KR100404085B1 - 광학렌즈 및 이를 이용한 광 기록 및 재생 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상면은 평탄하고 하면은 포물면인 렌즈와, 상기 렌즈 상면에 부착된 1/4파장판과, 상기 1/4파장판 위에 형성된 편광빔스플리터로 구성되며, 렌즈 하면의 포물면은 중앙부를 제외하고 반사물질이 코팅되어 있는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈 및 이를 이용하는 광 기록 및 재생 시스템을 제공한다. 입사된 빛은 렌즈 내부에서 2회의 반사과정을 거쳐 포물면의 중앙부 정점으로 수렴되고, 렌즈와 근접하는 기록매체 표면에서 광자기적 상호작용을 통하여 정보의 기록 또는 재생을 가능케 한다.

Description

광학렌즈 및 이를 이용한 광 기록 및 재생 시스템{OPTICAL LENS AND OPTICAL RECORDING AND REPRODUCING SYSTEM USING IT}

본 발명은 광학렌즈 및 이를 이용한 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈에 관한 것으로, 특히 광량손실이 적고 구면수차가 없는 근접장 기록 시스템용 광학렌즈에 관련된다.

광기록매체 또는 광자기기록매체는 비트(또는 기록마크) 사이즈가 소형화되어야 하고 트랙폭이 협소하게 되어야 고밀도 기록용량을 가질 수 있게 된다. 그러나 기록매체의 기록막에 비트를 형성하기위해 기록매체 상에 집광되는 광의 스폿 크기는 회절한계에 의해 제약되기 때문에 기록밀도를 향상시키는 데는 한계가 있다.

정보의 대용량화 추세에 비추어 볼 때 기존의 광기록/재생방식의 한계를 극복할 수 있는 새로운 광기록/재생방식이 요구되고 있다. 최근에는 기록용량을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것으로 예상되는 근접장(Near Field)을 이용한 근접장 광기록/재생(Near Field Recording/Reproduction)에 대한 연구가 증가되고 있다.

근접장 광기록 및 재생의 원리는 다음과 같다. 렌즈 내부로 임계각 이상의 각도를 갖고 입사하는 빛은 굴절률이 밀한 곳에서 소한 곳으로 진행할 때 빛이 전반사된다. 이 때 빛의 전반사에 의해서 렌즈의 표면에는 아주 미세한 세기의 광이 존재하는데 이것을 에버네슨트 웨이브(evanescent wave) 또는 소산파라고 한다. 이 에버네슨트 웨이브를 이용하면, 기존의 원격장(far-field)에서는 빛의 회절 현상때문에 나타나는 분해능의 절대적인 한계, 즉 회절 한계 때문에 불가능했던 고분해능이 가능하게 된다. 근접장 광 기록 및 재생 광학계는 렌즈 내에서 빛을 전반사시켜 렌즈 표면에 에버네슨트 웨이브를 발생시키고, 에버네슨트 웨이브와 기록매체의 커플링에 의하여 기록 및 재생을 하게 된다.

도 1은 광기록시스템에서 헤드슬라이더에 장착된 광학계를 확대한 단면도로서, 이 광학계는 반구형 솔리드이머젼렌즈(solid immersion lens : SIL)(12)와 1차집광렌즈(11)로 구성되어 있다. SIL은 윗면은 구형이고 아랫면은 평면인 반구형으로 되어 있으며, SIL의 평면부 중심이 1차집광렌즈의 초점과 일치하도록 설치된다. 따라서, 1차집광렌즈에 입사된 빛(14)은 굴절되어 SIL의 아랫쪽 평면부 중심에 모이게 된다. SIL을 이용하여 디스크상에 데이터(비트)를 기록하기 위해서는, 도 1에 도시된 바와 같이, SIL을 매우 작은 간격, 예를 들면 10 ~ 70nm 정도의 간격으로 기록매체(13) 표면에 근접시킨다. 이렇게 근접하게 되면, SIL 아래면에 1차집광된 광 에너지의 일부가 기록매체로 전달되는 광근접장 현상이 발생한다. 이 근접장 현상에 의하여 기록매체표면에 데이터를 기록하거나 재생하는 것이 가능하게 된다. 예를 들면, SIL로부터 전달된 에너지는 기록매체 표면의 일부를 가열하여 국소적인 상변화를 일으킨다. 이러한 상변화로 기록매체 표면에 비트가 형성된다. 즉, 정보를 기록하는 것이다. 기록된 정보를 읽을 때에는 국소적으로 상변화된 곳에서 반사율이 달라지는 특성을 이용한다. 기록 때보다는 낮은 세기의 광을 SIL을 통하여 입사시키고, 기록매체 표면에서 반사되어 다시 SIL을 통하여 나오는 광의 세기를 광센서로 측정하면, 비트의 유무에 따라 반사율이 달라지므로 정보를 읽을 수 있다.

