KR100819938B1 - 광학 주사장치 및 그 주사장치를 구비한 광학 재생장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광축(41)을 갖는 대물렌즈(45)를 구비한 광학 주사장치(15)에 관한 것이다. 이 주사장치는, 적어도 상기 광축에 평행한 방향으로 대물렌즈를 변위시킬 수 있는 액추에이터(57)를 구비한다. 이 액추에이터는, 자기부(61)와 이 자기부와 상호 동작하는 전기 코일부(63)를 구비한다. 본 발명에 따르면, 상기 자기부는 광축에 수직한 X 방향에 평행한 방향으로 보아, 상기 코일부에 이웃하고 그 외부에 전체적으로 위치되고, 상기 코일부의 부분(95, 97, 101, 103, 107, 109)이 자기부의 자기 표유 전계(113, 117)에 존재한다. 그 결과, 상기 코일부와 대물렌즈를 이송하는 주사장치의 이동부의 크기와 질량을 비교적 작게 할 수 있다.
광학 주사장치, 광학 재생장치, 전기 코일계, 자기계, 영구자석
Description
본 발명은, 광학적으로 주사 가능한 정보매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치로서, 방사원과, 동작시에 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔을 상기 정보층의 주사 스폿에 초점을 맞추기 위한 광축을 갖는 광학 렌즈계와, 상기 주사장치의 고정 부분에 대해 상기 광축에 적어도 평행한 방향으로 상기 광학 렌즈계를 변위시킬 수 있고, 상기 광학 렌즈계에 대해 고정 위치에 배치된 전기 코일계와 상기 고정 부분에 대해 고정 위치에 배치된 자기계를 구비한 액추에이터를 구비한 광학 주사장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 광학적으로 주사 가능한 정보매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치와 회전축에 대해 회전할 수 있고 그 위에 정보매체를 적재할 수 있는 테이블을 구비한 광학 재생장치로서, 상기 광학 주사장치는 방사원, 동작시에 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔을 상기 정보층의 주사 스폿에 초점을 맞추기 위한 광축을 갖는 광학 렌즈계, 상기 주사장치의 고정 부분에 대해 상기 광축에 적어도 평행한 방향으로 상기 광학 렌즈계를 변위시킬 수 있는 액추에이터 및 반경 방향으로 상기 회전축에 대해 적어도 상기 주사장치의 광학 렌즈계를 변위시킬 수 있는 변위장치를 구비한다.
상기 서두에서 언급된 형태의 광학 주사장치는, US특허 5,657,172호에 공지되어 있다. 이 공지된 주사장치는, 예를 들면 CD를 판독 및/또는 이에 기록하는데 적합하게 사용될 수 있다. 상기 주사장치의 광학 렌즈계는, 상기 액추에이터에 의해 광축에 대해 평행한 방향으로 동작시에 변위될 수 있어, 상기 주사장치의 고정 부분에 대해 정보층 위치의 편차에도 불구하고 상기 광학 렌즈계와 상기 정보층 사이의 거리는 가능한 한 일정하고, 상기 방사빔이 가능한 한 정교하게 정보층에 초점이 맞추어진다. 상기 공지된 주사장치의 액추에이터의 자기계는, 상기 광축에 수직으로 연장한 자화 방향을 갖는 영구자석을 구비한다. 상기 영구자석은 상기 자기계의 기저부를 통해 제 2 요크(yoke)에 접속된 상기 자기계의 제 1 요크에 설치된다. 상기 제 2 요크와 상기 영구자석 사이에, 자계가 존재하는 에어 갭(air gap)이 있고, 이 자계는 상기 영구자석의 자화 방향에 거의 평행한 방향으로 향한다. 상기 에어 갭에는, 상기 광축에 수직 및 상기 자화 방향에 수직으로 연장하는 와이어 부분을 구비한 상기 전기 코일계의 제 1 전기 코일의 일부와, 상기 광축에 평행하게 연장하는 와이어 부분을 구비한 상기 전기 코일계의 제 2 및 제 3 전기 코일의 일부가 있다. 상기 자계와 상기 제 1 코일을 통한 전류간의 상호작용으로, 상기 방사빔을 상기 정보층에 초점을 맞추기 위한 광축에 평행한 방향으로 상기 광학 렌즈계를 변위시키는 영향을 받아, 상기 광축에 평행한 방향으로 향하는 로렌츠 힘이 생긴다. 상기 자계와 상기 제 2 및 제 3 코일을 통한 전류간의 상호작용으로, 상기 정보층 상에 있는 정보 트랙을 따라가는 트랙킹 방향으로 상기 광학 렌즈계를 변위시키는 영향 하에서 상기 광축에 수직으로 향하는 로렌츠 힘이 생긴다.
상기 공지된 광학 주사장치의 액추에이터에서는, 상기 제 1 요크와 상기 영구자석이 상기 제 1 코일의 코일 홀더로 둘러싸여 있다. 광학 렌즈계는, 자화 방향에 평행한 방향에서 보면, 상기 코일 홀더에 이웃하여 배치되고 상기 코일 홀더에 고정된 렌즈 홀더에 고정되어 있다. 그 결과, 상기 액추에이터에 의해 이동될 수 있고, 상기 광학 렌즈계, 상기 렌즈 홀더, 상기 코일 홀더 및 상기 3개의 코일을 구비한 상기 공지된 주사장치의 일부는, 매우 큰 크기를 갖고, 또한 상기 이동 가능한 부분의 크기는 비교적 크다.
본 발명의 목적은, 상기 액추에이터에 의해 이동될 수 있는 상기 주사장치의 일부의 크기와 질량을 제한하는 상기 서두에 언급된 형태의 광학 주사장치를 제공하는데 있다.
