JP4769480B2 - 光ヘッド、光情報記録再生装置、コンピュータ、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、光ヘッド、光ヘッドから光ディスクに光を照射して情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置、及びこれを用いたコンピュータ、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステムに関するものである。

高密度、大容量の光情報記録媒体として、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）と呼ばれる光ディスクが市販されている。このような光ディスクは、画像、音楽、コンピュータデータを記録する記録媒体として、最近急速に普及しつつある。近年、記録密度をより一層高めた次世代の光ディスクの研究が各所で進められている。次世代光ディスクは、現在主流のＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）のビデオテープに替わる記録媒体として期待され、急ピッチで開発が進められている。

光ディスクに情報の記録又は再生を行う光ヘッドは、光源と、光源から出射されるビームを光ディスクに集光させる対物レンズと、光ディスクから反射したビームを検出する検出器を備える。光源としての半導体レーザは、薄い活性層の端面からビームが放射するので、ビームの形状は楕円となり、その短軸と長軸の比はほぼ１：３程度となっている。光ディスクに情報を記録する際には、光の利用効率の向上の観点から、楕円のビームを円形に整形することが望まれている。

次に、ビームを整形する第１から第４の従来例を説明する。

図２３は、レンズによってビームの形状を円形に整形している第１の従来例であり（例えば特許文献１参照）、ビーム整形レンズ３０２を用いた光ヘッド３０９の概略図を示している。光源３０１から出射した楕円の発散ビームは後述するビーム整形レンズ３０２により円形の発散ビームとなり、分岐プリズム３０３を透過し、コリメートレンズ３０４により平行なビームとなり、ミラー３０５により反射して、対物レンズ３０６により集光されて、光ディスク３１０に照射される。光ディスク３１０で反射したビームは逆の経路をたどり、分岐プリズム３０３で反射して、検出器３０８で検出される。

ビーム整形レンズ３０２は、その両面がシリンドリカル面であり、ビームの短軸方向に沿ってシリンドリカル面によってビームは屈折して拡大し、長軸方向に沿って広がり角度が変化せずに透過することで楕円のビームが円形のビームに整形される。

図２４は、空間的に分離して設けられたシリンドリカルレンズ３０２ａ、シリンドリカルレンズ３０２ｂを用いた第２の従来例を示している（例えば特許文献１参照）。このような構成においても、第１の従来例と同様に楕円のビームを円形のビームに整形することができる。

図２５は、レンズによってビームの形状を円形に整形している第３の従来例である（例えば特許文献２参照）。ビーム整形レンズ４０２は、その第１面４０２ｉと第２面４０２ｏがシリンドリカル面であり、ビームの短軸方向に沿ってシリンドリカル面によってビームは屈折して拡大し、長軸方向に沿って広がり角度が変化せずに透過することでビームの整形が行われる。第１面４０２ｉはアプラナティック面であるので収差は生じない。光源４０１の発光点から第１面４０２ｉまでの光軸上の距離とビーム整形レンズ４０２の光軸上の厚みは同じであるので、短軸方向のビームは第２面４０２ｏに垂直に入射し、収差が生じない。第２面４０２ｏは、シリンドリカル面の中心軸に垂直な平面（図２５の紙面に平行な面）での断面が非円弧となっている（以後、このようなシリンドリカル面を非円筒面のシリンドリカル面と呼ぶ）。第２面４０２ｏを非円筒面のシリンドリカル面として、短軸方向に長軸方向と同程度の収差を生じさせることにより、軸回転対称の球面収差にしている。このビーム整形レンズ４０２で発生する球面収差はコリメートレンズ４０４で除去している。

図２６は、プリズムによってビームの形状を円形に整形している第４の従来例であり、ビーム整形プリズム５０２を用いた光ヘッド５０９の概略図を示している。光源５０１から出射した発散ビームは、コリメートレンズ５０４により平行なビームとなり、ビームの短軸方向に沿ってビーム整形プリズム５０２でビームが屈折することで楕円のビームが円形のビームに整形される。円形のビームは分岐プリズム５０３を透過し、ミラー５０５により反射して、対物レンズ５０６により集光されて、光ディスク５１０に照射される。光ディスク５１０で反射したビームは逆の経路をたどり、分岐プリズム５０３で反射して、検出レンズ５０７を透過して、検出器５０８で検出される。
実開昭６３−１１８７１４号公報（第１図、第４図） 特開２００２−２０８１５９号公報（第１図）

ところが、図２３に示す第１の従来例のビーム整形レンズ３０２はビームの整形倍率が１．２倍程度までに限られていた。ビーム整形レンズ３０２のシリンドリカル面はシリンドリカル面の中心軸に垂直な平面（図２３の紙面に平行な面）での断面が単純な実質上円弧となっている（以後、このようなシリンドリカル面を円筒面のシリンドリカル面と呼ぶ）。実質上円形のビームを得るためにビームの整形倍率を２倍以上とすると、円筒面のシリンドリカル面であるために、高次収差が０．０６λ（λはビームの波長）以上発生し、実用的ではなかった。

また、図２４に示す第２の従来例のシリンドリカルレンズ３０２ａ、シリンドリカルレンズ３０２ｂを用いた場合においても、ビームの整形倍率を２倍以上とすると同様に高次収差が発生する。また、シリンドリカルレンズ３０２ａとシリンドリカルレンズ３０２ｂは空間的に分離しているため、温度変化によってその間隔が変動し、ビームの整形倍率が変化したり、収差が悪化したりするという問題があった。

本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、整形倍率を高めるとともに高次収差を押さえた、光ヘッド等を提供することを目的とする。また本発明は、整形倍率や収差の安定した光ヘッド等を提供することを目的とする。

第１の本発明は、 光を出射する光源と、
前記光源から出射した断面が楕円形状の入射ビームを実質上断面円形の出射ビームに整形するビーム整形レンズと、
前記ビーム整形レンズから出射した発散ビームを集光する集光手段と、を備えた光学ヘッドであって、
前記ビーム整形レンズは、
前記入射ビームの入射方向に対して凸に湾曲する非円柱面形状からなる入射面と、
前記入射ビームの出射方向に対して凹に湾曲する円柱形状からなる出射面を有し、
前記円柱面の弧の長さは前記非円柱面の弧の長さよりも大きく、かつ、前記出射面は、前記入射面の、前記入射ビームの長軸側の両端部で屈折された発散光が、前記出射面の、前記入射ビームの長軸側の両端部の間を通過するように設けられていることを特徴とする光ヘッドである。

第２の本発明は、前記入射面の前記両端部と連続して設けられた一対の平面部を備えた、第１の本発明の光ヘッドである。

第３の本発明の前記両端部と連続して設けられた一対の平面部を備えた、第２の本発明の光ヘッドである。

第４の本発明は、前記入射ビームの光軸に直交する断面形状が実質上四角形である、第１の本発明の光ヘッドである。

第５の本発明は、前記入射ビームの光軸に直交する断面形状は、少なくとも一つの直線部を有する実質上円形または楕円形である、第１の本発明の光ヘッドである。

第６の本発明は、前記入射面を有する第１のレンズ体と、前記出射面を有する第２のレンズ体とが対向する接合面にて接合することにより構成されている、第１の本発明の光ヘッドである。

第７の本発明は、前記ビーム整形レンズを載置する載置板とを備えた第１の本発明の光学ヘッドである。

第８の本発明は、前記載置板上に設けられ、前記ビーム整形レンズと面又は線若しくは２点以上の点で接するレンズ支持手段を備え、
前記ビーム整形レンズと前記レンズ支持手段とが接触する部分は、前記入射ビームの光軸と実質上平行な方向に配置されている、第７の本発明の光ヘッドである。

第９の本発明は、前記レンズ支持手段は、前記載置板と一体整形されたものである、第８の本発明の光ヘッドである。

第１０の本発明は、前記レンズ支持手段は、前記載置板と別部材である、第８の本発明の光ヘッドである。

第１１の本発明は、前記ビーム整形レンズと前記載置板とは、前記ビーム整形レンズの中央より、前記入射面よりの固定箇所にて固定されている、第７の本発明の光ヘッドである。

第１２の本発明は、前記ビーム整形レンズの上面であって、前記固定箇所に対応する部分に弾性力を印加することにより、前記固定が行われている、第１１の本発明の光ヘッドである。

第１３の本発明は、前記載置板は、前記ビーム整形レンズの、前記固定箇所を含む前記入射面側と前記出射面との間に段差を有する、第１１の本発明の光ヘッドである。

第１４の本発明は、前記載置板は、前記ビーム整形レンズの、前記固定箇所を含む前記入射面側と前記出射面との間に、前記入射ビームの光軸方向と交差する向きに設けられた溝部を有する、第１１の本発明の光ヘッドである。

