KR100762210B1 - 조정가능한 경사도를 갖는 렌즈계를 구비한 광학 주사장치 - Google Patents

조정가능한 경사도를 갖는 렌즈계를 구비한 광학 주사장치 Download PDF

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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 정보매체(9)를 주사하는 광학 주사장치(17)에 관한 것이다. 이 주사장치는, 방사원(31)과, 정보매체 상에 방사빔(47)의 초점을 맞추는 광축(45)을 갖는 렌즈계(43)를 구비한다. 렌즈계는 주사장치의 현수부재(63)에 대해 탄성적으로 매달리고, 상기한 현수부재는 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때 렌즈계의 옆에 배치된다. 이 주사장치는, 2개의 서로 수직한 경사축(91, 95)에 관해 정보매체에 대한 렌즈계의 경사도를 설정하기 위해, 제 1 부분(97)과 상기한 제 1 부분에 대해 변위될 수 있는 제 2 부분(99)을 갖는 조정장치(89)를 구비한다. 조정장치의 제 2 부분은 현수부재 상에 설치되는 한편, 조정장치의 제 1 부분은 렌즈계의 옆에 배치된 지지부재(101) 상에 설치된다. 이에 따라, 광학 주사장치의 구조상의 높이가 상당히 줄어들 수 있다.
광학 주사장치, 재생장치, 정보매체, 현수부재, 지지부재

Description

조정가능한 경사도를 갖는 렌즈계를 구비한 광학 주사장치{OPTICAL SCANNING DEVICE COMPRISING A LENS SYSTEM WITH ADJUSTABLE INCLINATION}
본 발명은, 광학적으로 주사가능한 정보매체를 주사하며, 방사원과, 광축을 갖고 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔을 정보매체 상의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광학 렌즈계와, 광축에 평행한 방향으로 주사장치의 기저부에 대해 렌즈계를 변위시키는 액추에이터와, 정보매체에 대한 렌즈계의 경사도를 설정하는 조정부재를 구비하고, 렌즈계는, 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 렌즈계의 옆에 배치된 현수부재(suspension member)로부터 탄성적으로 매달리는 한편, 조정부재가 제 1 부분과 이 제 1 부분에 대해 변위될 수 있는 제 2 부분을 구비한 광학 주사장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 회전축을 중심으로 회전가능한 테이블과, 테이블 상에 놓인 광학적으로 주사가능한 정보매체를 주사하는 광학 렌즈계를 구비한 광학 주사장치와, 동작시에 적어도 주사장치의 렌즈계가 회전축에 대해 반경방향으로 변위될 수 있도록 하는 변위장치를 구비한 광학 재생장치에 관한 것이다.
서두에 언급된 것과 같은 광학 주사장치 및 광학 재생장치는 US 5,703,864호에 개시되어 있다. 종래의 광학 재생장치가 내부에 채용된 종래의 광학 재생장치는 특히 DVD와 같이 비교적 높은 정보밀도를 갖는 광학적으로 주사가능한 정보매체 를 주사하는데 적합하다. 이와 같은 정보매체를 정확하게 주사하기 위해서는, 정보매체에 대한 광학계의 경사도, 즉 광축이 정보매체에 대해 내포하는 직각으로부터의 편차가 소정의 좁은 한계값 이내로 유지되어야 한다. 광학 주사장치의 제조시에, 이와 같은 편차는 제조공차의 결과로써, 특히 현수부재로부터의 렌즈계의 탄성 매달림(elastic suspension)에 있어서의 제조공차의 결과로써 발생된다. 이와 같은 이유로 인해, 렌즈계의 경사도는 광학 주사장치의 제조 후에, 조정부재를 사용하여 기준 정보매체에 대해 단지 한번 조정된다. 이러한 종래의 광학 주사장치에 있어서는, 현수부재와 액추에이터의 고정자 부분이 위에 설치된 기저부 위에 조정부재의 제 2 부분이 설치된다. 조정부재의 제 1 부분은 광학 주사장치의 주 프레임 상에 설치된다. 광축에 평행한 반향에서 보았을 때, 종래의 광학 주사장치의 구조상의 높이를 최소화하기 위해, 액추에이터는, 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 렌즈계의 옆에 배치되는 한편, 광축에 평행한 방향에서 보았을 때, 조정부재는 렌즈계의 바로 아래에 배치된다. 방사빔 경로에 아무 것도 존재하지 않게 유지하기 위해, 조정부재의 제 2 부분은 기저부의 단차가 형성된 지지부 상에 설치되며, 이 지지부는 렌즈계의 바로 아래에 배치된다.
종래의 광학 주사장치와 종래의 광학 재생장치의 단점은, 기저부의 단차가 형성된 지지부가 주사장치의 비교적 복잡한 구조와, 광축에 평행한 방향에서 보았을 때, 렌즈계의 운동의 제한된 자유도를 제공한다는 것이다.
