(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、
レンズの有効径と略等しいか、上記有効径より大なる肉厚を有し、ハウジングの保持部に、レンズセルを用いることなく、光軸方向および／または光軸回りに調整可能に、円筒状周面部を直接保持され、
入射側面と射出側面に挾まれた上記周面部に、位置調整用の孔が１以上、有効光束を遮蔽しない深さに設けられたことを特徴とする光ピックアップ用の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、
位置調整用の孔が長孔であ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、
位置調整用の長孔の長手方向が光軸に平行な方向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２記載のカップリングレンズにおいて、
位置調整用の長孔の長手方向が、光軸に直交する方向であ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、
位置調整用の孔が複数個あり、これら複数個の孔が光軸を対称軸として軸対称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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、
レンズの有効径と略等しいか、上記有効径より大なる肉厚を有し、ハウジングの保持部に、レンズセルを用いることなく、光軸方向および／または光軸回りに調整可能に、円筒状周面部を直接保持され、
入射側面と射出側面に挾まれた上記周面部に、位置調整用の溝が、有効光束を遮蔽しない深さで、上記周面部を１周して設けられたことを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載のカップリングレンズにおいて、
型により成形されることを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項８】
請求項１〜７の任意の１に記載のカップリングレンズにおいて、
光学作用が光軸対称であることを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項９】
請求項１〜７の任意の１に記載のカップリングレンズにおいて、
光軸に直交するとともに互いに直交する２方向に異なる焦点距離を有することを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項１０】
請求項８記載のカップリングレンズにおいて、
レンズの光学作用がコリメート作用であることを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項１１】
請求項９記載のカップリングレンズにおいて、
互いに直交する２方向の異なる焦点距離を、半導体レーザからの発散性の光束が、光束断面形状が円形に近い平行光束に変換されるように設定されたことを特徴とするカップリングレンズ。
【請求項１２】
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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、
光軸対称な光学作用を持つ光軸対称レンズ部分と、光軸に直交するとともに互いに直交する２方向に異なる光学作用を持つアナモフィックレンズ部分とにより構成され、
上記光軸対称レンズ部分とアナモフィックレンズ部分とにより、アナモフィックな光学作用を実現するように構成され、
上記光軸対称レンズ部分とアナモフィックレンズ部分は、レンズの有効径と略等しいか、上記有効径より大なる肉厚を有し、ハウジングの保持部に、レンズセルを用いることなく、光軸方向および／または光軸回りに調整可能に、円筒状周面部を直接保持され、
上記光軸対称レンズ部分には、その周面に、光軸方向の位置調整用の１以上の孔、もしくは光軸方向の位置調整用の溝が、有効光束を遮蔽しない深さで設けられ、上記アナモフィックレンズ部分には、その周面に、光軸回りの位置を調整するための１以上の孔が、有効光束を遮蔽しない深さで設けられていることを特徴とする光ピックアップ用のカップリングレンズ。
【請求項１３】
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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、
