CN1277711A - 集成光学元件、光学传感器及光盘装置 - Google Patents

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Abstract

在由透明材料构成的光学构件33的位于返回光束的光路即第二光路L2上的部位,整体形成用于生成聚焦误差信号的圆筒形透镜39。按照以上结构,即可在实现小型化的同时减低制造成本,而且能提高可靠性。

Description

集成光学元件、光学传感器及光盘装置
                      技术领域
本发明涉及在用于对例如磁光式光盘等光学式盘(以下称为光盘)进行信号的记录和(或)再生的光学传感器中采用的集成光学元件、采用了该集成光学元件的光学传感器及备有该光学传感器的光盘装置。
                      背景技术
迄今，作为用于光磁式光盘的光学传感器，例如，已有按图1所示结构实用化的型式。
该图1中示出的光学传感器1，例如按用于小型光盘(MD)的光学传感器构成，该光学传感器1，备有依次配置在从用作光源的半导体激光元件2发射并射向光盘D的光束的光路中的象散校正板3a、光栅3b、光束分离器4、准直透镜5、向上反射镜6及物镜7、以及依次配置在由光束分离器4的分离膜4a分离后从光盘D返回的光的光路中的沃拉斯顿棱镜8a、多重透镜8b及光检测器9，上述各光学部件，分别独立安装。
在结构如上所述的光学传感器1中，从半导体激光元件2发射的光束，在由象散校正板3a对象散进行校正后，由光栅3b分割为3个光束、即主光束和2个副光束，并分别入射到光束分离器4。
入射到光束分离器4的光束的一部分，透过该光束分离器4的分离膜4a并由准直透镜5变换成平行光后，由向上反射镜6将向上并由物镜7聚焦，从而照射在光盘D的信号记录面上。这时，由光栅3b分割为3个后的各个光束，在光盘D的信号记录面上形成3个光点。
当照射在光盘D的信号记录面上的上述光束由该光盘D的信号记录面反射时，根据克尔磁效应，其偏振面根据该信号记录面上受该光束照射部位的磁化状态(记录状态)而旋转。
由光盘D的信号记录面反射后的返回光束，再次通过物镜7、向上反射镜6、准直透镜5入射到光束分离器4。
入射到光束分离器4的返回光束的一部分，由光束分离器4的分离膜4a反射后，入射到沃拉斯顿棱镜8a。
沃拉斯顿棱镜8a，是将两个单轴晶体粘合后构成的棱镜，根据两个单轴晶体在两晶体的粘合面上的光学轴方位的不同，将所入射的光分割为各自的折射角不同的p偏振光、s偏振光、p+s偏振光(与光束分离器4的分离膜4a对应的偏振方向)的3种光线。入射到沃拉斯顿棱镜8a的返回光，由沃拉斯顿棱镜8a分割为3种光线后，由多重透镜8b提供象散且将光路长度延伸，并由光检测器9的光接收面接收，从而进行信号检测。
这里，磁光信号的检测，根据由光检测器9的光接收面接收的返回光中由沃拉斯顿棱镜8a分割后的p偏振光及s偏振光进行。即，通过由光检测器9的光接收面接收由光盘D的信号记录面反射且使其偏振面旋转并由沃拉斯顿棱镜8a分割为p偏振光及s偏振光的返回光束，可以将光盘D的信号记录面的磁化状态(记录状态)作为光的强度变化进行检测。
另外，根据由光检测器9的光接收面接收的返回光中由沃拉斯顿棱镜8a分割并由多重透镜8b提供象散的p+s偏振光，用所谓的象散法检测聚焦误差信号。进一步，根据由光检测器9的光接收面接收的返回光中由上述光栅3b分割后的2个副光束，用所谓的三光点法检测跟踪误差信号。
并且，在该光学传感器1中，为使来自半导体激光元件2的光束在光盘D的信号记录面的正确位置上形成光点从而进行精确的记录信号再生，使上述物镜7根据规定的伺服信号进行微动，以便检测出精确的磁光信号。
即，根据上述跟踪误差信号进行使物镜7沿光盘D径向微动的所谓跟踪伺服，以使光束的光点跟踪光盘D的记录光道，同时，根据上述聚焦误差信号进行使物镜7沿着光轴在接近或离开光盘D的信号记录面的方向上微动的所谓聚焦伺服，以使光束在光盘D的信号记录面上形成适当的光点。
可是，在结构如上所述的光学传感器1中，要由分别独立安装的多个光学部件读取在光盘D上写入的记录信息，因而很难实现小型化，同时，由于部件的件数多，所以存在着使各部件的制造工序、光学传感器的组装工序及光学调整工序变得复杂从而导致成本增加的问题。
与此不同，在用于从再生专用光盘、例如压缩光盘(CD)等读取记录信息的再生专用光学传感器中，通过采用将用作光源的半导体激光元件与光检测器等整体构成的集成光学元件，可以实现光学传感器的小型化及将其组装在内的光盘装置的总体小型化。
可是，在以往使用着的集成光学元件中，由于采用无偏振光学系统作为光学系统，所以当应用于再生专用光学传感器时是非常有效的，但当要将其应用于对光磁式光盘进行记录再生的光学传感器时，将产生如下的问题。
即，在将这种集成光学元件应用于对光磁式光盘进行记录再生的光学传感器时，该集成光学元件的光接收元件只检测与偏振方向无关的聚焦误差信号，依赖于偏振方向的磁光信号及跟踪误差信号，则必须利用与上述集成光学元件分别设置的光检测器进行检测。因此，在该光学传感器中，除了不能充分地实现部件数的减少外，由于必须从上述集成光学元件及上述光检测器两个光学部件分别输出检测信号，所以用于取出信号的导线增多，组装作业也变得复杂，因而存在着使组装成本增加的问题。
另外，对于上述光检测器，为从来自光盘的返回光中检测磁光信号，由于需要沃拉斯顿棱镜等偏振光分割装置或用于检测聚焦误差信号的圆筒形透镜等象散提供装置，所以外加的部件数增多，因而存在着部件成本及组装成本提高、同时对小型化及可靠性不利的问题。
                    发明的公开
本发明，是鉴于如上所述的现有实际状况而提出的，其目的是提供一种在有效地实现光学传感器小型化的同时可以减低制造成本并进一步能使可靠性提高的集成光学元件、采用了该集成光学元件的光学传感器及备有该光学传感器的光盘装置。
即，本发明的集成光学元件，应用于通过对光盘的信号记录面照射光束而进行信号的记录和(或)再生的光学传感器，该集成光学元件的特征在于，备有：光源，用于发射对光盘的信号记录面进行照射的光束；光检测器，用于接收由光盘的信号记录面反射后的返回光束；封装构件，在一个主面部上具有开口部，并将上述光源和光检测器分别容纳在内部；光学构件，设在该封装构件的具有开口部的主面部上，并使从上述光源发射的光束透过，同时使射向上述光检测器的返回光束透过；及光分离装置，与上述光学构件整体设置，用于将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离；在上述光学构件上，整体形成着位于由上述光分离装置分离后射向上述光检测器的返回光束的光路上并用于生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成装置。
在该集成光学元件中，从光源发射的光束，通过封装构件的开口部入射到光学构件，并在透过光学构件后入射到光分离装置。然后，使透过光分离装置的光束照射在光盘的信号记录面上。
由光盘的信号记录面反射后的返回光束，入射到光分离装置，并由该光分离装置将其与射向光盘的光束分离。由该光分离装置分离后的返回光束，入射到光学构件，并透过该光学构件。这时，返回光束，通过与光学构件整体形成的聚焦误差信号装置。该聚焦误差信号生成装置，用于生成聚焦误差信号，例如，由圆筒形透镜或傅科棱镜等构成。
通过聚焦误差信号装置并透过光学构件后的返回光束，通过开口部入射到封装构件内，并由光检测器接收。然后，根据来自该光检测器的光接收部的检测信号，生成再生信号或聚焦误差信号等。
在该集成光学元件中，如上所述，将各光学元件集成为一个整体，同时将聚焦误差信号生成装置与光学构件整体形成，所以，可以在实现总体小型化的同时减少部件数。
另外，在该集成光学元件中，通过将光源与光检测器整体构成、例如设置在一个衬底上，可以减少用于取出信号的导线数并使组装作业简单化，从而可以减低组装成本，同时，也不需要进行光源与光检测器相互之间的定位。
