KR100946229B1 - 일부가 플라스틱이며 높은 엔.에이.를 갖는 대물계를구비한 주사장치 - Google Patents

일부가 플라스틱이며 높은 엔.에이.를 갖는 대물계를구비한 주사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100946229B1
KR100946229B1 KR1020027017522A KR20027017522A KR100946229B1 KR 100946229 B1 KR100946229 B1 KR 100946229B1 KR 1020027017522 A KR1020027017522 A KR 1020027017522A KR 20027017522 A KR20027017522 A KR 20027017522A KR 100946229 B1 KR100946229 B1 KR 100946229B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
objective system
lenses
radiation beam
magnification
Prior art date
Application number
KR1020027017522A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030013457A (ko
Inventor
헨드릭스베르나르두스에이치.더블유.
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20030013457A publication Critical patent/KR20030013457A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100946229B1 publication Critical patent/KR100946229B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B7/1374—Objective lenses
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1372—Lenses
    • G11B2007/13727—Compound lenses, i.e. two or more lenses co-operating to perform a function, e.g. compound objective lens including a solid immersion lens, positive and negative lenses either bonded together or with adjustable spacing

Abstract

광 기록매체(102)의 정보층(104)을 주사하는 광학주사장치는, 방사빔(108)을 발생하는 방사원(110)과, 방사빔의 정보층 상에 수속시키는 고-NA 대물계(118)를 구비한다. 이 대물계는 제 1 렌즈(116)와 제 2 렌즈(117)를 구비한다. 제 1 렌즈는 유리 몸체를 구비하고 제 2 렌즈는 플라스틱으로 제조된다. 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 부호가 서로 다르므로, 전체적으로 대물계의 구면수차의 온도 의존성을 줄일 수 있다.
주사장치, 대물계, 유리 몸체, 플라스틱, 구면수차

Description

일부가 플라스틱이며 높은 엔.에이.를 갖는 대물계를 구비한 주사장치{SCANNING DEVICE INCLUDING A PARTLY PLASTIC HIGH-NA OBJECTIVE SYSTEM}
본 발명은, 광 기록매체를 주사하는 광학주사장치와, 이와 같은 주사장치에 사용되는 광학계와, 이러한 광학계를 제조하는 방법에 관한 것이다.
광학기록에 있어서는, 광 기록매체 상의 더 높은 정보밀도는 정보를 주사하기 위한 더 작은 방사선 스폿을 수반해야만 한다. 더 작은 스폿은, 기록매체 상에 주사장치의 방사빔의 초점을 맞추는데 사용되는 대물계의 더 높은 개구수(NA)에 의해 실현될 수 있다. 예를 들면, 소위 디지털 비디오 레코더(DVR)에서 사용되는 고(high)-NA 대물계의 일례는, 원통형 마운트 내부에 장착된 2개의 평면-비구면 렌즈를 구비한다. 이들 2개의 렌즈는 소위 유리-2P 공정에 의해 제조된다. 대물계는, 쉽게 조립될 수 있으며, 2개의 렌즈의 중심 어긋남에 영향을 미치지 않으면서 틸트 정렬과 렌즈간 거리의 조정을 허용할 수 있다(참조: 특허출원: WO EP01/02156(PHNL000132) 및 WO EP 01/02348(PHNL000269). 방사원에 마주하는 제 1 렌즈는 소위 DVD 및 CD-RW 주사장치에서 사용되는 단일렌즈 대물계에 대해 제조된 종래의 렌즈와 유사한 크기를 갖는다. 기록매체를 향하는 제 2 렌즈는 훨씬 크기가 작다. 종래의 대물계의 문제점은, 유리-2P 공정을 사용한 제 2 렌즈의 제조가 어렵다는 것이다. 또 다른 문제점은, 3개의 부품인 2개의 렌즈와 한 개의 마운트를 1개의 대물계에 조립하는 비용이 비교적 많이 든다는 것이다.
본 발명의 목적은, 고-NA 대물계의 제조비용을 줄이는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 렌즈의 중심 어긋남에 영향을 미치지 않으면서 틸트 정렬과 용이한 렌즈 조립에 대한 가능성을 유지하는 것이다.
