JP2004233814A

JP2004233814A - ビーム整形光学系、レーザ加工機及び光ピックアップ装置

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Publication number: JP2004233814A
Application number: JP2003024094A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Sakamoto; 勝也坂本
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP4378963B2

Abstract

【課題】設計及び製作が容易で、かつ、コストの削減が可能なビーム整形光学系、このビーム整形光学系を用いたレーザ加工機及び光ピックアップ装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るビーム整形光学系は、アフォーカル系であり、入射光束の光強度分布を光強度が略均一である平坦分布領域を含む分布となるように整形して出射する。ビーム整形光学系は、光源側から順に前群と後群とから構成され、前群及び後群はそれぞれ１枚の非球面レンズからなる。そして、前群の非球面レンズの正弦条件不満足量Ｓ１、屈折力Ｐ１、光軸領域における入射面の曲率半径Ｒ１ｉ、光軸領域における出射面の曲率半径Ｒ１ｏ、後群の非球面レンズの正弦条件不満足量をＳ２について、Ｓ１＞０、Ｓ２≦０、Ｐ１＞０、Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ＜０を満たすことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入射光束の光強度分布を変換して出射するビーム整形光学系、このビーム整形光学系を用いたレーザ加工機及び光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、レーザ光を用いて被加工物を加工するレーザ加工機や、光情報記録媒体（光ディスク）を用いた情報の記録や再生に用いる光ピックアップ装置等に用いられ、光源から出射された光束の光強度分布を変換する光学系（以下、「ビーム整形光学系」という。）に関する技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、ビーム整形光学系を、前群と後群のそれぞれに１枚ずつレンズを配置して構成し、ガウス型の強度分布を有する入射光束に対して、前群のレンズにおいて意図的に球面収差を発生させ、光束の密度を中心部分よりも周辺部分で大きくすることで、出射光束をほぼ均一な強度分布となるように変換して出射する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、光学系を、前群と後群のそれぞれに２枚以上のレンズを配置すると共に、両群のうち少なくとも一方の群において正弦条件を満たさない、つまり、正弦条件不満足量が発生するような構成とすることで、ガウス型等の不均一な強度分布を有する入射光束をほぼ均一な強度分布となるように変換して出射する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許第６２９５１６８号明細書
【特許文献２】
特開昭６３−１８８１１５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１の場合、前群のレンズにおいて意図的に球面収差を発生させるので、後群のレンズにおいてこの球面収差を補正する必要が生じ、レンズ自体及び光学系全体の設計が難しくなるという問題があった。
また、特許文献２の場合、各群が複数枚のレンズで構成されているので、調芯作業に手間がかかるという問題や、コストがかかるという問題があった。
また、特許文献２の図面中には、正弦条件違反量について説明するための模式図として、各群がそれぞれ１枚のレンズからなるビーム整形光学系が表されており、これら前群及び後群のレンズとして、入射面及び出射面が突出した凸レンズが表されている。
しかし、上述のように、特許文献２の図面中の、各群がそれぞれ１枚のレンズからなるビーム整形光学系は、あくまで模式図としてその構成を簡略化して表されているものにすぎず、前群及び後群に１枚ずつレンズを配置することにより光束の強度を均一化する技術が開示されているわけではない。