在本发明的集成光学元件中，在光学构件上，最好是整体形成着位于从光源发射后射向光分离装置的光束的光路上并用于将从光源发射的光束分割为多个光束的光分割装置。
光分割装置，例如，由将从光源发射的光束至少分割为0次光的主光束和正负1次光的2个副光束的衍射光栅构成，由该光分割装置分割后的2个副光束，用于生成跟踪误差信号。
在该集成光学元件中，如上所述，使光分割装置与光学构件整体形成，因而可以进一步减少部件数。
另外，在本发明的集成光学元件中，光分离装置，最好具有将从光源发射的光束与射向光检测器的返回光束分离的第1分离膜、及对由该第1分离膜分离后的返回光束进行反射的反射膜，作为射向上述第1分离膜的光束的光路的第一光路与作为由上述反射面反射后的返回光束的光路的第二光路，相互间最好大致平行。
集成光学元件，如上所述，使第一光路与第二光路相互间大致平行，因此可以将上述光源与光检测器配置在彼此靠近的位置，从而能实现进一步的小型化。
另外，在本发明的集成光学元件中，上述光分离装置的第1分离膜，最好由透射率随入射光的偏振方向而不同的部分偏振分离型分离膜构成。
集成光学元件，如上所述，通过使光分离装置的第1分离膜由透射率随入射光的偏振方向而不同的部分偏振分离型分离膜构成，可以具有使入射到光分离装置的返回光束的偏振面旋转角增大的所谓克尔旋转角增大效果。
另外，在本发明的集成光学元件中，上述光分离装置，在上述第1分离膜与反射面之间，最好具有对由上述第1分离膜分离后的从光盘的信号记录面返回的光束进行偏振分割的偏振分割装置。
集成光学元件，如上所述，光分离装置具有对返回光束进行偏振分割的偏振分割装置，并由上述光检测器分别接收由上述偏振分割装置进行偏振分割后的多个返回光束，因而能适当地检出磁光信号作为再生信号。
另外，在本发明的集成光学元件中，最好将上述第1分离膜、上述偏振分割装置、及具有上述反射面的构件整体构成。
集成光学元件，如上所述，通过将光分割装置所具有的第1分离膜、偏振分割装置、及具有反射面的构件整体构成，可以实现进一步的小型化，并使部件数进一步减少，从而能进一步减低部件成本及组装成本。
另外，在本发明的集成光学元件中，在光学构件上，最好整体形成着位于从上述光源发射后射向上述光分离装置的光束的光路上并用于对从上述光源发射的光束的发散角进行变换的光束调整装置。
该集成光学元件，如上所述，具有对从光源发射的光束的发散角进行变换的光束调整装置，并使从光源发射的光束通过光束调整装置从而会聚到一定程度，然后导向光学传感器的光聚焦装置，从而可以将例如有限倍率的物镜用作光聚焦装置。因此，光学传感器，由于采用该集成光学元件，所以，不需要准直透镜等将光束变换成平行光的光学元件，因而可以实现进一步的小型化，并使部件数进一步减少，从而能进一步减低部件成本及组装成本。
另外，该集成光学元件，将如上所述的光束调整装置与光学构件整体形成，因而可以实现进一步的小型化，并使部件数进一步减少，从而能进一步减低部件成本及组装成本。
另外，在本发明的集成光学元件中，如上所述的光束调整装置，其变换倍率在切线方向和径向上最好不同。
集成光学元件，如上所述，使光束调整装置的变换倍率在切线方向和径向上不同，所以能使光束调整装置具有对从光源发射后照射在光盘上的光束的象散进行校正的功能。因此，在该集成光学元件中，不需要另外设置象散校正板，因而可以实现进一步的小型化，并使部件数进一步减少，从而能进一步减低部件成本及组装成本。
另外，本发明的光学传感器，通过对光盘的信号记录面照射光束而进行信号的记录和(或)再生，该光学传感器的特征在于：备有集成光学元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盘的信号记录面上的光聚焦装置。并且，在该光学传感器中，集成光学元件，备有：光源，用于发射对光盘的信号记录面进行照射的光束；光检测器，用于接收由光盘的信号记录面反射后的返回光束；封装构件，在一个主面部上具有开口部，并将上述光源和光检测器分别容纳在内部；光学构件，设在该封装构件的具有开口部的主面部上，并使从上述光源发射的光束透过，同时使射向上述光检测器的返回光束透过；及光分离装置，与上述光学构件整体设置，用于将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离；在上述光学构件上，整体形成着位于由上述光分离装置分离后射向上述光检测器的返回光束的光路上并用于生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成装置。
在该光学传感器中，从集成光学元件的光源发射的光束，通过封装构件的开口部入射到光学构件，并在透过光学构件后入射到光分离装置。然后，使透过光分离装置的光束从集成光学元件射出。
从集成光学元件射出的光束，由光聚焦装置聚焦后，照射在光盘的信号记录面上。
由光盘的信号记录面反射后的返回光束，再次通过光聚焦装置，然后入射到集成光学元件的光分离装置。入射到光分离装置后的返回光束，由该光分离装置将其与射向光盘的光束分离。由该光分离装置分离后的返回光束，入射到光学构件，并透过该光学构件。这时，返回光束，通过与光学构件整体形成的聚焦误差信号装置。该聚焦误差信号生成装置，用于生成聚焦误差信号，例如，由圆筒形透镜或傅科棱镜等构成。
通过聚焦误差信号生成装置并透过光学构件后的返回光束，通过开口部入射到封装构件内，并由光检测器接收。然后，根据来自该光检测器的光接收部的检测信号，生成再生信号或聚焦误差信号等。
在该光学传感器中，如上所述，集成光学元件，将各光学元件集成为一个整体，同时将聚焦误差信号生成装置与光学构件整体形成，所以，可以实现总体小型化并减少部件数。
另外，在该光学传感器中，通过将集成光学元件的光源与光检测器整体构成、例如设置在一个衬底上，可以减少用于取出信号的导线数并使组装作业简单化，从而可以减低组装成本，同时，也不需要进行光源与光检测器相互之间的定位。
另外，在本发明的光学传感器中，在上述集成光学元件与上述光聚焦装置之间，最好设置反射构件，用于反射来自上述集成光学元件的光束并使其射向上述光聚焦装置，同时反射透过上述光聚焦装置后的返回光并使其射向上述集成光学元件。
光学传感器，备有如上所述的反射构件，所以能使从集成光学元件到该反射构件的光束的光路与光盘的信号记录面大致平行，因而在实现薄型化上非常有利。
另外，本发明的光盘装置，备有：光学传感器，对光盘的信号记录面照射光束，并对从该光盘的信号记录面返回的光进行检测；双轴传动装置，以可沿双轴方向移动的方式支承该光学传感器所备有的光聚焦装置；信号处理电路，根据来自上述光学传感器所备有的光检测器的检测信号，生成再生信号；及伺服装置，根据来自上述光学传感器所备有的光检测器的检测信号，使上述光学传感器所备有的光聚焦装置沿双轴方向移动。并且，上述光盘装置的特征在于：光学传感器备有：集成光学元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盘的信号记录面上的光聚焦装置，集成光学元件备有：光源，用于发射对光盘的信号记录面进行照射的光束；光检测器，用于接收由光盘的信号记录面反射后的返回光束；封装构件，在一个主面部上具有开口部，并将上述光源和光检测器分别容纳在内部；光学构件，设在该封装构件的具有开口部的主面部上，并使从上述光源发射的光束透过，同时使射向上述光检测器的返回光束透过；及光分离装置，与上述光学构件整体设置，用于将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离；在上述光学构件上，整体形成着位于由上述光分离装置分离后射向上述光检测器的返回光束的光路上并用于生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成装置。
在该光盘装置中，从集成光学元件的光源发射的光束，通过封装构件的开口部入射到光学构件，并在透过光学构件后入射到光分离装置。然后，使透过光分离装置的光束从集成光学元件射出。
