JP2006054003A - ビーム整形レンズ及びこれを用いた光ピックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
半導体レーザ等の光源に対して、省スペースかつ高精度で簡易にアライメントして固定することができるビーム整形レンズを提供すること。
【解決手段】
このビームシェイパ１０によれば、アライメント用の切欠き面１５が外周部１３の一カ所に形成されているので、切欠き面１５の傾斜角度の設定によって、不図示の光源をアライメントして固定するための台座である支持部材（不図示）に対して、ビームシェイパ１０を適宜傾けてアライメントしつつ固定することができる。つまり、ビームシェイパ１０の第１基準方向ＤＲ１を光源光のビーム断面等に合わせて適宜傾斜させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光情報記録媒体に対して記録／再生用の光スポットを形成するための光源光学系に組み込まれるビーム整形レンズ、並びに、かかるビーム整形レンズを備える光源装置及び光ピックアップ装置に関する。

これまで、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc）や、ＨＤ ＤＶＤ等の波長４０５ｎｍ程度の青紫色半導体レーザを使用する高密度ＤＶＤ等の光ディスクに対して情報の再生・記録を行うため、各種光ピックアップ装置が開発・製造されている。かかる光ピックアップ装置に組み込まれる光源として、通常半導体レーザが用いられているが、この半導体レーザから射出されるレーザ光のビーム断面は一般に楕円形となることが多いので、ビーム整形レンズを用いてレーザ光のビーム断面を円形に整形することが行われている（特許文献１参照）。このようなビーム整形レンズとして、例えばアナモルフィックレンズが用いられている（特許文献２参照）。このようなアナモルフィックレンズは、例えば周囲が四角形に加工され、各側面は、レンズ面の基準線方向に対して平行又は垂直方向に平行に延びる。

また、ビーム整形レンズとして、例えば光学面に回折格子を形成した四角形のレンズも用いられている（特許文献２参照）。
特開２００２−２３０８２３号公報 特開２００３−１２１７８０号公報

しかし、上記のような光ピックアップ装置において、光源である半導体レーザを光軸まわりに適宜回転させることにより、半導体レーザの回転位置を対物レンズの駆動系等に対して所望の角度状態に設定したい場合がある。この場合、半導体レーザからのレーザ光のビーム断面形状に合わせて、ビーム整形レンズも光軸のまわりに適宜回転させて対応した角度状態とする必要が生じる。このようにビーム整形レンズを光軸のまわりに回転させて傾斜させる場合、四角形のビーム整形レンズの側面を、半導体レーザ等を取り付けるべきシャーシに対して通常ならば傾けて配置・固定することになるが、この際、安定した高精度の固定は容易でなく、また、ビーム整形レンズの固定に大きな空間を要する。なお、ビーム整形レンズが円形である場合、ビーム整形レンズをシャーシに対して安定して固定することは容易でなく、ビーム整形レンズを固定する際の作業性が低下する。

そこで、本発明は、半導体レーザ等の光源に対して、省スペースかつ高精度で簡易にアライメントして固定することができるビーム整形レンズを提供することを目的とする。

また、本発明は、上述のビーム整形レンズを用いた光源装置や、これを組み込んだ小型で高精度の光ピックアップ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係るビーム整形レンズは、（ａ）対象光のビーム断面の整形を可能にする少なくとも１つの非回転対称型のレンズ面と、（ｂ）レンズ面の周囲に設けた外周部と、（ｃ）外周部の少なくとも一部に形成されたアライメント用の平坦な切欠き面とを備える。

上記ビーム整形レンズでは、アライメント用の平坦な切欠き面が外周部の少なくとも一部に形成されているので、切欠き面のレンズ面に対する角度（方位）や位置の設定によって、半導体レーザ等の光源を取り付けるべき支持部材に対して、ビーム整形レンズを所望の程度に傾けてアライメントしつつ配置・固定することができる。つまり、ビーム整形レンズをその切欠き面が支持部材の基準面に当接するように支持部材上に載置して周囲から固定するだけの省スペースかつ簡単な固定方法によって、ビーム整形レンズを光軸のまわりに所望量だけ正確に回転させた状態に保持することができる。

本発明の具体的な態様又は側面では、上記ビーム整形レンズにおいて、切欠き面が、レンズ面の曲率基準方向に対して垂直若しくは平行を除いた所定の傾斜角度に設定されている。この場合、レンズ面の曲率基準方向が光源を取り付けるべき支持部材の基準面に対して所定の傾きを有するものとなり、レンズ面の曲率基準方向を支持部材の基準面に対して簡易に所望の回転方向に設定することができる。