【０００７】
本発明の課題は、上述の問題を考慮したものであり、設計及び製作が容易で、かつ、コストの削減が可能なビーム整形光学系、このビーム整形光学系を用いたレーザ加工機及び光ピックアップ装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、入射光束の光強度分布を、光強度が略均一である平坦分布領域を含む分布となるように整形して出射するアフォーカル系のビーム整形光学系であって、光源側から順に前群と後群とから構成され、これら前群及び後群がそれぞれ１枚の非球面レンズからなり、前記前群の非球面レンズに関して、光軸からの高さをＨ１、高さＨ１の位置を通過した光束が前記前群と前記後群との間で光軸と成す角をθ１、焦点距離をＦ１、正弦条件不満足量Ｓ１をＳ１＝Ｈ１／（Ｆ１×ｓｉｎθ１）−１、屈折力をＰ１、入射面の近軸の曲率半径をＲ１ｉ、出射面の近軸の曲率半径をＲ１ｏと規定したときに、Ｓ１＞０、Ｐ１＞０、Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ＜０を満たすことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、前群の非球面レンズの正弦条件不満足量Ｓ１を正、屈折力Ｐ１を正、光軸領域における入射面の曲率半径Ｒ１ｉと出射面の曲率半径Ｒ１ｏが共に負であり、かつ、入射面の曲率半径Ｒ１ｉの絶対値と出射面の曲率半径Ｒ１ｏの絶対値とを比較した場合に、入射面の曲率半径Ｒ１ｉの絶対値の方が大きくなるように設定する。
【００１０】
従って、前群の非球面レンズの入射面に等間隔の光束密度で平行光束が入射した場合、出射面側において、光軸から離れた領域の光束密度が大きくなるように（密となるように）、逆に、光軸に近い領域の光束密度が小さくなるように（疎となるように）整形され、出射光束全体の光強度分布がほぼ均一に変換された状態となる。そして、前群の非球面レンズの屈折力Ｐ１が正であることから、前群の非球面レンズからの出射光束は、前群の非球面レンズと後群の非球面レンズの間の光軸上の焦点で一旦集光し、その後、発散しながら後群の非球面レンズに至る。そして、後群の非球面レンズから、光強度分布がほぼ均一に変換された状態を維持したまま平行光として出射される。
このように、前群と後群とをそれぞれ１枚の非球面レンズから構成できるので、調芯作業に要する時間を削減でき、さらに、レンズにかかるコストを抑えることができる。
また、このような効果は、Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ＜０を満たすように前群の非球面レンズを構成することにより得られることが判明した。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のビーム整形光学系であって、前記後群の非球面レンズに関して、入射光束が前記前群と前記後群との間で光軸と成す角をθ２、角度θ２で入射した光束が出射される際の光軸からの距離（高さ）をＨ２、焦点距離をＦ２、正弦条件不満足量Ｓ２をＳ２＝Ｈ２／（Ｆ２×ｓｉｎθ２）−１と規定したときに、Ｓ２≦０を満たすことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１と同様の効果を得られると共に、後群の非球面レンズの正弦条件不満足量Ｓ２を０以下とする。
従って、例えば、正弦条件不満足量Ｓ２をゼロ、即ち正弦条件を満たすように設定することにより、第１レンズで光強度分布が均一に変換された状態で発散光として後群の非球面レンズに入射する光束に対して、光強度分布を変更せずに平行光として出射することができると共に、前群の後群の両非球面レンズの焦点距離の比を変化させることにより、後群の非球面レンズから出射される光束の光束径を容易に変更することが可能となる。
