KR20010085481A - 대물렌즈, 광학픽업장치 및 광디스크장치 - Google Patents

대물렌즈, 광학픽업장치 및 광디스크장치 Download PDF

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KR20010085481A
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아소마요시토
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

0.5 이상이라는 큰 개구수를 가지고, 온도 변화 등의 환경변화 하에서도 구면 수차를 양호하게 보정된 상태를 유지하고, 또한 광학픽업장치의 소형화를 곤란해지지 않게 한다. 유한계의 싱글렌즈로 하고, 제1면 및 제2면을 비구면으로 하고, 이들 비구면의 적어도 하나의 위에, 홀로그램을 형성한다. 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있다. 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에 있어서, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가, 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하도록 한다.

Description

대물렌즈, 광학픽업장치 및 광디스크장치 {OBJECTIVE LENS, OPTICAL PICKUP DEVICE AND OPTICAL DISK DEVICE}
본 발명은, 대물렌즈, 이 대물렌즈를 사용한 광학픽업장치 및 이 광학픽업장치를 사용한 광디스크장치에 관한 것이다.
종래, 광디스크와 같은 광학기록매체가 제안되고, 이 광학기록매체에 대하여 정보 신호의 기입 및 판독을 행하는 광학픽업장치가 제안되어 있다. 또, 이와 같은 광학픽업장치를 구비하여 구성되고, 광학기록매체로서 광디스크를 사용하여 정보 신호의 기록 및 재생을 행하는 광디스크장치가 제안되어 있다.
광학픽업장치는, 광원으로서 반도체레이저를 구비하고,이 반도체레이저로부터 발해진 광속(光束)을 대물렌즈를 통하여 광학기록매체의 신호기록면 상에 집광시킨다. 그리고, 이 광학픽업장치는, 광학기록매체의 신호기록면에서 반사된 광속을 광검출기에 의해 검출한다.
이 광학픽업장치에서는, 광검출기로부터의 광검출출력에 따라 광학기록매체에 기록되어 있는 정보 신호를 판독할 수 있고, 또 상기 광학기록매체에 광속을 조사(照射)함으로써, 상기 광학기록매체에 대하여 정보 신호의 기입을 행한다.
그런데, 전술한 바와 같은 광학픽업장치에서는, 광학기록매체에 있어서의 정보 신호의 기록밀도의 향상을 위해, 대물렌즈의 개구수(NA)를 크게 함으로써, 이 대물렌즈에 의해 광속이 집광되어 형성되는 광스폿을 보다 소직경화하는 것을 시도하고 있다.
그러나, 대물렌즈의 개구수를 크게 하면, 렌즈의 파워가 커지게 되어, 수차를 양호하게 보정하는 설계가 곤란해지는 동시에, 온도 변화 등의 환경변화 하에서 구면(球面) 수차(收差)를 보정된 상태로 유지하는 것이 곤란해 진다.
그러므로, 유한계의 대물렌즈에서는, 개구수를 0.5 이상으로 하는 것은 매우 곤란했다. 유한계의 대물렌즈란, 대물렌즈로부터 유한거리에 위치한 점광원으로부터 발생한 확산광속이 입사되어, 이 광속을 광학기록매체의 신호기록면 상에 집광시키는 것이다.
무한계의 대물렌즈, 즉 평행광속이 입사되어, 이 광속을 광학기록매체의 신호기록면 상에 집광시키는 대물렌즈로서는, 0.5 이상의 개구수를 가지는 것이 제작되어 있다. 그러나, 무한계의 대물렌즈를 사용하는 경우에는, 이 대물렌즈와 광원과의 사이에, 점광원으로부터 발해진 확산광속을 평행광속으로 변환하기 위한 콜리메이터렌즈를 배치하지 않으면 안되기 때문에, 광학픽업장치의 장치 구성의 소형화가 곤란하게 되어 버린다.
따라서, 본 발명은, 전술한 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 0.5 이상이라는 큰 개구수를 가지면서, 온도 변화 등의 환경변화 하에서도 구면 수차를 양호하게 보정된 상태를 유지하고, 또한 광학픽업장치의 장치 구성의 소형화가 곤란하지 않은 대물렌즈를 제공하고자 하는 것이다. 또, 본 발명은, 이와 같은 대물렌즈를 사용한 광학픽업장치 및 이 광학픽업장치를 사용한 광디스크장치를 제공하고자 하는 것이다.
