JP2000304993A - カップリングレンズおよび光ピックアップ装置 - Google Patents
カップリングレンズおよび光ピックアップ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】カップリングレンズの、光ピックアップハウジ
ングへの配備を容易ならしめる。 【解決手段】半導体レーザ１０から放射される発散性の
光束をカップリングレンズ１４と対物レンズ１８を介し
て光記録媒体２０の記録面２１に光スポットとして集光
し、光記録媒体２０に対して情報の記録・再生・消去の
１以上を行う光ピックアップ装置に用いられるカップリ
ングレンズ１４であって、１種の材質により単体に形成
され、両面が非球面であり、光軸に直交し且つ互いに直
交する２方向に異なる正の焦点距離を有し、半導体レー
ザから放射される光束の楕円強度分布の短軸方向が、異
なる焦点距離のうちの長い方の方向と一致するように、
光ピックアップ装置内に配備され、且つ、レンズ周面部
に光軸に平行な１以上の平坦部１４Ａを有する。
ングへの配備を容易ならしめる。 【解決手段】半導体レーザ１０から放射される発散性の
光束をカップリングレンズ１４と対物レンズ１８を介し
て光記録媒体２０の記録面２１に光スポットとして集光
し、光記録媒体２０に対して情報の記録・再生・消去の
１以上を行う光ピックアップ装置に用いられるカップリ
ングレンズ１４であって、１種の材質により単体に形成
され、両面が非球面であり、光軸に直交し且つ互いに直
交する２方向に異なる正の焦点距離を有し、半導体レー
ザから放射される光束の楕円強度分布の短軸方向が、異
なる焦点距離のうちの長い方の方向と一致するように、
光ピックアップ装置内に配備され、且つ、レンズ周面部
に光軸に平行な１以上の平坦部１４Ａを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はカップリングレン
ズおよびこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
ズおよびこれを用いた光ピックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体レーザからの光束をカップリング
レンズにより以後の光学系にカップリングし、カップリ
ングされた光束を対物レンズにより、ＣＤやＤＶＤ等の
光記録媒体の記録面に光スポットとして集光し、記録媒
体に対して情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピ
ックアップ装置は広く知られている。半導体レーザから
の発散性の光束を以後の光学系にカップリングするカッ
プリングレンズとして、ビーム整形機能を有し、単体の
レンズとして構成されたものの使用が意図されている。
レンズにより以後の光学系にカップリングし、カップリ
ングされた光束を対物レンズにより、ＣＤやＤＶＤ等の
光記録媒体の記録面に光スポットとして集光し、記録媒
体に対して情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピ
ックアップ装置は広く知られている。半導体レーザから
の発散性の光束を以後の光学系にカップリングするカッ
プリングレンズとして、ビーム整形機能を有し、単体の
レンズとして構成されたものの使用が意図されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の如
きカップリングレンズの、光ピックアップハウジングへ
の配備を容易ならしめることを課題とする。この発明は
また、光ピックアップ装置の小型化、低コスト化、組立
ての容易化を課題とする。
きカップリングレンズの、光ピックアップハウジングへ
の配備を容易ならしめることを課題とする。この発明は
また、光ピックアップ装置の小型化、低コスト化、組立
ての容易化を課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明のカップリング
レンズは「半導体レーザから放射される発散性の光束を
カップリングレンズと対物レンズを介して光記録媒体の
記録面に光スポットとして集光し、上記光記録媒体に対
して情報の記録・再生・消去の１以上（即ち、記録また
は再生または消去、記録と再生、記録と消去、再生と消
去または記録と再生と消去）を行う光ピックアップ装置
に用いられるカップリングレンズ」であって、以下の点
を特徴とする。即ち、カップリングレンズは１種の材質
により単体に形成され、両面が非球面であり、光軸に直
交し且つ互いに直交する２方向に異なる正の焦点距離を
有し、半導体レーザから放射される光束の楕円強度分布
の短軸方向が、上記異なる焦点距離のうちの長い方の方
向と一致するように、光ピックアップ装置内に配備され
る。そして、カップリングレンズは、レンズ周面部に
「光軸に平行な１以上の平坦部」を有する。カップリン
グレンズは「２以上の平坦部」を有することもでき、こ
の場合、複数の平坦部を、光軸を対称軸として対称的に
形成することができ（請求項２）、この場合、光軸に直
交する断面による断面形状が「正多角形形状」となるよ
うに平坦部形成を行うことができる（請求項３）。上記
請求項１または２または３記載のカップリングレンズは
「レンズセルを用いること無く、光ピックアップハウジ
ングに配備する」ことができる。（請求項４）。請求項
１〜４の任意の１に記載のカップリングレンズは「半導