また、例えば、正弦条件不満足量Ｓ２を負に設定することにより、前群の非球面レンズと後群の非球面レンズの両者の協働させて、不均一な光強度分布を有する光束を略均一な光強度分布に変換する効果をより高めることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のビーム整形光学系であって、前記前群の非球面レンズが、該前群の非球面レンズを通過する光束を球面収差が発生しない状態で出射し、前記後群の非球面レンズが、該後群の非球面レンズを通過する光束を球面収差が発生しない状態で出射することを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２と同様の効果を得られると共に、前群と後群の非球面レンズは、光束を球面収差が発生しない状態で出射するので、非球面レンズ自体及びビーム整形光学系全体の設計及び製作が容易となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のビーム整形光学系であって、前記前群の非球面レンズ及び前記後群の非球面レンズが共にプラスチックレンズであることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、プラスチックによりレンズを成形することで、レンズ設計の自由度が増し、ビーム整形光学系の精度を向上させることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のビーム整形光学系であって、前記平坦分布領域とは、出射光束の光強度分布において、光強度の最大値に対して５０％の光強度となる点における光束径をａ、最大値に対して９０％の光強度となる点における光束径をｂと規定したときに、前記光束径ｂの範囲内における光強度の最大値と最小値との差が最大値に対して１０％以内であり、且つ、ｂ／ａ≧０．５を満たす領域を指すことを特徴とする。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項と同様の効果を得られる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のビーム整形光学系を備え、該ビーム整形光学系により整形された出射光束を被加工物上に集光させて該被加工物を加工することを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、レーザ加工機の精度向上、設計及び製造の容易化、コストの削減を達成できる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のビーム整形光学系を備え、該ビーム整形光学系から出射された光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させて情報の再生及び／又は記録を行うことを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれか一項と同様の効果を得られると共に、光ピックアップ装置の精度向上、設計及び製造の容易化、コストの削減を達成できる。
なお、光情報記録媒体とはＣＤ、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＭＤ、ＭＯ、高密度ＤＶＤ等の所定の波長の光束を用いて情報の再生及び／又は記録を行なう一般的な光ディスクを指す。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明のビーム整形光学系の実施の形態について説明する。
本発明に係るビーム整形光学系は、平行光として入射する光束を再び平行光として出射するアフォーカル系を構成し、また、ガウス分布等の不均一な光強度分布を有する入射光束を、略均一な光強度を有するように整形して出射するものであり、具体的には、出射光束の光強度分布中に、光強度が略均一となる領域（平坦分布領域）を有するように光強度を変換するものである。
平坦分布領域とは、図１に示すように、出射光束の光強度分布において、光強度の最大値（ピーク値）に対して５０％の光強度となる点における光束径をａ、最大値に対して９０％の光強度となる点における光束径をｂと規定したときに、光束径ｂの範囲内における光強度の最大値と最小値との差が最大値に対して１０％以内であり、且つ、ｂ／ａ≧０．５を満たす領域を指すものとする。
【００２３】
図２に示すように、ビーム整形光学系１０は光源（図示せず）側から光束の進行方向に沿って位置する前群２０と後群３０とから構成されている。なお、前群２０の前方には絞り４０が配置されている。
前群２０と後群３０はそれぞれプラスチック製の一枚（単玉）の非球面レンズ２１、３１からなる。なお、以下の説明においては、前群２０の非球面レンズ２１を「第１レンズ」と表記し、後群３０の非球面レンズ３１を「第２レンズ」と表記する。
【００２４】
第１レンズ２１の入射面２２は、後述する非球面形状式（数１）で表される、光軸Ｌに対して対称な非球面に形成されており、近軸の曲率半径Ｒ１ｉが負（Ｒ１ｉ＜０）となるように設計されている。
