KR100252170B1 - Optical head - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 종래 고밀도 광헤드의 개략적 얼개도,1 is a schematic schematic diagram of a conventional high density optical head,
제2도는 본발명에 따른 광헤드의 개략적 얼개도,2 is a schematic view of the optical head according to the present invention,
제3도는 제2도에 도시된 본발명 광헤드의 콜리메이팅 반사경의 반단면 사시도이며,FIG. 3 is a half sectional perspective view of the collimating reflector of the present invention optical head shown in FIG.
제4도는 콜리메이팅 반사경의 각반사면에 대한 빔의 반사효과를 보이며,4 shows the reflection effect of the beam on the angular reflecting surface of the collimating reflector.
제5도는 제2도에 도시된 대물 반사경의 단면도,5 is a cross-sectional view of the objective reflector shown in FIG.
제6도는 제2도에 도시된 대물 반사경의 기하광학적 구조도,6 is a geometrical optical diagram of the objective reflector shown in FIG.
제7도는 본발명 광헤드의 신호 검출을 위한 회로도이며,7 is a circuit diagram for signal detection of the present invention optical head,
제8도는 포커스 상태에 따른 회로 동작도이다.8 is a circuit operation diagram according to a focus state.
본 발명은 기록 매체인 메디아에 수록된 신호를 광학적으로 읽고 쓰는 광 헤드에 관한 것으로서, 상세하게는 메디아에 대한 촛점을 메디아의 이동에 따라서 추종 제어하는 기능을 갖는 광헤드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical head that optically reads and writes a signal recorded on a medium, which is a recording medium. More specifically, the present invention relates to an optical head having a function of tracking and controlling the focus on a medium according to the movement of the medium.
일반적으로 광헤드에서는 대물렌즈와 메디아 간의 거리 변화에 따른 촛점 변화를 검출하여 이를 헤드의 위치 제어계에 피이드백(Feed Back)하도록 되어 있다. 이러한 신호 검출을 위한 구조는 메디아에서 반사된 광을 받아 들이는 렌즈계와, 렌즈계를 통과한 광이 도달하는 검출계와 상기 렌즈계와 검출계사이에 위치되는 광제어계로 이루어 짐으로써 상기 렌즈계의 대물렌즈와 상기 메디아사이의 간격 변화에 따라 상기 검출계에 변화된 신호값을 얻도록 하고 있다.In general, the optical head detects a change in focus according to a change in distance between the objective lens and the media and feeds it back to the position control system of the head. The structure for signal detection consists of a lens system that receives the light reflected from the media, a detection system for reaching the light passing through the lens system, and a light control system positioned between the lens system and the detection system. The signal value changed in the detection system is obtained according to the change of the interval between the media and the media.
제1도에는 종래의 고밀도용 초해상도 광헤드의 얼개가 개념적으로 도시되어 있다.1 conceptually illustrates a conventional ultra high resolution optical head for a high density.
광원인 레이저 다이오드(1)의 칩(2)으로부터 방출된 레이저광은 레이저 다이오드의 윈도우 글래스를 투과한 후 콜리메이팅렌즈(4)를 통과하면서 평행광이 된다. 평행광화된 빔은 광축의 중심에 설치되어 있는 광차폐기능을 갖는 슬릿(5)에 의하여 중심부분이 차폐되고, 외곽부분만이 통과하여 링형상의 단면을 갖게 된다. 링형화된 평행빔의 일부는 빔분할기(6)에 의하여 반사되어 광량 모니터용의 모니터 포토 디텍터에 검출되고, 빔분할기(6)를 투과한 링형상의 빔은 어퍼어쳐에 의하여 대물렌즈(9)에 유효한 광빔만 통과한 후 대물렌즈(9)에 의하여 메디어(10)의 기록막에 집속된다.The laser light emitted from the chip 2 of the laser diode 1, which is a light source, passes through the window glass of the laser diode and passes through the collimating lens 4 to become parallel light. The parallelized beam is shielded by the slit 5 having the light shielding function provided at the center of the optical axis, and only the outer part passes through to have a ring-shaped cross section. A part of the ring-shaped parallel beam is reflected by the beam splitter 6 and detected by the monitor photo detector for light quantity monitor, and the ring-shaped beam passing through the beam splitter 6 is the objective lens 9 by the aperture. After passing through only the effective light beam, the objective lens 9 is focused on the recording film of the media 10.