体レーザからの光束を平行光束化するコリメート機能と
ともに、光束断面形状を略円形状にするビーム整形機能
を持つ」ことができる（請求項５）。勿論、カップリン
グレンズにおける平坦部は「カップリングレンズのレン
ズ機能が有効に機能する有効径」の外側に形成されるこ
とは言うまでもない。この発明の光ピックアップ装置は
「半導体レーザからの発散性の光束をカップリングレン
ズにより以後の光学系にカップリングし、カップリング
された光束を対物レンズにより光記録媒体の記録面に光
スポットとして集光し、記録媒体に対して情報の記録・
再生・消去の１以上を行う光ピックアップ装置」であっ
て、カップリングレンズとして上記請求項１〜５の任意
の１に記載のカップリングレンズを用いたことを特徴と
する（請求項６）。この請求項６記載の光ピックアップ
装置では、光ピックアップハウジングに、カップリング
レンズの平坦部の１を受ける受け面を形成し、上記受け
面に上記平坦部を密接させることにより、カップリング
レンズを光軸回りの所定の態位に設定するようにできる
（請求項７）。
レンズは「半導体レーザから放射される発散性の光束を
カップリングレンズと対物レンズを介して光記録媒体の
記録面に光スポットとして集光し、上記光記録媒体に対
して情報の記録・再生・消去の１以上（即ち、記録また
は再生または消去、記録と再生、記録と消去、再生と消
去または記録と再生と消去）を行う光ピックアップ装置
に用いられるカップリングレンズ」であって、以下の点
を特徴とする。即ち、カップリングレンズは１種の材質
により単体に形成され、両面が非球面であり、光軸に直
交し且つ互いに直交する２方向に異なる正の焦点距離を
有し、半導体レーザから放射される光束の楕円強度分布
の短軸方向が、上記異なる焦点距離のうちの長い方の方
向と一致するように、光ピックアップ装置内に配備され
る。そして、カップリングレンズは、レンズ周面部に
「光軸に平行な１以上の平坦部」を有する。カップリン
グレンズは「２以上の平坦部」を有することもでき、こ
の場合、複数の平坦部を、光軸を対称軸として対称的に
形成することができ（請求項２）、この場合、光軸に直
交する断面による断面形状が「正多角形形状」となるよ
うに平坦部形成を行うことができる（請求項３）。上記
請求項１または２または３記載のカップリングレンズは
「レンズセルを用いること無く、光ピックアップハウジ
ングに配備する」ことができる。（請求項４）。請求項
１〜４の任意の１に記載のカップリングレンズは「半導
体レーザからの光束を平行光束化するコリメート機能と
ともに、光束断面形状を略円形状にするビーム整形機能
を持つ」ことができる（請求項５）。勿論、カップリン
グレンズにおける平坦部は「カップリングレンズのレン
ズ機能が有効に機能する有効径」の外側に形成されるこ
とは言うまでもない。この発明の光ピックアップ装置は
「半導体レーザからの発散性の光束をカップリングレン
ズにより以後の光学系にカップリングし、カップリング
された光束を対物レンズにより光記録媒体の記録面に光
スポットとして集光し、記録媒体に対して情報の記録・
再生・消去の１以上を行う光ピックアップ装置」であっ
て、カップリングレンズとして上記請求項１〜５の任意
の１に記載のカップリングレンズを用いたことを特徴と
する（請求項６）。この請求項６記載の光ピックアップ
装置では、光ピックアップハウジングに、カップリング
レンズの平坦部の１を受ける受け面を形成し、上記受け
面に上記平坦部を密接させることにより、カップリング
レンズを光軸回りの所定の態位に設定するようにできる
（請求項７）。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１（ａ）において、半導体レー
ザ１０から放射された発散性の光束は、ホログラム１２
を介してカップリングレンズ１４に入射し、以後の光学
系にカップリングされる。カップリングレンズ１４を透
過した光束は、偏向ミラー１６により光路を折り曲げら
れ、対物レンズ１８に入射し、対物レンズ１８により集
束光束に変換され、光記録媒体２０の基板を透過して記
録面２１上に光スポットを形成する。光記録媒体２０は
ＣＤやＤＶＤ等である。記録面２１による反射光束は
「戻り光束」となって、対物レンズ１８、偏向ミラー１
６、カップリングレンズ１４を介して集束光束に戻り、
ホログラム１２により回折されて受光手段２４に入射す
る。受光手段２４は、受光状態に応じてフォーカス誤差
信号やトラック誤差信号、再生信号等を生成する。上記
フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号により、フ
ォーカシングおよびトラッキングのサーボ制御が行われ
る。図１（ｂ），（ｃ）は、カップリングレンズ１４の
光学特性を説明するための図である。図１（ｂ），
（ｃ）において、Ｚ方向はカップリングレンズ１４の光
軸方向である。周知の如く、半導体レーザから放射され
る発散性の光束の発散角は、活性層に直交する方向にお
いて最大、活性層に平行な方光において最小であり、光
束断面上での光強度分布は楕円形状となる。図１（ｂ）
においてＹ方向は上記楕円形状の光強度分布の短軸方向
に平行な方向であり、図１（ｃ）において、Ｘ方向は上
記光強度分布の長軸方向に平行な方向である。Ｘ，Ｙ方
向は共にＺ方向に直交し、互いに直交している。カップ
リングレンズ１４は、単一の材質で単体として形成さ
れ、Ｘ方向とＹ方向とで互いに異なる正の焦点距離を有