도 1은 본 발명에 관한 대물렌즈의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 대물렌즈를 사용한 본 발명에 관한 광학픽업장치의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 광학픽업을 사용한 본 발명에 관한 광디스크장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 홀로그램의 O차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 있어서의 입사광속의 파장이 기준파장인 경우에 있어서의 홀로그램의 1차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 있어서 환경온도의 변화에 따라 반도체레이저의 발진파장이 변화되어, 상기 온도 변화에 의해 매질의 굴절률이 변화된 경우에 있어서의 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 홀로그램의 0차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 있어서의 입사광속의 파장이 기준파장인 경우에 있어서의 홀로그램의 1차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 있어서 환경온도의 변화에 따라 반도체레이저의 발진파장이 변화되고, 상기 온도 변화에 의해 매질의 굴절률이 변화된 경우에 있어서의 구면 수차 및 비점 수차를 나타낸 그래프이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
1: 제1면, 2: 제2면, 3: 매질, 4: 홀로그램, 5: 반도체레이저, 7: 대물렌즈, 9: 광검출기, 10: 광디스크, 11: 회전조작기구, 12: 광학픽업장치.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 대물렌즈는, 개구수가 0.5 이상인 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고, 이 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있는동시에, 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 따른 홀로그램의 구면 수차의 변화가, 제1면과 제2 면사이의 매질(媒質)의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또, 본 발명에 관한 광학픽업장치는, 광원으로 되는 반도체레이저와, 이 반도체레이저로부터 발해진 광속을 광학기록매체의 신호기록면 상에 집광시키는 대물렌즈와, 이 대물렌즈에 의해 신호기록면상에 집광된 광속의 반사광속을 검출하는 광검출기를 구비하고, 대물렌즈는, 개구수가 0.5 이상인 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고, 이 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있는 동시에, 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 따른 홀로그램의 구면 수차의 변화가 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 관한 광디스크장치는, 광디스크를 지지하여 회전조작하는 회전조작기구와, 이 회전조작기구에 의해 회전조작되는 광디스크에 대하여 정보 신호의 기록 또는 재생을 행하는 광학픽업장치를 구비하고, 광학픽업장치는, 광원으로 되는 반도체레이저와, 이 반도체레이저로부터 발해진 광속을 광디스크의 신호기록면상에 집광시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 신호기록면상에 집광된 광속의 반사광속을 검출하는 광검출기를 구비하여 구성되어 있고, 대물렌즈는, 개구수가 0.5 이상인 유한계의 싱글 대물렌즈로서,제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고, 이 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있는 동시에, 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 관한 대물렌즈는, 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고, 이 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있다.
광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 따른 홀로그램의 구면 수차의 변화가, 제1면과 제2 면사이의 매질(媒質)의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄한다.
따라서, 본 발명은, 0.5 이상이라는 큰 개구수를 가지면서, 온도 변화 등의 환경변화 하에서도 구면 수차를 양호하게 보정된 상태를 유지하고, 또한 광학픽업장치의 장치 구성의 소형화가 곤란하지 않은 대물렌즈를 제공한다. 또, 본 발명은, 이와 같은 대물렌즈를 사용한 광학픽업장치 및 이 광학픽업장치를 사용한 광디스크장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명에 관한 대물렌즈는, 개구수가 0.5 이상인 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 도 1에 도시한 바와 같이,제1면(1) 및 제2면(2)가 비구면으로 되어 형성되어 있다. 이들 제1면(1) 및 제2면(2)의 사이는, 예를 들면 합성 수지재료와 같은, 투명하고 균질한 매질(3)로 되어있다.
그리고, 제1면(1) 및 제2면(2)의 적어도 하나의 면 위에는, 홀로그램(HOE)(4)이 형성되어 있다. 이 홀로그램(4)의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에 있어서, 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있다. 즉, 홀로그램(4)이 없는 상태에서의 제1면 1 및 제2면 2는, 실제 사용상태에 있어서, 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있지 않은 상태로 되어있다.
