JP2006085841A - Optical pickup - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical pickup which favorably eliminates astigmatism caused by an installation position error or the like of a light beam shaping means thereby securing sufficient recording performance or reproducing performance. <P>SOLUTION: The optical pickup is provided with a laser light source 1, an optical element for light beam shaping 2 for magnifying or reducing a luminous flux diameter of the light beam only in a predetermined direction, a coupling lens 3 for converting the light beam passing through the optical element for light beam shaping into almost parallel light beam, and an objective lens 7 for irradiating a disk, and the an optical element for light beam shaping 2 magnifies or reduces the luminous flux diameter only in the predetermined direction and also makes the light beam generate a predetermined amount of astigmatism, and the coupling lens 3 converts a divergent light beam to almost a parallel light beam and displaces (position adjustment) the divergent light beam along the optical axis of the light beam to thereby generate astigmatism enough to offset the astigmatism produced when the light beam passes through the optical element for light beam shaping 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、所定の光学的情報記録媒体に所定の情報信号を記録または記録された情報信号を再生する機能を備えた光ピックアップに係り、特に、光ピックアップの収差性能向上および製造時の作業性向上に有効な光学系構成に関する。   The present invention relates to an optical pickup having a function of recording a predetermined information signal on a predetermined optical information recording medium or reproducing the recorded information signal, and in particular, improves the aberration performance of the optical pickup and the workability during manufacturing. The present invention relates to an optical system configuration effective for improvement.

一般に半導体レーザ光源を用いた光ピックアップでは、半導体レーザ光源を発し、所定の光学的情報記録媒体（以下、光学的情報記録媒体を光ディスクと称する）に照射されるまでの光量の伝達効率を高め、かつ光ディスク上に照射される光スポットをできるだけ小さく絞り込む目的から、光ビーム整形と呼ばれる手段が広く用いられている。   In general, in an optical pickup using a semiconductor laser light source, the semiconductor laser light source is emitted to increase the transmission efficiency of the light amount until it is irradiated to a predetermined optical information recording medium (hereinafter, the optical information recording medium is referred to as an optical disk). For the purpose of narrowing the light spot irradiated onto the optical disk as small as possible, a means called light beam shaping is widely used.

この光ビーム整形手段は通常、半導体レーザから出射した楕円形の断面を有する光ビームを略円形断面になるように整形する手段であるが、具体的には、半導体レーザから出射した直後の光ビームを、シリンドリカル面あるいは鞍型面などの光軸に対して非回転対称のレンズ面から構成される特殊な単レンズまたは複数のレンズからなるレンズ群に入射させることにより、光ビームの所定の断面方向だけを拡大または縮小させて光ビームの真円化をおこなう特殊レンズ方式が知られ、また、カップリングレンズ等によって略平行光ビームに変換されたレーザ光を所定の台形または三角形プリズムに入射させることにより、光ビームの所定の断面方向だけを拡大または縮小させることで光ビームの真円化を行うプリズム方式が知られている。   This light beam shaping means is usually a means for shaping a light beam having an elliptical cross section emitted from a semiconductor laser so as to have a substantially circular cross section. Specifically, the light beam immediately after being emitted from the semiconductor laser. Is incident on a lens group consisting of a special single lens or a plurality of lenses composed of a non-rotationally symmetric lens surface such as a cylindrical surface or a saddle-shaped surface. A special lens system that enlarges or reduces only the light beam to round the light beam is known, and laser light converted into a substantially parallel light beam by a coupling lens or the like is incident on a predetermined trapezoid or triangular prism. Thus, there is known a prism system that rounds a light beam by enlarging or reducing only a predetermined cross-sectional direction of the light beam.

ここで、上述した特殊レンズ方式、プリズム方式の各方式は、いずれも既に公知の技術であり、従来からいくつかの特許文献などに開示されている。その代表例としては、例えば特許文献１（光ビーム整形用特殊レンズ方式の一例）や特許文献２（光ビーム整形用プリズム方式の一例）などが挙げられる。
特開平１０−８３５５５号公報 特開２００１−３４４８０１号公報 Here, each of the above-described special lens system and prism system is a well-known technique and has been disclosed in several patent documents. Representative examples thereof include Patent Document 1 (an example of a special lens system for light beam shaping) and Patent Document 2 (an example of a prism system for light beam shaping).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-83555 JP 2001-344801 A

しかしながら、上述した各光ビーム整形手段には以下に示すような性能劣化要因が存在する。すなわち、例えば、特殊レンズ方式ではレーザ光の発光点と光ビーム整形用特殊レンズの入射面との間隔がノミナルの値に対して数μｍずれただけで大きな非点収差が生じてしまう。また、プリズム方式では、光ビーム整形プリズムに入射する光ビームの状態が平行光ビームの状態からわずかでも変化し、弱発散光もしくは弱収束光ビームの状態になると、それだけで大きな非点収差が生じてしまう。   However, each of the light beam shaping means described above has the following performance deterioration factors. That is, for example, in the special lens system, a large astigmatism occurs only when the distance between the light emitting point of the laser beam and the incident surface of the light beam shaping special lens is shifted by several μm from the nominal value. Also, in the prism system, when the state of the light beam incident on the light beam shaping prism changes slightly from the state of the parallel light beam and becomes a weakly diverging light beam or a weakly converging light beam state, a large astigmatism is generated by itself. End up.

このような大きな非点収差が光ビーム内に生じてしまうと、この光ビームを対物レンズによりディスク上に集光しても充分に絞り込まれず、その結果、信号再生性能や記録性能等の光ピックアップ基本性能が大幅に劣化する。   If such a large astigmatism occurs in the light beam, it will not be sufficiently narrowed even if the light beam is condensed on the disk by the objective lens, and as a result, an optical pickup such as signal reproduction performance and recording performance Basic performance is greatly degraded.

このような性能劣化を防ぐためには、プリズム方式におけるカップリングレンズや特殊レンズ方式における光ビーム整形用特殊レンズなどの光学素子を高々数μｍ程度の誤差でおさまるように、極めて高精度に位置決めする必要がある。しかしながら、現実に光ピックアップを量産する場合、このように光学素子を高々数μｍ程度以下の誤差におさまるように高精度で位置決めして配置するためには極めて高度な技術が要求される。   In order to prevent such performance degradation, it is necessary to position optical elements such as coupling lenses in the prism system and special lenses for light beam shaping in the special lens system with extremely high precision so that they can be accommodated with an error of at most several μm. There is. However, when optical pickups are actually mass-produced, an extremely advanced technique is required to position and arrange the optical element with high accuracy so that the error is at most several μm or less.

このため、量産時の作業性が著しく阻害され、作業性確保のための余分なコストがかさむ上に、現実には精度を確保しきれずに余分な非点収差が残留してしまい、その結果、光ピックアップの基本性能である記録性能あるいは再生性能が充分に得られないという課題が生じている。そして、このような課題に対して、従来技術では、有効な改善策を提示していなかった。   For this reason, the workability at the time of mass production is remarkably hindered, and the extra cost for ensuring workability is increased, and in addition, the actual astigmatism remains without being able to ensure the accuracy, and as a result, There is a problem that the recording performance or the reproduction performance, which is the basic performance of the optical pickup, cannot be obtained sufficiently. For such problems, the prior art has not presented an effective improvement measure.

本発明の課題は、光ビーム整形手段の設置位置誤差等に起因して発生する非点収差を良好に消去し、充分な記録性能あるいは再生性能を確保する光ピックアップを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical pickup that satisfactorily eliminates astigmatism caused by an installation position error of the light beam shaping means and ensures sufficient recording performance or reproduction performance.

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
レーザ光源と、前記レーザ光源から発した光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させる光ビーム整形用光学素子と、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームを発散光ビームから略平行光ビームに変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光ビームを集光し所定の光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを照射する対物レンズと、を備えた光ピックアップであって、
前記光ビーム整形用光学素子は、前記光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させるとともに、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームに所定量の非点収差を発生させ、
前記カップリングレンズは、前記発散光ビームを略平行光ビームに変換させるとともに、前記カップリングレンズを通過する光ビームに少なくとも前記光ビーム整形用光学素子通過時で生じた非点収差を打ち消すだけの非点収差を発生させ、さらに前記カップリングレンズを光軸に沿って変位する構成である光ピックアップ。 In order to solve the above problems, the present invention mainly adopts the following configuration.
A laser light source, a light beam shaping optical element that expands or reduces a light beam diameter of a light beam emitted from the laser light source only in a predetermined direction, and a light beam that has passed through the light beam shaping optical element is converted from a divergent light beam. Light comprising: a coupling lens for converting into a substantially parallel light beam; and an objective lens for condensing the light beam that has passed through the coupling lens and irradiating a light spot on a recording surface of a predetermined optical information recording medium A pickup,
The light beam shaping optical element enlarges or reduces the light beam diameter of the light beam only in a predetermined direction, and generates a predetermined amount of astigmatism in the light beam that has passed through the light beam shaping optical element,
The coupling lens only converts the divergent light beam into a substantially parallel light beam and cancels at least astigmatism generated when the light beam passes through the coupling lens when passing through the optical element for shaping the light beam. An optical pickup configured to generate astigmatism and further displace the coupling lens along an optical axis.

本発明によれば、実際に光ビーム整形用光学素子の配置位置の誤差等によって余分な非点収差が発生した場合であっても、この余分な非点収差を打ち消すための所定の非点収差を付加することによって、これら各非点収差を相互作用させて結果的に非点収差が良好に消去された光ビームを得ることができる。   According to the present invention, even when extra astigmatism is actually generated due to an error in the arrangement position of the optical element for shaping the light beam, the predetermined astigmatism for canceling out the extra astigmatism. By adding the above, it is possible to obtain a light beam in which the astigmatism is satisfactorily erased by interacting these astigmatisms.

