KR830001845B1 - 고밀도 기억용 쓰기 및 읽기 대물렌즈 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고밀도 기억용 쓰기 및 읽기 대물렌즈

제1도는 본 발명에 의한 대물렌즈의 단면도.

제2a도, 제2b도, 제2c도, 제2d도, 제2e도, 제2f도, 제2g도, 제2h도, 제2i도, 제2j도, 제2k도 및 제2l도는 각각 본 발명에 의한 렌즈의 수차(收差) 곡선을 예시한 그라프.

본 발명은 기억요소에 대한 정보의 코우드화(encoding) 및 회수용 읽기 및 쓰기 대물렌즈에 관한 것으로서, 특히 기억요소에 대한 고밀도 정보의 코우드화용 읽기 및 쓰기 대물렌즈에 관한 것이고 또한 기억 요소에 광학적으로 코우드화 된 고밀도 정보의 회수용 쓰기 및 읽기 대물렌즈에 관한 것이다.

기억요소에 대한 정보의 코우드화 및 회수에 사용되는 읽기 및 쓰기 대물렌즈에 있어서 필요한 것으로는 기억요소에 대한 정보의 코우드화 및 회수에 사용되는 읽기 및 쓰기 대물렌즈는 여러 종류의 광파장(光波長)을 활용할 수 있는 것이라야 한다는 점이다. 그 이유는 코우드화용 대물렌즈와 코우드화 된 정보의 회수용 재생렌즈로서 읽기 및 쓰기 대물렌즈를 사용하는데 있어서, 코우드화 및 회수에 대한 요건의 특수성이 서로 크게 달라지기 때문인 것이다. 쓰기 대물렌즈의 조리계수(nurmerical aperature)는 대상에 대하여 최소의 극부크기를 나타낼 수 있을 만큼 커야 하며, 이렇게 되므로서 기록된 정보에 대하여 신호대 잡음비가 최대로 됨과 아울러 기억요소에 대한 정보의 기억 밀도가 훨씬 커지게 되는 것이다. 정보를 코우드화 함에 있어서 사용되는 대물렌즈를 통하여 최대 유효전력을 나타내자면 정보를 코우드화 하는데 소요되는 광파장(μ=4420nm)에서 가능한 한투명해야만 한다. 이것은 렌즈표면에 다층의 반사방지막을 형성시켜 주면 된다. 코우드화된 정보의 재생계통에 사용되는 대물렌즈에 있어서는 최소한 1μ 정도의 분해능(分解能)을 가져야 하는데, 그이유는 대물렌즈가 고밀도로 기록된 극히 작은 신호라도 회수할 수 있어야 한다는 사실에 기인되기 때문이다.

더욱이 고속회전을 하는 디스크로 부터 회수되는 정보는 대물렌즈로 하여금 기록된 트랙을 추적할 수 있는 정보가 되어야 하는데, 이 경우에 있어서 정보는 기억된 비데오 정보외에도 자동 촛점조절이 될 수 있는 것이라야 한다. 대물렌즈가 이러한 종류의 정보를 정확히 회수할 수 있도록 하자면 대물렌즈에 의해 촛점조절이 된 구역의 편평성이 커야 한다. 대물렌즈가 기억요소와 접촉하므로 기억요소가 파괴되는 것을 막기 위해 대물 렌즈와 기억 요소와의 거리를 멀리해야 한다.

또한 자동촛점조절이 되게 하자면 대물렌즈를 밀집형으로 간결하게 해야하고 중량도 가볍게 해야한다. 정보회수용 대물렌즈에 대한 빛을 발하는 광원은 보통 단색광(μ=6328nm)이므로 광측정기를 사용하여 회수한 후에 증폭됨에 따라 회수된 신호의 신호대 잡음비를 크게할 수 있을 정도로 대물렌즈가 될 수 있는 한 이파장에 속하는 빛에 대해 고도의 투광성을 가지도록 하는 것이 효과적이다.

따라서 투광성을 크게 하자면 렌즈표면에 다층의 반사방지막을 만들어 주며 대물렌즈를 구성하는 렌즈의 수를 최소로 할 필요가 있는 것이다. 그렇기 때문에 본 발명의 근본목적은 다수의 광파장에서도 활용이 가능한 기억요소에 대한 정보의 코우드화 및 회수를 하기 위한 읽기 및 쓰기 대물렌즈를 만듬과 아울러 작동 거리가 크고 고도의 영역편평성과 큰 분해능을 가진 렌즈를 만듬에 있다.

제1도에 예시된 바와 같이 정보의 코우드화 및 회수용 읽기 및 쓰기 대물렌즈는 1차, 2차, 3차, 및 4차렌즈로 된 렌즈 계인데, 여기서 1차 렌즈는 오목면이 대상물쪽을 향하도록 한 수렴렌즈이고, 2차렌즈는 색수차(色收差) 보정용 접한 수렴렌즈이며, 3차렌즈는 볼록면이 대상물쪽을 향하도록 한 발산렌즈이고 4차렌즈는 수렴렌즈이다. 기억요소에 대한 정보의 코우드화 및 회수용 읽기 및 쓰기 대물렌즈는 기준 부호 f를 전체적으로 렌즈계의 촛점거리로 나타낼 때 다음과 같은 조건을 만족하고 있는 것이다. 기준부호 f₃는 3차 렌즈의 촛점거리를, 기준부호 f₄는 4차렌즈의 촛점거리를, 기준부호 γ₆은 2차렌즈의 영상쪽에 있는 표면의 곡률반경(曲率半經)을, 기준부호 γ₇은 3차렌즈의 대상물 쪽에 있는 표면의 곡률반경을, 기준부호 d₁은 1차렌즈의 두께를 그리고 기준부호 d₅는 3차렌즈의 두께를 각각 표시한 것이다.