그리고, 이 대물렌즈는, 이 대물렌즈를 투과하는 광속의 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에 있어서, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램(4)의 구면 수차의 변화가, 제1면(1)과 제2 면(2) 사이의 매질(3)의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하도록 되어 있다.
또한, 이 대물렌즈는, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1면(1)의 곡률반경을 r1, 제2면(2)의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되도록 되어 있다.
(1) 0.65 < r1 / f < 0.75
(2) 1.2 < r2 / f < 1.4
(3) - 0.85 < k1 < - 0.7
(4) 0.2 < k2 < 0.8
(5) 0.8 < D / f < 1.2
이들 (1)식 내지 (5)식이 만족됨으로써, 환경온도의 변화에 따른 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램(4)의 구면 수차의 변화와, 매질(3)의 환경온도의 변화에 따르는 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화가, 서로 거의 상쇄되게 된다.
이 대물렌즈를 사용하여 구성된 본 발명에 관한 광학픽업장치는, 도 2에 도시한 바와 같이, 광원으로 되는 반도체레이저(5)를 구비하고 있다. 이 반도체레이저(5)로부터 발해진 발산광속은, 빔 스플리터(6)에 있어서 반사되어, 대물렌즈(7)에 입사된다. 빔 스플리터(6)는, 평행평면판으로서, 반도체레이저(5)로부터 사출된 광속의 광축에 대하여 45°의 경사를 가지고 배치되어 있고, 상기 광속을 표면부에서 반사함으로써 상기 광속의 광로를 90° 편향시킨다.
대물렌즈(7)에 입사된 광속은, 광학기록매체인 광디스크(10)의 신호기록면 상에 집광된다. 대물렌즈(7)에 의해 집광된 광속은, 신호기록면에서 반사되어, 귀환 광속으로서 다시 대물렌즈(7)에 입사하고, 이 대물렌즈(7)에 의해 수속광속으로 된다. 이 귀환 광속은, 빔 스플리터(6)를 투과하여, 검출렌즈(8)를 지나서, 광검출기(9)에 의해 수광된다.
그리고, 귀환 광속은, 빔 스플리터(6)를 투과할 때에, 비점 수차가 생기므로, 이 비점 수차의 방향 및 양을 검출함으로써, 대물렌즈(7)에 의한 집광점과 광디스크(10)의 신호기록면과의 거리를 나타내는 포커스에러신호를 검출할 수 있다.
이 광학픽업장치에서는, 광검출기(9)로부터의 광검출출력에 따라 광디스크(10)에 기록되어 있는 정보 신호를 판독할 수 있고, 또 상기 광디스크(10)에 광속을 조사함으로써, 상기 광디스크(10)에 대하여 정보 신호의 기입을 행한다.
또한, 전술한 광학픽업장치를 사용하여 구성된 본 발명에 관한 광디스크장치는, 도 3에 도시한 바와 같이, 광디스크(10)의 중심부분을 지지하여 상기 광디스크(10)를 회전조작하는 회전조작기구(11)를 구비하고 있다. 전술한 광학픽업장치(12)는, 이 광디스크장치에서는, 회전조작기구(11)에 의해 회전조작되는 광디스크(10)의 신호기록면에 대물렌즈를 대향시킨 상태에서, 이송 기구(13)에 의해 지지되는 동시에, 이 이송 기구에 의해, 상기 광디스크(10)의 직경방향으로의 이동조작이 가능하게 되어 있다.
광학픽업장치(12)의 광검출기로부터의 출력 신호는, 신호처리장치(14)에 보내져 복조(複調)된다. 또, 광학픽업장치(12)의 반도체레이저, 회전조작기구(11) 및 이송 기구(13)는, 신호처리장치(14)에 의해 제어되어 동작한다. 그리고, 이 광디스크장치에서는, 광디스크(10)에 대한 정보 신호의 기록 및 재생이 행해진다.
이하, 본 발명에 관한 대물렌즈의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
이하의 실시예는, 본 발명에 관한 대물렌즈를, 매질을 플라스틱으로 하고, 이른바「DVD」(상품명)용 광학픽업장치에 사용하기 위한 대물렌즈로서 형성한 것이다. 이 매질의 굴절률 n은, 입사광속의 파장λ이 기준파장인 655 nm 일 때에 있어서, 1.539397이다.