제 1 목적은, 본 발명에 따르면, 대물계의 제 1 렌즈가 유리 몸체를 구비하고, 제 2 렌즈가 플라스틱으로 제조되며, 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 부호가 서로 다를 때 달성된다. 제 1 렌즈는 예를 들면, 유리 몰딩 또는 유리-2P 공정에 의해, 통상적인 방법으로 제조될 수 있다. 제 2 렌즈는 비교적 저비용의 플라스틱 주입성형에 의해 제조될 수 있다.
플라스틱 부품의 사용에 의해 도입되는 문제점은 대물계의 온도 안정성으로, 이에 대한 요구사항은 개구수가 증가함에 따라 더욱 더 높아지고 있다. 본 발명은, 어느 정도는, 설계 온도로부터의 렌즈의 온도의 편차가 주된 수차 또는 렌즈의 기존의 구면수차의 변화로서 구면수차를 도입한다는 착상에 근거를 두고 있다. 구면수차를 조절하기 위해, 렌즈의 구면수차의 온도 의존성(즉, 온도에 대한 구면수차의 미분값)이 양의 값이 되거나 음의 값이 된다는 또 다른 착상이 사용된다. 즉, 대물계의 온도가 변할 때, 대물계의 렌즈들 중 한 개의 렌즈의 구면수차의 증가가 다른 렌즈의 구면수차의 감소를 수반한다. 2개의 렌즈들의 구면수차의 상쇄작용을 일으키는 변화는 대물렌즈의 구면수차의 온도 의존성을 전체적으로 보상한다.
이와 같은 보상은, 온도 변화에 비교적 민감한 0.65보다 높은 NA를 갖는 대물계에 특히 유리하다. 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 크기는, 30 도의 온도 변화에 의해 유도된 전체적인 대물계의 온도에 의존하는 구면수차가 보상 후에 바람직하게는 30mλ보다 작아, 렌즈가 많은 엄격한 응용분야에 적합하도록, 거의 동일하게 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 이점은, 온도보상이 주사장치에 추가적인 광학부품들을 필요로 하지 않으며, 제조상의 이유로 인해 이미 존재하는 대물렌즈의 2개의 렌즈에 통합될 수 있다는 것이다. 더구나, 대물계에서의 보상이 시준렌즈 등의 다른 광학부재에 의한 보상보다 바람직하다. 대물계의 온도는 대물계에 근접한 액추에이터의 가열에 의해 부분적으로 결정되기 때문에, 시준렌즈와 대물계의 온도는 동일할 필요가 없으므로, 시준렌즈에 의해 대물계의 정확하지 않은 온도 보상을 제공하게 된다. 이와 같은 문제는, 대물계의 렌즈들 그 자체가 온도 변화에 대해 서로 보상될 때에는 일어나지 않는다.
바람직한 실시예에 있어서는, 제 2 렌즈가 제 1 렌즈에 대한 마운트와 일체화되므로, 제 2 렌즈와 마운트가 한 개의 주입성형공정으로 제조될 수 있다. 비교적 작은 제 2 렌즈와 마운트의 일체화는 제 2 렌즈의 취급을 용이하게 한다. 마운트가 원통형을 갖는 경우에, 이와 같은 원통형 마운트에의 제 1 렌즈의 장착은 특허출원 WO EP01/02156에서 설명한 것과 동일하게 행해질 수 있다. 이와 같은 방법은, 제 1 렌즈의 유리 몸체(유리-2P 렌즈)가 유리 몸체의 반경보다 큰 두께를 갖는 경우에 가능하다(참조: WO EP01/02348). 그 결과, 제 2 렌즈가 주입성형기술에 의해 더 용이하게 제조될 수 있으며, 이들 2개의 렌즈가 유리-2P 제품일 때 3개 대신에 2개의 부품들만이 조립될 필요가 있기 때문에, 상당한 비용 절감이 달성된다. 이것은 본 발명의 제 2 렌즈를 제공한다.
