KR100525229B1 - Ｄｖｄ/ｃｄ 호환형의 광픽업용 대물렌즈 - Google Patents

Ｄｖｄ/ｃｄ 호환형의 광픽업용 대물렌즈 Download PDF

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Abstract

본 발명은 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 광저장매체에서 광디스크의 두께 차이로 인해 발생되는 수차를 최소화하면서 광효율을 개선할 수 있도록 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 투명기판의 두께가 다른 복수종의 광기록매체별로 다른 파장의 광빔이 입사되고, 상기 광기록 매체의 상기 투명기판에 설치된 정보 기록면에 상기 광빔을 굴절 작용에 의하여 집광시키는 양의 파워를 가지며, 전표면에 회절격자를 구비하고 있는 비구면의 제1 렌즈면; 및 상기 광기록 매체의 상기 투명기판에 설치된 정보 기록면에 상기 광빔을 굴절 작용에 의하여 집광시키는 부의 파워를 가지고 있는 비구면의 제2 렌즈면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈가 제공된다.

Description

ＤＶＤ/ＣＤ 호환형의 광픽업용 대물렌즈{Objective lens of optical pick up for the interchange of DVD/CD}
본 발명은 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈에 관한 것으로서, 특히 서로 다른 광저장매체에서 광디스크의 두께 차이로 인해 발생되는 수차를 최소화하면서 광효율을 개선할 수 있도록 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈에 관한 것이다.
정보의 기록매체로서, 기록매체에 대하여 기록재생용의 헤드를 접촉시키지 않고 정보의 기록재생을 가능하게 하고, 게다가 기록밀도의 향상을 도모한 기록매채로서 광디스크가 이용되고 있다.
이러한 종류의 광디스크에 기록된 정보는, 광디스크에 기록재생용 헤드로서의 광픽업에서 출사되는 레이저광을 광디스크의 신호기록층에 조사하고, 이 신호기록층에서 반사된 레이저광을 광픽업에 설치한 광검출기에 의해 검출함으로써 독출이 행해져서 재생된다.
정보의 기록재생을 가능하게 한 광디스크로서, 예를 들면 레이저광의 조사에 의해 결정화의 상태와 비결정의 상태를 반복하는 상변화형의 기록층을 이용한 것이 있다.
이러한 종류의 광디스크로의 정보의 기록은, 기록해야 할 정보신호에 따라서 변조된 레이저광을 신호기록층에 조사함으로써 행해진다.
정보의 기록재생을 가능하게 한 상변화형의 기록층을 이용한 광디스크로서, DVD(Digital Video Disk 또는 Digital Versatile Disk)가 있다. DVD는, 널리 이용되고 있는 광디스크인 CD(Compact Disk)에 대해, 기록밀도가 극히 향상되어 있다. CD는, 기록트랙의 트랙피치를 1.6㎛로 하는데 대해, DVD는 기록트랙의 트랙피치를 0.74㎛로하여, 고기록 밀도화를 실현하고 있다.
고기록밀도 정보의 기입을 가능하게 한 광디스크에 대해 레이저광을 조사하여 정보를 기록하기 위해서는, 광디스크의 신호기록층 상에 더욱 작은 빔스폿을 형성할 필요가 있다.
레이저광의 스폿경은, 레이저광의 설계파장에 비례하고, 레이저광을 집광하는 대물렌즈의 개구수(NA)에 반비례하기 때문에, 광디스크의 고기록 밀도화를 도모하기 위해서는, 대물렌즈의 고개구수화와 레이저광의 단파장화가 필요하게 된다.
한편, DVDP와, DVD-ROM은 고밀도 기록/재생이 가능한 장치로 영상/음향분야에서 주목받고 있다. 이 DVDP에 채용되는 광픽업장치는 그 호환성을 위하여 기록매체로 디지털 비디오 디스크(DVD) 뿐만 아니라 콤팩트 디스크(CD), CD-R(Recordable), CD-I, CD-G 등의 CD 패밀리를 채용하는 경우에도 정보의 기록 및/또는 재생이 가능하여야 한다.