第１５の本発明は、前記光源と前記載置板と前記ビーム整形レンズは前記同一のホルダに固定されている第７の本発明の光ヘッドである。

第１６の本発明は、前記ホルダは前記光源の光軸傾きを補正するためのあおり調整機構を有する第１５の本発明の光ヘッドである。

第１７の本発明は、前記集光手段は、前記実質上断面円形の出射ビームを実質上平行のビームに変換するコリメートレンズと、前記実質上平行のビームを光情報記録媒体に集光する対物レンズとを有し、前記コリメートレンズは前記入射ビームの光軸方向に移動可能である、第７の本発明の光ヘッドである。

第１８の本発明は、第７の本発明の光ヘッドと、
前記光ヘッドと前記光情報記録媒体を相対的に移動させる移動手段と、前記光ヘッドから得られる信号に基づいて前記光ヘッドおよび前記移動手段を制御する制御回路とを有する光情報記録再生装置である。

第１９の本発明は、第１８の本発明の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えるコンピュータである。

第２０の本発明は、第１８の本発明の光情報記録再生装置を備え、前記光情報記録媒体から少なくとも映像を再生する映像再生装置である。

第２１の本発明は、第１８の本発明の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えるサーバーである。

第２２の本発明は、第１８の本発明の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えるカーナビゲーションシステムである。

本発明によれば、光学ヘッド等において、整形倍率を高めるとともに高次収差を押さえること、整形倍率や収差を安定させることが可能となり、光の利用効率が向上して高倍速記録や２層ディスク等に対応できるという有利な効果が得られる。

以下に、本発明の実施の形態について図１から図２２を用いて説明する。以下の各図面の同一符号は同様の作用をなすものを表す。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の光ヘッド９を図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す。図１（ａ）
は光ヘッド９の上面図、図１（ｂ）は側面図である。光源１から出射するビームは、薄い活性層の端面から放射するので形状は楕円となり、その短軸と長軸の比はほぼ１：３程度となっている。光源１から出射した楕円の発散ビームは後述する、本発明の実施の形態のあるビーム整形レンズ２により実質上円形の発散ビームとなり、分岐プリズム３を透過し、コリメートレンズ４により実質上平行なビームとなり、ミラー５により反射して、対物レンズ６により集光されて、光ディスク１０に照射される。光ディスク１０で反射したビームは逆の経路をたどり、分岐プリズム３で反射して、検出レンズ７を透過し、検出器８で検出される。対物レンズ６は、対物レンズアクチュエータ６１により、検出器８で得られた検出信号に基づいてフォーカス方向やトラッキング方向に駆動される。

また、本実施の形態では光源１、ビーム整形レンズ２、分岐プリズム３、コリメートレンズ４、ミラー５、検出レンズ７、検出器８及び対物レンズアクチュエータ６１は後述するベース１６に固定されている。

図２に、本発明の実施の形態１のビーム整形レンズ２の斜視図を示す。ビーム整形レンズ２は、同一方向に湾曲している一対のシリンドリカル面を有する。したがって、これら一対のシリンドリカル光源１からの入射ビームに対向して、光源１に近い側の第１面２ｉは凸面、遠い側の第２面２ｏは凹面となっている。

光軸Ａ３に沿った方向をｚ、シリンドリカル面の中心軸方向をｙ、ｚ方向とｙ方向に垂直な方向をｘで表すと、光源１に近い側のシリンドリカル面（第１面）２ｉは、ｘｚ平面での断面が非円弧となっている（以後、このようなシリンドリカル面を非円筒面のシリンドリカル面と呼ぶ）。すなわち、ビーム整形レンズ２のビーム入射側に設けられた凸面としての第１面２ｉは、上記ｘｚ平面上の非円弧を導線として有する柱体の柱面の一部分に対応している。

また、光源１から遠い側の第２面２ｏのシリンドリカル面は、ｘｚ平面での断面が単純な実質上円弧となっている（以後、このようなシリンドリカル面を円筒面のシリンドリカル面と呼ぶ）。すなわち、ビーム整形レンズ２のビーム出射側に設けられた凹面としての第２面２ｉは、上記ｘｚ平面上の円弧を導線として有する円柱の柱面の一部分に対応している。

以上のような構成を有するビーム整形レンズ２により、図１（ａ）に示すように楕円ビームはその長軸方向に沿って屈折して縮小し、一方、図１（ｂ）に示すように短軸方向に沿っては広がり角度が変化せずに透過することで、断面形状楕円のビームが断面形状実質上円形のビームに整形され、その短軸と長軸の比は楕円ビームの１：３から実質上円形のビームの１：１乃至１：２程度になる。このように、ビームの断面を実質上円形に整形することで光の利用効率が向上し、光ディスク１０に集光されるスポットの光パワーが増大して、高倍速記録や２層ディスク等に対応できるようになる。

また、図２に示すように、一対のシリンドリカル面である第１面２ｉ、第２面２ｏの両横にはそれぞれ一対の平面部２００ａ、２００ｂおよび２１０ａ、２１０ｂが設けられている。

レンズは、外形形状が大きい方が調整などの取り扱いも容易で、またレンズ自身も作りやすくなる。しかし、外形が大きい場合、必要な面の全面にレンズ加工をすると、加工面積が大きくなってしまい、作製にコストも時間もかかる。そこで、図２Ａのように、シリンドリカル面の横に、当該シリンドリカル面と連続して一体化している平面部を設けることで、レンズ本体の外形を大きくしつつも、実際にビームが通過するレンズ曲面の加工面積は必要最低限に抑えることが出来る。

図２３を参照して前述した第１の従来例との差異は、第１面２ｉを非円筒面のシリンドリカル面としたことである。第１の従来例では非円筒面のシリンドリカル面を用いていないため高次収差が０．０６λ（λはビームの波長）以上発生していたが、本実施の形態１によれば、非円筒面のシリンドリカル面を用いることにより、軸上のみならず軸外の収差も極小にして、高次収差を０．００５λ以下に低く抑えることができる。これにより良好な記録再生が行えるようになる。

本実施の形態のようなビーム整形レンズの作製においては、円筒面のシリンドリカル面の整形は、レンズ本体に丸棒を装着し、丸棒ごとレンズ本体を回転させて、対応する箇所を研磨することにより行う。円筒面は回転軸に対して対称的な形状を有するためこのような研磨が可能であり、面精度を出しやすい。一方、非円筒面のシリンドリカル面は回転軸に対して非対称な形状となるため回転による整形は不可能であり、レンズ面を精度良く加工することは難しくなっている。このような理由により、非円筒面のシリンドリカル面は切削跡やうねりが生じ収差が悪化する傾向にある。

このように、収差性能を満足するためには、レンズ設計では非円筒面のシリンドリカル
面が必要であり、一方、レンズ作製では円筒面のシリンドリカル面が好ましい。本発明の実施の形態１は、第１面２ｉは非円筒面のシリンドリカル面、第１面２ｏは円筒面のシリンドリカル面としたことである。これにより、レンズの設計と作製を同時に考慮しているので、収差性能が良いビーム整形レンズが実現可能となる。

ところで、光源１から放射される入射ビームは発散しているため、光源からの距離が異なる第１面２ｉと第２面２ｏとでビームの有効径は異なる。ビームの有効径が小さい側となる第１面２ｉを非円筒面のシリンドリカル面、ビームの有効径が大きい第２面２ｏを円筒面のシリンドリカル面とすれば、レンズの加工誤差の影響を最低限に抑えて、より良好な収差特性が得られるという効果がある。

ここで、第１面２ｉ及び第２面２ｏにおけるビームの有効径はそれぞれ異なるが、このため、例えば図３のように第１面２ｉの方が第２面２ｏよりも面積が大きい場合、光源１から放射された光が、第１面２ｉを通過した後第１面２ｏを通過せずに、平面部２ｏ’（図２における平面部２１０ａ、２１０ｂに相当する）を通過する場合がある。本来必要な光は第１面２ｉ、第２面２ｏを共に通過した光７０のみであり、第１面２ｉを通過しながら平面部２ｏ’を通過した光７１は迷光として光７０の範囲内に進入し、構成によっては対物レンズ６の有効径内に入り込み、スポットの品質を低下させる原因となる場合がある。

そこで、本発明においては、図４のように第２面２ｏの面積を第１面２ｉの面積より大きくする。より正確には、第２面２ｏを形成する非柱面の導線の両端の距離を、第１面２ｉを形成する円柱面の導線の両端の距離より大きくとる。すなわち、図２に示すｚｘ平面における第２面２ｏの弧の長さが、第１面２ｉの円弧の長さよりも長くなるようにとる。