するが、Ｙ方向の焦点距離：ｆYは、Ｘ方向の焦点距
離：ｆXよりも大きい。このような光学特性を実現する
ために、カップリングレンズ１４は両面とも非球面で形
成されている。図１（ｂ），（ｃ）に示すように、カッ
プリングレンズ１４から対物レンズ１８側へ射出する光
束は「平行光束」で、光束径はＸ方向とＹ方向とで略等
しい。従って、カップリングレンズ１４から対物レンズ
１８側へ射出する光束の、光束断面形状は略円形状であ
る。従って、カップリングレンズ１４を用いることによ
り、半導体レーザからの光束を極めて効率良く取り込む
ことができ、尚且つ、記録面上に円形状に近い光スポッ
トを形成できる。このように、カップリングレンズ１４
を使用することにより、光エネルギの利用効率を高める
ことができるので、情報の記録が容易であり、再生や消
去を高速化することが可能である。カップリングレンズ
１４は、図１（ｄ）に示すように、レンズ周面部に光軸
に平行な平坦部１４Ａを有する。
ザ１０から放射された発散性の光束は、ホログラム１２
を介してカップリングレンズ１４に入射し、以後の光学
系にカップリングされる。カップリングレンズ１４を透
過した光束は、偏向ミラー１６により光路を折り曲げら
れ、対物レンズ１８に入射し、対物レンズ１８により集
束光束に変換され、光記録媒体２０の基板を透過して記
録面２１上に光スポットを形成する。光記録媒体２０は
ＣＤやＤＶＤ等である。記録面２１による反射光束は
「戻り光束」となって、対物レンズ１８、偏向ミラー１
６、カップリングレンズ１４を介して集束光束に戻り、
ホログラム１２により回折されて受光手段２４に入射す
る。受光手段２４は、受光状態に応じてフォーカス誤差
信号やトラック誤差信号、再生信号等を生成する。上記
フォーカス誤差信号およびトラック誤差信号により、フ
ォーカシングおよびトラッキングのサーボ制御が行われ
る。図１（ｂ），（ｃ）は、カップリングレンズ１４の
光学特性を説明するための図である。図１（ｂ），
（ｃ）において、Ｚ方向はカップリングレンズ１４の光
軸方向である。周知の如く、半導体レーザから放射され
る発散性の光束の発散角は、活性層に直交する方向にお
いて最大、活性層に平行な方光において最小であり、光
束断面上での光強度分布は楕円形状となる。図１（ｂ）
においてＹ方向は上記楕円形状の光強度分布の短軸方向
に平行な方向であり、図１（ｃ）において、Ｘ方向は上
記光強度分布の長軸方向に平行な方向である。Ｘ，Ｙ方
向は共にＺ方向に直交し、互いに直交している。カップ
リングレンズ１４は、単一の材質で単体として形成さ
れ、Ｘ方向とＹ方向とで互いに異なる正の焦点距離を有
するが、Ｙ方向の焦点距離：ｆYは、Ｘ方向の焦点距
離：ｆXよりも大きい。このような光学特性を実現する
ために、カップリングレンズ１４は両面とも非球面で形
成されている。図１（ｂ），（ｃ）に示すように、カッ
プリングレンズ１４から対物レンズ１８側へ射出する光
束は「平行光束」で、光束径はＸ方向とＹ方向とで略等
しい。従って、カップリングレンズ１４から対物レンズ
１８側へ射出する光束の、光束断面形状は略円形状であ
る。従って、カップリングレンズ１４を用いることによ
り、半導体レーザからの光束を極めて効率良く取り込む
ことができ、尚且つ、記録面上に円形状に近い光スポッ
トを形成できる。このように、カップリングレンズ１４
を使用することにより、光エネルギの利用効率を高める
ことができるので、情報の記録が容易であり、再生や消
去を高速化することが可能である。カップリングレンズ
１４は、図１（ｄ）に示すように、レンズ周面部に光軸
に平行な平坦部１４Ａを有する。
【０００６】即ち、図１に即して実施の形態を説明した
カップリングレンズ１４は、半導体レーザ１０から放射
される発散性の光束をカップリングレンズ１４と対物レ
ンズ１８を介して光記録媒体２０の記録面２１に光スポ
ットとして集光し、光記録媒体２０に対して情報の記録
・再生・消去の１以上を行う光ピックアップ装置に用い
られるカップリングレンズであって、１種の材質により
単体に形成され、両面が非球面であり、光軸（Ｚ方向）
に直交し且つ互いに直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）に異
なる正の焦点距離：ｆX，ｆYを有し、半導体レーザ１０
から放射される光束の楕円強度分布の短軸方向（Ｙ方
向）が、上記異なる焦点距離のうちの長い方の方向と一
致するように、光ピックアップ装置内に配備され、且
つ、レンズ周面部に、光軸に平行な１以上の平坦部１４
Ａを有するものである（請求項１）。また、カップリン
グレンズ１４は、半導体レーザ１０からの光束を平行光
束化するコリメート機能とともに、光束断面形状を略円
形状にするビーム整形機能を持つ（請求項５）。図１に
即して実施の形態を説明した光ピックアップ装置は、半
導体レーザ１０からの発散性の光束をカップリングレン
ズ１４により以後の光学系にカップリングし、カップリ
ングされた光束を対物レンズ１８により光記録媒体２０
の記録面２１に光スポットとして集光し、光記録媒体２
０に対して情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピ
ックアップ装置において、カップリングレンズ１４とし
て請求項１，５記載のカップリングレンズを用いたもの
である（請求項６）。平坦部１４Ａを形成することによ
り、カップリングレンズ１４の光ピックアップハウジン
