KR20000027038A - 계단형 회절격자구조를 갖는 평판렌즈를 채용하여 cd-rw에호환하는 dvd용 광기록/픽업헤드 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (39)
- 다른 파장의 광에 의해 정보의 기록 및 재생이 이루어지는 복수의 광디스크들을 위한 광기록/픽업헤드에 있어서,상대적으로 짧은 파장을 갖는 제1광을 출사하는 제1광원;상대적으로 긴 파장을 갖는 제2광을 출사하는 제2광원;광검출수단;상기 제1광원 및 제2광원으로부터 출사된 광들을 상기 광디스크들의 정보기록면에 집속하는 대물렌즈;제1광원 및 제2광원으로부터 출사된 광을 대물렌즈로 진행케하며, 상기 복수의 광디스크의 정보기록면으로부터 반사된 제1광 및 제2광을 각각 상기 광검출수단으로 진행케하는 광경로변경수단;상기 광경로변경수단으로부터 대물렌즈로 진행하는 제 1광을 실질적으로 전투과시키며, 상기 광경로변경수단으로부터 대물렌즈로 진행하는 제 2광을 대물렌즈의 광축 쪽으로 회절시키는 평판렌즈를 구비하는 광기록/픽업헤드.
- 제 1항에 있어서, 상기 편광렌즈는 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 1광을 그대로 투과시키며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 위상을 지연시키는 광기록/픽업헤드.
- 제 2항에 있어서, 상기 평판렌즈는 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 광을 수광하는 수광면 상에 서로 다른 광학적특성을 갖는 제 1영역 및 제 2영역을 구비하며,상기 제 1영역은 수광면의 광학적중심을 포함하며, 상기 제 2영역은 제 1영역의 바깥쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 광기록/픽업헤드.
- 제 3항에 있어서, 상기 제 1영역은 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 1광 및 제 2광을 실질적으로 전투과시키며, 상기 제 2영역은 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 1광을 전투과시키며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 대부분을 상기 대물렌즈의 광축쪽으로 회절시키는 광기록/픽업헤드.
- 제 4항에 있어서, 상기 제 1영역은 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 1광 및 제 2광을 위상지연없이 투과시키며, 상기 제 2영역은 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 1광을 위상지연없이 투과시키며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 위상을 지연시키는 광기록/픽업헤드.
- 제 5항에 있어서, 상기 제 2영역은 상기 평판렌즈의 광학축을 중심으로 갖는 환형의 형상인 광기록/픽업헤드.
- 제 6항에 있어서, 상기 제 2영역은 회절격자들을 구비하는 광기록/픽업헤드.
- 제 7항에 있어서, 상기 회절격자들은 상기 광경로변경수단을 바라보도록 형성된 광기록/픽업헤드.
- 제 8항에 있어서, 상기 회절격자들은 상기 평판렌즈의 광학적중심으로부터 멀어질수록 얕게 식각된 광기록/픽업헤드.
- 제 9항에 있어서, 상기 회절격자들은 주기적으로 반복되는 계단형구조를 갖도록 식각된 광기록/픽업헤드.
- 제 10항에 있어서, 상기 회절격자들은 서로 동일한 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 광기록/픽업헤드.
- 제 11항에 있어서, 상기 회절격자들은 한주기의 계단형구조에 있어서 다음의 수학식을 만족하는 갯수로 구성되며,
N ≒ λ1/(λ2-λ1) 여기서, N은 정수로 표현되는 회절격자의 갯수, λ1은 상기 제1광의 파장, 그리고, λ2는 상기 제2광의 파장인 광기록픽업헤드. - 제 12항에 있어서, 상기 회절격자들은 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광에 대해 다음의 수학식을 만족하는 투과효율계수 및 단차를 가지며,여기서, Tm은 투과효율계수, T는 한주기에 대응하는 계단형구조의 폭, m은 회절차수, π는 원주율, i는 단위허수, x는 평판렌즈의 광학적중심으로부터 떨어진 거리, 그리고 Tj(x)는 x에서의 투과효율계수인 광기록/픽업헤드.