이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 광학 주사장치는, X 방향에 평행하게 보아 광축에 수직으로 연장하는 자기계가, 상기 전기 코일계에 이웃하고 그 외측에 전체적으로 배치되고, 상기 전기 코일계의 적어도 일부는 상기 자기계의 자기 표유 전계(magnetic stray field)에 위치된 것을 특징으로 한다. 상기 표현 "자기 표유 전계"는, 자기계의 2개의 극 사이에서 연장하는 자계를 의미하는 것으로, 서로 직접 대향하고 상기 자계가 거의 직선으로 되게 하는 에어 갭을 둘러싸는 대신에, 상기 극들은, 예를 들면 상기 2개의 극들 사이의 자계가 실질 정도로 만곡되게 서로에 이웃하여 위치된다. 본 발명에 따른 상기 주사장치에서, 상기 극의 상호 위치는, 상기 자기계가 상기 전기 코일계에 이웃하고 외측에 전체적으로 위치되기 때문에 필요하다. 동작상, 상기 광학 렌즈계를 변위하는데 필요한 로렌츠 힘은, 상기 자기 표유 전계와 상기 전기 코일계에 있는 전류 사이의 상호작용으로 발생된다. 상기 자기계가 전체적으로 상기 전기 코일계에 이웃하고 외측에 위치되므로, 상기 전기 코일계 내에 존재하는 공간은, 광학 렌즈계 등의 주사장치의 이동 가능형 부분의 다른 소자들을 수용하는데 사용될 수 있다. 그에 따라서, 상기 주사장치의 이동 가능형 부분의 크기는, 거의 제한된다. 또한, 상기 필요한 홀더 또는 상기 광학 렌즈계와 상기 전기 코일계용 캐리어의 크기가 제한되므로, 상기 주사장치의 이동 가능형 부분의 질량도 거의 제한된다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 일 실시예는, 상기 자기계가, 각각 상기 광학 렌즈계의 제 1 측 및 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 제 1 측에 대향하는 상기 광학 렌즈계의 제 2 측 근처에 상기 전기 코일계에 이웃하여 그 외측에 전체적으로 각각 배치된 제 1 부분과 제 2 부분을 구비하고, 상기 제 1 측 근처에 배치된 상기 전기 코일계의 제 1 부분과 상기 제 2 측 근처에 배치된 상기 전기 코일계의 제 2 부분이, 각각 상기 자기계의 제 1 부분과 제 2 부분의 자기 표유 전계내에 적어도 부분적으로 위치된 것을 특징으로 한다. 상기 자기계는 상기 2개의 부분으로 구성되고, 이 두 부분은 상기 광학 렌즈계의 2개의 대향측에서 상기 전기 코일계의 상기 2개의 부분과 상호 동작하도록 구성되고, 상기 액추에이터에 의해 상기 광학 렌즈계에 가해지는 힘이 상기 주사장치의 변위 가능한 부분의 실질적인 크기 및 질량의 상당한 증가 없이 증가된다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 다른 실시예는, 상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분과, 상기 X 방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이, 상기 광축에 대해 대칭적으로 배치된 것을 특징으로 한다. 이에 따라서, 상기 액추에이터에 의해 상기 광학 렌즈계에 가해진 힘은 상기 주사장치의 변위 가능한 부분의 질량 중심과 가능한 많이 일치하여, 그 결과 상기 액추에이터의 동적 작용을 향상할 수 있다는 것이 달성된다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 또 다른 실시예는, 상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이, 상기 광축에 평행한 방향으로 보아 서로 이웃하게 배치되고 X방향에 평행하고 상기 X방향의 역방향인 X'방향에 평행하게 각각 연장하는 자화 방향을 갖는 적어도 제 1 및 제 2 영구자석을 각각 구비하는 동시에, 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은, 상기 X방향에 수직하고 상기 광축에 수직하게 연장하는 와이어 부분을 구비한 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 적어도 전기 코일을 각각 구비하고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분의 코일의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이 각각 상기 자기계의 상기 제 1 부분의 제 1 및 제 2 영구자석에 직접 대향 배치되고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 2 부분의 코일의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분이 각각 상기 자기계의 상기 제 2 부분의 상기 제 1 및 제 2 영구자석에 직접 대향 배치된 것을 특징으로 한다. 상기 제 1 및 제 2 영구자석이 서로에 이웃하게 배치되므로, 아크형 자기 표유 전계는 상기 제 1 및 제 2 영구자석의 극 사이에 자기계의 양 부분에 존재하고 있다. 상기 전기 코일계의 각 부분의 코일의 제 1 및 제 2 부분이 자기계의 관련 부분의 제 1 및 제 2 영구자석에 직접 대향 배치되므로, 상기 코일의 두 부분은 상기 자계선이 상기 영구자석의 자화 방향에 거의 평행하게 향하는 상기 표유 전계의 일부에 위치된다. 이 부분의 상기 표유 전계와 상기 코일을 통한 전류간의 상호작용으로 비교적 큰 로렌츠 힘이 전기 코일계의 양 부분에서 발생되고, 그 로렌츠 힘은 광축에 평행하게 향하고, 상기 광학 렌즈계는 상기 로렌츠 힘의 영향을 받아 광축에 평행한 방향으로 변위 가능하다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 특정 실시예는, 상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이, 상기 광축에 평행한 방향으로 보아, 서로 이웃하게 배치되고 상기 X방향에 평행하고 상기 X방향의 역방향인 X'방향에 평행하게 각각 연장하는 자화방향을 갖는 적어도 2개의 영구자석을 각각 구비하는 동시에, 상기 전기 코일계는 상기 X방향에 수직하고 상기 광축에 수직하게 연장하는 와이어 부분이 구비된 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 적어도 하나의 전기 코일을 구비하며, 상기 전기 코일의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 자기계의 상기 제 1 부분의 2개의 영구 자석 중 하나와 상기 자기계의 상기 제 2 부분의 2개의 영구자석 중 하나에 직접 대향 배치된 것을 특징으로 한다. 이 일 실시예에서, 코일의 제 1 부분과 제 2 부분은, 상기 자기계의 두 부분 중 하나의 영구자석의 표유 전계의 일부에 각각 위치된다. 상기 표유 전계의 상기 부분에서는, 상기 자계선이 영구자석의 자화 방향에 거의 평행하게 향한다. 이 부분의 표유 전계와 상기 코일을 통한 전류간의 상호작용으로, 상기 광축에 평행하게 연장하는 비교적 큰 로렌츠 힘이 상기 전기 코일계의 양 부분에서 발생되고, 이때, 광학 렌즈계는 상기 로렌츠 힘의 영향을 받아 광축에 평행한 방향으로 변위 가능하다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 다른 실시예는, 상기 X 방향이 상기 정보층 상에 존재하는 정보 트랙에 횡 방향으로 연장하고, 상기 자기계의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은, 상기 광축에 평행하게 보아, 서로 이웃하게 배치되고 상기 X방향에 평행하고 상기 X방향의 역방향인 X'방향에 평행하게 각각 연장하는 자화 방향을 갖는 적어도 2개의 영구자석을 각각 구비하고, 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 상기 X방향에 수직하고 광축에 수직하게 연장하는 와이어 부분이 구비된 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 전기 코일을 구비하고, 상기 광축에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분의 상기 2개의 영구자석의 천이 영역에 배치된 전기 코일을 구비한 것을 특징으로 한다. 제 1 및 제 2 영구자석이 서로에 이웃하게 배치되므로, 아크형 자기 표유 전계는, 상기 제 1 및 제 2 영구자석의 극 사이에 자기계의 양 부분에 존재한다. 코일의 제 1 및 제 2 부분이 각각 자기계의 제 1 및 제 2 부분의 2개의 영구자석의 천이 영역에 배치되므로, 코일의 양 부분은, 자계선이 영구자석의 자화 방향에 거의 수직하고 상기 광축에 거의 평행하게 향하는 자기계의 두 부분 중 상기 표유 전계의 일부에 위치된다. 