KR20050085615A - 광학 렌즈 조립체 - Google Patents
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Abstract
렌즈를 형성하기 위해 광학 렌즈 세트는, 입사동공이 제 1 직경(41)을 갖는 만곡 렌즈면(32)을 갖는 렌즈(31)를 구비하되, 상기 광축에 수직방향을 따라 나타낸 제 1 폭(39)을 갖는, 제 1 렌즈 세트 부재(30)와; 입사동공이 상기 제 1 직경보다 작은 서로 다른 제 2 직경(48)을 갖는 만곡 렌즈면(46)을 갖는 렌즈(44)를 구비한 제 2 렌즈 세트 부재(40)를 구비한다. 제 2 렌즈 세트부재는, 제 2 렌즈(44)를 구비한 내부 부분(56)과 외부 부분(54;154)을 갖는다. 상기 외부 부분(54)은 제 1 렌즈 세트 부재의 폭보다 큰 제 2 폭까지 연장되어, 보다 작은 제 2 렌즈(44)에 대해 조종 및 응력 전달 특징을 향상시킨다.
Description
본 발명은, 광학 렌즈 조립체에 관한 것이지만, 본 발명은 특히 광 기록매체를 주사하는 광학주사장치 내에서 사용하는데 적합한 광학 렌즈 조립체에 한정되지 않는 광학 렌즈 조립체에 관한 것이고, 또한 본 발명은 렌즈부재 조립방법에 관한 것이다.
도 6은 광 드라이브에서 대물렌즈로서 사용되고, 제 1 렌즈 세트부재(200)와 제 2 렌즈 세트부재(202)로 이루어진 공지된 광학 렌즈 조립체의 구성을 도시한 것이다. 그 제 1 렌즈 세트부재(200)는, 상대적으로 큰 렌즈(208)와 외부 플랜지(210)를 구비한다. 제 2 렌즈 세트부재(202)는, 상대적으로 작은 렌즈(204)와 상기 제 1 부재의 외부 플랜지(210)에 끼워 넣는 환상 돌출부(206)를 구비한다.
US 특허출원 2002/0036839 A1에는, 서로 정렬된 2개의 광학렌즈로 이루어진 대물렌즈를 갖는 광학계가 기재되어 있다. 제 1 및 제 2 렌즈 각각의 외주는, 조립시에 상기 제 1 및 제 2 렌즈의 정렬하는데 도움이 되도록 일치한다.
최근 개발된 새로운 광 기록매체를, 직경이 예를 들면 3cm인 소형 폼 팩터 광학(SFFO) 디스크라고 한다. 예를 들어 파장이 405nm인 블루 레이저의 사용에 의해, SFFO 디스크는 약 1Gbyte의 데이터를 보유할 수 있다. 그 작은 크기에 의해 디지털 카메라, 휴대폰, PDA 및 휴대형 인터넷 장치 등의 휴대형 전자기기에 (예를 들면 크기가 4.6 x 3.4 x 0.75cm3인) SFFO 드라이브를 내장할 수 있다. 그러나, 이러한 소형화는, 설계, 구조 및 이들 주사장치의 제조상 새로운 기술적인 문제점을 낳게 된다.
이러한 기술적인 문제점의 하나는, 블루 레이저 SFFO 주사장치 내에 사용하도록 2개의 부재로 된 대물렌즈 부품의 조립을 포함한다. 하나의 렌즈 부재는 직경이 2mm미만인 입사동공을 갖고, 다른 렌즈부재는 직경이 1mm미만인 입사동공을 가져서, 제조공정시 조종 및 조작을 어렵게 한다. 이들 제조공정시에, 렌즈가 코팅된 대물렌즈의 면이 닿지 않고, 2개의 대물렌즈가 정확하게 정렬되고, 이격되어 서로 각도를 이루도록 하는 것이 바람직하다.