렌즈에 의해 도입된 구면파면수차의 양의 온도 의존성이 렌즈의 크기의 함수라는 착상은, 그것의 구면수차의 온도 의존성에 원하는 부호를 부여하기 위해 렌즈의 배율을 변형시키는데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은, 광 기록매체의 정보층을 주사하는 광학주사장치로서, 방사빔을 발생하는 방사원과, 상기 방사빔을 평행 방사빔으로 변환하는 시준렌즈와, 상기 방사빔을 정보층 상에 수속시키고 제 1 및 제 2 렌즈를 포함하는 대물계를 포함하는 광학주사장치에 있어서, 본 발명에 따르면, 제 1 렌즈는 유리 몸체를 포함하고, 제 2 렌즈는 플라스틱으로 제조되며, 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 부호가 서로 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 시준렌즈로부터 평행 방사빔을 수속시키고, 파장 λ를 갖는 방사빔의 초점을 맞추기 위해 0.65보다 큰 개구수를 갖고, 유리로 제조된 제 1 렌즈와 플라스틱으로 제조된 제 2 렌즈를 포함하는 대물계의 제조방법에 있어서, 이 방법은, 상기 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 부호를 다르게 하고, 상기 제 1 및 제 2 렌즈의 온도 의존성의 크기를 동일하게 함으로써, 30K의 온도 변화에 대해 30mλ OPDrms보다 작은 구면수차의 온도 의존성을 갖도록 상기 대물계를 설계하는 단계와, 상기 설계에 따라 상기 제 1 및 제 2 렌즈를 제조하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 렌즈를 상기 대물계에 조립하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 다음의 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 더 상세히 설명한다:
도 1은 2개의 부품으로 구성된 대물렌즈를 나타낸 것이고,
도 2는 30K의 온도 상승으로 발생하는 대물계의 파면수차 OPDrms를 제 2 렌즈의 배율 β의 함수로 나타낸 것이며,
도 3, 도 4 및 도 5는, 제 2 렌즈가 PMMA, COC 및 PC로 각각 제조되었을 때, 대물계의 파면수차를 제 2 렌즈의 배율 β의 함수로 나타낸 것이고,
도 6은 대물계를 구비한 광 기록매체 주사장치를 나타낸 것이다.
도 1은 렌즈의 중심 어긋남에 영향을 미치지 않으면서 틸트 정렬과 용이한 렌즈 조립을 허용하는 본 발명에 따른 대물계의 일 실시예를 나타낸 것이다. 대물계는, 구형 렌즈 몸체의 절반보다 많은 부분을 둘러싸는 거의 구형의 렌즈 몸체를 포함하는 제 1 렌즈와, 플라스틱으로 제조된 제 2 렌즈와, 원통형 형태의 플라스틱 마운트를 구비한다. 제 1 렌즈의 광학적으로 유효한 직경은 제 2 렌즈보다 크다. 도면에 도시된 실시예의 제 1 렌즈는 유리 몸체(2)와 경화된 래커(lacquer)의 얇은 비구면 층(3)으로 제조된 유리-2P 렌즈(1)이다. 제 2 렌즈(4)는 동일한 플라스틱 재료의 원통형 마운트(5)에 일체화되어, 한 개의 구성 단위를 형성한다. 제 1 렌즈(1)의 구형 유리 몸체의 두께 d 및 반경 r은 d>r을 만족한다. 부재(6)는 조립된 제 1 렌즈, 마운트 및 제 2 렌즈의 형태를 갖는 대물계이다. 도면에서, 방사빔은 상부로부터 대물계로 들어가며, 벗어난 빔은 대물계 아래의 위치에 초점이 맞추어진다. 광 정보매체의 정보층은 출사빔에 의해 형성된 스폿에 의해 이 층을 주사하기 위해 이 위치에 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 대물계의 실시예는, 1.5mm의 입사동 직경, 기록매체측 개구수 NA=0.85, 405nm의 설계 파장, 0.15mm의 렌즈와 디스크 사이의 자유 작업거리(free working distance: FWD)와, 0.1mm의 두께를 갖는 PC로 제조된 기록매체의 투명층을 갖는다.
