(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された出射光を透過し、光学ディスクからの戻り光を回折する回折素子と、
上記回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され、上記戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段と、
上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され、上記戻り光を上記略合焦位置で複数に分割して複数の受光領域を有する受光手段に導く光分割手段とを備え、
上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割する光学装置。
【請求項２】
上記回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
上記ビーム形状変形手段は、他の回折素子であり、上記回折素子で回折された戻り光を更に回折させて複数に分割することを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項４】
上記他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項３記載の光学装置。
【請求項５】
上記光分割手段は、複数の平面又は曲面により構成されたプリズムであることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項６】
上記プリズムは、断面が略台形状に形成されてなり、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光を３分割することを特徴とする請求項５記載の光学装置。
【請求項７】
上記プリズムは、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光の各面への入射角が４５°以下となるようにされていることを特徴とする請求項５記載の光学装置。
【請求項８】
更に、上記光源と上記回折素子との間の光路上に設けられ、上記光源から出射された出射光を０次光及び±１次光に３分割する更に他の回折素子を備えることを特徴とする請求項１記載の光学装置。
【請求項９】
上記更に他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項８記載の光学装置。
【請求項１０】
光源から出射された出射光を透過させ、光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と、
上記回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され、上記戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段と、
上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され、上記戻り光を上記略合焦位置で複数に分割して複数の受光領域を有する受光手段に導く光分割手段とを備え、
上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割する複合光学素子。
【請求項１１】
上記回折素子と上記ビーム形状変形手段と上記光分割手段とが樹脂材料により一体成型されてなることを特徴とする請求項１０記載の複合光学素子。
【請求項１２】
上記回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項１０記載の複合光学素子。
【請求項１３】
上記ビーム形状変形手段は、他の回折素子であり、上記回折素子で回折された戻り光を更に回折させて複数に分割することを特徴とする請求項１０記載の複合光学素子。
【請求項１４】
上記他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項１３記載の複合光学素子。
【請求項１５】
上記光分割手段は、複数の平面又は曲面により構成されたプリズムであることを特徴とする請求項１０記載の複合光学素子。
【請求項１６】
上記プリズムは、断面が略台形状に形成されてなり、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光を３分割することを特徴とする請求項１５記載の複合光学素子。
【請求項１７】
上記プリズムは、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光の各面への入射角が４５°以下となるようにされていることを特徴とする請求項１５記載の複合光学素子。
【請求項１８】
更に、上記光源と上記回折素子との間の光路上に設けられ、上記光源から出射された出射光を０次光及び±１次光に３分割する更に他の回折素子を備えることを特徴とする請求項１０記載の複合光学素子。
【請求項１９】
上記回折素子と上記ビーム形状変形手段と上記光分割手段と上記更に他の回折素子とが樹脂材料により一体成型されてなることを特徴とする請求項１８記載の複合光学素子。
【請求項２０】
上記更に他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項１８記載の複合光学素子。
【請求項２１】
所定の波長の光を出射する光源と、
光学ディスクに上記光源から出射された出射光を集光するとともに上記光学ディスクからの戻り光を集光する対物レンズと、
上記光源から出射された出射光を透過させ、上記光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と、上記回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され、上記戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段と、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され、上記戻り光を上記略合焦位置で複数に分割して複数の受光領域を有する受光手段に導く光分割手段とを有する複合光学素子と、
上記光分割手段で分割された各戻り光を、フォーカシングエラー信号を得るために複数の受光領域で受光する受光手段とを備え、
上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割する光ピックアップ装置。
【請求項２２】
上記複合光学素子は、上記回折素子と上記ビーム形状変形手段と上記光分割手段とが樹脂材料により一体成型されてなることを特徴とする請求項２１記載の光ピックアップ装置。
【請求項２３】
上記回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項２１記載の光ピックアップ装置。
【請求項２４】
上記ビーム形状変形手段は、他の回折素子であり、上記回折素子で回折された戻り光を更に回折させて複数に分割することを特徴とする請求項２１記載の光ピックアップ装置。
【請求項２５】
上記他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項２４記載の光ピックアップ装置。
【請求項２６】
上記光分割手段は、複数の平面又は曲面により構成されたプリズムであることを特徴とする請求項２１記載の光ピックアップ装置。
【請求項２７】
上記プリズムは、断面が略台形状に形成されてなり、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光を３分割することを特徴とする請求項２６記載の光ピックアップ装置。