SFFO 대물렌즈를 제조하기 위해 2개의 렌즈부재의 소형화시에, 보다 작은 렌즈부재가 매우 작아서 신뢰성있게 조작하는 것이 어려워졌고, 또한 조종시에 렌즈에의 응력전달이 렌즈의 왜곡으로 인해 원하지 않는 복굴절 현상이 생겼다는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적은, 효율적이고 정확하게 조립하고 그 조립된 부품의 원하는 복굴절을 감소시킬 수 있는 소형화된 광학 렌즈 조립체를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 국면은,
a) 제 1 광축을 갖고, 제 1 입사동공이 제 1 직경을 갖는 제 1 만곡 렌즈면을 갖는 제 1 렌즈를 구비하되, 상기 제 1 광축에 수직방향으로 제 1 폭을 갖는, 제 1 렌즈 세트 부재와,
b) 제 2 광축을 갖고, 제 2 입사동공이 상기 제 1 직경보다 작은 서로 다른 제 2 직경을 갖는 제 2 만곡 렌즈면을 갖는 제 2 렌즈를 구비하되, 상기 제 2 렌즈를 구비한 내부 부분과, 상기 제 2 광축에 수직방향으로 배치된 외부 부분을 갖는, 제 2 렌즈 세트 부재를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 렌즈 세트 부재가 상기 제 1 렌즈와 제 2 렌즈를 포함한 렌즈 조립체를 형성하도록 구성된 광학 렌즈 세트에 있어서,
상기 외부 부분은 상기 제 2 광축에 수직방향으로 제 2 폭까지 연장되고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭보다 큰 것을 특징으로 한다.
제 2 렌즈 세트 부재의 외부 부분은, 조립공정시에 제 2 렌즈 세트 부재의 조작을 용이하게 하고, 조종시에 제 2 조립체의 렌즈에의 응력 전달을 감소시킨다. 종래기술에서는 보다 큰 직경의 렌즈를 가짐으로써 상기 제 1 렌즈 부재를 보다 크거나 같은 폭을 갖는 부재로서 배치하였지만, 본 발명에서는 외부 부분이 보다 큰 폭을 갖게 제 2 렌즈 부재를 배치하여, 상술한 이점을 제공한다.
바람직한 일 실시예에서는, 제 1 렌즈 세트 부재의 외부 부분의 착탈식 부분을 조립공정 다음에 분리하므로, 마무리된 광학 렌즈 조립체의 크기를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 별도의 국면에 따르면, 광학 렌즈 조립체에서 사용하고, 만곡 렌즈면을 갖는 렌즈를 포함한 내부 부분과, 착탈식 부분을 구비한 외부 부분을 구비한 렌즈부재 조종방법은,
a) 상기 착탈식 부분에 조종력을 가하기 위해 상기 조립체 부재를 조종하는 단계와,
b) 상기 렌즈 조립을 종료하기 전에 상기 착탈식 부분을 제거하는 단계를 포함한다.
이와 같이, 본 국면은, 예를 들면 코팅공정 및/또는 조립공정시 착탈식 부분을 조종하여 렌즈 부재를 픽업하거나 보유하기 위해서, 상기 렌즈 부재의 조립 종료전에 조종공정 동안, 렌즈부재, 특히 소형 렌즈부재를 조정하는 개선된 방법을 제공한다. 이러한 국면은 2개의 렌즈부재를 구비한 렌즈 조립체에 한정되지 않고, 또한 개선된 단일 부재 렌즈 조립체용 부재를 조정하는데 사용되어도 된다.
본 발명의 또 다른 국면은 첨부된 청구범위에 기재되어 있고, 본 발명의 특징 및 이점은 아래의 본 발명의 바람직한 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이고, 이 실시예들은 첨부도면들을 참조한 예시로만 주어져 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈 조립체를 구비한 광학주사장치의 개략도,
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 그 조립체보다 앞의 제 1 렌즈 세트 부재의 단면도,
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 그 조립체보다 앞의 제 2 렌즈 세트 부재의 단면도,
도 3은 도 2a 및 도 2b의 부재들로 형성된 광학렌즈 조립체의 단면도,
도 4는 착탈식 부분의 분리 다음의 도 3에 도시된 광학 렌즈 조립체의 단면도,
도 5는 본 발명의 광학 렌즈 조립체의 다른 실시예의 단면도,
도 6은 종래기술에 따른 광학 렌즈 조립체의 단면도이다.
도 1은 광 디스크를 주사하는 본 발명의 실시예에 따른 광학주사장치의 개략도이다. 광 디스크(1)는, 투명층(2)을 구비하고, 이 투명층의 일측면에 적어도 하나의 정보층(3)이 설치된다. 다층 광 디스크일 경우에, 2개 이상의 정보층은, 디스크 내의 서로 다른 깊이에서 투명층(2) 뒤에 배치된다. 상기 투명층으로부터 떨어져 대향하는 정보층의 측면은, 보호층(4)에 의해 환경적인 영향으로부터 보호된다. 상기 주사장치에 대향하는 투명층의 측면은, 디스크 입사면(5)이다. 투명층(2)은, 정보층 또는 정보층들을 기계적으로 지지하여 광 디스크에 대한 지지체로서 작용한다. 이와는 달리, 투명층(2)의 유일한 기능은, 정보층(3), 즉 다층 광 디스크일 경우에 최상위 정보층을 보호하기도 하고, 기계적인 지지는 정보층의 타측면의 일층에 의해, 예를 들면 보호층(4)에 의해 또는 또 다른 정보층 및 상기 최상위 정보층에 연결된 투명층에 의해 제공된다.