(1) 1.24

γ₆/f

117

(2) 0.46

d₁/f

0.37

(3) 0.27

│γ₆│/│γ₇│

0.21

(4) 1.20

│f₃│/│f₄│

1.00

(5) 0.45

d₅/f

0.40

위에 나온 구성을 한 렌즈계에 있어서 γ₆/f 가 (1)의 조건의 상한치 보다 점차 커질경우, 즉 γ₆/f >1.24가 될 경우 왜곡(歪曲) 정도는 증가되고 대상(帶狀)부분과 주변부분의 구면수차(球面收差)는 과도 보정(補正)이 된다. 이에 반하여 γ₆/f 가 하한치보다 작게 될 경우, 즉 γ₆/f <1.17이 될 경우에는 비점수차(非點收差)가 보정이 되지 않는다. (2)의 조건에 있는 d₁/f가 d₁/f>0.49이 되면 작동 거리가 짧아지고 본 발명의 목적 달성하기가 곤란해진다. 더욱이 구면수차가 보정이 되지 않으며 비점수차는 커지게 된다. 한편 d₁/f<0.37이 되면 작동거리가 멀어지기는 하지만 주변부분의 코마(coma)와 구면수차가 만족스럽게 되지 못한다. 대물렌즈의 긴공액(共

)중에 삽입된 요소에 의해 도입되는 부가적인 구면수차를 보정하는 것이 바로 이러한 조건이다. 만일(3)의 조건에서 │γ₆│/│γ₇│>0.27이 되면 구면수차와 코마가 과도보정이 된다. 만일 │γ₆│/│γ₇│<0.21이 되면 코마는 다소 보정이 덜 된 상태로 된다. (4)의 조건에서 만일 │f₃│/│f₄│>1.20이 되면 주변부분의 코마와 구면수차는 커지게 된다. │f₃│/│f₄│<1.00이 되면 코마의 대칭성은 불안정하게 된다. 더욱이 비점수차가 보정이 되지 않고 주변부분쪽으로 역지향성이 증가된다. (5)의 조건에서 d₅/f>0.45가 되면 구면수차는 다소 과도 보정이 됨과 동시에 비점수차는 커지게 된다.

한편 d₅/f<0.40이 되면 코마는 다소 과도보정이 된다. 기억요소에 대한 정보의 코우드화용에 적합한 광파장을 사용할 수 있는 읽기 및 쓰기 대물렌즈에 대한 한가지 예를 보면 다음과 같다.

파두면(波頭面) 오차의 실효값=0.0029

또한 기억요소에 대한 고밀도 정보의 회수용에 적합한 광파장을 사용할 수 있는 읽기 및 쓰기 대물렌즈에 대한 한가지 예를 보면 다음과 같다.

파두면 오차의 실효값=0.0063

위에 나온 각 예에 있어서 γ₁부터 γ₁₀까지의 기준부호는 각 렌즈 표면의 곡률반경을 나타낸다. 기준부호d₁에서부터 d₉까지는 각 렌즈의 두께와 각 렌즈 사이의 공간을 나타낸다. 기준부호 n₁부터 n₅까지는 각 렌즈의 굴절률을 나타내며 기준부호 v₁부터 v₅까지는 각 렌즈의 압베 수(Abbe's number)를 나타내고 기준부호 f는 전체적으로 렌즈계의 촛점거리를 나타낸다. 기준부호 f₃는 3차렌즈의 촛점거리를 나타내며 기준부호 f₄는 4차렌즈의 촛점거리를 나타내고 기준부호l은 렌즈계의 작동거리를 나타낸다.

위에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 렌즈게는 비데오 디스크용 대물렌즈를 재현함에 필요한 요건을 완전히 만족하는 것이며, 또한 이것은 수차곡선의 각각의 그라프에 나타난 바와 같이 수차가 만족스럽게 보정이 되고 있다는 점을 보면 알 수 있다.

Claims (1)

1차, 2차, 3차 및 4차 렌즈로 구성된 기억요소에 대한 정보의 코우드화 및 회수용 대물렌즈에 있어서 1차렌즈는 오목면이 대상물쪽을 향하도록 한 수렴렌즈로 하고, 2차렌즈는 색수차 보정용 접합수렴렌즈로 하며, 3차 렌즈는 볼록면이 대상물쪽을 향하도록 한 발산렌즈로 하고, 4차렌즈는 수렴렌즈로 하며, 다수의 광파장을 활용할 수 있도록 함과 아울러 다음과 같은 조건을 만족하는 고밀도 기억용 쓰기 및 일기 대물렌즈.

(조건)

1. 1.24

γ₆/f

1.17 4. 1.20

│f₃│/│f₄│

1.00

2. 0.46

d₁/f

0.37 5. 0.45

d₅/f

0.40

3. 0.27

│γ₆│/│γ₇│

0.21

단, 위의 조건에 있어서 기준부호 f : 렌즈계의 전체적인 촛점거리.

기준부호 f₃: 3차 렌즈의 촛점거리.

기준부호 f₄: 4차 렌즈의 촛점거리.

기준부호 γ₆: 2차 렌즈의 영상쪽에 있는 표면의 곡률반경.

기준부호 γ₇: 3차 렌즈의 대상물쪽에 있는 표면의 곡률반경.

기준부호 d₁: 1차 렌즈의 두께.

기준부호 d₅: 3차 렌즈의 두께.

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