また、付加された非点収差の発生感度は、光ビーム整形用光学素子そのものの配置位置誤差などに起因する非点収差の発生感度に比べ著しく低いため、従来技術のように光学素子を極めて高精度で位置決めする必要がなく、比較的低い精度で位置決めしても、これによって生じた余分な非点収差量は比較的容易に除去できる。この結果、光ピックアップの組立て調整が大幅に簡略化でき、しかも、光ピックアップとして充分な性能を確保することができる。   In addition, the added astigmatism generation sensitivity is significantly lower than the astigmatism generation sensitivity caused by the placement position error of the optical beam shaping optical element itself. It is not necessary to position with high accuracy, and even if positioning is performed with relatively low accuracy, the amount of astigmatism caused by this can be removed relatively easily. As a result, assembly adjustment of the optical pickup can be greatly simplified, and sufficient performance as the optical pickup can be ensured.

本発明に係る光ピックアップについて、複数の実施例を挙げて図面を参照しながら以下詳細に説明する。   An optical pickup according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings by giving a plurality of embodiments.

「実施例１」
本発明の実施例１に係る光ピックアップについて、図１〜図４を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施例１に係る光ピックアップの全体構成を示す図である。 "Example 1"
The optical pickup according to the first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an optical pickup according to Embodiment 1 of the present invention.

図１において、１は半導体レーザ光源、２は光ビーム整形用特殊レンズ、３は特殊カップリングレンズ、４はビームスプリッタ、５はビームエクスパンダ、６は立ち上げミラー、７は対物レンズ、８は光ディスク、９は検出レンズ、１０は光検出器、２１は凹面、２２は凸面、３１は入射面、５１は負レンズ、５２は正レンズ、５３はリニアアクチュエータ、７１は対物レンズアクチュエータ、１００は長円形断面の光ビーム、１０１は略円形断面の光ビーム、１０２は略平行光ビーム、をそれぞれ表す。   In FIG. 1, 1 is a semiconductor laser light source, 2 is a special lens for shaping an optical beam, 3 is a special coupling lens, 4 is a beam splitter, 5 is a beam expander, 6 is a raising mirror, 7 is an objective lens, and 8 is an objective lens. Optical disk, 9 is a detection lens, 10 is a photodetector, 21 is a concave surface, 22 is a convex surface, 31 is an incident surface, 51 is a negative lens, 52 is a positive lens, 53 is a linear actuator, 71 is an objective lens actuator, and 100 is a long lens A light beam having a circular cross section, 101 is a light beam having a substantially circular cross section, and 102 is a substantially parallel light beam.

半導体レーザ光源１を発した光ビーム１００は、まず光ビーム整形用特殊レンズ２（以下、光ビーム整形用特殊レンズを特殊レンズと称する）に入射する。この特殊レンズ２は、光ビーム入射側の面２１と出射側の面２２がそれぞれ所定の曲率半径のシリンドリカル面（円筒面）になった厚肉レンズである。   The light beam 100 emitted from the semiconductor laser light source 1 first enters a light beam shaping special lens 2 (hereinafter, the light beam shaping special lens is referred to as a special lens). The special lens 2 is a thick-walled lens in which a light beam incident side surface 21 and an emission side surface 22 are cylindrical surfaces (cylindrical surfaces) each having a predetermined curvature radius.

図１の構成例では面２１と面２２は共にＸ−Ｙ座標面、すなわち紙面に平行な座標面内にのみ所定の曲率を有する円筒面になっており、面２１は凹面、面２２は凸面になっている。このような形状の特殊レンズを用いると、Ｘ−Ｙ座標面すなわち紙面に平行な断面でのみ光ビームが所定の倍率で拡大され、Ｘ−Ｚ座標面すなわち紙面に垂直な断面では光ビームはほとんど拡大されない。これによって例えばＸ−Ｚ座標面方向により長く広がった長円形の断面を持つ光ビーム１００をほぼ円形の断面を持つ光ビーム１０１に整形することができる。   In the configuration example of FIG. 1, both the surface 21 and the surface 22 are XY coordinate surfaces, that is, cylindrical surfaces having a predetermined curvature only in a coordinate surface parallel to the paper surface. The surface 21 is a concave surface, and the surface 22 is a convex surface. It has become. When a special lens having such a shape is used, the light beam is enlarged at a predetermined magnification only on a cross section parallel to the XY coordinate plane, that is, the paper surface, and almost no light beam is obtained on the XZ coordinate plane, that is, a cross section perpendicular to the paper surface. Not enlarged. As a result, for example, the light beam 100 having an elliptical cross section that extends longer in the XZ coordinate plane direction can be shaped into a light beam 101 having a substantially circular cross section.

なお、図１に示した実施例１では、上述したように特殊レンズ２の入射面と出射面の形状が凹、凸のシリンドリカル円筒面になっているが、特殊レンズ２はこの形状に限定されるものではない。光ビームを拡大もしくは縮小する断面方向および拡大もしくは縮小倍率に応じて、凹凸の組み合わせや曲率を持つ座標面方向が図１の構成と異なっていても構わない。また、入射面２１および出射面２２の形状は単純な円筒面に限定されるものではなく、トロイダル面（鞍型面）や縦方向と横方向の曲率が異なる特殊な非球面などであっても構わない。さらに、入射面または出射面のいずれかがシリンドリカル円筒面であっても良い。   In Example 1 shown in FIG. 1, the shape of the entrance surface and exit surface of the special lens 2 is a concave and convex cylindrical cylindrical surface as described above, but the special lens 2 is limited to this shape. It is not something. Depending on the cross-sectional direction in which the light beam is enlarged or reduced and the magnification or reduction magnification, the combination of unevenness and the coordinate plane direction having the curvature may be different from the configuration in FIG. Further, the shapes of the entrance surface 21 and the exit surface 22 are not limited to a simple cylindrical surface, but may be a toroidal surface (a saddle-shaped surface) or a special aspherical surface having different longitudinal and lateral curvatures. I do not care. Furthermore, either the entrance surface or the exit surface may be a cylindrical cylindrical surface.

次に、特殊レンズ２を出射した光ビーム１０１はカップリングレンズ３に入射する。このカップリング３は通常のカップリングレンズの機能すなわちレーザ光源から発した発散光ビームを平行光ビームに変換して対物レンズへ導く機能に加え、後ほど詳説するように、通過光ビームに所定量の非点収差を付加する機能を備えている。図１の実施例１では、光ビーム１０１が入射する面３１をＸ−Ｚ座標面内でのみ所定の曲率をもつ凸円筒面にすることにより、出射光ビーム１０２に所定量の非点収差を付加する構成になっている（以下、このような非点収差付加機能を持ったカップリングレンズを特殊カップリングレンズと称する）。そして、この特殊カップリングレンズ（特殊ＣＰレンズ）３と上述した特殊レンズ２を組み合わせた構成が本発明の実施例１の核心部分であるが、その具体的機能については後述する。   Next, the light beam 101 emitted from the special lens 2 enters the coupling lens 3. In addition to the function of a normal coupling lens, that is, the function of converting a divergent light beam emitted from a laser light source into a parallel light beam and guiding it to an objective lens, this coupling 3 adds a predetermined amount to a passing light beam as will be described in detail later. It has a function to add astigmatism. In the first embodiment shown in FIG. 1, the surface 31 on which the light beam 101 is incident is a convex cylindrical surface having a predetermined curvature only in the XZ coordinate plane, whereby a predetermined amount of astigmatism is given to the outgoing light beam 102. In this configuration, a coupling lens having such an astigmatism adding function is hereinafter referred to as a special coupling lens. A configuration in which the special coupling lens (special CP lens) 3 and the special lens 2 described above are combined is a core part of the first embodiment of the present invention, and a specific function thereof will be described later.

特殊ＣＰレンズ３を出射した略平行光ビーム１０２は、ビームスプリッタ４を透過後、ビームエクスパンダ５に達する。このビームエクスパンダ５は、例えば図１の構成例では光ビームを発散する機能を備えた負レンズ５１と、収束する機能を備えた正レンズ５２から構成され、リニアアクチュエータ５３によって一方のレンズ（図１の構成例ではレンズ５２）を光軸方向に沿って任意に変位させて両レンズの間隔を変化させ、それによってレンズ群を透過した光ビームの発散あるいは収束状態を任意に調整する機能を備えている。なお当然のことながら、ビームエクスパンダ５の構成は図１に示した構成に限定されるものではなく、光ビームの発散あるいは収束状態を所定の範囲内で任意に調整できる機能を備えていればどのような構成のものでも構わない。例えば最近では、液晶等を用いて機械的可動部分を設けることなく、光ビームの発散あるいは収束状態を任意に調整できるような装置も開発されているが、そのような装置を用いても構わない。   The substantially parallel light beam 102 emitted from the special CP lens 3 passes through the beam splitter 4 and then reaches the beam expander 5. For example, in the configuration example of FIG. 1, the beam expander 5 includes a negative lens 51 having a function of diverging a light beam and a positive lens 52 having a function of converging, and one lens (FIG. In one configuration example, the lens 52) is arbitrarily displaced along the optical axis direction to change the distance between both lenses, thereby having a function of arbitrarily adjusting the divergence or convergence state of the light beam transmitted through the lens group. ing. As a matter of course, the configuration of the beam expander 5 is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and may have a function capable of arbitrarily adjusting the divergence or convergence state of the light beam within a predetermined range. Any configuration may be used. For example, recently, an apparatus that can arbitrarily adjust the divergence or convergence state of a light beam without providing a mechanically movable part using liquid crystal or the like has been developed. However, such an apparatus may be used. .