정보는, 도 1에 나타내지 않은, 실질적으로 평행하고, 동심형 또는 나선형 트랙에 배치된 광학적으로 검출가능한 마크들의 형태로 광 디스크의 정보층(3)에 저장되어도 된다. 상기 마크들은, 임의의 광학적으로 판독가능한 형태, 예를 들면 피트의 형태, 또는 반사계수 또는 그 주변과 서로 다른 자화방향을 갖는 영역, 도는 이들 형태의 조합이어도 된다.
광학주사장치는, 예를 들면 소정의 파장이 405nm인 발산 방사빔(7)을 방출하는 반도체 레이저와 같은 방사원(6)을 구비한다. 예를 들면 반투명판과 같은 빔 스플리터(8)는, 렌즈계를 향하여 방사선을 반사한다. 이 렌즈계는 시준렌즈(9), 광학 렌즈 조립체(10) 및 집광 렌즈(11)를 구비한다. 광학 렌즈 조립체(10)는, 제 2 렌즈 세트 부재(13)에 부착된 제 1 렌즈 세트 부재(12)를 구비한다. 광학 렌즈 조립체(10)는, 광축(14)을 갖는다. 이하, 상기 광학 렌즈 조립체(10)의 실시예에 대한 상세한 설명을 간단히 한다.
시준렌즈(9)는, 상기 발산 방사빔(7)을 시준빔(15)으로 변형한다. 제 1 렌즈 세트 부재(12)의 렌즈는, 광축(14)을 따라 놓인 시준된 방사빔(14)을 중간 개구수(NA)를 갖는 수속빔(16)으로 변형하여, 제 2 렌즈 세트 부재(13)에 입사한다. 제 2 렌즈 세트 부재(13)의 렌즈는, 상기 입사빔(16)을, 정보층(3)상에 스폿(18)이 되는 본 실시예에서 0.85인 비교적 높은 개구수를 갖는 수속빔(17)으로 변형한다.
정보층(3)에서 반사한 수속빔(17)의 방사선은, 전방향 수속빔(17)의 광 경로상으로 되돌아오는 발산 반사빔(19)을 형성한다. 상기 광학 렌즈 조립체(10)의 2개의 렌즈 세트 부재로 이루어진 렌즈들은, 먼저 상기 반사된 빔(19)을 보다 적은 발산빔(20)으로 변형한 후, 실질적으로 시준된 반사빔(21)으로 되고, 그 빔 스플리터(8)는 상기 반사빔(21)의 적어도 일부를 집광렌즈(11)를 향하여 전송함으로써 상기 전방향 및 반사빔을 분리한다.
집광렌즈는, 입사빔을 검출계(23)에 포커싱된 수속 반사빔(22)으로 변형한다. 상기 검출계는 방사선을 포획하여 전기신호로 변환한다. 이 신호들 중 하나는 정보신호(24)이고, 그 정보신호의 값은 정보층(3)으로부터 판독된 정보를 나타내고, 다른 신호는 포커스 오차신호(25)이고, 그 오차신호의 값은 상기 스폿(18)과 정보층(3) 사이의 축방향 높이차를 나타내며, 또 다른 신호는 트랙킹 오차신호(26)이고, 이 트랙킹 오차신호는 주사되는 정보층(3)에서의 트랙의 중심으로부터의 편차를 나타낸다.
도 2a, 2b, 3 및 도 4는 렌즈 조립공정의 서로 다른 단계에서의 렌즈 세트 부재를 나타낸다. 도 2a를 참조하면, 제 1 렌즈 세트부재(30)는, 만곡된 렌즈표면(32)을 갖는 제 1 면을 갖는 렌즈(31)를 갖는다. 제 1 렌즈 세트 부재(30)는, 렌즈(31)가 중심에 위치한 제 1 광축(33)을 갖는다. 렌즈(31)는, 상기 만곡된 렌즈표면(32)와 상기 렌즈의 제 2 면(34) 사이의 두께(38)를 갖고, 그 두께는 제 1 광축(33)을 따라 도시되어 있다. 상기 렌즈(31)의 입사동공은, 본 실시예에서 2mm미만인 제 1 직경(41)을 갖는다. 조립전에, 플라스틱재로부터 제 1 렌즈 세트 부재(30)의 몰딩 후, 상기 렌즈면의 한쪽 또는 양쪽은 예를 들면, 반사방지 코팅의 1개 이상의 층으로 코팅된다. 제 2 면(34)은 광축(33)에 대해서 중심에 위치한 환상 돌출부(35)를 구비한다. 이 환상 돌출부(35)는, 제 1 광축(33)에 평행하고 동심형으로 놓인 원통형 정렬 기준면(36)과, 제 2 면(34)으로부터 특정 거리로 제 1 광축(33)에 수직하게 놓인 평탄한 이격 기준면(37)을 갖는다. 제 1 렌즈 세트 부재는, 광축(33)에 수직한 단면(미도시됨)에서 그것의 원주가 원형이고, 제 1 광축(33)에 수직한 방향으로 도시된 소정의 제 1 폭(39)을 갖는다.
