KR100442348B1 - Apparatus for near field optical recorder - Google Patents
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Abstract
본 발명은 회전하는 디스크에 광을 조사 및 입사함으로써 정보를 기록 또는 재생하는 송수광부와, 상기 디스크의 표면에 대해 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암과, 그 스윙암에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터와, 상기 스윙암의 단부에 형성되고 상기 송수광부에서 조사된 광을 집속시켜 상기 디스크에 근접장광을 형성하는 대향렌즈가 장착된 광집속부를 포함하여 구성된 근접장 광기록재생장치에 있어서, 상기 광집속부는 상기 대향렌즈가 장착되고 상기 디스크의 표면을 슬라이드 구동하는 슬라이더와; 상기 송수광부와 상기 대향렌즈를 반사에 의해 광학적으로 연결하는 반사부를; 포함하여 구성되고, 상기 송수광부는 상기 스윙암의 단부로부터 소정거리 이격된 그 스윙암 상의 소정위치에 형성된 것을 특징으로 하는 구조를 제시함으로써, 광오차의 발생가능성을 감소시키면서도, 스윙암의 구동속도 및 정밀도에 영향을 미치지 않는, 보다 진일보한 구조의 근접장 광기록재생장치를 제공한다.The present invention provides a light-receiving unit for recording or reproducing information by irradiating and entering light onto a rotating disk, a swing arm provided to reciprocally rotate with respect to the surface of the disk, an actuator providing a rotational driving force to the swing arm; A near field optical recording and reproducing apparatus, comprising: a light converging portion formed at an end of the swing arm and mounted with an opposing lens configured to focus light irradiated from the transmitting and receiving portion to form a near field light on the disk. A slider mounted on the opposite lens and sliding the surface of the disk; A reflector for optically connecting the transmitter / receiver and the opposing lens by reflection; And the transmission / receiving unit is formed at a predetermined position on the swing arm spaced apart from the end of the swing arm by a predetermined distance, thereby reducing the possibility of the optical error, while driving the swing speed of the swing arm. And a near field optical recording and reproducing apparatus of a more advanced structure that does not affect the precision.
Description
본 발명은 근접장 광기록재생장치에 관한 것으로서, 상세하게는, 기록매체 표면에 근접하여 대향되는 대향렌즈를 탑재하는 슬라이더의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a near field optical recording and reproducing apparatus, and more particularly, to a structure of a slider for mounting an opposing lens opposed to a surface of a recording medium.
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.An optical recording medium or a magneto-optical recording medium must have a small bit (or recording mark) size and a narrow track width to have a high density recording capacity. However, since the spot size of the light condensed on the recording medium to form a bit in the recording film of the recording medium is limited by the diffraction limit, there is a limit in improving the recording density.
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.In light of the trend of large-capacity information, new optical recording / reproducing methods are required to overcome the limitations of existing optical recording / reproducing methods. In recent years, research on near field recording / reproduction using near field, which is expected to significantly improve recording capacity, has been increasing.
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 현상 때문에 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.The principle of near field optical recording and reproduction is as follows. Light entering the lens at an angle greater than or equal to the critical angle is totally reflected when traveling from a dense refractive index to a small one. At this time, due to total reflection of light, light of very small intensity exists on the surface of the lens, which is called an evanescent wave or dissipation wave. Using this evernet wave, it is possible to achieve high resolution, which is impossible because of the diffraction limit, which is an absolute limit of resolution due to diffraction of light in the far-field. The near field optical recording and reproducing optical system totally reflects the light in the lens to generate an Evernet wave on the surface of the lens, and records and plays back by coupling the Evernet wave and the recording medium.
도 1 및 도 2는 종래의 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서, 도 1은 평면도, 도 2는 대향렌즈가 장착된 슬라이더부의 확대단면도이다.1 and 2 show a structure of a conventional near field optical recording and reproducing apparatus, in which FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a slider unit on which an opposing lens is mounted.
도시된 바와 같이, 종래의 근접장 광기록재생장치는 회전하는 디스크(10)에 광을 조사 및 입사함으로써 정보를 기록 또는 재생하는 송수광부(40)와, 디스크 (10)의 표면에 대해 피봇부(22)를 축으로 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암(21)과, 그 스윙암(21)에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터(23)와, 공기동압에 의해 광디스크(10)에 대해 부상된 채로 광디스크(10)의 트랙을 스캔할 수 있도록 상기 스윙암(21)의 단부에 설치된 슬라이더(30)를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the conventional near field optical recording / reproducing apparatus has a light transmitting / receiving unit 40 for recording or reproducing information by irradiating and injecting light onto the rotating disk 10, and a pivot unit (1) for the surface of the disk (10). The swing arm 21 which is reciprocally rotated about the axis 22, the actuator 23 which provides a rotational driving force to the swing arm 21, and the optical disc while being floated with respect to the optical disc 10 by pneumatic pressure. And a slider 30 provided at an end of the swing arm 21 to scan the track of 10).