결국, 본 발명의 목적은, 광축에 평행한 방향에서 보았을 때, 종래기술에서와 같이 최소의 구조상의 높이를 제공하면서도, 종래의 광학 주사장치와 종래의 광 학 재생장치가 갖는 전술한 문제점이 가능한 한 많이 해소된, 서두에서 언급된 것과 같은 형태의 광학 주사장치와 광학 재생장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학 주사장치는, 상기 조정부재의 제 2 부분이 현수부재에 설치되는 한편, 조정부재의 제 1 부분이, 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 렌즈계의 옆에 배치된 지지부재 상에 설치된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광학 재생장치는, 그 내부에 사용된 광학 재생장치가 본 발명에 따른 광학 주사장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학 주사장치에 있어서는, 조정부재의 제 2 부분이 현수부재에 설치되는 한편, 조정부재의 제 1 부분이 상기한 지지부재 상에 설치된다는 사실로 인해, 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 조정부재가 렌즈계의 옆에 놓이므로, 광축에 평행한 방향에서 보았을 때, 광학 장치의 구조상의 높이가 조정부재의 존재에 의해 거의 영향을 받지 않게 된다. 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 조정부재가 렌즈계의 옆에 배치되어 있기 때문에, 조정부재가 광학 주사장치의 방사빔 경로로부터 떨어져 있으므로, 조정부재가 방사빔을 맞는 것을 방지하기 위한 추가적인 구조상의 변형이 불필요하다. 더구나, 상기한 위치에서의 조정부재는 광축에 평행한 방향으로의 렌즈계의 이동의 자유도에 영향을 미치지 않는다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 특정한 실시예는, 상기 지지부재가 기저부와 액추에이터의 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다. 지지부재가 기저부와 액추에이터의 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치되기 때문에, 조정부재를 사용하여 정보매체에 대해 렌즈계의 경사도를 설정하는 동작이 고정자 부분에 대한 렌즈계와 그것에 부착된 액추에이터의 병진운동부의 경사도에도 영향을 미치게 된다. 이와 같은 특정한 실시예에 있어서는, 고정자 부분이 기저부에 대해 고정된 위치에 배치되기 때문에, 광학 주사장치의 제조과정 동안, 고정자 부분이 기저부와 정보매체의 위치에 대해 정확하게 놓일 수 있다. 이 때문에, 정보매체에 대한 렌즈계의 경사도와 고정자 부분에 대한 액추에이터의 병진운동부의 경사도가 조정부재를 사용한 나중의 단계에서 원하는 한계값 이내로 동시에 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 광학장치의 또 다른 실시예는, 조정부재의 제 1 부분이, 광축에 대해 직각으로 연장되는 구성요소를 갖고 지지부재 상의 고정된 위치에 설치되는 제 1 지지면과, 광축에 대해 직각으로 연장되는 구성요소를 각각 갖고 광축에 평행한 방향에서 보았을 때 지지부재에 대해 조정될 수 있는 위치에 있는 제 2 및 제 3 지지면을 구비하는 한편, 조정부재의 제 2 부분은 탄성 프리텐셔닝(pretensioning) 부재로부터 발생된 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 제 1, 제 2 및 제 3 지지면에 각각 맞닿은 제 1, 제 2 및 제 3 지지부재를 구비하고, 제 2 및 제 3 지지면은 제 1 지지면의 어느 일측에 배치되며, 광축과 제 2 및 제 3 지지면을 통과하는 가상선 사이의 거리가 광축과 제 1 지지면 사이의 거리와 다른 것을 특징으로 한다. 상기한 3개의 지지면과 상기한 3개의 지지부재를 사용함으로써, 정보매체에 대한 렌즈계의 경사도가 용이하고도 정밀하게 조정될 수 있게 된다. 상기한 3개의 지지부재가 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 상기한 3개의 지지면에 맞닿기 때문에, 광축에 평행한 현수부재의 자유도와 광축에 대해 직각으로 연장된 2개의 경사축 주위로 현수부재로부터 매달린 렌즈계를 갖는 현수부재의 자유도가 매우 정지된 상태로 고정된다. 광축에 평행한 방향에서 보았을 때, 제 2 및 제 3 지지면의 위치를 동일한 거리만큼 동일한 방향으로 조정함으로써, 제 1 경사축에 대한 렌즈계의 경사도가 설정되는데, 이때 이 제 1 경사축은 광축과 직각을 이루며 제 2 및 제 3 지지면을 통과하는 가상선에 평행하다. 광축에 평행하게 보았을 때, 제 2 및 제 3 지지면의 위치를 동일한 거리만큼 반대 방향으로 조정함으로써, 제 2 경사축에 대한 렌즈계의 경사도가 설정되는데, 이때 제 2 경사축은 제 1 경사축과 광축과 직각을 이룬다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 또 다른 실시예는, 제 2 및 제 3 지지면 각각이 지지부재에 대해 회전될 수 있는 조정나사에 설치된 것을 특징으로 한다. 조정나사를 사용함으로써, 정보매체에 대한 렌즈계의 경사도를 간단하면서도 정밀하게 설정할 수 있다. 이와 같이 설정된 경사도는, 예를 들면 접착제를 사용하여 지지부재에 대해 조정나사를 고정시킴으로써, 용이하면서도 신뢰할 수 있게 고정될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 특정한 실시예는, 조정부재의 제 1 부분이, 광축에 평행하게 연장된 가상 평면에 놓이며 지지부재의 고정된 위치에 설치된 제 4 및 제 5 지지면과, 제 4 및 제 5 지지면에 수직하게 그리고 광축에 평행하게 연장되고 지지부재 상의 고정된 위치에 설치된 제 6 지지면을 구비하는 한편, 조정부재의 제 2 부분이, 프리텐셔닝 부재로부터 발생된 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 제 4 및 제 5 지지면에 각각 맞닿은 제 4 및 제 5 지지부재와, 제 6 지지면에 맞물리는 제 6 지지부재를 구비한 것을 특징으로 한다. 제 4, 제 5 및 제 6 지지면과 제 4, 제 5 및 제 6 지지부재를 사용함으로써, 서로 수직하고 광축에 대해 직각으로 연장되는 현수부재의 2가지 자유도, 렌즈계가 그것으로부터 매달린 현수부재의 자유도와 광축이 매우 정지된 상태로 고정된다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 또 다른 실시예는, 조정부재의 제 1 부분과 제 2 부분이, 각각 제 7 지지면과, 이와 맞물리며 제 6 지지면과 제 6 지지부재가 서로에 대해 제 위치에 지지될 수 있도록 하는 제 7 지지부재를 구비한 것을 특징으로 한다. 제 7 지지면과 제 7 지지부재를 사용함으로써, 프리텐셔닝 부재가 제 6 지지면에 직각으로 향하는 프리텐셔닝 힘의 성분을 공급할 필요가 없어, 프리텐셔닝 부재의 구성과 부착을 간단하게 한다.