도 2b를 참조하면, 제 2 렌즈 세트부재(40)는, 제 2 광축(42)을 갖고, 그 중심에는 만곡된 렌즈면(46)이 상기 제 2 광축(42)에 대해서 중심에 위치한 렌즈(44)인 제 1 면을 갖는다. 상기 렌즈(44)는, 제 1 직경(41) 미만인 제 2 직경(48), 본 실시예에서는 1mm미만인 입사동공을 갖는다. 제 2 직경은 적어도 20%보다 작아도 되고, 더욱 일반적으로는 제 1 직경(41)보다 적어도 50% 작아도 된다. 조립하기 전과, 플라스틱재의 제 2 렌즈 세트 부재(40)의 몰딩 후, 렌즈면의 한쪽 또는 양쪽은, 예를 들면 반사방지 코팅의 1개 이상의 층으로 코팅된다.
제 2 렌즈 세트 부재의 렌즈(44)의 두께(50)는 만곡 렌즈표면(46)과 제 2 렌즈 세트 부재(40)의 평탄한 제 2 면 사이이고, 그 두께(50)는 광축(42)을 따라 도시되어 있다. 제 2 직경(48)으로 나누어진 제 2 렌즈 세트 부재(40)의 렌즈(44)의 두께(50)의 비율은, 0.5보다 큰 것이 바람직하고, 상기 렌즈(44)가 조종시에 원하지 않는 복굴절을 일으킬 수 있는 상기 렌즈의 변형을 피할만큼 충분히 딱딱하도록, 0.75보다 큰 것이 바람직하다. 상기 제 1 세트 부재의 렌즈(31)의 두께(38)는 제 2 렌즈 세트 부재의 렌즈의 두께(50)보다 크다. 상기 제 1 세트부재의 렌즈(31) 두께는, 적어도 10%보다 크고, 보다 일반적으로 적어도 25%보다 크다. 제 2 렌즈 세트 부재(40)는, 광축(42)에 수직한 단면(미도시됨)에서 그것의 원주가 원형이고, 제 2 광축(42)에 수직한 방향으로 도시된 소정의 제 2 폭(52)을 갖는다. 상기 제 2 폭(52)은 제 1 폭(39)보다 크다.
제 2 렌즈 세트 부재(40)는, 외부 부분(54)과 내부 부분(56)을 갖고, 그 내부 부분(56)은 렌즈(44)를 구비한다. 그 내부 부분(54)은 제 1 렌즈 세트 부재(30)에 대해 폭이 같다. 제 2 렌즈 세트 부재(40)의 제 1 면은, 제 2 광축(42)에 대해서 중심에 위치한 환상 채널(59)을 갖고, 이 환상 채널(59)은, 그 환상 채널의 기저면과 제 2 광축(42)에 평행한 방향으로 제 2 렌즈 세트 부재의 제 2 면(51) 사이에서 두께(58)가 감소된 영역을 생성한다. 상기 환상 채널(59)은, 제 2 광축(42)에 평행하게 놓이고, 제 2 광축(41)으로부터 소정의 반경방향 거리에 있는 내부 기준면(60)을 갖는다.