請求項１〜１２の任意の１に記載のカップリングレンズを用いることを特徴とする光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【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光ピックアップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の如く、半導体レーザから放射される光束は発散性であるので、一般に、半導体レーザからの光束を、光学系に適合した光束形態（平行光束や弱い発散性または弱い集束性の光束）に変換するためにカップリングレンズが使用される。
半導体レーザを光源とする光学装置、例えば光ピックアップや、光走査装置では、半導体レーザからの光束は極めて微小な光スポットに集光されるので、光学系は高度に精密に設計されており、設計通りの光学性能を実現するには、個々の光学系を位置精度よく配備する必要があり、特に、半導体レーザからの光束をカップリングするカップリングレンズの光軸方向の位置は極めて高精度に調整される必要がある。
一般に、レンズの位置調整を行うには、調整用の孔を設けたレンズセルにレンズを取付け、レンズセルをホルダに保持させ、ホルダに対してレンズセルを位置調整することにより行っている。このようなレンズ位置調整は、レンズセルを用いることによる光源近傍の光学部材の大型化、コストアップを招来する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、位置調整にレンズセルを必要としない、光ピックアップ用のカップリングレンズの実現を課題とする。この発明はまた、上記カップリングレンズを用いることにより、光ピックアップの小型化・低コスト化を図ることを別の課題とする。
【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「半導体レーザからの発散性の光束をカップリングレンズによりカップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズ」である。
この発明のカップリングレンズは「レンズの有効径と略等しいか、有効径より大なる肉厚を有し、ハウジングの保持部に、レンズセルを用いることなく、光軸方向および／または光軸回りに調整可能に、円筒状周面部を直接保持され、入射側面と射出側面に挾まれた周面部に、位置調整用の孔が１以上、有効光束を遮蔽しない深さに設けられた」ことを特徴とする（請求項１）。
この請求項１記載のカップリングレンズにおいて、位置調整用の孔は「長孔」であることができ（請求項２）、この場合、長孔の長手方向を「光軸に平行な方向」としてもよいし（請求項３）、「光軸に直交する方向」としてもよい（請求項４）。
長孔の長手方向が「光軸に直交する方向」であるとは、上記長手方向が、光軸に直交する平面とレンズ周面との交線に平行な方向であることをいう。
上記請求項１〜４の任意の１に記載のカップリングレンズにおいては、位置調整用の孔を複数個とし、これら複数個の孔を「光軸を対称軸として軸対称」に形成することができる（請求項５）。
【０００５】
請求項６記載のカップリングレンズは「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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、レンズの有効径と略等しいか、有効径より大なる肉厚を有し、ハウジングの保持部に、レンズセルを用いることなく、光軸方向および／または光軸回りに調整可能に、円筒状周面部を直接保持され、入射側面と射出側面に挾まれた周面部に、位置調整用の溝が、有効光束を遮蔽しない深さで、上記周面部を１周して設けられたこと」を特徴とする。
上記請求項１〜６の任意の１に記載のカップリングレンズは、その製造方法に関しては種々の方法が可能であるが、特に「型により成形（モールド成形や射出成形）」することにより製造できる（請求項７）。このようにすると、位置調整用の孔や溝を一体に成形できるので、レンズ製造が容易である。
上記請求項１〜７の任意の１に記載のカップリングレンズの光学作用は、光軸対称であることもできるし（請求項８）、「光軸に直交するとともに互いに直交する２方向に異なる焦点距離を有する」ような光学作用とすることもできる（請求項９）。上記請求項８記載のカップリングレンズにおいて、レンズの光軸対称な光学作用をコリメート作用とすることができる（請求項１０）。また、上記請求項９記載のカップリングレンズにおいて、互いに直交する２方向の異なる焦点距離を「半導体レーザからの発散性の光束が、光束断面形状が円形に近い平行光束に変換される」ように設定することができる（請求項１１）。