본 발명의 이와 같은 발명내용과 또 다른 발명내용은 이하에서 설명되는 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다.
도면에 있어서,
도 1은 본 발명에 따른 광학 재생장치를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 2는 도 1에 도시된 광학 재생장치 내부에 사용되는 본 발명에 따른 광학 주사장치를 나타낸 것이며,
도 3은 도 2에 도시된 것과 같은 광학 주사장치의 지지부재를 갖는 기저부를 나타낸 것이고,
도 4는 도 2에 도시된 광학 주사장치의 렌즈계를 갖는 현수부재를 나타낸 것이며,
도 5는 도 2의 V-V선에 따른 단면도이고,
도 6은 도 2의 VI-VI선에 따른 단면도이다.
도 1에 개략적으로 도시된 것과 같은 본 발명에 따른 광학 재생장치는, 회전축(3)을 중심으로 회전할 수 있으며 프레임(7) 상에 장착된 전기 모터(5)에 의해 구동될 수 있는 테이블(1)을 구비한다. 테이블(1) 위에는, 디스크 형태의 매체(11)와 투명 보호층(13)을 구비한 DVD와 같은 광학적으로 주사가능한 정보매체(9)가 놓일 수 있다. 보호층(13)에 인접하는 매체(11)의 일면은 나선형의 정보 트랙이 그 위에 존재하는 정보매체(9)의 정보층(15)을 구성한다. 광학 재생장치는, 정보매체(9)의 정보 트랙을 광학적으로 주사하는 본 발명에 따른 광학 주사장치(17)를 더 구비한다. 광학 재생장치의 변위장치(19)를 사용함으로써, 주사장치(17)는 회전축(3)에 대해 주로 2가지 반대측의 반경방향 X 및 X'으로 움직일 수 있다. 이를 위해, 주사장치(17)는 변위장치(19)의 활주부재(21)에 고정되며, 이 변위장치는, 활주부재(21)가 그 위에서 변위가능하게 안내되고 X 방향에 평행하게 연장되며 프레임(7) 위에 설치된 직선 안내수단(23)과, 활주부재(21)가 안내수단(23) 위에서 움직일 수 있도록 하는 전기 모터(25)를 더 구비한다. 동작시에, 도면에 도시되지 않은 광학 재생장치의 전기 제어부는 모터 5 및 25를 제어 하여, 정보매체(9)가 회전축(3)을 중심으로 회전되도록 하는 동시에, 정보매체(9) 상에 존재하는 나선형 정보 트랙이 주사장치(17)에 의해 주사될 수 있도록 주사장치(17)가 X 방향에 평행하게 변위되게 한다. 주사과정 동안, 정보 트랙 상에 존재하는 정보는 주사장치(17)에 의해 판독되거나, 주사장치(17)에 의해 정보가 정보 트랙 상에 기록될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 재생장치 내부에 사용되는 본 발명에 따른 광학 주사장치(17)를 일부는 상세도로 일부는 개략적으로 도 2에 도시하였다. 광학 주사장치(17)는, 활주부재(21)에 부착된 하우징(29)을 구비한 광학 주사부(27)를 구비한다. 도 2에는 활주부재(21)의 반경방향의 변위 방향 X 및 X'도 도시되어 있다. 주사장치(17)는, 반도체 레이저와 같은 방사원(31)을 더 구비하는데, 이 방사원은 광축(33)을 가지며 마찬가지로 활주부재(21)에 연결된다. 주사장치(17)는 방사원(31)에 마주보는 반사면(39)을 갖는 투명판(37)을 구비한 방사빔 스플리터(35)를 더 포함하며, 투명판은 방사원(31)의 광축(33)에 대해 45°의 각도로 배치되고, 마찬가지로 활주부재(21)에 고정된다. 주사장치는, 도 2에는 단지 개략적으로 도시되고, 마찬가지로 활주부재(21)에 고정되며 투명판(37)과 주사부(27) 사이에 배치된 시준 렌즈(41)를 더 구비한다. 주사부(27)는, 광축(45)을 갖는 광학 렌즈계(43)를 구비한다. 동작시에, 방사원(31)은 방사빔(47)을 발생하고, 이 방사빔은 방사빔 스플리터(35)의 반사면(39)에 의해 90°반사되어, 방사빔(47)이 렌즈계(43)의 광축(45)에 거의 수직하게 그리고 반경방향 X 및 X'에 대해 거의 수직하게 연장된 방사빔 경로(49)를 거쳐, 시준 렌즈(41)를 통해 주사부(27)로 안내된다. 방사빔(47)은 개구(51)를 통해 주사부(27)의 기저부(29)로 들어가고, 도 5에 도시된 것과 같이 기저부(29) 내부에 고정된 거울(53)에 의해 렌즈계(43)의 광축(45) 방향으로 반사된다. 그후, 방사빔(47)은 렌즈계(43)에 의해 정보매체(9)의 정보층(15) 상의 주사 스폿(55)에 초점이 맞추어진다. 방사빔(47)은 정보층(15)에 의해 반사되어, 렌즈계(43), 거울(53), 방사빔 경로(49), 시준 렌즈(41) 및 방사빔 스플리터(35)를 통해 광 검출기(57) 상에 초점이 맞추어지는데, 상기한 광 검출기는, 그 자체가 공지된 형태를 가지며, 주사부(27)에 대해 방사빔 스플리터(35)의 뒤에 배치된 위치에 활주부재(21)에 고정된다. 정보매체(9) 상에 존재하는 정보를 판독하기 위해, 방사원(31)은 연속적인 방사빔(47)을 발생하고, 광 검출기(57)는 정보매체(9)의 정보 트랙 상의 일련의 기본 정보 특성값에 해당하는 검출신호를 공급하는데, 상기한 기본 정보 특성값은 주사 스폿(55) 내부에 연속적으로 존재한다. 정보매체(9) 상에 정보를 기록하기 위해서는 방사원(31)은 기록하려는 정보에 해당하는 방사빔(47)을 발생하고, 정보매체(9)의 정보 트랙 상의 일련의 연속적인 기본 정보 특성값이 주사 스폿(55) 내부에서 생성된다.