제 2 렌즈 세트 부재(40)의 외부 부분(54)은, 외부 환상 플랜지(64)를 구비한 환상 착탈식 부분(62)(도 3에 도시됨)을 갖는다. 그 착탈식 부분(62)의 환상 플랜지(64)는 소정의 두께(66)를 갖고, 그 두께(66)는 제 2 광축(42)에 평행한 방향으로 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 조립공정에서는, 제 2 렌즈 세트 부재(40)에 제 1 렌즈 세트 부재(30)를 부착한다. 자외선(UV) 방사 경화형 결합재(미도시됨)는 조립하기 전에 정렬면(36)과 내부면(60) 사이와, 이격면(37)과 기저면(59) 사이에 위치하도록 도포된다. 상기 부재는 고정밀도로, 바람직하게는 제 1 광축(33)과 제 2 광축(42)이 서로 광학 렌즈 조립체 광축(68)을 따라 정렬되도록 1㎛의 허용오차 범위 내에서 조립되고, 상기 렌즈들은 2단계의 공정으로 정확히 축방향으로 이격되고 서로에 대해 경사지지 않는다. 제 1 단계에서는, 기준면을 사용하여 초기 위치지정을 한다. 제 1 단계 동안, 상기 정렬면(36)은 다른 부재에 대해 일부재의 중요한 횡변위를 막기 위해서 충분한 접점에서 적어도 근접하게 접촉함으로써 내부면(60)과 상호간에 맞춘다(interfit). 그 상호간 맞춤은, 제 1 및 제 2 광축(33,42)이 서로 적어도 대략 정확히 반경방향으로 정렬되게 한다. 추가로, 이격면(37)은 기저면(59)과 인접한다. 이것에 의해, 제 1 및 제 2 렌즈 세트 부재 각각의 렌즈들(31,44) 사이의 광축(68)을 따라 적어도 대략 정확한 이격을 확실하게 한다.
제 2 위치지정 단계에서, 간섭계를 사용하여 센터링, 축방향 이격 및 경사 교정 조작 과정을 수행하여 제 1 및 제 2 부재(30,40) 각각을 위치지정하고, 결합재는 UV 방사선의 인가에 의해 경화된다. 이와 같이, 제 1 렌즈 세트 부재(30)는, 제 2 렌즈 세트 부재(40)에 단단하게 부착되어 광학 렌즈 조립체를 구성한다. 상기 환상 플랜지(64)의 두께(66)는, 제 1 렌즈 세트 부재(30)의 렌즈와 제 2 렌즈 세트 부재(40)의 렌즈를 구비한 렌즈 적층체의 광축(68)에 따른 두께(70)보다 크다. 상기 환상 플랜지(64)의 이러한 보다 큰 두께(66)에 의해, 조립공정의 조종시에 플랜지(64)가 상기 조립체의 광학표면을 보호하는 것이 가능하게 된다. 조립공정에서는, 상기 렌즈(31,44) 각각의 경화된 표면을 닿지 않는다. 코팅 및 조립공정시, 제 1 렌즈 세트 부재(30)는 예를 들면 진공 핀셋을 사용하여 조종 및 조작되고, 제 2 렌즈 세트 부재(40)는, 예를 들면 착탈식 부분의 전면 또는 후면과 접촉하여 진공력을 가함으로써, 또 다른 예로서 상향력을 착탈식 부분에 가하여 렌즈 세트 부재의 무게를 지탱하는 조립체 마운트와 상기 착탈식 부분(62)의 전면 또는 후면이 접촉되게 설치함으로써, 그 제 2 렌즈 세트 부재와 접촉하고 그 제 2 렌즈 세트 부재를 꽉 잡는 진공 조작기의 사용에 의해 조종력을 상기 착탈식 부분(62)에 가하여서 조종 및 조작된다.
상기 조립공정 다음에, 외부 부분(54)의 착탈식 부분(62)은 광축(68)에 평행한 절단선(72)을 따라 제 2 렌즈 세트 부재(40)로부터 분리된다. 상기 절단선(72)은 환상 채널(58) 내에 광축(68)으로부터 반경 위치에 있다. 상기 분리는, 절삭도구를 사용한 절단에 의해 또는 압력인가만을 사용한 파괴에 의해 수행된다. 이때, 감소된 두께의 영역(58)은, 절단선의 분리를 용이하게 하도록 설계된다. 상기 영역(58)의 두께는 500㎛미만인 것이 바람직하다. 파괴에 의해 분리를 하는 경우, 그 두께는 상기 영역에서 50-100㎛인 것이 바람직하다.
이제, 도 4를 참조하고, 절단선(72)을 따라 착탈식 부분(62)을 분리 후, 이 분리된 제 2 렌즈 세트 부재의 외부 부분(54)의 환상 착탈식 부분(62)과 광학 렌즈 조립체(74)가 구성된다. 상기 착탈식 부분(62)을 분리한 후에도, 제 2 렌즈 세트 부재(40)의 나머지는, 상기 제 1 렌즈 세트 부재(30)보다 큰 폭을 갖는다.
도 5는 본 발명의 광학 렌즈 조립체의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 이전의 실시예와 동일한 본 실시예의 특징은, 동일한 도면부호로 붙여져 100씩 증가시켰다는 것이다. 사용된 이들 특징과 상기 조립공정에 관한 설명은, 여기서도 적용하기 위해 인용된다.