〔제1 실시예〕
촛점거리 f를 3.6 mm, 개구수 NA를 0.60로서 형성했다.
제1면에 대해, 곡률반경 R1, 원추상수 k1, 및 각 비구면계수 A1, B1, C1,D1을 다음과 같이 설정했다.
R1 = 2.4613 mm
k1 = -7.98135 ×10-1
A1 = -2.2088 ×10-4
B1 = 4.3924 ×10-5
C1 = -5.3094 ×10-6
D1 = -1.8085 ×10-6
제2면에 대해, 곡률반경 R2, 원추상수 k2, 및 각 비구면계수 A2, B2, C2, D2를 다음과 같이 설정했다.
R2 = -4.9441 mm
k2 = 5.96593 ×10-l
A2 = 1.73154 ×10-2
B2 = -2.86095 ×10-3
C2 = 3.20654 ×10-4
D2 = -1.64321 ×10-5
또, 면간격 D를 다음과 같이 설정했다.
D = 3.2 mm
이들 값은, 전술한 (1)식 내지 (5)식을 만족시키고 있다.
이 대물렌즈의 수차곡선으로서, 홀로그램의 0차광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 도 4에 나타낸다. 이 수차곡선은, 홀로그램이 형성되어 있지 않는 경우의 구면 수차 및 비점 수차에 상당하는 것이다. 이 도 4에 도시한 바와 같이, 홀로그램이 없는 상태에서는, 제1면 및 제2면은, 실제 사용상태에 있어서, 최적 구면 수차 보정이 이루지지 않는다.
또, 입사광속의 파장이 기준파장인 경우에 있어서의 홀로그램의 1차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 도 5에 나타낸다. 이것은, 실제 사용상태에 있어서의 수차의 상태를 나타낸 것이다. 이 도 5에 도시한 바와 같이, 홀로그램의 플러스 1차 광(또는, 마이너스 1차 광)에 대해서는, 실제 사용상태에 있어서, 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있다.
또한, 환경온도의 변화에 따라 반도체레이저의 발진파장이 8 nm변화되어, 상기 온도 변화에 의해 매질의 굴절률이 변화된 경우에 있어서의 구면 수차 및 비점 수차를 도 6에 나타낸다. 이 도 6에 도시한 바와 같이, 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에 있어서, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 따른 홀로그램의 구면 수차의 변화는, 제1면 및 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하도록 되어 있다.
〔제2 실시예〕
촛점거리 f를 3.2 mm, 개구수 NA를 0.60로서 형성했다.
제1면에 대해, 곡률반경 R1,원추상수 k1, 및 각 비구면계수 A1, B1, C1, D1을 다음과 같이 설정했다.
R1 = 2.2104 mm
k1 = -7.3971 ×10-1
A1 = -2.0437 ×10-3
B1 = 2.8339 ×10-5
C1 = 2.0377 ×10-5
D1 = -9.3615 ×10-6
제2면에 대해, 곡률반경 R2, 원추상수 k2, 및 각 비구면계수 A2, B2, C2, D2를 다음과 같이 설정했다.
R2 = -4.1313 mm
k2 = 3.97415 ×10-1
A2 = 2.77642 ×10-2
B2 = -6.05964 ×10-3
C2 = 8.92811 ×10-4
D2 = -6.18937 ×10-5
또, 면간격 D를 다음과 같이 설정했다.
D = 3 mm
이들 값은, 전술한 (1)식 내지 (5)식을 만족시키고 있다.
이 대물렌즈의 수차곡선으로서, 홀로그램의 O차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 도 7에 나타낸다. 이 수차곡선은, 홀로그램이 형성되어 있지 않는 경우의 구면 수차 및 비점 수차에 상당하는 것이다. 이 도 7에 도시한 바와 같이,홀로그램이 없는 상태에서는, 제1면 및 제2면은, 실제 사용상태에 있어서, 최적 구면 수차 보정이 이루어지지 않는다.