그러나, DVD의 두께는 기구적인 디스크 기울기 허용오차와 대물렌즈 개구수 등으로 인하여 CD 패밀리의 두께와 다른 규격으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리의 두께가 1.2mm인 반면 DVD는 0.6mm이다. 이와 같이, CD 패밀리와 DVD의 두께가 서로 다름으로 DVD용 광픽업장치를 CD 패밀리에 적용한 경우 두께 차이에 의한 구면수차가 발생된다. 이 구면수차에 의하여 정보신호의 기록에 필요한 충분한 광강도를 얻지 못하거나 재생시의 신호가 열화되는 문제가 발생된다.
또한, 재생 광원의 파장에 있어서도 DVD는 CD패밀리와 다른 파장영역으로 표준화되었다. 즉, 기존 CD 패밀리용 재생 광원 파장이 대략 780nm인 반면, DVD는 그 재생 광원 파장이 대략 650nm이다.
이와 같은 표준화의 차이점에 의해 통상의 CDP로는 DVD에 기록된 정보의 재생이 불가능하므로, DVD용 광픽업장치의 개발이 요구된다. 이때, DVD용 광픽업장치는 기존의 CD패밀리도 호환 채용하여야 한다.
종래부터 CD나 DVD 등의 종류가 다른 광디스크를 함께 재생할 수 있도록 한 둥근 띠형상 광디스크장치가 제안되고 있다.
CD나 DVD 등(이하, 이들을 정리하여 광디스크라 함)은 어느 것이나 투명한 기판이 사용되고, 이 투명기판의 한쪽 면에 정보기록면이 설치되어 있다. 그리고 광디스크는 투명기판을 2매, 이들 정보기록면을 마주 보도록 맞붙인 구성을 이루거나, 또는 이와 같은 투명기판을 투명한 보호기판과, 투명기판의 정보기록면이 보호기판과 마주 보도록 하여 맞붙인 구성을 하고 있다.
이와 같은 구성의 광디스크에 기억된 정보신호를 재생하는 경우에는, 광디스크장치에 의하여 광원으로부터의 레이저빔을 광디스크의 정보기록면에 투명기판을 거쳐 집광시킬 필요가 있다.
레이저빔의 파장은 뒤에 설명하는 바와 같이 CD에 있어서 사용되는 경우와 DVD에 있어서 사용되는 경우에서는 다르다. 레이저빔을 집광시키기 위하여 광디스크장치에서는 대물렌즈가 사용되고 있다.
여기서 CD에 있어서 사용되는 투명기판의 두께는 1.2mm 인 데 대하여, DVD에 있어서 사용되는 투명기판의 두께는 0.6mm 이고, 광디스크의 종류(레이저빔의 파장의 차이)에 따라 정보기록면이 설치되어 있는 투명기판의 두께가 다르다.
종류가 다른 광디스크를 재생하는 광디스크장치에서는, 광디스크의 종류에 따라 투명기판의 두께가 다르더라도 레이저빔을 정보기록면에 집광시킬 필요가 있다.
또 최근 제안되고 있는 새로운 광디스크장치는, 정보의 재생을 위하여 파장 400nm 정도의 청색 레이저를 사용하는 것이 제안되고 있다. 따라서 광디스크장치에서는, 하위호환을 위하여 CD 및 현행의 DVD에 더하여 그와 같은 새로운 광디스크도 동시에 이용할 수 있는 것이 기대되고 있다.
이와 같은 둥근 띠형상 광디스크장치로서는, 픽업에 광디스크의 종류별로 대물렌즈를 설치하여 사용하는 광디스크의 종류에 따라 대물렌즈를 교환하거나, 광디스크의 종류별로 픽업을 설치하여 사용하는 광디스크의 종류에 따라 픽업을 교환하거나 하는 것이 생각된다.