これにより、第１面２ｉ、平面部２ｏ’を通過する迷光７１を例えば対物レンズ６の有効径外にするように出来る。また、第２面２ｏの加工外形は、対物レンズ６のレンズシフト６’まで考慮して、迷光７１はこのレンズシフトの外となる構成も可能である。

また、図５のように、第１面２ｉを通過する全ての光が第２面２ｏを通過する、すなわち、第１面２ｉにより屈折した入射ビームのすべての光路と交差するように、第１面２ｉと第２面２ｏの導線間の距離を定めれば、迷光７１を完全に発生させないことが可能である。なお、図３及び図４及び図５では、簡単のため分岐プリズム３や、コリメートレンズ４などの構成部品の表示は省略している。

また、図２５を参照して前述した第３の従来例では第１面４０２ｉをアプラナティック面とし、第２面４０２ｏを非円筒面のシリンドリカル面とし、光源４０１の発光点から第１面４０２ｉまでの距離とビーム整形レンズ４０２の厚みを等しくしていたが、本実施の形態１は以下の点において異なる。すなわち、第３の従来例は第１面４０２ｉと第２面４０２ｏのそれぞれにおいて収差が発生しない設計であるが、本発明の実施の形態１は第１面２ｉと第２面２ｏの総合で収差が発生しない設計という点で異なっている。また、本実施の形態は、光源から第１面２ｉまでの距離と、ビーム整形レンズ２との厚みとは同一である必要はない。

また、本実施の形態のように、第１面２ｉを凸面、第２面２ｏを凹面としてビームの長軸方向を縮小するビーム整形レンズ２は、光ヘッド９におけるコリメートレンズ４の焦点距離を長くすることができるので、光源１の温度変化による発光点移動に対する許容が増すという利点がある。一方、ビームの短軸方向を拡大するビーム整形の場合は、第１面２ｉを凹面、第２面２ｏを凸面とすれば良い。この場合は、コリメートレンズ４の焦点距離を短くすることができるので光ヘッド９が小型になるという利点がある。

次に、図２の斜線部に示しているように、ビーム整形レンズ２のｘｙ平面（光軸Ａ３に垂直な平面）での断面形状は四角形である。四角形とすることにより、ビーム整形レンズ２を搭載するベース１６に対して、ビーム整形レンズ２の底面２ｃを平面摺り合わせの状態にしているので、ビーム整形レンズ２を図示しない載置板に安定的に置くことができる。つまり、ビーム整形レンズ２のｚ軸周りの回転θを規制することができるので、ビームの整形方向を決めやすくなる。また、ビーム整形レンズ２は収差性能を得るために、光源１に対してｚ方向とｘ方向の位置決めが必要である。ベース１６に対して、ビーム整形レンズ２の底面２ｃを平面摺り合わせの状態にすることができるので、位置調整が安定的に行えるという利点もある。

さらに、ビーム整形レンズとして有効な断面形状を図６（ａ）〜図６（ｃ）に示す。

図６（ａ）のように、第１面２ｉを通過する光全てが第２面２ｏを通過するように、第２面２ｏは完全に平面部をなくし全面レンズ加工することで、図５に示す構成同様、前述の迷光を完全に発生しないような構成も可能である。第１面２ｉは加工外形を大きくする必要がないため、両端に平面部２００ａ、２００ｂを設けたままでよい。特に第２面２ｏを非円筒面で形成する場合は、加工外形を大きくすることは不利であるのに対し、本実施の形態の場合は第２面２ｏを円筒面で形成するため、加工は困難にはならない。なお、光源１から見てビーム整形レンズ２の後ろ、すなわち第２面２ｏの手前側に、迷光７１のみを遮断するアパーチャを配置しても良い。

次に、図６（ｂ）に示す構成例は、ビーム整形レンズ２の断面形状を、図中斜線部に示すように、周の一部が直線となった変形円状としている。このようなビーム整形レンズ２は、直線からなる底面部分が平坦面としてベース１６に接することなり、他の部分の外形は円柱形状が基本となる。このような形状はいったん円柱部を形成した後に、その柱面の一部をカットすることにより平坦面を形成することで作成できるため、作成が容易であり、また、平坦面を設けることで、ｚ軸周りの回転θも規制でき、ビーム整形方向を決めやすくなるといった利点がある。なお、平坦部の作成は、ビーム整形レンズ本体の成形用の金型にあらかじめ平坦部に対応する箇所を設けることによりインジェクションの工程において円柱部と一体的同時に作成してもよい。

次に、図６（ｃ）に示す構成例は、図中の斜線部で示しているように、ビーム整形レンズの断面形状を、図６（ｂ）に示す形状から、直線部と対向するように新たな直線部を設けた構成とした。これにより、ビーム整形レンズ２の本体は、ビームの光軸に対して対称に設けられた一対の平坦面を備えることとなり、２面のシリンドリカル面である第１面２ｉ、第２面２ｏのθ方向の相対角度精度を高めやすい利点もある。この場合も成形用の金型に２カ所の平坦部が作ってあっても、円柱状に成形した物の一部を平坦に切断してもよい。なお、図６（ｃ）に示す形状は、平坦部が対称に設けられているため（断面形状において二本の直線部分は平行に構成されている）、ビーム整形レンズ２の裏表を意識せずに使用できるといった利点もできるが、平坦部は必ずしも対称位置に設けなくともよい。また、図６（ｂ）（ｃ）においては、断面形状の直線部分以外は円形として説明を行ったが、楕円形状であってもよい。一部に直線部分があれば、実質的に円、楕円等として近似できる任意の曲線からなる周であればよい。

次に、ビーム整形レンズ２の底面２ｃとベース１６の間に紫外線硬化性の接着剤１４を塗布しておけば、ビーム整形レンズ２の位置調整後に紫外線を照射することで、ビーム整形レンズ２を簡単に固定することができる。一般に、接着剤は温度変化により膨張又は収縮を生じる。図２のように、ｘｚ平面（シリンドリカル面の中心軸Ａ１及びＡ２に垂直な平面）に塗布された接着剤１４は、温度変化でｘ方向とｚ方向に均等に伸縮するので、ビーム整形レンズ２にｘ方向とｚ方向の移動を生じさせない。しかし、接着剤１４は温度変化でｙ方向に伸縮してビーム整形レンズ２をｙ方向に移動させてしまう。ところが、第１面２ｉと第２面２ｏがｙ方向に移動するだけであるので、光学特性に何ら変化は生じない。このように、本発明の実施の形態１は温度変化などの環境変化によっても光学特性が劣化しないという有利な利点がある。

また、光学部品が搭載されるベース台１６のような光学台は金属や樹脂で作られるので、温度変化により膨張又は収縮が生じる。これに伴って、光源１とビーム整形レンズ２の距離が変動して、非点収差が発生する。本発明の実施の形態１では、図２に示すように、ビーム整形レンズ２の接着剤１４による固定位置を中央より光源１側（第１面２ｉ寄り）にしている。これにより、光源１とビーム整形レンズ２の固定位置との間の距離を短くしているので、ベース１６の温度変化に対する伸縮も小さくて済み、その結果、光源１とビーム整形レンズ２の固定位置との間の距離の変化が、固定位置を中央より第２面２ｏ寄りにする場合に比較して、小さくなるので非点収差の変動も小さくなるという効果が得られる。

光源１が青色レーザを発光し、ビーム整形レンズ２がガラスによって構成され、ベース１６がアルミニウム及び亜鉛等の金属によって構成されている場合には、光源１の発光点と第１面２ｉとの間の距離は、１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。

なお、図７（ａ）に示すように、バネ１５でビーム整形レンズ２をｙ方向（シリンドリカル面の中心軸方向）に沿って弾性的に押さえて固定しても良い。ｙ方向に沿ってのみ押さえることにより、温度変化でベース１６が伸縮してもビーム整形レンズ２がｘ方向とｚ方向に移動することはなく、また、ビーム整形レンズ２がｙ方向に移動しても第１面２ｉと第２面２ｏがｙ方向に移動するだけであるので、光学特性に何ら変化は生じないという有利な効果がある。この場合においても、バネ１５によるビーム整形レンズ２の押さえ位置を中央より光源１側にすれば、非点収差の変動は小さくなるという効果が得られる。