렌즈계(43)는, 렌즈계(43)의 광축(45)을 가로질러, 그리고 반경방향 X 및 X'을 가로질러 연장된 4개의 금속제 막대(61)를 사용하여 현수부재(63)로부터 매달린 홀더(59) 내부에 고정되며, 상기한 현수부재는 광축(45)을 가로지르는 방향에서 보았을 때 렌즈계(43)의 옆에 배치된다. 이때, 도 2에는 4개의 막대(61) 중에서 3개만이 도시되어 있다. 4개의 모든 막대(61)는 도 4에 도시되는 있는데, 현수부재로부터 매달리 렌즈계(43)를 구비한 현수부재(63)가 별도로 도시되어 있다. 상기한 4 개의 막대(61)를 사용하여, 렌즈계(43)는 현수부재(63)와 기저부(29)에 대해 반경방향 X 및 X'에 평행하고 렌즈계(43)의 광축(45)에 평행한 비교적 작은 거리에 걸쳐 변위될 수 있는데, 상기한 변위는 막대(61)의 탄성 변형을 포함한다. 이를 위해, 주사부(27)는, 렌즈계(43)가 렌즈계(43)의 광축(45)에 평행한 방향으로 현수부재(63)와 기저부(29)에 대해 변위될 수 있도록 하는, 나중에 더욱 상세히 설명하는 제 1 액추에이터(65)와, 렌즈계(43)가 반경방향 X 및 X'에 평행한 방향으로 현수부재(63)와 기저부(29)에 대해 변위될 수 있도록 하는 제 2 액추에이터(67)를 구비한다. 제 1 액추에이터(65)를 사용하여 렌즈계(43)의 광축(45)에 평행한 방향으로 렌즈계(43)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(55)이 원하는 정밀도를 갖고 정보매체(9)의 정보층(15) 상에 초점이 맞추어진다. 제 2 액추에이터(67)를 사용하여 반경방향 X 및 X'에 평행한 방향으로 렌즈계(43)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(55)이 원하는 정밀도를 갖고 뒤따라갈 정보 트랙 상에 유지된다. 이를 위해, 제 1 액추에이터(65)와 제 2 액추에이터(67)는, 광 검출기(57)로부터 초점오차 신호 및 트랙킹 오차 신호를 수신하는 광학 재생장치의 전술한 제어부에 의해 제어된다.
제 1 액추에이터(65)에는, 렌즈계(43)의 주위에 배치되고, 도 2, 3h 4 및 도 5에 일부만 도시된 전지 코일(69)을 구비한 병진운동부가 설치된다. 동작시에, 코일(69)은, 도 2 및 도 5에 도시된 것과 같이, 기저부(29)에 대해 고정된 위치에 고정되어 있는 자기회로(71)를 구비한 제 1 액추에이터(65)의 고정자 부분과 상호작용한다. 도 3에는 자기회로(71)가 아니라 기저부(29)만이 도시되어 있다는 점에 주목하기 바란다. 상기한 자기회로(71)는, 도 2 및 도 5에 도시된 것과 같이, 렌 즈계(43)의 광축(45)에 대해 직각이고, 그리고 반경방향 X 및 X'에 대해 거의 직각을 이루는 방향 B로 각각 자화된 2쌍의 반대방향으로 배치된 영구 자석(75)을 구비한다. 이 자기회로(71)는, 판 형태의 차폐 요크(75)와, 각각 복수쌍의 자석(73) 중에서 한쌍의 자석 사이에 있는 차폐 요크(75) 위에 각각 설치된 2개의 요크(77)를 더 구비한다. 이때, 차폐 요크(75)와 요크(77)는 도 2에는 도시되어 있지 않은 반면에, 도 5에는 차폐 요크(75)와 요크들(77) 중에서 한 개만이 도시되어 있다는 점에 주목하기 바란다. 자석(73)과 요크(77) 사이에는, 4개의 공기 간극(79)이 존재하는데, 이 간극 내부에는, 도 4에 일부 도시된 것과 같이, 렌즈계(43)의 광축(45)에 거의 수직하게 연장되며, 렌즈계(43)의 광축(45)에 평행한 방향에서 보았을 때, 나란하게 배치되어 있는 코일(69)의 와이어부(81, 81', 81", 81"')가 존재한다. 동작시에는, 영구 자석(73)의 자기장 B와 코일(69) 내부의 전류 사이의 상호작용에 의해 렌즈계(43)의 광축(45)에 거의 평행하게 향하는 로렌츠 힘이 발생되며, 이 로렌츠 힘의 영향하에서, 렌즈계(43)는 광축(45)에 평행한 방향으로 변위된다. 제 2 액추에이터(67)는, 반경방향 X 및 X'에서 보았을 때, 렌즈계(43)의 양측에 설치되고 제 2 액추에이터(67)의 병진운동부를 구성하는 2개의 직렬 배치된 코일(83, 85)을 구비한다. 도 2 및 도 4에는, 코일 83 및 85가 일부만 도시되어 있다. 코일 83 및 85도 자기회로(71)와 상호작용한다. 이를 위해, 코일 83 및 85 각각은 렌즈계(43)의 광축(45)에 거의 평행하게 연장되는 도 4에 도시된 와이어부(87, 87', 87", 87"')를 구비하며, 이 와이어부들은 마찬가지로 자기회로(71)의 공기 간극(79) 내부에 놓인다. 동작시에, 공기 간극(79) 내부에 있는 자석(73)의 자기장 B와 코일 83 및 85 내부의 전류 사이의 상호작용은 반경방향 X 및 X'에 거의 평행하게 향하는 로렌츠 힘을 발생하며, 이와 같은 로렌츠 힘의 영향하에서, 렌즈계(43)는 반경방향 X 및 X'에 평행한 방향으로 변위된다. 제 1 액추에이터(65)의 코일(69) 내부의 전류는 4개의 금속제 막대(61) 중에서 2개를 통해 공급되는 반면에, 직렬 배치된 코일 83 및 85 내부의 전류는 2개의 나머지 막대(61)를 통해 공급된다.