이때, 링형상의 빔에 의하여 형성된 집속빔의 스폿경은 링형상이 아닌 중심광 분포가 있는 광빔에 비하여 스포트 크기가 작게 된다. 이러한 방법에 의한 집속광빔의 축소를 초해상도(Ultra resolution) 방법라고 한다.At this time, the spot diameter of the focusing beam formed by the ring-shaped beam is smaller in spot size than the light beam having the central light distribution rather than the ring-shaped beam. The reduction of the focused light beam by this method is called the ultra resolution method.
그러나, 상기의 종래 방식에 의한 집속광의 축소효과는 상기슬릿(5)의 광빔차폐율이 크면 클수록 커지게 되고, 차폐율을 크게하면 광축부분의 광의 차폐가 커지므로 광손실 또한 증가하게 되는 문제가 발생된다.However, the reduction effect of the focused light according to the conventional method is larger the larger the light beam shielding ratio of the slit 5, the larger the shielding ratio, the greater the shielding of the light in the optical axis portion, so the problem that the light loss is also increased Is generated.
상기 메디어(10)로부터 바사된 빔은 재차 대물렌즈(9)를 투과한 후 빔분할기(6)에 의하여 일부 빔은 통과하여 레이져 다이오드(1)에 입사하고, 나머지 일부 반사한 빔은 집속렌즈(11)와 원통형 렌즈(12)에 의하여 비점수차를 갖는 빔으로 되어 빔분할기(13)에 의하여 일부 반사되어 4분할 포토 디텍터(14)에 의하여 비점 수차방식으로 촛점 에러 신호가 검출된다. 상기의 빔분할기(13)를 투과한 빔은 광자기 디스크 드라이브용 헤드의 경우, 편광신호를 검출하기 위하여 반파장 프레이트(15)를 투과한 후 편광빔 분할기(16)에 의하여 편광성 분별로 포토디텍터(17)(18)에 의하여 광신호가 검출된다.The beam beamed from the media 10 passes through the objective lens 9 again and then passes through the beam splitter 6 to enter the laser diode 1, and partially reflects the beam to the focusing lens ( 11) and the cylindrical lens 12 is a beam having astigmatism, partially reflected by the beam splitter 13, and the focus error signal is detected by the quad split photo detector 14 in astigmatism manner. In the case of the magneto-optical disk drive head, the beam transmitted through the beam splitter 13 is transmitted through the half-wave plate 15 to detect the polarized signal, and then the polarized beam splitter 16 separates the photos by the polarization fraction. The optical signals are detected by the detectors 17 and 18.
그러나 이러한 종래 고밀도용 광헤드는 광원을 단파장으로 해야하기 때문에 재료비가 상승되고, 또한 효율이 낮고, 전체구조의 규모가 커지는 문제가 있다.However, such a conventional high density optical head has a problem in that the material cost is increased, the efficiency is low, and the size of the entire structure is increased because the light source has to be a short wavelength.
또한, 회절 효과를 사용한 고밀도 기록의 초해상도 방법은 대물 렌즈에 입사하는 광의 중심부분을 차폐함으로 인한 광손실이 큰 단점이 있다.In addition, the super-resolution method of high density recording using the diffraction effect has a disadvantage in that the optical loss due to shielding the central portion of the light incident on the objective lens is large.
또한, 종래의 고NA(Numerical aperture; 유효구경: 촛점거리)값의 대물렌즈는 설계상 한계가 약 0.6 정도에 불과하다.In addition, the objective lens of the conventional high NA (effective aperture: focal length) value has a design limit of only about 0.6.
