KR19980066783A - An optical system for beam shaping and an optical pickup employing the optical system - Google Patents

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Abstract

빔정형을 위한 광학계(optical system)는, 광원, 복수의 평판들, 및 광원과 복수의 평판들 사이에 위치한 실린더형(cylindrical) 렌즈를 포함하고, 복수의 평판들 및 실린더형 렌즈는 광원으로부터 출사되는 광의 빔단면이 소망하는 형태가 되도록 빔정형한다. 이 광학계에 의해 발산하는 형태로 빔정형된 광을 이용하는 광픽업은, 광저장매체로부터 반사되는 수렴광을 얻을 수 있으며, 하나의 평판만을 투과한 수렴광은 비점수차를 그대로 가지고 있으므로, 광검출을 위하여 별도의 렌즈를 사용하지 않고서도 비점수차법을 채용하기에 적합한 광검출기를 이용하여 포서커서보등을 행할 수 있다.An optical system for beam shaping includes a light source, a plurality of flat plates, and a cylindrical lens positioned between the light source and the plurality of flat plates, wherein the plurality of flat plates and the cylindrical lenses are configured to emit Beam shaping such that the beam cross-section of the light beam becomes a desired shape. The optical pickup using the beam-shaped light emitted by this optical system can obtain the converged light reflected from the optical storage medium and the converged light transmitted through only one flat plate has the astigmatism as it is, It is possible to perform forer cursor reflection using a photodetector suitable for adopting the astigmatism method without using a separate lens.

Description

빔정형을 위한 광학계 및 이를 채용한 광픽업An optical system for beam shaping and an optical pickup employing the optical system

본 발명은 빔정형을 위한 광학계 및 이를 채용한 광픽업에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 광원으로부터 출사되는 광을 소망하는 형태로 빔정형하기 위한 광학계 및 이를 채용한 광픽업에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical system for beam shaping and an optical pickup employing the optical system. More particularly, the present invention relates to an optical system for beam-shaping light emitted from a light source in a desired form and an optical pickup employing the same.

현재, CD, DVD등과 같은 광저장매체를 위한 광픽업은 그 절단면이 타원형인 광빔을 출사하는 레이저광원을 사용한다. 이러한 레이저광원은 레이저 다이오드의 활성층에 의해 발생되는 광을 발산하는 빔형태로 출사한다. 도 1을 참조하여 레이저광의 발생을 간략히 설명하면 다음과 같다.At present, an optical pickup for an optical storage medium such as a CD, a DVD and the like uses a laser light source that emits a light beam whose cut surface is elliptical. Such a laser light source emits in the form of a beam that emits light generated by the active layer of the laser diode. The generation of the laser beam will be briefly described with reference to FIG.

도 1은 레이저다이오드로부터 타원형으로 출사되는 광빔을 보여준다. 도 1에서, 레이저다이오드의 접합면 방향 즉, 활성층에 나란한 방향을∥로 표시하고 접합면에 수직한 방향을⊥로 표시하였다. 여기서, 방향⊥는 레이저다이오드의 활성층을 통하여 흐르는 전류의 방향과 일치한다. 블루스카이리서치(BLUE SKY RESEARCH)에서 제작한 '모델번호 PS010-00'의 레이저다이오드의 경우, 도 1의 B를 중심으로 1μm(방향⊥)×3μm(방향∥)인 크기의 활성층영역을 갖는다. 이 활성층영역으로부터 레이저광이 발생한다. 활성층영역을 통해 출사되는 광의 시발점은 서로 다른 두 지점 A 및 B이므로, 출사되는 광은 지점 A 및 지점 B간의 거리를 나타내는 비점격차(非點隔差, ΔZ)를 갖게된다. 그리고, 이 레이저광의 발산각은 일반적으로 θ ⊥ = 20∼40o및 θ∥= 8∼20o이며, 따라서, 출사되는 광빔은 그 광학축에 대한 수직 절단면이 타원형이 되며, 특히, 그 장축에 해당하는 빔직경이 큰 방향은 방향⊥에 일치하며 그 단축에 해당하는 빔직경이 작은 방향은 접합면에 나란한 방향∥과 일치하는 타원형이 된다.1 shows an optical beam emitted in an elliptical form from a laser diode. In FIG. 1, the direction of the junction plane of the laser diode, that is, the direction parallel to the active layer is denoted by ∥ , and the direction perpendicular to the junction plane is denoted by ⊥ . Here, the direction? Corresponds to the direction of the current flowing through the active layer of the laser diode. The laser diode of Model No. PS010-00 manufactured by BLUE SKY RESEARCH has an active layer region having a size of 1 μm (direction ⊥ ) × 3 μm (direction ∥ ) around B in FIG. Laser light is generated from this active layer region. Since the starting point of the light emitted through the active layer region is two different points A and B, the emitted light has a boiling point difference (non-spacing difference,? Z) indicating the distance between the point A and the point B. Then, a laser beam divergent angle is generally θ ⊥ = 20~40 o and θ ∥ = 8~20 o, therefore, emitted light beam is an elliptical cutting surface is perpendicular to the optical axis, in particular, in that the major axis the beam direction is greater diameter is consistent to the direction ⊥ beam diameter is small in the direction corresponding to the speed are oval matching ∥ direction parallel to the bonding surface.

그러나, 광저장매체에서는 대물렌즈가 원형이므로, 광이용효율을 높이기 위해서는 그 절단면 또한 원형인 광빔이 요구된다. 이러한 요구에 의해 제안된 종래의 빔정형방법들을 도 2a 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.However, in the optical storage medium, since the objective lens is circular, a light beam whose cross section is also circular is required in order to improve light utilization efficiency. The conventional beam shaping methods proposed by this requirement will be described with reference to FIGS. 2A to 4B.