또, 입사광속의 파장이 기준파장인 경우에 있어서의 홀로그램의 1차 광에 대한 구면 수차 및 비점 수차를 도 8에 나타낸다. 이것은, 실제 사용상태에 있어서의 수차의 상태를 나타낸 것이다. 이 도 8에 도시한 바와 같이, 홀로그램의 플러스 1차 광(또는, 마이너스 1차 광)에 대해서는, 실제 사용상태에 있어서, 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있다.
또한, 환경온도의 변화에 따라 반도체레이저의 발진파장이 8 nm 변화되고, 상기 온도 변화에 따라 매질의 굴절률이 변화된 경우에 있어서의 구면 수차 및 비점 수차를 도 9에 나타낸다. 이 도 9에 도시한 바와 같이, 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에 있어서, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 따른 홀로그램의 구면 수차의 변화는, 제1면 및 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하도록 되어 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 관한 대물렌즈는, 유한계의 싱글렌즈 이며, 제1면 및 제2면이 비구면으로 되고, 이들 비구면의 적어도 하나의 위에, 홀로그램이 형성되어 있다. 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있다.
그리고, 광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에 있어서, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가, 제1면과 제2면사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하도록 되어 있다.
즉, 본 발명은, 0.5 이상이라는 큰 개구수를 가지면서, 온도 변화 등의 환경변화 하에서도 구면 수차를 양호하게 보정된 상태를 유지하고, 또한 광학픽업장치의 장치 구성의 소형화가 곤란해 지지 않는 대물렌즈를 제공할 수 있는 것이다. 또, 본 발명은, 이와 같은 대물렌즈를 사용한 광학픽업장치 및 이 광학픽업장치를 사용한 광디스크장치를 제공할 수 있는 것이다.

Claims (24)

  1. 개구수가 0.5 이상인 유한계(有限係)의 싱글 대물렌즈로서,
    제1면 및 제1면이 비구면이며,
    상기 각 비구면의 적어도 하나의 위에는, 홀로그램이 형성되고,
    광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가, 상기 제1면과 제2면 사이의 매질(媒質)의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
  2. 제1항에 있어서,
    제1면의 곡률반경을 r1, 제2면의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
    (1) 0.65 < r1 / f < 0.75
    (2) 1.2 < r2 / f < 1.4
    (3) - 0.85 < k1 < - 0.7
    (4) 0.2 < k2 < 0.8
    (5) 0.8 < D / f < 1.2
  3. 제1항에 있어서, 상기 대물렌즈는 플라스틱재로 만들어지는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
  4. 제1항에 있어서, 상기 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차(球面收差) 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
  5. 광원으로 되는 반도체레이저와,
    상기 반도체레이저로부터 발해진 광속(光束)을 광학기록매체의 신호기록면 상에 집광시키는 대물렌즈와,
    상기 대물렌즈에 의해 상기 신호기록면상에 집광된 광속의 반사광속을 검출하는 광검출기
    를 구비하고,
    상기 대물렌즈는, 개구수가 0.5 이상인 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고,
    광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
  6. 제5항에 있어서,
    대물렌즈의 제1면의 곡률반경을 r1, 제2면의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
    (1) 0.65 < r1 / f < 0.75
    (2) 1.2 < r2 / f < 1.4
    (3) - 0.85 < k1 < - 0.7
    (4) 0.2 < k2 < 0.8
    (5) 0.8 < D / f < 1.2
  7. 제5항에 있어서, 상기 대물렌즈는 플라스틱재로 만들어지는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
  9. 광디스크를 지지하여 회전조작하는 회전조작기구와,
    상기 회전조작기구에 의해 회전조작되는 광디스크에 대하여 정보 신호의 기록 또는 재생을 행하는 광학픽업장치
    를 구비하고,
    상기 광학픽업장치는, 광원으로 되는 반도체레이저와, 이 반도체레이저로부터 발해진 광속을 광디스크의 신호기록면 상에 집광시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 신호기록면 상에 집광된 광속의 반사광속을 검출하는 광검출기를 구비하여 구성되어 있고,
    상기 대물렌즈는, 개구수가 0.5 이상인 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고, 이 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어져 있고,
    광원으로서 반도체레이저를 사용한 경우에, 환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 거의 상쇄하는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  10. 제9항에 있어서,
    대물렌즈의 제1면의 곡률반경을 r1, 제2면의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
    (1) 0.65 < r1 / f < 0.75
    (2) 1.2 < r2 / f < 1.4
    (3) - 0.85 < k1 < - 0.7
    (4) 0.2 < k2 < 0.8
    (5) 0.8 < D / f < 1.2
  11. 제9항에 있어서, 상기 대물렌즈는 플라스틱재로 만들어지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  13. 플라스틱재로 된 유한계의 싱글 대물렌즈로서,
    제1면 및 제1면이 비구면이며,
    상기 각 비구면의 적어도 하나의 위에는, 홀로그램이 형성되고,
    환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가, 상기 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 감소시키는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
  14. 제13항에 있어서,
    제1면의 곡률반경을 r1, 제2면의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
    (1) 0.65 < r1 / f < 0.75
    (2) 1.2 < r2 / f < 1.4
    (3) - 0.85 < k1 < - 0.7
    (4) 0.2 < k2 < 0.8
    (5) 0.8 < D / f < 1.2
  15. 제13항에 있어서, 상기 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
  16. 제13항에 있어서, 상기 대물렌즈의 개구수는 0.5이상인 것을 특징으로 하는 대물렌즈.