이 부분의 표유 전계와 코일을 통한 전류간의 상호작용으로 비교적 큰 로렌츠 힘이 발생되어, 그것이 상기 로렌츠 힘의 영향 하에서 X방향에 평행하게 향하고 그 광학 렌즈계는 정보 트랙에 횡방향으로 변위될 수 있어, 상기 광학 렌즈계는 상기 정보 트랙 보다 위에 직선이 되도록 위치될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 주사장치의 또 다른 실시예는, 상기 X방향이 정보층에 존재하는 정보 트랙에 적어도 거의 평행하게 연장하고, 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 광축에 평행하게 연장하는 와이어 부분이 구비된 제 1 부분과 제 2 부분을 갖는 적어도 하나의 또 다른 전기 코일을 구비하고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분의 또 다른 코일의 제 1 부분 및 제 2 부분이, 각각 상기 제 1 영구자석과 상기 자기계의 제 1 부분의 자화 가능한 부분에 직접 대향 배치되고, 상기 광축에 수직하고 X방향에 수직하게 보아 자화 가능한 부분이 상기 제 1 영구자석에 이웃하게 위치되고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 2 부분의 또 다른 코일의 제 1 부분 및 제 2 부분이, 상기 제 1 영구자석과 상기 자기계의 상기 제 2 부분의 자화 가능한 부분에 각각 직접 대향 배치되고, 상기 광축에 수직하고 X방향에 수직하게 보아 상기 자화 가능한 부분이 상기 제 1 영구자석에 이웃하게 위치된 것을 특징으로 한다. 제 1 영구자석과 상기 자화 가능한 부분은 서로에 이웃하게 배치되므로, 아크형 자기 표유 전계는, 상기 제 1 영구자석의 극들과 상기 자화 가능한 부분 사이의 자기계의 양 부분에 존재한다. 상기 전기 코일계의 각 부분의 또 다른 코일의 제 1 및 제 2 부분이 상기 제 1 영구자석과 상기 자기계의 관련 부분의 자화 가능한 부분에 직접 대향 배치되므로, 또 다른 코일의 두 부분은, 상기 자계선이 영구자석의 자화 방향에 거의 평행하게 연장하는 상기 표유 전계의 일부에 위치된다. 이 부분의 표유 전계와 그 이상의 코일을 통한 전류간의 상호작용으로 비교적 큰 로렌츠 힘이 전기 코일계의 양 부분에서 발생되고, 그 로렌츠 힘이 X방향에 수직하고 광축에 수직하게 향하고, 상기 광학 렌즈계는 상기 로렌츠 힘의 영향 하에서 정보 트랙에 횡방향으로 변위 가능하여 상기 광학 렌즈계는 상기 정보 트랙의 바로 위에 위치될 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 서두에서 언급한 형태의 광학 재생장치는, 여기서 사용된 광학 주사장치가 본 발명에 따른 광학 주사장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광학 주사장치 및 광학 재생장치의 다수의 실시예를 이후 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 재생장치의 개략도,
도 2는 도 1에 따른 광학 재생장치에서 사용된 본 발명에 따른 광학 주사장치의 개략도,
도 3a는 도 2에 따른 광학 주사장치의 액추에이터의 제 1 실시예의 개략도,
도 3b는 도 3a에 따른 액추에이터의 단면도,
도 4는 도 2에 따른 광학 주사장치의 액추에이터의 제 2 실시예의 개략도,
도 5a는 도 2에 따른 광학 주사장치의 액추에이터의 제 3 실시예의 개략도,
도 5b는 도 5a에 따른 액추에이터의 단면도,
도 5c는 도 5b의 Vc-Vc선의 단면도,
도 6은 도 5a에 따른 액추에이터가 사용될 경우의 본 발명에 따른 광학 주사장치의 다른 실시예의 개략도이다.
도 1은 본 발명에 따른 광학 재생장치의 개략도로, 이 재생장치는 회전축(3)에 대해 회전되고 프레임(7)상에 고정된 전기 모터(5)에 의해 구동될 있는 테이블(1)을 구비한다. CD 등의 광학적으로 주사 가능한 정보매체(9)는, 테이블(1) 상에 적재될 수 있고, 그 정보매체는 나선형 정보 트랙의 정보층(13) 위에 디스크형 지지체(11)가 구비된다. 정보층(13)은 투명 보호층(14)으로 덮여있다. 광학 재생장치는 정보매체(9)의 정보층(13) 상에 존재하는 정보 트랙을 광학적으로 주사하는 본 발명에 따른 광학 주사장치(15)를 더 구비한다. 주사장치(15)는, 광학 재생장치의 변위장치(17)에 의해 주로 2개의 반대의 반경방향 Y 및 Y'으로 회전축(3)에 대해 변위될 수 있다. 이 때문에, 주사장치(15)는, 변위장치(17)의 활주부재(19)에 고정되고, 변위장치(17)는, 프레임(7) 상에 설치되고 Y방향에 평행하게 연장하는 직선 안내부재(21)가 더 구비되고, 그 안내부재 위에 활주부재(19)는 전기모터(23)에 의해 변위 가능하게 안내되고, 그 모터에 의해 활주부재(19)는 안내부재(21)상에서 변위될 수 있다. 동작면에서 볼 때, 도 1에 도시하지 않은 광학 재생장치의 전기 제어부는, 모터(5, 23)를 제어하여 정보매체(9)가 회전축(3)에 대해 회전되게 함과 동시에, 광학 주사장치(15)에 의해 정보매체(9)의 정보층(13)에 존재하는 나선형 정보 트랙을 주사하도록 주사장치(15)가 Y 방향에 평행하게 변위되게 한다. 주사 중에, 정보 트랙에 존재하는 정보는 주사장치(15)에 의해 판독될 수 있거나, 또는 그 정보는 주사장치(15)에 의해 정보 트랙에 기록될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 재생장치에 사용된 본 발명에 따른 광학 주사장치(15)는, 도 2에 개략적으로 도시되어 있다. 주사장치(15)는, 광축(27)을 갖는 반도체 레이저 등의 방사원(25)이 구비된다. 이 주사장치(15)는, 방사원(25)의 광축(27)에 대해 45°의 각도로 배치된 투명판(31)을 구비한 방사빔 스플리터(29)를 더 구비하되, 이때 투명판은 방사원(25)에 대향하는 반사면(33)을 구비한다. 주사장치(15)는, 광축 37을 갖는 시준렌즈부(35)와 광축(41)을 갖는 광학 렌즈계(39)를 더 구비하고, 이때 시준렌즈부(35)는 방사빔 스플리터(29)와 렌즈계(39) 사이에 배치된다. 도시된 예에서는, 시준렌즈부(35)가 단일 시준렌즈(43)를 구비하고, 렌즈계(39)는 단일 대물렌즈(45)를 구비한다. 또한, 도시된 예에서는, 시준렌즈부(35)의 광축 37과 렌즈계(39)의 광축(41)이 일치하고 방사원(25)의 광축(27)과 90°의 각도를 이룬다. 주사장치(15)는, 시준렌즈부(35)에 대해 방사빔 스플리터 뒤에 배치되고 그 자체가 공지된 일반적으로 사용되고 있는 형태인 광 검출기(49)를 더 구비한다. 동작시에, 방사원(25)은 방사빔 스플리터(29)의 반사면에 의해 반사되어 렌즈계(39)에 의해 정보매체(9)의 정보층(13) 상의 주사 스폿(53)내로 초점이 맞추어진 방사빔(51)을 발생한다. 이 방사빔(51)은, 정보층(13)에 의해 반사되어 렌즈계(39), 시준렌즈부(35) 및 방사빔 스플리터(29)를 거쳐 광 검출기(49)에 초점이 맞추어진 반사된 방사빔(55)을 형성한다. 정보매체(9) 상에 존재하는 정보를 판독하기 위해서는, 방사원(25)이 연속적인 방사빔(51)을 발생하고, 광 검출기(49)가 정보매체(9)의 정보 트랙의 일련의 기본 정보 특성에 대응하는 검출신호를 제공하고, 기본 정보 특성은 주사 스폿(53)에 연속적으로 존재한다. 정보매체(9) 상에 정보를 기록하기 위해서, 방사원(25)은 기록할 정보에 대응하는 방사빔(51)을 발생하고, 정보매체(9)의 정보 트랙의 일련의 연속적인 기본 정보특성은 주사 스폿(53)에서 발생된다. 주목할 것은, 본 발명은 방사원(25), 시준렌즈부(35) 및 렌즈계(39)가 서로에 대해 서로 다르게 배치되는 경우의 광학 주사장치를 구비한다는 것이다. 또한, 예를 들면, 본 발명은 시준렌즈부(35)의 광축(37)과 렌즈계(39)의 광축(41)이 서로에 대해 90°의 각도를 이루고, 보조 거울이 시준렌즈부(35)와 렌즈계(39) 사이에 배치되는 경우의 실시예를 포함한다. 이 실시예들에서, 광학 주사장치는, 렌즈계(39)의 광축(41)에 평행한 방향으로 보아 감소된 크기를 갖는다. 또한, 본 발명은, 예를 들면 방사원(25)과 시준렌즈부(35)가 활주부재(19) 상에 배치되지 않고 프레임(7)에 대해 고정된 위치에 있고, 시준렌즈부(35)의 광축(37)이 반경 방향 Y, Y'에 평행하게 향하는 경우의 실시예들을 구비한다. 이 실시예들에서는, 활주부재(19)상에 렌즈계(39)와 보조 거울만을 구비하므로, 그 활주부재(19)의 변위 가능한 양은 감소한다.