次にビーム整形レンズ２の固定位置を、温度変化に対して非点収差の増加が少なくなるように配置する好適な実施の形態を図７（ｂ）〜図７（ｃ）を参照して説明する。

図７（ｂ）は、実施の形態１によるビーム整形レンズの他のバネ押えの説明図である。ビーム整形レンズ２の光源１に近い側にのみベース１６とビーム整形レンズ２とを接着するための接着剤１４を塗布することによって、ビーム整形レンズ２の光源１に近い側に固定位置を配置して、非点収差の変動を小さくすることができるという効果を得ることができる。さらに、バネ１５によってビーム整形レンズ２の光源１に近い側を押えると、より安定に、ばらつき無く非点収差の増加を抑えることができる。

図７（ｃ）は、実施の形態１によるビーム整形レンズを搭載する他のベース１６Ａの説明図である。ベース１６Ａは段差を有し、光源１に近い側においてビーム整形レンズ２に対して凸の形状を有している。ベース１６Ａとビーム整形レンズ２とを接着するための接着剤１４は、この凸の形状をした部分、すなわち段差のより高い面に塗布する。このようにベース１６Ａがビーム整形レンズ２に対して凸の形状を有していると、ビーム整形レンズ２とベース１６Ａとの接触面をより小さくできる。第２面２ｏを含むビーム整形レンズ２の（光源１から見て）後半部分は、ベース１６Ａと直接接触しないので、ベース１６Ａの温度変化に対する収縮の影響を受けない。これにより、より安定に、ばらつき無く非点収差の増加を抑えることができる。

図７（ｄ）は、実施の形態１によるビーム整形レンズを搭載するさらに他のベースの説明図である。ベース１６Ｂは、ベース１６Ｂの光源１に近い側の固定位置と遠い側の第２面２ｏとの間に、ビーム整形レンズ２に対して凹の形状、例えば溝１６Ｃを有している。この溝１６Ｃは、このようにベース１６Ｂを構成すると、ｘ軸周りのビーム整形レンズ２の固定角度を安定化することができるとともに、ばらつき無く非点収差の増加を抑えることができる。ベース１６Ａとビーム整形レンズ２とを接着剤によって固定する場合は、ベース１６Ｂの光源１に近い側の上記固定位置に接着剤１４を塗布すればよい。なお、溝１６Ｃは図にはｚ軸に直交するものとして示したが、任意の角で交差する程度であってよい。

図７（ｃ）及び図７（ｄ）のいずれに示す例においても、図７（ｂ）を参照して前述したように、バネ１５によってビーム整形レンズ２の光源１に近い側を押えると、より安定に、ばらつき無く非点収差の増加を抑えることができる。

本発明の実施の形態１では、ビーム整形レンズ２はガラスで作製している。ビーム整形レンズ２自体も温度変化により伸縮し、非点収差が発生する。ガラスは樹脂と比較して熱膨張率が小さいので温度変化による収差変動は小さく抑えられるという利点がある。

なお、上記の実施の形態１において、ビーム整形レンズ２の第１面２ｉは本発明の入射面に、第２面２ｏは本発明の出射面にそれぞれ相当する。また、平面部２００ａ、２００ｂは本発明の入射面を挟むように設けられた一対の平面部に、平面部２１０ａ、２１０ｂは本発明の出射面を挟むように設けられた一対の平面部にそれぞれ相当する。また、ベース１６は本発明の載置板に相当する。これらの対応関係は、特に改めて述べない限り、以下の各実施の形態においても維持される。

ただし本発明は上記の構成に限定されるものではない。第１面２ｉは光源に対して凸に湾曲し、第２面２ｏは凹に湾曲にするものとして説明を行ったが、本発明の入射面は凹に湾曲し、出射面は凸に湾曲するような構成であるとしてもよい。この場合、図２５に示す従来例と一見類似するが、本発明は、非円柱面を有する入射面と、円柱面を有する出射面とを備え、各面の湾曲の組み合わせを維持していればその効果は得られ、その組み合わせの湾曲の向きによって限定されるものではない。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２を図８（ａ）〜図８（ｃ）に示す。光源１とビーム整形レンズ２とそれらの周辺部品を示しており、そのほかは実施の形態１と同様であるので省略する。

なお、本実施の形態で述べるビーム整形レンズ２は、実施の形態１で示した内容を全て適用できるものである。

ビーム整形レンズ２は設計位置よりｚ軸方向、すなわち光軸に平行な方向に前後にずれた場合、非点収差を発生するが、これを逆に利用し、光ヘッド９において、例えばミラー５や対物レンズ６が作製上元々持っている非点収差を、ヘッド組立時にビーム整形レンズ２を前後に可動させることで、対物レンズ６から出射され、光ディスク１０上のスポットが非点収差を持たないような構成にすることが可能となることが公知となっている。

ここで、ビーム整形レンズ２は光源１からの光の傾きを補正した位置に、厳密に調整されている。ここでビーム整形レンズ２がｘ軸方向にずれを発生すると、厳密に調整されていた光軸を傾けてしまう。

ここで、図８（ａ）に示すように、ベース１６上に、ビーム整形レンズ２に接触する支持パーツ１７が設けられている。支持パーツ１７はベース１６上に一体的に設けられた板状部材であって、ベース１６が金属製である場合は、エッチング等により加工して成形する。またベース１６が樹脂である場合は、金型で一体整形により作成する。

この支持パーツ１７とビーム整形レンズとは、図８（ａ）中のｘｚ平面における、ｚ軸と平行な線又は面、又は平行な面上の２点以上の点で接触しており、これら接触箇所は、光軸と実質的に平行な位置に並んで配置されることになる。図８（ａ）においては、ビーム整形レンズ２は側面が円柱形状を有しており、また支持パーツ１７は板状部材なので、両者はｚ軸に平行な線で接触している。

このような支持パーツ１７は、ビーム整形レンズ２がｚｘ平面上においてｘ軸と交差する方向に移動しないように規制しており、これにより、ビーム整形レンズ２は、ｘ軸の調整せずとも、光軸を傾けない位置に配置されることになる。従って、ビーム整形レンズ２は、この支持パーツ１７に沿って前後、つまりｚ軸方向に位置を調整しても、ｘ軸方向にずれは発生せず、光軸を傾けることなく、前述の非点収差調整を実現できる利点を持つ。

なお、図８（ｂ）に示すように、ベース１６と支持パーツ１７は別部材として構成してもよい。この場合、ビーム整形レンズ２と支持パーツ１７を同時に保持してｘ調整することが出来、さらに厳密なｘ軸調整を実現しつつも、前述の非点収差調整を可能とできる利点がある。

次に図８（ｃ）は、さらに支持パーツ１７上に支持バネ１８を設けた構成例である。支持バネはｘ軸に平行に設けられており、その弾性力はｘ軸方向に働き、ビーム整形レンズ２の移動方向を規制する。この支持バネ１８により、ビーム整形レンズ２は常に支持パーツ１７に接触した状態を実現でき、前述の非点収差調整時に、ビーム整形レンズがより厳密にｘ軸方向ずれを発生しないといった効果がある。

なお、この支持パーツ１７と支持バネ１８は同一部材で構成されていても、別の部材で構成されていても同様の効果が得られる。

さらに、図８（ａ）〜（ｃ）に示す例においては、ｘ軸調整が完了し、前述のようにビーム整形レンズ２を適切な固定位置に接着剤等で固定した後は、支持パーツ１７、支持バネ１８等はベース１６から取り除くようにしてもよい。この場合、光ヘッドの軽量化に寄与する。

なお、上記の構成において、ベース１６Ａ及び１６Ｂは、ベース１６同様本発明の載置板に相当し、支持パーツ１７は、本発明のレンズ支持手段に相当する。また、支持バネ１８は本発明の弾性力を与える手段である。

ただし本発明は上記の実施の形態によって限定されるものではない。例えば、図８（ｄ）に示すように、支持パーツ１７は、複数の棒状部材１７ａ、１７ｂとして実現してもよい。この場合は、各棒状部材１７ａ、１７ｂはビーム整形レンズ２とそれぞれ点接触するが、各接触点は、ｚ軸と平行な方向に並んで配置されるため、ビーム整形レンズ２のｘ軸方向への動きを規制することができる。また、支持バネ１８は図中には板バネとして示したが、、ビーム整形レンズ２をその上部から、固定箇所に垂直に（図中ｙ軸方向）に弾性力を加えることで固定できる手段であれば、その具体例によって限定されるものではない。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態４を図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す。光源１とビーム整形レンズ２とそれらの周辺部品を示しており、その他は実施の形態１及び実施の形態２と同様であるので省略する。ビーム整形レンズ２の詳細は実施の形態１や実施の形態２で説明したとおりである。