도 2는 제 2 렌즈의 온도가 변할 때 제 2 렌즈의 거동을 나타낸 것이다. 이 도면에는, 제 2 렌즈의 온도가 30K 만큼 증가할 때 전체 대물계의 파면수차의 변화가 도시되어 있다. 이 수차는 제 2 렌즈의 배율 β의 함수로 도시하였다. 제 2 렌즈의 배율을 변화시킬 때, 전체적인 대물계의 상형성 특성은 제 1 렌즈의 특성과 제 1 및 제 2 렌즈 사이의 거리의 대응하는 변화에 의해 유지된다. 파면수차는 광경로 차이의 공지된 제곱평균자승값(OPDrms)으로 주어진다. 도면에서 OPDrms의 음의 값은, 구면수차에 대한 제르니케(Zernike) 계수 A40이 음의 값인 것을 의미한다. 도면에 있어서 3개의 라인은 제 2 렌즈가 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA), 고리형 올레핀 공중합체(COC) 및 폴리카보네이트(PC)로 제조된 경우에 대한 수차의 거동을 나타낸 것이다. PMMA, COC 및 PC의 열적 특성은 표 1에 나타내었다. 무한 공역(β=0)을 갖는 렌즈에 대해서는 구면파면수차의 변화가 양의 값을 갖고 큰 값을 갖는다. 약 0.3보다 큰 배율 β에 대해서, 파면수차는 음의 값을 갖는다. 0.2<β<0.8에 대해, 온도 상승으로 인한 파면수차는 비교적 작다. 이것의 이유는, 배율이 호이겐스(Huygens) 불유(aplanatic) 조건(β∼1/n2, 이때 n은 제 2 렌즈의 굴절률)에 대응하는 배율과 곡률 조건(β∼1/n)의 곡률에 대응하는 배율에 의해 결정된 범위에 근접하기 때문이다. 유리-2P 렌즈는 플라스틱 렌즈보다 낮은 온도 의존성을 갖기 때문에, 고-NA 대물계 설계에 있어서 플라스틱 렌즈의 배율은 유리-2P 렌즈와 플라스틱 제 2 렌즈의 조합의 낮은 온도 의존성을 얻기 위해 범위 0.2<β<0.8에 속해야만 한다.
[표 1]
PMMA, COC 및 PC의 열적 특성
PMMA COC PC
n @405nm 1.5022 1.5499 1.6223
dn/dT[10-5/K] -12.5 -10.0 -10.8
선팽창계수[10-5/K] 70 70 70

본 발명은, 이하의 더욱 상세한 설명으로부터 알 수 있는 것과 같이, 유리-플라스틱 고-NA 대물계의 온도 공차가 광 기록을 위해 충분히 넓어지도록 한다.
DVR 주사장치에서 사용되는 대물계의 일 실시예는 무한 공역에서 동작하며, 제 1 렌즈는 주사계의 방사원을 향하고 제 2 렌즈는 기록매체를 향한다. 405nm의 파장을 갖는 평행광으로 변환된 방사빔이 0.1mm의 두께를 갖고 정보층 상에 배치된 PC(n=1.6223)의 투명층을 통해 광 기록매체의 정보층에 초점이 맞추어지는 것이 바람직하다. 입사동 직경은 3.0mm이고 대물계의 개구수 NA=0.85이다. 자유작업거리는 FWD=0.15mm이다. 대물계는, 플라스틱으로 제조된 평면-비구면 제 2 렌즈를 수반하는 평면-비구면 유리 2P 제 1 렌즈로 구성된다. 제 1 렌즈의 유리 몸체는 그것의 표면에 얇은 비구면 래커층을 갖고 디아크릴(Diacryl)(n=1.5987)로 제조된 FK5 쇼트(Schott) 유리(n=1.4989)로 형성된다. 제 1 렌즈의 광축 상의 두께는 2.3mm로 고 정된다. 이와 달리, 제 1 렌즈를 예를 들면 유리 성형을 사용하여 전체가 유리로 제조될 수도 있다. 대물계의 설계는, 필드(field) 공차, 2개의 렌즈의 중심 벗어남 공차, 허용된 공역 조정을 갖는 디스크 두께의 변화에 대한 공차와 온도 공차에 관한 요구사항에 근거한 메리트(merit) 함수를 사용하여 서로 다른 물질과 제 2 렌즈의 배율에 대해 최적화된다.