また、本発明の別の具体的な態様では、外周部が、レンズ面の曲率基準方向に長辺又は短辺を一致させた四角柱の側面の少なくとも一部に対応し、切欠き面が、一対の隣接する側面間に形成されるとともに両側面の一方に対して所定の傾斜角度にカットされた少なくとも１つの平面部である。この場合、対象光のビーム断面に対応させて四角柱の側面の少なくとも一部に対応するように外周部が設けられており、対象光を効率よくビーム整形レンズに取り込むことができる。

また、本発明の別の具体的な態様では、レンズ面が、シリンドリカル面又はトーリック面である。この場合、対象光のビーム断面形状に応じて適正なビーム整形が可能になる。

また、本発明の別の具体的な態様では、所定の傾斜角度が、４５°又は６０°である。このような傾斜角度とすることにより、半導体レーザ等の光源を支持部材の基準面に対して４５°又は６０°傾けて取り付ける場合に対応できる。

また、本発明の別の具体的な態様では、切欠き面が、一対の隣接する側面間に形成される複数の平面部である。この場合、比較的近接して配置される複数の平面部によって２段階以上の回転位置又は回転方向でビーム整形レンズを固定することができる。

また、本発明の別の具体的な態様では、切欠き面が、複数対の隣接する側面間にそれぞれ形成される複数の平面部である。この場合、比較的離間して配置される複数の平面部によって２段階以上の回転位置又は回転方向でビーム整形レンズを固定することができる。

また、本発明に係る光源装置は、（ａ）略楕円のビーム断面を有する光源光を発生する光源と、（ｂ）光源光を対象光としてビーム断面を整形する上述の本発明に係るビーム整形レンズと、（ｃ）光源を光軸まわりの所定の第１回転位置に保持する第１保持部と、ビーム整形レンズの切欠き面を基準面を利用して支持することによって当該ビーム整形レンズを光軸まわりの所定の第２回転位置に保持するとともに光軸に沿った所定位置に保持する第２保持部とを有する保持手段とを備える。

上記光源装置では、本発明に係るビーム整形レンズを用いており、これに形成した切欠き面の角度の設定によって、半導体レーザ等の光源を取り付ける保持手段に対して、ビーム整形レンズを所望の程度に傾けて配置・固定することができる。よって、高精度で小型の光源装置を提供することができる。

また、本発明の具体的な態様では、ビーム整形レンズを経た光源光を平行光束とするコリメータレンズをさらに備える。この場合、ビーム断面を整形するだけでなく平行光束とした光源光を得ることができる。

また、本発明に係る光ピックアップ装置は、（ａ）上述の本発明に係る光源装置と、（ｂ）光源装置からの光源光を集光して、光情報記録媒体の記録面上に、光情報の記録及び／又は再生用の光スポットを形成する対物レンズとを備える。

上記光ピックアップ装置では、本発明に係る光源装置を用いており、光源の光軸回りの回転角度に関わらず、光源とビーム整形レンズとの角度を対応させつつこれらを簡易かつ高精度に固定することができるので、所望の特性の光スポットを高精度で形成することができ、光情報の記録及び／又は再生の精度を簡易に向上させることができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るビーム整形レンズであるビームシェイパの構造を説明する図である。図１（ａ）は、ビームシェイパ１０の斜視図であり、図１（ｂ）は、ビームシェイパ１０の平面図である。

このビームシェイパ１０は、非回転対称型の第１レンズ面１１と、この第１レンズ面１１に対向して配置される非回転対称型の第２レンズ面１２と、両レンズ面１１，１２の周囲に設けられた外周部１３とを備え、外周部１３の一部には、アライメント用の突き当て面である平坦な切欠き面１５が形成されている。

第１レンズ面１１は、例えばトーリック面であり、光軸ＯＡを含み互いに直交する２つの仮想的な断面Ｓ１，Ｓ２のうち一方の断面Ｓ１に垂直な第１基準方向ＤＲ１と、他方の断面Ｓ２に垂直な第２基準方向ＤＲ２との２方向に関して異なる曲率を有するものとなっている。この場合、断面Ｓ１と交わる主経線ＭＥ１は最大の曲率を有し、断面Ｓ２と交わる主経線ＭＥ２は最小の曲率を有することになる。つまり、両基準方向ＤＲ１，ＤＲ２は、第１レンズ面１１の曲率に関する基準方向（つまり、曲率基準方向）となっている。