- 제 13항에 있어서, 상기 계단형구조의 회절격자 한주기에 있어서 상기 평판렌즈의 광학적중심으로부터 j번째 위치하는 회절격자들 각각은 다음의 수학식을 만족하는 투과효율계수Tj(x)를 가지며,여기서, λ는 입사광의 파장이며, d는 계단형구조 한주기에서 가장 깊게 식각된 회절격자의 깊이, n은 평판렌즈의 굴절율, n0는 공기중에서의 굴절율인 광기록/픽업헤드.
- 제 14항에 있어서, 상기 회절격자들은 다음의 수학식을 만족하는 위상차를 발생하며,여기서, δj는 평판렌즈의 광학적 중심으로부터 j번째 회절격자의 단차가 발생하는 광학적 위상차, π는 원주율, n은 평판렌즈의 굴절율, n0는 공기중에서의 굴절율, 그리고, dj는 j번째 회절격자의 단차인 광기록/픽업헤드.
- 제 4항에 있어서, 상기 제 1영역은 개구수 0.3이하의 영역이며, 상기 제 2영역은 개구수 0.3부터 0.5까지의 영역인 광기록/픽업헤드.
- 제 16항에 있어서, 상기 제 2영역은 2개의 계단형구조를 구비하며,상기 2개의 계단형구조 중 하나는 평판렌즈의 광학적중심으로부터 지름방향으로 약 1000㎛부터 약 1500㎛까지의 영역에 걸쳐 형성되며, 다른 하나는 약 1500㎛부터 약 1700㎛까지의 영역에 걸쳐 형성되는 광기록/픽업헤드.
- 제 4항에 있어서, 상기 제 2영역은 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 광량중 약 70% 이상을 대물렌즈의 광축쪽으로 회절시키는 광기록/픽업헤드.
- 제 5항에 있어서, 상기 제 2영역은 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 위상을 약 180도 만큼 지연시키는 광기록/픽업헤드.
- 제 1항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 평판렌즈는 대물렌즈와 일체화된 것을 특징으로 하는 광기록/픽업헤드.
- 제 1항에 있어서, 상기 제 1광디스크 및 제 2광디스크는 각각 DVD 및 CD-RW이며,상기 제 1광디스크의 기록 및 재생시에는 제 1광이 사용되며, 제 2광디스크의 기록 및 재생시에는 제 2광이 사용되는 광기록/픽업헤드.
- 제 1항에 있어서, 상기 광경로변경수단은 상기 제 1광원 및 제 2광원로부터 입사되는 제 1광 및 제 2광을 시준하여 상기 평판렌즈 쪽으로 전달하는 시준렌즈를 구비하는 광기록/픽업헤드.
- 제 22항에 있어서, 상기 광경로변경수단은 상기 제 1광원으로부터 출사된 제 1광을 상기 시준렌즈 쪽으로 전달하며, 상기 광디스크들의 정보기록면으로부터 반사된 후, 상기 시준렌즈 쪽으로부터 되돌아오는 제 1광 및 제 2광을 광검출기로 전달하는 반사평판; 및상기 제 2광원으로부터 출사된 제 2광을 상기 시준렌즈로 전달하며, 상기 광디스크들로부터 반사된 후, 시준렌즈를 통하여 되돌아오는 제 1광 및 제 2광을 상기 반사평판으로 전달하는 광분할기를 더 구비하는 광기록/픽업헤드.
- 서로 다른 파장의 광을 수광하는 렌즈에 있어서,수광면 상에 서로 다른 광학적특성을 갖는 제 1영역 및 제 2영역을 구비하며,상기 제 1영역은 수광면의 광학적중심을 포함하며, 상기 제 2영역은 제 1영역의 바깥쪽에 위치하고,상기 제 1영역은 자신으로 입사하는 제 1광 및 제 2광을 실질적으로 전투과시키며, 상기 제 2영역은 자신으로 입사하는 광중 상대적으로 짧은 파장의 광인 제 1광을 전투과시키며, 자신으로 입사하는 광중 상대적으로 긴 파장의 광인 제 2광의 대부분을 상기 대물렌즈의 광축쪽으로 회절시키는 렌즈.
