KR100809972B1 - 광학 주사장치 - Google Patents

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KR100809972B1
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헨드릭스베르나르두스에이치.더블유.
누옌스페트루스지.제이.엠.
비세르데르크
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 광학 주사장치(15)에 사용하는데 적합한 대물계에 관한 것이다. 렌즈계(39)는, 렌즈 홀더(61) 내부의 고정된 위치에 장착되는 제 1 렌즈, 즉 대물렌즈(45)와, 제 2 렌즈, 즉 보조렌즈(47)를 구비한다. 대물렌즈는, 제 1 직경(D1)을 갖는 제 1 구면 렌즈 몸체(67)의 2분의 1보다 많이 포함하고, 보조렌즈는 제 1 직경보다 작은 제 2 직경(D2)을 갖는 제 2 구면 렌즈 몸체(69)의 2분의 1보다 많이 포함한다. 대물렌즈와 보조렌즈는, 제 1 및 제 2 직경과 각각 동일한 직경을 갖는 렌즈 홀더의 원주형상을 갖는 제 1 내벽(83)과 제 2 내벽(85)에 의해 각각 둘러싸인다. 상기한 내벽은 통상적인 도구를 사용하여 매우 정밀한 동축 위치에서 렌즈 홀더 내부에 설치될 수 있다. 이에 따라, 렌즈 홀더 내부의 대물렌즈와 보조렌즈의 매우 정확한 중심맞춤이 비교적 간단하게 얻어진다.
광학 주사장치, 렌즈계, 광 디스크, 주사장치, 중심맞춤, 대물렌즈

Description

광학 주사장치{OPTICAL SCANNING DEVICE}
본 발명은, 광학적으로 판독가능한 기록매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치로서, 방사원과, 상기 방사원에 의해 동작시에 공급된 방사빔을 상기 정보층 상의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광축을 가지는 대물계를 구비하고, 상기 대물계는 제 1 중심과 제 1 직경을 갖는 제 1 구면 렌즈 몸체의 일부분을 포함하는 제 1 렌즈와, 제 2 중심과 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 제 2의 구면 렌즈 몸체의 일부분을 포함하는 제 2 렌즈를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 중심이 광축 상에 놓여진 광학 주사장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이와 같은 제 1 및 제 2 렌즈를 구비한 대물계에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은, 일정한 운동 방향으로 움직일 수 있는 테이블과, 상기 테이블 상에 놓일 수 있는 광학적으로 판독가능한 기록매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치와, 상기 주사장치의 적어도 대물계가 테이블의 운동 방향에 수직한 방향으로 움직일 수 있도록 하는 변위장치를 구비한 광학 재생장치에 관한 것이다.
서두에서 언급한 형태의 광학 주사장치, 이 광학 주사장치가 사용되는 재생장치와, 주사장치 내부에 사용되는 대물계는 EP-A 0 944 049에 공지되어 있다. 이러한 종래의 대물계의 제 1 렌즈는 대물렌즈이고, 제 2 렌즈는 대물렌즈와 주사하려는 기록매체 사이에 배치된 보조렌즈이다. 제 2 렌즈를 사용함으로써, 종래의 렌즈계는 비교적 큰 개구수를 가지므로, 주사하려는 기록매체 상에 비교적 작은 주사 스폿이 형성된다. 기록매체의 방향으로 제 2 중심으로부터 거리 r/n에 주사 스폿을 형성하기 위해 제 2 렌즈는 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하고, 이때, r은 제 2 렌즈 몸체의 반경이고 n은 제 2 렌즈 몸체의 물질의 굴절률이다. 주사 스폿의 위치와 이와 같은 변위는 개구수의 추가적인 증가를 제공한다. 따라서, 종래의 주사장치는, 비교적 작은 기본 정보 특성을 갖는 기록매체, 즉 예를 들면, 고밀도 CD와 같이 비교적 큰 정보밀도를 갖는 기록매체를 주사하는데 적합하다. 대물계가 방사선의 파장보다 작은 자유 작업거리를 갖기 때문에, 렌즈 몸체와 그들의 상호 위치는 비교적 넓은 공차를 갖는다.
종래의 대물계, 종래의 주사장치와 종래의 광학 재생장치의 문제점은, 대물계의 원하는 광학 품질이 상기한 넓은 공차에도 불구하고 비교적 어렵게 달성된다는 것이다. 더 큰 자유 작업거리에서는, 공차들이 상당히 더 엄격해져 원하는 광학 품질을 달성하기가 더욱 더 어려워진다.
결국, 본 발명의 목적은, 원하는 광학 품질을 어려움이 거의 없이 달성할 수 있는, 서두에서 설명한 형태를 갖는 대물계, 광학 주사장치와 광학 재생장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 주사장치는, 제 1 및 제 2 렌즈가 제 1 및 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은, 2개의 렌즈를 갖는 대물계의 광학 품질은 2개의 렌즈의 상호 위치에 크게 의존한다는 착상에 근거를 두고 있다. 각각의 렌즈의 광축은 소정의 비교적 작은 공차 내에서 일치하여야 한다. 따라서, 대물계의 광축에 수직한 방향에서 보았을 때, 렌즈의 광축은 서로에 대해 정확한 위치를 가져야 하며, 서로 정확히 평행을 이루어야 한다. 원하는 정밀도를 갖고 2개의 렌즈에 위치지정 표면을 설치하는 것은 매우 복잡한 과정이기 때문에, 종래의 대물계의 정렬은 비교적 어렵다. 그러나, 렌즈가 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하면, 구 영역(ball zone), 즉 렌즈 몸체의 외면은 광축에 수직한 큰 원 주위에서 매우 만족스러운 위치지정 표면을 형성하는 것으로 확인되었다. 더구나, 구면 렌즈 몸체는 예를 들면 압연공정과 같은 비교적 간단한 공정을 사용하여 매우 정확하게 제조될 수 있다. 렌즈의 구면 형상으로 인해, 렌즈 몸체의 외면의 위치가 매우 명확하게 정의되므로, 상호 위치의 원하는 정밀도를 비교적 용이하게 실현할 수 있다.
이와 같은 렌즈 몸체의 또 다른 이점은, 끼워맞춤부에 위치시킨 후에, 끼워맞춤부의 중심선에 수직하게 보았을 때, 렌즈의 위치가 영향을 받지 않으면서, 렌즈가 여전히 렌즈 몸체의 중심의 주위에서 제한된 각도에 걸쳐 끼워맞춤부에서 기울어질 수 있다. 이에 따라, 렌즈 몸체의 중심을 통과하는 렌즈의 광축의 방향이 조정가능하다. 구면 형태가 비교적 평탄한 부분으로 결합되는 부분에 위치한 렌즈 몸체의 가장자리는, 평탄 부분의 제조로 인해, 예를 들면 평탄부의 연삭이나 연마로 인해 비교적 거칠다. 렌즈계를 체결하는 과정중에, 렌즈 몸체의 거친 가장자리는 끼워맞춤부의 내벽과 접촉하게 되거나, 체결과정 후에 그것의 거친 가장자리가 내벽과 맞물릴 때, 렌즈 몸체가 중심으로부터 벗어나거나 심지어는 들러붙게 된다. 본 발명에 따른 렌즈 몸체는, 거친 가장자리가 내벽과 맞물리는 위치지정 표면으로부터 멀리 떨어지기 때문에, 이와 같은 문제점을 갖지 않는다.
