KR100417404B1 - Near-field optical recording system - Google Patents

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KR100417404B1
KR100417404B1 KR10-2001-0022405A KR20010022405A KR100417404B1 KR 100417404 B1 KR100417404 B1 KR 100417404B1 KR 20010022405 A KR20010022405 A KR 20010022405A KR 100417404 B1 KR100417404 B1 KR 100417404B1
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김수경
김영식
오형렬
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 광기록 또는 재생에 사용되는 빛을 발생시키는 광원과, 광원으로부터 발생된 빛을 평행하게 변환시키는 콜리메이터렌즈와, 집속렌즈를 탑재하는 광헤드슬라이더와, 상기 콜리메이터렌즈와 집속렌즈 사이에 설치되며 평행하게 진행하는 입사빔의 발산각 또는 수렴각을 조절하는 파면수차보정수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템을 제공한다. 본 발명에 의하면, 광기록시스템의 제작 및 각종 부품들의 조립시 허용오차를 크게 할 수 있어 양산성이 향상되며, 파면수차를 최소화할 수 있어 시스템의 신뢰성을 증가시킨다.The present invention provides a light source for generating light used for optical recording or reproduction, a collimator lens for converting light generated from the light source in parallel, an optical head slider mounted with a focusing lens, and installed between the collimator lens and the focusing lens. And a wavefront aberration correction means for adjusting the divergence angle or convergence angle of the incident beam running in parallel. According to the present invention, it is possible to increase the tolerance during fabrication and assembly of various components of the optical recording system, thereby improving mass productivity and minimizing wave front aberration, thereby increasing the reliability of the system.

Description

근접장 광기록시스템{NEAR-FIELD OPTICAL RECORDING SYSTEM}Near-field optical recording system {NEAR-FIELD OPTICAL RECORDING SYSTEM}

본 발명은 근접장 광기록시스템에 관한 것으로, 특히 집속렌즈에 초점이 정확히 맺히지 않는 경우 별도의 수단을 통해 초점 위치를 조절함과 아울러 파면수차를 보정할 수 있는 수단을 구비한 근접장 광기록시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a near-field optical recording system, and more particularly, to a near-field optical recording system having means for adjusting the focal position through separate means and correcting the wave front aberration when the focusing lens is not accurately focused. will be.

컴퓨터 기술과 네트워크 기술의 발전은 대량의 정보를 저장할 수 있는 기록장치의 필요성을 증대 시켰다. 현재의 고정 디스크 드라이브(Fixed Disk Drive)는 구동기 및 그 기록매체의 한계성으로 인하여 기록밀도의 증가를 이루기가 힘들어 지고 있으며, 대용량의 정보를 안전하게 저장하기 위해서는 새로운 개념의 구동기 및 기록매체의 개발이 필요한데 데이터를 안정적으로 저장할 수 있고 많은 시간을 지속적으로 운전해야 하고 장시간의 운전 및 잦은 입출력을 유지하기 위해서는 고속입출력이 가능하면서 안정적으로 사용할 수 있는 정보 저장기기의 기술개발이 가속화되고 있다. 이러한 정보 저장기기의 고속화, 대량화를 목표로 여러 가지 개념의 디스크 드라이버들이 계속 개발되고 있는데 그중 기존의 방식을 크게 개선하여 기록 밀도를 대폭 개선하는 기술로서 대표적인 것으로서 근접장 광기록방식(Near Field Optical Recording)이 주목을 받고 있다.Advances in computer and network technology have increased the need for recording devices that can store large amounts of information. Fixed disk drives are difficult to achieve an increase in recording density due to the limitations of the driver and its recording media.In order to safely store large amounts of information, it is necessary to develop a new concept of drivers and recording media. In order to stably store data, to operate a lot of time continuously, and to maintain a long time of operation and frequent input / output, technology development of an information storage device capable of high speed input / output and stable use is accelerating. Disc drivers of various concepts continue to be developed for the purpose of increasing the speed and mass of such information storage devices. Among them, the near field optical recording method is a representative technology that greatly improves the existing method and greatly improves the recording density. This is attracting attention.