또한, 도 2에 도시된 것처럼, 광학 주사장치(15)는 이후 더욱 상세히 설명할 액추에이터(57)를 구비하고, 그 액추에이터에 의해 렌즈계(39)는, 광축 41에 평행한 방향으로 비교적 작은 거리 및 Y방향에 평행한 방향으로 비교적 작은 거리 상에 주사장치(15)의 고정부(59)에 대해 변위될 수 있다. 액추에이터(57)에 의해 광축(41)에 평행한 방향으로 렌즈계(39)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(53)은 정보매체(9)의 정보층(13)에 원하는 정밀도로 초점이 맞추어진다. 액추에이터(57)에 의해 Y방향에 평행한 방향으로 렌즈계(39)를 변위시킴으로써, 주사 스폿(53)은 뒤따르는 정보 트랙 상에 원하는 정밀도로 유지된다. 이 때문에, 액추에이터(57)는, 광 검출기(49)로부터 초점 오차신호와 트랙킹 오차신호를 수신하는 광학 재생장치의 제어부에 의해 제어된다.
도 3a 및 도 3b는 액추에이터(57)의 개략도이다. 간략하게, 도 3a는 액추에이터(57)의 자기계(61)와 전기 코일계(63)만을 나타낸다. 도 3b는 액추에이터(57)의 단면도이고, 대물렌즈(45)는 도면에도 도시되어 있다. 자기계(61)는, 주사장치(15)의 고정부(59)에 대해 고정된 위치에 배치되고, 전기 코일계(63)는 대물렌즈(45)가 고정되는 경우의 주사장치(15)의 도 3b에 도시된 렌즈 홀더(65)에 대해 고정된 위치에 배치된다. 렌즈 홀더(65)는, 예를 들면 도 3a 및 도 3b에 도시되지 않은 4개의 탄성 금속막대에 의해 고정부(59)에 대해 공지되고 일반적으로 적용되고 있는 방식으로 매달려 있는데, 이때, 렌즈 홀더(65)는, 변위 가능하고, 광축 41에 평행하고 반경 방향의 Y방향에 평행한 방향으로 작은 거리상에서 탄성적으로 금속막대를 변형시키고, 또한 탄성 금속막대는 코일계(63)에 전류를 공급하는데 사용된다.
자기계(61)는, 제 1 부분(67)과 제 2 부분(69)을 구비한다. 자기계(61)의 제 1 부분(67)과 제 2 부분(69)은 전체적으로 전기 코일계(63)와 렌즈 홀더(65)에 이웃하고 외측에 각각 배치되어, 각각 렌즈 홀더(65)의 제 1 측(83) 및 제 2 측(85) 근처가 되고, 제 2 측은 X방향에 평행한 방향으로 보아 제 1 측(83)의 반대이다. 여기에서 도시된 액추에이터(57)의 예에서는, 그 이유는 후술할, X방향이 반경 Y방향에 평행하도록 향하는, 즉 X방향이 정보매체(9)의 정보층(13)에 존재하는 정보 트랙에 수직하도록 향한다. 제 1 부분(67)은, 광축(41)에 평행한 방향으로 보아 자화 가능한 재료로 제조된 폐쇄 요크(75)상에 서로 이웃하게 배치된 제 1 영구자석(71)과 제 2 영구자석(73)을 구비하고, 이 영구자석들은, X방향에 평행하게 향한 자화 방향 M과 X방향의 반대인 X'방향에 평행하게 향한 자화 방향 M'을 각각 갖는다. 제 2 부분(69)은, 광축(41)에 평행한 방향으로 보아 자화 가능한 재료로 제조된 폐쇄 요크(81)상에 서로 이웃하게 배치되고, X방향에 평행하게 향한 자화 방향 M과 그 X방향에 반대로 향한 X'방향에 평행하게 연장하는 자화 방향 M'을 각각 갖는 제 1 영구자석(77) 및 제 2 영구자석(79)을 구비한다. 전기 코일계(63)는, 제 1 전기 코일(87), 제 2 전기 코일(89) 및 제 3 전기 코일(91)을 구비한다. 그 제 1 전기 코일(87)은, 렌즈 홀더(65)의 제 1 측(83)에 위치되고 렌즈 홀더(65)와 일체로 된 제 1 코일 홀더(83)에 감겨져 있다. 또, 제 1 코일(87)은, X방향에 수직으로 연장하는 실질적으로 가상 평면에서 연장하고, X방향에 수직으로 광축(41)에는 수직으로 연장하는 와이어 부분 (95)과, X방향에 수직으로 광축(41)에는 수직으로 연장하는 와이어 부분(97)을 구비한다. 제 2 전기 코일(89)은, 렌즈 홀더(65)의 제 2 측(85)상에 위치되고, 렌즈 홀더(65)와 일체로 된 제 2 코일 홀더(89)에 감겨져 있다. 이 제 2 코일(89)은, X방향에 수직으로 향한 거의 가상 평면에서 연장하고, X방향에 수직으로 광축(41)에 수직으로 연장하는 와이어 부분(101)과 X방향에 수직으로 광축(41)에 수직으로 연장하는 와이어 부분(103)을 구비한다. 제 3 전기 코일(91)은, 렌즈 홀더(65)와 일체로 된 제 3 코일 홀더(105)에 감겨져 있고, 제 3 전기 코일은 광축(41)에 수직으로 향한 거의 가상 평면에서 연장한다. 이 제 3 코일(91)은, X방향에 수직으로 광축(41)에 수직으로 향하는 와이어 부분(107)과, X방향에 수직으로 광축(41)에 수직으로 향하는 와이어 부분(109)을 구비한다. 제 1 코일(87)과 제 3 코일(91)의 와이어 부분(107)은, 전기 코일계(63)의 제 1 측(83)에 배치된 제 1 부분(11)을 형성하고, 그 전기 코일계(63)는 자기계(61)의 제 1 부분(67)의 자기 표유 전계(113)에 위치되어 있다. 제 2 코일(89)과 제 3 코일(91)의 와이어 부분(109)은, 전기 코일계(63)의 제 2 측(85)에 배치된 제 2 부분(115)을 형성하고, 그 전기 코일계(63)는 자기계(61)의 제 2 부분(69)의 자기 표유 전계(117)에 위치되어 있다.