上記カップリングレンズは「単体レンズ」である。しかし、このような単体レンズは、請求項７記載のカップリングレンズのように、型により成形して製造する場合を除けば、必ずしも単レンズである必要は無く、複数のレンズを貼り合わせにより「単レンズ」として構成することもできるのである。従って、入射側面と射出側面との間に、１以上の接合面が存在して良く、接合される各レンズ成分の光学材料を異ならせることができることはいうまでもない。
【０００６】
請求項１２記載のカップリングレンズは「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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズ」であって、以下の如き特徴を有する。
即ち、光軸対称な光学作用を持つ光軸対称レンズ部分と、光軸に直交するとともに互いに直交する２方向に異なる光学作用を持つアナモフィックレンズ部分とにより構成され、光軸対称レンズ部分とアナモフィックレンズ部分とにより、アナモフィックな光学作用を実現するように構成される。
光軸対称レンズ部分とアナモフィックレンズ部分は、レンズの有効径と略等しいか、有効径より大なる肉厚を有し、ハウジングの保持部に、レンズセルを用いることなく、光軸方向および／または光軸回りに調整可能に、円筒状周面部を直接保持される。
光軸対称レンズ部分には、その周面に、光軸方向の位置調整用の１以上の孔、もしくは光軸方向の位置調整用の溝が、有効光束を遮蔽しない深さで設けられる。
また、アナモフィックレンズ部分には、その周面に、光軸回りの位置を調整するための１以上の孔が、有効光束を遮蔽しない深さで設けられている。
この場合における光軸対称レンズ部分および／またはアナモフィックレンズ部分を、モールド成形や射出成形のような「型による成形」で製造することもできるし、複数のレンズ成分の貼り合わせによる接合レンズとして構成することもできる。
この発明の光ピックアップは、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カップリングし、対物レンズにより光記録媒体の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップにおいて、請求項１〜１２の任意の１に記載のカップリングレンズを用いることを特徴とする（請求項１３）。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の光ピックアップの実施の１形態を模式的に示している。
光源である半導体レーザ１０１からの発散性の光束は、カップリングレンズ１０２により以後の光学系に適合した光束形態とされ、偏光ビームスプリッタ１０３と１／４波長板１０４を透過し、偏向プリズム１０５により光路を屈曲されて対物レンズ１０６に入射し、対物レンズ１０６の作用により集束光束となり、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等の光記録媒体１０７に入射し、光記録媒体１０７の基板を透過して記録面上に光スポットとして集光する。光記録媒体１０７は光スポットによりトラック上を走査され、情報を記録され、あるいは再生され、あるいは情報の消去を行われる。
記録面により反射された光束は「戻り光束」となり、対物レンズ１０６を透過し、偏向プリズム１０５により反射され、１／４波長板１０４を透過する。この段階で光束は１／４波長板１０４を往復２回透過したことになり、偏光面が当初の方向から９０度旋回する。従って、偏光ビームスプリッタ１０３に入射した戻り光束は、偏光ビームスプリッタ１０３により反射される。この反射光束はアナモフィックな集光レンズ１０８により非点収差を与えられた集光光束となり、受光部１０９に入射する。受光部１０９は受光面が４分割されており、各受光面から得られる受光信号に基づき、情報信号（情報の再生を行うとき）やサーボ信号（非点収差法によるフォーカシング信号、プッシュプル法等によるトラッキング信号）が得られる。このサーボ信号に基づき、フォーカシング、トラッキング等が実行される。
光源の光量に余裕があるときには、偏向ビームスプリッタに代えて通常のビームスプリッタを用いることができ、その場合には、１／４波長板は不要である。