COC의 제 2 렌즈와 0.4의 배율 β를 갖는 대물계의 실시예는 다음과 같은 설계 파라미터를 갖는다. 제 1 렌즈는 방사원을 향하고 2.4mm의 곡률 반경 Rbase를 갖는 볼록면을 갖는다. 볼록면 위에 있는 래커층의 회전 대칭의 비구면 형태는 다음 식으로 주어진다:
Figure 112002042401614-pct00001
이때,
Figure 112002042401614-pct00002
이고, s는 광축에 있는 래커층의 두께로부터 래커층의 국부적 두께의 편차로서, 볼록면의 한 점 위의 표면에 대한 법선을 따른 밀리미터 단위로 측정된 편차이며, θ는 광축과 볼록면의 곡률 중심으로부터 볼록면 상의 상기 점까지의 반경 사이의 각도로 라디안으로 측정된 각도이고, ra는 밀리미터 단위로 측정된 볼록면의 반경이며, a2i는 θ의 2i승의 계수이다. 광축 상의 래커층의 두께는 0.015mm이다. 계수 a2내지 a16의 값은 각각 0.10705588, -0.225463763, 0.087850329, 0.079496556, -0.14937823, -0.21393161, -0.5056136 및 1.2663043이다. 볼록면에 대향하는 제 1 렌즈의 경계면은 무한 곡률 반경을 갖는다. 대물계의 제 2 렌즈는 COC로 제조되며, 광축 상에서 1.363mm의 두께와 제 1 렌즈까지 0.100mm의 거리를 갖는다. 제 1 렌즈를 향하는 제 2 렌즈의 볼록면은 다음 식으로 주어지는 회전 대칭의 비구면 형태를 갖는다:
Figure 112002042401614-pct00003
이때, z는 광축 방향으로 밀리미터 단위로 측정된 표면의 위치이고, r은 밀리미터 단위를 갖는 광축까지의 거리이며, b2i는 r의 2i승의 계수이다. 계수 b2 내지 b16 의 값은 각각 0.49982075, 0.12648361, -0.015903608, 0.27317405, -0.47765099, 0.39496049, -0.0085041 및 -0.10275875이다. 제 2 렌즈의 다른 측에 있는 경계면은 무한 곡률 반경을 갖는다.
대물계의 광학 특성의 온도 의존성을 분석할 때, 제 2 부재와 동일한 물질로 제조된 마운트의 확장을 고려하였다. 도 3, 도 4 및 도 5는, 제 2 렌즈가 제 2 렌즈부재의 배율 β의 함수로써, 제 2 렌즈가 각각 PMMA, COC 및 PC로 제조되었을 때, 대물계의 파면수차의 변화를 나타낸 것이다. 30mλ OPDrms를 수차에 대한 상한으로 잡으면, 온도에 의해 유도된 구면수차와 중심 벗어남 공차의 상승 효과로 인해 모든 경우에 대해 β는 0.5보다 작은 것이 바람직하다. PMMA의 경우에는, 필드 공차가 배율을 β>0.26으로 제한하는 한편, COC와 PC에 대해서는 제한이 발생하지 않는다.
작은 β에 대해서는 시스템의 광 출력의 대부분이 제 2 렌즈 내부에 존재하는 한편, 제 1 렌즈는 매우 작은 광 출력을 갖기 때문에, 제조를 쉽게 하기 위해, 제 2 렌즈 부재의 배율 β는 너무 작지 않아야만 한다. 그 결과, 배율 β는 0.3보다 커야만 한다. 이전의 문단에 기재된 상한과 결합되었을 때, 0.3 내지 0.5의 바람직한 범위가 얻어진다.
더구나, 이들 도면에는, 제 2 렌즈에 대한 플라스틱 물질로서 COC를 사용할 때 최상의 성능이 얻어지는 것으로 도시되어 있다. 이 경우에는, β가 0.35 내지 0.45의 범위에 있을 때, 바람직하게는 0.4와 거의 같을 때, 우수한 설계가 얻어진다.
상기한 실시예들은, 더 큰 배율을 갖는 렌즈보다 방사원에 더 근접한 더 작은 배율을 갖는 대물계 내부의 렌즈를 나타내었지만, 더 큰 배율을 갖는 렌즈가 더 작은 배율을 갖는 렌즈보다 방사원에 더 근접하여 배치될 수도 있다.
이 대물계는, 광학 기록 시스템의 주사장치, 예를 들면 소위 DVR 광학계에 사용될 수 있다.