【請求項２８】
上記プリズムは、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光の各面への入射角が４５°以下となるようにされていることを特徴とする請求項２６記載の光ピックアップ装置。
【請求項２９】
更に、上記複合光学素子は、上記光源と上記回折素子との間の光路上に設けられ、上記光源から出射された出射光を０次光及び±１次光に３分割する更に他の回折素子を有し、
上記更に他の回折素子で分割された０次光を、フォーカシングエラー信号を得るために受光し、上記更に他の回折素子で分割された±１次光を、トラッキングエラー信号を得るために受光することを特徴とする請求項２１記載の光ピックアップ装置。
【請求項３０】
上記複合光学素子は、上記回折素子と上記ビーム形状変形手段と上記光分割手段と上記更に他の回折素子とが樹脂材料により一体成型されてなることを特徴とする請求項２９記載の光ピックアップ装置。
【請求項３１】
上記更に他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項２９記載の光ピックアップ装置。
【請求項３２】
光学ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、上記光学ディスクを回転駆動するディスク回転駆動手段とを備える光学ディスク装置において、
上記光ピックアップは、所定の波長の光を出射する光源と、
上記光学ディスクに上記光源から出射された出射光を集光するとともに上記光学ディスクからの戻り光を集光する対物レンズと、
上記光源から出射された出射光を透過し上記光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と、上記回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され、上記戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段と、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され、上記戻り光を上記略合焦位置で複数に分割する光分割手段とを有する複合光学素子と、
上記光分割手段で分割された各戻り光をフォーカシングエラー信号を得るために複数の受光領域で受光する受光手段とを有し、
上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割する光学ディスク装置。
【請求項３３】
上記複合光学素子は、上記回折素子と上記ビーム形状変形手段と上記光分割手段とが樹脂材料により一体成型されてなることを特徴とする請求項３２記載の光学ディスク装置。
【請求項３４】
上記回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項３２記載の光学ディスク装置。
【請求項３５】
上記光分割手段は、複数の平面又は曲面により構成されたプリズムであることを特徴とする請求項３２記載の光学ディスク装置。
【請求項３６】
上記プリズムは、断面が略台形状に形成されてなり、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光を３分割するとともに、
上記受光手段は、上記３分割された各戻り光を受光する受光領域が３分割されたことを特徴とする請求項３５記載の光学ディスク装置。
【請求項３７】
上記プリズムは、上記ビーム形状変形手段で変形された戻り光の各面への入射角が４５°以下となるようにされていることを特徴とする請求項３５記載の光学ディスク装置。
【請求項３８】
更に、上記複合光学素子は、上記光源と上記回折素子との間の光路上に設けられ、上記光源から出射された出射光を０次光及び±１次光に３分割する更に他の回折素子を有し、
上記受光手段は、上記光分割手段で分割された各戻り光のうち、上記更に他の回折素子で分割された０次光を、フォーカシングエラー信号を得るために受光し、上記更に他の回折素子で分割された±１次光を、トラッキングエラー信号を得るために受光することを特徴とする請求項３２記載の光学ディスク装置。
【請求項３９】
上記複合光学素子は、上記回折素子と上記ビーム形状変形手段と上記光分割手段と上記更に他の回折素子とが樹脂材料により一体成型されてなることを特徴とする請求項３８記載の光学ディスク装置。
【請求項４０】
上記更に他の回折素子は、ホログラムであることを特徴とする請求項３８記載の光学ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、往復光路を分離する複合光学素子と、この複合光学素子を有する、例えば、光磁気ディスク、光ディスク等の光学ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップ装置と、この光ピックアップ装置を備える光学ディスク装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば光ディスク、光磁気ディスク等の光学ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップ装置が知られている。
【０００３】
図９に示すように、この種の光ピックアップ装置が備える光学系１０１は、光路順に、光学ディスク１０４にレーザ光を出射する光源１１１と、この光源１１１から出射された出射光を分割する回折格子１１２と、出射光と光学ディスク１０４からの戻り光とを分離するビームスプリッタ１１３と、出射光を所定の開口数ＮＡに絞るための開口絞り１１４と、光学ディスク１０４に出射光を集光する対物レンズ１１５と、光学ディスク１０４からの戻り光を受光する受光部１１６とを有している。
【０００４】
光源１１１は、半導体レーザが用いられており、レーザ光を出射する。回折格子１１２は、いわゆる３ビーム法によってトラッキングエラー信号を得るために、光源１１１から出射された出射光を０次光及び±１次光からなる３ビームに分割する。ビームスプリッタ１１３は、光源１１１からの出射光を反射するとともに光学ディスク１０４からの戻り光を透過するハーフミラー１１９を有し、出射光と戻り光とを分離する。
【０００５】
受光部１１６は、図示しないが、戻り光のうち回折格子１１２で分割された０次光を受光するメインビーム用フォトディテクタと、戻り光のうち回折格子１１２で分割された±１次光をそれぞれ受光する一組のサイドビーム用フォトディテクタとを有している。
【０００６】
光学系１０１には、フォーカシングエラー信号を検出する検出方法として、いわゆる非点収差法が用いられている。このため、図１０（ａ），図１０（ｂ），図１０（ｃ）に示すように、メインビーム用フォトディテクタ１２１は、戻り光を受光する受光面が略方形状に形成されており、受光面の中央を通り互いに直交する一組の分割線により４等分割された各受光領域ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２を有する分割パターンとされている。また、図示しないが、サイドビーム用フォトディテクタは、メインビーム用フォトディテクタ１２１を間に挟んで対向する位置にそれぞれ配設されている。
【０００７】
そして、光学系１０１は、図９に示すように、光源１１１から光学ディスク１０４までの往路において、光源１１１の発光点を物点として、その共役点である像点が、光学ディスク１０４の記録面１０５上に位置するように各光学部品がそれぞれ配設されている。
【０００８】