본 실시예에서, 제 2 렌즈 세트 부재(140)는 착탈식 부분이 없다. 제 2 렌즈 세트 부재(140)의 외부 부분(154)은, 상기 렌즈 조립체의 광축(168)에 수직한 방향으로 제 1 렌즈 부재보다 큰 폭을 갖는다. 상기 외부 부분(154)은 광축(168)에 대해서 중심에 위치한 환상 돌출부(176)를 구비한다. 이 돌출부(176)는 광축(168)에 평행한 원통형 내부 기준면(177)과 상부면(179)을 갖고, 이 상부면(179)은 광축(168)에 수직하게 놓인다. 상기 외부 부분(154)의 두께(183)는 광축(168)에 평행하게 도시된 것으로, 그 두께는 평면의 제 2 면(151)과 상부면(179) 사이이다. 이러한 두께(183)는 광축(168)에 평행하게 도시된 내부 부분(156)의 최소 두께(184)보다 크다.
코팅 및 조립공정시, 제 1 렌즈 세트 부재(130)는 예를 들면 진공 핀셋을 사용하여 조종 및 조작되고, 제 2 렌즈 세트 부재(140)는, 예를 들면 외부 부분의 전면 또는 후면과 접촉하여 진공력을 가함으로써, 또 다른 예로서 상향력을 외부 부분(154)에 가하여 렌즈 세트 부재의 무게를 지탱하는 조립체 마운트와 상기 외부 부분(154)의 전면 또는 후면이 접촉되게 설치함으로써, 그 제 2 렌즈 세트 부재와 접촉하고 그 제 2 렌즈 세트 부재를 꽉 잡는 진공 조작기의 사용에 의해, 조종력을 상기 외부 부분(154)에 가하여서 조종 및 조작된다. 상기 렌즈(144)로부터의 외부 부분(154)의 거리와 최소 두께(184)보다 큰 외부 부분(154)의 두께(183)의 특징은, 제 2 렌즈 세트 부재(140)가 코팅 및 조립공정동안 조종될 경우 렌즈(144)에서의 응력의 전달과 연속적인 복굴절 현상을 최소화하는데 도움이 된다.
상기 제 1 렌즈 세트 부재(130)의 환상 돌출부(135)는 광축(168)에 대해 중심에 위치하고 있다. 이 돌출부(135)의 외부 정렬면(180)은 광축(168)에 평행하게 놓여 있다. 광학 렌즈 조립체의 조립공정시, 내부면(177)은 상기 정렬면(180)과 상호 맞추어져 확실하게 상기 제 1 및 제 2 광축(133,142) 각각이 서로에 대해 정확히 중심에 위치되게 한다. 또한, 조립공정시, 상기 돌출부(135) 단부의 이격 기준면(181)은, 상기 렌즈의 만곡면(146)에 인접한 제 2 렌즈 세트 부재의 평탄한 환상면(182)의 일부와 인접한다. 이러한 면들의 인접은, 상기 제 1 및 제 2 렌즈 세트 부재 각각의 렌즈들(131,144) 사이의 광축(168)을 따라 축방향으로의 이격을 정확하게 한다.
이전의 실시예와 마찬가지의 방법으로, UV 경화형 결합재는, 내부면(177)과 정렬면(180) 사이와, 제 2 이격면(181)과 환상면(182)의 일부와의 사이에 도포된다. 센터링, 축방향 이격 및 간섭계를 사용한 경사 정정 조작과정을 포함한 2단계의 위치지정과정 후에, 상기 경화형 결합재는 UV 방사선의 인가에 의해 경화되어 제 1 렌즈 세트 부재(130)는 제 2 렌즈 세트 부재(140)에 단단하게 결합되어 광학 렌즈 조립체를 형성한다.
본 실시예에서 제 2 렌즈 세트 부재의 외부 부분이 착탈식 부분을 구비하지 않지만, 제 2 렌즈 세트 부재 상의 외부 부분(154)의 여분의 폭에 의해, 제 2 렌즈 부재가 더욱 신뢰성 있게 조종 및 조작하는 것이 가능하게 되고, 코팅 및 조립공정시 제 2 렌즈 세트 부재를 조종할 경우 상기 렌즈(144)에서의 응력의 전달과 그에 따른 복굴절 현상을 감소시킨다.