도 3b에 도시된 것처럼, 제 1 코일(87)의 와이어 부분 95 및 97은, X방향에 평행한 방향으로 보아, 자기계(61)의 제 1 부분(67)의 제 1 영구자석(71)과 제 2 영구자석(73)에 각각 거의 직선 교차하게 배치되어 있다. 제 2 코일(89)의 와이어 부분(101, 103)은, X방향에 평행한 방향으로 보아, 자기계(61)의 제 2 부분(69)의 제 1 영구자석(77)과 제 2 영구자석(79)에 각각 거의 직선 대향하게 배치되어 있다. 영구자석 71, 73과 영구자석 77, 79가 서로에 이웃하게 배치되고, 액추에이터(57)의 이동 가능한 부분, 즉 대물렌즈(45), 렌즈 홀더(65) 및 코일(87, 89, 91)이 자화 가능한 재료로 제조된 소자들을 구비하지 않으므로, 영구 자석(71, 73)과 영구자석(77, 79)의 극들 사이에 존재하는 자기 표유 전계(113, 117)는, 도 3b에 개략적으로 도시된 것처럼, 거의 아크형이다. 와이어 부분(95, 97, 101, 103)이 영구 자석(71, 73, 77, 79)에 거의 직선 대향하게 배치되므로, 와이어 부분(95, 97, 101, 103)은, 자계선들이 영구 자석(71, 73, 77, 79)의 자화 방향 M, M'에 거의 평행하게 향하는 관련 자기 표유 전계(113, 117)의 일부에 각각 위치되어 있다. 자기 표유 전계(113, 117)의 이들 부분과, 와이어 부분(95, 97, 101, 103)을 통해 X방향에 수직으로 광축(41)에 수직으로 향하는 전류간의 상호 작용으로, 로렌츠 힘 F1, F2, F3 및 F4가 와이어 부분(95, 97, 101, 103)에 가해져, 이 로렌츠 힘은 광축(41)에 거의 평행하게 진행한다. 제 1 코일(87)과 제 2 코일(89)은, 로렌츠 힘 F1, F2, F3 및 F4가 동일 방향으로 연장하도록 직렬로 배치되어 있어서, 대물렌즈(45)는 로렌츠 힘 F1, F2, F3 및 F4의 영향 하에서 광축(41)에 평행한 방향으로 변위될 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 것처럼, 제 3 코일(91)의 와이어 부분(107)은, 광축(41)에 평행한 방향으로 보아 자기계(61)의 제 1 부분(67)의 영구자석(71, 73)의 천이 영역(119)에 존재한다. 이와 유사하게, 제 3 코일(91)의 와이어 부분(109)은, 광축(41)에 평행한 방향으로 보아 자기계(61)의 제 2 부분(69)의 영구자석(77, 79)의 천이 영역(121)에 존재한다. 와이어 부분(107, 109)이 천이 영역(119, 121)에 배치되므로, 와이어 부분(107, 109)은, 영구 자석(71, 73, 77, 79)의 자화 방향 M, M'에 거의 수직하게, 즉 광축(41)에 평행하게 자계선이 향하는 관련 자기 표유 전계(113, 117)의 일부에 각각 위치된다. 이들 부분의 자기 표유 전계(113, 117)와, X방향에 수직하고 광축(41)에 수직하게 향하는 제 3 코일(91)의 와이어 부분(107, 109)을 통한 전류간의 상호작용으로, X 방향에 거의 평행하게 로렌츠 힘을 향하게 하는 와이어 부분(107, 109)에 로렌츠 힘 F5, F6이 가해진다. X방향이 반경 방향의 Y방향에 평행하게 향하므로, 대물렌즈(45)는, 로렌츠 힘 F5, F6의 영향 하에서 Y방향에 평행한 방향으로, 즉 정보매체(9)의 정보층(13) 상에 존재하는 정보 트랙에 수직하게 비교적 작은 거리 상에서 변위될 수 있다. 와이어 부분(107)과 자기계(61)의 제 1 부분(67) 사이와, 와이어 부분(109)과 자기계(61)의 제 2 부분(69) 사이의 사이 공간은, 대물렌즈(45)를 Y방향에 평행한 방향으로 변위 가능하게 하는데 충분하다.
자기계(61)의 제 1 부분(67)과 제 2 부분(69)이 전체적으로 전기 코일계(61)에 이웃하고 그 외측에 배치되므로, 코일계(61) 내측에 존재하는 공간은 주사장치(15)의 이동 가능부의 다른 구성요소들을 수용하는데 사용될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 예에서, 코일계(61) 내에 존재하는 공간은, 대물렌즈(45)와 렌즈 홀더(65)를 수용하는데 사용된다. 그 결과, 주사장치(15)의 이동 가능부의 크기는, 실질적으로 감소된다. 대물렌즈(45)가 코일계(61) 내측에 배치되므로, 주사장치(15)는, 상술한 것처럼, 대물렌즈(45)와 코일계(61) 모두를 위한 소형 및 경량의 일체화된 홀더를 구비한다. 그 결과, 주사장치(15)의 이동 가능부의 크기가 실질적으로 제한된다. 두 부분(67, 69)이 전기 코일계(61)와 협조하는 자기 표유 전계(113, 117)를 가지므로, 비교적 큰 코일 부분(87, 89, 91)은, 자기 표유 전계(113, 117)에 위치된다. 그 결과, 비교적 큰 코일 부분(87, 89, 91)은 로렌츠 힘을 발생시키는데 사용되어, 비교적 큰 힘이 액추에이터(57)에 의해 대물렌즈(45)에 가해질 수 있고, 액추에이터(57)는 높은 효율성을 갖는다. 또한 도 3a 및 도 3b에 도시된 것처럼, X방향에 평행한 방향으로 보아서, 자기계(61)의 제 1 부분(67) 및 제 2 부분(69)과, 전기 코일계(63)의 제 1 부분(111) 및 제 2 부분(115)은, 광축(41)에 대해 거의 대칭적으로 배치되어 있다. 이에 따라서, 액추에이터(57)에 의해 대물렌즈(45)에 가해진 전체 힘은, 주사장치(15)의 이동 가능부의 크기의 중심과 거의 일치하므로, 액추에이터(57)의 동적 작용이 향상된다.
도 4는 주사장치(15)에 있는 액추에이터(57) 대신에 사용될 수 있는 액추에이터(123)의 제 2 실시예의 개략도이다. 도 3a처럼, 도 4는 간략하게 자기계(61')와 액추에이터 123의 전기 코일계(125)만을 나타낸 것이다. 상술한 액추에이터(57)의 구성요소들에 대응하는 액추에이터(123)의 구성요소들은, 대응 참조부호로 나타낸다. 이하에서는, 액추에이터(123)와 액추에이터 57 사이의 약간의 차이만을 설명한다.