一般に、光源１は製造誤差により、約０．１ｍｍの発光点２１の位置ずれ、約３度の光軸傾きを持っている。これを補正するために光源１の位置調整、あおり調整を行う必要がある。図９（ａ）に示すように、光源１はホルダ１１にプレスによる圧入又はかしめ等で固定されており、ホルダ１１は調整プレート１２に対し、光源１の光軸傾きを補正するようにあおり調整が可能となっている。調整プレート１２は、光学部品が搭載されている光学台１３に対して、光源１の発光点２１の位置ずれを補正するように、位置調整が可能となっている。光源１のあおり調整、位置調整の後、ホルダ１１、調整プレート１２及び光学台１３は接着剤２４、接着剤３４で固定される。また、ホルダ１１は、ビーム整形レンズ２を載置する載置体９０と一体化した部品となっている。

図９（ｂ）に、ホルダ１１の側面図を示している。光源１とビーム整形レンズ２の位置関係は厳密に調整する必要があり、調整後に温度変化が発生しても位置の変動が小さい方が好ましい。光源１とビーム整形レンズ２をそれぞれ別のホルダで保持して、それらを接着すると、ホルダ間の距離が温度変化で変動しやすいという問題がある。本発明の実施の形態３は、ビーム整形レンズ２と光源１を単一の部材であるホルダ１１に搭載しているので、構成が簡単であることから、環境変化に対しても位置関係の変動が小さく、良い収差特性を維持できるという効果がある。

図１０は、光源１とビーム整形レンズ２を搭載するホルダ１１ａを、あおり調整後に
調整プレート１２ａに対してプレスで圧入した場合である。図９（ａ）の接着剤２４は、あおり調整構造のため、ホルダ１１と調整プレート１２の隙間に入り、温度変化によって伸縮し、発光点２１の位置を変動させやすい。図１０のように、圧入することにより接着剤の伸縮の影響を排除できるため、より安定な性能を維持できる。なお、圧入のかわりにかしめ、又は溶着でも同様に実施可能である。

また、図１１に示すように、本発明の実施の形態３にも、本実施の形態２で述べた支持パーツ１７や支持バネ１８を載置体９０上に付加することや、図示しないが段差や溝を設けることで、実施の形態２で述べた効果は全て得られるものである。載置体９０はその上面にビーム整形レンズ２を載置するため、実施の形態２のベース１６、１６Ａ、１６Ｂの各特徴を、そのまま応用することができる。この場合、載置体９０はベース１６と同様、本発明の載置板を構成することになる。なお、ホルダ１１と、載置体９０とは、一体化したものとして説明したが両者は別部材としてもよい。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の光ヘッド２９を図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示す。実施の形態１と異なるのは、ビーム整形レンズ２２が、光源からの入射ビームの受光面としての第１面２２ｉ（第１面２ｉに相当する）のみを有するレンズ２２ａ、対物レンズ側への出射ビームの受光面としての第２面２２ｏ（第２面２ｏに相当する）のみを有するレンズ２２ｂとから構成されている点であり、他は実施の形態１と同様であるので説明は省略する。図１３にビーム整形レンズ２２の斜視図を示す。

従来、レンズの作製においては軸回転対称が扱われてきたため、レンズの表裏（ビームの入射側および出射側）の２面の回転調整は不要であった。しかし、実施の形態１のビーム整形レンズ２のように軸回転対称でないレンズにおいては、表裏２面の回転誤差に留意する必要がある。ビームの整形倍率が２倍程度になると、回転誤差により収差が大きく生じてしまう。そのため、回転許容誤差が０．０５度以下と厳しくなっている。実施の形態２では、ビーム整形レンズ２２をレンズ２２ａとレンズ２２ｂとに２分割した構成である。

ビーム整形レンズ２２を２分割したことで、第１面２２ｉと第２面２２ｏのそれぞれの中心軸Ａ１及びＡ２が平行、かつ光軸Ａ３と交わるようにするために、干渉計による波面の測定を行って、レンズ２２ａとレンズ２２ｂのｘ方向に沿った位置調整とθ方向に沿った回転調整が必要となる。また接合面を平面とすることにより、位置調整と回転調整が容易になる。また、図１３のように、レンズ２２ａとレンズ２２ｂの大きさを互いに異ならせておくと、位置調整や回転調整により多少、レンズがずれて接合されてもベース１６への固定で座りが悪くなるということは生じない。なお、後述するが、光源１側のシリンドリカルレンズ２２ａをシリンドリカルレンズ２２ｂよりも大きくする方が好ましい。ただし、レンズ２２ａがレンズ２２ｂより大きいのは外形だけであり、入射面２２ｉと出射面面２２ｉとの関係は、実施の形態１の入射面２ｉと出射面２ｉとの関係と同様であることが好ましい。

レンズ２２ａのｘｙ平面での断面形状を四角形にすることにより、ベース１６に対して、レンズ２２ａの底面２２ｃを平面摺り合わせの状態にすることができるので、ビーム整形レンズ２２を安定的に置くことができる。つまり、ビーム整形レンズ２２のｚ軸周りの回転θを規制することができるので、ビームの整形方向を決めやすくなる。

また、ビーム整形レンズ２２は、所望する収差性能を得るために、光源１に対してｚ方向とｘ方向の位置決めが必要である。ベース１６に対して、レンズ２２ａの底面２２ｃを平面摺り合わせの状態にしているので、位置調整が安定的に行えるという利点がある。なお、レンズ２２ａのｚ方向の厚みを厚くすることにより、底面２２ｃの面積が増えるので、ビーム整形レンズ２２の位置調整がより安定的に行えるという効果が得られる。

なお、レンズ２２ａの断面形状を円形で作製し、切削により平面部（底面２２ｃ）を作製するといったことでも同様に実施可能である。

底面２２ｃとベース１６の間に紫外線硬化性の接着剤１４を塗布しておけば、ビーム整形レンズ２２の位置調整後に紫外線を照射することで、ビーム整形レンズ２２を簡単に固定することができる。一般に、接着剤は温度変化により膨張又は収縮を生じる。図７のように、ｘｚ面（入射面、出射面の中心軸に垂直な平面）に塗布された接着剤１４は、温度変化でｘ方向とｚ方向に均等に伸縮するので、ビーム整形レンズ２２にｘ方向とｚ方向の移動を生じさせない。しかし、接着剤１４は温度変化でｙ方向に伸縮してビーム整形レンズ２２をｙ方向に移動させてしまう。ところが、第１面２２ｉと第２面２２ｏがｙ方向に移動するだけであるので、光学特性に何ら変化は生じない。このように、本発明の実施の形態２は温度変化などの環境変化によっても光学特性が劣化しないという有利な利点がある。

また、光学部品が搭載される光学台は金属や樹脂で作られるので、温度変化により膨張又は収縮が生じる。これに伴って、光源１とビーム整形レンズ２２の距離が変動して、非点収差が発生する。本発明の実施の形態２では、光源１側のシリンドリカルレンズ２２ａの外形を大きくしているため、ビーム整形レンズ２２の接着剤１４による固定位置を光源１側（第１面２２ｉ寄り）にすることができる。これにより、光源１とビーム整形レンズ２２の固定位置との間の距離を短くしているので、温度変化に対する伸縮も小さくて済み、その結果、非点収差の変動も小さくなるという効果が得られる。

なお、図１４に示すようにバネ１５でレンズ２２ａをｙ方向（第１面２２ｉの中心軸方向）に押さえて固定しても良い。ｙ方向のみ押さえることにより、温度変化でベース１６が伸縮してもビーム整形レンズ２２がｘ方向とｚ方向に移動することはなく、また、ビーム整形レンズ２２がｙ方向に移動しても第１面２２ｉと第２面２２ｏがｙ方向に移動するだけであるので、光学特性に何ら変化は生じないという有利な効果がある。この場合においても、バネ１５によるビーム整形レンズ２２の押さえ位置を光源１側にすれば、非点収差の変動は小さくなるという効果が得られる。

また、本発明の実施の形態３では、レンズ２２ａ、レンズ２２ｂをガラスで作製している。ビーム整形レンズ２２自体も温度変化により伸縮し、非点収差が発生する。ガラスは樹脂と比較して熱膨張率が小さいので温度変化による収差変動は小さく抑えられる。

また、図１５に示すように、本発明の実施の形態４にも、本実施の形態２で述べた支持パーツ１７や支持バネ１８を付加することで、実施の形態２で述べた効果は全て得られるものである。

また、本発明の実施の形態４で述べた２分割したビーム整形レンズも、本実施の形態３
で述べたようなホルダ１１に取り付けることで、実施の形態３で述べた効果は全て得られるものである。