도 6은 DVR 형태의 광 기록매체(102)를 주사하는 장치(101)를 나타낸 것이다. 기록매체는 투명층(103)을 구비하며, 이것의 일면에는 정보층(104)이 배치된다. 투명층의 반대측을 향하는 정보층의 면은 보호층(105)에 의해 외부의 영향으로부터 보호된다. 장치를 향하는 투명층의 면은 입사면(106)으로 불린다. 투명층(103)은 정보층에 기계적 지지를 제공함으로써 기록매체에 대한 기판으로서 의 역할을 한다. 이와 달리, 투명층은 정보층을 보호하는 기능만을 갖는 한편, 기계적 지지는 정보층의 다른 면에 있는 층, 예를 들면 보호층(105), 또는 다른 정보층과 정보층(104)에 연결된 투명층에 의해 주어질 수도 있다. 정보는 도면에 미도시된 거의 평행하거나, 동심원 또는 나선형의 트랙으로 배치된 광학적으로 검출가능한 마크들의 형태로 기록매체의 정보층(104)에 저장될 수 있다. 마크들은, 광학적으로 판독가능한 형태, 예를 들면 피트의 형태를 갖거나, 그거의 주변부와는 반사계수 또는 자화 방향을 갖는 영역의 형태, 또는 이들 형태의 조합을 가질 수 있다.
주사장치(101)는 방사빔(108)을 방출할 수 있는 방사원을 구비한다. 도면에 도시된 방사원은 반도체 레이저(110)를 구비한다. 빔 스플리터(113)는 시준렌즈(114)를 향해 광 경로 상에서 발산하는 방사빔(108)을 반사시키고, 이 시준렌즈는 발산 빔(108)을 평행 빔(115)으로 변환한다. 평행 빔(115)은 제 1 렌즈(116)에 입사된 후, 대물계(118)의 제 2 렌즈(117)에 입사된다. 대물계는, 2개 이상의 렌즈 및/또는 격자를 구비할 수 있다. 대물계(118)는 광축(119)을 갖는다. 대물계(118)는 빔(115)을 기록매체(102)의 입사면(106)에 입사되는 수속 빔(120)으로 변환한다. 대물계는, 투명층(103)의 두께를 통한 방사빔의 통과를 위해 적합화된 구면수차 교정을 갖는다. 수속 빔(120)은 정보층(104) 상에 스폿(121)을 형성한다. 정보층(104)에 의해 반사된 방사선은, 대물계(118)에 의해 거의 평행한 빔(123)으로 변환된 후 시준렌즈(114)에 의해 수속 빔(124)으로 변화되는 발산 빔을 형성한다. 빔 스플리터(113)는 검출계(125)를 향해 수속 빔(124)의 적어도 일부분을 투과시킴으로써 전방의 반사 빔을 분리시킨다. 검출계는 방사선을 포착하여 그것을 전기 출력신호(126)로 변환한다. 신호처리기(127)는 이들 출력신호를 다양한 다른 신호로 변환한다. 이들 신호 중 한 개는 정보신호(128)이며, 이 신호의 값은 정보층(140)으로부터 판독된 정보를 나타낸다. 정보신호는 오류정정용 정보처리부(129)에 의해 처리된다, 신호처리기(127)로부터 발생된 다른 신호는 초점 에러신호 및 래디얼 에러신호(130)이다. 초점 에러신호는 스폿(121)과 정보층(140)의 축방향 높이차를 나타낸다. 래디얼 에러신호는 스폿과 스폿이 뒤따르는 정보층 내부의 트랙의 중심 사이의 정보층(104)의 평면에서의 거리를 나타낸다. 초점 에러신호와 래디얼 에러신호는 서보회로(131)로 공급되며, 이 회로는 이들 신호를 초점 액추에이터와 래디얼 액추에이터 각각을 제어하기 위한 서보제어신호(132)로 변환한다. 액추에이터는 도면에 도시하지 않았다. 초점 액추에이터는 초점 방향(133)으로 대물계(118)의 위치를 제어하여, 스폿의 축방향 위치와 정보층(104)의 평면과 거의 일치하도록 스폿(121)의 축방향 위치를 제어한다. 래디얼 액추에이터는, 반경 방향(134)으로 대물렌즈(118)의 위치를 제어하여, 스폿의 반경방향의 위치가 정보층(104) 내부에서 뒤따르게 되는 트랙의 중심선과 거의 일치하도록 스폿(121)의 반경방향의 위치를 제어한다. 도면에서 트랙들은 도면의 평면에 수직한 방향으로 진행된다.