상기 실시예들은 본 발명의 예시적인 예들이라고 해석된다. 본 발명의 또 다른 실시예를 고안할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 제 2 렌즈 세트 부재의 외부 부분은, 제 1 렌즈 세트부재의 폭보다 크다. 일반적으로, 상기 외부 부분의 폭은, 상기 제 1 렌즈 세트 부재의 폭보다 적어도 5% 큰 것이 바람직하다. 상기 외부 부분이 착탈식 부분을 구비하는 경우, 상기 외부부분의 폭은 제 1 세트부재의 폭보다 적어도 10% 큰 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예로는, 외부 부분의 착탈식 부분을 갖는 제 2 렌즈세트 부재와 아울러, 제 1 렌즈 세트 부재의 착탈식 부분과 동일하여 조립공정시 제1 렌즈 세트부재의 조종을 향상시킬 수도 있는 것을 고안할 수 있다. 조립공정 후, 제 1 및 제 2 렌즈 세트부재 양쪽의 착탈식 부분을 분리하여도 된다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 외부 부분이 환상 플랜지의 형태가 아니다. 이와는 다르게 성형된 상기 외부 부분의 형태는, 제 2 렌즈 세트 부재의 조종의 용이화 및/또는 응력 전달의 감소 및/또는 광학 렌즈 조립체의 보호를 행하도록 고안할 수 있다. 이와 같이, 상기 실시예에서는 외부 부분의 폭이 광축에 완전히 수직한 방향으로 제 1 렌즈 세트 부재의 최대폭보다 크지만, 다른 실시예에서는, 예를 들어 상기 외부 부분이 전체적으로 제 2 렌즈 세트 부재의 원주 둘레를 연장되지 않으면, 그 제 2 렌즈 세트 부재의 최소폭이 광축에 수직한 방향으로 상기 제 1 렌즈 세트부재의 폭보다 작아도 된다. 또한 이와는 달리, 예를 들면, 제 1 렌즈 세트 부재는, 예를 들면 그 일측까지만 연장되는 외부 부분을 구비하여도 되므로, 그 제 2 렌즈부재의 최대폭은 광축에 수직한 방향으로 제 1 렌즈 세트 부재의 최대폭 미만이어도 된다. 그러나, 본 발명의 이러한 실시예에서, 상기 제 2 렌즈 세트부재의 외부 부분의 최대폭은 광축에 수직한 방향으로 제 1 렌즈 세트 부재의 최소폭보다 크다.
상기 실시예들에서는, 2단계의 상대적 위치지정 과정을 행하여 2개의 렌즈 세트 부재의 위치지정을 정확히 되게 하고, 다른 과정에서는, 단지 하나의 위치지정단계만이 정확하게 위치지정을 하도록 설명된 것처럼 상기 기준면의 인접 등만을 사용하여 실행하여도 되고, 이러한 경우에는 간섭계를 사용한 위치지정은 필요하지 않다.
상기 실시예들에서, 제 1 렌즈 세트부재와 제 2 렌즈 세트부재 모두는, 예를 들면, ZeonexTM과 같은 순환 올레핀 공중합체(COC) 또는 PMMA 중합체로 이루어진 주입성형 플라스틱으로 이루어진 일체형 부품이다. 또한, 이 렌즈들 중 어느 한쪽이 유리로 이루어져도 되고 다른쪽의 렌즈가 플라스틱으로 형성되거나, 또는 렌즈 양쪽이 유리로 이루어져도 된다는 것을 고안할 수 있다. 렌즈가 유리인 경우, 일반적으로 렌즈가 내부에 구비된 전체 렌즈 세트 부재를 전체적으로 유리로 형성하는 것은 실용적이지 못하다. 이 경우에, 유리 렌즈는 위치에 있어서 예를 들면 플라스틱으로 형성되어도 되는 나머지 렌즈 세트 부재에 결합된다. 적어도 상기 제 1 렌즈 세트 부재의 렌즈가 유리로 형성되는 일례에서는, 그 렌즈를 관형 부품 내부에 상기 제 1 렌즈 세트 부재를 설치하도록 결합한다.
상기 실시예들에서, 제 1 렌즈 세트 부재와 제 2 렌즈 세트 부재 모두의 렌즈는, 평볼록 렌즈이다. 그러나, 다른 형태의 렌즈, 예를 들면 볼록-볼록, 평-오목 및 볼록-오목 렌즈를 사용하여도 된다.
본 발명의 실시예에서는, 제 2 렌즈 세트 부재의 외부 부분의 착탈식 부분을, 그 외부 부분의 환상 채널에서 절단선을 따라 절단 또는 파괴하여 분리한다. 그 착탈식 부분을 분리한 외부 부분의 위치는 채널 특징이 없어도 되지만, 예를 들면 나머지부에 상기 착탈식 부분을 접속하는 1개 이상의 스트립을 구비하여도 된다. 또한, 이 착탈식 부분은 형상이 환상으로 한정되지 않지만, 광학 렌즈 조립체의 조종 및 보호하는데 필요한 사항에 따라 다른 형태를 가져도 된다.