なお、上記の実施の形態において、レンズ２２ａは本発明の第１のレンズ体、レンズ２２ｂは本発明の第２のレンズ体にそれぞれ相当する。また、図１３〜図１５に示すベース１６およびビーム整形レンズ２２の組み合わせは、本発明のレンズ部品に相当する。

なお、上記の実施の形態において、ビーム整形レンズ２２は、実施の形態１のビーム整形レンズ２に基づくものとして説明を行ったが、本発明のビーム整形レンズは、入射面、出射面の両方がそれぞれ円柱面を有する２つのレンズ体から構成するものとしてもよい。

この場合、第１のレンズ体としてのレンズ２２ａおよび第２のレンズ体のレンズ２２ｂはそれぞれ軸回転対称レンズとして扱うことができるので、レンズの作製は通常のシリンドリカルレンズと同様に容易である。

この場合、図２４を参照して前述した第２の従来例との差異として、レンズ２２ａとシレンズ２２ｂを接合している点となる。第２の従来例では、２つのシリンドリカルレンズ３０２ａ及び３０２ｂを空間的に分離しているため、温度変化によってその間隔が変動してビームの整形倍率や収差が変化するという問題があったが、、レンズ２２ａとレンズ２２ｂは接着剤により接合されて一体化している。薄膜である接着剤の温度変化による厚み変動は無視できる程度に小さく、ビームの整形倍率や収差の変化は生じない。つまり、環境変化に対して安定なビーム整形レンズ２２が得られる。なお、この場合でも、光源１から近い第１面２２ｉよりも、光源１から遠い第２面２２ｏが面積が大きい方が好ましい。このとき、第１面２２ｉおよび第２面２２ｏはいずれも円筒面なので、面積の違いはそのまま円弧、導線の長さの違いと見なすことができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５の光ヘッド３９を図１６に示す。ビーム整形レンズ３２は実施の形態１または実施の形態２のビーム整形レンズ２に相当し、コリメートレンズ４は球面収差補正アクチュエータ４１により光軸方向へ移動可能となっている。

一般に、光ディスク１０の保護層の厚みに誤差があると球面収差が発生する。この球面収差は、対物レンズ６に入射するビームを弱発散あるいは弱収束とすることで発生する球面収差でうち消すことが可能である。

第４の従来例では、図２６で示すように、コリメートレンズ５０４で平行なビームにした後、ビーム整形プリズム５０２によりビームの整形を行っていた。このような光ヘッド５０９で、光ディスク５１０の保護層の厚み誤差による球面収差を補正するために、コリメートレンズ５０４を移動すると、ビームが発散、又は収束するのでビーム整形プリズム５０２を透過することで非点収差が発生してしまう。つまり、球面収差の補正が困難である。本実施の形態５では、コリメートレンズ４の前でビーム整形レンズ３２によりビームの整形を行っているので、コリメートレンズ４を光軸方向に沿って移動して球面収差を補正することができる。このように、収差性能が良く、環境変化にも安定なビーム整形レンズ３２を用いることにより、初めてコリメートレンズ４により球面収差補正が可能となる。また、球面収差補正アクチュエータ４１を追加するのみであるのでコストも最小限に抑えられるという有利な効果が得られる。

なお、上記の実施の形態において、対物レンズ６は本発明の対物レンズに、またコリメートレンズ４は本発明のコリメートレンズに相当する。また、球面収差補正アクチュエータ４１は、コリメートレンズを入射ビームの光軸方向に移動可能とさせる手段である。

（実施の形態６）
図１７に光情報記録再生装置としての光ディスクドライブ１０７の全体の構成例を示す。光ディスク１０１はターンテーブル１０２とクランパー１０３で挟んで固定され、モーター（回転系）１０４によって回転させられる。実施の形態１から実施の形態４のいずれかの光ヘッドを用いた光ヘッド１００はトラバース（移送系）１０５上に乗っており、照射する光が光ディスク１０１の内周から外周まで移動できるようにしている。制御回路１０６は光ヘッド１００から受けた信号をもとにフォーカス制御、トラッキング制御、トラバース制御、モーターの回転制御等を行う。また再生信号から情報の再生や、記録信号の光ヘッド１００への送出を行う。なお、トラバース１０５は本発明の移動手段に相当し、制御手段１００は制御回路に相当する。

（実施の形態７）
実施の形態６に記した光ディスクドライブ（光情報記録再生装置）を具備した、コンピュータの実施の形態を図１８に示す。

図１８において、パソコン（コンピュータ）１１０は実施の形態６の光ディスクドライブ１０７と、情報の入力を行うためのキーボード１１３と、情報の表示を行うためのモニター１１２とを備える。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブを外部記憶装置として具備したコンピュータは、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクドライブはその大容量性を生かして、コンピュータ内のハードディスクのバックアップをとったり、メディア（光ディスク）が安価で携帯が容易であること、他の光ディスクドライブでも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、プログラムやデータを人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。また、ＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生／記録にも対応できる。

（実施の形態８）
実施の形態６に記した光ディスクドライブ（光情報記録再生装置）を具備した、光ディスクレコーダー（映像記録再生装置）の実施の形態を図１９に示す。

図１９において、光ディスクレコーダー１２０は実施の形態６の光ディスクドライブ１０７（図示せず）を内蔵しており、記録している映像の表示を行うためのモニター１２１と接続されて使用される。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ１０７を具備した、光ディスクレコーダー１２０は、異なる種類の光ディスクに映像を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクレコーダーはメディア（光ディスク）に映像を記録し、好きな時にそれを再生することができる。光ディスクではテープのように記録後や再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある番組を記録しながらその番組の先頭部分を再生する追っかけ再生や、ある番組を記録しながら以前に記録した番組を再生する同時記録再生が可能となる。メディアが安価で携帯が容易であること、他の光ディスクレコーダーでも情報が読み出せるという互換性があることを生かして、記録した映像を人と交換したり、自分用に持ち歩いたりすることができる。またＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生／記録にも対応する。

なお、ここでは光ディスクドライブだけを備える場合について述べたが、ハードディスクを内蔵していても良いし、ビデオテープの録画再生機能を内蔵していても良い。その場合映像の一時退避や、バックアップが容易にできる。

（実施の形態９）
実施の形態６に記した光ディスクドライブ（光情報記録再生装置）を具備した、光ディスクプレーヤー（映像再生装置）の実施の形態を図２０に示す。

図２０において、液晶モニター１３０を備えた光ディスクプレーヤー１３１は実施の形態５の光ディスクドライブ１０７（図示せず）を内蔵しており、光ディスクに記録された映像を液晶モニター１３０に表示することができる。上述の実施の形態６の光ディスクドライブ１０７を具備した、光ディスクプレーヤーは、異なる種類の光ディスクの映像を安定に再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。

光ディスクプレーヤーはメディア（光ディスク）に記録された映像を、好きな時に再生することができる。光ディスクではテープのように再生後に巻き戻しの作業が必要なく、ある映像の任意の場所にアクセスして再生することができる。またＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生にも対応する。

（実施の形態１０）
実施の形態６に記した光ディスクドライブ（光情報記録再生装置）を具備した、サーバーの実施の形態を図２１に示す。

図２１において、サーバー１４０は実施の形態６の光ディスクドライブ１０７と、情報の表示を行うためのモニター１４２と、情報の入力を行うためのキーボード１４３とを備え、ネットワーク１４４と接続されている。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ１０７を外部記憶装置として具備した、サーバーは、異なる種類の光ディスクに情報を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。光ディスクドライブはその大容量性を生かして、ネットワーク１４４からの要求に応じ、光ディスクに記録されている情報（画像、音声、
映像、ＨＴＭＬ文書、テキスト文書等）を送出する。また、ネットワークから送られてくる情報をその要求された場所に記録する。また、ＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアに記録された情報も再生が可能であるので、それらの情報を送出することも可能となる。

（実施の形態１１）
実施の形態６に記した光ディスクドライブ（光情報記録再生装置）を具備した、カーナビゲーションシステムの実施の形態を図２２に示す。

図２２において、カーナビゲーションシステム１５０は実施の形態６の光ディスクドライブ１０７（図示せず）を内蔵しており、地形や行き先情報の表示を行うための液晶モニター１５１と接続されて使用される。

上述の実施の形態６の光ディスクドライブ１０７を具備した、カーナビゲーションシステムは、異なる種類の光ディスクに映像を安定に記録あるいは再生でき、広い用途に使用できるという効果を有するものとなる。カーナビゲーションシステム１５０はメディア（光ディスク）に記録された地図情報と、地上位置確定システム（ＧＰＳ）や、ジャイロスコープ、速度計、走行距離計等の情報を元に、現在位置を割り出しその位置を、液晶モニター上に表示する。また行き先を入力すると、地図情報や道路情報をもとに行き先までの最適な経路を割り出し、それを液晶モニターに表示する。