근접장 광기록은 기존 광디스크 시스템의 원격장 기록방법(Far Field Recording Method)에 비해 광픽업(Optical Pick-Up)을 약 50-150nm로 정도로 광디스크에 매우 인접되게 위치시켜, 초고밀도 기록 또는 재생시키는 방법이다. 근접장광기록을 구현하기 위한 광학기술은 여러 가지 방식이 있으나, 집속렌즈로서 SIL(Solid Immersion Lens) 또는 SIM(Solid Immersion Mirror)을 사용하는 방식이 실용적인 것으로 간주되고 있다.Near-field optical recording is a method of placing optical pick-up at about 50-150 nm so close to an optical disk as compared to a far field recording method of a conventional optical disk system, thereby recording or reproducing ultra high density. to be. There are various optical techniques for realizing near-field light recording, but a method using a SIL (Solid Immersion Lens) or a SIM (Solid Immersion Mirror) as a focusing lens is considered to be practical.

도 1은 근접장 광기록 장치(10)의 일예를 보여주는 사시도이다. 데크(18) 내에는 기록매체인 디스크(11)의 중앙부가 스핀들모터(미도시)에 장착되어 회전 가능하도록 설치되고, 내부의 다른 한 쪽에는 기록 및 재생 장치가 설치되어 있다. 디스크 상면에는 부상형 광헤드슬라이더(12)가 서스펜션암(14)에 의해 지지되고 있으며, 서스펜션암의 한 쪽은 픽업부(17)에 연결되어 있다. 픽업부의 하부에는 VCM(voice coil motor)(16)가 설치되어 있어 상기 픽업부가 일정한 범위의 각도로 회전할 수 있도록 한다. 한편, 상기 광헤드슬라이더의 상면에는 고정암(13)이 상기 픽업부로부터 지지되어 설치되고, 고정암의 끝에는 프리즘(15)이 설치된다. 픽업부의 광원(미도시)에서 발생하는 빛은 상기 프리즘에서 경로가 바뀌어 광헤드슬라이더에 탑재되어 있는 렌즈(미도시)를 통과하고 최종적으로 디스크 표면에 입사된다. 입사된 빛과 디스크 표면과의 상호작용에 의하여 광 정보를 기록하거나 재생하는 것이 가능하다.1 is a perspective view showing an example of the near field optical recording device 10. In the deck 18, a central portion of the disk 11, which is a recording medium, is mounted on the spindle motor (not shown) so as to be rotatable, and a recording and reproducing apparatus is provided on the other side of the inside. The floating optical head slider 12 is supported by the suspension arm 14 on the upper surface of the disk, and one side of the suspension arm is connected to the pickup 17. A voice coil motor (VCM) 16 is installed below the pickup to allow the pickup to rotate at an angle within a certain range. On the other hand, a fixing arm 13 is supported on the upper surface of the optical head slider from the pickup, and a prism 15 is provided at the end of the fixing arm. Light generated by the light source (not shown) of the pickup part is changed in the prism, passes through a lens (not shown) mounted on the optical head slider, and finally enters the disk surface. It is possible to record or reproduce the optical information by the interaction of the incident light with the disk surface.

도 2는 광헤드슬라이더의 일례를 확대한 사시도로서, 대물렌즈(27)는 그 주변에 형성된 플랜지(28)가 광헤드슬라이더(20) 상부에 지지되어 탑재되고, 집속렌즈(29)는 광헤드슬라이더 하부에 지지되어 탑재되어 있으며, 두 렌즈는 일정한 간격을 유지하고 있다.2 is an enlarged perspective view of an example of an optical head slider, in which an objective lens 27 is mounted with a flange 28 formed around the optical head slider 20 supported thereon, and the focusing lens 29 is an optical head. It is supported and mounted on the lower part of the slider, and the two lenses maintain a constant distance.

근접장광기록시스템의 광헤드슬라이더는 근접장 광학계구성에 있어서 대물렌즈와 집속렌즈와의 정확한 촛점거리를 맞춰지도록 조립이 되어야 한다. 그러나 광학렌즈를 탑재하는 광헤드슬라이더에 대물렌즈와 집속렌즈를 조립할 때, 슬라이더의 마운팅 베이스면의 가공오차, 집속렌즈 및 대물렌즈 자체의 가공오차, 굴절율의 설계적 편차 및 형상오차 등으로 인하여 집속렌즈의 바닥면에 정확히 초점을 맺기가 어려워 진다. 이러한 오차가 심해질 경우 파면수차값이 증가하여 집속렌즈를 통하여 나오는 빔의 광학적 특성이 저하된다.The optical head slider of the near field optical recording system should be assembled to achieve the correct focal length between the objective lens and the focusing lens in the near field optical system configuration. However, when assembling the objective lens and the focusing lens on the optical head slider equipped with the optical lens, the focusing error is caused by the processing error of the mounting base surface of the slider, the processing error of the focusing lens and the objective lens itself, the design deviation of the refractive index, and the shape error. It becomes difficult to focus accurately on the bottom of the lens. If this error is aggravated, the wavefront aberration value increases and the optical characteristics of the beam coming through the focusing lens are degraded.

근접장광기록시스템에 있어서, 광헤드슬라이더에 탑재된 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격(gap) 변화에 따른 집속렌즈 바닥면의 초점 형성 위치에서의 파면수차변화를 조사하여 도 3에 도시하였다. 광원으로부터 발생된 평행 입사빔이 광헤드슬라이더의 대물렌즈를 통과하여 집속렌즈의 바닥면 근처에 초점을 형성하도록 하였으나, 제조공정상의 오차 등으로 인하여 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격은 원하는 일정한 간격을 벗어나게 된다. 집속렌즈의 바닥면에 정확히 초점이 형성되도록하는 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격을 0 으로 놓고, 그것으로부터 벗어난 정도인 간격변화량을 X축상에 나타내었으며, 각각의 간격변화량에 대한 파면수차변화가 Y축상에 나타나있다. 파면수차의 변화의 척도로 집속렌즈 바닥면의 초점형성 위치에서 파면에러(wavefront error: WFE)값을 실효치(root-mean-square value: RMS)로 나타내었다. 광기록시스템에서 허용가능한 파면에러는 0.03이하가 바람직하다. 도면에서 볼 수 있듯이 파면수차에러값이 0.03 이하가 되려면 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격변화량이 0.3㎛ 이하가 되어야 한다. 그러나 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격변화가 0.3㎛ 이하가 되도록 조절하는 것은 대량생산에 있어서 매우 어려운 일이며,생산효율을 매우 떨어뜨리게 된다.In the near field optical recording system, the wavefront aberration change at the focal forming position of the bottom surface of the focusing lens according to the gap between the objective lens and the focusing lens mounted on the optical head slider is investigated and shown in FIG. 3. The parallel incident beam generated from the light source passes through the objective lens of the optical head slider to form a focal point near the bottom surface of the focusing lens. However, due to an error in the manufacturing process, the distance between the objective lens and the focusing lens is out of a desired constant interval. do. The distance between the objective lens and the focusing lens so that the focal point is correctly formed on the bottom surface of the focusing lens is set to 0, and the amount of change in the distance from the focusing lens is shown on the X axis. Is shown. As a measure of change in wave front aberration, wavefront error (WFE) at the focusing position of the bottom surface of the focusing lens is expressed as root-mean-square value (RMS). The acceptable wavefront error in the optical recording system is preferably 0.03 or less. As can be seen from the figure, in order for the wave front aberration error value to be 0.03 or less, the distance variation between the objective lens and the focusing lens should be 0.3 μm or less. However, it is very difficult for mass production to adjust the variation of the distance between the objective lens and the focusing lens to 0.3 占 퐉 or less, and the production efficiency is very low.

따라서 본 발명의 목적은 광헤드에 탑재된 렌즈의 공정오차로 인하여 초점이 정확히 형성되지 않더라도 초점 형성위치를 조절함으로써 파면수차를 보정할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a means for correcting wave front aberration by adjusting the focus formation position even if the focus is not accurately formed due to the process error of the lens mounted on the optical head.

본 발명의 또 다른 목적은 광기록시스템의 대량생산에 반드시 필요한 공정마진을 좀더 넓게 하여 생산성 및 수율을 향상시키는데 있다.Still another object of the present invention is to widen the process margin necessary for mass production of an optical recording system to improve productivity and yield.

도 1은 종래의 근접장 광기록 장치를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a conventional near field optical recording device.

도 2는 광헤드슬라이더를 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view showing an optical head slider.

도 3은 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격 변화에 따른 파면수차변화를 도시한 그래프이다.3 is a graph showing wavefront aberration change according to the change in the distance between the objective lens and the focusing lens.

도 4는 입사빔의 발산 조절에 따른 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격변화량을 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the amount of change in the distance between the objective lens and the focusing lens according to the divergence of the incident beam.

도 5는 입사빔의 발산 조절에 따른 파면에러값을 도시한 그래프이다.5 is a graph showing wavefront error values according to the divergence of the incident beam.

도 6은 본 발명에 의한 근접장광학시스템의 일실시예를 도시한 구성도이다.6 is a block diagram showing an embodiment of a near-field optical system according to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

60:광원 61:콜리메이터60: light source 61: collimator

62:빔스필리터 64:파면수차보정수단62: beamspiller 64: wave front aberration correction means

64a:제1구성요소 64b:제2구성요소64a: first component 64b: second component

66:대물렌즈 67:집속렌즈66: objective lens 67: focusing lens

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광기록시스템에서 사용되는 부상형광헤드(flying optical head)의 집속렌즈와 대물렌즈의 제작 및 조립 오차로 인해 발생되는 파면수차를 보상하기 위한 파면수차보정수단을 구비한 광기록시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes wavefront aberration correction means for compensating wavefront aberration caused by the manufacturing and assembly error of the focusing lens and the objective lens of the flying optical head used in the optical recording system. Provide an optical recording system.

상세하게는 광기록 또는 재생에 사용되는 빛을 발생시키는 광원과, 광원으로부터 발생된 빛을 평행하게 변환시키는 광픽업부와, 평행하게 진행하는 입사빔의 발산각 또는 수렴각을 조절하는 파면수차보정수단과, 집속렌즈를 탑재하는 광헤드슬라이더를 포함하여 구성되는 근접장광기록시스템을 제공한다.In detail, a light source for generating light used for optical recording or reproduction, an optical pickup unit for converting light generated from the light source in parallel, and wavefront aberration correction for adjusting the divergence angle or convergence angle of the incident beam running in parallel. A means and a near field optical recording system comprising an optical head slider mounting a focusing lens is provided.

상기 파면수차보정수단은 제1구성요소 및 제2구성요소로 이루어지며, 제1구성요소와 제2구성요소 사이의 간격을 조절함으로써 입사빔의 발산각 또는 수렴각을 조절한다.The wavefront aberration correction means includes a first component and a second component, and adjusts the divergence angle or convergence angle of the incident beam by adjusting a distance between the first component and the second component.

광헤드슬라이더는 집속렌즈만을 탑재할 수도 있고, 대물렌즈와 집속렌즈를함께 탑재할 수도 있다. 전자의 경우에는 집속렌즈 자체가 광기록 및 재생에 필요한 광 스폿을 형성시킬 수 있는 렌즈이어야한다.The optical head slider may mount only the focusing lens, or may mount the objective lens and the focusing lens together. In the former case, the focusing lens itself should be a lens capable of forming a light spot for optical recording and reproduction.

본 발명의 파면수차보정수단은 광원에서 발생되어 콜리메이터(collimator)를 통해 평행하게 진행하는 빔의 발산/수렴(divergence/convergence)를 조정하여 집속렌즈의 초점형성부분에서 파면수차를 줄이고, 집속렌즈 바닥면에 입사빔의 초점이 정확히 맺히도록 보상한다. 또한, 외부 온도 변화나, 광 파장이 변화로 인한 파면수차를 보상하는 것도 가능하다.The wavefront aberration correction means of the present invention reduces the wavefront aberration at the focus forming portion of the focusing lens by adjusting the divergence / convergence of the beam generated in the light source and traveling in parallel through a collimator, and the bottom of the focusing lens. Compensate for the correct focus of the incident beam on the surface. It is also possible to compensate for wavefront aberrations caused by changes in external temperature or changes in light wavelength.

본 발명의 광기록시스템은 근접장광기록시스템이 포함되며, 이밖에도 하드디스크드라이브, CD-ROM 등과 같은 각종 광기록시스템 뿐만 아니라 다양한 광학적 메모리장치에 응용될 수 있다. 또한, 본 근접장 광기록시스템에 응용될 경우, 집속렌즈로서 SIL을 사용하는 것이 바람직하나, 그 밖의 다양한 형태의 집속렌즈를 사용하는 경우에도 적용될 수 있다.The optical recording system of the present invention includes a near field optical recording system, and can be applied to various optical memory devices as well as various optical recording systems such as a hard disk drive and a CD-ROM. Further, when applied to the near-field optical recording system, it is preferable to use SIL as the focusing lens, but it can also be applied to the case of using various other types of focusing lenses.

일반적으로 근접장광학계는 레이저빔의 초점 근처에서 일어나는 광전달 현상을 이용하는데, 광기록 및 재생을 위해서는 광헤드슬라이더의 집속렌즈 바닥면과 기록매체 표면 사이의 거리가 100nm 이내의 매우 좁은 간격이 유지되어야 한다. 따라서, 광원으로부터 입사된 빔이 집속렌즈 바닥면에 초점을 맺도록 하기 위해서는 초점 형성을 정밀하게 제어하여야한다.In general, the near field optical system uses a light transmission phenomenon that occurs near the focal point of the laser beam. For optical recording and reproduction, a distance between the bottom surface of the focusing lens of the optical head slider and the surface of the recording medium must be maintained at a very narrow distance within 100 nm. do. Therefore, in order to focus the beam incident from the light source on the bottom surface of the focusing lens, focus formation must be precisely controlled.

이론적으로는 집속렌즈 바닥면에 입사된 빔의 초점이 맺히도록하는 것이 용이할 수도 있으나, 실제로는 대물렌즈와 집속렌즈의 제작시 발생하는 제조오차와 이들의 조립시 발생되는 조립오차 등으로 인하여 집속렌즈 바닥면에 초점을 형상시키기가 매우 어려운 실정이다.Theoretically, it may be easy to focus the beam incident on the bottom surface of the focusing lens, but in practice, focusing may occur due to manufacturing errors generated during the manufacture of the objective lens and the focusing lens and assembly errors generated during the assembly thereof. It is very difficult to shape the focus on the bottom surface of the lens.

이러한 집속렌즈 바닥면에 초점에 형성되지 않아 발생되는 파면수차를 보정하기 위하여 본 발명은 광학시스템 내부에 파면수차보정수단을 배치한다.In order to correct wavefront aberration caused by not being formed at the focal point on the bottom surface of the focusing lens, the present invention arranges wavefront aberration correction means inside the optical system.

파면수차보정수단의 일예로서 본 발명은 대물렌즈와 집속렌즈로 이루어진 광헤드슬라이더와, 광원(예를 들면, 레이저다이오드), 광감지수단(예를 들면, 포토다이오드), 빔스플리터 등을 포함하는 광픽업부와 광헤드슬라이더의 대물렌즈 사이에 빔확장기(beam expander)를 삽입한다.As an example of wavefront aberration correcting means, the present invention includes an optical head slider comprising an objective lens and a focusing lens, a light source (for example, a laser diode), a light sensing means (for example, a photodiode), a beam splitter, and the like. A beam expander is inserted between the optical pickup unit and the objective lens of the optical head slider.

빔확장기의 광축상에서의 위치를 조절함으로써 광원으로부터 대물렌즈로 입사되는 입사빔의 발산(divergence) 또는 수렴(convergence) 정도를 제어할 수 있다. 이러한 입사빔의 확산 또는 수렴의 제어를 통하여 집속렌즈의 바닥면 부근에 형성되는 입사빔의 초점 위치를 변화시킬 수 있다.By adjusting the position on the optical axis of the beam expander, the degree of divergence or convergence of the incident beam incident on the objective lens from the light source can be controlled. The focal position of the incident beam formed near the bottom surface of the focusing lens may be changed by controlling the diffusion or convergence of the incident beam.

빔확장기의 일례로 본 발명은 초점거리가 매우 큰 오목렌즈와 볼록렌즈로 구성되는 한쌍의 렌즈를 제공한다. 이 경우 오목렌즈에 대한 볼록렌즈의 상대적 위치를 조절하여 집속렌즈 하부면에 형성되는 입사빔의 초점 위치를 변화시킬 수 있다.As an example of the beam expander, the present invention provides a pair of lenses composed of a concave lens and a convex lens having a very large focal length. In this case, the focal position of the incident beam formed on the bottom surface of the focusing lens may be changed by adjusting the relative position of the convex lens with respect to the concave lens.

파면수차보정수단에 의하여 입사빔을 평행으로 진행하지 않고 발산되도록 하면 평행빔의 실제 초점형성 위치보다 먼 위치에서 초점이 형성된다. 혹은 입사빔이 발산하는 대신 수렴되도록 하면 평행빔의 실제 초점형성 위치보다 가까운 위치에서 초점이 형성된다. 이와 같은 초점 위치의 조정은 집속렌즈와 대물렌즈 사이의 간격이 정해진 위치에서 벗어나 집속렌즈의 바닥면에서 초점이 형성되지 않을 때 상기 간격에 상관없이 별도의 수단을 통하여 집속렌즈의 바닥면에서 초점이 형성되도록한다.When the incident beam is diverged by the wavefront aberration correction means without traveling in parallel, the focal point is formed at a position farther from the actual focusing position of the parallel beam. Alternatively, if the incident beam is converged instead of diverging, the focus is formed at a position closer to the actual focusing position of the parallel beam. Such an adjustment of the focus position is achieved by focusing on the bottom surface of the focusing lens through a separate means regardless of the distance when the focusing distance between the focusing lens and the objective lens is out of a predetermined position and focus is not formed on the bottom surface of the focusing lens. To be formed.

이하, 이해를 돕기 위하여 도면을 참고하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings for clarity of understanding.

도 4는 파면수차보정수단에 의한 입사빔의 발산 조절에 따른 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격변화량(Δd)을 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the amount of change Δd between the objective lens and the focusing lens according to the divergence control of the incident beam by the wavefront aberration correction means.

입사빔이 평행빔에 대하여 발산하는 정도를 발산각(diverging angle) θ로 나타내었다. θ를 0°로부터 1°까지 변화시키면서 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격변화를 측정한 결과 간격변화량(Δd)은 발산각이 커짐에 따라 증가함을 알 수 있다. 도면을 보면, θ를 0.1°이내의 범위로 변화시킴으로써 간격변화량(Δd)은 2㎛ 이하의 범위내에서 조절할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 파면수차보정수단에 의하여 입사빔의 발산각 θ를 0.1°이내의 범위에서 변화시키면 제조공정에 따라 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격이 정해진 값보다 2㎛ 이하의 범위에서 오차가 발생하더라도 보정이 가능한 것이다. 이와 같은 공정마진, 즉 허용오차(tolerence)는 제품 생산의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 제품의 품질 향상에도 크게 기여한다.The degree to which the incident beam diverges with respect to the parallel beam is represented by a diverging angle θ. As a result of measuring the change in the distance between the objective lens and the focusing lens while changing θ from 0 ° to 1 °, it can be seen that the distance change amount Δd increases as the divergence angle increases. From the drawings, it can be seen that by changing θ within a range of 0.1 °, the gap change amount Δd can be adjusted within a range of 2 μm or less. In other words, if the divergence angle θ of the incident beam is changed within the range of 0.1 ° by the wavefront aberration correction means, even if an error occurs in the range between the objective lens and the focusing lens within a range of 2 μm or less according to the manufacturing process, the correction is not performed. It is possible. This process margin, or tolerance, not only increases the yield of product production, but also contributes greatly to the improvement of product quality.

도 5는 파면수차보정수단에 의한 입사빔의 발산 조절에 따른 파면에러(WFE)값을 도시한 그래프이다. θ를 0°로부터 1°까지 변화시키면서 파면에러값을 측정한 결과, 발산각 θ의 증가에 따라 파면에러값이 커짐을 알 수 있으며, θ를 0.4°이내의 범위에서 변화시킴으로써 파면수차의 조절이 가능함을 알 수 있다.FIG. 5 is a graph showing a wavefront error (WFE) value according to the divergence control of the incident beam by the wavefront aberration correction unit. As a result of measuring the wave front error value by changing θ from 0 ° to 1 °, it can be seen that the wave front error value increases as the divergence angle θ increases. It can be seen that.

도 4 및 도 5의 결과는 본 발명에 의한 파면수차보정수단은 발산각 θ를 일정한 범위 내에서 변화시킴으로써 대물렌즈와 집속렌즈간의 간격변화량이나 이에따른 파면수차변화를 보상해줄 수 있음을 보여준다.The results of FIGS. 4 and 5 show that the wavefront aberration correction means according to the present invention can compensate for the change in the distance between the objective lens and the focusing lens or the wavefront aberration change accordingly by changing the divergence angle θ within a predetermined range.

도 6은 본 발명에 의한 근접장광학시스템의 일실시예를 간단하게 도시한 구성도이다. 광원(60)으로부터 발생된 빔은 콜리메이터렌즈(61)를 통과하여 평행광으로 변하고, 다시 빔스필리터(62)를 거쳐 대물렌즈(66) 및 집속렌즈(67)에 이르게 된다. 본 발명에 의한 파면수차보정수단(64)은 빔스플리터와 대물렌즈 사이에 위치하여 입사빔의 발산각을 조절하게 된다. 발산각의 크기는 제1구성요소(64a)와 제2구성요소(64b)간의 간격(L)을 조절함으로써 변화된다. 예를 들면, 제1구성요소와 제2구성요소가 각각 오목렌즈 및 볼록렌즈일 경우, 두 렌즈 사이의 간격을 넓히면 발산각이 커지고, 반대로 간격을 좁히면 발산각은 작아지게 된다. 광로 변경수단(65)은 파면수차보정수단으로부터 발산(또는 수렴)되는 빔의 광 경로를 변경시켜 대물렌즈에 빔이 입사되도록 한다. 참조번호 63은 반사빔을 감지하는 광감지수단을 나타낸다.Figure 6 is a schematic diagram showing an embodiment of a near field optical system according to the present invention. The beam generated from the light source 60 passes through the collimator lens 61 to be converted into parallel light, and then reaches the objective lens 66 and the focusing lens 67 via the beam splitter 62. The wavefront aberration correction means 64 according to the present invention is positioned between the beam splitter and the objective lens to adjust the divergence angle of the incident beam. The magnitude of the divergence angle is changed by adjusting the distance L between the first component 64a and the second component 64b. For example, when the first component and the second component are concave and convex lenses, the divergence angle is increased by increasing the distance between the two lenses, and the divergence angle is decreased by narrowing the interval. The optical path changing means 65 changes the optical path of the beam diverging (or converges) from the wavefront aberration correcting means so that the beam is incident on the objective lens. Reference numeral 63 denotes a light sensing means for sensing the reflected beam.

본 발명의 다른 실시례로서, 파면수차보정수단의 제1구성요소와 제2구성요소는 모두 볼록렌즈로 구성할 수도 있다. 이 경우에도 두 구성요소 사이의 거리를 조절함으로써 입사빔의 발산각을 변화시키는 것이 가능하다.As another embodiment of the present invention, both the first component and the second component of the wavefront aberration correcting means may be constituted by convex lenses. Even in this case, it is possible to change the divergence angle of the incident beam by adjusting the distance between the two components.

본 발명에 의하면, 광기록시스템, 특히 근접장을 이용하는 광기록시스템의 제작 및 이러한 시스템에 사용되는 각종 부품들의 조립시 허용오차를 크게 할 수 있다. 따라서 제품의 양산 효율을 높일 수 있다. 또한, 파면수차를 최소화할 수 있으므로 광특성이 향상된다. 또한, 초기 제품 조립시 입사빔의 발산 정도를 조정함으로써 후속적인 서보(servo)가 불필요하며, 따라서 광기록시스템의 동작특성을 향상시킬 수 있고, 소비전력도 감소시킬 수 있다.According to the present invention, the tolerance in manufacturing an optical recording system, especially an optical recording system using a near field, and assembling various components used in such a system can be increased. Therefore, the mass production efficiency of a product can be improved. In addition, since the wave front aberration can be minimized, the optical characteristic is improved. Further, by adjusting the degree of divergence of the incident beam at the time of initial product assembly, subsequent servos are unnecessary, thus improving the operating characteristics of the optical recording system and reducing the power consumption.

Claims (9)

광기록 또는 재생에 사용되는 빛을 발생시키는 광원과,A light source for generating light used for optical recording or reproduction; 광원으로부터 발생된 빛을 평행하게 변환시키는 콜리메이터렌즈와,A collimator lens for converting light generated from the light source in parallel, 집속렌즈를 탑재하는 광헤드슬라이더와,An optical head slider equipped with a focusing lens, 상기 콜리메이터렌즈와 집속렌즈 사이에 설치되며 평행하게 진행하는 입사빔의 발산각 또는 수렴각을 조절하는 파면수차보정수단을, 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템.And a wavefront aberration correction means installed between the collimator lens and the focusing lens and adjusting the divergence angle or convergence angle of the incident beam running in parallel. 제1항에 있어서, 상기 파면수차보정수단은 입사빔의 발산각 또는 수렴각을 조절하는 제1구성요소 및 제2구성요소로 이루어진 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템.The near field light recording system according to claim 1, wherein the wavefront aberration correction means comprises a first component and a second component for adjusting the divergence angle or the convergence angle of the incident beam. 제2항에 있어서, 상기 제1구성요소는 오목렌즈이고, 상기 제2구성요소는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템.3. The near field light recording system according to claim 2, wherein the first component is a concave lens and the second component is a convex lens. 제2항에 있어서, 상기 제1구성요소 및 제2구성요소는 볼록렌즈인 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템.3. The near field light recording system according to claim 2, wherein the first component and the second component are convex lenses. 제2항에 있어서, 상기 파면수차보정수단은 제1구성요소와 제2구성요소 사이의 간격을 조절함으로써 입사빔의 발산각 또는 수렴각을 조절하는 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템.3. The near field light recording system according to claim 2, wherein the wavefront aberration correction means adjusts the divergence angle or the convergence angle of the incident beam by adjusting the distance between the first component and the second component. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 광헤드슬라이더는 상부에 탑재되는 대물렌즈를 포함하는 근접장광기록시스템.The near field light recording system of claim 1, wherein the optical head slider includes an objective lens mounted on an upper portion thereof. 제1항에 있어서, 상기 집속렌즈는 SIL인 것을 특징으로 하는 근접장광기록시스템.The near field light recording system according to claim 1, wherein the focusing lens is SIL. 제1항에 있어서, 상기 파면수차보정수단과 상기 광헤드슬라이더 사이에 광로변경수단을 포함하는 근접장광기록시스템.The near field optical recording system according to claim 1, further comprising an optical path changing means between the wavefront aberration correction means and the optical head slider.
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