なお、第１レンズ面１１は、トーリック面に限らず、その特殊な態様とも言えるシリンドリカル面等とすることができる。この場合、ビームシェイパ１０は、シリンドリカルレンズとなり、シリンドリカル面の母線方向及びこれに直交する方向を第１レンズ面１１の上記基準方向ＤＲ１，ＤＲ２と一致させることになる。また、第１レンズ面１１は、トーリック面、球面、シリンドリカル面等に非球面成分を付与したものとすることもできる。

第２レンズ面１２も、第１レンズ面１１と同様に、トーリック面とすることができ、第１基準方向ＤＲ１と第２基準方向ＤＲ２との２方向に関して異なる曲率を有するものとなっている。なお、第２レンズ面１２は、トーリック面に限らず、球面、シリンドリカル面、平坦面等の各種凹凸面とすることができる。また、第２レンズ面１２は、トーリック面、球面、シリンドリカル面等に非球面成分を付与したものとすることもできる。

外周部１３は、四角柱の側面に対応するものであり、一対の対向する長辺側側面１３ａ，１３ｂと、一対の対向する短辺側側面１３ｃ，１３ｄとを備える。両長辺側側面１３ａ，１３ｂは、ともに第１基準方向ＤＲ１に平行で、光軸ＯＡからの距離が互いに等しくなっている。また、短辺側側面１３ｃ，１３ｄは、ともに第２基準方向ＤＲ２に平行で、光軸ＯＡからの距離が互いに等しくなっている。なお、この場合、外周部１３の各側面１３ａ〜１３ｄが第１レンズ面１１の縁に直接形成されているが、第１レンズ面１１の周囲に環状のフランジ部を設け、その周囲に各側面１３ａ〜１３ｄを設けることもできる。

切欠き面１５は、外周部１３において、一対の隣接する側面である長辺側側面１３ｂと短辺側側面１３ｄとの間に設けた平坦部であり、短辺側側面１３ｄに対して４５゜の傾斜角度でカットされた断面に相当し、光軸ＯＡから距離ｄだけ離れて光軸ＯＡと平行に延びている。この切欠き面１５は、ビームシェイパ１０を支持するための支持部材（不図示）の基準面に当接し、この基準面に対してビームシェイパ１０すなわち基準方向ＤＲ１を４５゜傾けて保持する。

以上説明したビームシェイパ１０において、切欠き面１５の短辺側側面１３ｄに対する傾斜角度は、４５゜に限らず、例えば３０゜、６０゜等、ビームシェイパ１０を組み込む光源装置の仕様に応じて適宜設定することができる。

図２は、図１に示すビームシェイパ１０の製造装置と製造方法との一例を説明する図である。図２（ａ）は、製造装置５０の側面構造を説明する断面図であり、図２（ｂ）は、製造装置５０の一部の平面構造を説明する断面図である。この製造装置５０は、プレス成形装置であり、下型５１と、上型５２と、複数の制限部材５３，５４，５５，５６，５７とを備える。

下型５１と上型５２には、それぞれ光学型面５１ａ，５２ａが形成されており、ビームシェイパ１０の一対のレンズ面１１，１２にそれぞれ対応する表面形状を有する。また、制限部材５３，５４，５５，５６，５７は、ビームシェイパ１０の外周部１３を成形するためのもので、これらを組み合わせることによって、下型５１及び上型５２の間に空間が形成される。なお、これらのうち、４つの制限部材５３，５４，５５，５６は、ビームシェイパ１０の各側面１３ａ〜１３ｄの成形に寄与する部分であり、残った１つの制限部材５７は、アライメント用の切欠き面１５の成形に寄与する部分である。

図２の製造装置を用いてビームシェイパ１０を製造する場合、まず下型５１上に図２（ｂ）に示すように制限部材５３，５４，５５，５６，５７を配置することによって五角柱状の窪みを形成する。この状態で、目的とするビームシェイパ１０の形状に略等しい形状や体積を有するブランク材を、下型５１や制限部材５３〜５７で形成された窪み中に詰める。その後、下型５１や制限部材５３〜５７を適当な温度に加熱して、ブランク材を軟化させる。次に、上型５２を適当な力で制限部材５３〜５７や下型５１に対して押し付ける。これにより、両型５１，５２と制限部材５３〜５７との間に型空間を形成することができ、この型空間中に閉じ込めたブランク材をビームシェイパ１０に成形することができる。なお、ブランク材は、ガラス溶融体、或いは軟化したガラス材等に置き換えることができ、この場合も、ビームシェイパ１０を型成形によって一度に製造することができる。

以上の説明では、ビームシェイパ１０の切欠き面１５を型成形によって光学面とともに一括して作製しているが、切欠き面１５の無いビームシェイパを成形型によってまず作製し、このようなビームシェイパに対し研削、研磨等によって切欠き面１５を後から付与することもできる。また、ビームシェイパ１０の光学面や切欠き面１５を含む全体を、ガラス材の研削、研磨等によって多段階の工程で製造することもできる。

以上説明した第１実施形態のビームシェイパ１０によれば、アライメント用の切欠き面１５が外周部１３の一カ所に形成されているので、切欠き面１５の傾斜角度の設定によって、不図示の光源をアライメントして固定するための台座である支持部材（不図示）に対して、ビームシェイパ１０を適宜傾けてアライメントしつつ固定することができる。つまり、ビームシェイパ１０の第１基準方向ＤＲ１をこれに入射する光源光のビーム断面等に合わせて適宜傾斜させることができる。

〔第２実施形態〕
図３（ａ）〜（ｃ）、及び、図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態のビームシェイパの構造を説明する平面図である。

図３（ａ）のビームシェイパ１１０は、図１に示す第１実施形態のビームシェイパ１０を変形したものであり、共通する部分には同一の符合を付しており、特に説明しない部分は第１実施形態のビームシェイパ１０と同様である。このビームシェイパ１１０は、アライメント用に２つの切欠き面１５，１１６を有している。第１実施形態と共通する切欠き面１５に対向して配置される追加の切欠き面１１６は、一対の隣接する側面１３ａ，１３ｃの間に設けた平坦部であり、短辺側側面１３ｃに対して４５゜の傾斜角度でカットされた断面に相当する。なお、切欠き面１５は、ビーム成形に支障を来さない範囲で、小型化のために最大限切欠いたような形状としている。ここでは、切欠き面１１６から光軸ＯＡまでの距離も、切欠き面１５から光軸ＯＡまでの距離と等しくなっているが、両距離が異なっていてもかまわない。この場合、一対の切欠き面１５，１１６に対応する２つの回転角度にビームシェイパ１１０を傾斜させて固定することができる。

図３（ｂ）のビームシェイパ２１０も、図１に示す第１実施形態のビームシェイパ１０を変形したものである。このビームシェイパ２１０は、アライメント用に２つの切欠き面１５，２１７を有している。切欠き面１５に対向して配置される追加の切欠き面２１７は、一対の隣接する側面１３ａ，１３ｃの間に設けた平坦部であり、短辺側側面１３ｃに対して６０゜の傾斜角度でカットされた断面に相当する。なお、両切欠き面１５，２１７から光軸ＯＡまでの距離も上述と同様に等しくなっているが、これらの距離を等しくする必要は必ずしもない。この場合、一対の切欠き面１５，２１７に対応する２種類の回転角度にビームシェイパ２１０を傾斜させて固定することができる。

図３（ｃ）のビームシェイパ３１０は、図１に示す第１実施形態のビームシェイパ１０を変形したものである。このビームシェイパ３１０は、アライメント用に３つの切欠き面１５，３１８，３１９を有している。切欠き面１５に対向して配置される追加の切欠き面３１８は、一対の隣接する側面１３ａ，１３ｃの間に設けた平坦部であり、短辺側側面１３ｃに対して６０゜の傾斜角度でカットされた断面に相当する。もう１つの追加の切欠き面３１９も、一対の隣接する側面１３ａ，１３ｃの間に設けた平坦部であるが、短辺側側面１３ｃに対して３０゜の傾斜角度でカットされた断面に相当する。なお、これら切欠き面１５，３１８，３１９から光軸ＯＡまでの距離も上述と同様に等しくなっているが、これらの距離を等しくする必要は必ずしもない。この場合、これら切欠き面１５，３１８，３１９に対応する３種類の回転角度にビームシェイパ３１０を傾斜させて固定することができる。

図４（ａ）のビームシェイパ４１０も、図１に示す第１実施形態のビームシェイパ１０を変形したものであり、アライメント用に２つの切欠き面１５，４１７を有している。切欠き面１５に隣接して配置される追加の切欠き面４１７は、一対の隣接する側面１３ｂ，１３ｃの間に設けられており、短辺側側面１３ｃに対して４５゜の傾斜角度でカットされた断面に相当する。この場合、一対の切欠き面１５，４１７に対応する２つの回転角度にビームシェイパ４１０を傾斜させて固定することができる。