대물계의 제 1 및 제 2 렌즈 모두가 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하면, 제 1 및 제 2 렌즈의 중심이 매우 큰 정밀도로 끼워맞춤부 또는 끼워맞춤부들의 중심선 위에 놓일 수 있으며, 더구나 제 1 및 제 2 렌즈의 광축이 서로 정확히 평행하게 될 수 있다. 제 1 및 제 2 렌즈의 비교적 간단한 정렬로 인해, 대물계의 원하는 광학 품질을 비교적 어렵지 않게 달성할 수 있다.
제 1 및 제 2 구면 몸체의 광축 상의 두께는 바람직하게는 구면 몸체의 반경의 1.01배보다 크다. 이와 같은 경우에, 렌즈계를 체결하는 과정 중에, 렌즈들 중에서 한 개의 렌즈의 광축이 끼워맞춤부의 중심선에 대해 0.5°의 각도로 연장되는 경우에, 렌즈 몸체와 끼워맞춤부의 내벽의 맞물림이 만족스럽게 유지된다. 렌즈 몸체의 두께와 반경의 차이는 바람직하게는 두께의 제조공차보다 크다.
본 발명에 따른 주사장치의 특정한 실시예는, 제 1 및 제 2 렌즈 중에서 적어도 한 개가 광축에 수직으로 연장되는 경계면에 의해 한쪽이 접하여 있는 것을 특징으로 한다. 구면 렌즈 몸체에는, 좁은 공차 내에서 비교적 용이하게 정확하게 위치한 평면 경계면이 설치될 수 있다. 경계면은 정확하게 평면을 이루어야 하며, 렌즈의 광축은 경계면에 수직한 렌즈 몸체의 중심선에 의해 형성된다. 이와 같은 렌즈는 끼워맞춤부의 접촉부 상에서 용이하면서도 정확하게 정렬될 수 있다. 접촉부가 끼워맞춤부의 중심선에 수직한 평면에서 연장될 때, 렌즈의 광축이 중심선에 정확히 평행하게 된다. 상기한 접촉부는 정확하게 끼워맞춤부의 중심선에 수직하게 설치되어야 하는데, 이것은 예를 들면 선반과 같은 통상적인 도구를 사용하여 비교적 간단히 행해질 수 있다. 제 1 및 제 2 렌즈 모두가 광축에 수직으로 연장되는 경계면을 구비하는 경우에, 2개의 렌즈의 광축을 평행하게 하는 것이 비교적 용이하게 된다.
제 1 및 제 2 렌즈는, 광축의 방향으로 서로에 대해 변위될 수 있는 제 1 및 제 2 끼워맞춤부에 각각 고정될 수 있다. 2개의 끼워맞춤부가 서로에 대해 정렬될 때, 렌즈의 광축도 정확하게 일치한다. 그러나, 본 발명에 따른 주사장치의 특정한 실시예는, 제 1 및 제 2 렌즈가 서로 고정된 위치에 고정되는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 이 두 개의 렌즈는 제 1 및 제 2 렌즈에 대한 제 1 및 제 2 끼워맞춤부를 각각 구비한 한 개의 렌즈 홀더 내에 고정될 수 있다. 이와 같은 렌즈 홀더에서 제 1 끼워맞춤부의 중심선과 제 2 끼워맞춤부의 중심부를 작은 공차 내에서 일치시키는 것은 비교적 간단하다. 이들 끼워맞춤부의 내벽은 렌즈 홀더의 구형 외면과 맞물리는 돌출 리브(rib)를 구비할 수 있다. 그러나, 내벽들은 공통 중심선과 거의 원통형을 이루는 것이 바람직하다. 이것은, 예를 들면 선반과 같은 통상적인 도구를 사용하여, 렌즈 홀더의 제 1 및 제 2 끼워맞춤부에 원주형상을 갖는 제 1 및 제 2 내벽을 각각 설치함으로써, 비교적 간단하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 주사장치의 또 다른 실시예는, 제 1 및 제 2 렌즈의 적어도 한 개의 렌즈의 한쪽이 비구면 형태를 갖는 것을 특징으로 한다. 이 비구면 형태는, 광학적으로 판독가능한 기록매체에 대해 주사장치에 의해 대물계에 부과되는 엄격한 요구사항을 구현하는데 있어서 충분한 설계 자유도를 제공한다. 이 비구면 형태는, 공지된 통상적인 복제공정을 사용하여 렌즈의 경계면 또는 구면 표면에 래커 층을 사용하여 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 주사장치의 특정한 실시예는, 제 1 및 제 2 렌즈 몸체의 적어도 한 개의 렌즈 몸체가 63보다 큰 아베수(Abbe number)를 갖는 투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 높은 아베수로 인해, 반도체 레이저의 기록 및 판독 전력 사이의 전환 동안에, 파장의 변동이 허용가능하게 작은 초점흐려짐을 일으키도록, 대물계의 초점길이의 파장 의존성이 줄어들 수 있다.
제 1 및 제 2 렌즈 몸체가 동일한 투명 물질을 포함하는 경우에, 대물계가 저가로 제조될 수 있다. 따라서, 대물계의 자유도의 수가 원하는 광학 특성을 구현할 수 있을 정도로 충분히 크게 된다.
본 발명에 따른 주사장치의 특정한 실시예는, 제 1 및 제 2 렌즈 몸체의 적어도 한 개의 렌즈 몸체가 1.54보다 작은 굴절률을 갖는 투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다. 렌즈 몸체의 재료의 비교적 낮은 굴절률은, 광축 상에 비교적 작은 두께, 이에 따라 비교적 작은 질량을 갖는 렌즈 몸체를 제공한다. 더 가벼운 렌즈 몸체는, 대물계에 의해 형성된 주사 스폿을 초점이 맞추어지도록 트랙 상에 유지하는데 사용되는 액추에이터의 대역폭의 증가를 제공한다. 더구나, 낮은 굴절률을 가진 물질은 높은 굴절률을 가진 물질에 비해 덜 비싸다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 특정한 실시예는, 광자기 기록매체에 기록 및 소거하는데 적합하며, 이를 위해 자기 코일을 구비한다. 자기 코일을 바람직하게는 제 2 코일의 제 2 경계면에 배치된다. 본 발명에 따른 위치지정의 이점을 얻기 위해서는, 제 2 렌즈의 광축의 두께가 렌즈 몸체의 직경의 2분의 1보다 큰 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 주사장치의 특정한 실시예에 있어서는, 자기 코일을 갖는 렌즈의 전체 두께를 줄이기 위해서 자기 코일이 제 2 렌즈에 카운터싱크된다(countersunk). 이를 위해, 제 2 경계면은 광축을 따라 이동된 중앙 경계면과 주변 경계면을 갖고, 자기 코일은 주변 경계면 상에 배치되며, 주변 경계면의 평면에 접하는 제 2 렌즈의 부분은 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함한다. 중앙 경계면은 광축 상에 놓인 제 2 렌즈의 부분의 단부면을 구성하고, 이 부분은 주변 경계면의 평면에서 돌출하여 자기 코일에 의해 둘러싸인다. 제 2 렌즈의 광축의 두께는 대물계의 광축에 필요한 두께에 해당한다. 돌출부위 직경은 충분히 크므로, 흐려짐(vignetting)을 일으키지 않고 수렴하는 방사빔을 렌즈를 통해 통과시킨다.