从集成光学元件射出的光束，由光聚焦装置聚焦后，照射在光盘的信号记录面上。
由光盘的信号记录面反射后的返回光束，再次通过光聚焦装置，然后入射到集成光学元件的光分离装置。入射到光分离装置后的返回光束，由该光分离装置将其与射向光盘的光束分离。由该光分离装置分离后的返回光束，入射到光学构件，并透过该光学构件。这时，返回光束，通过与光学构件整体形成的聚焦误差信号装置。该聚焦误差信号生成装置，用于生成聚焦误差信号，例如，由圆筒形透镜或傅科棱镜等构成。
通过聚焦误差信号生成装置并透过光学构件后的返回光束，通过开口部入射到封装构件内，并由光检测器接收。
然后，在该光盘装置中，由信号处理电路根据来自该集成光学元件的光检测器的检测信号生成再生信号。
另外，在该光盘装置中，根据来自集成光学元件的光检测器的检测信号，生成聚焦误差信号及跟踪误差信号，并由伺服装置根据上述聚焦误差信号及跟踪误差信号驱动双轴传动装置，以使光学传感器所备有的光聚焦装置在双轴方向、即沿着光盘的径向的方向及接近或离开光盘的信号记录面的方向上移动操作，从而进行聚焦伺服和跟踪伺服。
在该光盘装置中，如上所述，集成光学元件，将各光学元件集成为一个整体，同时将聚焦误差信号生成装置与光学构件整体形成，因而可以实现光学传感器及该光盘装置的小型化，同时能减少部件数。
另外，在该光盘装置中，通过将集成光学元件的光源与光检测器整体构成、例如设置在一个衬底上，可以减少用于取出信号的导线数并使组装作业简单化，从而可以减低组装成本，同时，也不需要进行光源与光检测器的相互间的配准定位。
                 附图的简单说明
图1是示意地表示现有的光学传感器一构成例的平面图。
图2是表示本发明的光盘装置一构成例的框图。
图3是示意地表示上述光盘装置所备有的光学传感器的一构成例的斜视图。
图4是表示上述光学传感器所备有的集成光学元件一例的示意图。
图5是示意地表示上述集成光学元件所备有的光检测IC的平面图。
图6是表示集成光学元件的另一例的示意图。
图7是表示集成光学元件的又一例的示意图。
图8是说明上述集成光学元件所备有的半导体激光元件、三角棱镜、及光检测IC之间的位置关系的图。
图9是表示上述集成光学元件所备有的组合棱镜的分解侧视图。
图10是说明上述组合棱镜的第3构件(半波偏振片)的光学轴方位的图。
图11是示意地表示上述集成光学元件所备有的光检测IC的平面图。
              用于实施发明的最佳形态
以下，参照附图详细说明用于实施本发明的最佳形态。
第1实施形态
采用了本发明的光盘装置的一例的总体结构，示于图2。该光盘装置10，如图2所示，备有：主轴电动机12，用作旋转驱动磁光式光盘等光学式盘(以下，称光盘11)的驱动装置；光学传感器20，使光束照射在由主轴电动机12旋转驱动的光盘11的信号记录面上，并接收从该光盘11的信号记录面反射后的返回光束，从而读取记录在光盘11的信号记录面上的记录信号；及控制部13，用于控制上述主轴电动机12及光学传感器20。
控制部13，备有光盘控制器14、信号解调器15、纠错电路16、接口17、光学头存取控制部18、伺服控制部19。
光盘控制器14，以规定的转速驱动控制主轴电动机12，同时对控制部13内的各部的动作进行控制。
信号解调器15及纠错电路16，对由光学传感器20从光盘11读取到的记录信号进行解调和纠错，并通过接口17发送到外部计算机等。因此，外部计算机等，可以接收记录在光盘11上的记录信号作为再生信号。
光学头存取控制部18，在光盘控制器14的控制下，例如通过光道跳转等将光学传感器20移动到光盘11的信号记录面上的规定记录光道。
伺服控制部19，在光盘控制器14的控制下，在该所移动到的规定位置将由光学传感器20的双轴传动装置保持着的物镜沿着双轴方向、即接近或离开光盘11的信号记录面的方向(聚焦)及沿光盘11的径向的方向(跟踪方向)移动进行聚焦伺服和跟踪伺服。
光学传感器20，如图3所示，备有：集成光学元件30，将包括光源或光检测器的多个光学元件集成在一起；物镜21，用作对从该集成光学元件30射出的光束进行聚焦并按使其照射在光盘11的信号记录面上的聚焦装置；及向上反射镜22，使从集成光学元件30射出的光束的光路折曲并导向物镜21，同时使由光盘11的信号记录面反射的返回光束的光路折曲并导向集成光学元件30。
集成光学元件30，如图4所示，备有：用作光源的半导体激光元件31；三角棱镜32，具有使从该半导体激光元件31发射的光束的光路折曲的功能；光学构件33，由使光路被三角棱镜32折曲后的激光透过、同时使由光盘11的信号记录面反射后的返回光束透过的透明材料构成；组合棱镜34，用作具有将射向光盘11的光束与由光盘11的信号记录面反射后的返回光束分离的功能的光分离装置；及光检测IC35，用作接收返回光束的光检测器。
这里，半导体激光元件31、三角棱镜32及光检测IC35，分别设在配置于树脂封装组件36内的衬底37上。此外，树脂封装组件36，在其一个主面部上设有开口部36a，并用粘接剂等将光学构件33粘合在设有该开口部36a的树脂封装组件36的主面部上，使其将开口部36a封闭。进一步，用粘接剂等将组合棱镜34粘合在光学构件33上。即，集成光学元件30，将上述各构件集成在一起，构成一个整体的元件。然后，将该集成光学元件30固定和保持在以可在光盘11的半径方向上沿着图中未示出的导向轴移动的方式支承的光学基座上。
半导体激光元件31，是利用半导体的复合发光特性的发光元件，用于发射对光盘11的信号记录面进行照射的激光(光束)。
三角棱镜32，具有以大约45度的倾斜角相对于衬底37倾斜的倾斜面(反射面32a)，并由该反射面32a反射从半导体激光元件31沿着与衬底37大致平行的方向发射的光束，并使其光路折曲大约90度。
光学构件33，例如，将透明塑料材料或玻璃等按平行平板成形后构成。而且，在该光学构件33上，整体形成着位于由三角棱镜32反射后射向组合棱镜34的光束的光路(以下，称第一光路L1)上并用作光分割装置的光栅38。此外，在该光学构件33上，还整体形成着位于由组合棱镜34分离后射向光检测IC35的返回光束的光路(以下，称第二光路L2)上并用作聚焦误差信号生成装置的圆筒形透镜39。
在光学传感器20中，如上所述，在集成光学元件30的光学构件33上，整体形成着用作光分割装置的光栅38及用作聚焦误差信号生成装置的圆筒形透镜39，所以，不需要将光分割装置及聚焦误差信号生成装置作为单个的光学元件另外设置，因此，在该光学传感器20中，由于没有将光分割装置及聚焦误差信号生成装置设置为单个的光学元件，所以也就相应地减少了部件数，此外，还能实现装置总体的小型化。进一步，在组装该光学传感器20时，由于不需要单独地对光分割装置或聚焦误差信号生成装置进行定位，所以，可以使组装作业得到简化。
光栅38，是使入射的光发生衍射的衍射光栅，例如，可镶嵌在光学构件33的上表面33a(与组合棱镜34粘合的面)的光束通过部位即第一光路L1上。该光栅38，将沿第一光路L1透过光学构件33的光束至少分割为3个光束、即由0次衍射光构成的主光束和由正负1次衍射光构成的2个副光束。光学传感器20，由于备有该光栅38并通过将光束至少分割为3个光束，因此可以用三光点法检测跟踪误差信号。
该用作光分割装置的光栅38，也可以镶嵌在光学构件33的下表面33b(与树脂封装组件36粘合的面)上。
另外，作为光分割装置，只要具有将从光源发射的光束分割为主光束和2个副光束的至少3个光束的功能即可，例如，也可以由在光学构件33的表面上形成的全息器件构成。
圆筒形透镜39，对入射的光提供象散，此外，还用于调整光路长度，例如，可以镶嵌在光学构件33的上表面33a的返回光束透过部位即第二光路L2等上。该圆筒形透镜39，对由组合棱镜34分离后沿第二光路L2透过光学构件33的返回光束提供象散，以便能够用所谓的象散法检测聚焦误差信号。
该用作聚焦误差信号生成装置的圆筒形透镜39，也可以镶嵌在光学构件33的下表面33b上。