また、光学系１０１は、光学ディスク１０４から受光部１１６までの復路において、光学ディスク１０４の記録面１０５上の点を物点として、その共役点である像点が受光部１１６のメインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面上に位置するように各光学部品がそれぞれ配設されている。
【０００９】
したがって、光学系１０１は、光源１１１の発光点と受光部１１６のメインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面上の点も、また互いに共役な関係とされている。
【００１０】
上述したメインビーム用フォトディテクタ１２１の各受光領域ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２により、フォーカシングエラー信号を得る方法を以下説明する。
【００１１】
まず、光学ディスク１０４の記録面１０５に対して対物レンズ１１５が最適な位置とされて、光学ディスク１０４の記録面１０５に対して合焦された、いわゆるジャストフォーカスの状態であれば、メインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面上のビームスポットの形状は、図１０（ｂ）に示すように、円形となる。
【００１２】
しかし、対物レンズ１１５が光学ディスク１０４の記録面１０５に近づき過ぎた場合、ジャストフォーカスの状態から外れて、戻り光がビームスプリッタ１１３を通過することによって発生した非点収差によって、メインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面上のビームスポットの形状は、図１０（ａ）に示すように長軸が受光領域ａ２及び受光領域ｃ２に跨った楕円形状になる。
【００１３】
さらに、対物レンズ１１５が光学ディスク１０４の記録面１０５から遠ざかり過ぎた場合、ジャストフォーカスの状態から外れて、戻り光がビームスプリッタ１１３を通過することによって発生した非点収差によって、メインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面上のビームスポットの形状は、図１０（ｃ）に示すように長軸が受光領域ｂ２及び受光領域ｄ２に跨った楕円形状になり、上述した図１０（ａ）に示すビームスポットの形状に比して長軸方向が９０度だけ傾いた楕円形状になる。
【００１４】
メインビーム用フォトディテクタ１２１は、各受光領域ａ２，ｂ２，ｃ２，ｄ２による戻り光の出力を各々Ｓａ２，Ｓｂ２，Ｓｃ２，Ｓｄ２とすると、フォーカシングエラー信号ＦＥは、以下に示す式２で計算される。
ＦＥ＝（Ｓａ２＋Ｓｃ２）−（Ｓｂ２＋Ｓｄ２）・・・・（式２）
すなわち、図１０（ｂ）に示すように、メインビーム用フォトディテクタ１２１は、対物レンズ１１５が合焦位置に位置された、いわゆるジャストフォーカスの状態の場合、上述した式２により演算されるフォーカシングエラー信号ＦＥが０となる。
【００１５】
また、メインビーム用フォトディテクタ１２１は、対物レンズ１１５が光学ディスク１０４の記録面１０５に近づき過ぎた場合、フォーカシングエラー信号ＦＥが正となり、また対物レンズ１１５が光学ディスク１０４の記録面１０５から遠ざかり過ぎた場合、フォーカシングエラー信号ＦＥが負となる。
【００１６】
トラッキングエラー信号ＴＥは、回折格子１１２で分割された±１次光をサイドビーム用フォトディテクタがそれぞれ受光して、各サイドビーム用フォトディテクタの各出力の差分を演算することにより得られる。
【００１７】
以上のように構成された光学系１０１を備える光ピックアップ装置は、受光部１１６のメインビーム用フォトディテクタ１２１によって得られたフォーカシングエラー信号ＦＥ、及びサイドビーム用フォトディテクタによって得られたトラッキングエラー信号ＴＥに基づいて、対物レンズ１１５を駆動変位させることによって、光学ディスク１０４の記録面１０５に対して対物レンズ１１５が合焦位置に移動されて、出射光が光学ディスク１０４の記録面１０５上に合焦されて、光学ディスク１０４から情報が再生される。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した光ピックアップ装置が備える光学系１０１は、上述した受光部１１６によってフォーカシングエラー信号ＦＥを得る場合、メインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面上に照射されるビームスポットの中心が、図１１に示すように、メインビーム用フォトディテクタ１２１の中央からいずれかの方向に少しでも外れることにより、ジャストフォーカスの状態の場合の出力が０でなくなるため、結果的にフォーカシングエラー信号ＦＥにオフセットがかかることになる。
【００１９】
光学系１０１は、フォーカシングエラー信号ＦＥが０になるようにフォーカシング制御が行われるため、対物レンズ１１５を正確な合焦位置に駆動制御することができなくなるという問題がある。
【００２０】
したがって、上述した光ピックアップ装置は、対物レンズ１１５を適正な位置に制御することが可能とされる適正なフォーカシングエラー信号ＦＥを得るために、光源１１１の発光点に対して共役な位置に高精度にメインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面が４分割される中心を位置させるように配設する必要がある。
【００２１】
上述したように光源１１１に対する受光部１１６の位置精度を高く確保するためには、メインビーム用フォトディテクタ１２１の製造時に、例えばパッケージの位置基準に対してメインビーム用フォトディテクタ１２１の受光面の位置精度を厳密に管理する等の必要がある。
【００２２】
このため上述したような光学系１０１は、メインビーム用フォトディテクタ１２１等の受光素子の製造コストを低減する妨げになるとともに、光ピックアップ装置の組立工程の生産性を向上する妨げにもなり、結果的に光ピックアップ装置自体の製造コストの低下の妨げや品質低下の大きな要因となり得るという問題がある。
【００２３】
そこで、本発明は、生産性を向上し、製造コストの低減を図り、フォーカシングエラー信号の信頼性を向上することができる複合光学素子、光ピックアップ装置及び光学ディスク装置を提供することを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明に係る光学装置は、光源から出射された出射光を透過させ光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と、回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され、この戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段と、ビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され、この戻り光を略合焦位置で複数に分割して複数の受光領域を有する受光手段に導く光分割手段とを備え、上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割することを特徴とする。
【００２５】
以上のように構成された本発明に係る光学装置は、光源から出射された出射光を光学ディスクに導き、光学ディスクからの戻り光を回折素子により回折し、回折素子で回折された戻り光をビーム形状変形手段で分割してビーム形状を所定のパワーで変形し、ビーム形状変形手段で変形された戻り光を略合焦位置でさらに光分割手段で複数に分割し、光ピックアップ装置がフォーカシングエラー信号を得るために、光分割手段でその合焦位置で分割された各戻り光を複数の受光領域を有する受光手段に導く。
【００２６】