슬라이더(30)는 대물렌즈(31)와 소정의 초점거리만큼 이격되어 장착된 대향렌즈(32) 및 상기 렌즈를 고정하기 위한 본체부(33)를 포함하여 구성되며, 상기 대향렌즈(32)에는 고체함침렌즈(SIL : Solid Immersion Lens) 또는 고체함침미러(SIM : Solid Immersion Mirror)가 사용되는 것이 일반적이다.The slider 30 includes an objective lens 31 and an opposite lens 32 spaced apart from each other by a predetermined focal length, and a main body portion 33 for fixing the lens. Solid Immersion Lens (SIL) or Solid Immersion Mirror (SIM) is generally used.
도 2는 대향렌즈(32)로서 굴절형 고체함침렌즈를 채용한 장치를 예로 들어 보인 것으로, 대향렌즈(32)는 송수광부(40)에서 조사된 광이 큰 입사각으로 광디스크 (10)에 집속되도록 한다. 이로써 광디스크(10)에 맺힌 광스폿 크기를 줄일 수 있다.2 illustrates an apparatus employing a refractive-type solid-impregnated lens as the opposing lens 32. The opposing lens 32 is configured such that the light irradiated from the transmitter / receiver 40 is focused on the optical disk 10 at a large incident angle. do. As a result, the size of the light spot formed on the optical disc 10 can be reduced.
상기 송수광부(40)는 반도체 레이저, 광검출기 및 광경로변환수단을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 광경로변환수단은 반도체 레이저에서 출사된 광이 상기 반사수단(34)을 향하도록 하고, 광디스크(10)에서 반사되어 되돌아오는 광이 상기 광검출기를 향하도록 광의 진행 경로를 변환한다.The transmitter / receiver 40 includes a semiconductor laser, a photodetector, and an optical path converting means. At this time, the optical path converting means directs the light emitted from the semiconductor laser toward the reflecting means 34, and converts the traveling path of the light so that the light reflected from the optical disc 10 returns to the photodetector.
이러한 송수광부(40)는 대물렌즈(31)에 적합한 지경을 갖는 레이저 광을 조사하며, 상기 반사수단(34)은 상기 송수광부(40)로부터 입사되는 광을 대물렌즈 (33) 쪽으로 반사시킨다. 상기 대물렌즈(31)는 입사광을 상기 대향렌즈(32)에 집광시키며, 그 대향렌즈(32)는 광디스크(10)에 근접장을 형성한다.The transmitter / receiver 40 irradiates a laser light having a diameter suitable for the objective lens 31, and the reflecting means 34 reflects the light incident from the transmitter / receiver 40 toward the objective lens 33. The objective lens 31 focuses incident light on the opposing lens 32, and the opposing lens 32 forms a near field on the optical disc 10.
그런데, 이와 같은 종래의 근접장 광기록재생장치에 있어서는, 상기 송수광부(40)가 상기 액츄에이터(23)와 같은 광기록재생장치 본체의 하나의 부재상에 슬라이더(30)로부터 지나치게 먼 거리를 두고 설치되고, 슬라이더(30)에는 반사수단 (34), 대물렌즈(31) 및 대향렌즈(32)만이 장착되는 구조를 취하고 있으므로, 송수광부(40)로부터 조사된 광 또는 송수광부(40)로 조사되는 광이 스윙암(21) 등의 부재 위를 통과하여 지나가게 되는 바, 그 경로가 길어짐에 따른 오차의 발생가능성 및 그에 따른 광학계의 설치작업의 곤란성 등이 문제로 지적되어 왔다.By the way, in such a conventional near field optical recording / reproducing apparatus, the transmitter / receiver 40 is provided at an excessive distance from the slider 30 on one member of the optical recording / reproducing apparatus main body such as the actuator 23. Since the slider 30 has a structure in which only the reflecting means 34, the objective lens 31, and the opposing lens 32 are mounted, the slider 30 is irradiated with the light or the light receiving portion 40 irradiated from the light receiving portion 40. Since light passes through a member of the swing arm 21 or the like, the possibility of error as the path is lengthened and the difficulty of installing the optical system have been pointed out as problems.