본 발명에 따른 주사장치의 특정한 실시예는, 중심선과 내경을 갖는 제 2 렌즈용의 끼워맞춤부를 포함하는 렌즈를 구비하고, 중심선은 광축과 일치하며, 끼워맞춤부는 제 1 렌즈로부터 제 2 렌즈로의 방향으로 광축을 따라 제 2 렌즈 몸체의 중심을 벗어날 때까지 연장되며, 자기 코일이 제 1 렌즈에서 멀리 떨어진 끼워맞춤부의 면에 고정되고 끼워맞춤부의 내경과 동일한 내경을 갖는다. 제 2 렌즈는 끼워맞춤부의 윤곽이 뚜렷한 내면에 배치되는 한편, 자기 코일의 윤곽이 덜 뚜렷한 내면은 제 2 렌즈의 위치에 어떤 영향도 미치지 않는다. 제 2 렌즈 바로 주위의 배치로 인해, 자기 코일은 비교적 작은 내경을 가지므로, 비교적 큰 자기장이 발생된 다.
본 발명에 따른 대물계는, 제 1 및 제 2 렌즈는 제 1 및 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학 재생장치는, 광학 주사장치가 전술한 광학 주사장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기한 발명과 또 다른 발명내용을 이하의 실시예를 참조하여 더욱 더 명백해질 것이다.
도면에 있어서,
도 1은 본 발명에 따른 광학 재생장치를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 2는 도 1에 도시된 광학 재생장치에서 사용되는 본 발명에 따른 광학 주사장치를 개략적으로 나타낸 것이며,
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6은, 도 2에 도시된 주사장치에서 사용하는데 적합한, 본 발명에 따른 렌즈계의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 실시예의 개략적인 단면을 각각 나타낸 것이고,
도 7은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 도 4에 도시된 렌즈계의 제조에 사용되는 정렬도구를 개략적으로 나타낸 것이며,
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 방법을 사용하여 도 4에 도시된 렌즈계의 제조에 사용되는 정렬도구를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 개략적으로 도시된 본 발명에 따른 광학 재생장치의 실시예는, 회전축(3)을 중심으로 회전가능하며 프레임(7)에 고정된 전기모터(5)에 의해 구동가능한 테이블(1)을 구비한다. 예를 들면, DVD와 같은 광학적으로 판독가능한 기록매체(9)가 테이블(1) 위에 배치될 수 있으며, 이 기록매체는 나선형 정보 트랙을 갖는 정보층(13)이 그 위에 존재하는 디스크 형태의 투명 기판을 구비한다. 정보층(13)은 투명 보호층(11)으로 코팅된다. 광학 재생장치는, 기록매체(9)의 정보 트랙을 광학적으로 주사하기 위한 본 발명에 따른 광학 주사장치(15)를 더 구비한다. 광학 주사장치(15)는, 광학 재생장치의 변위장치(17)에 의해 회전축(3)에 대해 2개의 반대의 반경 방향 X 및 X'으로 변위될 수 있다. 이를 위해, 광학 주사장치(15)는, 프레임(7) 상에 설치되고 X 방향으로 연장되는 직선 안내수단(21)을 더 구비한 변위장치(17)의 활주부재(19)에 고정되는데, 이 안내수단을 가로질러 활주부재(19)가 변위될 수 있으며, 이 변위장치는 활주부재(19)가 직선 안내수단(21)을 가로질러 변위될 수 있도록 하는 전기모터(23)를 더 구비한다. 동작 중에, 전기 모터 5 및 23은 광학 재생장치의 전기 제어부(미 도시)에 의해 구동되고, 이에 따라 기록매체(9)가 회전축(3)을 중심으로 회전하는 한편, 이와 동시에 광학 주사장치(15)는 기록매체(9) 상의 나선형 정보 트랙이 광학 주사장치(15)에 의해 주사될 수 있도록 X 방향에 평행하게 변위된다. 주사과정 동안, 정보 트랙 상에 존재하는 정보가 광학 주사장치(15)에 의해 판독되거나, 정보가 광학 주사장치(15)에 의해 정보 트랙 상에 기록될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 재생장치에 사용되는 본 발명에 따른 광학 주사장치(15)를 도 2에 개략적으로 도시하였다. 광학 주사장치(15)는, 예를 들면 광축(27)을 갖는 반도체 레이저와 같은 방사원(25)을 구비한다. 더구나, 광학 주사장치(15)는 방사원(25)과 대향하는 반사면(33)을 갖는 투명판(31)을 구비한 빔 스플리터(29)를 구비하고, 이 투명판은 방사원(25)의 광축(27)에 대해 45°의 각도로 배치된다. 더욱이, 광학 주사장치(15)는 광축(37)을 갖는 시준렌즈부(35)와 광축(41)을 갖는 본 발명에 따른 광학 렌즈계(39)를 구비하며, 시준렌즈부(35)는 빔 스플리터(29)와 렌즈계(39) 사이에 배치된다. 도시된 실시예에 있어서, 시준렌즈부(35)는 한 개의 시준렌즈(43)를 구비하는 동시에, 렌즈계(39)는 제 1 렌즈로서의 대물렌즈(45)와, 대물 렌즈(45)와 기록매체(9) 사이에 배치된 제 2 렌즈로서의 보조렌즈(47)를 구비한다. 도시된 실시예에 있어서, 시준렌즈부(35)의 광축(37)과 렌즈계(39)의 광축(41)은 일치하며, 방사원(25)의 광축(27)에 대해 90°의 각도를 둘러싼다. 광학 주사장치(15)는, 시준렌즈부(35)에 대해 빔 스플리터(29)의 뒤에 배치된 공지된 통상적인 형태를 갖는 광 검출기(49)를 더 구비한다.