도 2a-2b의 광학계는 두 개의 원통형 렌즈들(11,12)을 구비한다. 도 2a는 방향∥와 일치하는 평면에서 렌즈들(11,12)을 도시한 것이며, 도 2b는 방향⊥에 나란한 평면상에서 렌즈들(11,12)을 도시한 것이다. 이 렌즈들(11,12)은 서로 다른 초점거리를 갖는다. 도 1에 관련하여 전술한 레이저광원으로부터 발산하는 빔형태로 출사되는 광은 미도시된 콜리메이터렌즈에 의해 시준(視準)된 다음 렌즈(11)에 입사한다. 렌즈(11)는 방향∥와 일치하는 방향에서는 평면-오목한(plano-concave) 형상을 가지므로, 그 방향으로 입사하는 광을 발산시킨다. 렌즈(11)는 또한 방향⊥에 나란한 방향으로 입사하는 광을 굴절 없이 투과시킨다. 렌즈(11)로부터 출사되는 광은 렌즈(12)에 입사한다. 렌즈(12)는 방향∥와 나란한 방향으로는 평면-볼록한(plano-convex) 형상에 의해 입사된 광을 거의 평행광으로 출사한다. 그리고, 방향⊥에 나란한 방향으로 입사하는 광은 굴절없이 투사시켜, 거의 평행광이 되게 한다. 그러므로, 도 2a에 보여진 방향∥와 나란한 방향에서는, 빔직경(Wi)을 갖는 입사 광은 그 보다 큰 빔직경(Wo)으로 변경된다. 그 결과, 레이저광원으로부터 나오는 타원형의 광빔은 거의 원형에 가까운 단면을 갖는 광빔으로 빔정형된다.The optical system of Figs. 2A-2B has two cylindrical lenses 11, 12. Fig. 2A shows lenses 11 and 12 in a plane coinciding with a direction ∥, and Fig. 2b shows lenses 11 and 12 on a plane parallel to a direction ⊥ . These lenses 11 and 12 have different focal lengths. Light emitted in the form of a beam diverging from the laser light source described above with reference to FIG. 1 is collimated by a collimator lens (not shown), and then enters a lens 11. Since the lens 11 has a plano-concave shape in the direction coinciding with the direction ∥ , it emits light incident in that direction. Lens 11 and also transmitting light incident in a direction parallel to the direction ⊥ without refraction. The light emitted from the lens 11 is incident on the lens 12. The lens 12 emits substantially parallel light that is incident by a plano-convex shape in a direction parallel to the direction ∥ . The light incident in the direction parallel to the direction ⊥ is projected without refraction to make the light almost parallel. Hence, in a direction parallel to the direction ∥ shown in FIG. 2A, incident light having a beam diameter Wi is changed to a larger beam diameter Wo. As a result, the elliptical light beam emerging from the laser light source is beam-shaped into a light beam having a nearly circular cross section.

도 3은 종래 기술에 따른 빔정형을 위한 프리즘을 보여준다. 도 3의 프리즘으로 입사하는 광빔은, 도 2와 마찬가지로, 레이저광원으로부터 타원형으로 출사된 다음 콜리메이터렌즈에 의해 시준된 광빔이다. 시준된 광빔은 프리즘(21)의 표면(23)으로 입사한다. 도 3에 보여진 입사면(incident plane)에서, 입사각 θi를 갖는 그 직경이 작은 방항의 광빔은 굴절율(n)을 갖는 프리즘(21)에 의해 굴절각(θo)만큼 굴절된 다음, 표면(25)으로부터 출사된다. 이러한 프리즘(21)은 도 3의 입사면으로 입사하는 광빔의 직경(Wi)을 그보다 큰 직경(Wo)로 변경시킨다. 그러나, 프리즘(21)은 전술의 입사면에 수직한 평면으로 입사하는 광의 빔직경을 거의 변경시키지 않는다. 따라서, 표면(25)으로부터 출사되는 광빔은 거의 원형이 된다.3 shows a prism for beam shaping according to the prior art. The light beam incident on the prism in Fig. 3 is an optical beam emitted from the laser light source in an elliptical shape and then collimated by the collimator lens, as in Fig. The collimated light beam is incident on the surface 23 of the prism 21. In the incident plane shown in Fig. 3, the light beam of a small diameter having the incident angle [theta] i is refracted by the prism 21 having the refractive index n by the refraction angle [theta] o , . This prism 21 changes the diameter Wi of the light beam incident on the incident surface of Fig. 3 to a diameter Wo larger than that. However, the prism 21 hardly changes the beam diameter of the light incident on the plane perpendicular to the incident surface described above. Therefore, the light beam emitted from the surface 25 becomes almost circular.

도 4는 마이크로렌즈를 이용하여 빔정형하는 종래의 광학계를 보여준다. 활성층(41)로부터 출사되는 광은 도 1에 관련하여 전술한 바와 같이 그 단면이 타원형을 갖는다. 이 광은 활성층(41)과 수 마이크로미터의 간격을 갖는 마이크로렌즈(42)로 입사한다. 마이크로렌즈(42)는 도 4에서 점선으로 표시된 빔직경이 작은 방향에 대하여 입사되는 광을 거의 굴절없이 투과시키는 광학적 특성을 갖는다. 이 마이크로렌즈(42)는 그러나, 실선으로 표시된 빔직경이 큰 방향에 대해서는 볼록한 표면(421)을 통해 입사광을 거의 평행하게 되도록 굴절시키며, 표면(423)을 통해 빔직경이 작은 방향의 빔직경과 거의 일치하도록 발산시킨다.4 shows a conventional optical system for beam-shaping using a microlens. The light emitted from the active layer 41 has an elliptical cross section as described above with reference to Fig. This light is incident on the active layer 41 and the microlens 42 having an interval of several micrometers. The microlens 42 has an optical characteristic that transmits light incident with respect to a direction having a small beam diameter indicated by a dotted line in FIG. 4 with almost no refraction. The microlens 42, however, refracts the incident light through the convex surface 421 in a direction substantially parallel to the beam diameter indicated by the solid line, and causes the beam diameter through the surface 423 to be smaller Disseminate to almost coincide.

그러나, 전술의 실린더형 렌즈들을 이용하는 방법은 우수한 파면수차(wavefront aberration)를 갖는 실린더형 렌즈를 제작하기 어렵고 광축조정 역시 어렵기 때문에 그다지 사용되지 않는다.However, the above-described method using the cylindrical lenses is not so used because it is difficult to manufacture a cylindrical lens having excellent wavefront aberration and optical axis adjustment is also difficult.