  17. 광원으로 되는 반도체레이저와,
    상기 반도체레이저로부터 발해진 광속을 광학기록매체의 신호기록면 상에 집광시키는 대물렌즈와,
    상기 대물렌즈에 의해 상기 신호기록면상에 집광된 광속의 반사광속을 검출하는 광검출기
    를 구비하고,
    상기 대물렌즈는, 플라스틱재로 된 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고,
    환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 감소시키는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
  18. 제17항에 있어서,
    대물렌즈의 제1면의 곡률반경을 r1, 제2면의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
    (1) 0.65 < r1 / f < 0.75
    (2) 1.2 < r2 / f < 1.4
    (3) - 0.85 < k1 < - 0.7
    (4) 0.2 < k2 < 0.8
    (5) 0.8 < D / f < 1.2
  19. 제17항에 있어서, 상기 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 대물렌즈의 개구수는 0.5이상인 것을 특징으로 하는 광학픽업장치.
  21. 광디스크를 지지하여 회전조작하는 회전조작기구와,
    상기 회전조작기구에 의해 회전조작되는 광디스크에 대하여 정보 신호의 기록 또는 재생을 행하는 광학픽업장치
    를 구비하고,
    상기 광학픽업장치는, 광원으로 되는 반도체레이저와, 이 반도체레이저로부터 발해진 광속을 광디스크의 신호기록면 상에 집광시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈에 의해 상기 신호기록면 상에 집광된 광속의 반사광속을 검출하는 광검출기를 구비하여 구성되어 있고,
    상기 대물렌즈는, 플라스틱재로 된 유한계의 싱글 대물렌즈로서, 제1면 및 제2면이 비구면이며, 이들 각 비구면의 적어도 하나의 위에는 홀로그램이 형성되고,
    환경온도의 변화에 따라 생기는 상기 반도체레이저의 발진파장의 변화에 의한 홀로그램의 구면 수차의 변화가 제1면과 제2면 사이의 매질의 환경온도의 변화에 따른 굴절률의 변화에 의해 생기는 구면 수차의 변화를 감소시키는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  22. 제21항에 있어서,
    대물렌즈의 제1면의 곡률반경을 r1, 제2면의 곡률반경을 r2, 촛점거리를 f, 원추상수를 k1, k2, 면간격을 D로 했을 때, 이하의 (1)식 내지 (5)식이 만족되는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
    (1) 0.65 < r1 / f < 0.75
    (2) 1.2 < r2 / f < 1.4
    (3) - 0.85 < k1 < - 0.7
    (4) 0.2 < k2 < 0.8
    (5) 0.8 < D / f < 1.2
  23. 제21항에 있어서, 상기 홀로그램의 플러스 1차 광, 또는 마이너스 1차 광은, 실제 사용상태에서의 최적 구면 수차 보정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 대물렌즈의 개구수는 0.5이상인 것을 특징으로 하는 광디스크장치.
KR1020010009006A 2000-02-23 2001-02-22 대물렌즈, 광학픽업장치 및 광디스크장치 KR20010085481A (ko)

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