次に、ビームエクスパンダ５を通過した光ビームは、立ち上げミラー６を経て対物レンズ７に入射し、この対物レンズ７によって所定の光ディスク８の情報信号記録面上に集光されて光スポットを形成する。   Next, the light beam that has passed through the beam expander 5 enters the objective lens 7 through the rising mirror 6, and is focused on the information signal recording surface of the predetermined optical disk 8 by the objective lens 7 to form a light spot. Form.

また、光ディスク８を反射した光ビームは、往路光ビームとほぼ逆の光路をたどり、対物レンズ７、立ち上げミラー６、ビームエクスパンダ５を経てビームスプリッタ４に達し、少なくともその光量の一部が反射され、検出レンズ９を経て光検出器１０の検出面に照射される。そして、この光検出器１０によって所定の信号が検出され、さらに、検出信号を所定の演算回路（図示せず）によって演算処理することで光ディスクに記録されている情報信号や所定の制御信号を出力し、この制御信号を対物レンズアクチュエータ７１やビームエクスパンダ５のリニアアクチュエータ５３にフィードバックすることで、対物レンズ７やビームエクスパンダ内のレンズ５２などの位置制御に用いられる。なお、この各制御信号の検出、演算手段や実際のアクチュエータ制御方式などは、いずれもすでに公知の技術であり、本発明とは直接関係は無いので、これ以上の詳しい説明は省略する。   The light beam reflected from the optical disk 8 follows an optical path almost opposite to the outward light beam, reaches the beam splitter 4 through the objective lens 7, the rising mirror 6, and the beam expander 5, and at least a part of the light amount is obtained. The light is reflected and irradiated to the detection surface of the photodetector 10 through the detection lens 9. Then, a predetermined signal is detected by the photodetector 10, and further, an information signal and a predetermined control signal recorded on the optical disk are output by performing arithmetic processing on the detection signal by a predetermined arithmetic circuit (not shown). The control signal is fed back to the objective lens actuator 71 and the linear actuator 53 of the beam expander 5 to be used for position control of the objective lens 7 and the lens 52 in the beam expander. The detection of each control signal, the calculation means, the actual actuator control system, and the like are all known techniques and are not directly related to the present invention, and thus detailed description thereof is omitted.

ところで、図１に示した実施例１のように光ビーム整形手段として、特殊レンズ２のような光学素子を用いた場合は、その特殊レンズ２の設置位置のずれやレーザ光の発光点位置のばらつきなどの要因で、特殊レンズ２とレーザ光発光点との間隔がノミナル位置からずれると、その影響で大きな非点収差が生じてしまう。このような大きな非点収差が生じる背景について、図７と図８に示す従来技術を参照しながら以下説明する。図７はビーム整形用特殊レンズ２を用いた従来技術の光ピックアップの主要部における具体的構成を示す図である。なお、図７において、図１と同一の部品には同一の番号を付している。   By the way, when an optical element such as the special lens 2 is used as the light beam shaping means as in the first embodiment shown in FIG. 1, the installation position of the special lens 2 and the emission point position of the laser beam are not detected. If the distance between the special lens 2 and the laser light emission point is deviated from the nominal position due to variations or the like, a large astigmatism is caused by the influence. The background of such a large astigmatism will be described below with reference to the prior art shown in FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a specific configuration of a main part of a conventional optical pickup using the beam shaping special lens 2. In FIG. 7, the same components as those in FIG.

ここで、図７に示すように半導体レーザ光源１の発光点Ｐとこの発光点Ｐから発した発散光ビーム１００が入射する特殊レンズ２の光ビーム入射面（凹円筒面）２１の頂点Ｑまでの間隔をＬ１、特殊レンズ２の厚さ、すなわち頂点Ｑから光ビーム出射面（凸円筒面）２２の頂点Ｒまでの間隔をＬ２とし、面２１の曲率半径をＲ１、面２２の曲率半径をＲ２、特殊レンズ２を構成する材料の屈折率をｎで表し、一例として、Ｌ１＝１．６３ｍｍ、Ｌ２＝４．０ｍｍ、Ｒ１＝０．５６ｍｍ、Ｒ２＝７．３０ｍｍ、ｎ＝１．８４１、という各パラメータを備えた特殊レンズ２を想定する。   Here, as shown in FIG. 7, the light emitting point P of the semiconductor laser light source 1 and the vertex Q of the light beam incident surface (concave cylindrical surface) 21 of the special lens 2 on which the divergent light beam 100 emitted from the light emitting point P is incident. L1 is the thickness of the special lens 2, that is, the distance from the vertex Q to the vertex R of the light beam exit surface (convex cylindrical surface) 22 is L2, the curvature radius of the surface 21 is R1, and the curvature radius of the surface 22 is R2, the refractive index of the material constituting the special lens 2 is represented by n. As an example, L1 = 1.63 mm, L2 = 4.0 mm, R1 = 0.56 mm, R2 = 7.30 mm, n = 1.841, Assume a special lens 2 having the following parameters.

上述したパラメータを備えた特殊レンズ２を用いると、約２．４倍の整形比（光ビーム整形がなされる方向に関する光ビーム断面の拡大または縮小比）で光ビーム整形を行うことができる。   When the special lens 2 having the parameters described above is used, it is possible to perform light beam shaping with a shaping ratio of about 2.4 times (expansion or reduction ratio of the light beam cross section in the direction in which the light beam shaping is performed).

そこで、例えば波長が約４０５ｎｍのレーザ光ビームをこの特殊レンズ２でビーム整形し、この特殊レンズ２を出射した光ビームを図７に示すように通常のカップリングレンズ（このカップリングレンズは、機能としては光ビームをコリメートするレンズであるが、光源と対物レンズ間を光ビームでカップリングする機能をもつレンズ）１１で略平行光ビームに変換した後、焦点距離＝１．７６５ｍｍ、開口数（ＮＡ）＝０．８５の対物レンズおよび倍率（対物レンズ焦点距離に対するカップリングレンズの焦点距離の比）＝７．４５倍の光学系で、光ディスクの記録面上に集光させる場合を想定する。   Therefore, for example, a laser beam having a wavelength of about 405 nm is shaped by the special lens 2, and the light beam emitted from the special lens 2 is a normal coupling lens (this coupling lens has a function as shown in FIG. 7). Is a lens that collimates the light beam, but after conversion to a substantially parallel light beam by a light source 11 and a lens having a function of coupling between the objective lens and a focal length = 1.765 mm, the numerical aperture ( Assume that the objective lens and the magnification (NA) = 0.85 and the magnification (ratio of the focal length of the coupling lens to the focal length of the objective lens) = 7.45 times are focused on the recording surface of the optical disc.

そうすると、その際の特殊レンズ２のノミナル位置からの位置ずれや半導体レーザ光源内の発光点位置のばらつき等によって間隔Ｌ１（ノミナル値＝１．６３ｍｍ）に誤差が生じると、それに伴い光ディスク記録面上に集光される光ビームに波面収差が残留してしまう。そのときの間隔Ｌ１の誤差量と残留波面収差量のＲＭＳ値との関係をプロットした結果を図８に示す。   Then, if an error occurs in the interval L1 (nominal value = 1.63 mm) due to a positional deviation from the nominal position of the special lens 2 at that time, a variation in the light emitting point position in the semiconductor laser light source, etc., accordingly, on the optical disc recording surface. Wavefront aberrations remain in the light beam condensed on the surface. FIG. 8 shows the result of plotting the relationship between the error amount of the interval L1 and the RMS value of the residual wavefront aberration amount at that time.

図８から明らかなように、間隔Ｌ１のノミナル値に対する誤差が全く無い場合は波面収差はほぼゼロであるが、特殊レンズ２の設置位置ずれやレーザ発光点位置のばらつき等によって、間隔Ｌ１にわずかでも誤差が生じると、急激に残留波面収差が増加してしまう。例えば図３の例では、Ｌ１の誤差に対する残留波面収差の増加感度は、約０．００１λ／μｍ（λは波長を表し、この場合はλ＝４０５ｎｍ）程度もある。この残留波面収差はその大部分が非点収差成分である。   As is apparent from FIG. 8, the wavefront aberration is almost zero when there is no error with respect to the nominal value of the interval L1, but it is slightly less than the interval L1 due to the installation position shift of the special lens 2 or the variation of the laser emission point position. However, if an error occurs, the residual wavefront aberration increases abruptly. For example, in the example of FIG. 3, the increase sensitivity of the residual wavefront aberration with respect to the error of L1 is about 0.001λ / μm (λ represents a wavelength, in this case, λ = 405 nm). Most of the residual wavefront aberration is an astigmatism component.

通常の波長４０５ｎｍ帯の半導体レーザを用いた大容量光ディスク用光ピックアップで許容される非点収差量は、高々０．０１λｒｍｓ以下程度である。したがって、上述したような光学系からなる光ピックアップを組立て調整する際は、半導体レーザ光源の発光点ばらつき等まで考慮した上で、許容される誤差が高々１０μｍ程度の極めて高精度の位置決めが必須となり、光ピックアップ量産時の作業性劣化やそれに伴うコストの上昇、あるいは精度不足からくる性能劣化などの諸課題を招いていた。   The amount of astigmatism allowed in an optical pickup for a large-capacity optical disk using a normal semiconductor laser having a wavelength of 405 nm is at most about 0.01 λrms. Therefore, when assembling and adjusting an optical pickup composed of the optical system as described above, extremely accurate positioning with an allowable error of at most about 10 μm is indispensable in consideration of variations in the emission point of the semiconductor laser light source. However, it has caused various problems such as workability deterioration during mass production of optical pickups, associated cost increase, and performance deterioration due to insufficient accuracy.

このような課題に対して、以下に説明するように、本発明は、その実施例１の構成を用いることによって、光ピックアップとしての基本性能を確保しつつ特殊レンズ２の位置決め精度を大幅に緩和し、結果的に光ピックアップ量産時の作業性向上、コスト低減などを達成することができるものである。   As will be described below, the present invention uses the configuration of the first embodiment to significantly reduce the positioning accuracy of the special lens 2 while ensuring basic performance as an optical pickup. As a result, it is possible to achieve improvement in workability and cost reduction during mass production of optical pickups.

図２は本発明の実施例１に係る光ピックアップにおける主要部の具体的構成を示す図である。なお、図２において、図１と図７と同一の部品には同一の番号を付している。   FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the main part of the optical pickup according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, the same parts as those in FIGS. 1 and 7 are denoted by the same reference numerals.

本発明の実施例１では、図２に示すように特殊レンズ２を予め光軸（Ｘ軸）方向に所定量ΔＬだけずらした位置（故意にΔＬだけずらした位置）をノミナル位置として設置する。例えば、図２に示した例では０．２ｍｍだけ半導体レーザ光源１に近づけた位置をノミナルの設置位置とする。   In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a position where the special lens 2 is previously shifted by a predetermined amount ΔL in the optical axis (X axis) direction (a position intentionally shifted by ΔL) is set as a nominal position. For example, in the example shown in FIG. 2, a position close to the semiconductor laser light source 1 by 0.2 mm is set as a nominal installation position.

特殊レンズ２を上述のようにずらした位置に配置すると、当然のことながら特殊レンズ２を出射した光ビーム１０１には極めて大きな非点収差が発生してしまう。そこで、本実施例１では、図１または図２に示すように、通常のカップリングレンズ１１（図７に示す光ビームをコリメートするレンズ）に代えて、特殊カップリングレンズ（特殊ＣＰレンズ）３を配置する。この特殊ＣＰレンズ３は、光ビームが通過する際に光ビーム１０１に含まれる非点収差と同量で符号が逆転した非点収差が発生するようになっており、この両非点収差が互いに打ち消しあって、結局、特殊ＣＰレンズ３を出射した光ビーム１０２は非点収差がほとんど除去された光ビームになるものである。   If the special lens 2 is disposed at a position shifted as described above, naturally, a very large astigmatism occurs in the light beam 101 emitted from the special lens 2. Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 1 or FIG. 2, a special coupling lens (special CP lens) 3 is used instead of the normal coupling lens 11 (lens that collimates the light beam shown in FIG. 7). Place. The special CP lens 3 generates astigmatism having the same amount as that of the astigmatism contained in the light beam 101 when the light beam passes, and the astigmatism is reversed. After canceling out, the light beam 102 emitted from the special CP lens 3 becomes a light beam from which astigmatism is almost eliminated.

なお、特殊ＣＰレンズ３の具体的構成例としては、例えば図１または図２に示した実施例１では、特殊ＣＰレンズ３の光ビーム入射面３１をＸ−Ｚ座標面（紙面に垂直な面）内のみに曲率がある凸シリンドリカル面（円筒面）にすることで所望の非点収差を発生させている。なお、Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ１、ｎなどの各パラメータが上述した数値である特殊レンズ２を配置した場合、特殊ＣＰレンズ３のシリンドリカル面３１の曲率半径Ｒ３を約２２０ｍｍとすると、特殊ＣＰレンズ３を出射した光ビーム１０２に残留する非点収差量をほぼゼロにすることができる。   As a specific configuration example of the special CP lens 3, for example, in Example 1 shown in FIG. 1 or FIG. 2, the light beam incident surface 31 of the special CP lens 3 is set to an XZ coordinate plane (a plane perpendicular to the paper surface). The desired astigmatism is generated by using a convex cylindrical surface (cylindrical surface) having a curvature only in the parenthesis. When the special lens 2 in which each parameter such as L1, L2, R1, R1, and n is the above-described numerical value is disposed, the special CP lens has a curvature radius R3 of the cylindrical surface 31 of the special CP lens 3 of about 220 mm. The amount of astigmatism remaining in the light beam 102 emitted from 3 can be made substantially zero.

図３は上述した各光学部品で構成された光ピックアップにおいて、特殊レンズ２の設置位置ずれやレーザ発光点位置のばらつき等によって生じる間隔Ｌ１の誤差量と光ディスク記録面上に集光される光ビームの波面収差ＲＭＳ値との関係をプロットした図である。当然のことながら間隔Ｌ１に誤差があると、図８の場合と全く同様に、急激に波面収差が増大してしまう。しかしながら、本実施例１では、間隔Ｌ１の各状態において、特殊ＣＰレンズ３を光軸すなわちＸ軸方向に沿って所定量変位させると、いずれの場合も収差量をＲＭＳ値で０．０１λ以下にまで低減することができる。この低減の現象は、特殊ＣＰレンズ３を光軸に沿って変位させて、この特殊ＣＰレンズ３を透過する光ビームに新たに付加される非点収差量が連続的に変化するという光学的特性を利用することで、間隔Ｌ１の誤差によって生じた非点収差を常に適正に打ち消すだけの非点収差を特殊ＣＰレンズ３を通過する光ビームに付加できるためである。   FIG. 3 shows an error amount of an interval L1 caused by a deviation in the installation position of the special lens 2 and a variation in the position of the laser emission point and a light beam condensed on the optical disk recording surface in the optical pickup composed of the optical components described above. It is the figure which plotted the relationship with the wavefront aberration RMS value. Of course, if there is an error in the distance L1, the wavefront aberration will increase abruptly, just as in the case of FIG. However, in the first embodiment, when the special CP lens 3 is displaced by a predetermined amount along the optical axis, that is, the X-axis direction in each state of the interval L1, in any case, the aberration amount is reduced to 0.01λ or less in RMS value. Can be reduced. This reduction phenomenon is caused by an optical characteristic that the amount of astigmatism newly added to the light beam transmitted through the special CP lens 3 is continuously changed by displacing the special CP lens 3 along the optical axis. This is because astigmatism that always cancels out astigmatism caused by the error of the interval L1 can be added to the light beam that passes through the special CP lens 3 by using.

加えて、図４に示すように、Ｌ１の誤差量とその各場合に光ビーム１０２の残留波面収差を最小化する特殊ＣＰレンズ３の変位量の関係をプロットすると、直線的な相関関係があることがわかる（図４はコンピュータを用いたシミュレーションの結果を示す図である）。また、図４によると、Ｌ１の誤差量に対する特殊ＣＰレンズ３の最適変位量の相対感度は、約１５μｍ／μｍである。すなわち、例えば特殊レンズ２のノミナル状態（Ｌ１＝１．４３ｍｍ）から位置ずれによるＬ１の変化が２０μｍであった場合、それによって生じる非点収差は、特殊ＣＰレンズを３００μｍすなわち０．３ｍｍ変位させることにより、ほぼ完全に消去することができる。   In addition, as shown in FIG. 4, when the relationship between the error amount of L1 and the displacement amount of the special CP lens 3 that minimizes the residual wavefront aberration of the light beam 102 in each case is plotted, there is a linear correlation. (FIG. 4 is a diagram showing the result of simulation using a computer). Further, according to FIG. 4, the relative sensitivity of the optimum displacement amount of the special CP lens 3 with respect to the error amount of L1 is about 15 μm / μm. That is, for example, when the change in L1 due to the positional deviation from the nominal state (L1 = 1.43 mm) of the special lens 2 is 20 μm, the astigmatism caused thereby causes the special CP lens to be displaced by 300 μm, that is, 0.3 mm. Thus, it can be erased almost completely.

換言すると、本実施例１のような構成にすることによって、特殊レンズ２の設置位置ずれ等によって生じる非点収差を特殊ＣＰレンズ３の光軸方向の位置調整によって良好に消去することができ、しかも、その際の特殊ＣＰレンズ３の変位感度は特殊レンズ２自体の位置ずれによる収差発生感度よりも約１桁以上程度も緩和できる（上述の例では、特殊レンズ２における２０μｍに対して、特殊ＣＰレンズ１１の３００μｍ）。このため、光ピックアップ量産時に特殊ＣＰレンズ３の光軸方向位置調整工程を導入するだけで、光ピックアップとしての性能を劣化させることなく、特殊レンズ２の設置位置精度を従来に比べ大幅に緩和でき、結果的に光ピックアップ量産時の作業性を大幅に向上させ、コスト低減を実現することができる。また、組立て調整精度不足からくる性能劣化も防ぐことができる。   In other words, with the configuration as in the first embodiment, astigmatism caused by the installation position shift of the special lens 2 or the like can be favorably eliminated by adjusting the position of the special CP lens 3 in the optical axis direction. In addition, the displacement sensitivity of the special CP lens 3 at that time can be relaxed by about one digit or more than the aberration generation sensitivity due to the positional shift of the special lens 2 itself (in the above example, the special CP lens 3 has a special sensitivity with respect to 20 μm. CP lens 11 of 300 μm). For this reason, the installation position accuracy of the special lens 2 can be greatly relaxed compared to the conventional one without degrading the performance as an optical pickup only by introducing the optical axis direction position adjustment process of the special CP lens 3 during mass production of the optical pickup. As a result, the workability at the time of mass production of the optical pickup can be greatly improved, and the cost can be reduced. In addition, it is possible to prevent performance degradation due to insufficient assembly adjustment accuracy.

なお、特殊ＣＰレンズ３を光軸に沿って変位させると、この特殊ＣＰレンズ３を出射した光ビーム１０２のコリメート状態が変化し、略平行光ビームの状態から発散もしくは収束光ビームの状態になるが、この状態については、例えば図１に示すような負レンズ５１と正レンズ５２を組み合わせた、いわゆるビームエクスパンダ５を用い、リニアアクチュエータ５３を駆動してレンズ５２を光軸に沿って所定量変位させてレンズ５１と５２との間隔を制御することによって、容易に略平行光ビームに戻して対物レンズに入射させることができる。ビームエクスパンダ５を用いた光ビームの平行光化に関しては、公知の技術であるので詳細な説明は省略する。   When the special CP lens 3 is displaced along the optical axis, the collimated state of the light beam 102 emitted from the special CP lens 3 is changed, so that the state becomes a divergent or convergent light beam state from a substantially parallel light beam state. However, in this state, for example, a so-called beam expander 5 in which a negative lens 51 and a positive lens 52 are combined as shown in FIG. 1 is used, and the linear actuator 53 is driven to move the lens 52 along the optical axis by a predetermined amount. By controlling the distance between the lenses 51 and 52 by displacing, it is possible to easily return to a substantially parallel light beam and to enter the objective lens. Since the collimation of the light beam using the beam expander 5 is a known technique, a detailed description thereof is omitted.

また、本実施例１では、特殊レンズ２を通過する光ビームに非点収差を発生させる手段として、予め特殊レンズ２自体を所定量（具体的には０．２ｍｍ）だけレーザ光源側に近づけて配置する方法を用いているが、本発明はこの方法に限定されるものではない。すなわち特殊レンズ２の変位量は、本実施例１で示した２０μｍに限定されるものではなく、所望の非点収差を生じさせる変位量であればいくらでも構わない。また、例えば、所定量だけレーザ光源から離して配置した構成にしてもよいし、配置位置は変えずに例えば面２１または面２２の曲率半径を変更して所望の非点収差が発生するような構成にしても構わない。   In the first embodiment, as a means for generating astigmatism in the light beam passing through the special lens 2, the special lens 2 itself is moved closer to the laser light source side by a predetermined amount (specifically, 0.2 mm) in advance. Although a method of arranging is used, the present invention is not limited to this method. That is, the amount of displacement of the special lens 2 is not limited to 20 μm shown in the first embodiment, and any amount of displacement that causes a desired astigmatism may be used. Further, for example, a configuration may be adopted in which a predetermined amount is arranged away from the laser light source, and a desired astigmatism is generated by changing, for example, the radius of curvature of the surface 21 or 22 without changing the arrangement position. You may make it a structure.

すなわち、本発明においては、特殊レンズ２は所望の整形比で光ビーム整形を行い、同時に所望の非点収差を発生させることができる構成であればどのような構成の光学部品でも構わない。ただし、この際、特殊レンズ２を通過する光ビームにあらかじめ生じさせる非点収差量は、実際に特殊レンズ２を光ピックアップ内に実装した場合に設置位置ばらつきや半導体レーザ光源の発光点位置ばらつき等に伴って生じる間隔Ｌ１の誤差によって発生するであろう非点収差量に対して充分大きな値に設定しておく必要がある。   That is, in the present invention, the special lens 2 may be an optical component having any configuration as long as it can perform light beam shaping at a desired shaping ratio and simultaneously generate desired astigmatism. At this time, however, the amount of astigmatism generated in advance in the light beam that passes through the special lens 2 varies when the special lens 2 is actually mounted in the optical pickup, variation in the emission point position of the semiconductor laser light source, etc. Therefore, it is necessary to set a sufficiently large value with respect to the amount of astigmatism that will be generated due to the error of the interval L1 that accompanies this.

一方、特殊ＣＰレンズ３についてみると、本実施例１では、この特殊ＣＰレンズ３を通過する光ビームに新たに非点収差を付加する手段として、特殊ＣＰレンズ３の光ビーム入射面３１を所定の曲率を有する凸シリンドリカル面にする構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば凸シリンドリカル面を凹シリンドリカル面としても構わない。このとき、付加される非点収差量および符号が同一の場合、その曲率がある座標面は凸シリンドリカル面の場合に対して垂直な方向になる。   On the other hand, regarding the special CP lens 3, in the first embodiment, the light beam incident surface 31 of the special CP lens 3 is set as a predetermined means as means for newly adding astigmatism to the light beam passing through the special CP lens 3. However, the present invention is not limited to this, and for example, the convex cylindrical surface may be a concave cylindrical surface. At this time, when the added astigmatism amount and the sign are the same, the coordinate surface having the curvature is in a direction perpendicular to the case of the convex cylindrical surface.

また、光ビーム入射面３１をシリンドリカル面とするのではなくて、トロイダル面（鞍型面）、あるいは縦方向と横方向それぞれの断面における曲率半径が異なる特殊な非球面としても構わない。また、光軸に対して非回転対称なレンズ面を本実施例１のように光ビーム入射面に限定して設置する必要はなく、光ビーム出射面に設けてもよいし、レンズの構成を複数枚にして入射面および出射面以外の面を光軸に対して非回転対称のレンズ面にしても構わない。さらに付け加えると、光軸に対して非回転対称なレンズ面（光ビームの光軸に垂直な所定の断面における第１の曲率半径と前記光軸および前記所定の断面の両方に対して略垂直な断面における第２の曲率半径とが互いに異なる値を持つ曲面）を設けた特殊なレンズあるいはレンズ群を用いるのではなく、後述する本発明の実施例２に示すように、光軸に対して回転対称なレンズ面だけからなる通常のレンズを用いることもできる。   Further, the light beam incident surface 31 may not be a cylindrical surface, but may be a toroidal surface (a saddle-shaped surface) or a special aspherical surface with different radii of curvature in the longitudinal and lateral sections. Further, it is not necessary to provide a lens surface that is not rotationally symmetric with respect to the optical axis as limited to the light beam incident surface as in the first embodiment, and may be provided on the light beam emitting surface. A plurality of surfaces other than the entrance surface and the exit surface may be non-rotationally symmetric lens surfaces with respect to the optical axis. In addition, a lens surface that is not rotationally symmetric with respect to the optical axis (the first radius of curvature in a predetermined cross section perpendicular to the optical axis of the light beam and substantially perpendicular to both the optical axis and the predetermined cross section). Rather than using a special lens or lens group provided with curved surfaces having values different from each other in the second radius of curvature in the cross section, as shown in Example 2 of the present invention described later, it rotates with respect to the optical axis. Ordinary lenses consisting only of symmetrical lens surfaces can also be used.

「実施例２」
図５は本発明の実施例２に係る光ピックアップにおける主要部の具体的構成を示す図である。なお、図５において、図１、図２および図７と同一の部品には同一の番号を付している。 "Example 2"
FIG. 5 is a diagram showing a specific configuration of the main part of the optical pickup according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the same components as those in FIGS. 1, 2, and 7 are denoted by the same reference numerals.

本実施例２は、光ビームのコリメート機能に加えて、非点収差を付加する機能を兼ね備えたカップリングレンズとして、実施例１で示した円筒面に代表される光軸に対して非回転対称なレンズ面を設けた特殊な形状のレンズ３またはレンズ群ではなく、図７に示すような通常のカップリングレンズと同様の光軸に対して回転対称なレンズ面だけで構成されたカップリングレンズ１１を用いた構成例である。なお、図５の構成例では、カップリングレンズ１１として単レンズを記載しているが、複数のレンズから構成されるレンズ群でも構わない。   The second embodiment is a non-rotation symmetric with respect to the optical axis represented by the cylindrical surface shown in the first embodiment as a coupling lens having a function of adding astigmatism in addition to the collimating function of the light beam. 7 is not a specially shaped lens 3 or lens group provided with a simple lens surface, but a coupling lens composed only of a lens surface rotationally symmetric with respect to the optical axis similar to that of a normal coupling lens as shown in FIG. 11 is a configuration example using 11. In the configuration example of FIG. 5, a single lens is described as the coupling lens 11, but a lens group including a plurality of lenses may be used.

本実施例２では、通常のカップリングレンズと同様の光軸に対して回転対称なレンズ面だけで構成されたレンズ１１を用い、かつこのレンズを通過する光ビームに所望の非点収差を付加する機能を持たせるために、図５に示すように、光軸に対して略垂直な軸（図５の例ではＺ軸）まわりにレンズを所定角度θだけ傾斜させている。このようにレンズを傾斜させると必然的にレンズに入射する光ビームのレンズ入射面に対する入射角度が傾き、結果として、このレンズを通過した光ビーム１０２に非点収差などの収差を付加させることができる。付加される収差量はレンズの傾斜角に依存して増減するので、レンズ傾斜角を調整することにより所望の非点収差を付加させることができる。加えて、実施例１と同様に、このカップリングレンズ１１を光軸に沿って前後に位置調整することにより、特殊レンズ２で発生する非点収差を容易に打ち消すことができる。   In Example 2, a lens 11 having only a lens surface that is rotationally symmetric with respect to the optical axis is used as in a normal coupling lens, and desired astigmatism is added to a light beam passing through this lens. In order to have the function to perform this, as shown in FIG. 5, the lens is inclined by a predetermined angle θ around an axis substantially perpendicular to the optical axis (Z axis in the example of FIG. 5). When the lens is tilted in this way, the incident angle of the light beam incident on the lens with respect to the lens incident surface is inevitably tilted, and as a result, aberration such as astigmatism is added to the light beam 102 that has passed through the lens. it can. Since the amount of added aberration increases or decreases depending on the tilt angle of the lens, desired astigmatism can be added by adjusting the tilt angle of the lens. In addition, as in the first embodiment, the astigmatism generated in the special lens 2 can be easily canceled by adjusting the position of the coupling lens 11 back and forth along the optical axis.

ただし、レンズを所定角度傾斜させた際に、コマ収差など非点収差以外の余計な収差成分がほとんど発生しないようにするため、ここで用いるレンズまたはレンズ群は正弦条件を充分に満足し、良好な像高特性が得られるように設計されたレンズまたはレンズ群を用いることが望ましい。   However, when the lens is tilted by a predetermined angle, the lens or lens group used here satisfies the sine condition sufficiently and is good in order to prevent generation of extra aberration components other than astigmatism such as coma. It is desirable to use a lens or a lens group designed to obtain an excellent image height characteristic.

本実施例２のように、通常のカップリングレンズと同様に光軸に対して回転対称なレンズ面だけで構成されたレンズを用いると、非回転対称なレンズ面を設けた特殊なレンズを必要としないので製造コストなどの点で非常に有利である。また、上記したようにレンズの傾斜角度を変化させるだけで付加する非点収差量を容易に調整することができるので、所定の収差補正を行うためのレンズの変位感度を光ピックアップごとに調整することができる上、実施例１のようにレンズを光軸に沿って位置調整させるのではなく、レンズの設置位置は固定したまま傾斜角度を変化させることによっても特殊レンズ２で発生する非点収差を打ち消して良好に収差補正することができるという特徴を有している。   As in the second embodiment, when a lens composed only of a lens surface that is rotationally symmetric with respect to the optical axis is used like a normal coupling lens, a special lens having a non-rotationally symmetric lens surface is required. This is very advantageous in terms of manufacturing cost. In addition, as described above, the amount of astigmatism to be added can be easily adjusted simply by changing the tilt angle of the lens. Therefore, the lens displacement sensitivity for performing predetermined aberration correction is adjusted for each optical pickup. In addition, the astigmatism generated in the special lens 2 is not caused by adjusting the position of the lens along the optical axis as in the first embodiment, but also by changing the tilt angle while fixing the position of the lens. The characteristic is that aberration can be corrected satisfactorily by canceling.

なお、実施例１および２において、本発明における非点収差付加機能を備えたカップリングレンズの構成例として２種類の構成（図２の特殊ＣＰレンズ３と図５の通常カップリングレンズ１１）を示したが、当然のことながら本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、所定の発散光ビームを略平行な光ビームに変換するカップリングレンズの機能と所定の非点収差を通過光ビームに付加する機能とを兼ね備えた光学素子であれば、どのような構成のものでも構わない。   In Examples 1 and 2, two types of configurations (the special CP lens 3 in FIG. 2 and the normal coupling lens 11 in FIG. 5) are provided as configuration examples of the coupling lens having the astigmatism addition function in the present invention. Although shown, it should be understood that the present invention is not limited to this. That is, as long as the optical element has both a function of a coupling lens that converts a predetermined divergent light beam into a substantially parallel light beam and a function of adding a predetermined astigmatism to the passing light beam, any configuration is possible. It does n’t matter.

「実施例３」
図６は本発明の実施例３に係る光ピックアップにおける全体構成を示す図である。なお、図６において、図１、図２、図５および図７と同一の部品には同一の番号を付している。 "Example 3"
FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of an optical pickup according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 6, the same components as those in FIGS. 1, 2, 5, and 7 are denoted by the same reference numerals.

図６において、１２は光ビーム整形用プリズム、１３はシリンドリカルレンズ、２００は長円形断面の光ビーム、２０１は弱発散光、２０２は非点収差のある光ビーム、２０３は非点収差の消去された光ビーム、をそれぞれ表す。   In FIG. 6, 12 is a light beam shaping prism, 13 is a cylindrical lens, 200 is a light beam having an oval cross section, 201 is weakly diverging light, 202 is a light beam with astigmatism, and 203 is an astigmatism erased. Each represents a light beam.

本実施例３では、光ビーム整形手段として実施例１および２で示した特殊レンズ２ではなく、三角形または台形のプリズム１２を用いている。このような三角形もしくは台形のプリズム１２を用いた光ビーム整形手段はすでに公知の技術であるので詳細な説明は省略する。そして、このプリズム１２を用いた光ビーム整形においては、プリズム１２には、カップリングレンズ１１などによって厳密に平行光に変換された光ビーム２０１を入射させる必要がある。   In the third embodiment, a triangular or trapezoidal prism 12 is used as the light beam shaping means instead of the special lens 2 shown in the first and second embodiments. Since the light beam shaping means using such a triangular or trapezoidal prism 12 is a known technique, detailed description thereof will be omitted. In the light beam shaping using the prism 12, it is necessary to make the light beam 201 that has been strictly converted into parallel light by the coupling lens 11 or the like incident on the prism 12.

ここで、カップリングレンズ１１の設置位置ずれや半導体レーザ光源１の発光点位置ばらつきなどによってカップリングレンズ１１と発光点との間隔がノミナル値からずれると、その影響でプリズム１２に入射する光ビーム２０１が厳密な平行光状態では無く弱発散光や弱収束光ビームの状態で入射してしまう。そうすると、本実施例１および２で述べた特殊レンズを用いた場合と同様に、プリズム１２を出射した光ビーム２０２には大きな非点収差が生じてしまう。付け加えると、本実施例３におけるカップリングレンズ１１とプリズム１２とを組み合わせたものが、本実施例１，２における特殊レンズ２に対応する機能を果たすものである。   Here, if the distance between the coupling lens 11 and the light emitting point is deviated from the nominal value due to the displacement of the installation position of the coupling lens 11 or the variation of the light emitting point position of the semiconductor laser light source 1, the light beam incident on the prism 12 due to the influence. 201 enters in a state of weakly divergent light or weakly convergent light beam instead of a strict parallel light state. Then, as in the case where the special lens described in the first and second embodiments is used, a large astigmatism occurs in the light beam 202 emitted from the prism 12. In addition, the combination of the coupling lens 11 and the prism 12 in the third embodiment performs a function corresponding to the special lens 2 in the first and second embodiments.

そこで、本実施例３は、実施例１および２と同様の考え方で、予めカップリングレンズ１１を光軸にそって所定量ΔＬだけずらした位置をノミナル位置として配置する。図６の例では、カップリングレンズ１１を半導体レーザ光源１に近づく方向に所定量ΔＬだけずらして配置した場合を示している。この場合、プリズム１２に入射する光ビーム２０１は弱発散光の状態でプリズム１２に入射することになる。なお、カップリングレンズ１１は、図６の例とは逆に、半導体レーザ光源１から離れる方向にずらして配置し、光ビーム２０１を弱収束光の状態で入射させても構わない。いずれの場合においても光ビーム２０２には非点収差が生じる。   Therefore, in the third embodiment, a position where the coupling lens 11 is shifted by a predetermined amount ΔL along the optical axis in advance is arranged as a nominal position in the same way as the first and second embodiments. The example of FIG. 6 shows a case where the coupling lens 11 is shifted by a predetermined amount ΔL in the direction approaching the semiconductor laser light source 1. In this case, the light beam 201 incident on the prism 12 is incident on the prism 12 in a state of weakly diverging light. In contrast to the example of FIG. 6, the coupling lens 11 may be arranged so as to be shifted in a direction away from the semiconductor laser light source 1, and the light beam 201 may be incident in the state of weakly convergent light. In either case, astigmatism occurs in the light beam 202.

そして、光ビームに生じた非点収差を打ち消すように、プリズム１２とビームスプリッタ４の間にシリンドリカルレンズ１３を配置する。このシリンドリカル１３は、図６に示す実施例３では、光ビーム入射面１４がＸ−Ｙ座標面（紙面に平行）内にのみ所定の曲率がある凹シリンドリカル面（円筒面）になったレンズであるが、逆にＸ−Ｚ座標面（紙面に垂直）内に所定の曲率がある凸シリンドリカル面（円筒面）になったレンズでも構わない。さらに付け加えると、シリンドリカルレンズ１３は、当然シリンドリカル面（円筒面）を有するレンズに限定されるものではなく、トロイダル面（鞍型面）あるいは縦方向と横方向それぞれの断面における曲率半径が異なる特殊な非球面を有するレンズであっても構わない。すなわち所定の値と所定の符号をもつ非点収差を光ビームに付加する機能を持った光学素子であればどのような構成の素子であっても構わない。   Then, a cylindrical lens 13 is arranged between the prism 12 and the beam splitter 4 so as to cancel astigmatism generated in the light beam. In the third embodiment shown in FIG. 6, this cylindrical 13 is a lens in which the light beam incident surface 14 is a concave cylindrical surface (cylindrical surface) having a predetermined curvature only in the XY coordinate plane (parallel to the paper surface). However, conversely, a lens having a convex cylindrical surface (cylindrical surface) having a predetermined curvature in the XZ coordinate plane (perpendicular to the paper surface) may be used. In addition, the cylindrical lens 13 is naturally not limited to a lens having a cylindrical surface (cylindrical surface), but has a special toroidal surface (saddle-shaped surface) or a special curvature radius in each of the longitudinal and lateral sections. A lens having an aspherical surface may be used. In other words, any optical element having any function for adding astigmatism having a predetermined value and a predetermined sign to the light beam may be used.