即ち、図１に示す光ピックアップは、半導体レーザ１０１からの発散性の光束をカップリングレンズ１０２によりカップリングし、対物レンズ１０６により光記録媒体１０７の記録面に集光し、情報の記録・再生・消去の１以上を行う光ピックアップである。勿論、この発明の光ピックアップは、図１以外の構成も可能であるし、フォーカシング信号やトラッキング信号を得る方式も、公知の適宜のものを利用することができる。
さて、カップリングレンズ１０２は、半導体レーザ１０１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ために、上記発散性の光束を「以後の光学系に適した光束形態」に変換するものであり、所望のカップリング機能を発揮させるためには、極めて高精度の位置調整を必要とする。この高精度の位置調整を容易に実行するため、光ピックアップのカップリングレンズ１０２として、請求項１〜１２の任意の１に記載のカップリングレンズが用いられる（請求項１３）。
【０００８】
以下、カップリングレンズの実施の形態を説明する。
図２に、カップリングレンズの実施の３形態を示す。
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す３種のカップリングレンズ１０，１１，１２は、何れも、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、入射側面と射出側面に挾まれた周面部に、位置調整用の孔が１以上、有効光束を遮蔽しない深さに設けられている（請求項１）。
即ち、図２（ａ）に示すカップリングレンズ１０は、周面部に位置調整用の孔１０ａが設けられている。（ｂ）に示すカップリングレンズ１１の周面には、位置調整用の２つの孔１１ａ，１１ｂが設けられ、（ｃ）に示すカップリングレンズ１２には、位置調整用の４つの孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが設けられている。これらの孔１０ａ，１１ａ，１１ｂ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、カップリングレンズ１０，１１，１２の周面に直接に孔として形成されているので、この孔が、カップリングレンズを透過する有効光束周辺部を遮光しないように、各孔の深さは「有効光束を遮蔽しない深さ」でなければならない。
また、図２（ｂ），（ｃ）に示されたカップリングレンズ１１，１２は、位置調整用の複数の孔を有するが、これら複数の孔は「光軸を対称軸として軸対称」に形成されている（請求項５）。このように、位置調整用の複数の孔を光軸を対称軸として軸対称に配置することには、以下の如き技術的意義がある。即ち、位置調整用の孔による応力は、カップリング作用を受ける光束の波面劣化の原因となるが、位置調整用の孔の配置が光軸に対して軸対称になっていれば、波面の劣化は光軸回りに対称に分散・軽減され、大きな波面劣化が発生するのを抑制することができる。
【０００９】
図３に、光ピックアップ用のカップリングレンズの実施の他の３形態を示す。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す３種のカップリングレンズ１３，１４，１５は、何れも、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、入射側面と射出側面に挾まれた周面部に、位置調整用の孔が１以上、有効光束を遮蔽しない深さに設けられている（請求項１）。
図３（ａ）に示すカップリングレンズ１０は、周面部に位置調整用の孔１３ａが設けられている。（ｂ）に示すカップリングレンズ１４の周面には、位置調整用の孔１４ａが設けられ、（ｃ）に示すカップリングレンズ１５には、位置調整用の孔１５ａが設けられている。
これらの孔１３ａ，１４ａ，１５ａが、カップリングレンズを透過する有効光束周辺部を遮光しないように、各孔の深さは「有効光束を遮蔽しない深さ」に設定されていることはいうまでもない。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す位置調整用の孔１３ａ，１４ａ，１５ａは何れも「長孔」である（請求項２）。長孔１４ａ，１５ａは、長手方向が光軸に平行な方向であり（請求項３）、長孔１３ａは、長手方向が、光軸に直交する方向である（請求項４）。長孔の長手方向の端部は、長孔１３ａ，１４ａのように、長手方向に交わる平面状でもよいし、長孔１５ａのように「丸められて」いてもよい。
【００１０】