동작 중에, 방사원(25)은 빔 스플리터(29)의 반사면(33)에 의해 방사되고, 렌즈계(39)에 의해 기록매체(9)의 정보층(13) 상의 주사 스폿(53)에 초점이 맞추어지는 방사빔(51)을 발생한다. 이 방사빔(51)은 정보층(13)에 의해 렌즈계(39), 시준렌즈부(35) 및 빔 스플리터(29)를 통해 광 검출기(49) 상에 초점이 맞추어지는 반사된 방사빔(55)으로 반사된다. 기록매체(9) 상에 존재하는 정보를 판독하기 위해, 방사원(25)은 연속적인 또는 펄스화된 방사빔(51)을 발생하는 한편, 광 검출기(49)는 기록매체(9)의 정보 트랙 상의 주사 스폿(53)에 존재하는 일련의 연속적인 기본 정보 마크에 대응하는 검출신호를 공급한다. 기록매체(9) 상에 정보를 기록하기 위해, 방사원(25)은 기록하려는 정보에 대응하는 전력을 갖는 방사빔(51)을 발생하는 한편, 일련의 연속적인 기본 정보 마크가 기록매체(9)의 정보 트랙 상의 주사 스폿(53)에 발생된다. 이때, 본 발명의 범주는 방사원(25), 시준렌즈부(35)와 렌즈계(39)가 서로 이와 다른 방식으로 배치된 광학 주사장치도 포함한다는 점에 주목하기 바란다. 예를 들면, 본 발명은, 렌즈계(39)의 시준렌즈부(35)와 광축(41)이 서로 90°의 각도를 둘러싸고, 시준렌즈부(35)와 렌즈계(39) 사이에 거울이 배치되는 실시예도 포함한다. 이들 실시예에 있어서, 광학 주사장치는, 렌즈계(39)의 광축(41)에 평행하게 보았을 때 줄어든 치수를 갖는다. 또한, 본 발명은, 예를 들면, 방사원(25)과 시준렌즈부(35)가 활주부재(19) 상에 배치되지 않고 프레임(7)에 대해 고정된 위치에 배치되고, 시준렌즈부(35)의 광축(37)이 반경 방향 X, X'에 평행하게 향하는 실시예도 포함한다. 이들 실시예에 있어서는, 렌즈계(39)와 추가적인 거울만이 활주부재(19) 상에 배치되므로, 활주부재(19)의 변위가능한 질량이 줄어든다.
도 2에 도시된 것과 같이, 광학 주사장치(15)는 제 1 액추에이터(57)와 제 2 액추에이터(59)를 구비한다. 렌즈계(39)는 광축(41)에 평행한 비교적 작은 거리에 걸쳐 제 1 액추에이터(57)를 사용하여 X 방향에 평행한 비교적 작은 거리에 걸쳐 변위가능하다. 제 1 액추에이터(57)를 사용하여 광축(41)에 평행하게 렌즈계(39)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(53)이 기록매체(9)의 정보층(13) 상에 원하는 정밀도로 초점이 맞추어진다. 제 1 액추에이터(57)를 사용하여 X 방향에 평행하게 렌즈계(39)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(53)이 원하는 정밀도로 추적하고자 하는 정보 트랙 상에 유지된다. 이를 위해, 제 1 액추에이터(57)는 광 검출기(49)로부터 초점오차 신호와 에러 트랙킹 신호를 수신하는 광학 재생장치의 상기한 제어부에 의해 구동된다. 시준렌즈부(35)의 시준렌즈(43)는 제 2 액추에이터(59)를 사용하여 광축(37)에 평행하게 비교적 작은 거리에 걸쳐 변위가능하다. 제 2 액추에이터(59)를 사용하여 광축(37)에 평행하게 시준렌즈(43)를 변위시킴으로써, 기록매체(9)의 투명 보호층(11)에 기인한 방사빔(51)의 구면수차가 교정될 수 있다. 이와 같은 구면수차는 주로 투명 보호층(11)의 두께의 변동에 의해 발생된다. 전기 제어부를 사용하여, 예를 들면, 주사 스폿(53)에 근접한 투명 보호층(11)의 두께를 측정하는 센서(미도시)로부터 에러신호를 수신하는 광학 재생장치의 상기한 제어부에 의해 제 2 액추에이터(59)가 구동된다. 제어부는, 상기한 구면수차가 소정의 공지된 통상적인 방법으로 교정되는 위치에 시준렌즈(43)가 배치될 수 있도록, 제 2 액추에이터(59)를 통한 전류를 제어하도록 구성된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계(39)를 도 3에 상세히 도시하였다. 렌즈계(39)는 렌즈 홀더(61)와 대물계를 구비한다. 대물계는 대물렌즈(45)와 보조 렌즈(47)를 구비한다. 렌즈 홀더(61)는 제 1 렌즈, 즉 대물렌즈(45)용의 제 1 끼워맞춤부(63)와, 제 2 렌즈, 즉 보조렌즈(47)용의 제 2 끼워맞춤부(65)를 갖는다. 대물렌즈(45)와 보조 렌즈(47)는, 제 1 직경 D1을 갖는 제 1 구면 렌즈 몸체(67)와, D1보다 작은 제 2 직경 D2를 갖는 제 2 구면 렌즈 몸체(69)의 일부분을 각각 포함한다. 제 1 구면 렌즈 몸체(67)는 보조 렌즈(47)에 대향하는 면에 경계면(71)을 가지므로, 경계면(71)에 수직으로 향하는 제 1 구면 렌즈 몸체(67)의 중심선이 대물렌즈(45)의 광축(73)을 구성한다. 제 2 구면 렌즈 몸체(69)는 대물렌즈(45)로부터 멀리 떨어진 면에 경계면(75)을 가지므로, 경계면(75)에 수직으로 향하는 제 2 구면 렌즈 몸체(69)의 중심선이 보조 렌즈(47)의 광축(77)을 구성한다. 2개의 제 1 및 제 2 구면 렌즈 몸체(67 및 69)는 경계면(71, 75)으로부터 멀리 떨어진 그들의 면에 공지된 통상적인 복제공정을 사용하여 래커 층(79)을 구비하므로, 비구면 렌즈 표면에 얻어진다. 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47) 상의 도면부호 81은 복제공정 후에 해당 제 1, 2 구면 렌즈 몸체(67, 69) 상에 잔류하는 과량의 래커를 표시한다.
렌즈계(39)의 특정한 실시예는, 400 nm의 파장을 갖는 평행 방사빔(51)을 기록매체(9)의 투명 보호층(11)을 통해 정보층(13) 상에 주사 스폿(53)을 형성하는 0.85의 개구수(NA)를 갖는 수렴 빔으로 변화시킨다. 렌즈계(39)와 투명 보호층(11) 사이의 자유 작업거리는 0.15mm인 한편, 투명 보호층(11)은 0.1mm의 두께와 방사빔(51)의 상기한 파장에서 굴절률 n=1.624를 갖는다. 렌즈계(39)의 제 1 렌즈는 4.14mm의 직경과, 광축(73) 상에서 2.319mm의 두께와, 3.0mm의 입사동 직경을 갖는다. 대물렌즈(45)의 렌즈 몸체는 1.499의 굴절률과 70의 아베수를 갖는 쇼트(Schott) 유리 FK5로 제조된다. 시준렌즈(43)와 대향하는 대물 렌즈(45)의 볼록면은 2.07mm의 곡률 반경을 갖는다. 볼록면의 비구면 형태는 제 1 구면 렌즈 몸체(67) 상에 설치된 얇은 아크릴 래커층(79)을 사용하여 구현된다. 이 래커층(79)의 래커는 1.595의 굴절률을 갖고, 광축(73) 상의 래커층(79)은 10 마이크로미터의 두께를 갖는다. 회전 대칭의 비구면 형태는 다음 식으로 주어진다.