도 4에 도시된 것처럼, 액추에이터 123의 자기계 61'는, 액추에이터 57의 자기계 61에 거의 대응한다. 액추에이터 123의 전기 코일계(125)는, 제 1 전기 코일(127), 제 2 전기 코일(129) 및 제 3 전기 코일(91')을 구비한다. 제 3 코일(91')은 거의 액추에이터 57의 제 3 코일 91에 대응하고, 그 제 3 코일 91'은, 액추에이터 57의 제 3 코일 91처럼, 자기계 61'의 제 1 부분 67' 근처에 배치된 와이어 부분 107'과, 자기계 61'의 제 2 부분 69' 근처에 배치된 와이어 부분 109'로 구성되고, 동작시에, 로렌츠 힘은 이들 와이어 부분에 Y방향에 평행한 방향으로 가해진다. 제 1 전기 코일(127)은, X방향에 수직하고 광축 41에 수직하게 향하되, 그 와이어 부분들이 X방향에 평행한 방향으로 보아서 자기계 61'의 제 1 부분(67')의 제 1 영구자석(71')에 직선 대향되게 배치된 와이어 부분 95'와, X방향에 수직하고 광축 41'에 수직하게 향하되, 그 와이어 부분들이 X방향에 평행한 방향으로 보아서 자기계 61'의 제 2 부분(69')의 제 2 영구자석(71')에 직선 대향되게 배치된 와이어 부분 103'을 구비한다. 제 2 전기 코일(129)은, X방향에 수직하고 광축 41'에 수직하게 향하되, 그 와이어 부분들이 X방향에 평행한 방향으로 보아서 자기계 61'의 제 1 부분(67')의 제 2 영구자석(73')에 직선 대향되게 배치된 와이어 부분 97'과, X방향에 수직하고 광축 41'에 수직하게 향하되, 그 와이어 부분들이 X방향에 평행한 방향으로 보아서 자기계 61'의 제 2 부분(69')의 제 1 영구자석(77')에 직선 대향되게 배치된 와이어 부분 101'을 구비한다. 제 1 전기 코일(127)의 와이어 부분(95', 103')은, 와이어 부분(135, 137) 각각에 대해 십자형으로 배치된 와이어 부분(131, 133)에 의해 서로간에 접속되고, 그것에 의해 제 2 코일(129)의 와이어 부분(97', 101')은 서로간에 접속된다. 제 1 코일(127)과 제 2 코일(129)은 코일계(125)를 통한 전류로 제 1 코일(127)의 와이어 부분(95')과 제 2 코일(129)의 와이어 부분(97')에서의 상호 대향 전류가 유도되도록 직렬로 배치된다. 제 1 코일(127)과 제 2 코일(129)이 서로 교차하도록 배치되므로, 와이어 부분(95', 101')의 전류와 와이어 부분(97', 103')의 전류도 정류되고, 그 결과로 정류된 로렌츠 힘은 광축 41'에 평행한 방향으로 와이어 부분(95', 97', 101', 103')에 가해진다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 주사장치(15)에서의 액추에이터(57) 대신에 적용될 수 있는 액추에이터 139의 제 3 실시예의 개략도이다. 간략하게, 도 5a는 자기계(141)와 액추에이터 139의 전기 코일계(143)만을 나타낸 것이다. 도 5b와 도 5c는, 액추에이터 139의 단면도로, 대물렌즈(45")도 도시되어 있다. 상술한 액추에이터 57의 구성요소들에 대응하는 액추에이터 139의 구성요소들은 대응 참조부호로 나타낸다.
액추에이터(139)의 자기계(141)는, 주사장치의 고정부(59")에 대해 고정된 위치에 배치된 제 1 부분(145)과 제 2 부분(147)을 구비한다. 또한, 전기 코일계(143)는, 대물렌즈(45")가 고정된 경우, 도 5b 및 도 5c에서 볼 수 있는 렌즈 홀더(153)에 대해 고정된 위치에 배치된 제 1 부분(149)과 제 2 부분(151)을 구비한다. 렌즈 홀더(153)는, 도 5a, 5b 및 5c에 도시되지 않은 4개의 탄성 금속막대에 의해 고정부(59")에 대해 매달려 있고, 그 탄성 금속막대는, 코일계(143)에 전류를 공급하는데 사용된다. 자기계(141)의 제 1 부분(145)과 제 2 부분(147)은, 전기 코일계 143과 렌즈 홀더(153)에 전체적으로 이웃하고 그 외측에, 그리고 각각 제 1 측(155)과 X방향에 평행한 방향으로 보아서 제 1 측(155)에 대향하는 렌즈 홀더(153)의 제 2 측의 근처에 각각 배치된다. 액추에이터 139의 경우에, X 방향은 반경 방향의 X방향에 수직하고 광축(41')에 수직하게, 즉 정보매체(9)의 정보층(13)상에 존재하는 정보 트랙에 거의 평행하게 향하는데, 그 이유는 후술하겠다. 간략하게, 도 5b 및 도 5c는, 자기계(141)의 제 1 부분 145와 코일계(143)의 제 1 부분 149만을 나타내고, 이하에서는 이들 제 1 부분(145, 149)만을 설명한다. 제 2 부분(147, 151)은 제 1 부분(145, 149)과 동일하고, 제 1 부분(149)과 제 2 부분(151)처럼, 제 1 부분(145)과 제 2 부분(147)은 X방향에 평행한 방향으로 보아서 광축(41")에 대해 대칭적으로 배치된다.
자기계(141)의 제 1 부분(145)은, 광축(41")에 평행한 방향으로 보아서, 자화 가능한 재료로 제조된 폐쇄 요크(159)에 대해 서로에 이웃하게 배치된 제 1 영구자석(71") 및 제 2 영구자석(73")을 구비하되, 이 영구자석들은, X방향에 평행하게 향한 자화 방향 M과, X'방향에 평행하게 향한 자화 방향 M'을 각각 갖는다. 폐쇄 요크(159)는, 기저부(161), 제 1 다리(163) 및 제 2 다리(165)를 구비하되, 제 1 영구자석(71")은 Y방향에 평행하게 보아서 두 개의 다리(163, 165) 사이에 배치된다. 전기 코일계(143)의 제 1 부분(149)은, 제 1 전기 코일(167), 제 2 전기 코일(169) 및 제 3 전기 코일(171)을 구비한다. 제 1 전기 코일(167)은, 렌즈 홀더(153)와 일체로 된 제 1 코일 홀더(173)에 감겨져 있고, X방향에 수직하게 향한 주로 가상 평면에서 연장하고, Y방향에 평행하게 향한 와이어 부분 175와 Y방향에 평행하게 향한 와이어 부분 177을 구비한다. 제 2 및 제 3 전기 코일(169, 171)은, 렌즈 홀더(153)와 일체로 되고 제 1 코일 홀더(173)와 자기계(141)의 제 1 부분(145) 사이에 배치된 제 2 코일 홀더(179)와 제 3 코일 홀더(181)에 각각 감겨져 있다. 제 2 및 제 3 코일(169, 171)은, 각각 X방향에 수직하게 향한 주로 가상 평면에서 연장하고, 광축 41"에 평행하게 향한 와이어 부분(181, 183)과, 광축 41"에 평행하게 향한 와이어 부분(185, 187)을 각각 구비한다.