한편, 이를 방지하기 위하여 송수광부(40)를 슬라이더(30)상에 형성함으로써, 광기록재생장치의 모든 광학계를 스윙암(21)의 단부에 형성되는 슬라이더(30)에 집중시킬 경우, 슬라이더(30) 부분의 두께 및 하중이 지나치게 증가시키는 결과가 되므로, 스윙암(21)의 구동속도 및 정밀도의 감소에 따른 광기록재생장치의 성능저하를 초래할 수 있다는 문제점이 제기된다.On the other hand, in order to prevent this, the light receiver 40 is formed on the slider 30 so that all the optical systems of the optical recording / reproducing apparatus are concentrated on the slider 30 formed at the end of the swing arm 21. 30) As a result of excessively increasing the thickness and load of the part, a problem arises that the performance of the optical recording / reproducing apparatus can be reduced due to the decrease in the driving speed and precision of the swing arm 21.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 광오차의 발생가능성을 감소시키면서도, 스윙암의 구동속도 및 정밀도에 영향을 미치지 않는, 보다 진일보한 구조의 근접장 광기록재생장치를 제공함을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a near field optical recording and reproducing apparatus of a more advanced structure which solves the above problems and does not affect the driving speed and precision of a swing arm while reducing the possibility of optical error. .
도 1 및 도 2는 종래의 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서,1 and 2 show the structure of a conventional near field optical recording and reproducing apparatus,
도 1은 평면도1 is a plan view
도 2는 대향렌즈가 장착된 슬라이더부의 확대단면도2 is an enlarged cross-sectional view of a slider unit on which an opposing lens is mounted;
도 3 내지 도 7는 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서,3 to 7 show the structure of the near field optical recording and reproducing apparatus according to the present invention.
도 3은 평면도3 is a plan view
도 4는 주요부를 확대하여 도시한 측면도4 is an enlarged side view of the main part;
도 5는 송수광부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도5 is a plan view schematically showing the configuration of a transceiver
도 6은 광집속부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도6 is a plan view schematically showing the configuration of the light converging unit;
도 7은 반사수단의 구조를 도시한 단면도7 is a cross-sectional view showing the structure of the reflecting means;
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
21 : 스윙암 100 : 송수광부21: swing arm 100: transmitter and receiver
101 : 레이저 다이오드 칩 102 : 빔 스프리터101: laser diode chip 102: beam splitter
103 : 시준렌즈 104 : 웨이브 플레이트103: collimating lens 104: wave plate
105 : 라이트 앵글 프리즘 106 : 기판부105: light angle prism 106: substrate portion
200 : 광집속부 210 : 슬라이더200: light condenser 210: slider
211 : 대물렌즈 212 : 대향렌즈211: objective lens 212: opposing lens
220 : 반사부 221 : 박판220: reflector 221: thin plate
222 : 관통공 223 : 반사형 프리즘222: through hole 223: reflective prism
230 : 진동완충부재230: vibration dampening member
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 회전하는 디스크에 광을 조사 및 입사함으로써 정보를 기록 또는 재생하는 송수광부와, 상기 디스크의 표면에 대해 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암과, 그 스윙암에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터와, 상기 스윙암의 단부에 결합되는 슬라이더에 배치되는 대물렌즈, 대향렌즈, 반사부를 가지는 광집속부를 포함하여 구성된 근접장 광기록재생장치에 있어서, 상기 슬라이더가 결합된 스윙암의 단부로부터 소정거리 이격된 스윙암 상에 박판을 밀착 결합하고, 상기 송수광부를 상기 박판 상에 배치한 것을 특징으로 하는 근접장 광기록재생장치를 제공한다.The present invention provides a light transmitting and receiving unit for recording or reproducing information by irradiating and entering light onto a rotating disk, a swing arm provided so as to reciprocally rotate with respect to the surface of the disk, and the swing thereof. A near field optical recording and reproducing apparatus, comprising: an actuator for providing rotational driving force to an arm; and an optical lens having an objective lens, an opposing lens, and a reflecting portion disposed on a slider coupled to an end of the swing arm. Provided is a near field optical recording and reproducing apparatus characterized by closely bonding a thin plate on a swing arm spaced a predetermined distance from an end of a swing arm and disposing the transmitting and receiving unit on the thin plate.
또한, 상기 송수광부가 배치되는 박판은 상기 스윙암의 피봇부에 결합되는 것이 바람직하다.In addition, the thin plate on which the transceiver is disposed is preferably coupled to the pivot of the swing arm.