프리즘의 경우, 거의 평행한 광이 입사하는 경우에만 소망된 빔정형을 이룰 수 있기 때문에, 레이저광원으로부터 발산하는 형태로 출사되는 광을 시준시키기 위한 별도의 콜리메이터렌즈가 요구된다. 이것은 광로가 길어지는 원인이 되며, 따라서, 소형의 광픽업을 제작하기 어렵다는 단점이 있다.In the case of a prism, since a desired beam shaping can be achieved only when almost parallel light is incident, a separate collimator lens for collimating the light emitted from the laser light source is required. This leads to a longer optical path, and thus it is difficult to manufacture a small-sized optical pickup.

마이크로렌즈를 이용하는 방법의 경우, 레이저다이오드의 출사창내에 마이크로렌즈를 조립해야 하므로, 레이저다이오드의 제조업체가 아니면 제작하기 어렵고 그 제작단가도 높게된다. 그리고, 성능이 우수한 마이크로렌즈를 제작하는 것 역시 어렵다는 문제가 있다.In the case of using a microlens, a microlens must be assembled in an emission window of a laser diode, so that it is difficult to manufacture a laser diode, and the manufacturing cost is also high. Further, there is a problem that it is also difficult to manufacture a microlens having excellent performance.

전술의 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 광의 이용효율 및 파면수차를 극대화할 수 있도록 빔정형하는 광학계를 제공함에 있다.An object of the present invention to solve the above-mentioned problems is to provide an optical system for shaping a beam so as to maximize utilization efficiency of light and wavefront aberration.

본 발명의 다른 목적은 전술의 빔정형 광학계를 채용한 광픽업을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an optical pickup employing the aforementioned beam shaping optical system.

전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 빔정형을 위한 광학계(optical system)는, 광원, 복수의 평판들, 및 광원과 복수의 평판들 사이에 위치한 실린더형(cylindrical) 렌즈를 포함하고,According to an aspect of the present invention, an optical system for beam shaping includes a light source, a plurality of flat plates, and a cylindrical lens positioned between the light source and the plurality of flat plates,

복수의 평판들 및 실린더형 렌즈는 광원으로부터 출사되는 광의 빔단면이 소망하는 형태가 되도록 빔정형하는 광학적 특성들을 갖는다.The plurality of flat plates and the cylindrical lens have optical characteristics to beam shape such that the beam cross-section of the light emitted from the light source is of a desired shape.

전술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한, 광학적 저장매체를 위한 광픽업은, 빔단면이 실질적으로 타원이 되는 광을 발산하는 형태로 출사하는 레이저광원, 복수의 평판들, 레이저광원과 복수의 평판들 사이에 위치한 실린더형(cylindrical) 렌즈, 및 복수의 평판들로부터 입사하는 광을 광학적 저장매체에 집광시키는 대물렌즈를 포함하고,According to another aspect of the present invention, there is provided an optical pickup for an optical storage medium, comprising: a laser light source emitting a light beam whose beam cross-section is substantially elliptical; a plurality of flat plates; A cylindrical lens positioned between the flat plates, and an objective lens for condensing the light incident from the plurality of flat plates onto an optical storage medium,

복수의 평판들 및 실린더형 렌즈는 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔단면이 실질적으로 원형이 되도록 빔정형하는 광학적 특성들을 갖는다.The plurality of flat plates and the cylindrical lens have optical characteristics such that the beam cross-section of the light emitted from the laser light source is substantially circular.

도 1은 타원형 광빔을 출사하는 레이저광원을 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining a laser light source for emitting an elliptical light beam,

도 2a 및 2b는 원통형 렌즈를 이용하여 빔정형하는 종래의 광학계를 설명하기 위한 도면,FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a conventional optical system for beam-shaping using a cylindrical lens,

도 3은 종래 기술에 따른 빔정형을 위한 프리즘을 보여주는 도면,3 is a view showing a prism for beam shaping according to the related art,

도 4는 마이크로렌즈를 이용하여 빔정형하는 종래의 광학계를 보여주는 도면,4 is a view showing a conventional optical system for beam-shaping using a microlens,

도 5는 본 발명에 따른 빔정형을 위한 광학계를 보여주는 도면으로서, 도 5a는 본 발명에 따른 광학계를 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 큰 방향에 따라 도시한 도면이며, 도 5b는 본 발명에 따른 광학계를 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 작은 방향에 따라 도시한 도면,5A and 5B are views showing an optical system for beam shaping according to the present invention, wherein FIG. 5A is a diagram showing an optical system according to the present invention along a direction in which a beam diameter of light emitted from a laser light source is large, FIG. In accordance with the direction in which the beam diameter of the light emitted from the laser light source is small,

도 6은 본 발명에 따른 광학계를 나타낸 도면.6 is a view showing an optical system according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

51 : 레이저다이오드53 : 실린더형 렌즈51: laser diode 53: cylindrical lens

55, 57 : 평판58 : 반사거울55, 57: flat plate 58: reflective mirror

60 : 대물렌즈63 : 광검출기60: objective lens 63: photodetector

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광학계 및 이를 채용한 광픽업을 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical system and an optical pickup employing the optical system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 광학계를 다른 각도에서 보여주는 도면들이다. 도 5a는 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 큰 방향에서 본 발명에 따른 광학계를 보여주며, 도 5b는 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 작은 방향에서 본 발명의 광학계를 보여준다. 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 큰 방향은 도 1에 관련하여 전술한 방향⊥과 일치하며, 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 작은 방향은 방향∥과 일치한다. 본 발명에 따른 광학계에 의해 레이저광원으로부터 타원형으로 출사되는 광빔은 최종적으로는 거의 원형에 가깝게 빔정형된다. 그러므로, 방향들의 표시를 위하여, 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 작은 방향 및 그로부터 출사되는 광의 빔직경이 큰 방향 대신에 전술의 방향들⊥및∥을 사용한다.5A and 5B are views showing the optical system according to the present invention at different angles. FIG. 5A shows an optical system according to the present invention in a direction in which a beam diameter of light emitted from a laser light source is large, and FIG. 5B shows an optical system according to the present invention in a direction in which a beam diameter of light emitted from a laser light source is small. The direction in which the beam diameter of the light emitted from the laser light source is large coincides with the direction ⊥ described above with reference to Fig. 1, and the direction in which the beam diameter of the light emitted from the laser light source is small coincides with the direction ∥ . The light beam emitted from the laser light source in an elliptical shape by the optical system according to the present invention is ultimately beam-shaped to be nearly circular. Therefore, to an indication of direction, and using the direction of the above-described ∥ and ⊥ in place of the large diameter direction of the light beam that is small and the direction from which light emitted beam diameter emitted from the laser light source.