另外，作为聚焦误差信号生成装置，只要能够生成返回光束的聚焦误差信号即可，并不限于上述圆筒形透镜39，例如，可以由镶嵌在光学构件33的表面上的在相互正交的两个方向上曲率不同的复曲面透镜构成，此外，也可以由镶嵌在光学构件33的表面上的傅科棱镜构成。当由傅科棱镜构成聚焦误差信号生成装置时，可以用所谓的傅科法检测聚焦误差信号。此外，聚焦误差信号生成装置，也可以由在光学构件33的表面上形成的全息器件构成。
组合棱镜34，备有：光束分离器40，具有光束分离膜40a，用作将从透过光学构件33后射向光盘11的光束与由光盘11的信号记录面反射后的返回光束分离的第1分离膜；沃拉斯顿棱镜41，用作对由光束分离膜40a分离后的返回光束进行偏振分割的偏振分割装置；及反射棱镜42，具有对由沃拉斯顿棱镜41偏振分割后的返回光束进行反射的反射面42a；上述各构件，粘合成一个整体。
在光学传感器20中，如上所述，将具有用作第1分离膜的光束分离膜40a的光束分离器40、用作偏振分割装置的沃拉斯顿棱镜41、具有反射面42a的反射棱镜42粘合成一个整体，从而构成组合棱镜，所以，可以实现装置总体的进一步小型化，并使部件数进一步减少，从而能进一步减低部件成本及组装成本。
光束分离器40，例如，可按部分偏振型光束分离器构成。该部分偏振型光束分离器40，将2个三角棱镜以其各自的倾斜面为对接面相互对接粘合，并在两个对接面之间形成由电介质多层膜构成的光束分离膜40a。光束分离膜40a，配置在设有光栅38的光学构件33的上表面33a上，使其以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜。
该部分偏振型光束分离器40，具有基本上使射向光盘11的光束的一部分透过并对从光盘11返回的光束的一部分进行反射从而将射向光盘11的光束与从光盘11返回的光束分离的功能，但通过利用光束分离膜40a的多重干涉效应而使其透射率随入射光的偏振方向而不同，可以具有使返回光束的偏振面旋转角增大的所谓克尔旋转角增大效果。
但是，当由部分偏振型光束分离器构成光束分离器40时，虽然可以具有克尔旋转角增大效果，但从相反的一面看，光盘11的双折射等则有可能对聚焦伺服造成不利影响。因此，当特别重视聚焦伺服时，有效的方式是，设置减小光盘11的双折射等的装置、或构成光束分离器40作为不管入射光的偏振方向如何反射率都一样的无偏振分离型光束分离器。
沃拉斯顿棱镜41，将由人造晶体形成的2个单轴性晶体粘合在一起而构成，具有根据2个单轴性晶体粘合面上的两晶体的光学轴方位的不同将所入射的光分离为各自的折射角不同的p偏振光、s偏振光、p+s偏振光(与光束分离膜40a对应的偏振方向)的3种光线的功能。该沃拉斯顿棱镜41，位于光学构件33的上表面33a上，在返回光束的光路中配置在光束分离器40的后面。
由光盘11的信号记录面反射并由光束分离器40的光束分离膜40a分离后的返回光束，透过该沃拉斯顿棱镜41，从而在与由光栅38分割后的方向大致正交的方向上被分割为3个光束，因此至少被分割为9个返回光束。
光学传感器20，如上所述，备有用作偏振分割装置的沃拉斯顿棱镜41，由该沃拉斯顿棱镜41对从光盘11返回的光束进行偏振分割，并由后文所述的光检测IC35的不同的光接收部接收分离后的各光束，因而能适当地读取磁光信号作为再生信号。
反射棱镜42，是具有对由沃拉斯顿棱镜41偏振分割后的返回光束进行反射的反射面42a的棱镜，反射面42a，位于设有圆筒形透镜39的光学构件33的上表面33a上，在返回光束的光路中配置在沃拉斯顿棱镜41后面，并使其与光束分离器40的光束分离膜40a大致平行，即，使其以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜。
由沃拉斯顿棱镜41进行偏振分割后的返回光束，由反射棱镜42的反射面42a反射，从而使其光路折弯大约90度。接着，由反射棱镜42的反射面42a反射后的返回光束，沿第二光路L2透过光学构件33后，到达光检测IC35。
这时，由三角棱镜32的反射面32a反射并透过光学构件33后射向组合棱镜34的光束的光路即第一光路L1与由反射棱镜42的反射面42a反射并透过光学构件33后射向光检测IC35的光束的返回光束的光路即第二光路L2，相互间大致平行。
在光学传感器20中，如上所述，由于使透过光学构件33后射向组合棱镜34的光束的光路即第一光路L1与透过光学构件33后射向光检测IC35的光束的光路即第二光路L2相互间大致平行，所以，可以将半导体激光元件31与光检测IC35配置在位于树脂封装组件36内的衬底37上的彼此靠近的位置上，因此，可以实现装置总体的进一步小型化。
光检测IC35，具有接收由光盘11的信号记录面反射后透过组合棱镜34和光学构件33的返回光束的光检测部、及将来自该光检测部的电流变换为电压的电压变换电路，该光检测部及电压变换电路作为整体的元件构成。
光检测IC35的光检测部，如图5所示，具有与光盘11的径向及与其正交的方向对应配置的5个光接收部A～E。在这些光接收部A～E中，中央的光接收部A，进一步由纵横垂直交叉的2条分割线分成4个光接收部A1、A2、A3、A4。
光检测部，由这些光接收部分别接受在由光栅38分割后的状态下照射在光盘11的信号记录面上并由该光盘11的信号记录面反射后进一步由沃拉斯顿棱镜41进行偏振分割的各返回光束。然后，由电压变换电路将与光检测部的各光接收部接收到的返回光的光量对应的电流值变换为电压值，并作为接收信号供给例如上述光盘装置10的信号解调器15。
这里，如假定与由光检测IC35的光检测部的各光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收到的光对应的接收光信号分别为SA1、SA2、SA3、SA4、SB、SC、SD、SE，则磁光信号MO、凹坑再生信号Pit、聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE分别按以下的运算式求得。
MO＝SD-SE                                    …式1
Pit＝SD+SE                                   …式2
FE＝(SA1+SA3)-(SA2+SA4)                      …式3
TE＝SB-SC                                    …式4
集成光学元件30，如上所述，将除光学传感器20的物镜21及向上反射镜22之外的各构件集成在一起，构成一个整体的元件。因此，采用了该集成光学元件30的光学传感器20，在组装时，只需一边对该集成光学元件30、物镜21、向上反射镜22进行定位、一边进行组装即可，因而能使组装作业得到简化，从而能减低组装成本。
物镜21，配置在与由主轴电动机12旋转操作的光盘11的信号记录面相对的位置，用于对来自集成光学元件30的光束进行聚焦并使其照射在光盘11的信号记录面的所需记录光道上。
该物镜21，由图中未示出的双轴传动装置以可在双轴方向、即聚焦方向及跟踪方向上移动的方式支承。而且，物镜21，通过由双轴传动装置根据聚焦误差信号及跟踪误差信号驱动，可以在沿着光盘的径向的方向及接近或离开光盘的信号记录面的方向上移动操作。由此，即可进行用于使由物镜21聚焦后的光束在光盘11的信号记录面上形成适当光点的聚焦伺服、及用于使光束的光点跟踪光盘11的信号记录面的所需记录光道的跟踪伺服。
向上反射镜22，具有以大约45度的倾斜角相对于从集成光学元件30射出的光束的射出方向倾斜的倾斜面(反射面22a)，并配置在集成光学元件30与物镜21之间。该向上反射镜22，由反射面22a反射从集成光学元件射出的光束，并将其光路折曲约90度后导向物镜21。
在光学传感器20中，如上所述，将向上反射镜22配置在集成光学元件30与物镜21之间，并由向上反射镜22将来自集成光学元件30的光束的光路折曲后导向物镜21，从而可以使从集成光学元件30到向上反射镜22的光束的光路与光盘11的信号记录面大致平行。由此，即可在保持光束所需要光路长度的同时，实现光盘装置10的薄型化。