이와 같이 SIL을 이용하는 광학계에 있어서는 빛의 회절한계를 극복하고 광 스팟을 줄일 수 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.

일반적으로 광학 렌즈는 광이 한점에 모이지 않은 수차(aberration)가 발생하는데, 이러한 수차는 렌즈의 배율이 높을수록 커지는 특성이 있다. SIL을 이용한 광학계는 큰 배율의 1차집광렌즈가 필요하므로 1차집광렌즈의 수차가 광학계의 1차집광 성능을 크게 떨어뜨린다.

또한, SIL을 이용한 데이터 기록/재생 장치는 1차집광렌즈가 필요하므로 장치의 부피가 커지고 복잡해지며, 전체 데이터 저장장치와 1차집광렌즈의 조립이 어렵다. 특히, 렌즈가 장착되는 헤드슬라이더의 높이를 줄이는데 한계가 있어, 휴대용기기 등에 탑재할 수 있는 초박형의 광 기록 재생 시스템을 제조하기가 어렵다.

또한, 입사되는 빛의 스폿 사이즈를 결정하는 하나의 요소인 집속렌즈의 개구수에 의하여 집광된 빛의 수렴각(θ)이 결정되는데 기존의 SIL은 θ를 증가시키는데 한계가 있어 집광된 빛의 스폿 사이즈를 더이상 줄이는 것이 어렵다.

또한, 개구수가 커질수록 집속렌즈인 SIL과 대물렌즈의 두께공차, 정렬(allignment)의 제어가 어렵게 된다. 집속렌즈와 대물렌즈의 두께 및 정렬이 정확히 제어되지 않으면 광기록장치의 동작에 악영향을 미치게 된다.

본 발명의 목적은 집속렌즈의 수차가 적은 광학계를 제공하여 광 기록 및 재생 시스템에서 집광성능 및 기록밀도를 향상시키는데 있다.

또한 본 발명의 목적은 1차집광렌즈와 집속렌즈가 차지하는 부피 및 두께를줄여 광학계 및 전체 시스템의 조립을 용이하게 하고, 초박형의 광 기록 및 재생 시스템을 가능케 하는데 있다.

기타 본 발명의 목적 및 특징은 이하의 구체적인 실시예 및 특허청구범위에서 상세히 나타날 것이다.

도 1은 종래의 근접장 광기록 시스템의 SIL을 보여주는 단면도이다.

도 2a는 포물면 거울의 일예를 나타낸 단면도이다.

도 2b는 포물면 렌즈의 일예를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예를 보여주는 단면도이다.

도 4는 편광빔스플리터에 의해 입사빔이 분리되는 예를 보여주는 모식도이다.

도 5는 1/4 파장판에 의해 입사빔의 편광 특성이 바뀌는 것을 보여주는 모식도이다.

도 6은 본 발명의 광학렌즈에 입사빔이 수렴되는 과정을 도시한 모식도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

도 8은 본 발명의 광학렌즈를 사용한 광기록 시스템의 일실시예를 보여주는 단면도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

31:포물면 32:1/4파장판

33:편광빔스플리터 35:정점

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상면은 평탄하고 하면은 포물면인 렌즈와, 상기 렌즈 상면에 부착된 1/4파장판과, 상기 1/4파장판 위에 형성된 편광빔스플리터(polarized beam splitter)로 구성되며, 렌즈 하면의 포물면은 중앙부를 제외하고 반사물질이 코팅되어 있는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈를 제공한다.