본 발명에 따른 광학계는, 실린더형 렌즈(53), 2개의 평판들(55,57) 및 콜리메이터렌즈(59)를 구비한다. 레이저다이오드(51)는 빔단면이 실질적으로 타원이 되는 레이저광을 발산하는 형태로 출사한다. 이 레이저광은 실린더형 렌즈(53)로 입사한다. 실린더형 렌즈(53)는 그 축이 방향∥에 나란한 표면들(533, 535)을 구비한다. 실린더형 렌즈(53)는 방향⊥에 대하여 표면(533)이 음의 광학적 파워를 가지며 표면(535)이 양의 광학적 파워를 갖도록 제작된다. 이때, 표면(533)의 광학적 파워는 표면(535)의 광학적 파워에 비하여 그 크기가 상대적으로 미세한 크기를 갖는다. 이러한 실린더형 렌즈(53)가 본 발명을 한정하는 것은 아니므로, 방향∥에 나란한 축을 가지며 방향⊥로는 그 면들이 볼록-볼록한 형태를 갖도록 변형하는 것 도 가능하다.The optical system according to the present invention includes a cylindrical lens 53, two flat plates 55 and 57, and a collimator lens 59. The laser diode 51 emits a laser beam whose beam cross-section is substantially elliptical. This laser light is incident on the cylindrical lens 53. The cylindrical lens 53 has surfaces 533 and 535 whose axes are parallel to the direction ∥ . The cylindrical lens 53 is fabricated such that surface 533 has a negative optical power and surface 535 has positive optical power with respect to direction ⊥ . At this time, the optical power of the surface 533 is relatively small in magnitude as compared with the optical power of the surface 535. [ Since this cylindrical lens 53 does not limit the present invention, it is also possible to deform the surfaces so as to have convex-convex shapes with the axis parallel to the direction ∥ and with the direction ⊥ .

레이저다이오드(51)로부터 광이 입사하면, 전술의 구성을 갖는 실린더형 렌즈(53)는 방향⊥에 대하여 도 5a에 보인 바와 같이 광빔의 발산정도가 줄어들도록 입사광을 굴절시킨다. 그러나, 실린더형 렌즈(53)는 방향∥에 대하여 도 5b에 보인 바와 같이 입사하는 광을 그대로 출사시킨다. 그러므로, 실린더형 렌즈(53)로부터 출사되는 광은 방향⊥에 대한 발산정도가 약간 줄어들며 방향∥에 대한 발산정도가 레이저다이오드(51)로부터 출사될 때와 거의 동일하게 유지된다.When light is incident from the laser diode 51, cylindrical lens 53 having the configuration of the above-mentioned causes refraction of incident light so that the divergence degree of the light beam decreases, as shown in Figure 5a with respect to the direction ⊥. However, the cylindrical lens 53 emits incident light as it is in Fig. 5B with respect to the direction ?. Therefore, light emitted from the cylindrical lens 53 are substantially the same as when holding a degree of divergence to the direction ⊥ slightly reduces be emitted from the laser diode 51 degree divergence of the direction ∥.

실린더형 렌즈(53)로부터의 광이 입사하는 제 1평판(55)은 평판면들(553, 555)이 서로 평행한 평면평행평판(plane-parallel plate)이다. 제 1평판(55)은 레이저다이오드(51)의 광학축에 나란한 직선을 기준으로 제 1평판(55)이 각도 θ만큼 기울어지도록 배치된다. 실린더형 렌즈(53)에 의한 광의 굴절정도가 고정된 경우, 제 1평판(55)의 기울어진 각도 θ의 조절에 의하여 방향⊥에 대한 빔직경과 방향∥에 대한 빔직경을 최종적으로는 동일하게 만들 수 있다. 그러나, 잘 알려진 바와 같이, 발산(또는 수렴)하는 광의 경로상에 제 1평판(55)을 경사지게 삽입하면, 코마(coma) 및 비점수차(astigmatism)가 발생한다.The first flat plate 55 on which the light from the cylindrical lens 53 is incident is a planar parallel plate in which the flat surfaces 553 and 555 are parallel to each other. The first flat plate 55 is arranged such that the first flat plate 55 is inclined by an angle? With respect to a straight line parallel to the optical axis of the laser diode 51. [ When the degree of refraction of light by the cylindrical lens 53 is fixed, the beam diameter with respect to the direction ⊥ and the beam diameter with respect to the direction ∥ are finally equalized by adjusting the inclined angle θ of the first flat plate 55 Can be made. However, as is well known, coma and astigmatism occur when the first flat plate 55 is obliquely inserted on the diverging (or converging) light path.