상기한 광학 주사장치(17)는, 렌즈계(43)의 광학 중심(93)을 통해 연장되며 X 방향에 평행하게 향하는 제 1 경사축(91)과, 마찬가지로 광학 중심(93)을 통해 연장되며 제 1 경사축(91)과 광축(45)에 직각으로 향하는 제 2 경사축에 관해 정보매체(9)에 대한 렌즈계(43)의 경사도가 설정될 수 있도록 하는 기계 조정부재(89)를 구비한다. 제조공차, 특히 현수부재(63)에 대한 렌즈계(43)의 위치에 있어서의 제조공차의 결과로써, 렌즈계(43)는 주사장치(17)의 조립 후에 제 1 경사축(91)과 제 2 경사축(95)에 관해 정보매체(9)에 대한 바람직하지 않은 경사도 또는 기울어진 위치를 나타내는데, 이것은 특히 DVD와 같은 비교적 높은 정보밀도를 갖는 정보매체의 경우에는 주사장치(17)의 잘못된 동작을 일으킨다. 주사장치(17)의 조립 후에, 상기한 경사도는 조정부재(89)를 사용하여 소정의 비교적 좁은 한계값 이내에서 한번 설정된 다음, 설정된 경사도가 고정된다. 상기한 경사도는 기준 정보매체에 대해 측정된다. 조정부재(89)는 나중에 더욱 상세히 설명하는 제 1 부분(97)과, 마찬가지로 더욱 상세히 설명하는 제 2 부분을 구비하며, 이 제 2 부분은 제 1 부분(7)과 맞물리고 상기한 제 1 부분(97)에 대해 변위될 수 있다. 본 발명에 따르면, 조정부재(89)의 제 2 부분(99)은 현수부재(63) 위에 설치되는 한편, 조정부재(89)의 제 1 부분(97)은, 현수부재(63)와 마찬가지로 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때 렌즈계(43)의 옆에 배치된 지지부재(101)와 함께 설치된다. 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 지지부재(101)는 기저부(29)와 제 1 액추에이터(65) 및 제 2 액추에이터(67)의 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치되고, 도 2에 도시된 주사장치의 실시예에 있어서는, 상기한 지지부재의 대부분이 현수부재(63)에 의해 둘러싸인다. 따라서, 현수부재(63)와 지지부재(101) 뿐만 아니라, 조정부재(89)가 광축(45)을 가로지르는 방향에서 보았을 때 렌즈계(43)의 옆에 놓이므로, 본 발명에 따른 광학 주사장치(17)의 구조상의 높이가 광축(45)에 평행한 방향에서 보았을 때 조정부재(89), 현수부재(63) 및 지지부재(101)의 존재에 의해 거의 영향을 받지 않는다. 그 결과, 상기한 구조상의 높이가 렌즈계(43)의 치수에 의해 거의 좌우되므로, 상기한 구조상의 높이의 상당한 감소를 제공한다. 조정부재(89), 현수부재(63)와 지지부재(101)가 광축(45)을 가로지르는 방향에서 보았을 때 렌즈계(43)의 옆에 배치되기 때문에, 조정부재(89), 현수부재(63)와 지지부재(101)가 방사빔 경로로부터 떨어지게 되므로, 조정부재(89), 현수부재(63)와 지지부재(101)가 방사빔 경로(89)를 막는 것을 방지하기 위해 필요한 어떠한 추가적인 구조상의 조치도 필요하지 않게 된다. 더구나, 상기한 위치에서는, 조정부재(89), 현수부재(63)와 지지부재(101)가 광축(45)에 평행하고 X 방향에 평행한 방향으로 렌즈계(43)의 이동의 자유도에 영향을 미치지 않는다. 지지부재(101)가 제 1 액추에이터(65)와 제 2 액추에이터(67)의 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치되기 때문에, 상기한 기준 정보매체에 대한 렌즈계(43)의 경사도의 설정은, 렌즈계(43)에 고정된 제 1 및 제 2 액추에이터(65, 67)의 병진운동부의 경사도가 고정자 부분에 대해 영향을 받도록 한다. 광학 주사장치(17)가 조립될 때, 액추에이터(65, 67)의 고정자 부분이 기저부(29)의 정확한 위치에 배치되므로, 상기한 기준 정보매체에 대해 고정자 부분이 원하는 정확한 위치에 놓이게 된다. 그후에, 기준 정보매체에 대한 렌즈계(43)의 경사도가 조정부재(89)를 사용하여 소정의 제한값 이내로 설정될 때, 고정자 부분에 대한 액추에이터(65, 67)의 병진운동부의 경사도가 소정의 제한값 이내로 동시에 설정된다.