Figure 112001030773487-pct00001
이때, z는 밀리미터 단위를 갖는 광축(73)의 방향으로의 표면의 위치이고, r은 밀리미터 단위를 갖는 광축(73)까지의 거리이며, Ak는 r의 kth 승의 계수이다. A2 내지 A16의 값은, 각각 0.2643886, 0.008869125, -3.3763645 10-6, 0.0014305415, -0.0013369808, 0.0006112074, -0.00014547052 및 1.2928731 10-5이다. 이 볼록면의 반대측의 대물 렌즈(45)의 경계면(71)은 무한대인 곡률 반경을 갖는다. 렌즈계(39)의 보조 렌즈(47)는 1.7mm의 직경, 0.977의 광축(77) 상의 두께를 갖고, 대물 렌즈(45)까지의 거리는 0.356mm이다. 보조 렌즈(47)의 제 2 구면 렌즈 몸체(69)도 쇼트 유리 FK5로 제조된다. 대물 렌즈(45)를 향하는 보조 렌즈(47)의 볼록면은 0.85mm의 곡률 반경을 갖는다. 이 볼록면의 비구면 형태도 상기한 식으로 주어지는데. 계수 A2 내지 A16의 값은 각각 0.6052026, 0.21991899, 0.12419616, 0.023176954, 0.15057964, 0.56573255, -1.2308544 및 0.73899785이다. 비구면 형태는 광축(77) 상에 7 마이크로미터의 두께를 갖는 아크릴계 래커층(79)으로 구현된다. 보조 렌즈(47)의 다른 면에 있는 경계면(75)은 무한대의 곡률 반경을 갖는다. 제 1 및 제 2 렌즈의 총 중량은 53 그램이다. 이 대물렌즈의 자유 작업거리의 색 변위(chromatic displacement)는 단지 0.18 마이크로미터/나노미터이다. 이때, 제 1 및 제 2 렌즈의 중심 벗어남은 14㎛보다 작아야 한다. 2개의 렌즈의 광축 사이의 각도는 0.7 mrad보다 작아야 한다. 제 1 및 제 2 렌즈의 렌즈 몸체의 반경들은 반경이 공칭값으로부터 40 마이크로미터보다 크게 벗어나지 않아야 한다. 광학 특성이 엄격한 요구조건을 따르고, 상기한 좁은 공차에서 특히 명백하게 되는 이와 같은 대물계는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 비교적 간단하게 제조될 수 있다.
렌즈계(39)의 정확한 광학 동작을 달성하기 위해서는, 렌즈계(39)의 광축(41)에 수직으로 보았을 때, 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)의 광축(73, 77)이 매우 정밀한 공차 내에서 일치하여야 하며 평행하여야 한다. 본 발명에 따르면, 상기한 공차는, 렌즈 홀더(61)의 제 1 끼워맞춤부(63)와 제 2 끼워맞춤부(65)가 원주형의 제 1 내벽(83)과 원주형의 제 2 내벽(85)을 각각 갖고, 공통 중심선(87)이 광축(41)과 일치하여, 제 1 내벽(83)이 제 1 직경 D1과 거의 동일한 직경을 가지며, 제 2 내벽(85)이 제 2 직경 D2와 거의 동일한 직경을 갖는다는 점에서, 비교적 간단히 얻어진다. 더욱이, 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)는 각각 제 1 구면 렌즈 몸체(67)와 제 2 구면 렌즈 몸체(69)의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는데, 즉 광축 73 및 77에 평행하게 보았을 때, 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)가 각각 D1/2 및 D2/2보다 큰 높이를 갖는다. 그 결과, 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)가 D1 및 D2와 동일한 직경을 각각 갖는 원형 주면을 가지므로, 공통 중심선(87)에 수직으로 보았을 때, 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)가 제 1 내벽(83) 및 제 2 내벽(85)에 의해 각각 정확하게 둘러싸이고, 그 결과 공통 중심선(87)과 서로에 대해 정확하게 중심이 맞추어진다. 렌즈계(39)를 제조할 때, 제 1 내벽 (83) 및 제 2 내벽(85)은 선반과 같은 통상적인 도구를 사용하여 렌즈 홀더(61) 내부에 정밀하게 설치될 수 있다. 그 후, 보조렌즈(47)가 먼저 제 2 끼워맞춤부(65) 내부에 배치되고 고정된다. 도시된 실시예에 있어서는, 보조 렌즈(47)가 제 2 내벽(85) 내부에의 제 2 구면 렌즈 몸체(69)의 가압 끼워맞춤을 사용하여 제 2 끼워맞춤부(65)에 고정된다. 그러나, 이와 달리, 예를 들면 접착제를 사용하여 보조렌즈(47)가 제 2 끼워맞춤부(65)에 고정될 수 있다. 그 후, 대물렌즈(45)가 제 1 끼워맞춤부(63) 내부에 배치되어, 대물렌즈(45)가 공통 중심선(87)에 수직한 방향으로 보조렌즈(47)에 대해 중심이 맞추어진다. 그후, 공지된 통상적인 간섭계 정렬공정을 사용하여 대물렌즈(45)의 광축(73)이 보조렌즈(47)의 광축(77)에 평행하게 정렬된다. 이와 같은 과정에서, 공지된 통상적인 매니퓰레이터를 사용하여 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되는 경사축을 중심으로 제한된 각도에 걸쳐 대물렌즈(45)가 기울어진다. 대물렌즈(45)가 제 1 구면 렌즈 몸체(67)의 2분의 1보다 많은 부분이 포함하기 때문에, 경사과정 동안 대물렌즈(45)가 완전히 제 1 내벽(83)과 접촉된 상태로 유지되므로, 대물렌즈(45)가 기울어질 때, 공통 중심선(87)에 수직한 방향으로 대물렌즈(45) 및 보조렌즈(47)의 정확한 상호 중심맞춤이 영향을 받지 않게 된다. 마지막으로, 접착제를 사용하여 대물렌즈(45)가 제 1 끼워맞춤부(63) 내부에 고정된다. 도 3에 더 도시된 것과 같이, 렌즈 홀더(61)의 제 1 끼워맞춤부(63)와 제 2 끼워맞춤부(65)는 거의 부시(bush) 형태를 갖고, 제 1 끼워맞춤부(63)는 렌즈 홀더(61)를 제 1 액추에이터(57)에 고정시키는 환형 플랜지(89)를 갖는다. 부시 형태의 제 1, 2 끼워맞춤부(63, 65)는 중공형의 원추형 중앙부(91)를 통해 상호연결되므로, 렌즈 홀더(61)는 매우 만족할만한 강성과 형태 정밀도를 갖게 된다. 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)의 상호 위치는 가속력에 의해 영향을 받지 않는다.
전술한 렌즈계(39) 대신에, 도 4에 도시된 본 발명에 따른 렌즈계(39')의 제 2 실시예도 광학 주사장치(15)에 사용하는데 적합하다. 도 4에 있어서, 렌즈계(39)에 대응하는 렌즈계(39')의 구성요소는 동일한 도면부호로 표시하였다. 렌즈계(39)와 다른 렌즈계(39')의 일부 국면만을 이하에서 설명한다.
도 4에 도시된 것과 같이, 렌즈계(39')의 렌즈 홀더(61)의 제 1 끼워맞춤부(63)는 대물렌즈(45)의 경계면(71)에 대한 접촉부재(93)를 구비한다. 도시된 실시예에 있어서, 접촉부재(93)는, 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되고 제 1 내벽(83)과 제 2 내벽(85)을 계단식으로 연결하는 환형 표면(95)을 구비한다. 그러나, 접촉부재(93)는 이와 다른 방식으로, 예를 들면 공통 가상평면에서 공통 중심선(87)에 수직하게 각각 연장되는 3개의 접촉면의 형태로 형성될 수도 있다. 환형 표면(95)이 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되고, 대물렌즈(45)의 경계면(71)이 환형 표면(95)에 맞물리기 때문에, 대물렌즈(45)의 광축(73)에 공통 중심선(87)에 정확히 평행하게 연장된다. 도 4에 더 도시된 것과 같이, 환형 몸체(97)는 제 2 끼워맞춤부(65)와 원추형 중심부(91) 주위에 배치되는데, 이 환형 몸체는 폴리에틸렌과 같은 탄성 재료로 제조되고, 렌즈계(39')와 기록매체(9) 사이의 기계적인 접촉으로 인한 기록매체(9)의 손상을 방지하기 위한 범퍼로서의 역할을 한다.
본 발명에 따른 주사장치는, 주사장치가 주사 스폿(53)의 위치에서 자기장을 발생하는 자기 코일을 구비한 경우에, 광자기 기록매체에 정보를 기록 및 소거하는 데 사용될 수 있다. 도4에 도시된 것과 같이, 렌즈계(39') 내부의 자기 코일은 제 2 끼워맞춤부(65) 주위에 감길 수 있는데, 이때 이것은 환형 몸체(97)의 일부분을 교체하거나 그것과 함께 일체화된다.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈계(39")의 제 3 실시예를 나타낸 것으로, 자기 코일(120)이 제 2 끼워맞춤부(65) 아래에 배치되고 보조 렌즈(47)로부터 멀리 떨어진 제 2 끼워맞춤부(65)의 면(122)에 고정된다. 제 2 끼워맞춤부(65)는 보조렌즈(47)의 중심(121) 아래에서 연장된다. 그 결과, 보조렌즈(47)는 제 2 끼워맞춤부(65)의 윤곽이 뚜렷한 제 2 내벽(85) 상에 배치되어 고정될 수 있는 한편, 자기 코일(120)의 윤곽이 뚜렷하지 않은 내측은 보조렌즈(47)의 위치지정에 아무런 영향도 미치지 않는다. 자기 코일을 제 2 끼워맞춤부(65)의 아래에 배치함으로써, 자기 코일이 제 2 끼워맞춤부(65) 주위에 감기는 경우에, 자기 코일의 내경이 더욱더 작아질 수 있다. 더 작은 내경은 주사 스폿의 위치에서 자기장을 증가시킨다. 도면에 도시된 자기 코일(120)은 제 2 끼워맞춤부(65)와 동일한 외경을 갖지만, 자기 코일은 더 큰 직경을 가질 수 있는데, 이것은 원하는 자기장을 발생하는데 바람직할 수 있다. 자기 코일(120)은, 도 4에 도시된 것과 같이, 범퍼로서의 기능을 하는 환형 몸체(97)와 일체화될 수 있다.
도 6은, 자기 코일(120')이 보조렌즈(47')의 아래에 놓인, 본 발명에 따른 렌즈계(39')의 제 4 실시예를 나타낸 것이다. 보조렌즈(47')는 중심 경계면(123)을 가지므로, 광축(41) 상의 렌즈는 도 5에 도시된 보조렌즈(47)와 동일한 두께를 갖는다. 중심 경계면(123)에 대해 함몰된 보조렌즈의 경계면(75')은 방사빔(51)이 통과하는 보조렌즈(47) 부분의 외부에 배치된다. 이 함몰부는, 렌즈 몸체의 구면 부분이 D2/2보다 큰 높이를 가져, 보조렌즈(47')가 D2의 직경을 갖는 원형 주면부를 지닌 제 2 내벽(85)과 맞물리도록 형성된다. 그 결과, 본 발명에 따른 보조렌즈의 위치지정이 가능하게 유지된다. 자기 코일(120')은 주변 경계면(75') 상에 배치된다. 자기 코일은, 중심 경계면(123) 아래에서 돌출하지 않는 높이를 갖는다. 제 2 끼워 맞춤부(65)가 코일의 높이만큼 멀리 연장되는 경우에, 자기 코일의 외경은 제 2 내벽(85)의 직경에 비해 작은 것이 바람직하다. 제 2 끼워맞춤부(65)가 주변 경계면(75') 아래에서 돌출하지 않는 경우에는, 자기 코일의 외경이 제 2 내벽(85)의 직경보다 클 수 있다. 자기 코일(120')은, 예를 들면 나선형의 형태로 배선 권취 또는 증착된 금속 트랙에 의해 형성될 수 있다. 증착된 금속 트랙의 작은 두께는, 중심 경계면(123)과 주변 경계면(75')의 높이를 동일하게 할 수 있는 가능성을 제공하는데, 이것은 보조렌즈(47')를 제조할 수 있는 가능성을 증진시킨다.