그러나 비용면이나 장치의 소형화를 실현하기 위해서는 대물렌즈로서 광디스크의 어느 것의 종류에도 동일한 렌즈를 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 대물렌즈의 하나의 대표예로서, 일본국 특개평9-145995호 공보에 기재된 것이 있다. 이 문헌에 기재된 대물렌즈는, 반경방향으로 3 이상의 둥근 띠형상 렌즈면으로 구분되어 하나 걸러 둥근 띠형상 렌즈면과 다른 하나 컬러의 둥근 띠형상 렌즈면과는 굴절률을 다르게 하고 있다.
그리고 동일한 파장의 레이저빔에 대하여 하나 컬러의 둥근 띠형상 렌즈면이, 예를 들면 얇은 투명기판(0.6mm)의 광디스크(DVD)의 정보기록면에 레이저빔을 집광시키고, 다른 하나 컬러의 둥근 띠형상 렌즈면이, 예를 들면 두꺼운 투명기판(1.2mm)의 광디스크(CD)의 정보기록면에 레이저빔을 집광시킨다.
또 다른 대표예로서, 일본국 특개2000-81566호 공보(미국특허6118594호 공보)에 기재된 것이 있다. 이 문헌에는 얇은 투명기판의 DVD에 대해서는 단파장 (635nm 또는 650nm)의 레이저빔을 사용하고, 두꺼운 투명기판의 CD에 대해서는 장파장(780nm)의 레이저빔을 사용하는 광디스크장치가 개시되어 있다. 이 광디스크장치는 이들 레이저빔에 공통으로 사용되는 대물렌즈를 가지고 있다.
그리고 이 대물렌즈는 양(+)의 파워를 가지는 굴절렌즈의 한쪽 면에 둥근 띠형상의 미세한 단차가 치밀하게 설치되어 이루어지는 회절 렌즈구조가 형성된 것이다. 이와 같은 회절 렌즈구조는 얇은 투명기판의 DVD에 대하여 단파장의 레이저빔의 회절광을, 두꺼운 투명기판의 CD에 대하여 장파장의 레이저빔의 회절광을 정보기록면에 집광하도록 설계되어 있다.
그리고 어느 회절광도 동일 차수의 회절광을 정보기록면에 집광하도록 설계되어 있다. 또한 DVD에 대하여 단파장의 레이저빔을 사용하는 것은, CD에 비하여 DVD의 기록밀도는 높고, 이 때문에 빔스폿을 작게 스로틀할 필요가 있기 때문이다. 잘 알려진 바와 같이, 광 스폿의 크기는 파장에 비례하고, 개구수(NA)에 반비례한다.
렌즈면에 둥근 띠형상 위상 시프터를 설치한 둥근 띠 위상 보정 렌즈방식의 대물렌즈도 제안되고 있다(일본국 특개2001-51192호 공보). 이 대물렌즈에서는 먼저 DVD에 사용하는 파장(λ1)이 640nm의 레이저빔에 의한 파면수차를 없애도록 한 렌즈면을 기준으로 한다. 또한 이 대물렌즈에서는 반경방향으로 복수의 둥근 띠형상의 굴절면으로 구분하고, 이들 굴절면을 각각 이 기준 렌즈면으로부터 소정의 단차(렌즈중심으로부터 i번째의 단차를 di라 한다)를 가지고 형성한다. 이와 같은 단차(di)에 의하여 각각의 굴절면에 의하여 DVD의 레이저빔이 기준 렌즈면에 대하여 이 파장(λ1)의 정수(mi)배만큼 위상 이동함으로써 CD계의 파면수차를 저감하는 것이다.
상기 어느 것의 종래예에서도 DVD, CD 모두 공통의 대물렌즈를 사용할 수 있기 때문에, 대물렌즈를 포함하여 DVD, CD 별로 사용부재를 교환하기 위한 수단 등이 불필요하게 되어 비용면이나 구성의 간략화의 점에서 유리하게 된다.
그러나 일본국 특개평9-145995호 공보에서는 DVD, CD 별로 대물렌즈에서의 이용하는 둥근 띠형상 렌즈면이 다르기 때문에, 입사 레이저빔에 대하여 무효가 되는 부분이 많아 광이용 효율이 현저하게 낮다는 문제가 있다.
또 일본국 특개2000-81566호 공보(미국특허6118594호 공보)에서는, 회절렌즈구조에 의한 회절광을 이용하고 있기 때문에, 다른 파장의 각각에 대한 회절효율을 동시에 100%로 할 수는 없다는 문제가 있다.
또한 이 회절렌즈에서는 DVD에 사용하는 단파장(635nm 또는 650nm)의 레이저빔과 CD에 사용하는 장파장(780nm)의 레이저빔에 대하여, 이들의 대략 중간의 파장으로 회절효율이 100%가 되도록 하여, 사용한 레이저빔에 대하여 회절효율이 균형을 이루도록 하고 있다.
또 렌즈면에 회절렌즈구조를 설치하기 위하여 미소한 단차가 필요하게 되나, 제조상의 오차의 영향을 받기 쉽고, 회절구조가 설계부터 어긋난 경우, 회절효율의 열화를 초래하게 된다.
이와 같이 회절효율의 열화나 애당초 회절효율이 100%에 도달하지 않는다는 것은 입사광의 전부를 광디스크의 투명기판에 설치된 정보기록면에 집광할 수는 없음을 의미하고 있어, 이것이 광량 손실이 된다.
또한 일본국 특개2001-51192호 공보에 개시된 둥근 띠 위상 보정 렌즈방식에서는, 광이용 효율은 높으나, DVD의 레이저빔에 대하여 파면수차를 없애도록 설계한 렌즈면을 기준면으로 하고, 이것보다 CD의 레이저빔에 대한 파면수차를 저감하도록 이 기준면으로부터 DVD의 레이저빔의 파장(λ1)의 정수(mi)배의 단차(di )만큼 움푹 패이게 하여 굴절면으로 하고 있다. 그러나 원래부터 DVD를 기준으로 하여 단지 단차를 설치하는 것만으로는 CD의 레이저빔에 대하여 파면수차를 충분히 저감할 수 없다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 서로 다른 광저장매체에서 광디스크의 두께 차이로 인해 발생되는 수차를 최소화하면서 광효율을 개선할 수 있도록 하는 DVD/CD 호환형 광픽업용 대물렌즈를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명기판의 두께가 다른 복수종의 광기록매체별로 다른 파장의 광빔이 입사되고, 상기 광기록 매체의 상기 투명기판에 설치된 정보 기록면에 상기 광빔을 굴절 작용에 의하여 집광시키는 양의 파워를 가지며, 전표면에 회절격자를 구비하고 있는 비구면의 제1 렌즈면; 및 상기 광기록 매체의 상기 투명기판에 설치된 정보 기록면에 상기 광빔을 굴절 작용에 의하여 집광시키는 부의 파워를 가지고 있는 비구면의 제2 렌즈면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이제, 도 1 이하의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용되는 호환형 광픽업장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 2파장 광원(10)은 서로 다른 파장 즉, DVD계열의 650nm과 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 2개의 광 빔을 발생시키고, 상기 2파장 광원으로부터 발생된 DVD/CD 계열의 광 빔은 트래킹/포커싱 제어를 위하여 상기 광 빔을 회절시켜 3 빔으로 분리하는 파장 선택형 회절 격자(20)로 입사된다.
이때, 파장 선택형 회절격자(20)에 의거하여 3개의 빔으로 분리된 광 빔이 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 광 빔인 경우, 상기 분리된 광 빔은 광축 교정용 홀로그램(30)을 사용하여 해당 광 빔에 대한 광축을 일치시켜 광축 어긋남에 의거하여 후술하는 대물렌즈(80)에서 발생하는 코마수차의 보정을 거친 후 광 스플리터(50)로 입사된다.