도 3 및 도 5에 도시된 것과 같이, 조정부재(89)의 제 1 부분(97)은 지지부재(101) 상의 고정된 위치에 설치된 제 1 지지면(103)을 구비한다. 제 1 지지면(103)은 제 1 경사축(91)에 거의 평행하게, 그리고 광축(45)에 대해 기울어지게 연장되므로, 제 1 지지면(103)은 광축(45)에 수직하게 향하는 성분을 갖는다. 더구나, 제 1 부분(97)은, 기저부(29) 내부에 일체화된 도 3에 도시된 것과 같은 나사산이 형성된 부싱(109, 111) 내부로 회전되어 들어갈 수 있는 도 6에 단면도로 도시된 2개의 조정나사(105, 107)를 갖는다. 조정나사(105, 107)의 단부는 광축(45)에 거의 수직하게 연장되는 조정부재(89)의 제 1 부분(97)의 제 1 지지면(113)과 제 3 지지면(115)을 각각 구성한다. 조정나사(105, 107)는 광축(45)에 평행하게 연장된 중심선(117, 119)을 가지므로, 나사산이 형성된 부싱(109, 111) 내부의 조정나사(105, 107)를 돌림으로써, 기저부(29)와 지지부재(101)에 대해 광축(45)에 평행한 방향으로 제 2 지지면(113)과 제 3 지지면(115)이 변위될 수 있다. 조정부재(89)의 제 2 부분은 도 4 및 도 5에 도시되고 제 1 지지면(103)과 맞물리는 제 1 지지부재(121)와, 제 2 지지면(113) 및 제 3 지지면(115)과 각각 맞물리는 제 2 지지부재(123)와 제 3 지지부재(125)를 구비한다. 도 4 및 도 6에 도시된 제 1 지지부재(121), 제 2 지지부재(123) 및 제 3 지지부재(125)는, 현수부재(63) 상의 고정된 위치에 배치되고, 도 2 및 도 5에 도시된 조정부재(89)의 탄성적으로 변형가능한 프리텐셔닝 부재(127)에 의해 공급된 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 제 1 지지면(103), 제 2 지지면(113)과 제 3 지지면(115)에 각각 맞닿는다. 도 3 및 도 6에 더 도시된 것과 같이, 제 1 경사축(91)에 평행한 방향에서 보았을 때, 제 2 지지면(113)과 제 3 지지면(115)은 제 1 지지면(103)의 양쪽에 그것으로부터 거의 등거리에 놓이는 한편, 제 2 지지면(113)과 제 3 지지면(115)을 통해 연장되는 가상선(129)은 광축(45)과 제 1 지지면(103) 사이에 존재하는 거리보다 광축(45)으로부터 훨씬 큰 거리에 놓인다. 상기한 3개의 지지부재(121, 123, 125)가 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 상기한 3개의 지지면(103, 113, 115)에 맞닿기 때문에, 광축(45)에 평행한 방향으로의 현수부재(63)의 자유도와 제 1 경사축(91) 및 제 2 경사축(95)에 대한 현수부재(63)와 렌즈계(43)의 자유도가 매우 정지된 상태로 고정되며, 광축(45)에 평행한 방향에서 보았을 때, 제 1 액추에이터(65)에 의해 공급된 로렌츠 힘에 의해 렌즈계(43)의 위치도 정해진다. 상기한 3개의 지지면(103, 113, 115)과 상기한 3개의 지지부재(121, 123, 125)를 사용함으로써, 제 1 경사축(91)과 제 2 경사축(95)에 관해 기준 정보매체에 대한 렌즈계(43)의 경사도가 용이하고도 정밀하게 설정될 수 있다. 제 1 경사축(91)에 대한 렌즈계(43)의 경사도는, 양 조정나사(105, 107)를 사용하여 제 2 지지면(113)과 제 3 지지면(115)을 동일한 거리만큼 동일한 방향으로 변위시킴으로써 설정될 수 있다. 제 2 경사축(95)에 대한 렌즈계(43)의 경사도는, 양 조정나사(105, 107)를 사용하여 제 2 지지면(113)과 제 3 지지면(115)을 동일한 거리만큼 반대 방향으로 변위시킴으로써 설정될 수 있다. 이와 같이 설정된 렌즈계(43)의 경사도는, 예를 들면 접착제를 사용하여 지지부재(101)에 대해 양 조정나사(105, 107)를 고정시킴으로써, 간단하고도 신뢰할 수 있게 고정될 수 있다.
조정부재(89)의 제 1 부분(97)은, 도 3과 도 5에 도시되어 있으며 지지부재(101) 상의 고정된 위치에 설치되고 광축(45)과 제 1 경사축(91)에 평행하게 연장된 공통 가상평면 내에서 연장되는 제 4 지지면(131)과 제 5 지지면(133)을 더 구비한다. 조정부재(89)의 제 1 부분(97)은, 도 3 및 도 6에 도시되어 있으며 마찬가지로 지지부재(101) 상의 고정된 위치에 설치되고 광축(45)과 제 2 경사축(95)에 평행하게 연장된 가상평면 내에서 각각 연장되는 제 6 지지면(135)과 제 7 지지면(137)을 더 구비한다. 조정부재(89)의 제 2 부분(99)은, 제 4 지지면(131) 및제 5 지지면(133)과 각각 맞물리는 제 4 지지부재(139)와 제 5 지지부재(141)를 구비한다. 도 4 및 도 5에 도시된 제 4 지지부재(139)와 제 5 지지부재(141)는, 현수부재(63) 상의 고정된 위치에 설치되고, 프리텐셔닝 부재(127)에 의해 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 제 4 지지면(131)과 제 5 지지면(133)에 맞닿는다. 조정부재(89)의 제 2 부분(99)은, 도 4 및 도 6에 도시되어 있으며 마찬가지로 제 6 지지면(135)과 맞물리는 현수부재(63) 상의 고정된 위치에 설치되는 제 6 지지부재(143)를 더 구비한다. 프리텐셔닝 부재(127)에 의해 공급된 프리텐셔닝 힘이 제 6 지지면(135)에 대해 직각으로 향하는 성분을 거의 갖지 않기 때문에, 제 2 부분(99)은 마찬가지로 도 4 및 도 6에 도시되어 있으며 제 6 지지부재(143)와 제 6 지지면(135)을 서로에 대해 제 위치로 유지하는 역할을 하는 제 7 지지부재(145)를 구비하며, 상기한 제 7 지지부재도 제 7 지지면(137)과 맞물리기 위해 현수부재(63) 상의 고정된 위치에 설치된다. 이와 같이, 제 7 지지면(137)과 제 7 지지부재(145)를 사용함으로써 프리텐셔닝 부재(127)의 구성과 고정이 단순화된다. 제 4, 제 5 및 제 6 지지면(131, 13, 135)과 제 4, 제 5 및 제 6 지지부재(139, 141, 143)를 사용함으로써, X 방향에 평행한 방향으로의 현수부재(63)의 자유도와, 광축(45)에 수직하고 X 방향에 수직한 방향으로의 현수부재(63)와 이 현수부재에 매달린 렌즈계(43)의 자유도와, 광축(45)에 대한 현수부재(63)와 렌즈계(43)의 자유도가 매우 정지된 상태로 고정되고, X 방향에 평행한 방향에서 보았을 때 렌즈계(43)의 위치도 제 2 액추에이터(67)에 의해 공급된 로렌츠 힘에 의해 정해진다.
제 1 지지면(103)은 바람직하게는 편평하지 않으며, 그 대신에, 바람직하게는 그것의 중심이 렌즈계(43)의 광학 중심(93)과 거의 일치하는 구의 단편이다. 바람직하게는, 제 4 지지면(131)과 제 5 지지면(133)은 어느 것도 편평하지 않으며, 그 대신에 마찬가지로 그것의 중심이 렌즈계(43)의 광학 중심(93)과 거의 일치하는 공통 가상 구(common imaginary sphere)에 해당하는 구의 단편이므로, 제 4 지지면(131)과 제 5 지지면(133)의 곡률 반경은 제 1 지지면(103)의 곡률 반경과 동일할 필요가 없다. 이에 따라, 조정부재(89)를 사용하여 렌즈계(43)의 경사도를 설정할 때, 렌즈계(43)의 광학 중심(93)의 위치가 상기한 기준 정보매체에 대해 변화하지 않게 된다.
본 발명에 따른 전술한 광학 재생장치와 본 발명에 따른 광학 주사장치(17)를 사용함으로써, 정보매체(9)의 정보 트랙을 주사하는 동안, 정보 트랙 상에 존재하는 정보가 판독되거나, 정보가 정보 트랙 상에 기록될 수 있다. 이때, 본 발명은, 정보매체의 정보 트랙 상에 존재하는 정보를 판독하거나 정보매체의 정보 트랙 상에 정보를 기록하는데에만 사용될 수 있는 광학 재생장치와 광학 주사장치에도 관련된다는 점에 주목하기 바란다.
본 발명에 따른 광학 주사장치(17)의 전술한 실시예에 있어서는, 지지부재(101)가 기저부(29)와 액추에이터(65, 67)의 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치된다. 이때, 본 발명은, 현수부재가 기저부와 상기한 기저부 상에 설치된 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치되고, 지지부재가 예를 들어 광학 주사장치의 주 프레임에 대해 고정된 위치에 배치된 광학 주사장치의 실시예도 포함한다는 점에 주목하기 바란다. 이와 같은 실시예에 있어서는, US 특허 5,703,864에 기재된 광학 주사장치의 경우에서와 같이, 렌즈계와 액추에이터의 병진운동부 이외에, 기저부와 액추에이터의 고정자 부분도 포함하는 장치의 경사도를 설정하기 위해 조정부재가 사용된다. 따라서, 상기한 실시에에 있어서는, 기저부에 대한 렌즈부의 위치가 거의 동일하게 유지되므로, 제조공차에 의해 생긴 회전자 부분에 대한 액추에이터의 병진운동부의 경사를 조정할 수 없게 된다.
더구나, 본 발명에 따르면, 전술한 제 1 부분(97) 및 제 2 부분(99) 대신에, 조정부재가 이와 달리 제 1 부분과, 상기한 제 1 부분에 대해 변위될 수 있는 제 1 부분과 다른 형태를 갖는 제 2 부분을 구비할 수 있다는 점에 주목하기 바란다. 따라서, 제 1 부분과 제 2 부분은, 예를 들어 서로 맞물리는 구형 베어링의 2개의 베어링 부분이 되도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 광학 주사장치(17)의 전술한 실시예에 있어서는, 현수부재(63)가 지지부재(101)의 상당한 부분을 둘러싸면서, 광축(45)을 가로질러 보았을 때 현수부재(63)와 지지부재(101)가 모두 렌즈계(43)의 옆에 배치된다. 이때, 현수부재와 지지부재는 서로에 대해 이와 다르게 배치될 수도 있는데, 예를 들면, 광축을 가로질러 보았을 때 현수부재는 렌즈계와 지지부재 사이에 거의 전부가 배치되거나, 광축을 가로지르는 가상 평면에서 보았을 때 현수부재, 지지부재와 렌즈계가 서로에 대해 삼각형으로 배치될 수도 있다는 점에 주목하기 바란다.

Claims (7)

  1. 광학적으로 주사가능한 정보매체를 주사하는 광학 주사장치로서, 방사원과, 광축을 갖고 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔을 정보매체 상의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광학 렌즈계와, 광축에 평행한 방향으로 주사장치의 기저부에 대해 렌즈계를 구비하는 홀더를 변위시키는 액추에이터와, 상기 정보매체에 대한 렌즈계의 경사도를 설정하는 동시에 상기 액추에이터의 고정자 부분에 대한 상기 액추에이터의 병진 운동부의 경사도를 설정하는 조정 부재를 구비하고,
    상기 렌즈계를 구비하는 상기 홀더는, 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 렌즈계의 옆에 배치된 현수부재로부터 탄성적으로 매달리는 한편, 상기 조정부재는 제 1 부분과 제 2 부분을 구비하고, 상기 제2부분이 제 1 부분에 대해 변위될 수 있는 광학 주사장치에 있어서,
    상기 조정부재의 제 2 부분이 현수부재에 설치되는 한편, 상기 조정부재의 제 1 부분이, 광축을 가로지르는 방향에서 보았을 때, 상기 렌즈계의 옆에 배치된 지지부재와 함께 설치되고, 상기 지지부재에 대하여 조정될 수 있는 위치를 가지며,
    상기 지지부재는 기저부와 액추에이터의 고정자 부분에 대해 고정된 위치에 배치되고,
    상기 고정자 부분이 상기 기저부에 대하여 고정된 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 조정부재의 상기 제 1 부분은, 상기 광축에 직각으로 연장되는 구성요소를 갖고, 상기 지지부재 상의 고정된 위치에 설치되는 제 1 지지면과, 각각 상기 광축에 직각으로 연장하는 구성요소를 갖고, 또한 상기 광축에 평행한 방향에서 보았을 때에 상기 지지부재에 대해 조정 가능한 위치에 있는 제 2 및 제 3 지지면을 갖는 동시에, 상기 조정부재의 상기 제 2 부분은, 제 1, 제 2 및 제 3 지지부재가 설치되고, 이들 지지부재는, 탄성 프리텐셔닝 부재로부터 생기는 프리텐셔닝 힘의 영향하에서 각각 제 1, 제 2 및 제 3 지지면에 대해서 지지하는 것이고, 상기 제 2 및 제 3 지지면은, 상기 제 1 지지면의 양측에 배치되고, 상기 광축과 상기 제 2 및 제 3 지지면을 통과하는 가상선 사이의 거리가 상기 광축과 상기 제 1 지지면 사이의 거리와 다른 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 및 제 3 지지면 각각은 상기 지지부재에 대해 회전될 수 있는 조정나사에 설치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 조정부재의 상기 제 1 부분은, 상기 광축에 평행하게 연장된 가상 평면에 위치하고, 상기 지지부재 상의 고정된 위치에 설치된 제 4 및 제 5 지지면과, 상기 제 4 및 제 5 지지면에 수직하게 또한 상기 광축에 평행하게 연장되고, 또한 상기 지지부재 상의 고정된 위치에 설치된 제 6 지지면을 갖는 동시에, 상기 조정부재의 상기 제 2 부분이, 상기 프리텐셔닝 부재로부터 생기는 프레텐셔닝 힘의 영향하에서 각각 제 4 및 제 5 지지면에 대해서 지지하는 제 4 및 제 5 지지부재와, 상기 제 6 지지면과 맞물려 동작하는 제 6 지지부재를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 조정부재의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 각각 제 7 지지면과 이와 맞물려 동작하는 제 7 지지부재를 구비하고, 이에 의해 상기 제 6 지지면 및 상기 제 6 지지부재가 서로 관계된 위치에 보관 유지 가능하게 되는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  7. 회전축을 중심으로 회전가능한 테이블과, 상기 테이블 상에 놓일 수 있는 광학적으로 주사가능한 정보매체를 주사하는 광학 렌즈계를 구비한 광학 주사장치와, 동작시에 상기 주사장치의 적어도 렌즈계가 상기 회전축에 대해 반경 방향으로 변위될 수 있도록 하는 변위장치를 구비한 광학 재생장치에 있어서,
    상기 광학 주사장치는 청구항 1, 3, 4, 5 또는 6 중 적어도 어느 한 항에 기재된 광학 주사장치인 것을 특징으로 하는 광학 재생장치.
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