また、上述した目的を達成するため、本発明に係る複合光学素子は、光源から出射された出射光を透過させ光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と、回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され、この戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段と、ビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され、この戻り光を略合焦位置で複数に分割して複数の受光領域を有する受光手段に導く光分割手段とを備え、上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割することを特徴とする。
【００２７】
以上のように構成された本発明に係る複合光学素子は、光源から出射された出射光を光学ディスクに導き、光学ディスクからの戻り光を回折素子により回折させ、回折素子で回折された戻り光をビーム形状変形手段で分割してビーム形状を所定のパワーで変形し、ビーム形状変形手段で変形された戻り光を略合焦位置でさらに光分割手段で複数に分割し、光ピックアップ装置がフォーカシングエラー信号を得るために、光分割手段でその合焦位置で分割された各戻り光を複数の受光領域を有する受光手段に導く。
【００２８】
また、上述した目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップ装置は、所定の波長の光を出射する光源と、光学ディスクに光源から出射された出射光を集光するとともに光学ディスクからの戻り光を集光する対物レンズと、光源から出射された出射光を透過させ光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段とビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され戻り光を略合焦位置で複数に分割して複数の受光領域を有する受光手段に導く光分割手段とを有する複合光学素子と、光分割手段で分割された各戻り光を、フォーカシングエラー信号を得るために複数の受光領域で受光する受光手段とを備え、上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割することを特徴とする。
【００２９】
以上のように構成された光ピックアップ装置は、光源から出射した出射光を対物レンズにより光学ディスクに集光し、光学ディスクからの戻り光を複合光学素子内の回折素子により回折させ出射光の光路と分離する。そして、光ピックアップ装置は、複合光学素子内において、回折素子で回折された戻り光をビーム形状変形手段により分割してビーム形状を所定のパワーで変形し、ビーム形状変形手段で変形された戻り光を光分割手段で略合焦位置で複数に分割し、この略合焦位置で分割した各戻り光を受光部が複数の受光領域で受光することによりフォーカシングエラー信号を得る。
【００３０】
また、上述した目的を達成するため、本発明に係る光学ディスク装置は、光学ディスクに対して情報を記録及び／又は再生する光ピックアップと、光学ディスクを回転駆動するディスク回転駆動手段とを備える光学ディスク装置であって、光ピックアップは、所定の波長の光を出射する光源と、光学ディスクに光源から出射された出射光を集光するとともに光学ディスクからの戻り光を集光する対物レンズと、光源から出射された出射光を透過させ光学ディスクからの戻り光を回折させる回折素子と回折素子で回折された戻り光が入射される位置に配置され戻り光を分割しビーム形状を変形させるビーム形状変形手段とビーム形状変形手段で変形された戻り光が略合焦位置で入射される位置に配置され戻り光を略合焦位置で複数に分割する光分割手段とを有する複合光学素子と、光分割手段で分割された各戻り光をフォーカシングエラー信号を得るために複数の受光領域で受光する受光手段とを有し、上記光分割手段は、それぞれに対応する上記受光領域の領域内にビームスポットを形成するように上記戻り光を複数に分割することを特徴とする。
【００３１】
以上のように構成された光学ディスク装置は、ディスク回転駆動手段により光学ディスクが回転駆動されて、光ピックアップにより情報の記録及び／又は再生が行われる。このとき光学ディスク装置は、光ピックアップが、光源から出射した出射光を対物レンズにより光学ディスクに集光し、光学ディスクからの戻り光を複合光学素子の回折素子により回折させ出射光の光路と分離する。そして、光ピックアップ装置は、回折素子で回折された戻り光をビーム形状変形手段により分割してビーム形状を所定のパワーで変形し、ビーム形状変形手段で変形された戻り光を略合焦位置で複合光学素子内の光分割手段で複数に分割し、この略合焦位置で分割した各戻り光を受光部が複数の受光領域で受光することによりフォーカシングエラー信号を得る。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された光学ディスク装置について、図面を参照して説明する。
【００３３】
光学ディスク装置１は、図１に示すように、例えば、ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ(Digital Varsatile Disc)、情報の追記が可能とされるＣＤ−Ｒ(Recordable)、情報の書き換えが可能とされるＣＤ−ＲＷ(ReWritable)等の光ディスクや、光磁気ディスク等の光学ディスク２に対して情報の記録及び／又は再生（以下では記録再生と記述する。）を行うことができるようにされている。
【００３４】
光学ディスク装置１は、光学ディスク２から情報の記録再生を行う光ピックアップ３と、光学ディスク２を回転駆動するディスク回転駆動機構４と、光ピックアップ３を光学ディスク２の径方向に移動させる送り機構５と、これら光ピックアップ３、ディスク回転駆動機構４、送り機構５を制御する制御部６とを備えている。
【００３５】
ディスク回転駆動機構４は、光学ディスク２が載置されるディスクテーブル７と、このディスクテーブル７を回転駆動するスピンドルモータ８とを有している。送り機構５は、図示しないが、光ピックアップ３を支持する支持ベースと、この支持ベースを移動可能に支持する主軸及び副軸と、支持ベースを移動させるスレッドモータとを有している。
【００３６】
制御部６は、図１に示すように、送り機構５を駆動制御して光学ディスク２の径方向に対する光ピックアップ３の位置を制御するアクセス制御回路９と、光ピックアップ３の二軸アクチュエータを駆動制御するサーボ回路１０と、これらアクセス制御回路９、サーボ回路１０を制御するドライブコントローラ１１とを有している。また、この制御部６は、光ピックアップ３からの信号を復調処理する信号復調回路１２と、復調処理された信号を誤り訂正する誤り訂正回路１３と、誤り訂正された信号を外部コンピュータ等の電子機器に出力するためのインターフェース１４とを有している。
【００３７】
以上のように構成された光学ディスク装置１は、ディスク回転駆動機構４のスピンドルモータ８によって、光学ディスク２が載置されたディスクテーブル７を回転駆動し、制御部６のアクセス制御回路９からの制御信号に応じて送り機構５を駆動制御し、光ピックアップ３を光学ディスク２の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光学ディスク２に対して情報の記録再生を行う。
【００３８】
ここで、上述した光ピックアップ３について詳しく説明する。
【００３９】
光ピックアップ３は、図２に示すように、光学ディスク２から情報を再生する光学系３０と、この光学系３０が有する後述する対物レンズを駆動変位させる図示しないレンズ駆動機構とを有している。