코마(coma)는 광경로상의 다른 위치에서 서로 교차되는 형상으로 배치된 평판들을 이용하여 보정할 수 있다. 그러므로, 제 1평판(55)의 평판면(555)과 마주보는 평판면(573)을 구비한 제 2평판(57)을 이용한다. 제 2평판(57) 역시 평면평행평판으로서, 평판면(573)과 평판면(575)은 서로 평행하다. 평판들(55,57)은 레이저다이오드(51)의 광학축에 수직한 단면에 대하여 서로 면대칭의 관계를 갖도록 배치된다. 이러한 면대칭관계는 도 5a에서 보여졌다. 그러므로, 레이저다이오드(51)의 광학축에 나란한 직선을 기준으로 제 1평판(55)이 각도 θ만큼 기울어진 경우, 제 2평판(57)은 각도 -θ만큼 기울어지게 된다. 평판들(55,57)은 동일한 굴절률을 갖는 광학소자로 제작되며, 그 광학소자의 예로는 유리 등이 있다. 한편, 평판들(55,57)의 삽입에 의해 발생하는 비점수차는 본 발명에 따른 광학계에서 사용되는 실린더형 렌즈(53)에 의해 보상된다. 이 실린더형 렌즈(53)는 또한 도 1에 관련하여 전술한 비점격차, 즉, 레이저다이오드로부터 출사되는 광의 활성층영역에서의 시발점들이 서로 다름에 의해 생기는 비점격차를 보상한다.The comas can be corrected using flat plates arranged in a shape intersecting with each other at different positions on the optical path. Therefore, a second flat plate 57 having a flat plate surface 575 facing the flat plate surface 555 of the first flat plate 55 is used. The second flat plate 57 is also a flat parallel plate, and the flat plate surface 573 and the flat plate surface 575 are parallel to each other. The flat plates 55 and 57 are arranged so as to have a plane-symmetrical relationship with each other with respect to a cross section perpendicular to the optical axis of the laser diode 51. This plane symmetry relationship is shown in Figure 5A. Therefore, when the first flat plate 55 is inclined by an angle? With respect to a straight line parallel to the optical axis of the laser diode 51, the second flat plate 57 is inclined by an angle -θ. The flat plates 55 and 57 are made of optical elements having the same refractive index, and examples of the optical elements are glass or the like. On the other hand, the astigmatism caused by the insertion of the flat plates 55, 57 is compensated by the cylindrical lens 53 used in the optical system according to the present invention. This cylindrical lens 53 also compensates for the boiling point difference caused by the difference in the above-described boiling point, that is, the starting point in the active layer region of the light emitted from the laser diode.

제 1평판(55)은 평판면(553)을 통해 실린더형 렌즈(53)로부터 입사하는 광을 도 5a의 방향⊥으로는 굴절시키며, 도 5b의 방향∥로는 거의 굴절 없이 투과시킨다. 제 2평판(57) 역시 이와 동일한 광학적 기능을 수행한다. 즉, 제 2평판(57)은 평판면(573)을 통해 제 1평판(55)의 평판면(555)으로부터 입사하는 광을 도 5a의 방향⊥로는 굴절시키며, 도 5b의 방향∥로는 거의 굴절 없이 투과시킨다. 그러므로, 제 1 및 제 평판(55,57)을 투과한 광은 도 5a 및 5b에서 알 수 있는 것처럼, 방향⊥에서의 빔단면이 방향∥에서의 빔단면과 거의 동일한 원형의 광빔이 된다. 그리고, 큰 빔직경이 아니라 작은 빔직경과 동일하게 되도록 하는 빔정형이 이루어지므로, 빔정형된 광이 광기록매체의 신호기록면에 형성하는 광스폿의 크기를 작게 할 수 있다. 제 2평판(57)의 평판면(575)과 마주보는 콜리메이터렌즈(59)는 제 2평판(57)으로부터 출사되는 발산하는 광을 시준시킨다. 그러므로, 콜리메이터렌즈(59)의 뒷단에 대물렌즈를 설치하면 광픽업 등에서 사용할 수 있는 완전한 광학계를 만들 수 있다.The first flat plate 55 is thereby transmitted without refraction by the light direction ⊥ sikimyeo of Figure 5a, which is incident from the cylindrical lens 53 through the flat surface 553, roneun direction ∥ of Figure 5b little refraction. The second flat plate 57 also performs the same optical function. That is, the second plate 57 is sikimyeo refractive roneun light direction ⊥ of Figure 5a, which enters from the flat surface 555 of the first plate 55 through the flat surface 573, substantially the refractive roneun direction ∥ of Figure 5b . Therefore, the light transmitted through the first and second flat plates 55 and 57 becomes a circular light beam in the direction ⊥ which is almost the same as the beam cross-section in the direction ∥ , as can be seen in FIGS. 5A and 5B. Since the beam shaping is performed so as to be equal to the small beam diameter instead of the large beam diameter, the size of the light spot formed on the signal recording surface of the optical recording medium by the beam-shaped light can be reduced. The collimator lens 59 facing the flat plate surface 575 of the second flat plate 57 collimates the diverging light emitted from the second flat plate 57. Therefore, by providing an objective lens at the rear end of the collimator lens 59, a complete optical system that can be used in an optical pickup or the like can be made.

도 5a 및 5b에 관련하여 전술한 실시예는 빔단면이 실질적으로 타원인 광빔을 출사하는 레이저광원에 관련하여 설명되었다. 그러나, 백색광(또는 자연광) 등을 포함하여 빔정형을 필요로하는 다양한 광빔들이 있으며, 이러한 광빔들에 대하여 빔정형하는 다양한 변형들이 본 발명의 범주내에서 가능함은 당업자에게 명백하다.The embodiments described above with reference to Figures 5A and 5B have been described with respect to a laser light source that emits a light beam whose beam cross-section is substantially elliptical. However, it is apparent to those skilled in the art that there are various optical beams that require beam shaping, including white light (or natural light), and that various modifications to beam shaping such optical beams are possible within the scope of the present invention.

한 변형은 빔단면이 원형인 광빔을 출사하는 광원을 전술한 레이저다이오드(51) 대신에 사용하는 것이다. 이 경우, 빔단면이 원형인 광빔은 그 빔직경이 타원형 빔단면의 장축직경 및 단축직경중의 어느 하나와 동일한 타원형 빔단면을 갖는 광빔이 되도록 빔정형되어진다.One modification uses a light source that emits a light beam having a circular beam cross-section in place of the laser diode 51 described above. In this case, the light beam whose beam cross-section is circular is beam-shaped such that its beam diameter is an optical beam having an elliptical beam cross-section equal to either the major axis diameter or the minor axis diameter of the elliptical beam cross-section.

다른 변형은 빔단면이 타원형인 광빔을 출사하는 광원을 콜리메이터렌즈(59)의 위치에 위치시키는 것이다. 이 경우, 빔단면이 타원형인 광빔은 타원형 빔단면의 장축직경 및 단축직경중의 어느 하나와 동일한 빔직경을 갖는 원형의 광빔으로 빔정형된다.Another modification is to position the light source that emits a light beam whose elliptical beam cross-section is located at the position of the collimator lens 59. In this case, the light beam whose beam cross-section is elliptic is beam-shaped into a circular light beam having the same beam diameter as either the major axis diameter or the minor axis diameter of the elliptical beam cross section.