또한, 상기 송수광부는 상기 스윙암에 장착되는 박판과; 그 박판에 장착되는 레이저 다이오드 칩과; 그 레이저 다이오드 칩에서 조사된 광을 반사시키는 분해면을 갖도록 장착되는 빔 스프리터와; 그 빔 스프리터를 반사 또는 투과한 광의 광축과 일치하도록 상기 광집속부 측을 향하여 장착되는 시준렌즈와; 상기 빔 스프리터의 상기 광집속부 반대측에 장착된 웨이브 플레이트와; 그 웨이브 플레이트를 투과한 광을 반사시키는 라이트 앵글 프리즘과; 그 라이트 앵글 프리즘에서 반사된 광이 조사되도록 장착된 포토 다이오드 아이.씨.를 구비한 기판부를; 포함하여 구성된 것이 바람직하다.In addition, the transmitting and receiving unit is a thin plate mounted to the swing arm; A laser diode chip mounted on the thin plate; A beam splitter mounted to have an exploded surface for reflecting light emitted from the laser diode chip; A collimating lens mounted toward the light converging portion so as to coincide with the optical axis of the light that has reflected or transmitted the beam splitter; A wave plate mounted opposite the light converging portion of the beam splitter; A light angle prism for reflecting light transmitted through the wave plate; A substrate portion provided with a photodiode IC which is mounted to irradiate the light reflected from the light angle prism; It is preferable to comprise.
또한, 상기 슬라이더는 상기 스윙암에서 상기 디스크 측으로 연장형성된 진동완충부재의 단부에 형성된 것이 바람직하다.In addition, the slider is preferably formed at the end of the vibration damping member extending from the swing arm to the disk side.
또한, 상기 슬라이더에는 대물렌즈와 상기 대향렌즈가 서로 광축이 일치하도록 층상구조로써 장착된 것이 바람직하다.In addition, the slider is preferably mounted in a layered structure such that the objective lens and the opposing lens coincide with each other.
또한, 상기 대향렌즈에는 고체함침렌즈와 고체함침미러의 어느 쪽을 사용해도 무방하다.In addition, any of the solid impregnation lens and the solid impregnation mirror may be used for the opposing lens.
또한, 상기 반사부는 상기 대향렌즈의 광축이 통과하도록 관통공이 형성된 박판과; 상기 송수광부에서 입사된 광을 상기 관통공을 통하여 상기 대향렌즈 측으로 반사시키도록 상기 박판에 장착된 반사수단을; 포함하여 구성된 것이 바람직하다.In addition, the reflector is a thin plate through-hole formed so that the optical axis of the opposite lens passes; Reflecting means mounted to the thin plate to reflect the light incident from the transmitting / receiving part to the opposite lens side through the through hole; It is preferable to comprise.
또한, 상기 반사수단은 상기 송수광부에서 입사된 광을 소정 각도로 굴절시키는 굴절면과; 상기 굴절면에서 입사되는 광은 전반사시키고, 수직으로 입사되는 광은 전투과시키는 선택적 투과면과; 상기 선택적 투과면에서 전반사되는 광을 다시 전반사시켜 그 선택적 투과면에 수직으로 입사시킴으로써, 상기 대향렌즈에 광을 조사하는 전반사면을; 포함하여 구성된 반사형 프리즘인 것이 바람직하다.In addition, the reflecting means and the refractive surface for refracting the light incident from the transmitting and receiving portion at a predetermined angle; An optional transmission surface that totally reflects light incident from the refracting surface and combats light incident vertically; A total reflection surface for irradiating light to the opposing lens by totally reflecting the light totally reflected at the selective transmission surface and inciding it perpendicularly to the selective transmission surface; It is preferable that it is a reflective prism comprised including.
또한, 상기 반사수단은 타원형 단면의 광을 원형 단면의 광으로 변환시키는 반사형 정형 프리즘인 것이 바람직하다.In addition, the reflecting means is preferably a reflective shaped prism for converting light of an elliptical cross section into light of a circular cross section.
나아가, 상기 박판은 실리콘 웨이퍼인 것이 효과적이다.Furthermore, it is effective that the thin plate is a silicon wafer.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시례에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 내지 도 7는 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 구조를 도시한 것으로서, 도 3은 평면도, 도 4는 주요부를 확대하여 도시한 측면도, 도 5는 송수광부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도, 도 6은 광집속부의 구성을 개략적으로 도시한 평면도, 도 7은 반사수단의 구조를 도시한 단면도이다.3 to 7 show the structure of the near field optical recording and reproducing apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a plan view, FIG. 4 is an enlarged side view of the main part, and FIG. 6 is a plan view schematically showing the configuration of the light converging unit, and FIG. 7 is a sectional view showing the structure of the reflecting means.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치는 회전하는 디스크(10)에 광을 조사 및 입사함으로써 정보를 기록 또는 재생하는 송수광부(100)와, 디스크(10)의 표면에 대해 왕복 회전 가능하게 설치된 스윙암(21)과, 그 스윙암 (21)에 회전 구동력을 제공하는 액츄에이터(23)와, 스윙암(21)의 단부에 형성되고 송수광부(100)에서 조사된 광을 집속시켜 디스크(10)에 근접장광을 형성하는 대향렌즈(212)가 장착된 광집속부(200)를 포함하여 구성된다.As shown, the near-field optical recording and reproducing apparatus according to the present invention reciprocates with respect to the surface of the disk 10 and the light-receiving unit 100 for recording or reproducing information by irradiating and incident light onto the rotating disk 10. A swing arm 21 rotatably installed, an actuator 23 for providing a rotational driving force to the swing arm 21, and light formed at an end of the swing arm 21 and irradiated from the light transmitting and receiving unit 100 are focused. And a light focusing unit 200 equipped with an opposing lens 212 for forming near field light on the disk 10.
여기서, 광집속부(200)는 대향렌즈(212)가 장착되고 디스크(10)의 표면을 슬라이드 구동하는 슬라이더(210)와; 송수광부(100)와 대향렌즈(212)를 반사에 의해 광학적으로 연결하는 반사부(220)를; 포함하여 구성되고, 송수광부(100)는 스윙암 (21)의 단부로부터 소정거리 이격된 그 스윙암(21) 상의 소정위치에 형성된다.Here, the light focusing unit 200 includes a slider 210 on which the opposing lens 212 is mounted and slide-drives the surface of the disk 10; A reflector 220 which optically connects the transmitter / receiver 100 and the opposing lens 212 by reflection; And the light receiving part 100 is formed at a predetermined position on the swing arm 21 spaced a predetermined distance from an end of the swing arm 21.
즉, 본 발명은 종래의 경우에 비해 송수광부(100)가 보다 광집속부(200)에 근접한 위치에 형성되도록 구성되는 것이다.That is, the present invention is configured such that the transmitter / receiver 100 is formed closer to the light concentrator 200 than in the conventional case.
따라서, 종래의 근접장 광기록재생장치에 있어서는, 송수광부가 광집속부로부터 지나치게 먼 거리를 두고 설치되는 구조를 취하므로, 송수광부로부터 조사된광 또는 송수광부로 조사되는 광의 경로가 길어지고, 그에 따라서 오차의 발생가능성 및 그에 따른 광학계의 설치작업의 곤란성 등 여러 문제점이 지적되어 왔는바, 본 발명은 송수광부와 광집속부의 거리를 근접시킴으로써 상기와 같은 문제점을 해소한다.Therefore, in the conventional near field optical recording and reproducing apparatus, since the transmitting / receiving portion is provided at an excessively long distance from the light concentrating portion, the path of the light irradiated from the transmitting / receiving portion or the light-receiving portion is long, Therefore, various problems such as the possibility of error and the difficulty of the installation of the optical system have been pointed out, and the present invention solves the above problems by bringing the distance between the transmitting and receiving part and the light focusing part closer.
또한, 송수광부가 광집속부가 소정거리 이격되어 형성되는 구조를 취하므로, 송수광부를 슬라이더상에 형성함으로써, 광기록재생장치의 모든 광학계를 스윙암의 단부에 형성되는 슬라이더에 집중시킬 경우, 슬라이더 부분의 두께 및 하중의 증가에 따라 스윙암의 구동속도 및 정밀도의 감소에 따른 광기록재생장치의 성능저하가 초래될 수 있다는 문제점도 사전에 방지할 수 있도록 한다.In addition, since the light transmitting / receiving portion has a structure in which the light converging portions are formed to be spaced apart by a predetermined distance, when the light receiving / receiving portion is formed on the slider, all the optical systems of the optical recording / reproducing apparatus are concentrated on the slider formed at the end of the swing arm. The problem that the performance of the optical recording and reproducing apparatus is reduced due to the decrease in the driving speed and precision of the swing arm as the thickness and the load of the portion are increased can be prevented in advance.
송수광부(100)는 스윙암(21)의 단부로부터 소정거리 이격되어 있으면, 그 스윙암(21) 상의 어디에 형성되어도 관계없을 것이나, 스윙암(21)의 왕복회전구동시 그 구동폭이 가장 적은 스윙암의 피봇부(22)에 형성되는 것이 광학계의 안정적인 운용이라는 측면에서 보다 바람직하다.The light transmitting and receiving unit 100 may be formed anywhere on the swing arm 21 if it is spaced a predetermined distance from the end of the swing arm 21, but the driving width is smallest when the swing arm 21 reciprocates. It is more preferable in view of the stable operation of the optical system is formed in the pivot portion 22 of the swing arm.
송수광부(100)는 대향렌즈(212)를 통하여 디스크(10)에 근접장광을 입사시켜 정보를 기록 또는 재생하는 구성을 취하는 것이면 어느 것이라도 관계없으나, 근접장 광기록재생장치는 그 체적 및 중량이 적은 구조를 취할수록 유리한 것이므로, 후술하는 바와 같은 구조를 취하는 것이 바람직하다.The transmitter / receiver 100 may be any structure in which near field light is incident on the disk 10 through the opposing lens 212 to record or reproduce information, but the near field optical recording and reproducing apparatus has a volume and weight. The smaller the structure, the more advantageous it is. Therefore, it is preferable to take the structure as described later.