グへの組み付けの扱いが容易になる。例えば、図２
（ａ）は、カップリングレンズ１４を光ピックアップハ
ウジング３０のコーナーに押しつける場合を示してい
る。押圧用の治具４０で押圧を行う場合、平坦部１４Ａ
を押すことにより（円筒面状の周面部分を押圧する場合
に比して）安定した押圧力を作用させることができる。
また、図２（ｂ）は、吸引部５１を有する治具５０を用
いる場合であり、平坦部１４Ａを吸引することにより
（円筒面状の周面部分を吸引する場合に比して）強い密
着性が得られる。図２（ｂ）のように、治具５０により
カップリングレンズ１４を吸引して保持しつつ、カップ
リングレンズ１４の光軸回りの向きを「半導体レーザか
ら放射される光束の楕円強度分布の短軸方向が、焦点距
離の長い方の方向と一致する」ように揺動的に調整し、
接着により光ピックアップハウジング３０に固定するこ
とができる。このとき、カップリングレンズ１４を「厚
肉レンズ」とすることにより、レンズセル無しで安定に
設置できる。図１（ａ）に示すように、光ピックアップ
装置の厚さ（図１（ａ）の上下方向の寸法）は、カップ
リングレンズ１４のレンズ径により規定される。このた
め、カップリングレンズ１４を「レンズセルを用いて光
ピックアップハウジングに設置する」ようにすると、光
ピックアップ装置の厚みは、レンズセルの分だけ厚くな
るが、上記の如くカップリングレンズ１４を「レンズセ
ルを用いること無く、光ピックアップハウジングに配備
する（請求項４）」ことにより、レンズセルが不要にな
り、光ピックアップ装置の厚みを薄くコンパクト化で
き、部品点数の削減により光ピックアップ装置のコスト
を低減化することができる。
カップリングレンズ１４は、半導体レーザ１０から放射
される発散性の光束をカップリングレンズ１４と対物レ
ンズ１８を介して光記録媒体２０の記録面２１に光スポ
ットとして集光し、光記録媒体２０に対して情報の記録
・再生・消去の１以上を行う光ピックアップ装置に用い
られるカップリングレンズであって、１種の材質により
単体に形成され、両面が非球面であり、光軸（Ｚ方向）
に直交し且つ互いに直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）に異
なる正の焦点距離：ｆX，ｆYを有し、半導体レーザ１０
から放射される光束の楕円強度分布の短軸方向（Ｙ方
向）が、上記異なる焦点距離のうちの長い方の方向と一
致するように、光ピックアップ装置内に配備され、且
つ、レンズ周面部に、光軸に平行な１以上の平坦部１４
Ａを有するものである（請求項１）。また、カップリン
グレンズ１４は、半導体レーザ１０からの光束を平行光
束化するコリメート機能とともに、光束断面形状を略円
形状にするビーム整形機能を持つ（請求項５）。図１に
即して実施の形態を説明した光ピックアップ装置は、半
導体レーザ１０からの発散性の光束をカップリングレン
ズ１４により以後の光学系にカップリングし、カップリ
ングされた光束を対物レンズ１８により光記録媒体２０
の記録面２１に光スポットとして集光し、光記録媒体２
０に対して情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピ
ックアップ装置において、カップリングレンズ１４とし
て請求項１，５記載のカップリングレンズを用いたもの
である（請求項６）。平坦部１４Ａを形成することによ
り、カップリングレンズ１４の光ピックアップハウジン
グへの組み付けの扱いが容易になる。例えば、図２
（ａ）は、カップリングレンズ１４を光ピックアップハ
ウジング３０のコーナーに押しつける場合を示してい
る。押圧用の治具４０で押圧を行う場合、平坦部１４Ａ
を押すことにより（円筒面状の周面部分を押圧する場合
に比して）安定した押圧力を作用させることができる。
また、図２（ｂ）は、吸引部５１を有する治具５０を用
いる場合であり、平坦部１４Ａを吸引することにより
（円筒面状の周面部分を吸引する場合に比して）強い密
着性が得られる。図２（ｂ）のように、治具５０により
カップリングレンズ１４を吸引して保持しつつ、カップ
リングレンズ１４の光軸回りの向きを「半導体レーザか
ら放射される光束の楕円強度分布の短軸方向が、焦点距
離の長い方の方向と一致する」ように揺動的に調整し、
接着により光ピックアップハウジング３０に固定するこ
とができる。このとき、カップリングレンズ１４を「厚
肉レンズ」とすることにより、レンズセル無しで安定に
設置できる。図１（ａ）に示すように、光ピックアップ
装置の厚さ（図１（ａ）の上下方向の寸法）は、カップ
リングレンズ１４のレンズ径により規定される。このた
め、カップリングレンズ１４を「レンズセルを用いて光
ピックアップハウジングに設置する」ようにすると、光
ピックアップ装置の厚みは、レンズセルの分だけ厚くな
るが、上記の如くカップリングレンズ１４を「レンズセ
ルを用いること無く、光ピックアップハウジングに配備
する（請求項４）」ことにより、レンズセルが不要にな
り、光ピックアップ装置の厚みを薄くコンパクト化で
き、部品点数の削減により光ピックアップ装置のコスト
を低減化することができる。
【０００７】この発明のカップリングレンズは「両面が
共に非球面」であるので、その作製には樹脂成形が適し
ている。その場合、周面部に形成される平坦部が１つで
あると、成形時にカップリングレンズに光軸に非対称な
歪みが発生して、レンズ機能を劣化させる虞れがある
が、図３の（ａ）に示すカップリングレンズ１３のよう
に、２面の平坦部１３Ａ，１３Ｂを光軸を対称軸として
対称的に形成したり、あるいは（ｂ）に示すカップリン
グレンズ１５のように、４面の平坦部１５Ａ，１５Ｂ，
１５Ｃ，１５Ｄを光軸を対称軸として対称的に形成する
ことにより、即ち、一般に「複数の平坦部を光軸を対称
軸として対称的に形成する」（請求項２）ことにより、
上記「歪み」を光軸に対して対称化することにより、歪
みの影響を光軸に対して対称化でき、特定の方向にのみ
光学特性の劣化が集中するのを避けることができる。さ
らに、図４に示すカップリングレンズ１４０のように、
平坦部をレンズ周面を囲繞するように形成し、カップリ
ングレンズ１４０の「光軸に直交する断面による断面形
状」が正多角形形状であるようにすると（請求項３）、
歪みを少なくし、歪みの分布を光軸回りに均一にするこ
とができる。
共に非球面」であるので、その作製には樹脂成形が適し
ている。その場合、周面部に形成される平坦部が１つで
あると、成形時にカップリングレンズに光軸に非対称な
歪みが発生して、レンズ機能を劣化させる虞れがある
が、図３の（ａ）に示すカップリングレンズ１３のよう
に、２面の平坦部１３Ａ，１３Ｂを光軸を対称軸として
対称的に形成したり、あるいは（ｂ）に示すカップリン
グレンズ１５のように、４面の平坦部１５Ａ，１５Ｂ，
１５Ｃ，１５Ｄを光軸を対称軸として対称的に形成する
ことにより、即ち、一般に「複数の平坦部を光軸を対称
軸として対称的に形成する」（請求項２）ことにより、
上記「歪み」を光軸に対して対称化することにより、歪
みの影響を光軸に対して対称化でき、特定の方向にのみ
光学特性の劣化が集中するのを避けることができる。さ
らに、図４に示すカップリングレンズ１４０のように、
平坦部をレンズ周面を囲繞するように形成し、カップリ
ングレンズ１４０の「光軸に直交する断面による断面形
状」が正多角形形状であるようにすると（請求項３）、
歪みを少なくし、歪みの分布を光軸回りに均一にするこ
とができる。
【０００８】図２においては、カップリングレンズ１４
の平坦部１４Ａを「カップリングレンズ１４を光ピック
アップハウジング３０に配備するときの治具４０，５０
による作業面」として利用する場合を説明したが、図５
に示すように「平坦部１４Ａによってカップリングレン
ズの態位調整を行う」こともできる。即ち、光ピックア
ップハウジング３１に、カップリングレンズの平坦部１
４Ａを受ける受け面３１Ａを形成し、受け面３１Ａに平
坦部１４Ａを密接させると、カップリングレンズ１４の
光軸回りの態位が一義的に定まるので、このことを利用
し、受け面３１Ａの傾きと平坦部１４Ａの傾きとを予め
調整し、平坦部１４Ａを受け面３１Ａに密接してカップ
リングレンズ１４を配備することにより、光軸回りの態
位が所望の態位になるようにすることができる（請求項
７）。因に図５において、符号１０Ａは半導体レーザの
レーザチップを示す。レーザチップ１０Ａから放射され
る発散性の光束の光強度分布の短軸方向：ηは、活性層
平行方向であり、長軸方向：ξは活性層に直交する方向
である。カップリングレンズ１４において、光軸方向を
Ｚ方向として、図のようにＸ，Ｙ方向を設定すれば、Ｙ
方向は「焦点距離最長の方向」であり、Ｘ方向は「焦点
距離最短の方向」である。そこで、光ピックアップハウ
ジング３１に於ける受け面３１Ａを、ξおよびηの各方
向に対し、図の如く４５度傾いた面として設定する一
方、カップリングレンズ１４においては、平坦部１４Ａ
を「Ｚ軸に平行で、Ｘ，Ｙ両軸に対して４５度傾け」て
形成し、平坦部１４Ａを受け面３１Ａに密接させれば、
カップリングレンズ１４の光軸回りの態位を所望の態
位、即ち「半導体レーザから放射される光束の楕円強度
分布の短軸方向：ηが、カップリングレンズの焦点距離
のうちの長い方の方向：Ｙと一致する」ようにできるの
で、カップリングレンズ１４の組み付けが極めて容易に
なる。勿論、受け面の傾きと平坦部の傾きとは、カップ
リングレンズの光軸回りの態位を一義的に実現できるよ
うなものであればよく、その設定は適宜である。
の平坦部１４Ａを「カップリングレンズ１４を光ピック
アップハウジング３０に配備するときの治具４０，５０
による作業面」として利用する場合を説明したが、図５
に示すように「平坦部１４Ａによってカップリングレン
ズの態位調整を行う」こともできる。即ち、光ピックア
ップハウジング３１に、カップリングレンズの平坦部１
４Ａを受ける受け面３１Ａを形成し、受け面３１Ａに平
坦部１４Ａを密接させると、カップリングレンズ１４の
光軸回りの態位が一義的に定まるので、このことを利用
し、受け面３１Ａの傾きと平坦部１４Ａの傾きとを予め
調整し、平坦部１４Ａを受け面３１Ａに密接してカップ
リングレンズ１４を配備することにより、光軸回りの態
位が所望の態位になるようにすることができる（請求項
７）。因に図５において、符号１０Ａは半導体レーザの
レーザチップを示す。レーザチップ１０Ａから放射され
る発散性の光束の光強度分布の短軸方向：ηは、活性層
平行方向であり、長軸方向：ξは活性層に直交する方向
である。カップリングレンズ１４において、光軸方向を
Ｚ方向として、図のようにＸ，Ｙ方向を設定すれば、Ｙ
方向は「焦点距離最長の方向」であり、Ｘ方向は「焦点
距離最短の方向」である。そこで、光ピックアップハウ
ジング３１に於ける受け面３１Ａを、ξおよびηの各方
向に対し、図の如く４５度傾いた面として設定する一
方、カップリングレンズ１４においては、平坦部１４Ａ
を「Ｚ軸に平行で、Ｘ，Ｙ両軸に対して４５度傾け」て
形成し、平坦部１４Ａを受け面３１Ａに密接させれば、
カップリングレンズ１４の光軸回りの態位を所望の態
位、即ち「半導体レーザから放射される光束の楕円強度
分布の短軸方向：ηが、カップリングレンズの焦点距離
のうちの長い方の方向：Ｙと一致する」ようにできるの
で、カップリングレンズ１４の組み付けが極めて容易に
なる。勿論、受け面の傾きと平坦部の傾きとは、カップ
リングレンズの光軸回りの態位を一義的に実現できるよ
うなものであればよく、その設定は適宜である。
【０００９】
【実施例】図１に即して説明した実施の形態におけるカ
ップリングレンズ１４は、単一の材質で単体として形成
され、Ｘ方向とＹ方向とで互いに異なる正の焦点距離を
有し、Ｙ方向の焦点距離：ｆYは、Ｘ方向の焦点距離：
ｆXよりも大きく、両面とも非球面で形成されている。
このようなカップリングレンズの具体的な１例として、
ｆX＝２５ｍｍ、ｆY＝３０ｍｍで、半導体レーザからの
光束を平行光束化するコリメート作用と、光束断面形状
を略円形状にするビーム整形作用とを有するもののデー
タを以下に挙げる。このカップリングレンズは、有効
径：５ｍｍ、レンズ外径：６．５ｍｍで、中心肉厚：
８．３３６８２ｍｍである。また、平坦部は、上記有効
径の外側部分に形成されている。各面は「非球面」で、
上述の如く、光軸方向をＺ軸、光軸に直交し互いに直交
する２方向をＸ，Ｙ方向、ＸＺ面内の近軸曲率をＲX、
ＹＺ面内の近軸曲率をＲY、ＸＺ面内の円錐定数をＫX、
ＹＺ面内の円錐定数をＫY、円錐形状からの４次，６
次，８次，１０次の変形変数の回転対称成分を、それぞ
れＡＲ，ＢＲ，ＣＲ，ＤＲ、同非回転対称成分をＡＰ，
ＢＰ，ＣＰ，ＤＰとして、次式： Ｚ＝(ＲXＸ2＋ＲYＹ2)/[1+√{1-(1+ＫX)ＲX 2Ｘ2-(1+ＫY)ＲY 2Ｙ2}] +AR[(1-AP)X2+(1+AP)Y2]2+BR[(1-BP)X2+(1+BP)Y2]3 +CR[(1-CP)X2+(1+CP)Y2]4+DR[(1-DP)X2+(1+DP)Y2]5 で表される。レンズデータ（上記近軸曲率に関しては、
その逆数（1/RX，1/RY）である「近軸曲率半径」を与え
る）は以下の通りである。
ップリングレンズ１４は、単一の材質で単体として形成
され、Ｘ方向とＹ方向とで互いに異なる正の焦点距離を
有し、Ｙ方向の焦点距離：ｆYは、Ｘ方向の焦点距離：
ｆXよりも大きく、両面とも非球面で形成されている。
このようなカップリングレンズの具体的な１例として、
ｆX＝２５ｍｍ、ｆY＝３０ｍｍで、半導体レーザからの
光束を平行光束化するコリメート作用と、光束断面形状
を略円形状にするビーム整形作用とを有するもののデー
タを以下に挙げる。このカップリングレンズは、有効
径：５ｍｍ、レンズ外径：６．５ｍｍで、中心肉厚：
８．３３６８２ｍｍである。また、平坦部は、上記有効
径の外側部分に形成されている。各面は「非球面」で、
上述の如く、光軸方向をＺ軸、光軸に直交し互いに直交
する２方向をＸ，Ｙ方向、ＸＺ面内の近軸曲率をＲX、
ＹＺ面内の近軸曲率をＲY、ＸＺ面内の円錐定数をＫX、
ＹＺ面内の円錐定数をＫY、円錐形状からの４次，６
次，８次，１０次の変形変数の回転対称成分を、それぞ
れＡＲ，ＢＲ，ＣＲ，ＤＲ、同非回転対称成分をＡＰ，
ＢＰ，ＣＰ，ＤＰとして、次式： Ｚ＝(ＲXＸ2＋ＲYＹ2)/[1+√{1-(1+ＫX)ＲX 2Ｘ2-(1+ＫY)ＲY 2Ｙ2}] +AR[(1-AP)X2+(1+AP)Y2]2+BR[(1-BP)X2+(1+BP)Y2]3 +CR[(1-CP)X2+(1+CP)Y2]4+DR[(1-DP)X2+(1+DP)Y2]5 で表される。レンズデータ（上記近軸曲率に関しては、
その逆数（1/RX，1/RY）である「近軸曲率半径」を与え
る）は以下の通りである。
【００１０】波長：６３５ｎｍの光に対する屈折率：Ｎ
635＝１．７２６８７９、波長：７８５ｎｍの光に対す
る屈折率：Ｎ785＝１．７１８７７０、中心肉厚：８．
３３６８２ｍｍ 第１面（光記録媒体側面） 第２面（光源側面） 1/ＲX(ｍｍ） 31.37083 -24.94260 1/ＲY 6.44850 5.62131 ＫX -6.55035 0.839450 ＫY 0.160280 1.860382 AR -0.509955E-5 -0.179779E-6 BR -0.119283E-5 0.480492E-7 CR 0.466601E-6 -0.250100E-9 DR -0.360245E-7 0.144679E-6 AP -0.439089E+1 0.309997E+2 BP 0.841915E+0 -0.174237E+1 CP 0.458520E+0 0.560766E+1 DP 0.436494E+0 ０．１６０３４３Ｅ＋
０ 上のデータにおいて、例えば「Ｅ−７」は「10~7」を意
味する。
635＝１．７２６８７９、波長：７８５ｎｍの光に対す
る屈折率：Ｎ785＝１．７１８７７０、中心肉厚：８．
３３６８２ｍｍ 第１面（光記録媒体側面） 第２面（光源側面） 1/ＲX(ｍｍ） 31.37083 -24.94260 1/ＲY 6.44850 5.62131 ＫX -6.55035 0.839450 ＫY 0.160280 1.860382 AR -0.509955E-5 -0.179779E-6 BR -0.119283E-5 0.480492E-7 CR 0.466601E-6 -0.250100E-9 DR -0.360245E-7 0.144679E-6 AP -0.439089E+1 0.309997E+2 BP 0.841915E+0 -0.174237E+1 CP 0.458520E+0 0.560766E+1 DP 0.436494E+0 ０．１６０３４３Ｅ＋