이러한 변형들은 전술의 실시예를 잘 이해할 당업자에게는 자명한 것이므로, 다양한 변형들에 관련한 더 이상의 예시를 생략한다.These modifications are self-evident to those skilled in the art having the benefit of the foregoing description of the embodiments, thus omitting further examples of various modifications.

도 6은 도 5a 및 5b에 관련하여 전술한 광학계를 채용한 광픽업을 보여준다. 도 6에서, 레이저다이오드(51), 실린더형 렌즈(53) 및 제 2평판(57)은 도 5a의 대응 소자들과 동일한 기능 및 배치를 갖는다. 그러나, 제 1평판(55)의 평판면(555)은 도 5a에 관련하여 설명된 것과는 달리, 평판면(535)으로부터의 광을 투과시키며 제 2평판(57)으로부터의 광을 반사시키는 광학적 특성을 갖는다. 즉, 평판면(555)은 잘 알려진 빔분할기의 광학적 특성을 갖게 된다. 그러므로, 제 2평판(57)으로부터 입사하는 광은 평판면(555)에 의해 반사된다.Fig. 6 shows an optical pickup employing the optical system described above with reference to Figs. 5A and 5B. In Fig. 6, the laser diode 51, the cylindrical lens 53, and the second flat plate 57 have the same function and arrangement as the corresponding elements in Fig. 5A. However, the flat plate surface 555 of the first flat plate 55 differs from the flat plate surface 555 of the first flat plate 55 in that the optical characteristic that transmits light from the flat plate surface 535 and reflects the light from the second flat plate 57 Respectively. That is, the planar surface 555 has the optical characteristics of a well-known beam splitter. Therefore, light incident from the second flat plate (57) is reflected by the flat plate surface (555).

도 6의 광픽업은 전술한 광학소자들에 더하여 반사거울(58), 대물렌즈(60) 및 광검출기(63)을 더 구비한다. 이러한 도 6의 광픽업은 레이저다이오드(51)의 광학축과 광기록매체(61)의 신호기록면에 입사광을 집광시키는 대물렌즈(60)의 광학축이 평행하지 않도록 배열된다. 그리고, 반사거울(58)은 제 2평판(57)으로부터 입사하는 광을 콜리메이터렌즈(59)쪽으로 반사시키도록 배치된다. 그러므로, 레이저다이오드(51)의 광학축과 대물렌즈(60)의 광학축이 서로 직각이 되도록 배치할 수 있으며, 이러한 배치에 의해 광픽업을 소형으로 제작할 수 있다.The optical pickup of Fig. 6 further includes a reflection mirror 58, an objective lens 60 and a photodetector 63 in addition to the above-described optical elements. The optical pickup of FIG. 6 is arranged so that the optical axis of the objective lens 60 for condensing incident light on the signal recording surface of the optical recording medium 61 and the optical axis of the laser diode 51 are not parallel. The reflecting mirror 58 is arranged to reflect light incident from the second flat plate 57 toward the collimator lens 59. Therefore, it is possible to arrange the optical axis of the laser diode 51 and the optical axis of the objective lens 60 at right angles to each other. By this arrangement, the optical pickup can be made compact.

광기록매체(61)의 신호기록면에서 반사되는 광은 대물렌즈(60) 및 콜리메이터렌즈(59)를 투과한 다음 반사거울(58)로 입사한다. 반사거울(58)로 입사하는 이 광은 콜리메이터렌즈(59)에 의해 수렴하는 형태를 가지므로, 반사거울(58)에서 반사된 다음 제 2평판(57)에서 굴절된 광 역시 그 광빔이 수렴하는 형태를 갖는다. 따라서, 평판면(555)에서 반사되는 광은 수렴하는 형태로 진행할 뿐 만 아니라 비점수차를 갖고 있다. 이것은 평판면(555)에서 반사된 수렴광은 광기록매체(61)의 신호기록면에 집광되는 광과는 달리 하나의 평판(57)만을 투과한 광이기 때문이다. 본 발명에서는 평판면(555)에서 반사된 광이 지닌 비점수차를 포커싱서보 등에 이용하기 위하여, 잘 알려진 비점수차법을 채용하기에 적합한 구조를 갖는 광검출기(63)을 사용한다.The light reflected from the signal recording surface of the optical recording medium 61 is transmitted through the objective lens 60 and the collimator lens 59, and is then incident on the reflection mirror 58. The light incident on the reflective mirror 58 is converged by the collimator lens 59. The light reflected by the reflective mirror 58 and then refracted by the second flat plate 57 also converges . Therefore, the light reflected by the flat surface 555 not only proceeds in a converging manner but also has astigmatism. This is because the converged light reflected by the flat surface 555 is the light transmitted through only one flat plate 57, unlike the light converged on the signal recording surface of the optical recording medium 61. In the present invention, a photodetector 63 having a structure suitable for employing the well-known astigmatism method is used to use the astigmatism of the light reflected by the flat surface 555 for a focusing servo or the like.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광학계는 광의 빔정형에 실린더형 렌즈 및 평판들을 이용하므로써 광원으로부터 출사되는 타원형 또는 원형의 광을 저렴한 비용으로 빔정형을 할 수 있다. 그에 더하여, 광원으로부터 출사되는 타원형의 광에 대하여 작은 빔직경과 일치하도록 빔직경이 큰 방향에 대한 빔정형을 수행하므로써, 레이저광의 이용효율 및 파면수차를 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 빔정형 광학계로부터 출사되는 광이 발산광일 뿐 만 아니라 복수의 평판들을 사용하므로써, 광기록매체로부터 반사된 광의 경우 수렴광이면서 동시에 비점수차가 그대로 남아 있게 된다. 따라서, 비점수차법을 사용하여 포커서서보를 행할 수 있을 뿐 만 아니라 광검출기에 광을 수렴시키기 위하여 별도의 수광렌즈를 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 이에 더하여, 레이저광원과 대물렌즈의 광학축들을 서로 수직하게 만들 수 있으므로, 소형의 광픽업을 구성할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the optical system according to the present invention uses a cylindrical lens and flat plates for beam shaping of light, so that it is possible to perform beam shaping of elliptical or circular light emitted from a light source at low cost. In addition, by performing beam shaping with respect to a direction having a large beam diameter so as to coincide with a small beam diameter with respect to the elliptical light emitted from the light source, utilization efficiency of the laser light and wavefront aberration can be maximized. In addition, since the light emitted from the beam shaping optical system according to the present invention is not only the divergent light but also a plurality of flat plates, the light reflected from the optical recording medium can be convergent light and astigmatism at the same time. Therefore, not only the focus servo can be performed using the astigmatism method, but there is an advantage that a separate light receiving lens is not used to converge the light to the photodetector. In addition, since the optical axes of the laser light source and the objective lens can be made perpendicular to each other, a compact optical pickup can be constructed.