즉, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치에 형성되는 송수광부(100)는 스윙암(21)에 장착되는 박판(110)과; 그 박판(110)에 장착되는 레이저 다이오드 칩(101)과; 그 레이저 다이오드 칩(101)에서 조사된 광을 반사시키는 분해면(1021)을 갖도록 장착되는 빔 스프리터(102)와; 그 빔 스프리터 (102)를 반사 또는 투과한 광의 광축과 일치하도록 광집속부(200) 측을 향하여 장착되는 시준렌즈(103)와; 빔 스프리터(102)의 광집속부(200) 반대측에 장착된 웨이브 플레이트(104)와; 그 웨이브 플레이트(104)를 투과한 광을 반사시키는 라이트 앵글 프리즘(105)과; 그 라이트 앵글 프리즘(105)에서 반사된 광이 조사되도록 장착된 포토 다이오드 아이.씨.를 구비한 기판부(106)를; 포함하여 구성되는 것이 바람직한 것이다.That is, the transmitting and receiving unit 100 formed in the near field optical recording and reproducing apparatus according to the present invention comprises: a thin plate 110 mounted to the swing arm 21; A laser diode chip 101 mounted on the thin plate 110; A beam splitter 102 mounted to have an exploded surface 1021 for reflecting light emitted from the laser diode chip 101; A collimating lens (103) mounted toward the light concentrating portion (200) so as to coincide with the optical axis of the light which has reflected or transmitted the beam splitter (102); A wave plate 104 mounted opposite to the light focusing unit 200 of the beam splitter 102; A light angle prism 105 for reflecting light transmitted through the wave plate 104; A substrate portion 106 having a photodiode IC mounted on the light angle prism 105 to irradiate the light reflected by the light angle prism 105; It is preferable to comprise.
슬라이더(210)는 스윙암(21)에서 디스크(10) 측으로 연장형성된 진동완충부재(230)의 단부에 형성된다. 따라서, 회전하는 디스크(10)의 표면을 슬라이드 구동하는 슬라이더(210)에 다소의 진동이 있더라도, 진동완충부재(230)의 탄성력에 의해 상쇄될 수 있으며, 반사부(220)와 직접적으로 고정된 구조를 취하지 않으므로 여유공간이 확보되어, 상기와 같은 진동에 의해 촛점이 흐트러지는 것을 방지할 수 있다.The slider 210 is formed at the end of the vibration damping member 230 extending from the swing arm 21 to the disk 10 side. Therefore, even if there is some vibration in the slider 210 for sliding the surface of the rotating disk 10, it may be offset by the elastic force of the vibration buffer member 230, it is fixed directly to the reflector 220 Since the structure is not taken, a free space is secured, and the focus can be prevented from being disturbed by the vibration as described above.
슬라이더(210)에는 대물렌즈(211)와 대향렌즈(212)가 서로 광축이 일치하도록 층상구조로써 장착되며, 대향렌즈에는 고체함침렌즈(SIL : Solid Immersion Lens) 또는 고체함침미러(SIM : Solid Immersion Mirror)의 어느 쪽을 사용하더라도 무방하다.The slider 210 is mounted with a layered structure such that the objective lens 211 and the opposing lens 212 coincide with each other, and the opposing lens is provided with a solid immersion lens (SIL) or a solid immersion mirror (SIM). Mirror) may be used.
반사부(220)는 대향렌즈(212)의 광축이 통과하도록 관통공(222)이 형성된 박판(221)과; 송수광부(100)에서 입사된 광을 관통공(222)을 통하여 대향렌즈(212) 측으로 반사시키도록 박판(221)에 장착된 반사수단을; 포함하여 구성된다.The reflector 220 includes a thin plate 221 having a through hole 222 formed therein so that the optical axis of the opposing lens 212 passes; Reflecting means mounted to the thin plate 221 to reflect the light incident from the transmitting / receiving part 100 toward the opposing lens 212 through the through hole 222; It is configured to include.
이와 같은 구조에 의해 송수광부(100)로부터 입사된 광을 별도의 진동완충구조로서 형성된 슬라이더의 대향렌즈(212)에 반사시키므로, 슬라이더(210)의 구동시 발생하는 진동에 불구하고 안정된 포커싱을 유지할 수 있는 것이다.This structure reflects the light incident from the transmitter / receiver 100 on the opposite lens 212 of the slider formed as a separate vibration buffer structure, thereby maintaining stable focusing despite the vibration generated when the slider 210 is driven. It can be.
상기 반사수단은 송수광부(100)에서 입사된 광을 소정 각도로 굴절시키는 굴절면(223a)과; 굴절면(223a)에서 입사되는 광은 전반사시키고, 수직으로 입사되는 광은 전투과시키는 선택적 투과면(223b)과; 선택적 투과면(223b)에서 전반사되는 광을 다시 전반사시켜 그 선택적 투과면(223b)에 수직으로 입사시킴으로써, 대향렌즈(212)에 광을 조사하는 전반사면(223c)을; 포함하여 구성된 반사형 프리즘(223)인 것이 바람직하다.The reflecting means includes a refracting surface 223a for refracting the light incident from the transmitting and receiving unit 100 at a predetermined angle; An optional transmission surface 223b which totally reflects the light incident on the refracting surface 223a, and causes the light incident on the vertical plane to be over-excited; A total reflection surface 223c for irradiating light to the opposing lens 212 by totally reflecting the light totally reflected at the selective transmission surface 223b and incident perpendicularly to the selective transmission surface 223b; It is preferable that it is the reflective prism 223 comprised.
즉, 송수광부(100)로부터 입사된 광은 굴절면(223a)을 투과하면서 소정 각도로 굴절을 일으키고, 선택적 투과면(223b)에서 전반사된 후, 전반사면(223c)에서 전반사를 일으켜 다시 선택적 투과면(223b)에 수직으로 입사됨으로써, 선택적 투과면(223b)을 전투과하여 대향렌즈(32)로 조사된다.That is, the light incident from the transmitter / receiver 100 causes the light to be refracted at a predetermined angle while passing through the refracting surface 223a, is totally reflected on the selective transmission surface 223b, and then totally reflected on the total reflection surface 223c, thereby again selectively transmitting the surface. By being incident perpendicularly to 223b, the selective transmissive surface 223b is irradiated and irradiated to the opposing lens 32.
이를 위해서는 전반사면(223c)에는 반사코팅막을 형성하여야 하고, 굴절면 (223a) 및 선택적 투과면(223b)에는 반사코팅막을 형성하지 않아야 한다.To this end, a reflection coating film should be formed on the total reflection surface 223c, and a reflection coating film should not be formed on the refractive surface 223a and the selective transmission surface 223b.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 반사형 프리즘(223)의 굴절률을 ｎ이라 하고, 굴절면(223a)과 선택적 투과면(223b)이 이루는 사이각을 θ라 할때, 그 반사형 프리즘(223)의 굴절면(223a)에 입사하는 광의 지름(Hi)과 전반사면(223c)에서 반사되어 선택적 투과면(223b)을 통해 투과되어 나오는 광의 지름(Ho) 사이에는 다음과같은 관계식이 성립한다.Meanwhile, as shown in FIG. 7, when the refractive index of the reflective prism 223 is n, and the angle between the refractive surface 223a and the selective transmission surface 223b is θ, the reflective prism 223 The relationship between the diameter Hi of the light incident on the refracting surface 223a and the diameter Ho of the light reflected by the total reflection surface 223c and transmitted through the selective transmission surface 223b is established.
따라서, 상기 반사형 프리즘(223)의 굴절률(ｎ)과, 굴절면(223a)과 선택적 투과면(223b)이 이루는 사이각(θ)을 적절히 조절함으로써, 반사형 프리즘(223)에 입사되는 광의 지름(Hi)과 반사 및 투과되어 나오는 광의 지름(Ho)의 비를 조절할 수 있는 것이다.Accordingly, the diameter of the light incident on the reflective prism 223 is properly adjusted by adjusting the refractive index n of the reflective prism 223 and the angle θ formed between the refractive surface 223a and the selective transmission surface 223b. It is possible to adjust the ratio of (Hi) and the diameter (Ho) of the reflected and transmitted light.
이러한 원리를 이용하면, 송수광부(100)로부터 입사된 광이 직각으로 반사되어 대향렌즈(212) 측으로 조사되어야 한다는 조건을 만족시키는 전제하에서도, 반사수단의 높이를 감소시킬 수 있으므로, 궁극적으로 광집속부(200)의 두께를 줄일 수 있다.Using this principle, the height of the reflecting means can be reduced even under the premise of satisfying the condition that light incident from the light-receiving part 100 should be reflected at right angles and irradiated to the opposite lens 212 side. The thickness of the focusing part 200 may be reduced.
또한, 기본적으로 레이저 다이오드 칩(101)으로부터 조사되는 광은 레이저 광으로서 타원형 단면을 갖는 것인데, 굴절률(ｎ) 및 사이각(θ)을 적절히 조절한 구조의 반사형 프리즘(223)을 통과할 경우, 원형 단면의 광으로 변환되게 된다.In addition, the light irradiated from the laser diode chip 101 basically has an elliptical cross section as the laser light, and passes through the reflective prism 223 having a structure in which the refractive index (n) and the angle (θ) are properly adjusted. The light is converted into light having a circular cross section.
즉, 광집속부(200)에 상기와 같은 구조의 반사형 프리즘(223)이 장착될 경우, 광정형(beam shaping)의 효과도 부수적으로 얻을 수 있는 것이다.That is, when the reflective prism 223 having the structure described above is mounted on the light focusing unit 200, the effect of beam shaping may be additionally obtained.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치에 있어서, 그 체적 및 중량을 감소시키기 위해서는 광학계를 구성하는 모든 요소는 매우 작은 소자(칩)의 형태로 박판(110,221) 위에 장착되는 구조를 취하는 것이 바람직하다.As described above, in the near field optical recording and reproducing apparatus according to the present invention, in order to reduce its volume and weight, all the elements constituting the optical system are mounted on the thin plates 110 and 221 in the form of very small elements (chips). It is desirable to take
여기서, 박판(110,221)은 금속소재 등에 의해 형성할 수도 있으나, 실리콘웨이퍼(silicon wafer)를 사용하는 것이 프린팅에 의한 회로의 형성 및 소자의 위치선정을 위한 홈이나 관통공 등의 가공성 측면에서 보다 바람직하다.Here, the thin plates 110 and 221 may be formed of a metal material, but silicon wafers are more preferable in terms of processability such as grooves or through holes for forming circuits by printing and positioning elements. Do.
따라서, 실리콘 웨이퍼 표면에 회로의 프린팅을 실시하고, 광학소자의 위치선정을 위한 홈을 형성한 후, 도시된 바와 같이 광학소자를 결합시킴으로써, 간단한 공정에 의해 초소형 초경량의 광학계를 구비한 송수광부 및 광집속부를 형성할 수 있는 것이다.Therefore, the circuit is printed on the surface of the silicon wafer, the groove for forming the position of the optical element is formed, and then the optical elements are combined as shown in the drawing, so that the light-receiving unit having the ultra-compact and ultra-light optical system can be made by a simple process; It is possible to form a light focusing part.
이하, 본 발명에 의한 근접장 광기록재생장치의 작용에 관하여 설명한다.The operation of the near field optical recording and reproducing apparatus according to the present invention will be described below.
레이저 다이오드 칩(101)에서 조사된 광은 빔 스프리터(102)의 분해면(1021)에서 반사되어, 시준렌즈(103)를 투과하면서 평행광으로 변환되고, 반사형 정형 프리즘(223)에 의해 정형 및 반사되어 관통공(222)을 통해 슬라이더(220) 측을 향하게 된다.The light irradiated from the laser diode chip 101 is reflected by the disassembled surface 1021 of the beam splitter 102, is converted into parallel light while passing through the collimating lens 103, and is shaped by the reflective shaping prism 223. And it is reflected through the through hole 222 is toward the slider 220 side.
관통공(222)의 하측에 위치하도록, 진동완충부재(230)의 단부에 형성된 슬라이더(220)에 장착된 대물렌즈(211) 및 대향렌즈(212)에 의해 집광된 광은 디스크 (10)에 신호를 재생 또는 기록한 후, 다시 대향렌즈(212), 대물렌즈(211), 반사형 정형 프리즘(223)의 경로를 지나 시준렌즈(103)를 투과하면서 집광된다.Light condensed by the objective lens 211 and the opposing lens 212 mounted on the slider 220 formed at the end of the vibration buffer member 230 to be positioned below the through hole 222 is transferred to the disk 10. After reproducing or recording the signal, the light is collected while passing through the path of the opposing lens 212, the objective lens 211, and the reflective shaping prism 223, and passing through the collimating lens 103.
이러한 광은 빔 스프리터(102)의 분해면(1021)을 그대로 직진에 의해 투과하여, 웨이브 플레이트(104)를 투과하면서 편광의 편향 양상의 변형을 일으키고, 라이트 앵글 프리즘(105)에 의해 반사되어, 포토 다이오드 아이.씨.(106)에 신호를 전달한다.Such light is transmitted straight through the decomposition surface 1021 of the beam splitter 102 as it is, causing the deformation of the deflection aspect of polarization while passing through the wave plate 104, and is reflected by the light angle prism 105, The photodiode IC transmits a signal to 106.
본 발명은 광오차의 발생가능성을 감소시키면서도, 스윙암의 구동속도 및 정밀도에 영향을 미치지 않는, 보다 진일보한 구조의 근접장 광기록재생장치를 제공한다.The present invention provides a near field optical recording / reproducing apparatus having a more advanced structure, while reducing the possibility of optical error, but not affecting the driving speed and precision of the swing arm.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |