KR100775944B1 - 변위 가능형 시준렌즈용 액추에이터를 구비한 광학 주사장치 및 광학 재생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학 정보매체(9)를 주사하는데 사용된 광학 재생장치와 광학 주사장치(15)에 관한 것이다. 그 주사장치는, 방사원(25), 제 1 광축(37)을 갖는 시준렌즈부(35), 제 2 광축(41)을 갖는 대물렌즈부(39) 및 그 시준렌즈부를 제 1 광축에 평행한 방향으로 제 1 위치(A)에서 제 2 위치(B)로, 또는 이와는 반대로 변위시키는 액추에이터(59)를 구비한다. 그 시준렌즈부는 변위 가능하므로, 주사장치는 하나의 정보층(13) 이상을 포함하는 정보매체를 주사하거나, 서로 다른 기판(11) 두께를 갖는 정보매체를 주사하는데 적합하게 사용될 수 있다. 본 발명에 의하면, 액추에이터(59)는, 자기회로(75)의 영구자석(71) 및 제 1 자화 가능부(73)를 갖는 제 1 부분(61)과, 제 1 부분에 대해 변위 가능하고 자기회로(75)의 전기 코일(77) 및 제 2 자화 가능부(79)를 구비한다. 상기 두 개의 위치 각각의 주위와 코일이 여자되지 않은 조건에서, 제 1 부분은 제 2 부분에 자력(FM)을 가하고, 이 자력은 상기 두 개의 위치 중 각 하나로 제 2 부분을 구동하여서 그 자력은 두 상기 위치에서의 안정된 평형을 제공한다. 특정 실시예에서, 제 1 자화 가능부는 U자형이고, 영구자석은 제 1 자화 가능부의 두 개의 다리(81, 83) 사이에 배치되고 두 개의 다리(81, 83)까지 평행하게 연장하는 자화 방향(M)을 갖는다. 바람직한 실시예에서, 제 2 부분은 제 1 부분에 대해 시준렌즈부의 광축에 횡으로 된 평면에서 연장하는 한 쌍의 판 스프링(67, 69)에 의해 안내된다.
광학 주사장치, 시준렌즈부, 액추에이터, 영구자석, 자화 가능부

Description

변위 가능형 시준렌즈용 액추에이터를 구비한 광학 주사장치 및 광학 재생장치{OPTICAL SCANNING DEVICE AND OPTICAL PLAYER COMPRISING AN ACTUATOR FOR A DISPLACEABLE COLLIMATOR LENS}
본 발명은, 광학적으로 주사 가능한 정보매체를 주사하기 위한 광학 주사장치에 관한 것으로, 이 주사장치는 방사원, 제 1 광축을 갖는 시준렌즈부, 제 2 광축을 갖는 대물렌즈부 및 그 시준렌즈부를 제 1 광축에 평행한 방향으로 제 1 위치에서 적어도 제 2 위치로 변위시키는 액추에이터를 구비하되, 상기 액추에이터가 제 1 광축에 평행한 방향으로 서로에 대해 변위 가능하게 안내되는 제 1 부분과 제 2 부분으로 구성되어 있는 광학 주사장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 회전축에 대해 회전할 수 있는 테이블과, 그 테이블 상에 탑재될 수 있는 광학적으로 주사 가능한 정보매체를 주사하는 광학 주사장치 및 동작시에 회전축에 대해 주로 방사방향으로 적어도 주사장치의 대물렌즈부를 변위시키는 변위장치를 구비한 광학 재생장치에 관한 것이다.
US 특허 5,754,513에는, 서두에 언급된 형태로 이용된 광학 재생장치와 광학 주사장치가 공지되어 있다. 종래의 광학 주사장치에 의해 주사될 수 있는 정보매체는, 정보 트랙들을 갖는 정보층이 형성된 투명 기판(substrate)을 포함한다. 이 주사장치는, 그 투명 기판이 위치하는 정보매체의 측면에서 정보층을 주사하고, 이 주사 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔이 투명 기판을 통과한다. 종래의 광학 주사장치는, 2개의 다른 기판 두께를 갖는 정보매체를 주사하는데 적합하게 사용될 수 있다. 이 때문에, 종래의 주사장치의 시준렌즈부는, 제 1 광축에 평행하게 보여진 2개의 위치에서 위치 결정된다. 시준렌즈부의 변위로 인해 방사빔이 정보매체의 정보층의 최소 주사 스폿에 초점이 맞춰지도록 대물렌즈부와 기판 사이에 존재하는 방사빔의 수속각을 기판 두께로 조절한다. 그 시준렌즈부를 변위할 수 있는 것에 의해 종래의 주사장치의 액추에이터는, US 특허 5,754,513에 더욱 상세히 설명되어 있지 않다.
본 발명의 목적은, 시준렌즈부를 변위시키는 기능적이고, 신뢰성 있고 효율적인 액추에이터를 구비한 서두에서 설명된 형태의 광학 주사장치와 광학 재생장치를 제공하는데 있다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 광학 주사장치는, 액추에이터의 제 1 부분은 자기회로의 영구자석 및 제 1 자화 가능부를 포함하고, 또 액추에이터의 제 2 부분은 자기회로의 전기 코일 및 제 2 자화 가능부를 포함하되, 이 액추에이터의 두 부분은 제 1 위치 주위와 제 2 위치 주위의 소정 영역에서 자력을 서로 인가하고, 코일이 여자되지 않은 상태에서, 그 자력으로 인해 액추에이터의 두 부분이 서로에 대해 각각 제 1 위치 및 제 2 위치로 이동하는 것을 특징으로 한다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 광학 재생장치는, 여기서 사용된 광학 주사장치가 본 발명에 따른 광학 주사장치인 것을 특징으로 한다.
상기 영역의 상기 자력으로 액추에이터의 두 부분이 서로에 대해 각각 제 1 및 제 2 위치로 이동하므로, 그 자력은 제 1 및 제 2 위치에서 액추에이터의 두 부분의 안정된 상호 평형 위치를 제공한다. 코일이 여자되지 않은 상태에서 상기 평형 위치가 생기므로, 상기 평형 위치를 유지하려면 코일의 전류가 필요하지 않는, 즉 전기 에너지가 없는 것이 필요하다. 제 1 위치에서 제 2 위치로 또는 역으로 액추에이터의 두 부분의 상호 변위는, 특히 코일을 통한 단락 전류에 의해 일어난다. 상기 전류와 영구자석의 자계간의 상호 작용으로 인해 상기 자기력에 대해 하나의 평형 위치에서 다른 평형 위치로 서로에 대해 액추에이터의 두 부분이 변위되는 조건하에서 전자기 구동력을 일으킨다. 이러한 구성으로, 액추에이터의 기능적, 신뢰적 및 효율적인 동작을 얻는다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 일 실시예는, 자기 회로의 제 1 자화 가능부가, U자형이고 거의 수직으로 제 1 광축까지 연장한 2개의 다리를 구비하고, 영구자석은 그 2개의 다리 사이에 배치되고 상기 다리에 거의 평행한 방향으로 자화되고, 또 전기 코일이 자기 회로의 제 2 자화 가능부에 고정되고 거의 수직으로 제 1 광축까지 연장하고 거의 수직으로 그 다리까지 연장하는 와이어 부분을 구비한 것을 특징으로 한다. 이 실시예에서, 자기 회로는, 천이 영역에서, 안쪽으로 향하도록, 즉 영구자석을 향하도록 자기 회로의 U자형 부분으로 구성된 양 다리의 끝으로부터 U-턴하게 하는 필드 라인을 갖는 자계를 포함한다. U자형 부분에 관하여, 자기 회로의 제 2 자화 가능부는, 천이 영역에서 제 1 광축에 평행한 방향, 즉 U자형 부분의 다리에 거의 수직한 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 그 두 다리 중 각 하나의 위치에서, 상기 천이 영역에서의 필드 라인의 집중이 최고인 위치에서 U자형 부분에 대해 제 2 자화 가능부의 안정된 평형 위치가 얻어진다. 또한, 이 실시예에서, 액추에이터는 단순한 구조이고, 그 얻어진 평형 위치는 특히 안정하다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 다른 실시예는, 액추에이터의 제 1 부분과 제 2 부분이, 서로에 대해 횡으로 제 1 광축까지 연장하는 2개의 판 스프링에 의해 제 1 광축에 평행한 방향으로 변위 가능하게 안내되는 것을 특징으로 한다. 이 판 스프링은, 제 1 광축에 수직한 방향으로 매우 강성인 두 부분의 상호 지지부재를 제공하고, 또 액추에이터에 매우 간단한 구조를 제공한다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 다른 실시예는, 제 1 위치 및 제 2 위치에서, 판 스프링은 액추에이터의 양 부분에 탄성 프리텐션(pretension)을 가하여, 그 액추에이터의 양 부분이 서로에 대해 각각 제 2 위치 및 제 1 위치로 이동하게 한 것을 특징으로 한다. 그 프리텐션으로 인해 제 1 위치 및 제 2 위치에 있는 액추에이터의 양 부분이 서로에 대해 각각 제 2 위치 및 제 1 위치로 이동하므로, 상기 프리텐션은, 그러한 변위를 위한 필요한 코일을 통한 전류가 한정되도록 하나의 평형 위치에서 다른 평형 위치로 두 부분을 서로 변위시킬 때에 유용하다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 일 실시예는, 주사장치가, 정보매체의 투명 기판에서 방사원에 의해 공급된 방사빔의 구면수차를 소정의 방법으로 보정하는 위치에서, 제 1 위치에 근사하고 제 2 위치에 근사한 액추에이터의 두 부분이 서로에 대해 위치 결정되도록 하는 구성으로 코일의 전기 제어 전류를 제어하도록 구성된 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다. 이 실시예에서는, 액추에이터가, 시준렌즈부의 비교적 큰 변위에 의해 정보매체의 여러 가지 기판 두께까지 광학 주사장치를 조정할 뿐만 아니라, 제 1 및 제 2 위치 주위의 시준렌즈부의 비교적 작은 변위에 의해 정보매체의 투명 기판에서 방사빔의 구면수차를 보정하는데도 사용된다. 이와 같이 본 실시예에서는, 액추에이터가 이중 기능을 수행하므로 최적으로 사용된다.
이하, 이들 발명내용 및 본 발명의 다른 특징들은 아래의 도면을 참조하여 설명하면 명백해질 것이다.
도면에서:
도 1은 본 발명에 다른 광학 재생장치를 나타낸 다이어그램도,
도 2는 도 1에 도시된 광학 재생장치에서 사용된 본 발명에 따른 광학 주사장치를 나타낸 다이어그램도,
도 3은 도 2에 도시된 광학 주사장치의 액추에이터의 단면도,
도 4는 도 3의 IV-IV선에 따른 단면도,
도 5는 도 3에 도시된 액추에이터에 의해 공급된 자력과 액추에이터 위치간의 연결을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 재생장치를 다이어그램으로 나타낸 도면으로, 이 광학 재생장치는, 회전축(3)에 대해 회전할 수 있고 프레임(7) 상에 고정된 전기 모터(5)에 의해 구동될 수 있는 테이블(1)을 구비한다. DVD와 같은 광학적으로 주사 가능한 정보매체(9)는, 그 테이블(1) 위에 탑재될 수 있고, 이러한 정보매체는 디스크형 투명 기판(11)과 나선형 정보 트랙이 존재하는 정보층(13)으로 구성된다. 광학 재생장치는, 정보매체(9)의 정보 트랙을 광학적으로 주사하는 본 발명에 따른 광학 주사장치(15)를 더 포함한다. 주사장치(15)는, 광학 재생장치의 변위장치(17)에 의해 주로 반대의 방사 방향 X와 X'으로 회전축(3)에 대해 변위될 수 있다. 이 때문에, 주사장치(15)는, 변위장치(17)의 활주부재(19)에 고정되되, 직선 안내 부재 위에 활주부재(19)를 변위 가능하게 안내하고 X방향에 평행하게 연장하고 그 프레임(7) 상에 설치된 직선 안내부재(21)와, 활주부재(19)에 의해 안내부재(21) 상에서 변위할 수 있는 전기 모터(23)를 더 구비한다. 동작시에, 상기 모터(5, 23)는, 광학 재생장치에 있는 도면에 도시되지 않은 전기 제어부에 의해 구동되어, 회전축(3)에 대해 정보매체(9)의 회전이 일어남과 동시에, X방향에 평행한 방향으로 주사장치(15)가 변위하여서 정보매체(9)에 존재하는 나선형 정보트랙이 주사장치(15)에 의해 주사된다. 주사하는 동안, 정보트랙에 존재하는 정보는 주사장치(15)에 의해 판독될 수 있거나, 정보는 주사장치(15)에 의해 정보트랙에 기록될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 재생장치에서 사용된 본 발명에 따른 광학 주사장치(15)는, 도 2에 다이어그램으로 도시되어 있다. 이 주사장치(15)는, 광축(27)을 갖는 반도체 레이저와 같은 방사원(25)을 구비한다. 이 주사장치(15)는, 방사원(25)에 대향하는 반사면(33)을 갖는 투명 기판(31)을 포함하되, 이 투명 기판(31)은 방사원(25)의 광축(27)에 대해 45°의 각도로 배치되는 방사빔 스플리터(29)를 더 구비한다. 이 주사장치(15)는, 제 1 광축(37)을 갖는 시준렌즈부(35)와, 제 2 광축(41)을 갖는 대물렌즈부(39)를 더 구비하되, 이 시준렌즈부(35)는 방사빔 스플리터(29)와 대물렌즈부(39) 사이에 배치된다. 도시된 예에서, 시준렌즈부(35)는 단일 시준렌즈(43)를 구비하고, 대물렌즈부(39)는 대물렌즈(45)와, 이 대물렌즈(45)와 정보매체(9) 사이에 배치된 보조 렌즈(47)를 구비한다. 도시된 예에서, 제 1 광축(37)과 제 2 광축(41)은 일치하고 방사원(25)의 광축(27)과 90°의 각도를 갖는다. 이 주사장치(15)는, 자체적으로 공지되고 보통 사용되고 있는 형태의 광 검출기(49)를 더 구비하고, 이 광 검출기는 시준렌즈부(35)에 대해 방사빔 스플리터(29) 뒤에 배치된다. 동작시에, 방사원(25)은, 방사빔(51)을 발생하고, 이것이 방사빔 스플리터(29)의 반사면(33)에 의해 반사되어, 정보매체(9)의 정보층(13) 상의 주사 스폿(53)에 대물렌즈부(39)에 의해 초점이 맞춰진다. 이 방사빔(51)은, 정보층(13)에 의해 반사되어 대물렌즈부(39), 시준렌즈부(35) 및 방사빔 스플리터(29)를 통해 광 검출기(49) 상에 초점이 맞춰진 반사된 방사빔(55)을 형성한다. 정보매체(9)에 존재하는 정보를 판독하기 위해서, 방사원(25)은 연속적인 방사빔(51)을 발생하고, 광 검출기(49)는 정보매체(9)의 정보트랙에 일련의 기본 정보 특성에 대응한 검출신호를 공급하고, 이때의 기본 정보 특성은, 주사 스폿(53)에 연속적으로 존재한다. 정보매체(9)에 정보를 기록하려면, 방사원(25)은 기록하려는 정보에 대응한 방사빔(51)을 발생하고, 정보매체(9)가 갖는 정보트랙의 일련의 연속적인 정보 특성이 주사 스폿(53)에 발생된다. 또한, 여기서 주목해야 할 것은, 본 발명은 방사원(25), 시준렌즈부(35) 및 대물렌즈부(39)가 서로에 대해 다르게 배치되는 경우의 광학 주사장치를 포함한다는 것이다. 예를 들면, 본 발명은, 제 1 광축(37)과 제 2 광축(41)이 서로 90°의 각도를 갖고, 보조 거울이 시준렌즈부(35)와 대물렌즈부(39) 사이에 배치된 실시예들을 포함한다. 이들 실시예에서는, 광학 주사장치의 크기가, 제 2 광축(41)에 평행한 방향에서 보았을 때 감소된다. 또한, 본 발명은, 예를 들면, 방사원(25)과 시준렌즈부(35)를 활주부재(19) 상에 배치하지 않고 프레임(7)에 대해 고정된 위치에 배치한 실시예와, 제 1 광축(37)을 방사방향 X, X'에 평행하게 향하게 한 실시예를 포함한다. 이들 실시예에서는, 대물렌즈부(39)와 보조 거울만을 활주부재(19) 상에 배치하므로, 그 활주부재(19)의 변위 가능한 양을 감소시킨다.
또한, 도 2에 도시된 것처럼, 광학 주사장치(15)는, 제 1 액추에이터(57)와 제 2 액추에이터(59)를 구비한다. 대물렌즈부(39)는, 제 1 액추에이터(57)에 의해 제 2 광축(41)에 평행한 비교적 작은 거리와 X-방향에 평행한 비교적 작은 거리에서 변위될 수 있다. 제 1 액추에이터(57)에 의해 제 2 광축(41)에 평행한 대물렌즈부(39)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(53)은 정보매체(9)의 정보층(13)에 원하는 정밀도로 초점이 맞추어진다. X-방향에 평행한 방향으로 제 1 액추에이터(57)에 의해 대물렌즈부(39)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(53)은 다음에 올 정보트랙에 원하는 정밀도로 유지된다. 이 때문에, 제 1 액추에이터(57)는, 광 검출기(49)로부터 초점 오차신호와 트랙킹 오차신호를 수신하는 광학 재생장치의 상기 제어부에 의해 제어된다. 제 2 액추에이터(59)에 의해 시준렌즈부(35)의 시준렌즈(43)는, 점선 A 및 B에 의해 도 2에 다이어그램적으로 나타낸 제 1 위치에서 제 2 위치로, 또한 상기 제 2 위치에서 상기 제 1 위치로의 제 1 광축(37)에 평행한 방향으로 변위될 수 있다. 도 2에 도시된 시준렌즈(43)는, 제 1 위치 A와 제 2 위치 B 사이에 위치하고 있다. 이 시준렌즈(43)가 두 위치 A와 B에 놓이므로, 광학 주사장치(15)는, 종래의 방법으로는, 서로 다른 기판 두께를 갖는 2가지 형태의 정보매체를 선택적으로 주사하거나, 2층의 정보매체를 갖는 두 평행한 정보층을 선택적으로 주사하는데 적절하게 사용될 수 있다. 시준렌즈(43)의 변위로 인해 대물렌즈부(39)와 기판(11)으로 이루어진 방사빔(51)의 수속각이 기판 두께에 대해 조정되어, 방사빔(51)이 그 선택된 정보매체(9)의 정보층(13) 또는 2층의 정보매체의 그 선택된 정보층에 최소 주사 스폿(53)으로 초점이 맞추어진다.
도 3 및 도 4는 제 2 액추에이터(59)의 2개의 다른 단면도를 나타낸다. 이 제 2 액추에이터(59)는, 활주부재(19)에 대해 고정 위치에 고정된 제 1 부분(61)과, 시준렌즈(43)의 홀더(65)에 고정된 제 2 부분(63)을 구비한다. 제 2 부분(63)은, 2개의 평행한 판 스프링(67, 69)에 의해 제 1 부분(61)에 연결되고, 이 스프링들은 이완 상태에서, 제 1 광축(37)에 평행하게 연장하는 Y-방향에 횡으로 연장하는 평면에서 각각 연장한다. 이러한 방법으로, 제 2 부분(63)은, 제 1 부분(61)에 대해 2개의 판 스프링(67, 69)에 의해 Y-방향에 평행한 방향으로 변위 가능하게 안내된다. 이 판 스프링(67, 69)으로 인해 제 2 부분(63)이 제 1 부분(61)에 대해 매우 정확하게 안내되어, 제 1 부분(61)에 대해 Y-방향에 수직한 방향으로 제 2 부분(63)의 변위와 제 1 부분(61)에 대해 제 2 부분(63)의 경사가 거의 불가능하다.
도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 제 2 액추에이터(59)의 제 1 부분(61)은, 영구자석(71)과 제 1 자화 가능부(73)를 구비하고, 이는 제 2 액추에이터(59)의 자기회로(75)의 일부이다. 제 2 액추에이터(59)의 제 2 부분(63)은, 그 자기회로(75)의 전기 코일(77)과 제 2 자화 가능부(79)를 구비한다. 자기회로(75)의 제 1 자화 가능부(73)는, U자형이고 Y-방향에 거의 수직으로 연장하는 2개의 다리(81, 83)를 구비한다. 영구자석(71)은, 제 1 자화 가능부(73)의 두 개의 다리(81, 83) 사이에 배치되고 그 다리(81, 83)에 거의 평행한 방향으로 향하고 있는 자화 방향 M을 갖는다. 또한, 자기회로(75)의 제 2 자화 가능부(79)는 판형이다. 전기 코일(77)은, 제 2 자화 가능부(79)에 고정되고, Y방향에 거의 수직하고 영구자석(71)의 자화 방향 M에 거의 수직하게 연장하는 와이어부(85, 87)를 구비한다. 도 3은 영구자석(71)과 자기회로(75)에 의해 다리(81, 83) 끝 근처에서 발생된 자계의 다수의 필드 라인(89, 91)을 다이어그램으로 나타낸 것이다. 그 다리(81, 83) 끝과 영구자석(71) 사이의 천이 영역에서, 필드 라인(89, 91)은, 아크(arc)형이고, 안쪽으로 향하도록 즉, 영구자석(71)을 향하도록 두 다리(81, 83)의 끝 부분으로부터 U-턴 한다. 상기 자계는 제 2 자화 가능부(79)에 자력 FM으로 인가되고, 이 자력은 Y-방향에 평행하게 연장하는 성분 FM,Y을 포함한다. 도 5는 성분 FM,Y의 크기와 제 1 부분(61)에 대해 Y-방향으로 평행한 제 2 부분(63)의 위치간의 연결을 다이어그램적으로 나타낸 것이다. 또한, 도 5는, 상기 언급된 제 1 위치 A와 제 2 위치 B를 나타낸 것이다. 제 1 위치 A 주위에서, 판 스프링(67, 69)은, Y-방향에 반대인 Y'-방향으로 제 2 부분(63)에 탄성 프리텐션 FS을 가한다. 제 1 위치 A에서, 이 프리텐션 FS은, Y-방향으로 작용하는 자력의 성분 FM,Y과 평형을 이룬다. 제 2 위치 B 주위에서, 판 스프링(67, 69)은, Y-방향으로 제 2 부분(63)에 탄성 프리텐션 FS을 가한다. 제 2 위치 B에서, 이 프리텐션 FS는 Y'-방향으로 작용하는 자력의 성분 FM,Y과 평형을 이룬다. 제 2 부분(63)이 예를 들어 외부 간섭력과 같은 조건하에서 Y'-방향으로 작은 거리에 걸쳐 제 1 위치 A로부터 변위되면, 그 성분 FM,Y의 증가는 프리텐션 FS의 감소보다도 커져서 제 2 부분(63)이 제 1 위치 A를 향해 뒤로 구동된다. 제 2 부분(63)이 Y-방향으로 작은 거리에 걸쳐 제 1 위치 A로부터 변위되면, 성분 FM,Y의 감소는 프리텐션 FS의 증가를 초과하여서, 제 2 부분(63)도 제 1 위치 A를 향해 뒤로 구동된다. 제 2 부분(63)이 예를 들어 외부 간섭력과 같은 조건하에서 Y-방향으로 작은 거리에 걸쳐 제 2 위치 B로부터 변위되면, 그 성분 FM,Y의 증가는 프리텐션 FS의 감소보다 커져서, 제 2 부분(63)은 제 2 위치 B를 향해 뒤로 구동된다. 제 2 부분(63)이 Y'-방향으로 작은 거리에 걸쳐서 제 2 위치 B로부터 변위되면, 성분 FM,Y의 감소는 프리텐션 FS의 증가보다 커져서, 제 2 부분(63)도 제 2 위치 B를 향해 뒤로 구동된다. 따라서, 두 위치 A와 B 주위에서, 소정 영역은, 제 2 부분(63)이 상기 자계에 의해 공급된 성분 FM,Y의 변화의 결과로서 항상 그 위치 A와 B 각각을 향해 뒤로 구동되는 경우가 존재하고, 코일(77)이 여자되지 않은 상태가 된다. 이에 따라, 성분 FM,Y는, 양 위치 A와 B에서 제 1 부분(61)에 대해 제 2 부분(63)의 안정된 평형 위치를 제공한다. 이들 평형 위치가 코일(77)이 여자되지 않은 상태에서 이루어지므로, 이들 평형 위치를 유지하는데는, 코일(77)을 통한 전류가 필요하지 않은, 즉 전기 에너지가 필요 없다. 제 2 부분(63)을 위치 A와 B 중 하나에서 다른 위치로 변위시키는데는 코일(77)을 통한 단락 전류만이 필요하다. Y-방향에 수직하고 자화 방향 M에 수직하게 코일의 와이어 부분(85, 87)이 향하고 있으므로, 제 2 부분(63)이 일 위치에서 다른 위치로의 변위가 발생하는 조건하에서, 이들 와이어 부분(85, 87)에서의 전류로 인해 Y-방향 또는 Y'-방향의 비교적 큰 성분을 갖는 로렌츠(Lorentz) 힘이 발생된다. 위치 A 및 B에서의 판 스프링(67, 69)의 프리텐션 FS가 각각 위치 B와 A로 향하므로, 상기 프리텐션 FS는 일 위치에서 다른 위치로 제 2 부분(63)을 변위하는데 유용하여, 코일(77)을 통한 필요한 전류가 제한된다.
상술한 구성으로, 시준렌즈(43)는, 제 2 액추에이터(59)에 의해 제 1 위치 A에서 제 2 위치 B로 또는 이와는 반대로 Y-방향에 평행한 비교적 큰 거리에 걸쳐서 변위된다. 코일(77)을 통한 필요한 전류는 도면에 도시되지 않은 전류원에 의해 공급되고, 이 전류원은 광학 재생장치의 상술한 제어부에 의해 제어된다. 본 발명에 따른 광학 재생장치와 광학 주사장치(15)의 일 실시예에서는, 제 2 액추에이터(59)도 정보매체(9)의 투명 기판(11)에서의 방사빔(51)의 구면수차를 보정하는데 사용된다. 이러한 구면수차는 주로 기판의 두께 변동에 의해 일어나서 공지된 방법으로 비교적 작은 시준렌즈(43)의 변위에 의해 보정될 수 있다. 이 때문에, 2개의 위치 A와 B 각각에서는, 제 2 액추에이터(59)가, 예를 들면 주사 스폿(53) 근처의 투명 기판(11)의 두께를 측정할 수 있는 수단인 도면에 도시되지 않은 센서로부터 오차 신호를 수신하는 광학 재생장치의 상기 제어부에 의한 전기 제어 전류에 의해 제어된다. 이 제어부는, 상기 구면수차가 공지된 방법인 소정의 방법으로 보정되는 위치에서 그 두 위치 A와 B 근처에 시준렌즈(43)의 위치를 결정하도록 구성되어 코일(77)의 전류를 제어한다. 따라서, 그 액추에이터(43)는 이중 기능을 달성하여 광학 주사장치(15)의 구성이 된다.
상술한 것처럼, 본 발명에 따른 광학 재생장치에 의해, 정보매체(9)의 정보층(13)을 주사하는 동안에 정보층(13)에 존재하는 정보를 판독할 수 있거나 정보를 정보층(13)에 기록할 수 있다. 또한, 주목해야할 것은, 본 발명은 정보매체의 정보층에 존재하는 정보를 배타적으로 판독하는데 사용할 수 있는 광학 재생장치에 관한 것이다 라는 것이다.
또 하나 주목해야 할 것은, 본 발명은, 제 2 액추에이터(59)가 다르게 구성된 실시예들을 포함한다는 것이다. 시준렌즈부의 2개의 안정된 평형 위치는, 예를 들면, Y-방향에 평행한 방향에서 보았을 때 서로간에 약간의 거리로 배치된 2개의 영구자석으로 구성된 제 1 부분과, 자화 가능부와 2개의 자석과 상호 작용하는 코일로 구성된 제 2 부분을 구비한 액추에이터에 의해서도 달성될 수 있다. 2개의 안정된 평형 위치를 갖는 액추에이터 대신에, 2개의 안정된 평형 위치 이상을 갖는 액추에이터를 사용할 수도 있어, 광학 주사장치는 2개의 다른 기판 두께 이상을 갖는 정보매체를 주사하는데 적합하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 액추에이터의 제 1 부분은, E자형 자화 가능부의 3개의 다리 사이에 배치된 예를 들면 2개의 영구자석으로 구성되어도 되고, 이때 3개의 다리는 시준렌즈부의 광축에 거의 수직하게 연장한다. 이 경우, 액추에이터의 제 2 부분은, 전기 코일과, 2개의 영구자석 및 E자형 자화 가능부와 상호 작용하는 자화 가능부로 구성된다. 이에 따라서, 3개의 안정된 평형 위치를 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 방사원(25)과, 제 1 광축(37)을 갖는 시준 렌즈부(35)와, 제 2 광축을 갖는 대물 렌즈부(39)와, 상기 시준 렌즈부(35)를 제 1 광축(37)에 평행한 방향으로 제 1 위치로부터 적어도 제 2 위치로 전자기적으로 변위시키는 전기코일(77)과 상기 제 1 광축(37)에 평행한 방향으로 액추에이터의 제 2 부분(63)에 대하여 상기 시준 렌즈부(35)를 구비하는 액추에이터의 제 1 부분(61)을 평행 안내하는 안내수단을 갖는 액추에이터(59)를 포함하고, 광학적으로 주사가능한 정보매체(9)를 주사하는 광학 주사장치(15)에 있어서,
    상기 액추에이터의 제 1 부분(61)은 영구자석(71)과 자기회로의 제 1 자화 가능부(73)를 구비하고,
    상기 액추에이터의 제 2 부분(63)은 상기 전기코일(77)과 자기회로의 제 2 자화 가능부(79)를 구비하고,
    상기 전기코일(77)이 여자(勵磁) 되지 않은 상태에서, 상기 액추에이터의 제 1 및 제 2 부분(61,63)간에 서로 가해지는 상기 영구자석의 자력의 상호작용이 상기 액추에이터(59)의 적어도 2개의 제 1 및 제 2 위치(A,B)에 제공되고, 상기 제 1 및 제 2 위치(A,B)는 적어도 2개의 안정된 평형 위치(A,B)중의 2개이고, 비 안정된 중간영역이 어떤 2개의 안정된 평형 위치(A,B) 사이에 존재하고, 안정된 영역이 각각 안정된 평형 위치(A,B)에 대해 존재하며, 상기 액추에이터(59)가 상기 전기코일(77)을 통과하는 전기 여자 전류 펄스에 응답하여 하나의 안정된 평형 위치로부터 이웃한 안정된 평형 위치로 전환될 수 있으며, 전자기 구동력(Fm,y)이 상기 액추에이터의 제2부분(63)을 중간 비 안정된 영역을 통하여 하나의 안정된 영역으로부터 이웃한 안정된 영역으로 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기회로의 상기 제 1 자화 가능부(73)는 U자형이고 자유단을 갖는 평행한 2개의 다리(81,83)를 구비하고,
    상기 2개의 다리(81,83)는 상기 제 1 광축(37)에 수직으로 연장되고,
    상기 영구자석(71)은 상기 2개의 다리(81,83) 사이에 배치되어 상기 2개의 다리(81,83)에 평행한 방향으로 자화되고,
    상기 전기코일(77)은 중간 공기 간극에 의해 U-자형 제 1 자화 가능부(73)의 상기 2개의 다리(81,83)의 상기 자유단으로부터 이격된 평면에서 상기 자기회로의 상기 제 2 자화 가능부(79)에 고정되고, 상기 제 1 광축(37)과 상기 2개의 다리(81,83)에 수직으로 연장하는 와이어 부분(85,87)을 구비하고,
    상기 안정된 평형 위치가 상기 U-자형 제 1 자화 가능부(73)의 상기 자유단에 가까운 제 2 자화 가능부(79)의 위치를 포함하고, 상기 U-자형 제 1 자화 가능부(73)의 중심으로부터 이격된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액추에이터의 제 1 부분(61)을 평행으로 안내하는 상기 안내수단은 상기 액추에이터의 제 2 부분(63)에 대하여 상기 제 1 광축(37)에 평행한 방향으로 상기 제 1 광축(37)을 가로질러 연장하는 2개의 판 스프링(67,69)을 구비하는 시준 렌즈부(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 및 제 2 위치에서, 상기 판 스프링(67,69)은 상기 액추에이터의 제 1 부분(61)에 대하여 상기 액추에이터의 제 2 부분(63)을 그의 현위치로부터 다른 위치로 향하는 방향으로 멀어지도록 하는 모든 탄성 프리텐션(Fs) 력을 가하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 주사장치(15)는 상기 액추에이터의 제 1 및 제 2 부분(61,63)이 상기 정보매체(9)의 투명 기판(11)에서의 상기 방사원(25)에 의해 공급되는 방사빔(51)의 구면 수차를 보정하도록 안정된 영역내에서 서로에 대하여 제어된 위치에 위치할 때, 상기 전기코일에 전기 제어전류를 공급하도록 구성된 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  6. 회전축(3)을 중심으로 회전가능한 테이블과, 상기 테이블상에 탑재될 수 있는 광학적으로 주사가능한 정보매체를 주사하는 광학 주사장치(15) 및 동작시에 회전축을 중심으로 방사방향으로 주사장치(15)의 적어도 하나의 대물 렌즈부(39)를 변위시킬 수 있는 변위장치를 구비한 광학 재생장치에 있어서,
    상기 광학 주사장치(15)는 청구항 1, 2, 3, 4 또는 5 중 어느 한 항에 기재된 광학 주사장치인 것을 특징으로 하는 광학 재생장치.
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