렌즈 하면의 포물면 중앙부에는 포물면의 초점이 렌즈 상면에 대하여 대칭인 점이 위치한다. 렌즈에 입사된 빛은 포물면에서 1차 반사되고, 렌즈 상면의 편광빔스플리터에서 2차로 반사된 다음, 상기 대칭 점에 모두 수렴한다.

본 발명의 광학렌즈를 사용한 광 기록 및 재생 시스템에서는 상부 렌즈에 입사된 빛이 최종적으로 하부 렌즈 하면의 중앙부에 수렴하여 렌즈 하면에 근접하여 위치하는 기록매체와 광자기적으로 상호작용하게 된다.

하부 렌즈 하면이 포물면으로 형성되어 있으므로 최종적으로 수렴하는 빛의 구면수차를 없앨 수 있으며, 광 기록 및 재생에 사용되는 빛의 스팟 크기를 최대한 줄일 수 있다.

본 발명의 광학렌즈는 렌즈에 입사되는 빛이 모두 렌즈 하면의 중앙부에 수렴하게 되며, 입사빔이 광기록 및 재생에 사용되지 않고 노이즈로 작용하게 되어 광 손실이 발생하는 것이 방지된다. 또한, 대물렌즈 없이 집속렌즈 하나만으로 근접장 광기록 시스템에 필요한 광학계를 구현할 수 있어, 시스템의 크기 및 두께를 현저히 줄일 수 있다. 따라서, 최근 고집적도를 요구하는 광메모리 소자의 구현을 가능케 할 뿐만 아니라, 그 크기 및 두께를 현저하게 줄임으로써 다양한 응용기기에 적용될 수 있다.

본 발명의 광학계는 근접장을 이용한 광 기록 및 재생 시스템은 물론이고, 기존의 원격장(far-field)을 이용한 시스템에도 적용 가능하다.

일반적으로 구면렌즈에서는 빛이 한 점에 수렴하지 않는 구면수차가 발생하게 되는데 이러한 구면수차로 인하여 렌즈를 통과한 빛은 초점에서 수렴되는 스팟의 크기가 커지게 된다. 수렴되는 빛의 스팟 크기가 커질 수록 광기록시스템에서는 기록밀도가 작아진다.

본 발명에서는 구면렌즈 대신 포물면 렌즈를 사용함으로써 구면수차를 없애고자 하였다. 도 2a는 포물면 거울의 단면을 나타낸 모식도이다. 포물면 거울(20a)에 입사된 평행빔(22)은 포물면의 특성상 포물면의 초점(24a)에 모두 수렴한다. 이 경우 수렴된 빛은 구면수차가 없고, 따라서 빛의 스팟이 매우 작게 된다.

본 발명은 이러한 포물면 거울의 특성을 응용하여 포물면 렌즈를 하나의 구성요소로 하고 있다. 도 2b는 포물면 렌즈의 예를 나타낸 단면도이다. 포물면 렌즈의 하면(20b)은 반사물질이 코팅되어 하면으로 입사되는 빛은 모두 반사된다. 만일, 도면에 도시된 바와 같이, 렌즈 하면에서 반사된 빛이 렌즈 상면(21)에서 다시반사된다면 렌즈 상면에 대하여 포물면의 초점과 대칭되는 렌즈 내부의 점(이하, 수렴점이라 함)(24b)에 모두 모이게 될 것이다. 수렴점(24b)에는 앞서 도 2a에서 포물면 거울의 초점에 수렴된 빛과 마찬가지로 구면수차가 없는 매우 작은 스팟의 빛이 집중된다. 그러나 도면상에 나타난 포물면 렌즈는 입사되어 렌즈 하면에서 반사된 빛이 다시 반사되어 렌즈 내부의 수렴점으로 집중되도록 하는 수단이 필요하다.

본 발명에서는 렌즈 상면에 1/4파장판과 빔스플리터를 구비하여 렌즈로 입사되는 빛이 수회의 반사과정을 거쳐 렌즈 하면의 수렴점으로 집중되도록 한다. 도 3에 본 발명의 광학렌즈의 일실시예를 도시하였다. 도면을 참조하면, 렌즈의 하면(31)은 포물면이고 상면은 평면이며, 렌즈 상면에는 먼저 일정 두께를 갖는 1/4파장판(32)을 형성되어 있고, 그 위에는 얇은 빔스플리터(33) 막이 형성되어 있다. 렌즈 하면에는 중앙부의 정점(35)을 제외하고는 반사물질이 코팅되어 있다.

렌즈 상면의 위치는 포물면의 초점과 수직으로 만나는 포물면상의 점(즉 도면상의 수렴점)과 포물면의 초점이 이루는 가상의 직선의 중심점에 지나는 수직선과 일치하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 렌즈 하면 중앙부의 정점은 편광빔스플리터 상면에 대하여 포물면의 초점과 대칭이 되도록 렌즈의 구조를 설계한다.

이와 같이 함으로써, 렌즈로 입사된 빛이 모두 렌즈 하면의 정점(35)에 집중하고, 소실되는 빛이 없게 된다.

1/4파장판과 빔스플리터는 광원으로부터 렌즈의 상면으로 입사되는 빛이 렌즈 하면에서 반사한 후 다시 렌즈 상면에서 반사되도록 하여 최종적으로 렌즈 하면의 정점에 도달되도록 한다. 이와 관련한 상세한 내용을 다음과 같이 기술한다.

빛은 전자기파의 일종으로 전기장과 자기장의 진동으로 전해지는 현상으로 볼 수 있으며, 일반적으로 자연광은 전기장의 진동방향이 임의의 방향에 대하여 불규칙하게 분포하는 다수의 파로 이루어진다. 빛을 편광수단을 통하여 편광시키면 전기장의 방향이 일정하거나 규칙적으로 바뀌게 된다.

복굴절성 물질의 광축에 수직으로 편광자를 지난 빛을 통과시키면 서로 수직인 편광면을 가진 직선편광(linear polarization)으로 나뉘며, 모두 굴절하지 않고 결정판을 통과한다. 그러나 둘 사이에는 물질의 두께와 각각의 빛에 대한 굴절률의 차에 의하여 결정되는 광로차가 생기므로 물질을 나와서 어떤 위상차를 가지고 합성된다. 이때 두 빛의 위상차가 π라면 합성된 빛은 직선편광이 되는데, 그 이외의 위상차를 가질 때는 빛의 진행방향에 수직인 면 내를 전기장(또는 자기장)이 타원(위상차 π/4인 때는 원)을 그리며 회전하는 특수한 편광이 된다. 이런 빛을 회전편광(타원편광 또는 원편광)이라 한다.

직선편광된 광선은 두개의 수직인 성분들의 합으로 표현될 수 있다. 하나의 성분은 입사면(plain of incidence)에 평행하게 전기장이 진동하는 P편광파(p-polarized light)이고 다른 하나는 입사면에 수직하게 전기장이 진동하는 S편광파(s-polarized light)이다. p편광파와 s편광파는 반사율이 서로 다르며, 편광된 빛을 얇은 표면을 갖는 시편에 입사시키면 반사되어 나온 빛의 편광 상태가 입사될 때의 편광상태와 다르게 된다.

편광빔스플리터(polarized beam splitter)는 직선편광된 빛을 다시 두 개의성분으로 분리시킨다. P편광파는 편광빔스플리터를 그대로 투과하지만, S편광파는 모두 반사된다. 즉, 편광빔스플리터를 통과한 P편광파의 투과율은 1이고 반사율은 0이며, S편광파의 경우는 그 반대로 투과율이 0이고, 반사율이 1이 된다.

도 4는 편광빔스플리터에 의해 입사빔이 분리되는 예를 보여준다. 두 개의 프리즘(41, 42)이 대각선을 접하여 맞닿아 있고, 그 중간에 편광빔스플리터(43)가 위치하고 있다. 입사되는 빛(44)의 전기장(Ei)은 서로 수직인 두 개의 파(45a, 45b)로 나눌 수 있다. 입사면에 평행하게 전기장이 진동하는 P편광파는 편광빔스플리터를 투과하여 진행하고, 입사면에 수직하게 전기장이 진동하는 S편광파는 편광빔스플리터에서 반사된다. Er 및 Et는 각각 반사빔(즉, S편광파)의 전기장 벡터와 투과빔(즉, P편광파)의 전기장 벡터를 나타낸다.

도 4에서는 편광빔스플리터가 45˚의 각도로 경사져 있지만, 90˚로 수직으로 위치하더라도 동일하게 P편광파는 투과하고 S편광파는 반사한다. 본 발명에서는 빛의 입사방향에 대하여 편광빔스플리터를 수직으로 위치하도록 한다.

한편, 직선편광된 빛을 원편광으로 또는 원편광을 직선편광으로 변화시키는 수단으로서 1/4 파장판(quarter wave plate)이 사용된다. 1/4파장판은 복굴절 물질을 일정한 두께를 가지도록 조절하여 편광된 빛의 성분 중 굴절율이 큰 성분이 굴절율이 작은 성분 보다 90°의 위상차(즉, 1/4 파장)를 가지도록 한다. 이러한 위상차의 발생은 직선편광된 빛을 원편광된 빛으로 혹은 그 반대로 변화(convert)시키는 작용을 하게 된다.

P편광파의 경우 1/4파장판을 통과하게 되면 우원편광으로 변하며, S편광파의경우 1/4파장판을 통과하면 좌원편광으로 바뀌게 된다. 그 반대로 좌원편광이 1/4파장판을 통과하게 되면 S편광파로, 우원편광의 경우에는 P편광파로 변한다.

도 5은 1/4 파장판에 의해 입사빔의 편광 특성이 바뀌는 것을 보여주는 모식도이다. 입사되는 빛이 직선편광일 경우 1/4 파장판을 통과하여 원편광으로 바뀌며, 반대로 입사되는 빛이 원편광일 경우 직선편광으로 바뀐다. 도면에서 위 쪽의 입사빔(52a)은 P편광파이며 1/4 파장판(51)을 통과하면 투과된 빔(52b)은 우원편광으로 바뀐다. 반대로, 우원편광 빔이 1/4 파장판을 통과하면 P편광파로 바뀌게 된다. 아래쪽의 입사빔(53a)은 S편광파이며 1/4 파장판(51)을 통과하여 좌원편광 빔(53b)으로 바뀌게 된다. 반대로, 좌원편광 빔이 1/4 파장판을 통과하면 S편광파로 바뀌게 된다.

본 발명은 광원에서 발생한 빛을 편광빔스플리터를 통하여 P편광파만을 투과시킨 후, 1/4파장판을 통해 직선편광을 원편광으로 원편광을 다시 직선편광으로 변화시킴으로써 렌즈로 입사된 빛이 렌즈 하면의 수렴점에 모이도록 한다.

입사빔이 수렴되는 자세한 과정을 도 6을 참조하여 설명한다. 도면에서 입사빔은 두 번의 반사과정을 거치며, 1/4파장판을 세 번 투과하게 된다. 이 과정에서 최초에 편광빔스플리터를 통과한 P편광파는 직선편광에서 원편광으로 바뀐 후, 최종적으로 S편광파로 바뀌어 수렴점에 모이게 된다.

도면상에는 이해를 돕기 위하여 편광빔스플리터(63)와 1/4파장판(62) 및 포물면 렌즈(61)가 서로 분리되어 있으나, 실제로는 상기 각각의 구성요소는 도 3에 도시된 바와 같이 일체로 형성된다. 편광빔스플리터(63) 면에 수직으로 평행하게입사된 빛(65a)은 P편광파(65b)만이 투과하고 S편광파(66)는 반사한다. 편광빔스플리터를 투과한 P편광파는 1/4파장판(62)을 투과하면서 우원편광빔(65c)으로 바뀌게 된다. 우원편광빔은 렌즈 하면의 포물면(61a) 상의 반사물질에 의하여 반사되며, 이 과정에서 좌원편광빔(65d)으로 바뀌게 된다. 좌원편광빔은 1/4파장판을 통과하면서 S편광파(65e)로 바뀌고, S편광파는 편광빔스플리터를 투과하지 못하고 반사된다. 반사된 S편광파는 1/4파장판을 투과하여 좌원편광빔(65f)으로 바뀌고, 최종적으로 렌즈 하면의 중앙부 정점(61b)에 수렴하게 된다. 상기 정점의 크기는 수렴되는 빛의 스팟에 따라 달라질 수 있으며, 정점에는 수렴된 빛이 렌즈 외부로 진행될 수 있도록 반사물질을 코팅하지 않는다.

한편, 렌즈에 입사되는 빛으로서, 광원으로부터 발생된 빛을 별도의 편광기를 통하여 직선편광으로 변형시킨 빛을 사용하거나, P편광파만을 사용하는 것도 가능하다.

이와 같은 구조의 포물면 렌즈는 입사된 빛이 렌즈 하면상에 위치하는 정점에 모두 수렴하며, 근접장 광기록시스템에서는 렌즈를 통과한 빛이 기록매체 표면에 매우 작은 간격, 예를 들면, 수 나노 미터 이내로 근접한다.

본 발명의 광학렌즈는 광원으로부터 렌즈에 입사된 빛이 손실됨이 없이 모두 렌즈 하면의 중앙 정점에 수렴하므로, 광기록시스템에서 광효율을 향상시킨다.

한편, 렌즈 하면의 정점에 수렴된 빛은 렌즈 하면과 근접하여 위치하는 기록매체와 광자기적으로 상호작용을 하게 되는데, 광기록 시스템의 흔들림 등에 의하여 기록매체 표면과 렌즈 하면이 수평을 유지하지 못하고 경사지게 되면 기록매체표면에 물리적인 결함이 생기거나 기록매체와 렌즈와의 거리가 달라지게 되어 광신호의 전달이 어렵게 된다. 본 발명에서 렌즈 하면이 포물면이므로 렌즈 하면과 기록매체 표면이 근접하게 되는 면적이 크게 줄어들어 상기와 같은 문제점이 해결된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도로서, 렌즈 주변부의 가장 자리에 돌출부가 형성되어 있는 실시예를 보여준다. 광 기록 시스템에서 집속렌즈는 일반적으로 슬라이더에 탑재되는데 렌즈 주변부에 돌출부가 형성되면, 술라이더에 장착하기가 용이해진다.

이상에서 설명한 본 발명의 광학렌즈는 광기록 시스템에 장착되어 광학적으로 정보의 기록 및 재생에 이용된다. 도 8을 참조하여, 본 발명의 광학렌즈를 사용한 광기록 시스템에 대하여 설명한다. 도면은 근접장 광기록 시스템의 일예를 보여주는 단면도이다.

데크(미도시) 내에는 기록매체인 디스크(89)의 중앙부가 스핀들모터(88)에 장착되어 회전 가능하도록 설치된다. 데크 내부의 다른 한 쪽에는 기록 및 재생 장치가 설치되어 있다. 광원(81)으로부터 발생된 빛은 콜리메이터렌즈(82)를 통과하여 평행빔으로 변화된 후 빔스플리터(83)를 지나 광경로 변환수단(86)을 거쳐 본 발명의 광학렌즈(87)를 통해 매우작은 직경의 빛으로 수렴된 상태에서 기록매체 표면에 도달한다. 기록매체에서 반사되는 빛은 렌즈(87)를 거쳐 변환수단에서 광경로가 바뀐 후 빔스플리터에서 센서렌즈(84)로 진행하여 최종적으로 광감지수단(85)에 도달한다.

도면상에는 렌즈의 크기가 상대적으로 크게 도시되어 있으나 실제로는 시스템에서 매우 작은 크기로 헤드부(미도시)에 장착된다. 렌즈의 크기 및 중량이 매우 작으므로 본 시스템에서 렌즈의 서보(servo)가 매우 용이하며, 일체형 픽업 또는 분리형 픽업 모두에 본 발명의 렌즈를 적용할 수 있다. 본 발명의 광학렌즈는 앞서의 실시예들에서 제시된 여러가지 다양한 변형이 가능하며, 다양한 광기록시스템에 적용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 집속렌즈의 수차를 줄일 수 있고, 집속되는 빛의 스팟을 매우 작게 하는 것이 가능하다. 따라서, 광 기록 및 재생 시스템에서 집광성능 및 기록밀도를 향상시킨다. 본 발명에 의하면 크기와 무게가 매우 작은 광학계를 제공함으로써, 대물렌즈 없이 집속렌즈 하나만으로 정보의 기록 및 재생이 가능하며, 시스템 전체의 높이를 현저하게 줄인 초박형 광 기록 및 재생 시스템을 제공할 수 있다. 또한, 렌즈가 탑재되는 헤드부의 무게를 낮출 수 있으며, 광원의 입사동을 작게 할 수 있으므로 구동 수단 및 시스템 전체의 소비전력을 크게 줄일 수 있다.

Claims (10)

1. 상면은 평탄하고 하면은 포물면인 렌즈와,

   상기 렌즈 상면에 부착된 1/4파장판과,

   상기 1/4파장판 위에 형성된 편광빔스플리터(polarized beam splitter)로 구성되며,

   렌즈 하면의 포물면은 중앙부를 제외하고 반사물질이 코팅되어 있는

   광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
2. 제1항에 있어서, 광원으로부터 발생된 빛이 상기 렌즈 상면의 편광빔스플리터와 1/4파장판에 수직으로 입사하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
3. 제2항에 있어서, 광원으로부터 발생된 빛은 P편광파(transverse magnetic wave)인 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
4. 제1항에 있어서, 렌즈 하면의 반사물질이 코팅되지 않은 중앙부의 정점으로 광원으로부터 입사된 빛이 수렴하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
5. 제4항에 있어서, 렌즈 하면 중앙부의 정점은 편광빔스플리터 상면에 대하여 포물면의 초점과 대칭인 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
6. 제4항에 있어서, 렌즈 하면의 중앙부 정점에 수렴되는 빛은 S편광파(transverse electric wave)인 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
7. 제1항에 있어서, 렌즈 주변의 가장자리에는 돌출부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템용 광학렌즈.
8. 광원과, 광원으로부터 발생된 빛의 경로를 변환시키는 광경로변환수단과, 광정보가 기록될 수 있는 기록매체와, 광원에서 발생된 빛을 기록매체에 수렴시키는 광학렌즈와, 기록매체로부터 전달되는 광신호를 감지하는 광감지수단과, 상기 각 구성요소에 회전을 가능케하는 구동부를 포함하여 구성되며,

   상기 광학렌즈는 상면은 평평하고 하면은 포물면인 렌즈와, 상기 렌즈 상면에 부착된 1/4파장판과, 상기 1/4파장판 위에 형성된 편광빔스플리터(polarized beam splitter)로 구성되고, 렌즈 하면의 포물면은 중앙부를 제외하고 반사물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템.
9. 제8항에 있어서, 렌즈 하면의 중앙부로 수렴된 빛은 렌즈와 근접해있는 기록매체의 표면과 광자기적으로 상호작용하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템.
10. 제8항에 있어서, 렌즈 하면에서 기록매체 표면으로 입사된 빛은 다시 렌즈 하면의 중앙부를 통하여 렌즈 상면으로 진행하는 것을 특징으로 하는 광 기록 및 재생 시스템.