【００４０】
光ピックアップ３が有する光学系３０は、光路順に、レーザ光を出射する光源と光学ディスク２からの戻り光を受光する受光素子とが一体に形成された受発光一体型素子３１と、この受発光一体型素子３１から出射された出射光を分割し、光学ディスク２からの戻り光を回折するとともに、さらに戻り光を分割する複合光学素子３２と、受発光一体型素子３１から出射され複合光学素子３２を透過した出射光を所定の開口数ＮＡに絞る開口絞り３３と、この開口絞り３３により絞られた出射光を光学ディスク２の記録面２ａに集光させる対物レンズ３４とを有している。
【００４１】
受発光一体型素子３１は、図３に示すように、光源及び受光素子が形成される基板３１ａと、光源として波長が例えば７８０ｎｍ程度のレーザ光を出射する半導体レーザ３１ａと、受光素子として光学ディスク２からの戻り光を受光するフォトディテクタ３１ｃとを有している。
【００４２】
複合光学素子３２は、図４に示すように、例えば樹脂材料を用いた射出成形によってブロック状に形成されており、受発光一体型素子３１に臨まされるとともにこの受発光一体型素子３１から出射される出射光の光軸に直交する第１の面４１と、この第１の面４１と平行に対向する第２の面４２と、第１の面４１及び第２の面４２に直交し出射光と平行な第３の面４３と、この第３の面４３に対して所定の角度だけ傾斜して一辺を接する第４の面４４と、第３の面４３と平行であり第４の面４４と一辺を接する第５の面４５とを有している。
【００４３】
第１の面４１には、受発光一体型素子３１から出射された出射光を、０次光（以下では、メインビームと称する。）及び±１次光（以下ではサイドビームと称する。）からなる３ビームに分割する第１の回折格子４６が設けられている。光学系３０は、トラッキングエラー信号ＴＥを得るために、いわゆる３スポット法（３ビーム法）が適用されており、２つのサイドビームの各出力の差分を検出することによってトラッキングサーボを行うように構成されている。
【００４４】
第２の面４２には、光学ディスク２からのメインビーム及びサイドビームの各戻り光を、さらに０次光及び±１次光に分割することにより、±１次光のいずれか一方を第３の面４３側に導くように各戻り光を回折させる第２の回折格子４７が設けられている。
【００４５】
第３の面４３には、第２の回折格子４７で回折された各戻り光を、フォーカシングエラー信号を得るために、例えば各戻り光を０次光及び±１次光に３分割し、所定のパワーを有することでビーム形状を変形するビーム変形ホログラム４８が設けられている。なお、以下で分割及び変形された各戻り光の内、メインビームについては、メインビームの０次光、メインビームの＋１次光、メインビームの−１次光と記述し、サイドビームについては、サイドビーム０次光、サイドビームの＋１次光、サイドビームの−１次光と記述する。
【００４６】
このビーム変形ホログラム４８は、例えば表面レリーフ型ホログラムであり、入射する各戻り光を全反射するように表面に所定の反射膜が設けられている。なお、ビーム変形ホログラム４８は、入射する各戻り光が複合光学素子３２内で全反射条件となるように光学系３０が設計されていれば、反射膜を設ける必要がなくなる。
【００４７】
第４の面４４には、ビーム変形ホログラム４８で分割及び変形された各戻り光を折り返す全反射ミラー４９が設けられており、入射する各戻り光を全反射するように反射膜が施してある。なお、全反射ミラー４９は、入射する各戻り光が複合光学素子３２内において全反射条件となるように光学系３０が設計されていれば、反射膜を施す必要がなくなる。
【００４８】
第５の面４５には、全反射ミラー４９によって全反射された各戻り光のうちメインビームの０次光及び±１次光をそれぞれ３分割し、サイドビームの０次光及び±１次光をそれぞれ屈折させるビーム分割プリズム５０が設けられている。
【００４９】
このビーム分割プリズム５０は、断面が略台形をなす形状に形成されており、上底面５０ａと２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃとに各戻り光が入射されることとなり、下底面５０ｄから各戻り光が出射される。ビーム分割プリズム５０は、全反射ミラー４９によって全反射された各戻り光の焦点又は焦点近傍で、光学ディスク２に対して合焦状態のときにメインビームの０次光及び±１次光が上底面５０ａと２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃとに跨るように入射され、サイドビームの０次光及び±１次光がそれぞれ傾斜面５０ｂ，５０ｃとに入射されるように配設されている。
【００５０】
また、ビーム分割プリズム５０は、複合光学素子３２の内方に位置して、この内方側に上底面５０ａを向けて設けられている。なお、ビーム分割プリズム５０は、上底面５０ａと下底面５０ｄとが、全反射ミラー４９で全反射された各戻り光の光軸に対して直交するように配設されてもよい。
【００５１】
また、複合光学素子３２は、ビーム変形ホログラム４８で回折及び反射された各戻り光が全反射ミラー４９で全反射され、ビーム分割プリズム５０により分割されることで、受発光一体型素子３１上に複数のビームスポットを形成する。光学系３０では、この複数のビームスポットを用いたspot side detection法（以下では、ＳＳＤ法と称する。）により、受発光一体型素子３１から出射された出射光の光軸方向の位置を調動することによって、光学ディスク２に対するデフォーカスを容易に調整することが可能とされる。
【００５２】
ここで、複合光学素子３２は、樹脂材料を用いた射出成型により形成される。また、その他の形成方法としては、エッチング加工により上述の第１の回折格子４６、第２の回折格子４７、ビーム変形ホログラム４８、ビーム分割プリズム５０を形成しても良いし、機械加工により形成してもかまわない。なお、複合光学素子３２を形成する材料としては、樹脂材料に限定されるものではなく、硝材等の透光性を有する光学材料を用いることができ、さらにこれらの光学材料の組み合わせにより、部分的に材料構成を変えるようにしてもよい。
【００５３】
開口絞り３３は、図２に示すように、複合光学素子３２の第２の回折格子４７を通過した出射光の光軸上に位置して配設されている。
【００５４】
対物レンズ３４は、少なくとも１つの凸レンズにより構成され、受発光一体型素子３１から出射され開口絞り３３で絞られた出射光を光学ディスク２に集光するように配設されている。
【００５５】
また、受発行一体型素子３１は、フォトディテクタ３１ｃが、図５に示すように、第１の回折格子４６で分割され、ビーム変形ホログラム４８により分割及び変形され、さらにビーム分割プリズム５０により分割されたメインビームの０次光及び±１次光を受光する略矩形状のメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３と、第１の回折格子４６で分割され、ビーム変形ホログラム４８で分割及び変形され、さらにビーム分割プリズム５０により分割されたサイドビームの０次光及び±１次光をそれぞれ受光する一組の略帯状のサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５とを有している。フォトディテクタ３１ｃは、複合光学素子３２のビーム分割プリズム５０によって分割された各戻り光に対応する位置に配設されている。フォトディテクタ３１ｃには、中央に位置して略帯状のメインビーム用フォトディテクタ５１が配設されているとともに、このメインビーム用フォトディテクタ５１を挟み込んで両側に位置して一組の略帯状のメインビーム用フォトディテクタ５２，５３が配設されている。また、このメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３を間に挟み込んで両側に位置して、一組の略帯状のサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５が、メインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３と直交する向きにそれぞれ配設されている。