임의의 하나의 실시예에 관련하여 설명된 임의의 특징을 하나만 사용하거나, 상기 설명된 다른 특징들과 조합하여 사용하여도 되고, 또한 임의의 다른 실시예들의 1개 이상의 특징과 조합하여 사용되거나, 또는 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합을 사용하여도 된다. 더욱이, 상기에서 설명되지 않은 동등한 내용 및 변형도 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이용하여도 된다.
Claims (11)
- a) 제 1 광축을 갖고, 제 1 입사동공이 제 1 직경을 갖는 제 1 만곡 렌즈면을 갖는 제 1 렌즈를 구비하되, 상기 제 1 광축에 수직방향으로 제 1 폭을 갖는, 제 1 렌즈 세트 부재와,b) 제 2 광축을 갖고, 제 2 입사동공이 상기 제 1 직경보다 작은 서로 다른 제 2 직경을 갖는 제 2 만곡 렌즈면을 갖는 제 2 렌즈를 구비하되, 상기 제 2 렌즈를 구비한 내부 부분과 상기 제 2 광축에 수직방향으로 배치된 외부 부분을 갖는, 제 2 렌즈 세트 부재를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 렌즈 세트 부재가 상기 제 1 렌즈와 제 2 렌즈를 포함한 렌즈 조립체를 형성하도록 구성된 광학 렌즈 세트에 있어서,상기 외부 부분은 상기 제 2 광축에 수직방향으로 제 2 폭까지 연장되고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 광축을 따라 상기 제 1 렌즈의 두께는, 상기 제 2 광축을 따라 상기 제 2 렌즈의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 2 광축을 따라 상기 제 2 렌즈의 두께를 상기 제 2 직경으로 나눈 비율은 적어도 0.5인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 폭은 상기 제 1 광축에 수직한 상기 제 1 렌즈 세트 부재의 최대폭이고, 상기 제 2 폭은 상기 제 2 광축에 수직한 상기 제 2 렌즈 세트 부재의 최대폭인 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 또는 제 2 세트 부재는, 상기 제 2 또는 제 1 세트 부재의 표면 각각과 상호 맞추어지도록 성형된 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,상기 외부 부분은, 조립공정시 착탈되도록 배치된 착탈식 부분을 구비한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 제 6 항에 있어서,상기 외부 부분은 상기 제 2 광축에 평행한 방향으로 두께가 감소된 영역을 포함하고, 상기 착탈식 부분은 상기 두께가 감소된 영역에서의 상기 외부 부분을 절단하여서 분리가능한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,상기 내부 부분은 렌즈 적층체를 형성하도록 상기 제 1 광학부재에 부착가능하고, 상기 제 2 광축에 평행한 방향으로 상기 외부 부분의 두께는, 상기와 같이 형성될 때의 상기 렌즈 적층체의 최대 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트.
- 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 따른 광학 렌즈 세트를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 렌즈 세트 부재는 상호 부착된 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 조립체.
- 광 기록매체를 주사하고, 청구항 9에 따른 광학 렌즈 조립체를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
- a) 제 1 광축을 갖고, 제 1 입사동공이 제 1 직경을 갖는 제 1 만곡 렌즈면을 갖는 제 1 렌즈를 구비하되, 상기 제 1 광축에 수직방향으로 제 1 폭을 갖는, 제 1 렌즈 세트 부재를 준비하는 단계와,b) 제 2 광축을 갖고, 제 2 입사동공이 상기 제 1 직경보다 작은 서로 다른 제 2 직경을 갖는 제 2 만곡 렌즈면을 갖는 제 2 렌즈를 구비하되, 상기 제 2 렌즈를 구비한 내부 부분과 상기 제 2 광축에 수직방향으로 배치된 외부 부분을 갖는, 제 2 렌즈 세트 부재를 준비하는 단계와,c) 상기 제 1 및 제 2 광축을 서로 정렬하도록 상기 제 1 렌즈 세트 부재의 부착면을 상기 제 2 렌즈 세트 부재의 부착면에 결합하여서 상기 제 1 렌즈 세트 부재를 상기 제 2 렌즈 세트부재에 부착하는 단계를 포함한 광학 렌즈 세트 조립방법에 있어서,상기 외부 부분은 상기 제 2 광축에 수직방향으로 제 2 폭까지 연장되고, 상기 제 2 폭은 상기 제 1 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 광학 렌즈 세트 조립방법.
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