도 5b에 도시된 것처럼, 제 1 코일(167)의 와이어 부분(175, 177)은, X방향에 평행한 방향으로 보아서, 자기계(141)의 제 1 부분(145)의 제 1 영구자석(71")과 제 2 영구자석(73")에 각각 거의 직선 대향하게 배치된다. 상술한 액추에이터 57과 함께 아크형 자기 표유 전계(189)는 영구자석(71", 73")의 극들 사이에 존재한다. 제 1 코일(167)의 와이어 부분(175, 177)이 영구자석(71", 73")에 대략 직선 대향되게 배치되므로, 와이어 부분(175, 177)은, 자계선이 자석(71", 73")의 자화 방향 M, M'에 거의 평행하게 향하는 자기 표유 전계(189)의 일부에 각각 위치되어 있다. 이들 부분의 자기 표유 전계(189)와 제 1 코일(167)의 Y방향에 평행하게 향한 와이어 부분(175, 177)을 통한 전류간의 상호 작용으로, 로렌츠 힘 F1, F2가 와이어 부분(175, 177)에 가해지고, 그 로렌츠 힘은 광축 41"에 평행하게 향하고, 대물렌즈(45")는 로렌츠 힘의 영향 하에서, 광축 41"에 평행한 방향으로 변위 가능하다. 도 5c에 도시된 것처럼, 제 2 코일(169)의 와이어 부분(181, 183)은, X방향에 평행한 방향으로 보아서, 폐쇄 요크(159)의 제 1 다리(163)와 제 1 영구자석(71") 각각에 거의 직선 대향되게 배치되고, 제 3 코일(171)의 와이어 부분(185, 187)은, X방향에 평행한 방향으로 보아서, 제 1 영구자석(71")과 폐쇄 요크(159)의 제 2 다리(165) 각각에 거의 직선 대향되게 배치된다. 아크형 자기 표유 전계 191은, 제 1 영구자석(71")의 극들과 제 1 다리(163) 사이에 존재하고, 또한 아크형 자기 표유 전계 193은 제 1 영구자석(71")의 극들과 제 2 다리(165) 사이에 존재한다. 제 2 코일(169)의 와이어 부분(181, 183)이 제 1 다리(163)와 제 1 영구자석(71")에 각각 거의 직선 대향되게 배치되므로, 와이어 부분(181, 183)은, 자계선이 제 1 영구자석(71")의 자화 방향 M에 거의 평행하게 연장하는 자기 표유 전계(191)의 일부에 각각 위치된다. 이와 같은 이유로, 제 3 코일(171)의 와이어 부분(185, 187)은, 자계선이 제 1 영구자석(71")의 자화 방향 M에 거의 평행하게 향하는 자기 표유 전계(193)의 일부에 각각 위치된다. 이들 부분의 자기 표유 전계(191, 193)와, 제 2 코일(169)의 광축 41"에 평행하게 연장하는 와이어 부분(181, 183)을 통한 전류 사이와 제 3 코일(171)의 와이어 부분(185, 187)을 통한 전류 사이의 상호작용으로, 와이어 부분들도 광축 41"에 평행하게 연장하고, 로렌츠 힘 F3, F4, F5 및 F6이 와이어 부분(181, 183, 185, 187)에 가해지고, 그 로렌츠 힘은 반경 방향의 Y방향에 평행하게 향한다. 제 2 코일(169)과 제 3 코일(171)은, 로렌츠 힘 F3, F4, F5, F6이 정류되도록 직렬로 배치되고, 대물렌즈(45")는 로렌츠 힘 F3, F4, F5, F6의 영향 항에서 반경 방향의 Y방향에 평행한 방향으로 변위될 수 있다.
액추에이터 139일 경우에, 자기계(141)의 제 1 부분(145)과 제 2 부분(147)이 서로에 대향되게 배치되는 경우의 X방향은, Y방향에 수직하게 향하고, 그 결과로서, 반경 방향의 Y방향에 평행한 방향으로 보아, 액추에이터 139의 구성요소들이 전기 코일계(143)와 렌즈 홀더(153)에 이웃하게 위치되지 않는다. 이것에 의해서, 액추에이터(139)는, 특히 도 6에 개략적으로 도시된 본 발명에 따른 광학 주사장치(195)의 다른 실시예에서 적절히 사용될 수 있다. 도 6은 액추에이터(139)의 자기계(141)의 제 1 부분(145)과 제 2 부분(147)의 개략도로, 그 부분들은, 반경방향의 Y방향에 수직하게 향한 X방향에 평행한 방향으로 보아서, 전기 코일계(143)와 렌즈 홀더(197)의 양측에 서로 대향 배치되어 있다. 또한, 도 6은 코일계(143)의 제 1 부분(149)과 제 2 부분(151)과, 주사장치(195)의 일부로 형성하는 본 발명에 따른 광학 재생장치의 턴테이블(199)과, 광학 재생장치의 미도시된 변위장치에 의해 그 반경이 Y방향에 평행하게 향하는 턴테이블(199)의 반경(213)을 따라 비교적 큰 거리 상에서 변위될 수 있는 주사장치(195)의 고정부(201)와, 렌즈 홀더(197)를 고정부(201)에 매다는 탄성 현수 소자(203)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 액추에이터(139)에 의해 반경(213)을 따라 비교적 작은 거리 상에서 렌즈 홀더(197)를 변위시킬 수 있으므로, 현수 소자(203)를 탄성적으로 변형할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 것처럼, 광축 207을 갖는 제 1 대물렌즈(205)와 광축 211을 갖는 제 2 대물렌즈(209)는 렌즈 홀더(197)에 설치되고, 광축들(207, 211)은 모두 턴테이블(199)의 반경(213)과 교차한다. 2개의 대물렌즈(205, 209)를 사용하여, 주사장치(195)는, 예를 들면 CD 및 DVD, 또는 DVD 및 DVR 등의 적어도 2개의 다른 형태 또는 표준 정보매체를 적절하게 주사하는데 사용될 수 있다. 2개의 대물렌즈(205,209)가 반경(213)에 위치되므로, 주사장치(195)는, 반경(213)에 정의된 주사위치에서 대물렌즈(205, 209)를 교환하기 위한 보조 액추에이터를 구비할 필요가 없는데, 그 이유는 대물렌즈(205, 209)가 광학 재생장치의 변위장치에 의해 주사 위치에서 교환될 수 있기 때문이다. 대물렌즈(205, 209) 모두가 턴테이블(199)의 회전축으로부터 최소 반경 Rmin에 위치된 위치에 도달되어야 하므로, 도 6에 도시된 위치에서, 제 2 대물렌즈가 최소 반경 Rmin에 위치되는 경우, 반경 방향의 Y방향에 평행한 방향으로 보아 턴테이블(199)과 제 1 대물렌즈 사이에 거의 어떠한 공간도 남겨져 있지 않는다. 액추에이터(139)가 제 1 대물렌즈(205)와 턴테이블(199) 사이의 구성요소들을 가질 필요가 없기 때문에, 액추에이터(139)는 반경 방향의 Y방향에 평행한 방향으로 보아서 주사장치(195)에 특히 사용하기 적합하다.