地図情報を記録するために大容量の光ディスクを用いることで、一枚のディスクで広い地域をカバーして細かい道路情報を提供することができる。また、その道路近辺に付随する、レストランやコンビニエンスストア、ガソリンスタンドなどの情報も同時に光ディスクに格納して提供することができる。さらに、道路情報は時間がたつと古くなり、現実と合わなくなるが、光ディスクは互換性がありメディアが安価であるため、新しい道路情報を収めたディスクと交換することで最新の情報を得ることができる。またＤＶＤやＣＤ等の既存のメディアの再生／記録にも対応するため、自動車の中で映画を見たり音楽を聴いたりすることも可能である。
以下、本発明及び本発明に関連する発明の一例について述べる。
以上のような本発明は、その一例として、光ヘッドは、光源と、前記光源から出射する楕円の発散ビームを実質上円形の発散ビームに整形するビーム整形レンズと、前記実質上円形の発散ビームを実質上平行のビームに変換するコリメートレンズと、前記実質上平行のビームを光情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体で反射したビームを検出する検出器とを備えた光ヘッドにおいて、前記ビーム整形レンズは同一方向に湾曲する一対のシリンドリカル面を有し、一方のシリンドリカル面は非円筒面であり、他方のシリンドリカル面は円筒面であることを特徴とする。このような構成にすることにより、高次収差を低く抑えて良好な記録再生が行える。
また、前記ビーム整形レンズはそのいずれか一面又は両面共のシリンドリカル面の横に平面部を有していることが好ましい。このような構成にすることで、取り扱いをしやすいように外形を大きくしつつも、レンズ加工面を最低限に抑えることが出来る。
また、前記ビーム整形レンズは、前記光源に近いシリンドリカル面よりも、前記光源から遠いシリンドリカル面の方が面積が大きく、前記光源に近いシリンドリカル面を通過した光は、全て光源から遠いシリンドリカル面を通過する形状であることが好ましい。このような構成にすることで、前記光源に近いシリンドリカル面を通過した光が、前記光源から遠いシリンドリカル面の横の平面部を通過して、前記対物レンズの有効径内に不要な光として入射することを防ぐことが出来る。
また、前記ビーム整形レンズは、前記光源に近いシリンドリカル面は非円筒面であり、前記光源から遠いシリンドリカル面は円筒面であることが好ましい。このような構成にすることにより、高次収差をより低く抑えて良好な記録再生が行える。
また、前記ビーム整形レンズは光軸に垂直な断面形状が四角形であることが好ましい。このような構成にすることにより、ビームの整形方向を決めやすくなる。
また、前記ビーム整形レンズは、光軸に垂直な断面形状が、二本の実質上へ以降な直線と円弧を含む形状であることが好ましい。このような構成にすることで、成形レンズとして作製しやすい円柱形状を持ちつつも、ビーム整形方向を決めやすくもでき、また二面のシリンドリカル面の光軸周りの回転精度を高めることが出来る。
また、前記ビーム整形レンズの材料はガラスであることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ビーム整形レンズを搭載するベースと前記ビーム整形レンズとの固定位置は、前記ビーム整形レンズの中央より前記光源側であることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ビーム整形レンズを搭載するベース上に、前記ビーム整形レンズと面又は線又は２点以上の点で接するレンズ支持手段が形成されていることが好ましい。なお、前記ビーム整形レンズと前記レンズ支持手段の接触部は、ビーム整形方向の光軸と実質上平行であることが好ましい。このような構成にすることで、前記ビーム整形レンズは横ずれを起こすことなく、自身の光軸に沿って前後に動くことが出来、前記光ヘッド全体での非点収差発生量を調整し、低減することができる。
また、前記ビーム整形レンズを搭載するベースと、前記レンズ支持手段は別部材であることが好ましい。このような構成にすることにより、前記ビーム整形レンズを光源からの光軸を傾けないような特定の位置で、前記ビーム整形レンズ自身の光軸に沿って前後に動くことが出来、従って光軸を傾けることなく、前記光ヘッド全体での非点収差発生量を調整し、低減することができる。
また、前記ビーム整形レンズを搭載するベースと前記ビーム整形レンズは、前記ビーム整形レンズのシリンドリカル面の中心軸に垂直な面で固着されることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ビーム整形レンズを搭載するベースと前記ビーム整形レンズは、前記ビーム整形レンズのシリンドリカル面の中心軸方向に沿って押さえるバネによって圧着されることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ビーム整形レンズは２枚のシリンドリカルレンズから構成され、前記２枚のシリンドリカルレンズは接合されていることが好ましい。このような構成にすることにより、ビーム整形レンズが容易に製造可能となる。
また、前記２枚のシリンドリカルレンズの接合する面は平面であることが好ましい。このような構成にすることにより、２枚のシリンドリカルレンズの位置調整と回転調整が容易となる。
また、前記２枚のシリンドリカルレンズは光軸に垂直な断面の大きさが互いに異なることが好ましい。このような構成にすることにより、ビーム整形レンズをベースに搭載しやすくなる。
また、前記２枚のシリンドリカルレンズは、光軸に垂直な断面の大きさが前記光源に近いシリンドリカルレンズの方が大きいことが好ましい。このような構成にすることにより、ビーム整形レンズの光源側をベースに固定できる。つまり、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。このとき前記シリンドリカル面の面積は前記光源から遠い方が大きいことが好ましい。このような構成により、ビーム整形レンズから発生する迷光を低減できる。
また、前記２枚のシリンドリカルレンズは光軸に沿った厚みが互いに異なることが好ましい。このような構成にすることにより、ビーム整形レンズの位置調整が安定的に行える。
また、前記２枚のシリンドリカルレンズは、光軸に沿った厚みが前記光源に近いシリンドリカルレンズの方が厚いことが好ましい。このような構成にすることにより、ビーム整形レンズの光源側をベースに固定できる。
また、前記光源と前記ビーム整形レンズは同一のホルダに固定されていることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ホルダは前記光源の光軸傾きを補正するためのあおり調整機構を有することが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動を小さく抑えて光源の光軸傾きの補正ができる。
また、前記ホルダは前記光源の発光点の位置誤差を補正するための位置調整機構を有することが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動を小さく抑えて発光点の位置補正ができる。
また、前記ホルダは前記光ヘッドの光学台に対してプレスで圧入されることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ホルダは前記光ヘッドの光学台に対してかしめで固定されることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記ホルダは前記光ヘッドの光学台に対して溶着されることが好ましい。このような構成にすることにより、温度変化による収差変動が小さく抑えられる。
また、前記コリメートレンズは光軸方向に移動可能としたことが好ましい。このような構成にすることにより、コストを抑えて球面収差の補正ができる。
本発明に係る光ヘッドは、光源と、前記光源から出射する楕円の発散ビームを実質上円形の発散ビームに整形するビーム整形レンズと、前記実質上円形の発散ビームを実質上平行のビームに変換するコリメートレンズと、前記実質上平行のビームを光情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記光情報記録媒体で反射したビームを検出する検出器とを備えた光ヘッドにおいて、前記ビーム整形レンズを搭載するベースと前記ビーム整形レンズとの固定位置は、前記ビーム整形レンズの中央より前記光源側であることを特徴とする。
前記ビーム整形レンズと前記ベースとを接着するために前記ビーム整形レンズの前記光源に近い側にのみ塗布された接着剤をさらに備えることが好ましい。
前記ビーム整形レンズの前記光源に近い側において前記ビーム整形レンズを押える弾性体をさらに備えることが好ましい。
前記ベースは、前記光源に近い側において前記ビーム整形レンズに対して凸の形状を有していることが好ましい。
前記ベースは、前記光源に近い側と遠い側との間において前記ビーム整形レンズに対して凹の形状を有していることが好ましい。
また、本発明の光情報記録再生装置は本発明の光ヘッドと、前記光ヘッドと前記光情報記録媒体を相対的に移動させる回転系もしくは移送系と、前記光ヘッドから得られる信号に基づいて前記光ヘッド、前記回転系及び前記移送系を制御する制御回路を有することを特徴とする。このような構成にすることにより、光情報記録媒体に情報の記録又は再生が行える。
本発明のコンピュータは本発明の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。このような構成にすることにより、光情報記録媒体に情報の記録又は再生が行える。
本発明の映像記録再生装置は、本発明の光情報記録再生装置を備え、光情報記録媒体に映像を記録し、及び再生することを特徴とする。このような構成にすることにより、光情報記録媒体に情報の記録又は再生が行える。
本発明の映像再生装置は、本発明の光情報記録再生装置を備え、光情報記録媒体から映像を再生することを特徴とする。このような構成にすることにより、光情報記録媒体の情報の再生が行える。
本発明のサーバーは光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。このような構成にすることにより、光情報記録媒体に情報の記録又は再生が行える。
本発明のカーナビゲーションシステムは、本発明の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えることを特徴とする。このような構成にすることにより、光情報記録媒体に情報の記録又は再生が行える。