第１レンズ２１の出射面２３も同様に、非球面形状式（数１）で表される、光軸Ｌに対して対称な非球面に形成されており、近軸の曲率半径Ｒ１ｏが負（Ｒ１ｏ＜０）となるように、さらに、曲率半径Ｒ１ｏが曲率半径Ｒ１ｉより小さくなるように（Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ）設計されている。
また、平行光として第１レンズ２１に入射した光束が、第１レンズ２１と第２レンズ３１の間の軸上に合焦するように、第１レンズ２１の屈折力Ｐ１が正（Ｐ１＞０）となるように設計されている。
【００２５】
第２レンズ３１は、非球面レンズであって、光束を平行光として出射できる、即ちコリメート機能を有するものであれば、その入射面３２及び出射面３３の形状は特に限定されるものではない。
本実施の形態においては、入射面３２が光軸Ｌ上の一点を中心とした正の曲率半径を有する球面に形成されており、出射面３３が非球面形状式（数１）で表される、光軸Ｌに対して対称な非球面に形成されている。
【００２６】
また、図１に示すように、第１のレンズに関して、入射光束の光軸Ｌからの距離（高さ）をＨ１、高さＨ１の位置を通過した光束が前群と後群との間で光軸Ｌと成す角をθ１、焦点距離をＦ１とし、正弦条件不満足量Ｓ１を、Ｓ１＝Ｈ１／（Ｆ１×ｓｉｎθ１）−１と規定した場合に、Ｓ１＞０となるように設計されている。
また、第２のレンズに関して、入射光束が前群と後群との間で光軸Ｌと成す角をθ２、角度θ２で入射した光束が出射される際の光軸Ｌからの距離（高さ）をＨ２、焦点距離をＦ２とし、正弦条件不満足量Ｓ２を、Ｓ２＝Ｈ２／（Ｆ２×ｓｉｎθ２）−１と規定した場合に、Ｓ２≦０となるように設計されている。
なお、説明の便宜上、θ１とθ２とを区別して記載したが、実際にはθ１とθ２とは等しい値（θ１＝θ２）となる。
また、光学系を構成するレンズ群を、意図的に正弦条件を満たさないように設計することで光束の強度分布を変更する技術については、例えば特開昭６３−１８８１１５号公報などに開示されており周知であるため、詳しい説明は省略する。
【００２７】
このように、第１レンズ２１の正弦条件不満足量Ｓ１が正となるように設計することにより、第１レンズ２１の入射面２２に等間隔の光束密度で平行光束が入射した場合、出射面２３側において、光軸Ｌから離れた領域の光束密度が大きくなるように（密となるように）、逆に、光軸Ｌに近い領域の光束密度が小さくなるように（疎となるように）整形される。
そして、上述のように第１レンズ２１の屈折力Ｐ１が正であることから、第１レンズ２１を通過した光束は、第１レンズ２１と第２レンズ３１の間の光軸Ｌ上の焦点で一旦集光した後、発散しながら後群３０の第２レンズ３１に至る。
【００２８】
そして、例えば、第２レンズ３１の正弦条件不満足量Ｓ２をゼロに設定する、即ち正弦条件を満たすように設定することにより、第１レンズ２１で光強度分布が均一に変換された状態で発散光として第２レンズ３１に入射する光束に対して、光強度分布を変更せずに平行光として出射することができる。この場合、第１レンズ２１と第２レンズ３１との焦点距離の比を変化させることにより、第２レンズ３１から出射される光束の光束径を容易に変更することが可能となる。
【００２９】
また、例えば、第２レンズ３１の正弦条件不満足量を負に設定することにより、第２レンズ３１を通過する光束の密度を、光軸Ｌから離れた領域において大きくし、光軸Ｌに近い領域において小さくすることができるので、不均一な光強度分布を有する光束を略均一な光強度分布に変換する効果をより高めることができる。
【００３０】
以上のように、本実施の形態で示したビーム整形光学系１０によれば、前群２０と後群３０とをそれぞれ１枚ずつの非球面レンズ（第１レンズ２１及び第２レンズ３１）から構成できるので、調芯作業に要する時間を削減でき、さらに、レンズにかかるコストを抑えることができる。また、このような効果は、Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ＜０を満たすように前群２０の第１レンズ２１を構成することにより得られるものである。