ちなみに、カップリングレンズ１１が図６の構成例とは逆に半導体レーザ光源１から離れる方向にずらして配置された場合は、非点収差の符号が図６の場合と逆になっているため、シリンドリカルレンズ１３はＸ−Ｙ座標面（紙面に平行）内にのみ所定の曲率がある凸シリンドリカル面（円筒面）かＸ−Ｚ座標面（紙面に垂直）内にのみ所定の曲率がある凹シリンドリカル面（円筒面）になる。   Incidentally, when the coupling lens 11 is shifted in the direction away from the semiconductor laser light source 1 as opposed to the configuration example of FIG. 6, the sign of astigmatism is opposite to that of FIG. The cylindrical lens 13 is a convex cylindrical surface (cylindrical surface) having a predetermined curvature only in the XY coordinate plane (parallel to the paper surface) or a concave cylindrical surface having a predetermined curvature only in the XZ coordinate surface (perpendicular to the paper surface). It becomes a surface (cylindrical surface).

上述したような非点収差付加機能を備えたシリンドリカルレンズ１３を配置し、このシリンドリカルレンズ１３を通過する際に付加される非点収差により光ビーム２０２に含まれる非点収差を打ち消すことで、このシリンドリカルレンズ１３を出射した光ビーム２０３を非点収差が良好に消去された光ビームに変換させることができる。しかも、本実施例１および２の場合と同様に、シリンドリカルレンズ１３の位置を光軸に沿って調整することにより、実際にカップリングレンズ１１を光ピックアップ内に実装した場合の設置位置誤差や半導体レーザ光源１の発光点位置のばらつきなどによって生じる光ビーム２０２内の非点収差を常に良好に消去することができる。   By disposing the cylindrical lens 13 having the astigmatism addition function as described above and canceling the astigmatism included in the light beam 202 by the astigmatism added when passing through the cylindrical lens 13, this is achieved. The light beam 203 emitted from the cylindrical lens 13 can be converted into a light beam in which astigmatism is satisfactorily erased. Moreover, as in the case of the first and second embodiments, by adjusting the position of the cylindrical lens 13 along the optical axis, an installation position error or a semiconductor when the coupling lens 11 is actually mounted in the optical pickup is obtained. Astigmatism in the light beam 202 caused by the variation in the light emitting point position of the laser light source 1 can be always erased satisfactorily.

なお、シリンドリカルレンズ１３を光軸に沿って変位させると、このシリンドリカルレンズ１３を出射した光ビーム２０３は非点収差が良好に消去される一方で、光ビーム２０３のコリメート状態が変わり、弱発散もしくは弱収束光ビームの状態になってしまう。しかしながら、その場合は、本実施例１と全く同様にビームエクスパンダ５を調整することによって、この光ビーム２０３を平行光ビームに変換してから対物レンズ７に導くことができる。   When the cylindrical lens 13 is displaced along the optical axis, the light beam 203 emitted from the cylindrical lens 13 is satisfactorily erased with astigmatism, while the collimated state of the light beam 203 is changed and weak divergence or It will be in the state of a weakly focused light beam. However, in that case, by adjusting the beam expander 5 in exactly the same manner as in the first embodiment, the light beam 203 can be converted into a parallel light beam and then guided to the objective lens 7.

以上説明したように、本発明の主要な特徴は、まず、特殊レンズなどの光ビーム整形素子の設置位置を予め故意にずらしたり、あるいは光ビーム整形用プリズムに入射する光ビームのコリメート状態をわずかにずらして弱発散もしくは弱収束光ビームの状態で入射させることにより、各光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームに所定の非点収差が生じるようにしておき、その上で、光源から発した発散光ビームを略平行光ビームに変換する機能を備えたカップリングレンズ（またはレンズ群）あるいはシリンドリカルレンズ（またはレンズ群）に前記所定の非点収差を打ち消すだけの非点収差を付加する機能を兼ね備えさせる構成とする。さらに、前記カップリングレンズあるいはシリンドリカルレンズ（またはレンズ群の全てあるいは少なくとも一部）を光軸に沿って変位させたり、あるいは光軸に略垂直な所定の方向を傾斜回転軸として所定角度傾けたりすることにより、その付加非点収差量を所定の範囲で任意に増減できるような構成とする。   As described above, the main feature of the present invention is that the installation position of the light beam shaping element such as a special lens is intentionally shifted in advance or the collimated state of the light beam incident on the light beam shaping prism is slightly changed. The light beam that has passed through each optical beam shaping optical element is caused to have a predetermined astigmatism by being incident in the state of a weakly divergent or weakly convergent light beam. A function of adding astigmatism to cancel the predetermined astigmatism to a coupling lens (or lens group) or cylindrical lens (or lens group) having a function of converting the divergent light beam into a substantially parallel light beam It is set as the structure which combines. Further, the coupling lens or the cylindrical lens (or all or at least a part of the lens group) is displaced along the optical axis, or is tilted by a predetermined angle with a predetermined direction substantially perpendicular to the optical axis as an inclined rotation axis. Thus, the additional astigmatism amount can be arbitrarily increased or decreased within a predetermined range.

換言すると、本発明の要旨は、予め特殊レンズを所定量ずらせて配置したり、光ビームのコリメート状態を故意にずらせたりすることで、光ビーム整形手段を出射した光ビームに所定量の非点収差を与え、その上でその非点収差を打ち消すような非点収差を発生させる光学素子を設置し、その設置位置を光軸に沿って調整することで、光ビーム整形手段の製造時の位置決め誤差などに起因する非点収差を良好に消去するものである。   In other words, the gist of the present invention is that the special lens is preliminarily shifted by a predetermined amount, or the collimated state of the light beam is intentionally shifted, so that a predetermined amount of astigmatism is applied to the light beam emitted from the light beam shaping means. Positioning when manufacturing the light beam shaping means by installing an optical element that generates astigmatism that gives aberration and then cancels the astigmatism, and adjusts the installation position along the optical axis Astigmatism due to errors and the like is eliminated satisfactorily.

本発明の実施例１に係る光ピックアップにおける全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure in the optical pick-up which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係る光ピックアップにおける主要部の具体的構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the principal part in the optical pick-up which concerns on Example 1 of this invention. 本実施例１を表す図２の光ピックアップにおける間隔Ｌ１の誤差量と、この誤差量に伴って生じるディスク面上の光スポットの波面収差ｒｍｓ値との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an error amount of an interval L1 in the optical pickup of FIG. 2 representing the first embodiment and a wavefront aberration rms value of a light spot on the disk surface caused by the error amount. 本実施例１を表す図２の光ピックアップにおける間隔Ｌ１の誤差量と残量波面収差を最小化するための特殊ＣＰレンズの変位量との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an error amount of an interval L1 and a displacement amount of a special CP lens for minimizing residual wavefront aberration in the optical pickup of FIG. 2 representing the first embodiment. 本発明の実施例２に係る光ピックアップにおける主要部の具体的構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the principal part in the optical pick-up which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例３に係る光ピックアップにおける全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure in the optical pick-up which concerns on Example 3 of this invention. 従来技術に関するビーム整形用特殊レンズを用いた光ピックアップにおける主要部の具体的構成を示す図である。It is a figure which shows the specific structure of the principal part in the optical pick-up using the special lens for beam shaping regarding a prior art. 従来技術を表す図７の光ピックアップにおける間隔Ｌ１の誤差量とこの誤差量に伴って生じるディスク面上光スポットの波面収差ｒｍｓ値との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the error amount of the interval L1 in the optical pickup of FIG. 7 representing the prior art and the wavefront aberration rms value of the light spot on the disk surface caused by this error amount.

符号の説明Explanation of symbols

１ 半導体レーザ光源
２ 光ビーム整形用特殊レンズ
３ 特殊カップリングレンズ
４ ビームスプリッタ
５ ビームエクスパンダ
６ 立ち上げミラー
７ 対物レンズ
８ 光ディスク
９ 検出レンズ
１０ 光検出器
１１ カップリングレンズ
１２ 光ビーム整形用プリズム
１３ シリンドリカルレンズ
２１ 凹面
２２ 凸面
３１ 入射面
５１ 負レンズ
５２ 正レンズ
５３ リニアアクチュエータ
７１ 対物レンズアクチュエータ
１００ 長円形断面の光ビーム
１０１ 略円形断面の光ビーム
１０２ 略平行光ビーム
２００ 長円形断面の光ビーム
２０１ 弱発散光
２０２ 非点収差のある光ビーム
２０３ 非点収差の消去された光ビーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser light source 2 Special lens for light beam shaping 3 Special coupling lens 4 Beam splitter 5 Beam expander 6 Startup mirror 7 Objective lens 8 Optical disk 9 Detection lens 10 Photodetector 11 Coupling lens 12 Light beam shaping prism 13 Cylindrical lens 21 Concave surface 22 Convex surface 31 Incident surface 51 Negative lens 52 Positive lens 53 Linear actuator 71 Objective lens actuator 100 Light beam with elliptical cross section 101 Light beam with substantially circular cross section 102 Light beam with substantially circular cross section 200 Light beam with elliptical cross section 201 Weak Divergence light 202 Astigmatic light beam 203 Astigmatism-erased light beam

Claims (8)

レーザ光源と、前記レーザ光源から発した光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させる光ビーム整形用光学素子と、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームを発散光ビームから略平行光ビームに変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光ビームを集光し所定の光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを照射する対物レンズと、を備えた光ピックアップであって、
前記光ビーム整形用光学素子は、前記光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させるとともに、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームに所定量の非点収差を発生させ、
前記カップリングレンズは、前記発散光ビームを略平行光ビームに変換させるとともに、前記カップリングレンズを通過する光ビームに少なくとも前記光ビーム整形用光学素子通過時で生じた非点収差を打ち消すだけの非点収差を発生させ、さらに前記カップリングレンズを光軸に沿って変位する構成である
ことを特徴とする光ピックアップ。 A laser light source, a light beam shaping optical element that expands or reduces a light beam diameter of a light beam emitted from the laser light source only in a predetermined direction, and a light beam that has passed through the light beam shaping optical element is converted from a divergent light beam. Light comprising: a coupling lens for converting into a substantially parallel light beam; and an objective lens for condensing the light beam that has passed through the coupling lens and irradiating a light spot on a recording surface of a predetermined optical information recording medium A pickup,
The light beam shaping optical element enlarges or reduces the light beam diameter of the light beam only in a predetermined direction, and generates a predetermined amount of astigmatism in the light beam that has passed through the light beam shaping optical element,
The coupling lens only converts the divergent light beam into a substantially parallel light beam and cancels at least astigmatism generated when the light beam passes through the coupling lens when passing through the optical element for shaping the light beam. An optical pickup characterized by generating astigmatism and further displacing the coupling lens along an optical axis. レーザ光源と、前記レーザ光源から発した光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させる光ビーム整形用光学素子と、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームを発散光ビームから略平行光ビームに変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズを通過した光ビームを集光し所定の光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを照射する対物レンズと、を備えた光ピックアップであって、
前記光ビーム整形用光学素子は、前記光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させるとともに、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームに所定量の非点収差を発生させ、
前記カップリングレンズは、前記発散光ビームを略平行光ビームに変換させるとともに、前記光ビームの光軸に対して垂直な軸廻りに傾斜させることによって前記光ビーム整形用光学素子の通過時に生じた前記所定の非点収差を打ち消すだけの非点収差を発生させる
ことを特徴とする光ピックアップ。 A laser light source, a light beam shaping optical element that expands or reduces a light beam diameter of a light beam emitted from the laser light source only in a predetermined direction, and a light beam that has passed through the light beam shaping optical element is converted from a divergent light beam. Light comprising: a coupling lens for converting into a substantially parallel light beam; and an objective lens for condensing the light beam that has passed through the coupling lens and irradiating a light spot on a recording surface of a predetermined optical information recording medium A pickup,
The light beam shaping optical element enlarges or reduces the light beam diameter of the light beam only in a predetermined direction, and generates a predetermined amount of astigmatism in the light beam that has passed through the light beam shaping optical element,
The coupling lens is generated when the diverging light beam passes through the optical element for shaping the light beam by converting the diverging light beam into a substantially parallel light beam and tilting the light beam around an axis perpendicular to the optical axis of the light beam. An optical pickup that generates astigmatism that only cancels the predetermined astigmatism. レーザ光源と、前記レーザ光源から発した光ビームを発散光ビームから略平行光ビームに変換するカップリングレンズと、前記カップリングレンズからの光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させる光ビーム整形用光学素子と、前記光ビーム整形用光学素子からの光ビームを入射する非点収差発生レンズと、前記非点収差発生レンズを通過した光ビームを集光し所定の光学的情報記録媒体の記録面上に光スポットを照射する対物レンズと、を備えた光ピックアップであって、
前記前記カップリングレンズ及び光ビーム整形用光学素子は、前記光ビームの光束径を所定の方向にのみ拡大または縮小させるとともに、前記光ビーム整形用光学素子を通過した光ビームに所定量の非点収差を発生させ、
前記非点収差発生レンズは、前記非点収差発生レンズを通過する光ビームに少なくとも前記光ビーム整形用光学素子通過時で生じた非点収差を打ち消すだけの非点収差を発生させ、さらに前記非点収差発生レンズを光軸に沿って変位する構成である
ことを特徴とする光ピックアップ。 A laser light source, a coupling lens that converts a light beam emitted from the laser light source from a divergent light beam into a substantially parallel light beam, and a light beam diameter of the light beam from the coupling lens is enlarged or reduced only in a predetermined direction. A light beam shaping optical element, an astigmatism generation lens that receives the light beam from the light beam shaping optical element, and a predetermined optical information recording by condensing the light beam that has passed through the astigmatism generation lens An optical pickup including an objective lens that irradiates a light spot on a recording surface of a medium,
The coupling lens and the light beam shaping optical element enlarge or reduce the beam diameter of the light beam only in a predetermined direction, and a predetermined amount of astigmatism is applied to the light beam that has passed through the light beam shaping optical element. Causing aberrations,
The astigmatism generating lens generates astigmatism in the light beam passing through the astigmatism generating lens so as to cancel at least astigmatism generated when passing through the optical beam shaping optical element. An optical pickup having a configuration in which a point aberration generating lens is displaced along an optical axis. 請求項１または２において、
前記光ビーム整形用光学素子は、前記レーザ光源を発した光ビームが入射する入射面と前記光ビームが出射する出射面の両方または一方がそれぞれ所定の曲率半径を有する円筒面、または鞍型面、または前記光ビームの光軸に垂直な所定の断面における第１の曲率半径と前記光軸および前記所定の断面の両方に対して略垂直な断面における第２の曲率半径とが互いに異なる値を持つ曲面、を有するレンズである
ことを特徴とする光ピックアップ。 In claim 1 or 2,
The optical element for shaping a light beam is a cylindrical surface or a saddle-shaped surface in which both or one of an incident surface on which a light beam emitted from the laser light source is incident and an exit surface from which the light beam is emitted have a predetermined radius of curvature. Or a first curvature radius in a predetermined section perpendicular to the optical axis of the light beam and a second curvature radius in a section substantially perpendicular to both the optical axis and the predetermined section are different from each other. An optical pickup characterized by being a lens having a curved surface. 請求項１において、
前記光ビーム整形用光学素子は、前記レーザ光源を発した光ビームが入射する入射面と前記光ビームが出射する出射面の両方または一方がそれぞれ所定の曲率半径を有する円筒面、または鞍型面、または前記光ビームの光軸に垂直な所定の断面における第１の曲率半径と前記光軸および前記所定の断面の両方に対して略垂直な断面における第２の曲率半径とが互いに異なる値を持つ曲面、を有するレンズであり、
前記カップリングレンズは、その入射面および／または出射面を所定の曲率半径を有する円筒面または鞍型面または所定の断面での曲率半径と前記所定の断面に対して略垂直な方向の断面での曲率半径が異なる曲面とする
ことを特徴とする光ピックアップ。 In claim 1,
The optical element for shaping a light beam is a cylindrical surface or a saddle-shaped surface in which both or one of an incident surface on which a light beam emitted from the laser light source is incident and an exit surface from which the light beam is emitted have a predetermined radius of curvature. Or a first curvature radius in a predetermined section perpendicular to the optical axis of the light beam and a second curvature radius in a section substantially perpendicular to both the optical axis and the predetermined section are different from each other. A lens having a curved surface,
The coupling lens has a cylindrical surface or a saddle-shaped surface having a predetermined radius of curvature on its entrance surface and / or exit surface, or a cross section in a direction substantially perpendicular to the predetermined radius and the radius of curvature of the predetermined cross section. An optical pickup characterized by a curved surface with different curvature radii. 請求項２において、
前記光ビーム整形用光学素子は、前記レーザ光源を発した光ビームが入射する入射面と前記光ビームが出射する出射面の両方または一方がそれぞれ所定の曲率半径を有する円筒面、または鞍型面、または前記光ビームの光軸に垂直な所定の断面における第１の曲率半径と前記光軸および前記所定の断面の両方に対して略垂直な断面における第２の曲率半径とが互いに異なる値を持つ曲面、を有するレンズであり、
前記カップリングレンズは、前記光ビームの光軸に対して回転対称なレンズ面である
ことを特徴とする光ピックアップ。 In claim 2,
The optical element for shaping a light beam is a cylindrical surface or a saddle-shaped surface in which both or one of an incident surface on which a light beam emitted from the laser light source is incident and an exit surface from which the light beam is emitted have a predetermined radius of curvature. Or a first curvature radius in a predetermined section perpendicular to the optical axis of the light beam and a second curvature radius in a section substantially perpendicular to both the optical axis and the predetermined section are different from each other. A lens having a curved surface,
The optical pickup, wherein the coupling lens is a lens surface that is rotationally symmetric with respect to the optical axis of the light beam. 請求項３において、
前記光ビーム整形用光学素子は、所定の三角形または台形形状を有する光学プリズムであり、
前記カップリングレンズを前記光ビームの光軸にそって変位させることによって、前記レーザ光源を発し所定の発散角を有する発散光束の状態または所定の収束角を有する収束光束の状態で前記光学プリズムを通過した光ビームに前記所定量の非点収差を発生させる
ことを特徴とする光ピックアップ。 In claim 3,
The light beam shaping optical element is an optical prism having a predetermined triangular or trapezoidal shape,
By displacing the coupling lens along the optical axis of the light beam, the optical prism is emitted in the state of a divergent light beam having a predetermined divergence angle emitted from the laser light source or in the state of a convergent light beam having a predetermined convergence angle. An optical pickup characterized in that the predetermined amount of astigmatism is generated in the passed light beam. 請求項１、２または３において、
前記カップリングレンズは、単レンズまたは複数個のレンズ群の全部または少なくとも一部が光軸に沿って変位する構成であり、
前記変位によって前記カップリングレンズを通過した光ビームに付加される非点収差量は任意に増減させられる
ことを特徴とする光ピックアップ。 In claim 1, 2 or 3,
The coupling lens is configured such that all or at least a part of a single lens or a plurality of lens groups is displaced along the optical axis,
An optical pickup characterized in that the amount of astigmatism added to the light beam that has passed through the coupling lens due to the displacement is arbitrarily increased or decreased.

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