【００５６】
フォトディテクタ３１ｃのメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３は、ビーム分割プリズム５０によるメインビームの０次光及び±１次光の分割方向にサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５が接するように設けられており、メインビーム用フォトディテクタ５１は、メインビームの０次光が入射される受光領域５１ａを有し、メインビーム用フォトディテクタ５２，５３は、メインビームの±１次光が入射され、ビーム分割プリズム５０の分割方向に３分割された各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ及び各受光領域５３ａ，５３ｂ，５３ｃを有している。
【００５７】
フォトディテクタ３１ｃのサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５は、それぞれ受光領域５４ａ，５５ａを有している。これら各受光領域５４ａ，５５ａには、ビーム分割プリズム５０によって屈折されたサイドビームの０次光及び±１次光がそれぞれ入射される。
【００５８】
光ピックアップ３が有するレンズ駆動機構は、図示しないが、対物レンズ３４を保持するレンズホルダと、このレンズホルダを対物レンズ３４の光軸に平行なフォーカシング方向及び対物レンズ３４の光軸に直交するトラッキング方向との二軸方向に変位可能に支持するホルダ支持部材と、レンズホルダを二軸方向に電磁力により駆動変位させる電磁駆動部とを有している。
【００５９】
レンズ駆動機構は、フォトディテクタ３１ｃのメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３が検出するフォーカシングエラー信号及びサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５が検出するトラッキングエラー信号に基づいて、対物レンズ３４をフォーカシング方向及びトラッキング方向にそれぞれ駆動変位させて、光学ディスク２の記録面２ａの記録トラックに出射光を合焦させる。
【００６０】
なお、上述した複合光学素子３２は、ビーム分割プリズム５０が、第５の面４５に対して内方側に設けられたが、第５の面４５に対して外方側に突設されてもよい。さらに、複合光学素子３２は、ビーム分割プリズム５０が、平面を有する角錐に限定されずに、複数の曲面を有する形状とされていてもよい。
【００６１】
この場合には、受発光一体型素子３１のメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３及びサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５の各分割領域を対応するように設けることとなる。さらに、複合光学素子３２は、第１の回折格子４６と第２の回折格子４７とがそれぞれホログラム素子として所定のホログラムパターンをエッチング処理等によって形成する構成とされてもよい。このようなホログラムとしては、ブレーズ化ホログラムとすることで、回折効率が向上し迷光が低減するので特に好ましい。
【００６２】
また、複合光学素子３２は、ビーム分割プリズム５０の代わりに、図６に示すように、３つの領域に分割されたグレーティング５５を用いても同等の効果を得ることができる。この場合に、グレーティング５５は、ビーム分割プリズム５０と同等の効果が得られるように、略帯状の分割領域ｙ１，ｙ２，ｙ３が設けられ、中央の分割領域ｙ１には溝が設けられず、分割領域ｙ１の両側に設けられた各分割領域ｙ２，ｙ３において溝が設けられている。具体的には、分割領域ｙ１に入射したメインビームの０次光及び±１次光が透過して直進し、分割領域ｙ２，ｙ３に入射したメインビームが溝の向き及び格子定数に応じて回折するようにされているので、各分割領域ｙ１，ｙ２，ｙ３に跨ってメインビームの０次光及び±１次光が入射されることで、入射された各メインビームを３分割し、受発光一体型素子３１のメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３に導く。また、グレーティング５５は、ブレーズ化ホログラムを用いることで、回折効率が向上し迷光が低減するので特に好ましい。
【００６３】
さらに、複合光学素子３２は、内部に反射面を有する設計にしてもよく、反射面を利用して光路を曲げることにより光学設計の自由度を向上させることができる。
【００６４】
さらにまた、複合光学素子３２は、ビーム分割プリズム５０に入射する光学ディスク２からの各戻り光の入射角がビーム分割プリズム５０の各面に対して４５°以下となるようにする、すなわちビーム分割プリズム５０の２つの傾斜面５０ａ，５０ｂの傾角を４５°以下とすることで、入射する各戻り光が全反射条件に入らずに屈折による分割された各戻り光の進行方向の変化量を大きくすることができ、メインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３内の各分割領域の間隔や、メインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３とサイドビーム用フォトディテクタ５４，５５との間隔を広く取ることができ、光ピックアップ３の組立精度を緩くすることができる。
【００６５】
以上のように構成された光学ディスク装置１は、光学ディスク２からの各戻り光によって光ピックアップ３が検出したフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいて、サーボ回路１０から光ピックアップ３の二軸アクチュエータに制御信号が出力されて、対物レンズ３４がフォーカシング方向及びトラッキング方向にそれぞれ駆動変位されることにより、出射光が対物レンズ３４を介して光学ディスク２の所望の記録トラックに合焦される。そして、光学ディスク装置１は、光ピックアップ３によって読み取られた信号が信号復調回路１２及び誤り訂正回路１３により、復調処理及び誤り訂正処理された後、インターフェース１４から再生信号として出力される。
【００６６】
ここで、光学ディスク装置１について、光ピックアップ３内の出射光及び戻り光の光路を図面を参照して説明する。
【００６７】
光学ディスク装置１は、図２に示すように、光学ディスク２の記録面２ａから情報を再生する場合、受発光一体型素子３１から出射されたレーザ光が、複合光学素子３２の第１の回折格子４６によって０次光及び±１次光、すなわちメインビーム及び２つのサイドビームからなる３ビームにそれぞれ分割される。３ビームに分割された出射光は、複合光学素子３２の第２の回折格子４７を透過されて、対物レンズ３４により光学ディスク２の記録面２ａに集光される。
【００６８】
光学ディスク２の記録面２ａからの各戻り光は、複合光学素子３２の第２の回折格子４７により回折し、ビーム変形ホログラム４８に向かう光路に導かれ、ビーム変形ホログラム４８によりさらに０次光及び±１次光に分割及び変形されて全反射ミラー４９に向かう光路に導かれ、全反射ミラー４９で全反射されてビーム分割プリズム５０に向かう光路に導かれ、ビーム分割プリズム５０の各面に入射される。ビーム分割プリズム５０の上底面５０ａに入射されたメインビームの０次光及び±１次光は、上底面５０ａ及び２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃに跨って入射されることにより、各面に対応して互いに異なる方向にそれぞれ屈折し、各メインビームがそれぞれ３本の光束に３分割され計９本の光束として、受発光一体型素子３１のメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３の各受光領域５１ａ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃにそれぞれ照射される。
【００６９】
第２の回折格子４７で回折され、ビーム変形ホログラム４８で０次光及び±１次光に分割及び変形され、全反射ミラー４９で全反射された各戻り光がビーム分割プリズム５０に入射されるとき、図７（ｂ）に示すように、光学ディスク２の記録面２ａに対して対物レンズ３４が合焦位置に位置されている場合、ビーム分割プリズム５０の上底面５０ａ及び傾斜面５０ｂ，５０ｃには、ビームスポットが同じ大きさの略円形とされたメインビームの０次光及び±１次光がそれぞれ入射される。なお、図７（ｂ）においては、メインビームの±１次光以外のビームスポットを省略して図示している。
【００７０】
一方、メインビームの０次光及び±１次光がビーム分割プリズム５０にそれぞれ入射されるとき、図７（ａ）に示すように、光学ディスク２の記録面２ａに対して対物レンズ３４が近づき過ぎた場合、対物レンズ３４が合焦位置から外れるため、ビーム分割プリズム５０の上底面５０ａ及び傾斜面５０ｂ，５０ｃには、ビームスポットがそれぞれ異なる大きさの略円形とされたメインビームの０次光及び±１次光がそれぞれ入射される。図７（ａ）においては、右側のビームスポットが大きい径とされ、左側のビームスポットが小さい径とされ２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃに跨らずに上底面５０ａ上に位置している。なお、図７（ａ）においては、メインビームの±１次光以外のビームスポットを省略して図示している。
【００７１】
また、メインビームの０次光及び±１次光がビーム分割プリズム５０にそれぞれ入射されるとき、図７（ｃ）に示すように、光学ディスク２の記録面２ａに対して対物レンズ３４が遠ざかり過ぎた場合、対物レンズ３４が合焦位置から外れるため、ビーム分割プリズム５０の上底面５０ａ及び２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃには、ビームスポットがそれぞれ異なる大きさの略円形とされたメインビームの０次光及び±１次光がそれぞれ入射される。図７（ｃ）においては、左側のビームスポットが大きい径とされ、右側のビームスポットが小さい径とされ２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃに跨らずに上底面５０ａ上に位置している。なお、図７（ｃ）においては、メインビームの±１次光以外のビームスポットを省略して図示している。
【００７２】
したがって、対物レンズ３４が合焦位置から外れた状態で、ビーム分割プリズム５０にメインビームの０次光及び±１次光がそれぞれ入射するとき、ビーム分割プリズム５０の２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃには、メインビームの±１次光のうち一方がより多く入射するとともに、他方が一方よりも少なく入射する。
【００７３】
このように、全反射ミラー４９で全反射されたメインビームの０次光及び±１次光は、ビーム分割プリズム５０の上底面５０ａ及び２つの傾斜面５０ｂ，５０ｃにそれぞれ入射されることにより、各面に対応して互いに異なる方向に屈折されるため、それぞれ３本の光束に分割されて、計９本の光束となり、受発光一体型素子３１のメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３の各受光領域５１ａ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃにそれぞれ入射する。
【００７４】
このため、図８（ａ）及び図８（ｃ）に示すように、メインビーム用フォトディテクタ５２及びメインビーム用フォトディテクタ５３の互いに対向する二組の各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ及び各受光領域５３ａ，５３ｂ，５３ｃでは、一方の組の各受光領域が受光する受光量が多くなるとともに、他方の組の各受光領域が受光する受光量が少なくなる。
【００７５】
すなわち、図７（ａ）に示すような大きさの異なるビームスポットとなるようにメインビームの±１次光がビーム分割プリズム５０に入射した場合、メインビーム用フォトディテクタ５２及びメインビーム用フォトディテクタ５３は、図８（ａ）に示すように、対向する各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ及び各受光領域５３ａ，５３ｂ，５３ｃが受光する受光量がそれぞれ異なる。また、図７（ｃ）に示すような大きさの異なるビームスポットとなるようにメインビームの±１次光がビーム分割プリズム５０に入射した場合、メインビーム用フォトディテクタ５２及びメインビーム用フォトディテクタ５３は、図８（ｃ）に示すように、対向する各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ及び各受光領域５３ａ，５３ｂ，５３ｃが受光する受光量がそれぞれ異なる。
【００７６】
また、図７（ｂ）に示すような同じ大きさのビームスポットとなるようにメインビームの±１次光がビーム分割プリズム５０に入射した場合、メインビーム用フォトディテクタ５２及びメインビーム用フォトディテクタ５３は、図８（ｂ）に示すように、対向する各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ及び各受光領域５３ａ，５３ｂ，５３ｃが受光する受光量がそれぞれ等しくなる。
【００７７】
したがって、メインビーム用フォトディテクタ５２，５３において、各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃがそれぞれ検出する各出力をＳ５２ａ，Ｓ５２ｂ，Ｓ５２ｃ，Ｓ５３ａ，Ｓ５３ｂ，Ｓ５３ｃとすると、フォーカシングエラー信号ＦＥは、以下に示す式１で計算することができる。
ＦＥ＝（Ｓ５２ａ−（Ｓ５２ｂ＋Ｓ５２ｃ））
−（Ｓ５３ａ−（Ｓ５３ｂ＋Ｓ５３ｃ））・・・・（式１）
すなわち、メインビーム用フォトディテクタ５１は、光学ディスク２の記録面２ａに対して対物レンズ３４が合焦位置に位置された場合、式１によって演算されるフォーカシングエラー信号ＦＥが０となる。また、メインビーム用フォトディテクタ５１は、光学ディスク２の記録面２ａに対して対物レンズ３４が近づき過ぎた場合、フォーカシングエラー信号ＦＥが正となり、また光学ディスク２の記録面２ａに対して対物レンズ３４が遠ざかり過ぎた場合、フォーカシングエラー信号ＦＥが負となる。
【００７８】
上述のように受発光一体型素子３１のメインビーム用フォトディテクタ５２，５３は、各受光領域５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃにそれぞれ入射された各ビームスポットの出力により、フォーカシングエラー信号ＦＥを得るとともに、メインビーム用フォトディテクタ５１は、受光領域５１ａに入射された各ビームスポットの合計出力より再生信号を得る。
【００７９】