また、第１レンズ２１と第２レンズ３１は、球面収差が発生しない状態で光束を出射するので、レンズ自体及びビーム整形光学系１０全体の設計及び製作が容易となる。また、プラスチックによりレンズを成形するので、レンズ設計の自由度が増し、ビーム整形光学系１０の精度を向上させることができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、第１レンズ２１及び第２レンズ３１をプラスチックレンズであるとしたが、これに限らず、例えばガラスなど、レンズの材料として一般的に用いられているものを使用しても良い。
また、平坦分布領域として、光束径ｂの範囲内における光強度の最大値と最小値との差が最大値に対して１０％以内であり、且つ、ｂ／ａ≧０．５を満たす領域を指すものとしたが、これに限らず、ビーム整形光学系１０を使用する対象や条件に応じて適宜変更可能である。
なお、図示は省略するが、上記ビーム整形光学系１０を光ピックアップ装置に用いるには、第２レンズ３１の後方に対物レンズを配置し、対物レンズからの出射光束を、光情報記録媒体の情報記録面上に集光させ、光情報記録媒体からの反射光を光検出器で読取る構成とすればよい。
【００３２】
【実施例】
次に、ビーム整形光学系の実施例について説明する。
本実施例のビーム整形光学系は、図２に示したものと同様に、光源側から光束の進行方向に沿って配置される前群と後群とから構成され、各群はそれぞれ１枚の非球面レンズ（第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２）を備える。また、第１レンズＬ１の前方に絞りが配置されている。
表１、表２に第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２のレンズデータを示す。
【００３３】
【表１】

【表２】

【００３４】
表１に示すように、本実施例においては、波長５３２ｎｍの光束を使用する。そして、第１レンズＬ１は、焦点距離Ｆ１＝２０．０ｍｍ、入射面（第１面）の近軸の曲率半径が−１．５４８４４ｍｍ、出射面（第２面）の近軸の曲率半径が−２．９０７７７ｍｍに設定されている。
第２レンズＬ２は、焦点距離Ｆ２が４２．０ｍｍ、入射面（第３面）の近軸の曲率半径が３３５．９４８３ｍｍ、出射面（第４面）の近軸の曲率半径が−２４．６５８６ｍｍに設定されている。
なお、表１中のｄｉは第ｉ面から第ｉ＋１面までの光軸方向の距離、ｎｉは波長５３２ｎｍの光束に対する第ｉ面と第ｉ＋１面の間の屈折率を表している。
【００３５】
第１レンズＬ１の入射面及び出射面と第２レンズＬ２の出射面は、それぞれ次式（数１）に表１及び表２に示す係数を代入した数式で規定される、光軸に対して対称な非球面に形成されている。
【００３６】
【数１】

【００３７】
ここで、Ｘ（ｈ）は光軸Ｌ方向の軸（光の進行方向を正とする）、κは円錐係数、Ａ_２ｉは非球面係数である。
【００３８】
図３（ａ）は第１レンズＬ１の正弦条件不満足量を示すグラフ、図３（ｂ）は第２レンズＬ２の正弦条件不満足量を示すグラフである。また、各グラフの縦軸は瞳座標（図３（ａ）は縦軸の１がφ５．０ｍｍに相当し、図３（ｂ）は縦軸の１がφ６．４ｍｍに相当する。）を表している。
図３（ａ）、（ｂ）から、第１レンズＬ１の正弦条件不満足量Ｓ１＞０、第２レンズＬ２の正弦条件不満足量Ｓ２＝０となり、正弦条件不満足量Ｓ１＞０及び正弦条件不満足量Ｓ２≦０の条件を満たしていることが分かる。
【００３９】
図４（ａ）は第１レンズＬ１の球面収差量を示すグラフ、図４（ｂ）は第２レンズＬ２の球面収差量を示すグラフである。また、各グラフの縦軸は瞳座標（図４（ａ）は縦軸の１がφ５．０ｍｍに相当し、図４（ｂ）は縦軸の１がφ６．４ｍｍに相当する。）を表している。
図４（ａ）、（ｂ）から、第１レンズＬ１及び第２レンズＬ２のそれぞれで、出射光束の球面収差がほぼ補正されていることが分かる。
【００４０】
図５（ａ）は、第１レンズＬ１へ入射する前の光束の光強度分布であり、光強度の最大値を１００％とした場合における、光軸からの高さに応じた光強度の変化率を示すグラフであり、入射光束がガウス分布を持つことが分かる。
図５（ａ）より、入射光束の光強度分布において、光強度の最大値に対して５０％の光強度となる点における光束径ａは２．９４ｍｍであり、最大値に対して９０％の光強度となる点における光束径ｂは１．１４ｍｍである。従って、ｂ／ａ＝０．３８８となり、ｂ／ａ≧０．５を要件の一つとする平坦分布領域を持たないことが分かる。
【００４１】
図５（ｂ）は、第２レンズＬ２から出射された光束の光強度分布であり、光強度の最大値を１００％とした場合における、光軸からの高さに応じた光強度の変化率を示すグラフである。
