーカス引き込み動作が可能となる。
【００９３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】この発明の実施の形態を説明する背景としての光ピックアップ装置２００の概略的な構成を示した概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態を説明する背景としての他の光ピックアップ装置３００の概略的な構成を示した概略構成図である。
【図３】この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０の側断面から見た構成を示した側断面図である。
【図４】この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０の平断面から見た構成を示した平断面図である。
【図５】この発明の実施の形態による複合光学素子５５の物理的な構成について示した図である。
【図６】この発明の実施の形態による複合光学素子５５にほぼ平行光が入射した場合について示した図である。
【図７】この発明の実施の形態による複合光学素子５５に発散光が入射した場合について示した図である。
【図８】この発明の実施の形態による複合光学素子５５Ａの物理的な構成を示した図である。
【図９】この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０において対物レンズ８がニア側にあるときの状態を示した図である。
【図１０】この発明の実施の形態による光ピックアップ装置２０において対物レンズ８がファー側にあるときの状態を示した図である。
【図１１】光ディスク装置等に用いられる従来の光ピックアップ装置１００の概略的な構成を示した概略構成図である。
【図１２】光ピックアップ装置のフォーカス引き込み動作における一般的なフォーカス誤差信号の曲線を表わした図である。
【符号の説明】
【００９５】
１，２１１  半導体レーザ、２，３，５２，５３  光学基板、４，２０４  モニタ用受光素子、５，５５，５５Ａ  複合光学素子、７  コリメートレンズ、８，１０２，２１３  対物レンズ、１０  光磁気ディスク、１１，５１，５１Ａ  開口部、１１ａ  側断面下部、１１ｂ  側断面上部、１１ｃ  平断面下部、１１ｄ  平断面上部、１２，５０，５０Ａ  支持板、１４，２１０  パッケージ、１５  光集積ユニット、２０，１００，２００  光ピックアップ装置、３２，３４ａ，３４ｂ  偏光ホログラム、３５，２１６  グレーティング、３７ａ，３７ｂ，１０５，２１５  光検出器、４０  立上げミラーブロック、４０ａ，２０６  立上げミラー、４１  サブマウント、４３  突起部、５４  部品、６２，６３  光学素子、１０１  ホログラムレーザユニット、１０３  光ディスク、１０４  半導体レーザ素子、１０６  封止カン、２０５  反射部、２１２  第１の偏光分離手段、２１４  第２の偏光分離手段、２３０  光磁気記録媒体、２４１  基材。
【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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