본발명은 상기 종래 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 기존의 광원을 사용하고, 종래 초해상도 방법의 단점과 대물 렌즈이 NA값의 한계를 극복하며, 또한 가격이 비교적 저렴한 광헤드를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to improve the above-mentioned conventional problems, and the purpose of using the conventional light source, the disadvantages of the conventional super-resolution method and the objective lens to overcome the limitations of the NA value, and to provide a relatively low cost optical head .
상기의 목적을 달성하기 위하여 본발명의 광헤드는, 메디아에 신호를 기록, 재생함에 있어서, 메디아에 형성되는 광스폿을 반사경을 사용한 콜리메이팅 렌즈와 대물렌즈를 사용함으로서 작게하는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the optical head of the present invention is characterized in that the optical spot formed in the media is reduced by using a collimating lens and an objective lens using a reflector in recording and reproducing a signal in the media. have.
본발명 광헤드의 구체적인 유형은, 광원과, 빔을 분할하는 빔분할기와, 빔분할기를 중심으로 하여 광진행 경로상의 양단에 마련되는 것으로 정보 기록 및 읽기 대상인 메디아를 향하는 포물반사면을 각각 갖는 콜리메이팅 반사경과 대물 반사경과, 상기 콜리메이팅 렌즈의 후방에 위치하는 레이저 다이오드 팩케이지를 구비한다.A specific type of the optical head of the present invention includes a light source, a beam splitter for dividing a beam, and a collimator, which is provided at both ends on a light traveling path about a beam splitter, and has a parabolic reflector facing toward a media to be recorded and read. A mating reflector, an objective reflector, and a laser diode package located behind the collimating lens.
상기 콜리메이팅 반사경은, 그 내측에 광원으로 부터의 빔을 포물반사면으로 반사하는 반사면을 가지며, 특히 광원을 촛점으로 하는 구면 투과면을 가진다.The collimating reflector has a reflecting surface that reflects a beam from the light source to the parabolic reflecting surface, and has a spherical transmissive surface focusing on the light source.
그리고, 상기 대물 반사경은 상기 콜리메이팅 렌즈를 향하는 평탄한 투과면을 가지며, 포물 반사면을 감싸는 타원 반사면을 가진다.The objective reflector has a flat transmission surface facing the collimating lens and an elliptic reflection surface surrounding the parabolic reflection surface.
이러한 본발명의 광헤드는 반사경을 사용한 콜리메이팅 렌즈의 경우에는 광원인 레이저 다이오드에서 방사하는 빔을 평행빔으로 형성하되, 상기 평행빔의 단면이 종래의 가우스 분포가 링형상의, 즉 빔의 단면의 중심광은 없고 단면의 외곽부분만 광이 분포되도록 함으로서, 종래의 슬릿을 사용한 초해상도 광헤드와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다. 또한, 링형상의 빔을 발생시키는 콜리메이팅 렌즈를 사용함으로써, 이로인한 링형상의 광빔의 사용에 효율면에서 효과적이며, 또한 고NA값을 갖는 포물선형, 타원형, 그리고 구면형의 면을 갖는 대물렌즈로서 NA값을 1까지로 하여 사용할 수 있으므로 0.5 내지 0.6이 한계인 종래의 광헤드에 비하여 집광시 스폿 크기를 0.5 정도까지로 작게 할 수 있다.In the optical head of the present invention, in the case of a collimating lens using a reflector, a beam emitted from a laser diode as a light source is formed as a parallel beam, and the cross-section of the parallel beam has a conventional Gaussian ring shape, that is, a cross-section of the beam. Since the light is distributed only in the outer portion of the cross section without the central light, the same effect as the super resolution optical head using the conventional slit can be obtained. In addition, by using a collimating lens that generates a ring-shaped beam, it is effective in the use of the ring-shaped light beam because of this, and an object having a parabolic, elliptical, and spherical surface having a high NA value. Since the lens can be used with an NA value of up to 1, the spot size at the time of condensing can be reduced to about 0.5 compared with the conventional optical head having a limit of 0.5 to 0.6.
따라서 본발명에 의하면, 종래의 동일한 광원의 파장으로서도 초해상도와 고NA값에 의하여 스폿크기를 1/4로 축소가 가능하며, 면기록 밀도로서는 16배의 기록밀도 향상을 기대할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the spot size can be reduced to 1/4 by the super resolution and the high NA value even with the wavelength of the same conventional light source, and the recording density can be expected to be increased 16 times as the surface recording density.
더욱이, 본발명은 콜리메이팅 반사경과 대물 반사경의 반사경으로서의 특성으로 인해 색수차가 적게 되기 때문에 단파장광원을 바로 사용할 수 있는 등의 장점이 있다.Furthermore, the present invention has the advantage that the short wavelength light source can be used directly because the chromatic aberration is reduced due to the characteristics of the collimating reflector and the objective reflector.
이하 제2도를 참조하면서, 본발명의 한실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.
본발명 광헤드는 그 구성에 있어서, 링형상의 평행빔을 생성시키는 콜리메이팅 반사경(19)과 고NA의 대물 반사경(9')이다.The optical head of the present invention is a collimating reflector 19 and a high-NA objective reflector 9 'that generate a ring-shaped parallel beam in its configuration.
제2도를 참조하며, 빔분할기(6)를 중심으로 하여 콜리메이팅 반사경(19)과 대물 반사경(9')이 그들 포물선형 구면부를 서로 마주대한 채 대치되어 있고, 콜리메이팅 렌즈의 후방에는 레이저 다이오드 팩케이지(1)가, 그리고, 대물 반사경(9')은 메디아(10)에 대면하고 있다. 그리고, 상기 양 반사경(19,9')사이의 광진행 결오에 대해 직각을 이루는 광분할기(6)으로 부터의 광진행경로 전방에는 집속렌즈(11)가 위치되고, 이 집속렌즈(11)의 전방에는 1/2파장플레이트(15)가 그 전방에 부착된 편향 빔분할기(16)와, 8개의 분할된 포토 디텍터를 갖는 8분할 포토 디텍터(20)가 순서대로 위치하고, 상기 평향 빔분할기(16)의 일측으로 분기된 광진행 경로상에도 8개의 분할된 포토 디텍터를 갖는 8분할 포토디텍터(21)가 위치한다.Referring to FIG. 2, the collimating reflector 19 and the objective reflector 9 'are opposed to each other with their parabolic spherical portions facing each other, with the beam splitter 6 as the center, and behind the collimating lens The diode package 1 and the objective reflector 9 'face the media 10. A focusing lens 11 is positioned in front of the light traveling path from the light splitter 6 perpendicular to the light traveling error between the two reflecting mirrors 19 and 9 '. In front is a deflection beam splitter 16 having a half wavelength plate 15 attached to the front thereof, and an eight-split photo detector 20 having eight divided photo detectors in this order. The eight-segment photodetector 21 having eight divided photo detectors is also located on the light traveling path branched to one side of the backplane.
이상과 같은 구조에서, 광원인 레이저 다이오드로부터 방출된 빔은 본발명의 특징적 요소중의 하나인 콜리메이팅 반사경(19)에 의하여 링형상의 평행빔으로 변환된 후, 그 일부는 빔분할기(6)에 의하여 반사된 후 광량 모니터용 포토 디텍터(7)에 의하여 검출되고, 투과된 빔은 본발명의 특징적 요소 중의 하나인 대물 반사경(9')에 의하여 메디아(10)의 기록면에 집속된다. 이때 대물 반사경(9')의 고NA값 및 콜리메이팅 반사경(19)의 링형상의 광빔에 의한 초해상도 효과로서 메디아(10)에 집속된 광빔의 직경이 종래의 것에 비해 작게 된다.In the above structure, the beam emitted from the laser diode as the light source is converted into a ring-shaped parallel beam by the collimating reflector 19, which is one of the characteristic elements of the present invention, and then a part thereof is divided by the beam splitter 6 After being reflected by the light amount monitor photodetector 7 for detection, the transmitted beam is focused on the recording surface of the media 10 by an objective reflector 9 'which is one of the characteristic elements of the present invention. At this time, the diameter of the light beam focused on the media 10 becomes smaller as compared with the conventional one because of the super-resolution effect of the high NA value of the objective reflector 9 'and the ring-shaped light beam of the collimating reflector 19.
상기 메디아(10)에 의하여 반사된 빔은 대물 반사경(9')을 재차 투과한 후, 빔분하기(6)에 의하여 그 일부는 투과하여 레이저 다이오드(1)로 재입사하며, 반사된 일부 빔은 집속렌즈(11)에 의하여 8분할 포토 디텍터(20, 21)에 의하여 초점 트랙 신호와 수록광신호가 재생된다.The beam reflected by the median 10 passes through the object reflector 9 'again, and then a part of the beam is transmitted through the beam splitter 6 to reenter the laser diode 1, and the reflected part of the beam The focusing track signal and the recording light signal are reproduced by the eight-split photo detectors 20 and 21 by the focusing lens 11.
이하, 본발명에 특징적 요소인 콜리메이팅 반사경과, 대물 반사경에 관해 보다 구체적으로 설명한다. 상기 콜리메이팅 반사경은, 그 내측에 광원으로 부터의 빔을 포물반사면으로 반사하는 원뿔형 반사면을 가지며, 특히 광원을 초점으로 하는 구면 투과면을 가진다. 그리고, 상기 대물 반사경은 상기 콜리메이팅 렌즈를 향하는 평탄한 투과면을 가지며, 포물 반사면을 감싸는 타원반사면을 가진다.Hereinafter, the collimating reflector and the objective reflector which are characteristic elements of the present invention will be described in more detail. The collimating reflector has a conical reflecting surface that reflects a beam from the light source to the parabolic reflecting surface, and in particular has a spherical transmissive surface which focuses on the light source. The objective reflector has a flat transmission surface facing the collimating lens and an elliptic reflection surface surrounding the parabolic reflection surface.
먼저, 제3도는 1/2 절단된 콜리메이팅 반사경을 입체적으로 보이며, 제4도는 각 구면의 상태를 보여 준다.First, FIG. 3 shows the collimated reflector cut in half in three dimensions, and FIG. 4 shows the state of each spherical surface.
제4도(a)에 나타난 곡면은 포물형의 반사면(22,22')으로서 촛점은 도면에서 23이다. 따라서 상기 촛점(23)에서 방사된 빔은 포물형 반사면(22,22')에서 반사되면 평행강이 된다. 이러한 반사경의 촛점(23)과 반사면(22')의 사이에, 제4도에 도시된 바와 같이, 반사경(27)을 설치하면 상기 초점(23)은 도면에서 23' 의 위치로 이동한다.The curved surface shown in FIG. 4 (a) is a parabolic reflective surface 22, 22 ', and the focus is 23 in the figure. Therefore, the beam emitted from the focal point 23 becomes parallel steel when reflected from the parabolic reflecting surfaces 22 and 22 '. Between the focal point 23 of the reflector and the reflecting surface 22 ', as shown in FIG. 4, when the reflector 27 is provided, the focus 23 moves to the position 23' in the figure.
이때에 새로운 촛점(23')가 대칭이 되도록 포물반사면(22,22')과 반사경(27), (27')으로 부터 방사된 빔(24)은 반사경 27과 27'에 의하여 반사되어 포물면(22), (22')에서 재차 반사되어 평행광(29)가 된다. 이러한 상기의 평행광(29)은 광축(26')을 중심으로 링형상의 단면 강도분포가 된다. 즉, 콜리메이팅 반사경(19)의 특성은 촛점(23)에서 방출된 광을 링형상의 평행빔으로 만드는 것이다.At this time, the beams 24 emitted from the parabolic reflectors 22 and 22 'and the reflectors 27 and 27' are reflected by the reflectors 27 and 27 'so that the new focal point 23' is symmetrical. Reflected again at (22) and (22 '), it becomes the parallel light 29. The parallel light 29 is a ring-shaped cross-sectional intensity distribution around the optical axis 26 '. In other words, the characteristic of the collimating reflector 19 is to make the light emitted from the focus 23 into a ring-shaped parallel beam.
그리고 대물 반사경(9')은 제6도에 도시된 바와 같이, 우선 평행광빔(37)을 광축(41)과 수직인 평탄면(32)을 통과하여, 포물 반사면(38)에 의하여 반사된다. 이때, 상기 포물 반사면(38)에 의하여 반사된다. 이때, 상기 포물 반사면(38)의 촛점은 광축상의 점(36')이 된다. 상기의 포물면(38)에 의하여 반사된 광(38)은 타원 반사면(34)에 의하여 반사되고, 이때 반사된 빔(29)은 상기 타원 반사면(34)에 의하여 반사되고, 이 반사된 빔(29)은 상기 타원 반사면의 촛점(36')과는 또 다른 촛점(36)에 모이게 된다. 이때 상기의 타원 반사면(34)과 포물면(33)의 사이에 굴절율이 1 이 아닌 재질로 되어 있으면 반사된 빔(39)이 촛점(36)으로 출사할 때 굴절이 있으므로, 이에 대한 대책으로 상기의 출사면(35)을 제5도에 도시된 바와 같이, 촛점(36)을 중심으로 한 구면으로 한다.As shown in FIG. 6, the objective reflector 9 'first passes through the parallel light beam 37 through the flat surface 32 perpendicular to the optical axis 41, and is reflected by the parabolic reflecting surface 38. As shown in FIG. . At this time, it is reflected by the parabolic reflecting surface 38. At this time, the focal point of the parabolic reflecting surface 38 becomes a point 36 'on the optical axis. The light 38 reflected by the parabolic surface 38 is reflected by the ellipsoidal reflecting surface 34, where the reflected beam 29 is reflected by the ellipsoidal reflecting surface 34, and the reflected beam (29) is gathered at another focal point 36, which is different from the focal point 36 'of the elliptic reflecting surface. At this time, if the index of refraction between the ellipsoidal reflecting surface 34 and the parabolic surface 33 is a material other than 1, there is a deflection when the reflected beam 39 exits to the focal point 36. As shown in FIG. 5, the exit face 35 of the spherical shape is a spherical surface centered on the focal point 36.
제7도는 상기 본발명 광헤드에 적용되는 신호 검출회로이며, 제8도 (a), (b), (c)는 포커스 상태별 신호 출력 상태를 보인다.7 is a signal detection circuit applied to the optical head of the present invention, and FIGS. 8A, 8B, and 8C show signal output states according to focus states.
도면에서 포토 디텍터(42) 내의 도너트형상은 검출광의 스폿트 단면을 보인다.In the figure, the donut shape in the photo detector 42 shows the spot cross section of the detection light.
이 단면을 중심으로 상하로 구분되는 4개씩의 개별 포토 디텍터는 동일하며, 좌우 두 개의 개별 포토디텍터는 각 하나의 차동 증폭기(43)(44)(46)(47)에 접속되어 이들로부터 신호는 차동증폭 된다. 이들로 부터 얻은 차동증폭 신호는 두 개의 합산기(49)(50)에 의해 합산되고, 다시 최종의 합산기(52)에 의해 합산되어 포커스 신호로서 출력된다. 그리고, 상하 개별 포토 디텍터들 중 양단의 포토 디텍터로 부터의 4개의 신호는 두 개의 차동 증폭기(45)(48)에서 두 개씩 차동 증폭되고, 다시 최종의 합산기(51)에 합산되어 트랙 신호로서 출력되게 된다.The four individual photo detectors divided up and down about this cross section are the same, and the two left and right photo detectors are connected to one differential amplifier 43, 44, 46, 47, respectively, and the signals from them are Differential amplification. The differential amplification signals obtained from these are summed by two summers 49 and 50, and then summed by the final summer 52 and output as a focus signal. The four signals from the photo detectors at both ends of the upper and lower individual photo detectors are differentially amplified two by two differential amplifiers 45 and 48, and then summed up to the final summer 51 as a track signal. Will be output.
도면에서 제8도 (가)는 메디아의 기록면이 초점으로 부터 멀리 떨어져 있을 때이며, (나)는 기록면이 초점에 위치하는 때이며, 그리고, (다)는 메디아의 기록면이 초점의 안쪽에 위치할 때의 상태를 보인다.(A) is when the recording surface of the media is far from the focus, (b) is when the recording surface is in focus, and (c) is when the recording surface of the media is inward of the focus. Seems to be in the state.
이상과 같은 본발명 광헤드는메디아에 신호를 기록, 재생함에 있어서, 메디아에 형성되는 광스폿을 반사경을 사용한 콜리메이팅 렌즈와 대물렌즈를 사용함으로서 작게하는 점에 그 특징이 있으며, 콜리메이팅 렌즈의 경우에는 광원인 레이저 다이오드에서 방사하는 빔을 평행빔으로 형성하되, 상기 평행빔의 단면이 종래의 가우스 분포가 링형상의, 즉 빔의 단면의 중심광은 없고 단면의 외곽부분만 광이 분포되도록 함으로서, 종래의 슬릿을 사용한 초해상도 광헤드와 동일한 효과를 얻을 수 있게 된다. 또한, 링형상의 빔을 발생시키는 콜리메이팅 렌즈를 사용함으로써, 이로인한 링형상의 광빔의 사용에 효율면에서 효과적이며, 또한 고NA값을 갖는 포물선형, 타원형, 그리고 구면형의 면을 갖는 대물렌즈로서 NA값을 1까지로 하여 사용할 수 있으므로 0.5 내지 0.6이 한계인 종래의 광헤드에 비하여 집광시 스폿 크기를 0.5 정도까지로 작게 할 수 있다.As described above, the optical head of the present invention is characterized in that the optical spot formed in the media is reduced by using a collimating lens and an objective lens using a reflector in recording and reproducing a signal in the media. In this case, the beam emitted from the laser diode as a light source is formed as a parallel beam, so that the cross section of the parallel beam has a conventional Gaussian distribution in a ring shape, that is, no center light of the cross section of the beam and only light is distributed outside the cross section. By doing so, the same effect as the super resolution optical head using the conventional slit can be obtained. In addition, by using a collimating lens that generates a ring-shaped beam, it is effective in the use of the ring-shaped light beam because of this, and an object having a parabolic, elliptical, and spherical surface having a high NA value. Since the lens can be used with an NA value of up to 1, the spot size at the time of condensing can be reduced to about 0.5 compared with the conventional optical head having a limit of 0.5 to 0.6.
따라서 본발명에 의하면, 종래의 동일한 광원의 파장으로서도 초해상도와 고NA값에 의하여 스폿크기를 1/4로 축소가 가능하며, 면기록 밀도로서는 16배의 기록밀도 향상을 기대할 수 있다. 더욱이, 본발명은 콜리메이팅 반사경과 대물 반사경의 반사경으로서의 특성으로 인해 색수차가 적게 되기 때문에 단파장광원을 바로 사용할 수 있는 등의 장점이 있다.Therefore, according to the present invention, the spot size can be reduced to 1/4 by the super resolution and the high NA value even with the wavelength of the same conventional light source, and the recording density can be expected to be increased 16 times as the surface recording density. Furthermore, the present invention has the advantage that the short wavelength light source can be used directly because the chromatic aberration is reduced due to the characteristics of the collimating reflector and the objective reflector.
따라서, 본발명 광헤드는 종래의 초해상도 광헤드의 단점인 광손실의 근본적인 원인이 제거되어 저출력의 광원으로도 기록, 재생이 가능하며, 종래의 광헤드에 사용한 대물렌즈 대비 NA값이 약 두배로 증가하여 기록밀도가 매우 높고, 그리고 그 자재비에 있어서, 종래 광헤드에 비해 매우 저렴하다.Therefore, the optical head of the present invention eliminates the fundamental cause of optical loss, which is a disadvantage of the conventional super resolution optical head, and enables recording and reproducing with a low power light source, and the NA value is about twice that of the objective lens used in the conventional optical head. The recording density is very high, and the material cost is very low compared to the conventional optical head.
Claims (9)
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| KR1019930003027A KR100252170B1 (en) | 1993-02-27 | 1993-02-27 | Optical head |
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