図５（ｂ）より、出射光束の光強度分布において、上記光束径ａは６．２０ｍｍであり、光束径ｂは４．３８ｍｍである。従って、ｂ／ａ＝０．７０６となり、ｂ／ａ≧０．５の要件を満たしている。また、目視により、光束径ｂの範囲内における光強度の最大値と最小値との差が最大値に対して１０％以内であることが分かる。
従って、本発明に係るビーム整形光学系により、不均一な光強度分布を有する入射光束が、光強度分布中に平坦分布領域を有する略均一な光強度に整形され、出射されたことを確認できた。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、ビーム整形光学系を前群と後群とをそれぞれ１枚の非球面レンズから構成できるので、調芯作業に要する時間を削減でき、さらに、レンズにかかるコストを抑えることができる。
また、このような効果は、Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ＜０を満たすように前群の非球面レンズを構成することにより得られることが判明した。
また、前群と後群の非球面レンズは、光束を球面収差が発生しない状態で出射するので、非球面レンズ自体及びビーム整形光学系全体の設計及び製作が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】平坦分布領域を説明するためのグラフである。
【図２】本実施の形態に係るビーム整形光学系の一例を示す平面図である。
【図３】正弦条件不満足量Ｓ１、Ｓ２に関するグラフ（ａ）、（ｂ）である。
【図４】球面収差量に関するグラフ（ａ）、（ｂ）である。
【図５】光強度分布に関するグラフ（ａ）、（ｂ）である。
【符号の説明】
１０ビーム整形光学系
２０前群
２１第１レンズ
３０後群
３１第２レンズ

Claims

入射光束の光強度分布を、光強度が略均一である平坦分布領域を含む分布となるように整形して出射するアフォーカル系のビーム整形光学系であって、
光源側から順に前群と後群とから構成され、これら前群及び後群がそれぞれ１枚の非球面レンズからなり、
前記前群の非球面レンズに関して、光軸からの高さをＨ１、高さＨ１の位置を通過した光束が前記前群と前記後群との間で光軸と成す角をθ１、焦点距離をＦ１、正弦条件不満足量Ｓ１をＳ１＝Ｈ１／（Ｆ１×ｓｉｎθ１）−１、屈折力をＰ１、入射面の近軸の曲率半径をＲ１ｉ、出射面の近軸の曲率半径をＲ１ｏと規定したときに、
Ｓ１＞０
Ｐ１＞０
Ｒ１ｏ＜Ｒ１ｉ＜０
を満たすことを特徴とするビーム整形光学系。
請求項１に記載のビーム整形光学系であって、
前記後群の非球面レンズに関して、入射光束が前記前群と前記後群との間で光軸と成す角をθ２、角度θ２で入射した光束が出射される際の光軸からの距離（高さ）をＨ２、焦点距離をＦ２、正弦条件不満足量Ｓ２をＳ２＝Ｈ２／（Ｆ２×ｓｉｎθ２）−１と規定したときに、
Ｓ２≦０
を満たすことを特徴とするビーム整形光学系。
請求項１又は２に記載のビーム整形光学系であって、
前記前群の非球面レンズが、該前群の非球面レンズを通過する光束を球面収差が発生しない状態で出射し、
前記後群の非球面レンズが、該後群の非球面レンズを通過する光束を球面収差が発生しない状態で出射することを特徴とするビーム整形光学系。
請求項１〜３のいずれか一項に記載のビーム整形光学系であって、
前記前群の非球面レンズ及び前記後群の非球面レンズが共にプラスチックレンズであることを特徴とするビーム整形光学系。
請求項１〜４のいずれか一項に記載のビーム整形光学系であって、
前記平坦分布領域とは、出射光束の光強度分布において、光強度の最大値に対して５０％の光強度となる点における光束径をａ、最大値に対して９０％の光強度となる点における光束径をｂと規定したときに、前記光束径ｂの範囲内における光強度の最大値と最小値との差が最大値に対して１０％以内であり、且つ、ｂ／ａ≧０．５を満たす領域を指すことを特徴とするビーム整形光学系。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のビーム整形光学系を備え、該ビーム整形光学系により整形された出射光束を被加工物上に集光させて該被加工物を加工することを特徴とするレーザ加工機。
請求項１〜５のいずれか一項に記載のビーム整形光学系を備え、該ビーム整形光学系から出射された光束を光情報記録媒体の情報記録面上に集光させて情報の再生及び／又は記録を行うことを特徴とする光ピックアップ装置。