本発明は、ビーム整形レンズ等において、整形倍率を高めるとともに高次収差を押さえること、整形倍率や収差を安定させる効果が得られ、光ヘッド、光ヘッドから光ディスクに光を照射して情報の記録又は再生を行う光情報記録再生装置、及びこれを用いたコンピュータ、映像再生装置、サーバー、カーナビゲーションシステム等に適用することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１による光ヘッドの構成を示す平面図（ｂ）本発明の実施の形態１による光ヘッドの構成を示す側面図 本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの斜視図 本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの斜視図 本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの斜視図 本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの例の斜視図（ｂ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの他の例の斜視図（ｃ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズ他の例の斜視図 （ａ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズのバネ押さえの説明図（ｂ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズの他のバネ押えの説明図（ｃ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズを搭載する他のベースの説明図（ｄ）本発明の実施の形態１によるビーム整形レンズを搭載するさらに他のベースの説明図 （ａ）本発明の実施の形態２によるビーム整形レンズの支持パーツの説明斜視図（ｂ）本発明の実施の形態２によるビーム整形レンズの支持パーツの説明斜視図（ｃ）本発明の実施の形態２によるビーム整形レンズの支持パーツの説明斜視図（ｄ）本発明の実施の形態２によるビーム整形レンズの支持パーツの説明斜視図 （ａ）本発明の実施の形態３による光ヘッドのビーム整形レンズを搭載する説明図（ｂ）本発明の実施の形態３によるビを搭載する説明図 本発明の実施の形態３によるビーム整形レンズを搭載する説明図 本発明の実施の形態３によるビーム整形レンズを搭載する説明図 （ａ）本発明の実施の形態４による光ヘッドの構成を示す平面図（ｂ）本発明の実施の形態１による光ヘッドの構成を示す側面図 本発明の実施の形態４によるビーム整形レンズの斜視図 本発明の実施の形態４によるビーム整形レンズのバネ押えの説明斜視図 本発明の実施の形態４によるビーム整形レンズの支持パーツの説明斜視図 本発明の実施の形態５による光ヘッドの構成を示す概略図 本発明の光ヘッドを用いた光ディスクドライブの概略図 本発明の光ディスクドライブを用いたパソコンの外観図 本発明の光ディスクドライブを用いた光ディスクレコーダーの外観図 本発明の光ディスクドライブを用いた光ディスクプレーヤーの外観図 本発明の光ディスクドライブを用いたサーバーの外観図 本発明の光ディスクドライブを用いたカーナビゲーションシステムの外観図 第１の従来例の光ヘッドの構成を示す概略図 第２の従来例のシリンドリカルレンズを説明する概略図 第３の従来例のビーム整形レンズを説明する概略図 第４の従来例の光ヘッドを説明する概略図

符号の説明

１ 光源
２，２２ ビーム整形レンズ
３ 分岐プリズム
４ コリメートレンズ
５ ミラー
６ 対物レンズ
７ 検出レンズ
８ 検出器
９，２９，３９ 光ヘッド
１０ 光ディスク
１１ ホルダ
１２ 調整プレート
１３ 光学台
１４，２４，３４ 接着剤
１５ バネ
１６ ベース
１７ 支持パーツ
１８ 支持バネ
２１ 発光点
４１ 球面収差補正アクチュエータ
６１ 対物レンズアクチュエータ
７０ 第１面を通り、第２面２ｏを通る光
７１ 第１面２ｉを通り、平面部２ｏ’を通る光（迷光）
１００ 光ヘッド
１０１ 光ディスク
１０２ ターンテーブル
１０３ クランパー
１０４ モーター
１０５ トラバース
１０６ 制御回路
１０７ 光ディスクドライブ
１１０ パソコン
１１１ 光ディスクドライブ
１２０ 光ディスクレコーダー
１３１ 光ディスクプレーヤー
１４０ サーバー
１４１ 光ディスクドライブ
１４４ ネットワーク
１５０ カーナビゲーションシステム
２００ａ、２００ｂ、２１０ａ、２１０ｂ 平面部

Claims (22)

1. 光を出射する光源と、
   前記光源から出射した断面が楕円形状の入射ビームを実質上断面円形の出射ビームに整形するビーム整形レンズと、
   前記ビーム整形レンズから出射した発散ビームを集光する集光手段と、を備えた光学ヘッドであって、
   前記ビーム整形レンズは、
   前記入射ビームの入射方向に対して凸に湾曲する非円柱面形状からなる入射面と、
   前記入射ビームの出射方向に対して凹に湾曲する円柱形状からなる出射面を有し、
   前記円柱面の弧の長さは前記非円柱面の弧の長さよりも大きく、かつ、前記出射面は、前記入射面の、前記入射ビームの長軸側の両端部で屈折された発散光が、前記出射面の、前記入射ビームの長軸側の両端部の間を通過するように設けられていることを特徴とする光ヘッド。
2. 前記入射面の前記両端部と連続して設けられた一対の平面部を備えたことを特徴とする、請求項１に記載の光ヘッド。
3. 前記出射面の前記両端部と連続して設けられた一対の平面部を備えたことを特徴とする、請求項２に記載の光ヘッド。
4. 前記入射ビームの光軸に直交する断面形状が実質上四角形である、請求項１に記載の光ヘッド。
5. 前記入射ビームの光軸に直交する断面形状は、少なくとも一つの直線部を有する実質上円形または楕円形である、請求項１に記載の光ヘッド。
6. 前記入射面を有する第１のレンズ体と、前記出射面を有する第２のレンズ体とが対向する接合面にて接合することにより構成されている、請求項１に記載の光ヘッド。
7. 前記ビーム整形レンズを載置する載置板を備えた請求項１に記載の光ヘッド。
8. 前記載置板上に設けられ、前記ビーム整形レンズと面又は線若しくは２点以上の点で接するレンズ支持手段を備え、
   前記ビーム整形レンズと前記レンズ支持手段とが接触する部分は、前記入射ビームの光軸と実質上平行な方向に配置されている、請求項７に記載の光ヘッド。
9. 前記レンズ支持手段は、前記載置板と一体成形されたものである、請求項８に記載の光ヘッド。
10. 前記レンズ支持手段は、前記載置板と別部材である、請求項８に記載の光ヘッド。
11. 前記ビーム整形レンズと前記載置板とは、前記ビーム整形レンズの中央より、前記入射面よりの固定箇所にて固定されている、請求項７に記載の光ヘッド。
12. 前記ビーム整形レンズの上面であって、前記固定箇所に対応する部分に弾性力を印加することにより、前記固定が行われている、請求項１１に記載の光ヘッド。
13. 前記載置板は、前記ビーム整形レンズの、前記固定箇所を含む前記入射面側と前記出射面との間に段差を有する、請求項１１に記載の光ヘッド。
14. 前記載置板は、前記ビーム整形レンズの、前記固定箇所を含む前記入射面側と前記出射面との間に、前記入射ビームの光軸方向と交差する向きに設けられた溝部を有する、請求項１１に記載の光ヘッド。
15. 前記光源と前記載置板と前記ビーム整形レンズは同一のホルダに固定されている請求項７に記載の光ヘッド。
16. 前記ホルダは前記光源の光軸傾きを補正するためのあおり調整機構を有する請求項１５に記載の光ヘッド。
17. 前記集光手段は、前記実質上断面円形の出射ビームを実質上平行のビームに変換するコリメートレンズと、前記実質上平行のビームを光情報記録媒体に集光する対物レンズとを有し、前記コリメートレンズは前記入射ビームの光軸方向に移動可能である、請求項７に記載の光ヘッド。
18. 請求項７に記載の光ヘッドと、
    前記光ヘッドと光情報記録媒体を相対的に移動させる移動手段と、前記光ヘッドから得られる信号に基づいて前記光ヘッドおよび前記移動手段を制御する制御回路とを有する光情報記録再生装置。
19. 請求項１８に記載の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えるコンピュータ。
20. 請求項１８に記載の光情報記録再生装置を備え、前記光情報記録媒体から少なくとも映像を再生する映像再生装置。
21. 請求項１８に記載の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えるサーバー。
22. 請求項１８に記載の光情報記録再生装置を外部記憶装置として備えるカーナビゲーションシステム。

Images