这里，说明由按如上方式构成的光盘装置1对记录在光盘11上的记录信号进行再生的动作。
当由该光盘装置1对记录在光盘11上的记录信号进行再生时，首先，将光盘11安装在主轴电动机12上。然后，在光盘控制器14的控制下使主轴电动机12以规定的转速进行旋转驱动，从而使光盘11旋转操作。
接着，在光盘控制器14的控制下驱动光学头存取控制部18，以便对光学传感器20进行操作并将其移动到光盘11的信号记录面上的规定记录光道。
同时，在光学传感器20中，从集成光学元件30的半导体激光元件31发射光束。
从半导体激光元件31发射的光束，由三角棱镜32的反射面32a反射后，通过树脂封装组件36的开口部36a入射到光学构件33。入射到光学构件33的光束，沿第一光路L1透过光学构件33，并由在光学构件33上设有的光栅38分割为包含主光束及2个副光束的多个光束后，入射到组合棱镜34的光束分离器40。
入射到光束分离器40的光束，其一部分透过光束分离抹40a并从集成光学元件30射出。
从集成光学元件30射出的光束，由向上反射镜22的反射面22a反射后，入射到物镜21。入射到物镜21的光束，由该物镜21聚焦后，照射在光盘11的信号记录面上的规定记录光道上。这时，可以利用由光栅38分割的主光束及2个副光束，在光盘11的信号记录面上形成3个光点。
当照射在光盘11的信号记录面的规定记录光道上的光束由该光盘11的信号记录面反射时，根据克尔磁效应，其偏振面根据记录光道上所记录的信号、即根据受该光束照射的部位的磁化状态而旋转。
由光盘11的信号记录面反射后的返回光束，再次通过物镜21后，由向上反射镜22的反射面22a反射，并入射到集成光学元件30的组合棱镜34的光束分离器40。
入射到光束分离器40的返回光束，其一部分由光束分离膜40a反射后，入射到组合棱镜34的沃拉斯顿棱镜41。入射到沃拉斯顿棱镜41的返回光束，由该沃拉斯顿棱镜41进行偏振分割，并在与由光栅38分割后的方向大致正交的方向上被分割为3个光束，从而至少被分割为9个返回光束。
由沃拉斯顿棱镜41偏振分割后的返回光束，入射到组合棱镜34的反射棱镜42，由该反射棱镜42的反射面42a反射后，再次入射到光学构件33。
入射到光学构件33的返回光束，沿第二光路L2透过该光学构件。这时，返回光，通过光学构件33上所设有的圆筒形透镜39，从而对其提供象散。
透过光学构件33的返回光，通过树脂封装组件36的开口部36a入射到树脂封装组件36内，并到达光检测IC35，并由该光检测IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E分别进行光接收。然后，由该光检测IC35对由光检测IC35的光接收部接收到的返回光进行光电变换，并作为接收信号供给信号解调器15。
这里，作为再生信号的磁光信号(MO)或凹坑再生信号(Pit)，由信号解调器15根据由光检测IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收的返回光束中的由沃拉斯顿棱镜41进行偏振分割后由光接收部D和光接收部E接收的光生成。
另外，聚焦误差信号(FE)，根据象散由信号解调器15根据由光检测IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收的返回光束中的由沃拉斯顿棱镜41分割后由圆筒形透镜39提供象散后由光接收部A1、A2、A3、A4接收的光生成。
此外，跟踪误差信号(TE)，用三点法由信号解调器15根据由光检测IC35的光接收部A1、A2、A3、A4、B、C、D、E接收的返回光束中的由光栅38分割后由光接收部B和光接收部C接收的光生成。
由信号解调器15生成的磁光信号(MO)或凹坑再生信号(Pit)，在纠错电路16中进行纠错处理后，通过接口17发送到外部计算机等。由此，外部计算机等，即可将光盘11所记录的信号作为再生信号接收。
另外，由信号解调器15生成的聚焦误差信号(FE)及跟踪误差信号(TE)，通过光盘控制器14供给伺服控制部19。伺服控制部19，在光盘控制器14的控制下，根据聚焦误差信号(FE)及跟踪误差信号(TE)驱动用于保持光学传感器20的物镜21的双轴传动装置，并进行聚焦伺服及跟踪伺服。
第2实施形态
以下，对采用了本发明第2实施形态的光学传感器进行说明。该第2实施形态的光学传感器，由于使其基本结构与第1实施形态的光学传感器相同，并使集成光学元件的光学构件采用与第1实施形态有若干不同的结构，所以，对与第1实施形态相同的部分标以相同的符号而将其详细说明省略，并只对与第1实施形态不同的部分进行说明。
第2实施形态的光学传感器，备有如图6所示的集成光学元件50。该图6所示的集成光学元件50，除了备有光学构件51用以代替第1实施形态的集成光学元件30的光学构件33之外，具有与第1实施形态的集成光学元件30相同的结构。
光学构件51，例如，将透明塑料材料或玻璃等按平行平板成形后构成。并且，在该光学构件51上整体形成着位于第一光路L1上并用作光分割装置的光栅38及用作光束调整装置的耦合透镜52。
耦合透镜52，用于对从半导体激光元件31发射的光束的发散角进行变换，例如，可以作为凸透镜镶嵌在光学构件51的下表面51b(与树脂封装组件36粘合的面)的光束透过部位即第一光路L1上。
光学传感器，通过在从半导体激光元件31发射的光束的光路即第一光路L1上配置用于对光束的发散角进行变换的耦合透镜52，可以将作为从半导体激光元件31发射的发散光的光束会聚到一定程度后导向物镜21。因此，光学传感器，通过采用耦合透镜52，即可在确保记录所需的激光强度的同时使用有限倍率的物镜作为物镜21。由于光学传感器使用有限倍率的物镜作为物镜21，所以，能够实现进一步的小型化。同时，由于不需要像准直透镜那样的将发散光变换成平行光的器件，因而可以减少部件数。
耦合透镜52，当其变换倍率范围为1-2.5时，可以对从半导体激光元件31发射的光束进行最有效且最佳的调整后将其导向物镜21。
另外，当使耦合透镜52的变换倍率在切线方向和径向上不同时，可以使耦合透镜52具有对从半导体激光元件31发射并照射在光盘11的信号记录面上的光束的象散进行校正的功能。因此，在这种情况下，就不需要再另外单独设置象散校正板，因而能减少部件数，并减低部件成本及组装成本。
此外，在光学构件51上，形成着位于第二光路L2上并用作聚焦误差信号生成装置的全息器件53。该全息器件53，与在第1实施例所备有的光学构件33上整体形成的圆筒形透镜39一样，可以通过对返回光束提供象散而采用象散法检测聚焦误差信号，例如，可以在光学构件51的上表面51a(与组合棱镜34粘合的面)的返回光束透过部位即第二光路L2上形成。
该光学构件51，与第1实施形态的光学构件33一样，用粘接剂等粘合在容纳了半导体激光元件31、三角棱镜32、及光检测IC35等的树脂封装组件36上，进一步，用粘接剂等将组合棱镜34粘合在该光学构件51上，从而构成集成光学元件50。该集成光学元件50，固定和保持在以可在光盘11的半径方向上沿着图中未示出的导向轴移动的方式支承的光学基座上。
备有结构如上所述的集成光学元件50的光学传感器，具有与第1实施形态的光学传感器20相同的作用效果。即，在该光学传感器中，也在该光学构件51上整体形成着用作光束调整装置的耦合透镜52、用作光分割装置的光栅38、用作聚焦误差信号生成装置的全息器件53，所以，不需要按单个的光学元件另外设置光分离装置、光束调整装置、或聚焦误差信号生成装置。因此，在该光学传感器中，由于没有将光束调整装置、光分离装置、或聚焦误差信号生成装置设置为单个的光学元件，所以，也就相应地减少了部件数，此外，还能实现装置总体的小型化。进一步，在组装该光学传感器时，由于不需要单独地对光束调整装置、光分离装置、或聚焦误差信号生成装置进行定位，所以可使组装作业得到的简化。