- 제 24항에 있어서, 상기 제 1영역은 자신으로 입사하는 제 1광 및 제 2광을 그대로 투과시키며, 상기 제 2영역은 자신으로 입사하는 제 1광을 위상지연없이 그대로 투과시키며, 상기 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 위상을 지연시키는 렌즈.
- 제 25항에 있어서, 상기 제 2영역은 환형의 형상으로 길게 형성된 렌즈.
- 제 26항에 있어서, 상기 제 2영역은 회절격자들을 구비하는 렌즈.
- 제 27항에 있어서, 상기 회절격자들은 상기 제 1광 및 제 2광을 수광하는 면 상에 형성된 렌즈.
- 제 28항에 있어서, 상기 회절격자들은 상기 렌즈의 광학적중심으로부터 멀어질수록 얕게 식각된 렌즈.
- 제 29항에 있어서, 상기 회절격자들은 주기적으로 반복되는 계단형구조를 갖도록 식각된 렌즈.
- 제 30항에 있어서, 상기 회절격자들은 동일한 단차를 갖는 것을 특징으로 하는 렌즈.
- 제 31항에 있어서, 상기 회절격자들은 하나의 계단형구조에 있어서 다음의 수학식을 만족하는 개수로 구성되며,
N ≒ λ1/(λ2-λ1) 여기서, N은 정수로 표현되는 회절격자의 갯수, λ1은 상기 제 1광의 파장, 그리고, λ2는 상기 제 2광의 파장인 렌즈. - 제 32항에 있어서, 상기 회절격자들은 자신으로 입사하는 제 2광에 대해 다음의 수학식을 만족하는 투과효율계수 및 단차를 가지며,여기서, Tm은 투과효율계수, T는 한주기에 대응하는 계단형구조의 폭, m은 회절차수, π는 원주율, i는 단위허수, x는 렌즈의 광학적중심으로부터 떨어진 거리, 그리고 Tj(x)는 x에서의 투과효율계수인 렌즈.
- 제 33항에 있어서, 상기 계단형구조의 회절격자 한주기에 있어서 상기 평판렌즈의 광학적중심으로부터 j번째 위치하는 회절격자들 각각은 다음의 수학식을 만족하는 투과효율계수를 가지며,여기서, λ는 입사광의 파장이며, d는 계단형구조 한주기에서 가장 깊게 식각된 회절격자의 깊이, n은 평판렌즈의 굴절율, n0는 공기중에서의 굴절율인 렌즈.
- 제 34항에 있어서, 상기 회절격자들은 다음의 수학식을 만족하는 위상차를 발생하며,여기서, δj는 평판렌즈(35)의 광학적 중심으로부터 j번째 회절격자의 단차가 발생하는 광학적 위상차, π는 원주율, n은 평판렌즈의 굴절율, n0는 공기중에서의 굴절율, 그리고, dj는 j번째 회절격자의 단차인 렌즈.
- 제 34항에 있어서, 상기 제 1영역은 개구수 0.3이하의 영역이며, 상기 제 2영역은 개구수 0.3으로부터 0.5까지의 영역인 렌즈.
- 제 36항에 있어서, 상기 제 2영역은 2개의 계단형구조를 구비하며,상기 2개의 계단형구조 중 하나는 광학적중심으로부터 지름방향으로 약 1000㎛로부터 약 1500㎛까지의 영역에 걸쳐 형성되며, 다른 하나는 약 1500㎛로부터 약 1700㎛까지의 영역에 걸쳐 형성되는 렌즈.
- 제 24항에 있어서, 상기 제 2영역은 자신으로 입사하는 제 2광의 광량중 약 70% 이상을 광축을 기준으로 수렴하는 방향으로 회절시키는 렌즈.
- 제 25항에 있어서, 상기 제 2영역은 광경로변경수단으로부터 입사하는 제 2광의 위상을 약 180도 만큼 지연시키는 렌즈.
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