정보매체(9)의 정보층(13)을 주사하는 중에, 본 발명에 따른 광학 재생장치에 의해 정보층(13)에 존재하는 정보를 판독하거나 정보층(13)에 정보를 기록할 수 있다. 본 발명은 정보매체의 정보층에 존재하는 정보만을 판독할 수 있는 광학 재생장치 및 광학 주사장치에 관한 것이라는데 주목해야 할 것이다.
끝으로, 주목할 것은, 본 발명은, 자기계와 전기 코일계가 상술한 주사장치의 실시예들과는 다른 방식으로 구성되는 광학 주사장치의 실시예들을 구비한다는 것이다. 예를 들면, 또한 본 발명은 단일 측의 렌즈 홀더에 관해서만 자기계가 코일계에 이웃하고 그 외측에 배치되는 실시예들을 구비한다. 도 3a에 도시된 액추에이터 57일 경우, 그러한 실시예는, 예를 들면, 자기계 61의 제 2 부분69와 전기 코일계 63의 제 2 코일(89)을 제외하여 얻어지거나, 도 5a에 도시된 액추에이터 139일 경우에는 자기계 141의 제 2 부분 147과 전기 코일계 143의 제 2 부분 151을 제외하여 얻어진다.
Claims (8)
- 광학적으로 주사 가능한 정보매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치로서, 방사원과, 동작시에 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔을 상기 정보층의 주사 스폿에 초점을 맞추기 위한 광축을 갖는 광학 렌즈계와, 상기 주사장치의 고정 부분에 대해 상기 광축에 적어도 평행한 방향으로 상기 광학 렌즈계를 변위시킬 수 있고, 상기 광학 렌즈계에 대해 고정 위치에 배치된 전기 코일계와 상기 고정 부분에 대해 고정 위치에 배치된 자기계를 구비한 액추에이터를 구비한 광학 주사장치에 있어서,상기 자기계는 상기 광축에 수직으로 연장하는 X 방향에 평행하게 보아, 상기 전기 코일계에 이웃하여 그 외측에 전체적으로 배치되고, 상기 전기 코일계의 적어도 일부가 상기 자기계의 자기 표유 전계내에 위치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 자기계는, 각각 상기 광학 렌즈계의 제 1 측 및 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 제 1 측에 대향하는 상기 광학 렌즈계의 제 2 측 근처에 상기 전기 코일계에 이웃하여 그 외측에 전체적으로 각각 배치된 제 1 부분과 제 2 부분을 구비하고, 상기 제 1 측 근처에 배치된 상기 전기 코일계의 제 1 부분과 상기 제 2 측 근처에 배치된 상기 전기 코일계의 제 2 부분이, 각각 상기 자기계의 제 1 부분과 제 2 부분의 자기 표유 전계내에 적어도 부분적으로 위치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분과, 상기 X 방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이, 상기 광축에 대해 대칭적으로 배치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 광축에 평행한 방향으로 보아 서로 이웃하게 배치되고 X방향에 평행하고 상기 X방향의 역방향인 X'방향에 평행하게 각각 연장하는 자화 방향을 갖는 적어도 제 1 및 제 2 영구자석을 각각 구비하는 동시에, 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은, 상기 X방향에 수직하고 상기 광축에 수직하게 연장하는 와이어 부분을 구비한 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 적어도 전기 코일을 각각 구비하고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분의 코일의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분이 각각 상기 자기계의 상기 제 1 부분의 제 1 및 제 2 영구자석에 직접 대향 배치되고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 2 부분의 코일의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분이 각각 상기 자기계의 상기 제 2 부분의 상기 제 1 및 제 2 영구자석에 직접 대향 배치된 것을 특징으로 광학 주사장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 광축에 평행한 방향으로 보아, 서로 이웃하게 배치되고 상기 X방향에 평행하고 상기 X방향의 역방향인 X'방향에 평행하게 각각 연장하는 자화방향을 갖는 적어도 2개의 영구자석을 각각 구비하는 동시에, 상기 전기 코일계는 상기 X방향에 수직하고 상기 광축에 수직하게 연장하는 와이어 부분이 구비된 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 적어도 하나의 전기 코일을 구비하며, 상기 전기 코일의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 자기계의 상기 제 1 부분의 2개의 영구 자석 중 하나와 상기 자기계의 상기 제 2 부분의 2개의 영구자석 중 하나에 직접 대향 배치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 X 방향은 상기 정보층 상에 존재하는 정보 트랙에 횡 방향으로 연장하고, 상기 자기계의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분은, 상기 광축에 평행하게 보아, 서로 이웃하게 배치되고 상기 X방향에 평행하고 상기 X방향의 역방향인 X'방향에 평행하게 각각 연장하는 자화 방향을 갖는 적어도 2개의 영구자석을 각각 구비하고, 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 상기 X방향에 수직하고 광축에 수직하게 연장하는 와이어 부분이 구비된 제 1 부분 및 제 2 부분을 갖는 전기 코일을 구비하고, 상기 광축에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 각각 상기 자기계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분의 상기 2개의 영구자석의 천이 영역에 배치된 전기 코일을 구비한 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 X방향은 정보층에 존재하는 정보 트랙에 적어도 평행하게 연장하고, 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은, 상기 광축에 평행하게 연장하는 와이어 부분이 구비된 제 1 부분과 제 2 부분을 갖는 적어도 하나의 또 다른 전기 코일을 구비하고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 1 부분의 또 다른 코일의 제 1 부분 및 제 2 부분이, 각각 상기 제 1 영구자석과 상기 자기계의 제 1 부분의 자화 가능한 부분에 직접 대향 배치되고, 상기 광축에 수직하고 X방향에 수직하게 보아 자화 가능한 부분이 상기 제 1 영구자석에 이웃하게 위치되고, 상기 X방향에 평행한 방향으로 보아 상기 전기 코일계의 상기 제 2 부분의 또 다른 코일의 제 1 부분 및 제 2 부분이, 상기 제 1 영구자석과 상기 자기계의 상기 제 2 부분의 자화 가능한 부분에 각각 직접 대향 배치되고, 상기 광축에 수직하고 X방향에 수직하게 보아 상기 자화 가능한 부분이 상기 제 1 영구자석에 이웃하게 위치된 것을 특징으로 하는 광학 주사장치.
- 광학적으로 주사 가능한 정보매체의 정보층을 주사하는 광학 주사장치와 회전축에 대해 회전할 수 있고 그 위에 정보매체를 적재할 수 있는 테이블을 구 비한 광학 재생장치로서, 상기 광학 주사장치는 방사원, 동작시에 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔을 상기 정보층의 주사 스폿에 초점을 맞추기 위한 광축을 갖는 광학 렌즈계, 상기 주사장치의 고정 부분에 대해 상기 광축에 적어도 평행한 방향으로 상기 광학 렌즈계를 변위시킬 수 있는 액추에이터 및 반경 방향으로 상기 회전축에 대해 적어도 상기 주사장치의 광학 렌즈계를 변위시킬 수 있는 변위장치를 구비하고, 상기 광학 주사장치는 청구항 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 광학 주사장치인 것을 특징으로 하는 광학 재생장치.
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2001
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