Claims (23)

빔정형을 위한 광학계(optical system)에 있어서,An optical system for beam shaping, 광원;Light source; 복수의 평판들; 및A plurality of flat plates; And 상기 광원과 상기 복수의 평판들 사이에 위치한 실린더형(cylindrical) 렌즈를 포함하고,And a cylindrical lens positioned between the light source and the plurality of flat plates, 상기 복수의 평판들 및 상기 실린더형 렌즈는 상기 광원으로부터 출사되는 광의 빔단면이 소망하는 형태가 되도록 빔정형하는 광학적 특성들을 갖는 광학계.Wherein the plurality of flat plates and the cylindrical lens have optical characteristics for beam shaping such that a beam cross-section of light emitted from the light source is in a desired shape. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 평판들 및 상기 실린더형 렌즈는, 상기 광원으로부터 실질적으로 원형의 빔단면을 갖는 광이 출사되는 경우, 빔정형된 광의 장축직경 및 단축직경중의 어느 하나가 상기 광원으로부터 출사되는 광의 빔직경과 동일하도록 상기 출사되는 광을 빔정형하는 광학계.2. The light source according to claim 1, wherein the plurality of flat plates and the cylindrical lens are arranged such that when light having a substantially circular beam cross-section is emitted from the light source, any one of a major axis diameter and a minor axis diameter of the beam- And an optical system for shaping the emitted light so as to be equal to a beam diameter of the light emitted from the light source. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 평판들 및 상기 실린더형 렌즈는, 상기 광원으로부터 실질적으로 타원형의 빔단면을 갖는 광이 출사되는 경우, 빔정형된 광의 빔직경이 상기 광원으로부터 출사되는 광의 타원형 빔단면의 장축직경 및 단축직경중의 어느 하나와 동일하게 된 실질적으로 원형의 빔단면을 갖도록 상기 광원으로부터 출사되는 광을 빔정형하는 광학계.3. The apparatus of claim 1, wherein the plurality of flat plates and the cylindrical lens are arranged such that, when light having a substantially elliptical beam cross-section is emitted from the light source, a beam diameter of the beam- And an optical system for beam-shaping the light emitted from the light source so as to have a substantially circular beam cross-section that is the same as any one of the major axis diameter and the minor axis diameter of the cross section. 제 3항에 있어서, 상기 복수의 평판들은 제 1기준면에서의 광빔의 발산정도가 제 2기준면에서의 광빔의 발산정도보다 작게하며, 여기서 상기 제 1기준면은 상기 광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 큰 방향의 면이며 상기 제 2기준면은 상기 광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 작은 방향의 면인, 광학계.4. The apparatus of claim 3, wherein the plurality of flat plates has a degree of divergence of a light beam at a first reference plane smaller than a degree of divergence of a light beam at a second reference plane, wherein the first reference plane has a beam diameter Direction and the second reference plane is a plane having a smaller beam diameter of the light emitted from the light source. 제 4항에 있어서, 상기 복수의 평판들 각각은 입사되는 광을 굴절시키는 광학적 특성을 갖는 평면평행평판(plane-parallel plate)인 광학계.The optical system according to claim 4, wherein each of the plurality of flat plates is a plane-parallel plate having an optical characteristic for refracting incident light. 제 5항에 있어서, 상기 복수의 평판들은, 상기 광원의 광학축에 수직한 평면에 대하여 서로 면대칭 관계를 가지며 입사하는 광을 투과시키는 두 개의 평판인 광학계.The optical system according to claim 5, wherein the plurality of flat plates are two flat plates that have a plane symmetry relationship with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the light source and transmit incident light. 제 4항에 있어서, 상기 실린더형 렌즈는 상기 복수의 평판들 쪽을 바라보며 상기 제 2기준면에 평행한 축을 장축으로 하는 원통형 표면을 가지며, 상기 원통형 표면은 양의 광학적 파워를 갖는 광학계.5. The optical system according to claim 4, wherein the cylindrical lens has a cylindrical surface that faces the plurality of flat plates and has an axis parallel to the second reference plane as a major axis, and the cylindrical surface has a positive optical power. 제 7항에 있어서, 상기 실린더형 렌즈는 상기 광원과 마주보는 쪽에는 상기 제 2기준면에 평행한 축을 장축으로 하는 원통형 표면을 가지며, 상기 원통형 표면은 음의 광학적 파워를 갖는 광학계.8. The optical system according to claim 7, wherein the cylindrical lens has a cylindrical surface having a long axis parallel to the second reference surface on a side facing the light source, and the cylindrical surface has a negative optical power. 제 8항에 있어서, 상기 음의 광학적 파워는 상기 양의 광학적 파워의 크기에 비하여 미세한 크기를 갖는 광학계.9. The optical system of claim 8, wherein the negative optical power has a finer magnitude than a magnitude of the positive optical power. 광학적 저장매체를 위한 광픽업에 있어서,An optical pickup for an optical storage medium, 빔단면이 실질적으로 타원이 되는 광을 발산하는 형태로 출사하는 레이저광원;A laser beam source which emits a light beam having a substantially elliptical cross section; 복수의 평판들;A plurality of flat plates; 상기 레이저광원과 상기 복수의 평판들 사이에 위치한 실린더형(cylindrical) 렌즈; 및A cylindrical lens positioned between the laser light source and the plurality of flat plates; And 상기 복수의 평판들로부터 입사하는 광을 상기 광학적 저장매체에 집광시키는 대물렌즈를 포함하고,And an objective lens for condensing light incident from the plurality of flat plates onto the optical storage medium, 상기 복수의 평판들 및 상기 실린더형 렌즈는 상기 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔단면이 실질적으로 원형이 되도록 빔정형하는 광학적 특성들을 갖는 광픽업.Wherein the plurality of flat plates and the cylindrical lens have optical characteristics for beam-shaping such that a beam cross-section of the light emitted from the laser light source is substantially circular. 