図４に示す実施の２形態において、カップリングレンズ１６には、位置調整用の孔として、光軸に直交する方向に長い２つの長孔１６ａ，１６ｂが形成され、カップリングレンズ１７には、位置調整用の孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが形成されている。
長孔１６ａ，１６ｂ、孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは「光軸を対称軸として軸対称」に形成されており（請求項５）、図２のカップリングレンズ１２，１３のように「大きな波面劣化の発生を抑制する」ことができる。
なお、位置調整用の孔を複数個、光軸対称に設ける場合、孔の数は、上に例示した偶数個（２個、４個）に限らず、奇数個でもよい。
図５に示す実施の形態において、カップリングレンズ１８には、入射側面と射出側面に挾まれた周面部に、位置調整用の溝１８ａが、有効光束を遮蔽しない深さで、上記周面部を１周して設けられている（請求項６）。
このように、位置調整用の溝１８ａが、レンズ周面部を１周するようにすると、上述の「波面劣化の抑制」の効果をさらに高めることができる。
【００１１】
上に例示した如き、カップリングレンズは、レンズ本体に位置調整用の孔や溝が形成されるので、その製造方法としては、モールドや射出成形のように「型により成形」する方法が適している（請求項７）。しかし、型による成形においては、冷却の過程で、位置調整用の孔や溝の存在により、レンズ内に応力の不均一が発生しやすく、このような応力の不均一が原因となって、前述の「波面収差の劣化」が起こる虞れがあるが、このような波面収差の劣化は、上述の如く、複数の孔を光軸対称に配置したり、位置調整用の溝を、周面を１周するように形成することで、抑制・軽減することができる。
また、位置調整用の孔や溝の形成し易さ、位置調整時におけるレンズの安定性を良さを考慮して、この発明のカップリングレンズは、上に例示したもののように、レンズの肉厚が、レンズの有効径と略等しいか、あるいはレンズの有効径よりも大きく設定されている（請求項１）。
【００１２】
図６〜図８に即して、位置調整用の孔によるカップリングレンズの位置調整の方法を説明する。なお、図６〜図８には、カップリングレンズとして位置調整用の孔が１つのものを例示するが、位置調整用の孔が複数個あるものでも調整方法は同様である。図６〜図８においてカップリングレンズは、いずれも図示されない保持部に保持された状態を示している。
図６に示すカップリングレンズ１０は、図２（ａ）に示したのと同様のものであり、この例では光学作用が光軸対称なものである。従って、位置調整は光軸方向の位置調整である。カップリングレンズ１０は、図示されないハウジングの保持部（光軸方向を長手方向とする断面Ｖ字状の溝）にセットされている。この状態で、調整ピン５０の先端部を孔１０ａに差し込み、調整ピン５０を光軸方向へ変位させる。すると、カップリングレンズ１０は保持部の２面の溝壁に当接して光軸方向を保ちつつ光軸方向へ変位する。この変位を利用して光軸方向の位置調整を行う。もし、カップリングレンズ１０がアナモフィックなレンズで、光軸回りの位置調整をも行う必要がある場合には、調整ピン５０を光軸直交方向へ変位させ、カップリングレンズ１０を光軸の回りに回転させて調整を行えばよい。
【００１３】
図６に示すカップリングレンズ１３は、図３（ａ）に示したのと同様のものであって、周面部に位置調整用の長孔１３ａが、長手方向を光軸直交方向にして形成されている。この例においては、カップリングレンズ１３の光学作用は光軸対称であって、位置調整は光軸方向に行われる。カップリングレンズ１３は上記と同様のハウジングの保持部に保持され、光軸方向を保ったまま、光軸方向に変位可能である。
位置調整には調整具６０を用いる。調整具６０は先端部に偏心ピン６１を有する。偏心ピン６１を長孔１３ａに差し込み、調整具６０を揺動させると、カップリングレンズ１３を光軸方向へ前後に変位させることができるので、これを利用して光軸方向の位置調整を行うことができる。勿論、長孔１３ａに図６に示すような調整ピンを差し込み、光軸方向あるいは光軸回りの位置調整を行うようにすることも可能である。
なお、図５に示すカップリングレンズ１８の場合にも、図７に示すのと同様の方法で光軸方向の位置調整が可能であることは容易に理解されるであろう。
図８に示すカップリングレンズ１５は、図３（ｃ）に示したのと同様のものであって、周面部に位置調整用の長孔１５ａが、長手方向を光軸方向にして形成されている。この例においては、カップリングレンズ１３の光学作用は光軸対称でなく、位置調整は光軸回りに行われる。カップリングレンズ１５は上記と同様のハウジングの保持部に保持され、光軸方向を保ったまま、光軸回りに回転可能である。
位置調整には調整具６０を用いる。偏心ピン６１を長孔１５ａに差し込み、調整具６０を揺動させると、カップリングレンズ１５を光軸回りに揺動的に変位させることができるので、これを利用して光軸まわりの位置調整を行うことができる。勿論、長孔１３ａに図６に示すような調整ピンを差し込み、光軸方向あるいは光軸回りの位置調整を行うようにすることも可能である。
アナモフィックなカップリングレンズでは、光軸方向と光軸回りでの位置調整が必要となるから、このような場合に、長孔１３ａと長孔１５ａのように、光軸方向に長い長孔と、光軸直交方向に長い長孔と、あるいは、光軸方向に長い長孔もしくは孔と、周面を１周する溝とを、同一のカップリングレンズに形成してもよい。孔や長孔に近傍の応力に起因する波面収差の劣化を防ぐ観点からは、孔や長孔の数を複数にし、これらを光軸対称に配置することが好ましい。
【００１４】
図９に示すカップリングレンズは、半導体レーザからの発散性の光束をカップリングするカップリングレンズであって、光軸対称な光学作用を持つ光軸対称レンズ部分２１と、光軸に直交するとともに互いに直交する２方向に異なる光学作用を持つアナモフィックレンズ部分２０とにより構成され、光軸対称レンズ部分２１とアナモフィックレンズ部分２０とにより、アナモフィックな光学作用を実現するように構成されている。
図示の如く、光軸対称レンズ部分２１もアナモフィックレンズ部分２０もともに、レンズの肉厚はレンズの有効径と略等しいか、有効径より大きい。
光軸対称レンズ部分２１には、その周面に、光軸方向の位置調整用の溝２１ａが有効光束を遮蔽しない深さで設けられ、アナモフィックレンズ部分２０には、その周面に、光軸回りの位置を調整するための１以上の孔２０ａ（この例では１個であるが複数個でもよい）が、有効光束を遮蔽しない深さで設けられている。調整具６０Ｂの偏心ピン６１Ｂを溝２１ａに差し込み、調整具６０Ｂの揺動により、光軸対称レンズ部分２１の光軸方向の位置調整を行い、調整具６０Ａの偏心ピン６１Ａを溝２１ａに差し込み、調整具６０Ａの揺動により、光軸対称レンズ部分２１の光軸回りの位置調整を行うことができる。
【００１５】
【実施例】
以下、具体的な実施例を２例挙げる。
実施例１
実施例１のカップリングレンズは、光学作用が「光軸対称なコリメート作用」であるものである（請求項９，１１）。このカップリングレンズは、有効径：５ｍｍ、レンズ外径：６ｍｍであり、肉厚：６．５ｍｍのものである。即ち、肉厚がレンズの有効径と略等しい（請求項１）。
各面は「共軸非球面」であり、光軸方向をｚ軸、光軸に直交する方向（レンズ半径方向）をｙ方向として、近軸曲率半径をＲ、円錐定数をＫ、高次の非球面係数をＡ4，Ａ6，Ａ8，Ａ10，．．．として周知の共軸非球面の式：
ｚ＝(ｙ2/Ｒ)／[１＋√{１−(１＋Ｋ)(ｙ/Ｒ)2}]Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10＋．．．．
で表される。レンズデータは以下の通りである。
【００１６】
波長：６３５ｎｍの光に対する屈折率：Ｎ＝１．５８７００７
中心肉厚：６．５ｍｍ
0004121213.tif 000002
上において、例えば「Ｅ−６」は「１０~6」を意味する。
このカップリングレンズに平行光束を入射させた場合の画角（単位：度）：０，０．３３，０．６７，１．００に対する波面収差は以下の通りであり、性能良好である。
0004121213.tif 000003
このカップリングレンズを射出成形により形成し、位置調整用の溝を幅：１．５ｍｍ、深さ：１．５ｍｍに形成し、図１の如き光ピックアップのカップリングレンズ１０２として用い、図９に示す調整具６０Ｂにより光軸方向の位置調整を行い、極めて容易に精度良く位置調整を行うことができ、設計通りのコリメート作用を実現でき、性能良好な光ピックアップを実現できた。
図１０に、実施例１のカップリングレンズによるコリメート作用を示す。符号７０がカップリングレンズ、符号８０は半導体レーザの発光部、符号９０は半導体レーザのパッケージのカバーガラスを示す。
【００１７】
実施例２
実施例２のカップリングレンズは、光学作用が「コリメート作用とビーム成形作用」であるものである（請求項９、１０）。即ち、このカップリングレンズは、光軸に直交し、且つ、互いに直交するｘ方向とｙ方向に異なる焦点距離を有し、ｘ方向の焦点距離：ｆｘ＝１２．５ｍｍ、ｙ方向の焦点距離：ｆｙ＝３０ｍｍであり、半導体レーザからの発散性の光束をコリメートして平行光束にするとともに、光束の断面形状を略円形に「ビーム整形」する（請求項１１）。ビーム整形倍率：ｆｙ／ｆｘ＝２．４倍である。