그러나, 상기 파장 선택형 회절격자(20)에 의거하여 3개의 빔으로 분리된 광 빔이 DVD계열의 650nm의 파장을 갖는 광 빔인 경우, 상기 분리된 광 빔은 후술하는 대물렌즈(80)에서의 코마수차가 발생하지 않기 때문에 보정 없이 광 스플리터로 (50)입사된다.
이후, 광 스플리터(50)에 의해 분기된 광 빔은 미러(mirror)(60)에 의거하여 90도 방향으로 전반사되어 콜리메이팅 렌즈(70)로 입사되어 평면 파형의 광 빔으로 변형된 후, 대물렌즈(80)를 통하여 데이터가 저장된 광 디스크(100)의 피트(pit)에 집속된다.
여기서, 엑츄에이터(90)는 외부의 제어 신호에 의거하여 상기 대물렌즈(80)에 대한 포커싱/트래킹 제어를 수행하는 역할을 한다.
이때, 광 디스크(100)로부터 반사된 광 빔은 빔 스플리터(50)에 의하여 후술하는 광 검출기(130)가 위치하는 방향으로 분기된 후, 광 빔에 대한 포커스 에러 검출을 위한 비점수차를 발생시켜 후술하는 광 검출기에 대한 초점 제어를 수행하는 센서 렌즈(120)를 통하여 소정의 PDIC 패턴을 갖는 광 검출기에 인가된다.
여기서, 상기 광 빔이 CD계열의 780nm의 파장을 갖는 광 빔인 경우, 상기 광 빔의 스폿(SPOT)을 상기 광 검출기(130)의 PDIC패턴에 정확하게 일치시키기 위하여 CD 검출용 회절격자(110)를 사용하여 일정한 각도로 회절시킨다.
상술한 바와 같이, 광원(10)으로부터 출사한 광 빔이 광 디스크(100)에 의해 반사되어 광 검출기(130)로 입사되는 경우, 상기 광 검출기(130)는 상기 광 빔 신호를 전기 신호로 변환하여 광 디스크(100)에 데이터를 기록하거나 또는 광 디스크(100)에 기록된 데이터의 재생을 수행한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광픽업용 대물렌즈의 정면도이다.
도 2를 참조하여 대물렌즈의 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 광원측으로부터 정의 굴절률을 가지는 비구면의 제 1 렌즈면(210)과, 부의 굴절률을 가지는 제 2 렌즈면(211)으로 구성되어 있으며, 제1 렌즈면(210)에는 광디스크의 두께 차이로 인해 발생되는 수차를 최소화하면 광효율을 개선할 수 있도록 톱날형의 회절격자가 구비되어 있다.
비구면의 정의는 대물렌즈의 제1 렌즈면(210)의 sag량(Z)이 광축으로부터의 높이(h)의 파라미터로 하여 이하의 (수학식1)로 표현된다.
여기에서, i는 면번호, 즉 광원에서 세어서 i번째의 면이고, ri 은 제 i면의 곡률반경, k는 원추정수이고 h는 광축에서 렌즈면까지의 거리이며 A(=A4),B(=A6),C(=A8)...J(=A20)는 각각 4차, 6차, 8차...20차의 비구면계수이다.
그리고, 회절형 렌즈에서 광위상차(Φ(h))는 다음 (수학식2)의 위상함수에 의해 정해진다.
여기에서 h는 광축에서 렌즈면까지의 거리이며 C1, C2, C3...은 각각 2차, 4차, 6차의 회절 계수이며, λ는 파장이다.
여기에서 중심두께는 2.20mm이고 655nm에서는 굴절율이 1.54065이고, 785nm에서는 굴절율이 1.53713이며, Blaze Wavelength는 715nm이다. h가 0~1.6mm인 구간에서는 C1은 0, C2는 -1.731035, C3는 -0.139774 이다.
이때 k는 -5.66134E-01, A6은 -6.33910E-04, A8은 3.79512E-05, A10은 1.58394E-05, A12는 -1.08464E-05, A14는 1.00884E-06의 값을 갖는다.
그리고, h가 1.6~2.0mm인 구간에서는 C1은 -6.993007, C2는 -0.097902, C3는 -0.001399 이다.
이때 k는 -9.31672E-01, A4는 6.80832E-03, A6은 -1.55240E-04, A8은 2.05226E-04, A10은 -5.13685E-05, A12는 1.28641E-06, A14는 3.13362E-07의 값을 갖는다.
한편, 제2 렌즈면(211)은 r2가 -8.125557의 값을 가지며 k는 -104.216960, A4는 -0.1317125E-02, A6은 0.167540E-02, A8은 -0.6788669E-03, A10은 -0.4133680E-04, A12는 0.5953331E-04, A14는 -0.778703E-05의 값을 갖는다.
또, 대물렌즈는 f를 대물렌즈의 유효초점거리라고 하고, Sr을 대물렌즈의 마지막 면에서 광축을 통과하는 광선이 렌즈면과 만나는 지점에서 위쪽을 통과하는 유효광선이 렌즈면과 만나는 지점까지의 광축에서의 거리하고 할 때 다음 (수학식3)를 만족하여야 한다.
또한, 대물렌즈는 f를 대물렌즈의 유효초점거리라고 하고, t를 대물렌즈의 앞면과 뒷면의 광축에서의 간격이라 할 때 다음 (수학식 4)를 만족하여야 한다.
한편, 제1 렌즈면(210)에는 톱날형의 회절격자가 형성되어 있는데 도 2의 정면도를 참조하면 제1 렌즈면(111)의 전면에 구비되어 있음을 알 수 있다.
이때, 제1 렌즈의 회절격자의 위상분포 Φ(h)은 (수학식 2)에 나타내는 것같이 우수차만의 수학식으로 정의된다.
결국, 굴절률(n)의 매질중의 광로와 공기중의 광로와의 사이에 생기는 광로차는 (n-1)로 주어지므로 회절렌즈의 각 륜대(엘레멘트)의 단차(d)는 설계파장을 λnm로 하였을 때, 다음 (수학식 5)로 주어진다.
혹은, 그 정수배가 된다. 본 발명에서는 파장을 655nm와 785nm의 중간 파장인 715nm의 파장을 사용한다.
한편, 본 발명에 따른 서로 다른 광저장매체에서 광디스크의 두께 차이로 인해 발생되는 수차를 극소화시킴으로서 성능을 크게 개선하였고, 또한 광효율을 개선하였으며, 온도변화에 따른 성능 저하를 최소화하였는데, (표 1)은 이러한 결과를 보여주고 있다.
Annular Type Partial Diffractive Type Full Diffractive Type
DVD 광효율 : 74 DVD 광효율 : 97 DVD 광효율 : 100
CD 광효율 : 56 CD 광효율 : 70 CD 광효율 : 100
여기에서는 각각의 타입에서의 광효율을 비교하기 위해 본 발명의 Full Diffractive Type을 100으로 했을 때의 결과를 보여주고 있는데 본 발명의 효과가 현저함을 알 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 서로 다른 광저장매체에서 광디스크의 두께 차이로 인해 발생되는 수차를 극소화시킴으로서 성능을 크게 개선한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 광효율을 개선하였으며 온도변화에 따른 성능 저하를 최소화하는 효과가 있다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 호환형의 광픽업장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 대물렌즈의 정면도/측면도를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 광원 20 : 파장 선택형 회절 격자
30 : 광축 교정용 홀로그램 50 : 광 스플리터
60 : 미러 70 : 콜리메이팅 렌즈
80 : 대물렌즈 90 : 엑추에이터
100 : 광 디스크 110 : 회절격자
120 : 센서 렌즈 130 : 광 검출기
210 : 제1 렌즈면 211 : 제2 렌즈면

Claims (8)

  1. 투명기판의 두께가 다른 복수종의 광기록매체별로 다른 파장의 광빔이 입사되고, 상기 광기록 매체의 상기 투명기판에 설치된 정보 기록면에 상기 광빔을 굴절 작용에 의하여 집광시키는 양의 파워를 가지며, 전표면에 회절격자를 구비하고 있고 다음 (수학식)을 만족하는 비구면의 제1 렌즈면; 및
    상기 광기록 매체의 상기 투명기판에 설치된 정보 기록면에 상기 광빔을 굴절 작용에 의하여 집광시키는 부의 파워를 가지고 있는 비구면의 제2 렌즈면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
    (수학식)
    (여기에서, f를 대물렌즈의 유효초점거리라고 하고, Sr을 대물렌즈의 마지막 면에서 광축을 통과하는 광선이 렌즈면과 만나는 지점에서 위쪽을 통과하는 유효광선이 렌즈면과 만나는 지점까지의 광축에서의 거리이다)
  2. 제 1 항에 있어서,
    f를 대물렌즈의 유효초점거리하고 하고, t를 대물렌즈의 앞면과 뒷면의 광축에서의 간격이라 할 때 다음 (수학식)을 만족하는 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
    (수학식)
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈면의 전표면에 구비된 회절격자는 톱날형의 회절격자인 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈면의 톱날형의 회절격자의 각 륜대의 단차는,
    굴절률을 n이라하고 회절렌즈의 각 륜대의 단차를 d라하며, 설계파장을 λ nm로 하였을 때, 다음 (수학식)으로 주어지는 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
    (수학식)
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈면의 계단형 회절격자의 깊이를 산출하는데 있어서 파장(λnm)는 655nm와 785nm의 중간 파장인 715nm의 파장을 사용하는 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈면과 제2 렌즈면의 광축에 따른 두께가 2.20mm이상인 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 렌즈면과 제2 렌즈면의 비구면은 다음 수학식들을 만족하는 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
    (수학식)
    (여기에서, i는 면번호, 즉 광원에서 세어서 i번째의 면이고, ri 은 제 i면의 곡률반경, k는 원추정수이고 h는 광축에서 렌즈면까지의 거리이며 A,B,C...J는 각각 4차, 6차, 8차...20차의 비구면계수이다)
    (수학식)
    (여기에서 Φ(h)는 광위상차를 나타내며 h는 광축에서 렌즈면까지의 거리이며 C1, C2, C3...은 각각 2차, 4차, 6차의 회절 계수이며, λ는 파장이다)
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중심두께는 2.20mm이고 655nm에서는 굴절율이 1.54065이고, 785nm에서는 굴절율이 1.53713이며, Blaze Wavelength는 715nm이며,
    상기 제1 렌즈면의 h가 0~1.6mm인 구간에서는 C1은 0, C2는 -1.731035, C3는 -0.139774 이고, k는 -5.66134E-01, B는 -6.33910E-04, C는 3.79512E-05, D는 1.58394E-05, E는 -1.08464E-05, F는 1.00884E-06의 값을 갖으며,
    h가 1.6~2.0mm인 구간에서는 C1은 -6.993007, C2는 -0.097902, C3는 -0.001399 이고, k는 -9.31672E-01, A는 6.80832E-03, B는 -1.55240E-04, C는 2.05226E-04, D는 -5.13685E-05, E는 1.28641E-06, F는 3.13362E-07의 값을 갖으며,
    상기 제2 렌즈면은 r2가 -8.125557의 값을 가지며 k는 -104.216960, A는 -0.1317125E-02, B는 0.167540E-02, C는 -0.6788669E-03, D는 -0.4133680E-04, E는 0.5953331E-04, F는 -0.778703E-05의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 DVD/CD 호환형의 광픽업용 대물렌즈.
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