도 7은 대물렌즈(45)에 대해 도 4에 도시된 렌즈계(39')의 보조렌즈(47)를 정렬하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다. 전술한 것과 같이, 대물렌즈(45)의 경계면(71)이 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되는 접촉부재(93)와 맞물리기 때문에, 대물렌즈(45)의 광축(73)은 공통 중심선(87)에 평행한 정확한 위치에 존재하게 된다. 도 7에 도시된 방법에 따르면, 렌즈 홀더(61)의 제 2 끼워맞춤부(65)가 대물렌즈(45)로부터 멀리 떨어진 면에 설치되며, 환형 단부면(99)은 공통 중심선(87)에 수직하게 연장된다. 보조렌즈(47)는, 한 개의 정렬면(103)을 갖는 정렬도구(101)를 사용하여 제 2 끼워맞춤부(65) 내부에 배치된다. 정렬도구(101)의 정렬면(103)을 사용하여 보조렌즈(47)의 경계면(75)과 렌즈 홀더(61)의 환형 단부면(99)을 동시에 지지함으로써, 보조렌즈(47)가 제 2 끼워맞춤부(65) 내부에 배치된다. 환형 단부면(99)이 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되기 때문에, 보조렌즈(47)의 광축(77)에 공통 중심선(87)에 평행하게 정밀한 위치에 배치되고, 그 결과 대물렌즈(45)의 광축(73)에 대해 정확하게 정렬된 공통 평면에 놓인다. 본 발명에 따라 필요한 정렬 도구(101)는 매우 간단한 구조를 갖는다. 2개의 원주형의 제 1 내벽(83) 및 제 2 내벽(85) 이외에, 렌즈 홀더(61)는 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되는 접촉부재(93)와 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되는 환형 단부면(99)을 구비해야 한다. 접촉부재(93)와 환형 단부면(99)은 선반과 같은 통상적인 도구를 사용하여 정확하게 배치될 수 있는 한편, 접촉부재(93)와 2개의 제 1 내벽(83) 및 제 2 내벽(85)은 한 개의 공정 단계로 설치될 수 있다. 따라서, 필요한 정밀도는 본 발명에 따른 방법을 사용하여 비교적 간단히 얻어진다.
도 8은 도 4에 도시된 렌즈계(39')의 보조렌즈(47)가 공통 중심선(87)에 대해 정렬되는 방식을 개략적으로 나타낸 것이다. 먼저, 이와 같은 선택인 방법에 따라 보조렌즈(47)와 대물렌즈(45)가 렌즈 홀더(61) 내부에 배치된다. 이 보조렌즈(47)는, 제 1 정렬면(109)을 갖는 제 1 부분(107)과 제 2 정렬면(113)을 갖는 제 2 부분(111)을 지닌 정렬도구(105)를 사용하여, 제 2 끼워맞춤부(65) 내부에 배치된다. 제 2 정렬면(113)은 제 2 부분(111)에 속하는 원주형 맨드릴의 단부면에 해당한다. 도 8에 도시된 정렬도구(105)의 제 1 부분(107)과 제 2 부분(111)의 조립 상태에서는, 2개의 제 1 정렬면 및 제 2 정렬면(109, 113)이 정확하게 평행을 이룬다. 이와 같은 선택적인 방법에 따르면, 렌즈 홀더(61)의 제 1 끼워맞춤부(63)가 맨드릴(115) 위에 놓이므로, 제 1 끼워맞춤부(63)의 접촉부재(93)가 제 2 정렬면(113)에 의해 지지된다. 보조렌즈(47)는 제 1 정렬면(109)에 의해 제 2 끼워맞춤부(65) 내부에 배치되며, 보조렌즈(47)의 경계면(75)은 제 1 정렬면(109)에 의해 지지된다. 도 8에 도시된 정렬 도구(105)의 조립 상태에서는, 제 1 정렬면(109)과 제 2 끼워맞춤부(65) 사이에 빈 공간(117)이 존재하므로, 제 2 정렬면(113)에 대한 제 1 정렬면(109)의 위치가 제 2 끼워맞춤부(65)의 존재에 의해 영향을 받지 않는다, 이에 따라, 보조렌즈(47)의 경계면(75)이 접촉부재(93)에 평행하게 정확하게 배치되므로, 보조렌즈(47)의 광축(77)이 공통 중심선(87)에 대해 정확하게 정렬된다. 그후, 접촉부재(93)에 대해 대물렌즈(45)의 경계면(71)을 배치함으로써, 대물렌즈(45)의 광축(73)이 공통 중심선(87)에 평행한 정확한 위치로 되며, 이에 따라 보조렌즈(47)의 광축(77)에 대해 정확하게 정렬된다. 본 방법에 따라 필요한 정렬도구(105)는 도 7에 도시된 정렬도구(101)보다 덜 간단한 구조를 갖는다. 그러나, 이와 같은 또 다른 방법의 이점은, 2개의 원주형의 제 1 내벽(83) 및 제 2 내벽(85) 이외에, 렌즈 홀더(61) 만이 공통 중심선(87)에 수직하게 연장되는 접촉부재(93)를 구비할 필요가 있다는 것이다. 접촉부재(93)와 제 1, 2 내벽(83, 85)은 선반과 같은 통상적으로 도구를 사용하여 한 개의 공정 단계로 정확하게 설치될 수 있으므로, 이와 같은 또 다른 방법도 비교적 단순하다. 도 8에 도시된 정렬도구(105)의 조립 상태에서의 빈 공간(117)이 제 1 정렬면(109)과 제 2 끼워맞춤부(65) 사이에 존재하기 때문에, 렌즈계(39')를 제조한 후에, 보조렌즈(47)의 경계면(75)이 제 2 끼워맞춤부(65)로부터 작은 거리에 걸쳐 돌출된다. 이것은, 정렬도구(105)의 제 1 부분(107)에, 제 1 부분(107)에 대해 상승되고 제 2 끼워맞춤부(65)의 제 2 직경 D2보다 작은 직경을 갖는 원형 정렬면을 설치하여, 경계면(75)이 제 2 끼워맞춤부에 함몰되도록 함으로써 방지될 수 있다.
전술한 것과 같은 본 발명에 따른 광학 재생장치를 사용하여, 기록매체(9)의 정보층(13)을 주사하는 동안, 정보층(13) 상에 존재하는 정보가 판독 또는 소거되거나, 정보가 정보층(13) 상에 기록될 수 있다. 이때, 본 발명은, 기록매체의 정보층 상에 존재하는 정보를 판독만을 하는데 사용될 수 있는 광학 재생장치에도 관련된다는 점에 주목하기 바란다.
본 발명은, 렌즈 홀더(61)의 2개의 장착대로서 제 1,2 끼워맞춤부(63, 65)의 적어도 한 개가, 전술한 실시예와 달리, 공통 중심선(87)에 평행하게 보았을 때, 완전히 원주형이 아니고 일정한 직경을 구비한 것이 아니며, 그 대신에 일부만이 원주형이거나, 공통 중심선(87)에 평행하게 보았을 때, 제한된 거리에 걸쳐 일정한 직경을 구비한 내벽을 갖는 실시예도 포함한다는 점에 주목하기 바란다. 이와 같은 실시예에 있어서, 해당 렌즈는 일정한 직경을 갖는 내벽의 원주형 부분 사이에 배치된다.
또한, 대물계의 대물렌즈는 구면 몸체의 2분의 1보다 많이 포함할 수 있으며, 보조렌즈는 구면 몸체의 2분의 1 또는 2분의 1보다 작은 부분을 포함할 수도 있다. 구면 형태에 의해 얻어진 대물렌즈의 배치의 이점에 의해, 대물계의 정렬을 단순화시킬 수 있다.
마지막으로, 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같은 자기 코일과 제 2 렌즈의 조립체는, 제 2 렌즈만을 포함하는 대물계와, 제 2 렌즈 이외에 1개 이상의 다른 렌즈를 포함하며, 적어도 제 2 렌즈가 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는 대물계에서도 사용될 수 있다는 점에 주목하기 바란다. 제 2 렌즈의 중심 아래에 있는 제 2 렌즈 주위의 공간이 제 2 렌즈를 끼워맞춤부에 배치하거나 고정시키는데 필요하지 않으며, 자기 코일을 위해 사용된다.

Claims (12)

  1. 광학적으로 판독가능한 기록매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치로서, 방사원과, 상기 방사원에 의해 동작시에 공급된 방사빔을 상기 정보층 상의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광축을 가지는 대물계를 구비하고, 상기 대물계는 제 1 중심과 제 1 직경을 갖는 제 1 구면 렌즈 몸체의 일부분을 포함하는 제 1 렌즈와, 제 2 중심과 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 제 2 구면 렌즈 몸체의 일부분을 포함하는 제 2 렌즈를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 중심이 광축 상에 놓여진 광학 주사장치에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈는 각각 상기 제 1 및 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈 중에서 적어도 한 개는 상기 광축에 수직으로 연장되는 경계면에 의해 한쪽이 접하고 있는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈가 서로에 대해 고정된 위치에 고정된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈의 적어도 한 개의 렌즈의 한쪽이 비구면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈 몸체의 적어도 한 개의 렌즈 몸체가 63보다 큰 아베수(Abbe Number)를 갖는 투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈 몸체가 동일한 투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈 몸체의 적어도 한 개의 렌즈 몸체가 1.54보다 작은 굴절률을 갖는 투명 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 렌즈는 제 2 경계면에 해당하는 상기 경계면에 의해 한쪽이 접하여 있고, 상기 제 2 경계면 상에 자기 코일(120)이 배치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 경계면은 중앙 경계면과 상기 광축을 따라 이동된 주변 경계면을 갖고, 상기 자기 코일은 상기 주변 경계면 상에 배치되며, 상기 주변 경계면의 평면에 접하는 상기 제 2 렌즈의 부분은 상기 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 주사장치는, 자기 코일과, 중심선과 내경을 갖는 제 2 렌즈용의 끼워맞춤부를 포함하는 렌즈 홀더를 더 구비하고, 상기 중심선은 상기 광축과 일치하며, 상기 끼워맞춤부는 상기 제 2 렌즈 몸체의 중심을 넘을 때까지 상기 제 1 렌즈로부터 상기 제 2 렌즈로 향하는 방향으로 광축을 따라 연장되며, 상기 자기 코일이 상기 제 1 렌즈로부터 멀리 떨어진 끼워 맞춤부의 한쪽에 고정되고 상기 끼워 맞춤부의 내경과 동일한 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
  11. 제 1 중심과 제 1 직경을 갖는 제 1 구면 렌즈 몸체의 일부분을 포함하는 제 1 렌즈와, 제 2 중심과 상기 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 제 2 구면 렌즈 몸체의 일부분을 포함하는 제 2 렌즈를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 중심이 중심선 상에 놓인 대물계에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 렌즈는 각각 상기 제 1 및 제 2 구면 렌즈 몸체의 2분의 1보다 많은 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 대물계.
  12. 일정한 운동 방향으로 움직일 수 있는 테이블과, 상기 테이블 상에 놓일 수 있는 광학적으로 판독가능한 기록매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치와, 상기 주사장치의 적어도 대물계가 테이블의 운동 방향에 수직한 방향으로 움직일 수 있도록 하는 변위장치를 구비한 광학 재생장치에 있어서,
    상기 광학 주사장치는 청구항 제1항에 기재된 광학 주사장치인 것을 특징으로 하는 광학 재생장치.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1095374A1 (en) * 1999-05-07 2001-05-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device comprising a bent actuator coil
US7239459B2 (en) * 2001-04-25 2007-07-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including plastic high-numerical aperture objective
EP1386315B1 (en) * 2001-04-25 2006-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including a partly plastic high-na objective system
US20040052202A1 (en) * 2002-09-13 2004-03-18 Brollier Brian W. RFID enabled information disks
DE60324327D1 (de) * 2002-12-16 2008-12-04 Koninkl Philips Electronics Nv Optische linsenbaugruppe
JP2006520987A (ja) 2003-03-20 2006-09-14 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光走査装置
KR20060134127A (ko) 2004-03-31 2006-12-27 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 광학 주사 장치
JP2011119000A (ja) * 2009-12-07 2011-06-16 Hitachi-Lg Data Storage Inc 光ディスク装置およびデフォーカス補正方法
JP5977667B2 (ja) * 2012-12-27 2016-08-24 シャープ株式会社 フォーカス調整装置
CN103100730B (zh) * 2013-01-29 2015-04-22 中国科学院光电技术研究所 衍射元件的计算机辅助对心装校装置及方法
CN104977692B (zh) * 2015-06-24 2017-09-22 中国科学院西安光学精密机械研究所 胶合透镜定心加工中光轴确定方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5357590A (en) * 1992-04-16 1994-10-18 Siemens Aktiengesellshcaft Device for optically coupling a plurality of first optical waveguides to a plurality of second optical waveguides
KR19980040618A (ko) * 1996-11-29 1998-08-17 김광호 휘도신호의 윤곽성분을 적응적으로 보정하는 방법 및 회로
EP1041545A1 (en) * 1998-10-21 2000-10-04 Sony Corporation Optical head and drive device for optical recording medium

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69129817T2 (de) * 1990-04-03 1999-01-07 Sumitomo Electric Industries Optische Vorrichtung
US5729393A (en) * 1996-04-03 1998-03-17 Digital Papyrus Corporation Optical flying head with solid immersion lens having raised central surface facing medium
JP3608333B2 (ja) 1997-03-06 2005-01-12 ソニー株式会社 光学ピックアップ及び光学ピックアップ用対物レンズの組み立て方法
US5883872A (en) * 1997-05-29 1999-03-16 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Near field magneto-optical recording system employing slit illumination
US6154326A (en) 1998-03-19 2000-11-28 Fuji Xerox Co., Ltd. Optical head, disk apparatus, method for manufacturing optical head, and optical element

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5357590A (en) * 1992-04-16 1994-10-18 Siemens Aktiengesellshcaft Device for optically coupling a plurality of first optical waveguides to a plurality of second optical waveguides
KR19980040618A (ko) * 1996-11-29 1998-08-17 김광호 휘도신호의 윤곽성분을 적응적으로 보정하는 방법 및 회로
EP1041545A1 (en) * 1998-10-21 2000-10-04 Sony Corporation Optical head and drive device for optical recording medium

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Publication number Publication date
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US6510011B2 (en) 2003-01-21
TW526652B (en) 2003-04-01
JP2003529179A (ja) 2003-09-30
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