また、一組の各サイドビーム用フォトディテクタ５４，５５は、それぞれ受光領域５４ａ，５５ａを有し、これら受光領域５４ａ，５５ａがサイドビームの各受光量を検出し、受光領域５４ａ，５５ａからの出力をそれぞれＳ５４ａ，Ｓ５５ａとして、これらＳ５４ａ，Ｓ５５ａの差分を演算することによってトラッキングエラー信号ＴＥを得る。
【００８０】
以上のように光学ディスク装置１は、光ピックアップ３により得られたフォーカシングエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥに基づいて、サーボ回路１０がレンズ駆動機構を制御して対物レンズ３４をフォーカシング方向及びトラッキング方向にそれぞれ駆動変位させることにより、光学ディスク２の記録面２ａに出射光を合焦させて、光学ディスク２から情報を再生する。
【００８１】
上述したように、光学ディスク装置１は、光ピックアップ３が、光学ディスク２からの各戻り光を分割及び変形するビーム変形ホログラム４８と、このビーム変形ホログラム４８により分割及び変形された各戻り光のうちメインビームの０次光及び±１次光を更に３分割するビーム分割プリズム５０とを有する複合光学素子３２を有することにより、従来に述べた光学系１０１のようにメインビーム用フォトディテクタの分割線によってビームスポットを分割する形式に比して光路上で戻り光が分割されるため、ビーム分割プリズム５０で分割された各３本のメインビームの０次光及び±１次光を受光するようにメインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３の各受光領域５１ａ，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５３ａ，５３ｂ，５３ｃを所定の大きさに確保することで、メインビーム用フォトディテクタ５１，５２，５３の分割位置等に要求される精度が緩和される。このため、光学ディスク装置１は、光ピックアップ３におけるフォトディテクタ３１ｃの製造コストを低減するとともに、光ピックアップ３の製造工程でフォトディテクタ３１ｃの位置調整を容易に行うことが可能とされて、得られるフォーカシングエラー信号ＦＥの信頼性を向上することができる。
【００８２】
また、光学ディスク装置１は、光ピックアップ３において、複合光学素子３２のみで、従来に述べた光学系１０１が有する回折格子１１２及びビームスプリッタ１１３の各機能を備えているため、光学部品の点数を必要最小限に留めて、光学系３０の構成を簡素化、小型化を図るとともに製造コストを低減することが可能とされる。
【００８３】
したがって、光学ディスク装置１は、光ピックアップ３内の光学系３０が複合光学素子３２有することで、生産性が向上し、製造コストの低減を図り、信頼性を向上させることができる。
【００８４】
さらに、光学ディスク装置１は、光ピックアップ３が、光源と受発素子とが一体化された受発光一体型素子３１として構成することにより、さらに部品点数を削減し、製造コストの低減を実現することが可能とされる。
【００８５】
なお、光学ディスク装置１は、上述した光ピックアップ３においてフォーカシングエラー信号ＦＥを得るために、ビーム分割プリズム５０の形状を断面が略台形として、いわゆるＳＳＤ法が採用されたが、非点収差法やフーコー法等の他の検出方法を用いる場合にビーム分割プリズム５０の形状が上述の形状と異なることとなる。例えば、非点収差法とする場合には、複合光学素子３２のビーム分割プリズム５０の形状を略正四角錐とし、この正四角錐の頂角にメインビームの０次光が入射するように配設する位置を調整して、このメインビームの０次光を正四角錐の４つの傾斜面で４分割することでフォーカシングエラー信号ＦＥを得るようにする。なお、上述のようにメインビームの０次光が４分割される場合には、４分割されたビームに対応してフォトディテクタ３１ｃの各分割領域を設けることとなる。
【００８６】
また、光学ディスク装置１は、複合光学素子３２のように１つの素子により構成せずに、各光学素子を上述と同じような配置とすることで同様の機能を得ることができることは言うまでもない。
【００８７】
【発明の効果】
上述したように本発明に係る光学装置によれば、光学ディスク装置においてこの光学装置を光ピックアップに用いることで、生産性を向上し、製造コストの低減を図り、フォーカシングエラー信号の信頼性を向上することができる。
【００８８】
また、本発明に係る複合光学素子によれば、光学ディスク装置においてこの複合光学素子を光ピックアップに用いることで、生産性を向上し、製造コストの低減を図り、フォーカシングエラー信号の信頼性を向上することができる。
【００８９】
さらに、本発明に係る光ピックアップ装置によれば、光学ディスク装置においてこの光ピックアップ装置を用いることで、生産性を向上し、製造コストの低減を図り、フォーカシングエラー信号の信頼性を向上することができる。
【００９０】
さらにまた、本発明に係る光学ディスク装置によれば、生産性を向上し、製造コストの低減を図り、フォーカシングエラー信号の信頼性を向上することができる。
【００９１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学ディスク装置の構成を示す概略図である。
【図２】同光学ディスク装置が備える光ピックアップの概略を示す斜視図である。
【図３】上記光ピックアップが有する受発光一体型素子の構成を示す斜視図である。
【図４】上記光ピックアップが有する複合光学素子の構成を示す斜視図である。
【図５】上記光ピックアップにおける受発行一体型素子が有するメインビーム用フォトディテクタ及びサイドビーム用フォトディテクタを示す平面図である。
【図６】上記光ピックアップにおける複合光学素子が有するビーム分割プリズムと同等の機能を有するグレーティングを示す平面図である。
【図７】上記光ピックアップにおける複合光学素子が有するビーム分割プリズムに入射されるメインビームの±１次光を示し、（ａ）は対物レンズが光学ディスクに近い状態を示し、（ｂ）は対物レンズが合焦位置に位置する状態を示し、（ｃ）は対物レンズが光学ディスクから遠い状態を示す図である。
【図８】上記光ピックアップにおけるメインビーム用フォトディテクタの各受光領域のビームスポットを示し、（ａ）は対物レンズが光学ディスクに近い状態を示し、（ｂ）は対物レンズが合焦位置に位置する状態を示し、（ｃ）は対物レンズが光学ディスクから遠い状態を示す図である。
【図９】従来の光ピックアップ装置が備える光学系を示す模式図である。
【図１０】従来の光学系が有するメインビーム用フォトディテクタの各受光領域のビームスポットを示し、（ａ）は対物レンズが光学ディスクに近い状態を示し、（ｂ）は対物レンズが合焦位置に位置する状態を示し、（ｃ）は対物レンズが光学ディスクから遠い状態を示す図である。
【図１１】従来の光学系のメインビーム用フォトディテクタの受光面の中央に対してビームスポットの中心が外れた状態を示す図である。
【符号の説明】
１  光学ディスク装置、２  光学ディスク、３０  光学系、３１  受発光一体型素子、３２  複合光学素子、３３  開口絞り、３４  対物レンズ、４１  第１の面、４２  第２の面、４３  第３の面、４４  第４の面、４５  第５の面、４６  第１の回折格子、４７  第２の回折格子、４８  ビーム変形ホログラム、４９  全反射ミラー、５０  ビーム分割プリズム
【図１】
0003988464.tif 000002
【図２】
0003988464.tif 000003
【図３】
0003988464.tif 000004
【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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