図４（ｂ）のビームシェイパ５１０は、図３（ａ）又は４（ａ）に示すビームシェイパ１１０，４１０を変形したものである。このビームシェイパ５１０は、各コーナに、４つの切欠き面１５，１１６，４１７，５１８を有している。この場合、４つの切欠き面１５，１１６，４１７，５１８に対応する４つの回転角度にビームシェイパ５１０を傾斜させて固定することができる。

以上説明したビームシェイパ１１０，２１０，３１０，４１０，５１０において、切欠き面１５，１１６，２１７，３１８，３１９，４１７，５１８の傾斜角度は、例示の４５゜、３０゜、６０゜に限らず、ビームシェイパ１０，１１０，２１０，３１０を組み込む光源装置の仕様に応じて適当な角度に設定することができる。

〔第３実施形態〕
図５は、第３実施形態に係る光源装置の構造を説明する側面図である。第３実施形態の光源装置２０は、第１実施形態のビームシェイパを利用したものであり、光ピックアップ装置に組み込まれる。

光源装置２０は、半導体レーザＬＤ１と、ビームシェイパ１０と、コリメータＣＬと、これらを相互に固定するための保持手段であるシャーシ２４とを備える。半導体レーザＬＤ１は、不図示の光ディスク上に形成すべき光スポットの元となる光源光としてレーザ光を発生する。この半導体レーザＬＤ１は、シャーシ２４に設けた第１保持部である直立部２４ａに形成された開口２４ｂに挿入された状態で接着剤等によって固定される。ビームシェイパ１０は、半導体レーザＬＤ１からの楕円断面のレーザ光を整形して円形断面のビームに変換する。このビームシェイパ１０は、シャーシ２４に設けた台座部２４ｃに形成された基準面２４ｄに接着剤２６によって固定される。台座部２４ｃと接着剤２６は、ビームシェイパ１０を固定するための第２保持部である。この際、ビームシェイパ１０の切欠き面１５が基準面２４ｄに当接する。コリメータＣＬは、ビームシェイパ１０を経た円形断面のレーザ光を平行光束に変換するためのコリメータレンズである。このコリメータＣＬは、ホルダ２８を介してシャーシ２４の台座部２４ｃ上に載置された状態で、接着剤等によってシャーシ２４に固定される。なお、この場合、ホルダ２８を用いてコリメータＣＬをシャーシ２４に固定しているが、ホルダ２８を介することなくコリメータＣＬを直接シャーシ２４に固定することもできる。

図６は、シャーシ２４に対するビームシェイパ１０の固定を説明する図である。ビームシェイパ１０の切欠き面１５をシャーシ２４の基準面２４ｄ上に載置した場合、ビームシェイパ１０の主経線ＭＥ１，ＭＥ２は、基準面２４ｄに対して４５°の角度で傾斜又は回転した状態となっている（第１の回転位置）。一方、半導体レーザＬＤ１（図５参照）から射出されるレーザ光は、楕円断面のビーム径ＢＤを有している。半導体レーザＬＤ１は、４５°回転した状態でシャーシ２４に固定されており、ビーム径ＢＤの長軸Ａ１は、主経線ＭＥ１と同一方向に延び、ビーム径ＢＤの短軸Ａ２は、主経線ＭＥ２と同一方向に延びる（第２の回転位置）。つまり、図からも明らかなように、ビームシェイパ１０の第１基準方向ＤＲ１をビーム径ＢＤの長軸Ａ１の方向に一致させることができる。なお、以上の説明では、半導体レーザＬＤ１が通常の場合と異なり４５゜回転しており、レーザ光のビーム径ＢＤの長軸Ａ１も４５゜回転しているが、半導体レーザＬＤ１や長軸Ａ１の回転位置若しくは回転量は、適宜変更することができ、これに合わせて、ビームシェイパ１０の切欠き面１５の傾斜角度を変化させることにより、ビームシェイパ１０の第１基準方向ＤＲ１を、ビーム径ＢＤの長軸Ａ１に対して正確に一致させることができる。

以下、図５等に示す光源装置２０の組立工程中、ビームシェイパ１０のアライメント及び固定について説明する。まず、シャーシ２４の基準面２４ｄ上にビームシェイパ１０を載置する。この際、切欠き面１５を下側にして、切欠き面１５を基準面２４ｄに当接させることにより、ビームシェイパ１０のＸ方向のアライメントが自動的に達成され、ビームシェイパ１０の光軸ＯＡまわりの回転位置つまり傾斜角度が目標値に設定される。ビームシェイパ１０のＺ方向及びＹ方向の位置合わせは、半導体レーザＬＤ１を点灯してコリメータＣＬによる結像状態を確認しつつ調整する。具体的には、コリメータＣＬからの射出光の非点収差が最小になるようにビームシェイパ１０のＺ方向の位置決めを行う。また、コリメータＣＬからの射出光の方向からビームシェイパ１０のＹ方向の位置決めを行う。以上のようにして、ビームシェイパ１０のシャーシ２４に対するアライメントが終了した段階で、ビームシェイパ１０の下部に接着剤２６を供給して固化させる。これにより、ビームシェイパ１０がアライメントされた状態でシャーシ２４上に半永久的に固定される。なお、以上の説明では、ビームシェイパ１０のアライメント後に接着剤２６を供給して固化させているが、ビームシェイパ１０のアライメント前から接着剤を切欠き面１５と基準面２４ｄとの間に供給しておき、アライメント後に接着剤を硬化させることもできる。

なお、以上の光源装置２０は、第１実施形態のビームシェイパ１０を組み込むものとして説明したが、ビームシェイパ１０に代えて、第２実施形態のビームシェイパ１１０，２１０，３１０を用いることができる。この際、ビームシェイパ１１０，２１０，３１０のシャーシ２４に対する傾きは、例えば４５゜、３０゜、６０゜等になって、半導体レーザＬＤ１の回転角度に一致させることができる。

また、ビームシェイパ１０，１１０，２１０，３１０は、コリメータＣＬと独立に設ける必用はなく、例えばビームシェイパ１０，１１０，２１０，３１０を厚肉のレンズとするとともに、その一方の光学面を球面レンズとし、その他方の光学面をトーリックレンズ等とすることによって、コリメート機能をもたせてコリメータＣＬを不要とすることもできる。

〔第４実施形態〕
図７は、第４実施形態に係る光ピックアップ装置の構造を説明する側面図である。第４実施形態の光ピックアップ装置５００は、第２実施形態の光源装置を組み込んだものである。

本実施形態の光ピックアップ装置５００は、規格が互いに異なる３種類の光ディスク（高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ及びＣＤ）に対して互換性を持ち、これらの光ディスクに情報を記録／再生することが可能に構成されたものである。

光ピックアップ装置５００は、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３と、ビームシェイパＳＨと、コリメータＣＬと、ビームスプリッタＢＳ１，ＢＳ２，ＢＳ３，ＢＳ４，ＢＳ５と、シリンドリカルレンズＬ１１，Ｌ２１，Ｌ３１と、レンズＬ１２，Ｌ２２，Ｌ３２と、光検出器ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３と、対物レンズユニット６０と、２次元アクチュエータ７０とを備える。対物レンズユニット６０は、対物レンズや回折レンズを内蔵しており、光ピックアップ装置５００に可動な状態で取り付けられる。なお、この光ピックアップ装置５００において、半導体レーザＬＤ１と、ビームシェイパＳＨと、コリメータＣＬとからなる光源装置２０として、図５に示す第３実施形態の光源装置２０を用いることができる。この際、図７のビームシェイパＳＨは、図５のビームシェイパ１０や、図３又は図４のビームシェイパ１１０，２１０，３１０，４１０，５１０に対応しており、半導体レーザＬＤ１等とともにシャーシ２４に固定される。

この光ピックアップ装置５００では、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤのそれぞれについて、半導体レーザＬＤ１から出射された波長４００〜４１０ｎｍのレーザ光Ｌ１、半導体レーザＬＤ２から出射された波長６５０〜６６０ｎｍのレーザ光Ｌ２、半導体レーザＬＤ３から出射された波長７８０〜８００ｎｍのレーザ光Ｌ３によって、高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤ用の各光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３の情報記録面から情報を読み取るように構成されている。

高密度ＤＶＤ用の光ディスクＤ１にデータを記録／再生する場合には、半導体レーザＬＤ１から出射された波長４００〜４１０ｎｍのレーザ光Ｌ１がビームシェイパＳＨを通過して整形され、コリメータＣＬによって平行光にされ、ビームスプリッタＢＳ１を経た後、ビームスプリッタＢＳ４，ＢＳ５を通過して対物レンズユニット６０へ向かう。そして、対物レンズユニット６０により、透明保護基板を有する光ディスクＤ１の情報記録面Ｍ１にレーザ光Ｌ１が集光して光スポットが形成される。

情報記録面Ｍ１で情報ピットにより変調されて反射したレーザ光Ｌ１は、再び対物レンズユニット６０、ビームスプリッタＢＳ５，ＢＳ４を経て、ビームスプリッタＢＳ１で反射され、シリンドリカルレンズＬ１１により非点収差が与えられ、凸レンズＬ１２を経て、光検出器ＰＤ１上へ入射する。光検出器ＰＤ１から出力される信号を用いることにより、光ディスクＤ１に記録された情報の読み取り信号が得られる。

ＤＶＤ用の光ディスクＤ１にデータを記録／再生する場合には、半導体レーザＬＤ２から出射された波長６５０〜６６０ｎｍのレーザ光Ｌ２がビームスプリッタＢＳ２を通過し、ビームスプリッタＢＳ４で反射されビームスプリッタＢＳ５を通過して対物レンズユニット６０へ向かう。そして、対物レンズユニット６０により、透明保護基板を有する光ディスクＤ２の情報記録面Ｍ２にレーザ光Ｌ２が集光する。

情報記録面Ｍ２で情報ピットにより変調されて反射したレーザ光Ｌ２は、再び対物レンズユニット６０、ビームスプリッタＢＳ５を経て、ビームスプリッタＢＳ４、ＢＳ２で反射され、シリンドリカルレンズＬ２１により非点収差が与えられ、凹レンズＬ２２を経て、光検出器ＰＤ２上へ入射する。光検出器ＰＤ２から出力される信号を用いることにより、光ディスクＤ２に記録された情報の読み取り信号が得られる。

ＣＤ用の光ディスクＤ３にデータを記録／再生する場合には、半導体レーザＬＤ３から出射された波長７８０〜８００ｎｍのレーザ光Ｌ３がビームスプリッタＢＳ３を通過し、ビームスプリッタＢＳ５で反射されて対物レンズユニット６０へ向かう。そして、対物レンズユニット６０により、透明保護基板を有する光ディスクＤ３の情報記録面Ｍ３にレーザ光Ｌ３が集光する。

情報記録面Ｍ３で情報ピットにより変調されて反射したレーザ光Ｌ３は、再び対物レンズユニット６０、ビームスプリッタＢＳ５，ＢＳ３で反射され、シリンドリカルレンズＬ３１により非点収差が与えられ、凹レンズＬ３２を経て、光検出器ＰＤ３上へ入射する。光検出器ＰＤ３から出力される信号を用いることにより、光ディスクＤ３に記録された情報の読み取り信号が得られる。

高密度ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤの記録／再生時には、光検出器ＰＤ１，ＰＤ２，ＰＤ３上でのスポットの形状変化、位置変化による光量変化を検出して、合焦検出やトラック検出を行う。この検出結果に基づいて、２次元アクチュエータ７０が、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を光ディスクＤ１，Ｄ２，Ｄ３の情報記録面Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３上に結像するように対物レンズユニット６０を移動させ、また、半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が所定のトラックに結像するように対物レンズユニット６０を移動させる。

以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記第１実施形態では、ビームシェイパ１０の外周部１３の４側面１３ａ〜１３ｄ間の１つ又は２つの隅部に、１以上の切欠き面１５，１１６，２１７，３１８，３１９を設けているが、４側面１３ａ〜１３ｄ間の３つ又は４つの隅部に３以上の切欠き面を設けることもできる。

また、上記第１実施形態では、図１等に示すように、ビームシェイパ１０の第１レンズ面１１の基準方向ＤＲ１，ＤＲ２を４側面１３ａ〜１３ｄの延びる方向と一致させているが、第１レンズ面１１の基準方向ＤＲ１，ＤＲ２すなわち曲率の基準方向（シリンドリカル面の場合、母線等の方向）は、４側面１３ａ〜１３ｄに対して適当な角度だけ傾斜したものとすることができる。

また、上記第１実施形態では、ビームシェイパ１０等をガラスで形成されるものとして説明したが、ビームシェイパ１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０は、プラスチック等から形成することができる。

また、上記第３実施形態では、図５等に示すように、ビームシェイパ１０の第１基準方向ＤＲ１をビーム径ＢＤの長軸Ａ１の方向に一致させているが、ビームシェイパ１０の第１基準方向ＤＲ１と、ビーム径ＢＤの長軸Ａ１の方向との間に０゜でない一定の角度関係を持たせることもできる。

また、上記第４実施形態では、３種類の光ディスクに対して互換性を有する光ピックアップ装置５００について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば光源装置２０、ビームスプリッタＢＳ１、レンズＬ１１，Ｌ１２、光検出器ＰＤ１、対物レンズユニット６０、及び２次元アクチュエータ７０からなり、１種類の光ディスクに対して再生等を行う光ピックアップ装置とすることもできる。

また、上記第４実施形態では、単一のレーザ光Ｌ１の光路にのみ本実施形態のビームシェイパ１０等を組み込んでいるが、他のレーザ光Ｌ２，Ｌ３の光路上に本実施形態のビームシェイパ１０等を組み込むことができる。

また、上記第４実施形態では、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に対して個別の光路を設けているが、例えば近接した一対の発光面から一対のレーザ光Ｌ１，Ｌ２を発生することができる２波長レーザ、或いは３つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３発生することのできる３波長レーザを用いた光源装置においても、本実施形態のビームシェイパ１０等を組み込むことによって、光源装置の小型化を図ることができ、組立の作業性を確保することができる。

第１実施形態に係るビーム整形レンズの構造を説明する図である。 （ａ）、（ｂ）は、図１に示すビームシェイパの製造装置と製造方法とを説明する図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態のビームシェイパの構造を説明する平面図である。 （ａ）、（ｂ）は、第２実施形態のビームシェイパの構造を説明する平面図である。 第３実施形態に係る光源装置の構造を説明する側面図である。 シャーシに対するビームシェイパの固定を説明する図である。 第４実施形態に係る光ピックアップ装置を説明する図である。

符号の説明

１０…ビームシェイパ、１１０，２１０，３１０…ビームシェイパ、 １１…第１レンズ面、 １２…第２レンズ面、 １３…外周部、 １３ａ〜１３ｄ…側面、 １５…切欠き面、 １１６，２１７，３１８，３１９…切欠き面、 ２０…光源装置、 ２４…シャーシ、 ２６…接着剤

Claims (10)

1. 対象光のビーム断面の整形を可能にする少なくとも１つの非回転対称型のレンズ面と、
   前記レンズ面の周囲に設けた外周部と、
   前記外周部の少なくとも一部に形成されたアライメント用の平坦な切欠き面と
   を備えるビーム整形レンズ。
2. 前記切欠き面は、前記レンズ面の曲率基準方向に対して垂直若しくは平行を除いた所定の傾斜角度に設定されていることを特徴とする請求項１記載のビーム整形レンズ。
3. 前記外周部は、前記レンズ面の曲率基準方向に長辺又は短辺を一致させた四角柱の側面の少なくとも一部に対応し、前記切欠き面は、一対の隣接する側面間に形成されるとともに両側面の一方に対して前記所定の傾斜角度にカットされた少なくとも１つの平面部であることを特徴とする請求項２記載のビーム整形レンズ。
4. 前記レンズ面は、シリンドリカル面又はトーリック面であることを特徴とする請求項３記載のビーム整形レンズ。
5. 前記所定の傾斜角度は、４５°又は６０°であることを特徴とする請求項３記載のビーム整形レンズ。
6. 前記切欠き面は、前記一対の隣接する側面間に形成される複数の平面部であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項記載のビーム整形レンズ。
7. 前記切欠き面は、複数対の隣接する側面間にそれぞれ形成される複数の平面部であることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項記載のビーム整形レンズ。
8. 略楕円のビーム断面を有する光源光を発生する光源と、
   前記光源光を対象光としてビーム断面を整形する請求項１から請求項７のいずれか一項記載のビーム整形レンズと、
   前記光源を光軸まわりの所定の第１回転位置に保持する第１保持部と、前記ビーム整形レンズの前記切欠き面を基準面を利用して支持することによって当該ビーム整形レンズを前記光軸まわりの所定の第２回転位置に保持するとともに前記光軸に沿った所定位置に保持する第２保持部とを有する保持手段と
   を備える光源装置。
9. 前記ビーム整形レンズを経た前記光源光を平行光束とするコリメータレンズをさらに備えることを特徴とする請求項８記載の光源装置。
10. 請求項８及び請求項９のいずれか一項記載の光源装置と、
    前記光源装置からの光源光を集光して、光情報記録媒体の記録面上に、光情報の記録及び／又は再生用の光スポットを形成する対物レンズと
    を備える光ピックアップ装置。
    

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