このカップリングレンズは、有効径：５ｍｍ、レンズ外径：６ｍｍであり、肉厚：１０．２７９４９５ｍｍである。即ち、肉厚がレンズの有効径に比して大きい（請求項１）。
各面は「非球面」であり、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方向とするとき、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)RX2X2-(1+KY)RY2Y2}]
+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）の「近軸曲率半径」を与える）は以下の通りである。
【００１８】
波長：６３５ｎｍの光に対する屈折率：Ｎ＝１．５８０８９２
中心肉厚：１０．２７９４９５ｍｍ
0004121213.tif 000004
画角（単位：度）：０，０．５，１．００（入射瞳径：４．０ｍｍ）に対する波面収差は以下の通りである。
0004121213.tif 000005
図１に示す光ピックアップのカップリングレンズ１０２として、このレンズを用い、対物レンズとして両面が共軸非球面（前述の共軸非球面の式で表される）で、以下のデータを有するものとを組み合わせた。
波長：６３５ｎｍの光に対する屈折率：Ｎ＝１．７２６５９２
中心肉厚：１．５ｍｍ
0004121213.tif 000006
この対物レンズによる集束光束を、基板厚さ：０．６ｍｍのＤＶＤの記録面に集光させたときの、ＸＺ断面を図１１に、ＹＺ断面を図１２に示す。
符号７１がカップリングレンズ、符号７３は対物レンズ、符号７５はＤＶＤの基板を示している。波長：λ＝６３５ｎｍの光源に対し、記録面上の光スポットにおける波面収差は軸上で０．００３λであり、回折限界の光スポットを得るには十分な波面収差である。
このカップリングレンズを射出成形により形成し、位置調整用の溝を幅：１．５ｍｍ、深さ：１．５ｍｍで周面を１周するように形成し、また、図３（ｂ）に示す如き光軸方向に長い長孔１４ａを、幅：１．５ｍｍ、深さ：１．５ｍｍに形成し、図９に示す調整具６０Ｂにより光軸方向の位置調整を行い、調整具６０Ａにより光軸回りの位置調整を行い、極めて容易に精度良く位置調整を行うことができ、設計通りのコリメート作用・ビーム整形作用を実現でき、性能良好な光ピックアップを実現できた。
【００１９】
【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と光ピックアップを実現できる。この発明のカップリングレンズは、レンズ周面に位置調整用の孔もしくは溝を有するので、レンズセルを用いること無く、光軸方向および／または光軸回りの位置調整を極めて容易且つ確実に実現でき、半導体レーザに対する設計上のカップリング作用を実現することができる。この発明の光ピックアップは上記カップリングレンズを用いることにより、設計上の良好な光学特性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の光ピックアップの実施の１形態を説明するための図である。
【図２】この発明のカップリングレンズの実施の形態を３例示す図である。
【図３】この発明のカップリングレンズの実施の別形態を３例示す図である。
【図４】この発明のカップリングレンズの実施の他の形態を２例示す図である。
【図５】この発明のカップリングレンズの実施の他の形態を示す図である。
【図６】図２（ａ）に示すカップリングレンズの光軸方向の位置調整方法を説明する図である。
【図７】図３（ａ）に示すカップリングレンズの光軸方向の位置調整方法を説明する図である。
【図８】図３（ｃ）に示すカップリングレンズの光軸回りの位置調整方法を説明する図である。
【図９】請求項１2記載のカップリングレンズと、その位置調整方法を説明するための図である。
【図１０】実施例１のカップリングレンズのレンズ作用を示す図である。
【図１１】実施例２のカップリングレンズのＸＺ面内のレンズ作用を説明するための図である。
【図１２】実施例２のカップリングレンズのＹＺ面内のレンズ作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１０      カップリングレンズ
１０ａ    位置調整用の孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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