０ 上のデータにおいて、例えば「Ｅ−７」は「10~7」を意
味する。
【００１１】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規なカップリングレンズおよび光ピックアップ装置
を実現できる。この発明のカップリングレンズは、周面
に光軸に平行な平坦部を有しているので、光ピックアッ
プ装置への組み込みに際して作業性が良く、また位置合
わせも容易である。また、この発明の光ピックアップ装
置は、上記カップリングレンズを用いることにより、組
立てが容易でコンパクト・低コストに実現できる。
ば新規なカップリングレンズおよび光ピックアップ装置
を実現できる。この発明のカップリングレンズは、周面
に光軸に平行な平坦部を有しているので、光ピックアッ
プ装置への組み込みに際して作業性が良く、また位置合
わせも容易である。また、この発明の光ピックアップ装
置は、上記カップリングレンズを用いることにより、組
立てが容易でコンパクト・低コストに実現できる。
【図１】この発明の実施の１形態を説明するための図で
ある。
ある。
【図２】カップリングレンズの平坦部を同レンズの態位
調整に利用する状態を説明するための図である。
調整に利用する状態を説明するための図である。
【図３】請求項２記載のカップリングレンズの実施の形
態を２例示す図である。
態を２例示す図である。
【図４】請求項３記載のカップリングレンズの実施の１
形態を示す図である。
形態を示す図である。
【図５】請求項７記載の光ピックアップ装置の、実施の
１形態を説明するための図である。
１形態を説明するための図である。
１０ 半導体レーザ １２ ホログラム １４ カップリングレンズ １６ 偏向プリズム １８ 対物レンズ ２０ 光記録媒体 ２１ 記録面
Claims (7)
- 【請求項１】半導体レーザから放射される発散性の光束
をカップリングレンズと対物レンズを介して光記録媒体
の記録面に光スポットとして集光し、上記光記録媒体に
対して情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピック
アップ装置に用いられるカップリングレンズであって、 １種の材質により単体に形成され、両面が非球面であ
り、光軸に直交し且つ互いに直交する２方向に異なる正
の焦点距離を有し、 半導体レーザから放射される光束の楕円強度分布の短軸
方向が、上記異なる焦点距離のうちの長い方の方向と一
致するように、光ピックアップ装置内に配備され、 且つ、レンズ周面部に光軸に平行な１以上の平坦部を有
することを特徴とするカップリングレンズ。 - 【請求項２】請求項１記載のカップリングレンズにおい
て、 複数の平坦部が、光軸を対称軸として対称的に形成され
ていることを特徴とするカップリングレンズ。 - 【請求項３】請求項２記載のカップリングレンズにおい
て、 光軸に直交する断面による断面形状が正多角形形状であ
ることを特徴とするカップリングレンズ。 - 【請求項４】請求項１または２または３記載のカップリ
ングレンズにおいて、 レンズセルを用いること無く、光ピックアップハウジン
グに配備されることを特徴とするカップリングレンズ。 - 【請求項５】請求項１〜４の任意の１に記載のカップリ
ングレンズにおいて、 半導体レーザからの光束を平行光束化するコリメート機
能とともに、光束断面形状を略円形状にするビーム整形
機能を持つことを特徴とするカップリングレンズ。 - 【請求項６】半導体レーザからの発散性の光束をカップ
リングレンズにより以後の光学系にカップリングし、カ
ップリングされた光束を対物レンズにより光記録媒体の
記録面に光スポットとして集光し、光記録媒体に対して
情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップ
装置において、 カップリングレンズとして、請求項１〜５の任意の１に
記載のカップリングレンズを用いたことを特徴とする光
ピックアップ装置。 - 【請求項７】請求項６記載の光ピックアップ装置におい
て、 光ピックアップハウジングに、カップリングレンズの平
坦部の１を受ける受け面が形成され、上記受け面に、上
記平坦部を密接させることにより、カップリングレンズ
が、光軸回りの所定の態位に設定されることを特徴とす
る光ピックアップ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128784A JP2000304993A (ja) | 1999-02-16 | 1999-05-10 | カップリングレンズおよび光ピックアップ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3771799 | 1999-02-16 | ||
| JP11-37717 | 1999-02-16 | ||
| JP11128784A JP2000304993A (ja) | 1999-02-16 | 1999-05-10 | カップリングレンズおよび光ピックアップ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304993A true JP2000304993A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=26376856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11128784A Pending JP2000304993A (ja) | 1999-02-16 | 1999-05-10 | カップリングレンズおよび光ピックアップ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000304993A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243915A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Konica Corp | 成形レンズ、成形レンズ金型、成形レンズの製造方法及び光ピックアップ装置 |
| JP2007323080A (ja) * | 2007-06-22 | 2007-12-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 成形レンズ、成形レンズ金型、成形レンズの製造方法及び光ピックアップ装置 |
| JP2008021357A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Hitachi Maxell Ltd | ピックアップレンズ及び光ピックアップ装置 |
| JP2011018075A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-27 | Konica Minolta Holdings Inc | カップリングレンズ及び光ピックアップ装置 |
| JP2011076089A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-04-14 | Konica Minolta Holdings Inc | カップリングレンズ及び光ピックアップ装置 |
| US8257865B2 (en) | 2001-11-20 | 2012-09-04 | Tdk Corporation | Electrode active material, electrode, lithium-ion secondary battery, method of making electrode active material, and method of making lithium-ion secondary battery |
| CN113794101A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 中南大学 | Fac自动耦合封装方法 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128784A patent/JP2000304993A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002243915A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Konica Corp | 成形レンズ、成形レンズ金型、成形レンズの製造方法及び光ピックアップ装置 |
| US8257865B2 (en) | 2001-11-20 | 2012-09-04 | Tdk Corporation | Electrode active material, electrode, lithium-ion secondary battery, method of making electrode active material, and method of making lithium-ion secondary battery |
| JP2008021357A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Hitachi Maxell Ltd | ピックアップレンズ及び光ピックアップ装置 |
| JP2007323080A (ja) * | 2007-06-22 | 2007-12-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 成形レンズ、成形レンズ金型、成形レンズの製造方法及び光ピックアップ装置 |
| JP2011018075A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-01-27 | Konica Minolta Holdings Inc | カップリングレンズ及び光ピックアップ装置 |
| JP2011076089A (ja) * | 2010-09-27 | 2011-04-14 | Konica Minolta Holdings Inc | カップリングレンズ及び光ピックアップ装置 |
| CN113794101A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-14 | 中南大学 | Fac自动耦合封装方法 |
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