Claims (11)

  1. 광 기록매체의 정보층을 주사하는 광학주사장치로서, 방사빔을 발생하는 방사원과, 상기 방사빔을 평행 방사빔으로 변환하는 시준렌즈와, 상기 방사빔을 정보층 상에 수속시키고 제1 렌즈 및 제2 렌즈를 구비하는 대물계를 포함하는 광학주사장치에 있어서,
    상기 제 1 렌즈는 유리 몸체를 포함하고, 상기 제 2 렌즈는 플라스틱으로 제조되며, 상기 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 부호가 서로 다른 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 정보층으로부터 입사하는 방사선을 정보신호로 변환하는 검출계와, 상기 정보신호의 오류정정을 위한 정보처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  4. 시준렌즈로부터 평행 방사빔을 수속시키고, 방사빔의 초점을 맞추기 위한 제1 및 제2 렌즈를 포함하는 대물계에 있어서,
    상기 제 1 렌즈는 유리 몸체를 포함하고, 상기 제 2 렌즈는 플라스틱으로 제조되며, 상기 제 1 및 제 2 렌즈의 구면수차의 온도 의존성의 부호가 서로 다른 것을 특징으로 하는 대물계.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈용 마운트를 포함하고, 상기 마운트와 상기 제 2 렌즈는 단일의 구성 단위를 형성하는 것을 특징으로 하는 대물계.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1 렌즈는 0.2보다 작은 배율 β를 갖고, 상기 제 2 렌즈는 0.2보다 큰 배율 β를 갖는 것을 특징으로 하는 대물계.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈는 0.6보다 작은 배율 β를 갖는 것을 특징으로 하는 대물계.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈는 고리형 올레핀 공중합체(COC)로 제조된 것을 특징으로 하는 대물계.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈는 0.35<β<0.45의 범위의 배율 β를 갖는 것을 특징으로 하는 대물계.
  11. 삭제
KR1020027017522A 2001-04-25 2002-04-25 일부가 플라스틱이며 높은 엔.에이.를 갖는 대물계를구비한 주사장치 KR100946229B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01201507 2001-04-25
EP01201507.9 2001-04-25
EP01203887 2001-10-15
EP01203887.3 2001-10-15
PCT/IB2002/001372 WO2002086875A1 (en) 2001-04-25 2002-04-25 Scanning device including a partly plastic high-na objective system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030013457A KR20030013457A (ko) 2003-02-14
KR100946229B1 true KR100946229B1 (ko) 2010-03-09

Family

ID=26076890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027017522A KR100946229B1 (ko) 2001-04-25 2002-04-25 일부가 플라스틱이며 높은 엔.에이.를 갖는 대물계를구비한 주사장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7050246B2 (ko)
EP (1) EP1386315B1 (ko)
JP (1) JP4262986B2 (ko)
KR (1) KR100946229B1 (ko)
CN (1) CN1462434A (ko)
AT (1) ATE336783T1 (ko)
DE (1) DE60213967T2 (ko)
WO (1) WO2002086875A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020089758A1 (en) 2001-01-05 2002-07-11 Nikon Corporation Optical component thickness adjustment method, optical component, and position adjustment method for optical component
US7239459B2 (en) * 2001-04-25 2007-07-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including plastic high-numerical aperture objective
US7009744B1 (en) * 2002-08-05 2006-03-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including an objective system formed of a single material
AU2003247089A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-25 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including an objective lens formed of two materials
US7221492B2 (en) * 2002-08-05 2007-05-22 Koninklijke Philips Electronics N. V. Scanning device including an objective system with a lens protection device
EP1569547A1 (en) * 2002-10-16 2005-09-07 Campbell Science Group, Inc. Cornea characteristics measuring device
JP2006126284A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Konica Minolta Opto Inc 対物レンズおよびそれを備えた光ピックアップ

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055562A (ja) * 1996-04-03 1998-02-24 Konica Corp 光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系