제 10항에 있어서, 상기 복수의 평판들 및 상기 실린더형 렌즈는 상기 실질적으로 타원인 광빔의 단축직경과 실질적으로 일치하는 직경을 갖도록 상기 실질적으로 타원인 광빔을 빔정형하는 광픽업.11. An optical pickup according to claim 10, wherein said plurality of flat plates and said cylindrical lens are beam-shaping said substantially elliptical optical beam so as to have a diameter substantially coinciding with a minor axis diameter of said substantially elliptical light beam. 제 11항에 있어서, 상기 복수의 평판들은 제 1기준면에서의 광빔의 발산정도가 제 2기준면에서의 광빔의 발산정도보다 작게하며, 여기서 상기 제 1기준면은 상기 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 큰 방향의 면이며 상기 제 2기준면은 상기 레이저광원으로부터 출사되는 광의 빔직경이 작은 방향의 면인, 광픽업.The apparatus of claim 11, wherein the plurality of flat plates has a degree of divergence of a light beam at a first reference plane smaller than a degree of divergence of a light beam at a second reference plane, wherein the first reference plane is a beam diameter of light emitted from the laser light source Wherein the second reference plane is a plane with a smaller beam diameter of the light emitted from the laser light source. 제 12항에 있어서, 상기 복수의 평판들 각각은 입사되는 광을 굴절시키는 광학적 특성을 갖는 평면평행평판(plane-parallel plate)인 광픽업.13. The optical pickup of claim 12, wherein each of the plurality of flat plates is a plane-parallel plate having an optical characteristic to refract incident light. 제 13항에 있어서, 상기 복수의 평판들은, 상기 레이저광원의 광학축에 수직한 평면에 대하여 서로 면대칭 관계를 가지며 입사하는 광을 투과시키는 두 개의 평판인 광픽업.14. The optical pickup of claim 13, wherein the plurality of flat plates are two flat plates that have a plane symmetry relationship with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the laser light source and transmit incident light. 제 14항에 있어서, 광검출기를 더 포함하며,15. The apparatus of claim 14, further comprising a photodetector, 상기 광검출기에 가깝게 위치한 제 1평판은 상기 광검출기에서 멀리 위치한 제 2평판으로부터 입사하는 광을 상기 광검출기쪽으로 반사시키는 광학적 특성을 갖는 광픽업.Wherein the first flat plate positioned closer to the photodetector has optical characteristics to reflect light incident from a second flat plate positioned away from the photodetector toward the photodetector. 제 15항에 있어서, 상기 광검출기는 비점수차법에 따라 광검출하기에 적합한 구조를 갖는 광픽업.16. The optical pickup of claim 15, wherein the photodetector has a structure suitable for optical detection according to an astigmatism method. 제 16항에 있어서, 상기 제 1평판의 상기 광검출기에 가까운 평판면은 상기 제 2평판으로부터 입사하는 광을 상기 광검출기쪽으로 반사시키는 광학적 특성을 구비한 광픽업.The optical pickup according to claim 16, wherein the flat plate surface of the first flat plate adjacent to the photodetector has optical characteristics to reflect light incident from the second flat plate toward the photodetector. 제 17항에 있어서, 광픽업은 상기 레이저광원의 광학축과 상기 대물렌즈의 광학축이 평행하지 않도록 배열되며,The optical pickup according to claim 17, wherein the optical pickup is arranged such that the optical axis of the laser light source and the optical axis of the objective lens are not parallel, 상기 제 2평판으로부터 입사하는 광을 상기 대물렌즈쪽으로 반사시키는 반사거울을 더 포함하는 광픽업.And a reflection mirror for reflecting light incident from the second flat plate toward the objective lens. 제 18항에 있어서, 상기 레이저광원의 광학축과 상기 대물렌즈의 광학축이 서로 수직하도록 배치된 광픽업.The optical pickup according to claim 18, wherein the optical axis of the laser light source and the optical axis of the objective lens are arranged perpendicular to each other. 제 12항에 있어서, 상기 실린더형 렌즈는 상기 복수의 평판들과 마주보는 쪽에는 상기 제 2기준면에 평행한 축을 장축으로 하는 원통형 표면을 가지며, 상기 원통형 표면은 양의 광학적 파워를 갖는 광픽업.13. The optical pickup of claim 12, wherein the cylindrical lens has a cylindrical surface with a long axis parallel to the second reference surface on a side facing the plurality of flat plates, and the cylindrical surface has a positive optical power. 제 20항에 있어서, 상기 실린더형 렌즈는 상기 레이저광원과 마주보는 쪽에는 상기 제 2기준면에 평행한 축을 장축으로 하는 원통형 표면을 가지며, 상기 원통형 표면은 음의 광학적 파워를 갖는 광픽업.The optical pickup according to claim 20, wherein the cylindrical lens has a cylindrical surface with a long axis parallel to the second reference surface on a side facing the laser light source, and the cylindrical surface has a negative optical power. 제 21항에 있어서, 상기 음의 광학적 파워는 상기 양의 광학적 파워의 크기에 비하여 미세한 크기를 갖는 광픽업.22. The optical pickup of claim 21, wherein the negative optical power has a finer magnitude than the positive optical power. 제 10항에 있어서, 상기 레이저광원으로부터 상기 복수의 평판들을 통해 입사하는 광을 시준(視準)시켜 상기 대물렌즈로 투사시키는 콜리메이터렌즈를 더 포함하는 광픽업.The optical pickup according to claim 10, further comprising a collimator lens for collimating light projected from the laser light source through the plurality of flat plates and projecting the collimated light onto the objective lens.
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