另外，在该光学传感器中，与第1实施形态的光学传感器20一样，将除物镜21及向上反射镜22之外的各构件集成在一起，构成整体的集成光学元件50，所以，在组装时，只需一边对该集成光学元件50、物镜21、向上反射镜22进行定位、一边进行组装即可，因而使组装作业得到简化，从而能减低组装成本。
第3实施形态
以下，对采用了本发明第3实施形态的光学传感器进行说明。该第3实施形态的光学传感器，由于也使其基本结构与第1实施形态的光学传感器20相同，并使集成光学元件的光学构件及组合棱镜采用与第1实施形态不同的结构，所以，对与第1实施形态相同的部分标以相同的符号而将其详细说明省略，并只对与第1实施形态不同的部分进行说明。
第3实施形态的光学传感器，备有如图7所示的集成光学元件60。该图7所示的集成光学元件60，备有光学构件61，用以代替第1实施形态的集成光学元件30的光学构件33，同时备有组合棱镜70，用以代替第1实施形态的集成光学元件30的组合棱镜34。另外，该集成光学元件60，还备有光检测IC62，用以代替第1实施形态的集成光学元件30的光检测IC35。并且，该集成光学元件60，用粘接剂等将光学构件61粘合在树脂封装组件36上，进一步，用粘接剂等将组合棱镜70粘合在光学构件51上，从而构成一个整体的元件。
另外，在该集成光学元件60中，如图8所示，半导体激光元件31、三角棱镜32及光检测IC62，以与第1实施形态的集成光学元件30不同的配置方式设置在配置于树脂封装组件36内的衬底37上，但上述各元件的功能与第1实施形态相同。
组合棱镜70，如图9所示，用粘接剂等将第1至第5的5个构件71、72、73、74、75粘合成一个整体后，粘合在光学构件61上。
第1构件71，由具有以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜的倾斜面71a的三角棱镜构成。并且，在第1构件71上，以该倾斜面71a为粘合面，通过粘接剂等与第2构件72粘合。
第2构件72，由具有以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜的一对倾斜面72a、72b且断面为平行四边形的棱镜构成。并且，在该第2构件72的一个倾斜面72a上，形成第1光束分离膜76，在另一个倾斜面72b上，形成着第2光束分离膜77。该第1光束分离膜76和第2光束分离膜77，均由电介质多层膜构成。而且，第1光束分离膜76，与第1实施形态的光束分离器40一样，按部分偏振型光束分离器构成，第2光束分离膜77，按无偏振分离型光束分离器构成。
第1光束分离膜76，与第1实施形态的光束分离膜40a一样，具有使射向光盘11的光束的一部分透过并对从光盘11返回的光束的一部分进行反射从而将射向光盘11的光束与从光盘11返回的光束分离的功能。此外，由于该第1光束分离膜76按部分偏振型光束分离器构成，其透射率随入射光的偏振方向而不同，所以，与第1实施形态的光束分离器40一样，可以发挥使返回光束的偏振面旋转角增大的所谓克尔旋转角增大效果。
第2光束分离膜77，具有使透过第1光束分离膜76并通过第2构件72的返回光束的一部分透过并对另一部分进行反射从而将返回光束分离的功能。
在一对倾斜面72a、72b上分别形成了第1和第2光束分离膜76、77的第2构件72，以形成有第1光束分离膜76的一个倾斜面72a为对第1构件71的粘合面，通过粘接剂与第1构件71的倾斜面71a粘合。此外，在该第2构件72上，还以形成有第2光束分离膜77的另一个倾斜面72b为粘合面，通过粘接剂与第3构件73粘合。
第3构件73，由将人造晶体等成形为具有以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜的一对倾斜面73a、73b且断面为平行四边形的半波偏振片构成。该由半波偏振片构成的第3构件73，如图10所示，其光学轴方位，最好设定为使面内转角φ约为20°、且使一个倾斜面73a与光学轴所成的角度θ约为13.8°。这样，如果将由半波偏振片构成的第3构件73的光学轴方位设定为使面内转角φ约为20°、且使一个倾斜面73a与光学轴所成的角度θ约为13.8°，则可以对与倾斜地入射到该第3构件73的返回光束的各部入射位置的不同对应的折射率差所引起的相位差进行校正。
该由半波偏振片构成的第3构件73，具有使由光盘11的信号记录面反射后透过第1和第2光束分离膜76、77的返回光束的偏振面旋转45°的功能。
该由半波偏振片构成的第3构件73，以一个倾斜面73a为对第2构件72的粘合面，通过粘接剂粘合到形成了第2构件72的第2光束分离膜77的另一个倾斜面72b上。此外，该由半波偏振片构成的第3构件73，还以另一个倾斜面73b为粘合面，通过粘接剂与第4构件74粘合。
第4构件74，由具有以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜的一对倾斜面74a、74b且断面为平行四边形的棱镜构成。并且，在该第4构件74的另一个倾斜面74b上，形成着偏振光束分离膜78。
偏振光束分离膜78，由电介质多层膜构成，借助于其多重干涉效应，将入射的光按其偏振方向完全分离，即，该偏振光束分离膜78，设计成使大约100％的与入射面平行的P偏振光分量透过，并对与入射面垂直的S偏振光分量进行大约100％的反射。
因透过由半波偏振片构成的第3构件73而使偏振面旋转了45°的返回光束，通过第4构件74入射到该偏振光束分离膜78。在组合棱镜70中，如上所述，使由第3构件73将其偏振面旋转了45°的返回光束入射到该偏振光束分离膜78并进行偏振分离，从而可以通过所谓的45°MO差动检波对磁光信号(MO)进行检测。
在另一个倾斜面74b上形成了偏振光束分离膜78的第4构件74，以一个倾斜面74a为对第3构件73的粘合面，通过粘接剂与第3构件73的另一个倾斜面73b粘合。此外，在该第4构件74上，还以形成有偏振光束分离膜78的另一个倾斜面74b为粘合面，通过粘接剂与第5构件75粘合。
第5构件75，由具有以大约45度的倾斜角相对于配置在树脂封装组件36内的衬底37倾斜的一对倾斜面75a、75b且断面为平行四边形的棱镜构成。并且，该第5构件75的另一个倾斜面75b，用作对透过偏振光束分离膜78的返回光束进行反射的反射面。
该第5构件75，以一个倾斜面75a为对第4构件74的粘合面，通过粘接剂与第4构件74的形成了偏振光束分离膜78的另一个倾斜面74b粘合。
在结构如上所述的组合棱镜70中，在第2构件72的一个倾斜面72a上形成的第1光束分离膜76，与第1实施形态的组合棱镜34中的光束分离膜40a相当，具有将射向光盘11的光束与从光盘11返回的光束分离的功能。
另外，在该组合棱镜70中，在第2构件72的另一个倾斜面72b上形成的第2光束分离膜77、由半波偏振片构成的第3构件73、在第4构件74的另一个倾斜面74b上形成的偏振光束分离膜78，与第1实施形态的组合棱镜34中的沃拉斯顿棱镜41相当，具有对由光束分离膜40a分离后的返回光束进行偏振分割的功能。
进一步，在该组合棱镜70中，第5构件75的另一个倾斜面75b，与第1实施形态的组合棱镜34中的反射面42a相当，具有对透过偏振光束分离膜78后的返回光进行反射的功能。
组合棱镜70，将具有以上功能的各部粘合成一个整体，所以，与第1实施形态的组合棱镜34一样，有助于光学传感器的小型化，同时能减少部件数，因而能减低部件成本及组装成本。
另外，结构如上所述的组合棱镜70，可以通过将平板状的第1至第5构件71、72、73、74、75依次重叠并将这些构件的重叠后的层叠体斜着切断后对其进行研磨而获得，因此非常容易制造。
此外，在该组合棱镜70中，第1光束分离膜76和第2光束分离膜77均在一个单一的构件即第2构件的倾斜面72a、72b上形成，所以，可以精确地控制第1光束分离膜76与第2光束分离膜77之间的距离，而不会受到例如粘接剂的厚度等不确定的因素的影响。因此，在采用了该组合棱镜70的光学传感器中，能够使从半导体激光元件31发射并透过第1光束分离膜76的光束的光路长度与由第1光束分离膜76反射后再由第2光束分离膜77反射并由光检测IC62的光接收部接收的返回光的光路长度精确地保持一致，因而能正确地检测聚焦误差信号(FE)。
光学构件61，例如，将透明塑料材料或玻璃等按平行平板成形后构成。而且，在该光学构件61上，整体形成着位于由三角棱镜32反射后射向组合棱镜70的光束的光路即第一光路L1上并用作光分割装置的光栅63及用作光束调整装置的耦合透镜64。
另外，在该光学构件61上，还整体形成着用作聚焦误差信号生成装置的圆筒形透镜65，并使该圆筒形透镜65位于由组合棱镜70分离后射向光检测IC62的返回光束的光路即第二光路L2中的由组合棱镜70的第2光束分离膜77反射后的返回光束的光路(以下，称第三光路L3)上。
进一步，在该光学构件61上，还整体形成着用作光束直径调整装置的凹透镜66，并使该凹透镜66位于第二光路L2中的由组合棱镜70的偏振光束分离膜78反射后的返回光束的光路(以下，称第四光路L4)上及由组合棱镜70的第5构件75的倾斜面75b反射后的返回光束的光路(以下，称第五光路L5)上。
光栅63，与第1实施形态的在光学构件33上整体形成的光栅38一样，是使入射的光发生衍射的衍射光栅，例如，可镶嵌在光学构件61的下表面61b(与树脂封装组件36粘合的面)的光束通过部位即第一光路L1上。
耦合透镜64，用于对从半导体激光元件31发射的光束的发散角进行变换，例如，可以镶嵌在光学构件61的上表面561a(与组合棱镜70粘合的面)的光束透过部位即第一光路L1上作为凸透镜。
光学传感器，通过在从半导体激光元件31发射的光束的光路即第一光路L1上配置用于对光束的发散角进行变换的耦合透镜64，可以将作为从半导体激光元件31发射的发散光的光束会聚到一定程度后导向物镜21。因此，光学传感器，通过采用耦合透镜64，即可在确保记录所需的激光强度的同时使用有限倍率的物镜作为物镜21。由于光学传感器使用有限倍率的物镜作为物镜21，所以，能够实现进一步的小型化。同时，由于不需要像准直透镜那样的将发散光变换成平行光的器件，因而可以减少部件数。
圆筒形透镜65，与第1实施形态的在光学构件33上整体形成的圆筒形透镜39一样，对入射的光提供象散，此外，还用于调整光路长度，例如，可以镶嵌在光学构件61的上表面61a的由第2光束分离膜77反射后的返回光束透过的部位、即第三光路L3上。该圆筒形透镜65，对由第2光束分离膜77反射后的返回光束提供象散，以便能够用所谓的象散法检测聚焦误差信号。
凹透镜66，用于对以下各光路长度、即由组合棱镜70的第2光束分离膜77反射后沿第三光路L3透过光学构件61并由光检测IC62的光接收部接收的返回光束的光路长度、由组合棱镜70的偏振光束分离膜78反射后沿第四光路L4透过光学构件61并由光检测IC62的光接收部接收的返回光束的光路长度、及由组合棱镜70的第5构件75的倾斜面75b反射后沿第五光路L5透过光学构件61并由光检测IC62的光接收部接收的返回光束的光路长度之间的偏差进行调整，并使各返回光束在光检测IC62的光接收部上形成适当的光点。
该凹透镜66，可整体地镶嵌在光学构件61的上表面61a上，使其横跨在由偏振光束分离膜78反射后的返回光束透过的部位即第四光路L4上及由第5构件75的倾斜面75b反射后的返回光束透过的部位即第五光路L5上。
由组合棱镜70的偏振光束分离膜78反射后的返回光束、及由组合棱镜70的第5构件75的倾斜面75b反射后的返回光束，分别通过该凹透镜66而被散射。因此，可以调整由光检测IC62的光接收部接收的各返回光束的光路长度，从而能够在光检测IC62的光接收部上形成各返回光束的适当光点。
光检测IC62，具有用于分别接收由组合棱镜70的第2光束分离膜77反射后的返回光束、透过第2光束分离膜77并由偏振光束分离膜78反射后的返回光束、透过偏振光束分离膜78并由第5构件75的倾斜面75b反射后的返回光束的光检测部及将来自该光检测部的电流变换为为电压的电压变换电路，该光检测部及电压变换电路作为整体的元件构成。
光检测IC62的光检测部，如图11所示，具有5个光接收部F～J。这些光接收部F～J中的一个光接收部F，进一步由纵横垂直交叉的2条分割线分成4个光接收部F1、F2、F3、F4。
光检测部，由这些光接收部分别接收在由光栅63分割后的状态下照射在光盘11的信号记录面上并由该光盘11的信号记录面反射后进一步由组合棱镜70进行偏振分割的各返回光束。即，分别由光检测部的光接收部F、G、H接收通过第三光路L3到达光检测IC62的返回光束，由光检测部的光接收部I接收通过第四光路L4到达光检测IC62的返回光束，由光检测部的光接收部J接收通过第五光路L5到达光检测IC62的返回光束。
然后，由电压变换电路将与光检测部的各光接收部接收到的返回光的光量对应的电流值变换为电压值，并作为接收信号供给例如上述光盘装置的信号解调器15。
这里，如假定与由光检测IC62的光检测部的各光接收部F1、F2、F3、F4、G、H、I、J接收到的光对应的接收信号分别为SF1、SF2、SF3、SF4、SG、SH、SI、SJ，则磁光信号MO、凹坑再生信号Pit、聚焦误差信号FE及跟踪误差信号TE分别按以下的运算式求得。
MO＝SI-SJ                                …式5
Pit＝SI+SJ                               …式6
FE＝(SF1+SF3)-(SF2+SF4)                  …式7
TE＝SG-SH                                …式8
备有结构如上所述的集成光学元件60的光学传感器，具有与第1实施形态的光学传感器20相同的作用效果。即，在该光学传感器中，在光学构件61上，整体形成着用作光分割装置的光栅63、用作光束调整装置的耦合透镜64、用作聚焦误差信号生成装置的全息器件65、用作光束直径调整装置的凹透镜66，所以，不需要按单个的光学元件另外设置这些部件。因此，在该光学传感器中，由于没有将这些部件设置为单个的光学元件，所以，也就相应地减少了部件数，此外，还能实现装置总体的小型化。进一步，在组装该光学传感器时，由于不需要单独地对光分离装置、光束调整装置、聚焦误差信号生成装置、或光束直径调整装置进行定位，所以可实现组装作业的简单化。
另外，在该光学传感器中，与第1实施形态的光学传感器20一样，将除物镜21及向上反射镜22之外的各构件集成在一起，构成整体的集成光学元件60，所以，在组装时，只需一边对该集成光学元件60、物镜21、向上反射镜22进行定位、一边进行组装即可，因而使组装作业得到简化，从而能减低组装成本。
                  产业上的可应用性
在本发明的集成光学元件中，由于将各光学元件集成而构成一个整体，同时在光学构件上整体形成着聚焦误差信号生成装置，所以能实现总体的小型化，并可以减少部件数。
另外，在本发明的集成光学元件中，通过将光源与光检测器整体构成、例如设置在一个衬底上，可以减少用于取出信号的导线数并使组装作业简单化，从而可以减低组装成本，同时，也不需要进行光源与光检测器相互之间的定位。
另外，在光学传感器中，由于集成光学元件将各光学元件集成而构成一个整体，同时在光学构件上整体形成着聚焦误差信号生成装置，所以能实现总体的小型化，并可以减少部件数。
另外，在本发明的光学传感器中，通过将集成光学元件的光源与光检测器整体构成、例如设置在一个衬底上，可以减少用于取出信号的导线数并使组装作业简单化，从而可以减低组装成本，同时，也不需要进行光源与光检测器相互之间的定位。
另外，在本发明的光盘装置中，由于集成光学元件将各光学元件集成而构成一个整体，同时在光学构件上整体形成着聚焦误差信号生成装置，所以能实现光学传感器及该光盘装置的小型化，并可以减少部件数。
另外，在本发明的光盘装置中，通过将集成光学元件的光源与光检测器整体构成、例如设置在一个衬底上，可以减少用于取出信号的导线数并使组装作业简单化，从而可以减低组装成本，同时，也不需要进行光源与光检测器相互之间的定位。

Claims (24)

1.一种集成光学元件，应用于通过对光盘的信号记录面照射光束而进行信号的记录和(或)再生的光学传感器，该集成光学元件的特征在于，备有：光源，用于发射对上述光盘的信号记录面进行照射的光束；光检测器，用于接收由上述光盘的信号记录面反射后的返回光束；封装构件，在一个主面部上具有开口部，并将上述光源和上述光检测器分别容纳在内部；光学构件，设在上述封装构件的具有开口部的主面部上，并使从上述光源发射的光束透过，同时使射向上述光检测器的返回光束透过；及光分离装置，与上述光学构件整体设置，用于将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离；在上述光学构件上，整体形成着位于由上述光分离装置分离后射向上述光检测器的返回光束的光路上并用于生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成装置。
2.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：上述聚焦误差信号生成装置，由镶嵌在上述光学构件的表面上的圆筒形透镜或复曲面透镜构成。
3.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：上述聚焦误差信号生成装置，由镶嵌在上述光学构件的表面上的傅科棱镜构成。
4.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：上述聚焦误差信号生成装置，由在上述光学构件的表面上形成的全息器件构成。
5.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：在光学构件上，整体形成着位于从上述光源发射后射向上述光分离装置的光束的光路上并用于将从上述光源发射的光束分割为多个光束的光分割装置。
6.根据权利要求5所述的集成光学元件，其特征在于：上述光分割装置，是将从上述光源发射的光束至少分割为0次光及正1次光和负1次光的3个光束的衍射光栅。
7.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：上述光分离装置，具有将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离的第1分离膜、及对由该第1分离膜分离后的返回光束进行反射的反射面，作为射向上述第1分离膜的光束的光路的第一光路与作为由上述反射面反射后的返回光束的光路的第二光路，相互间大致平行。
8.根据权利要求7所述的集成光学元件，其特征在于：上述第1分离膜，是透射率随入射光的偏振方向而不同的部分偏振分离型分离膜。
9.根据权利要求7所述的集成光学元件，其特征在于：上述光分离装置，在上述第1分离膜与反射面之间，具有对由上述第1分离膜分离后的返回光束进行偏振分割的偏振分割装置。
10.根据权利要求9所述的集成光学元件，其特征在于：上述偏振分割装置，是沃拉斯顿棱镜。
11.根据权利要求9所述的集成光学元件，其特征在于：上述偏振分割装置，包括将由上述第1分离膜分离后的返回光束进一步分离的第2分离膜、与该第2分离膜平行配置的半波偏振片、及对透过该半波偏振片后的返回光束进行偏振分离的偏振光分离膜。
12.根据权利要求11所述的集成光学元件，其特征在于：上述第2分离膜，是不管入射光的偏振方向如何反射率都一样的无偏振分离型的分离膜。
13.根据权利要求11所述的集成光学元件，其特征在于：将上述第2分离膜、上述半波偏振片、及上述偏振光分离膜整体构成。
14.根据权利要求11所述的集成光学元件，其特征在于：在上述光学构件上，整体形成着位于由上述偏振光分离膜反射后的返回光束的光路上及由上述光分离装置的反射面反射后的返回光束的光路上并用于调整上述返回光束的光束直径的光束直径调整装置。
15.根据权利要求14所述的集成光学元件，其特征在于：上述光束直径调整装置，是镶嵌在上述光学构件的表面上的凹透镜。
16.根据权利要求9所述的集成光学元件，其特征在于：将上述第1分离膜、上述偏振分割装置、及具有上述反射面的构件整体形成。
17.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：在上述光学构件上，整体形成着位于从上述光源发射后射向上述光分离装置的光束的光路上并用于对从上述光源发射的光束的发散角进行变换的光束调整装置。
18.根据权利要求17所述的集成光学元件，其特征在于：上述光束调整装置，是镶嵌在上述光学构件的表面上的凸透镜。
19.根据权利要求17所述的集成光学元件，其特征在于：上述光束调整装置，其变换倍率在1～2.5的范围内。
20.根据权利要求17所述的集成光学元件，其特征在于：上述光束调整装置，其变换倍率在切线方向和径向方向上不同。
21.根据权利要求1所述的集成光学元件，其特征在于：在上述封装构件内，容纳着对从上述光源发射的光束进行反射并使其射向上述开口部的反射构件。
22.一种光学传感器，通过对光盘的信号记录面照射光束而进行信号的记录和(或)再生，该光学传感器的特征在于：备有集成光学元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盘的信号记录面上的光聚焦装置，上述集成光学元件，备有：光源，用于发射对上述光盘的信号记录面进行照射的光束；光检测器，用于接收由上述光盘的信号记录面反射后的返回光束；封装构件，在一个主面部上具有开口部，并将上述光源和上述光检测器分别容纳在内部；光学构件，设在上述封装构件的具有开口部的主面部上，并使从上述光源发射的光束透过，同时使射向上述光检测器的返回光束透过；及光分离装置，与上述光学构件整体设置，用于将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离；在上述光学构件上，整体形成着位于由上述光分离装置分离后射向上述光检测器的返回光束的光路上并用于生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成装置。
23.根据权利要求22所述的光学传感器，其特征在于：在上述集成光学元件与上述光聚焦装置之间，设置着反射构件，用于反射来自上述集成光学元件的光束并使其射向上述光聚焦装置，同时反射透过上述光聚焦装置后的返回光并使其射向上述集成光学元件。
24.一种光盘装置，其特征在于，备有：光学传感器，对光盘的信号记录面照射光束，并对从该光盘的信号记录面返回的光进行检测；双轴传动装置，以可沿双轴方向移动的方式支承上述光学传感器所备有的光聚焦装置；信号处理电路，根据来自上述光学传感器所备有的光检测器的检测信号，生成再生信号；及伺服装置，根据来自上述光学传感器所备有的光检测器的检测信号，使上述光学传感器所备有的光聚焦装置沿双轴方向移动；上述光学传感器，备有集成光学元件、及使上述光束聚焦后照射在上述光盘的信号记录面上的光聚焦装置，上述集成光学元件，备有：光源，用于发射对上述光盘的信号记录面进行照射的光束；光检测器，用于接收由上述光盘的信号记录面反射后的返回光束；封装构件，在一个主面部上具有开口部，并将上述光源和上述光检测器分别容纳在内部；光学构件，设在上述封装构件的具有开口部的主面部上，并使从上述光源发射的光束透过，同时使射向上述光检测器的返回光束透过；及光分离装置，与上述光学构件整体设置，用于将从上述光源发射的光束与射向上述光检测器的返回光束分离；在上述光学构件上，整体形成着位于由上述光分离装置分离后射向上述光检测器的返回光束的光路上并用于生成聚焦误差信号的聚焦误差信号生成装置。
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