WO2000037982A2 (en) * 1998-12-22 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical lens system and scanning device provided with such a system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205122A (ja) * 1982-05-26 1983-11-30 Nippon Sheet Glass Co Ltd 組合せレンズ
JPS5983114A (ja) * 1982-11-05 1984-05-14 Olympus Optical Co Ltd プラスチツクレンズ保持装置
JPS59202414A (ja) * 1983-05-02 1984-11-16 Olympus Optical Co Ltd プラスチツクレンズとレンズ保持装置
JP2902435B2 (ja) * 1989-02-28 1999-06-07 旭光学工業株式会社 光情報記録再生装置用対物レンズ系
JPH0720377A (ja) * 1993-06-29 1995-01-24 Asahi Glass Co Ltd 光学レンズ
JPH08221790A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Sony Corp 光学ピックアップ装置
JPH09185836A (ja) * 1995-11-02 1997-07-15 Konica Corp 光情報記録媒体の記録再生用光学系
JP3934171B2 (ja) * 1995-11-15 2007-06-20 コニカミノルタホールディングス株式会社 光情報記録媒体の記録再生用光学系
EP0800170B1 (en) * 1996-04-03 2006-03-22 Konica Corporation Optical system for recording and/or reproducing an optical information recording medium
US6075656A (en) * 1998-11-09 2000-06-13 Eastman Kodak Company High numerical aperture objective lens
CN1221956C (zh) 1999-11-18 2005-10-05 柯尼卡株式会社 光拾取装置及物镜
JP2003518703A (ja) * 1999-12-24 2003-06-10 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 光走査ヘッド
BR0105378A (pt) * 2000-03-27 2002-03-05 Koninkl Philips Electronics Nv Sistema de lentes ópticas, processo de fabricação de um sistema de lentes ópticas, dispositivo de varredura óptica, e, aparelho de reprodução óptica
WO2001073775A1 (en) * 2000-03-27 2001-10-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
AU2001294248A1 (en) 2000-10-16 2002-04-29 Konica Corporation Objective lens, coupling lens, light converging optical system, and optical pick-up apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055562A (ja) * 1996-04-03 1998-02-24 Konica Corp 光情報記録媒体の記録および／または再生用光学系
WO2000037982A2 (en) * 1998-12-22 2000-06-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical lens system and scanning device provided with such a system
KR20010034527A (ko) * 1998-12-22 2001-04-25 요트.게.아. 롤페즈 광학 렌즈계 및 이러한 렌즈계를 구비한 광 주사장치

Also Published As

Publication number Publication date
ATE336783T1 (de) 2006-09-15
EP1386315A1 (en) 2004-02-04
EP1386315B1 (en) 2006-08-16
JP4262986B2 (ja) 2009-05-13
WO2002086875A1 (en) 2002-10-31
JP2004524645A (ja) 2004-08-12
DE60213967D1 (de) 2006-09-28
DE60213967T2 (de) 2007-11-15
KR20030013457A (ko) 2003-02-14
CN1462434A (zh) 2003-12-17
US7050246B2 (en) 2006-05-23
US20040125466A1 (en) 2004-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0824753B1 (en) Objective lens and scanning device using such an objective lens
KR100946229B1 (ko) 일부가 플라스틱이며 높은 엔.에이.를 갖는 대물계를구비한 주사장치
US20100085861A1 (en) Lens system for scanning device
US6192022B1 (en) Focusing a light beam more than thirty focal depths from the aplanatic point with a plano-convex lens
JP2002522809A (ja) 光学走査装置および、そのような装置を装備した情報面における情報の読み取りおよび／または書き込みを行うための光学機器
EP1459306B1 (en) Field curvature reduction for optical system
KR20050030226A (ko) 2개의 물질로 이루어진 대물렌즈를 구비한 주사장치
US6278560B1 (en) Optical scanning device
KR100934924B1 (ko) 플라스틱 고개구수 대물계를 구비한 주사장치
KR20020071018A (ko) 광학 헤드
KR100603893B1 (ko) 기록매체의 광학 주사장치
US7009744B1 (en) Scanning device including an objective system formed of a single material
KR20050030227A (ko) 렌즈 보호장치를 갖는 대물계를 구비한 주사장치
WO2004001732A1 (en) Optical scanning device including a tilt tolerant objective system
EP1475652A1 (en) Objective lens and scanning device using such an objective lens
KR20050022007A (ko) 틸트에 대해 내성을 갖는 대물계를 구비한 광학주사장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee