KR101194701B1 - 광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재 - Google Patents

광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재 Download PDF

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베르나르두스 에이치. 더블유. 헨드릭스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

광축(28)을 형성하는 광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재(48)가 개시되는데, 이것은, 제 1 유체(56)와 적어도 제 2 유체(58)를 갖는 제 1 챔버로서, 제 1 및 제 2 유체(56, 58)가 혼합되지 않으며, 제 1 유체(56) 및 제 2 유체(58)가 광축(28)을 가로 지르는 제 1 챔버(46)를 통해 연장되는 계면(60)을 따라 접촉하고 있고, 제 1 및 제 2 유체(56, 58)가 서로 다른 굴절률을 갖고, 제 1 유체(56)가 절기 절연성을 갖고 제 2 유체(58)가 전기 도전성을 갖는 제 1 챔버(46)와, 제 2 유체(58)에서 분리된 적어도 제 1 전극(62～70)과, 제 2 유체에 작용하여 제 1 및 제 2 전극(62～70, 72) 사이에 인가된 전압에 따라 계면(60)의 형상을 변경하는 적어도 제 2 전극(72)을 구비한다. 계면(60)에 대해 중간 부분에 적어도 1개의 제 1 전극(62～70)이 배치되어, 적어도 1개의 제 1 전극(62～70)과 적어도 1개의 제 2 전극(72) 사이에 가해진 전압에 따라 게면(60)의 중간 부분(A, B)이 광축(28) 방향으로 움직인다.
광 기록매체 주사장치, 광학 부재, 광학수차, 유체, 계면

Description

광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재{AN OPTICAL COMPONENT FOR INTRODUCING OPTICAL ABERRATIONS TO A LIGHT BEAM}
본 발명은, 광축을 형성하는 광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재에 있어서,
제 1 유체와 적어도 제 2 유체를 갖는 유체 챔버로서, 제 1 및 제 2 유체가 혼합되지 않으며, 제 1 유체 및 제 2 유체가 상기 광축을 가로 지르는 상기 유체 챔버를 통해 연장되는 계면을 따라 접촉하고 있고, 상기 제 1 및 제 2 유체가 서로 다른 굴절률을 갖고, 상기 제 1 유체가 절기 절연성을 갖고 상기 제 2 유체가 전기 도전성을 갖는 유체 챔버와, 상기 제 2 유체에서 분리된 적어도 제 1 전극과, 상기 제 2 유체에 작용하여 상기 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 인가된 전압에 따라 상기 계면의 형상을 변경하는 적어도 상기 제 2 전극을 구비한 광학 부재에 관한 것이다.
이와 같은 광학 부재는 문헌 WO 03/069380 A1에 공지되어 있다.
서두에 언급된 광학 부재는, 예를 들면, 광 기록매체용의 주사장치에 사용된다. 기록매체는, 예를 들면, 콤팩트 디스크(CD) 또는 디지털 다기능 디스크(DVD)일 수 있다.
광 기록매체용 주사장치에서는, 광원, 예를 들어 반도체 레이저에 의해 발생 된 광 빔이 대물렌즈를 통해 방향이 정해져, 기록매체의 투명 보호층을 통해 기록매체의 정보층에 초점이 맞추어진다. 광 빔이 통과해야만 하는 투명 보호층은 광 빔에 광학수차, 특히 구면수차를 일으키고, 이것은 기록매체의 정보층 상의 광 빔의 초점의 품질을 열화시킨다. 투명 보호층에 기인한 또 다른 광학수차는 코마수차로서, 이것은 주로 광 빔의 광축에 대한 기록매체의 틸트 또는 기록매체의 중심맞춤 에러에 의해 발생된다.
이러한 광학수차는 주사장치의 출력신호에 악영향을 미친다. 따라서, 이러한 주사장치에서는 광학수차를 보상할 필요가 있다.
구면수차는 대물렌즈의 특정한 렌즈 설계에 의해 보상될 수 있기는 하지만, 대물렌즈와 별도로, 광 빔 경로에 광학수차를 보상하는 추가적인 광학 부품을 배치하는 것이 가능하며, 이와 같이 구성하는 것이 바람직할 때가 있다. 투명 보호층의 다양한 두께로 인해, 또는 광 빔에 대한 기록매체의 다양한 틸트 또는 중심맞춤 에어로 인해 기록매체마다 광학수차가 변동될 수 있으므로, 가변의 또는 다양한 종류 및/또는 다양한 크기 또는 양의 광학수차에 부응할 수 있도록 하기 위해서는 이와 같은 광학수차를 가변 보상하는 것이 바람직하다.
전술한 문헌 WO 03/069380 A1에는, 예를 들어 주사하려는 기록매체에 기인한 광학수차를 보상하기 위해 광 빔에 광학수차를 도입할 수 있는 가변초점 렌즈가 개시되어 있다. 이 가변 초점 렌즈는, 계면으로서 메니스커스 위에 접촉하고 있는 제 1 유체와 이와 혼합되지 않는 제 2 유체를 포함한다. 유체 접촉층에 의해 유체 본체들로부터 분리된 제 1 전극과 제 1 유체와 접촉하고 있는 제 2 전극을 설치하여 전기습윤 효과(electro-wetting effect)를 일으킴으로써 이들 전극들 사이에 전압을 인가하여 메니스커스의 형상을 변경할 수 있다. 유체 접촉층은 거의 원통형의 내벽을 갖는다. 이와 같은 공지된 가변초점 렌즈의 제 1 전극은 광축에 평행한 제 1 챔버의 외주벽을 둘러싸는 거의 원통형의 전극이다. 제 2 전극은, 광축에 수직하게 배치된 중앙 개구를 갖는 링으로 구성된다. 이러한 종래의 가변초점 렌즈는, 유체 챔버 내부의 유체에 전계를 인가함으로써 벽에 있는 유체의 습윤성(wettability)이 변경될 수 있다는 효과에 근거를 두고 있다.
이와 같은 종래의 장치에서는, 제 1 및 제 2 유체들 사이의 굴절성 계면이 비구면으로 만들어져, 구면수차 교정을 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 종래의 가변초점 렌즈는 다음과 같은 단점을 갖는다.
종래의 가변초점 렌즈는 전기습윤 효과에 의존하므로, 전극들이 외주벽에 위치한 메니스커스의 각도에 영향을 미치기는 하지만, 중앙의 메니스커스 형상에는 제한된 영향만을 미치므로, 2가지 유체들 사이의 굴절 계면에서 제한된 수의 다양한 비구면 표면만이 얻어질 수 있어, 광 빔에 있어서 다수의 다양한 종류 및 크기의 광학수차를 보상할 수 있는 능력을 제한한다.
파면수차를 발생할 수 있는 다른 광학 부품들은, 예를 들면, 문헌 US 2003/0007445 A1 또는 US 2002/0181367 A1에 개시된 액정 셀에 근거를 두고 있다.
그러나, 이러한 액정 셀은 복수의 배향층이 포함되므로 제조하는데 비용이 많이 든다는 단점을 가져, 이들 액정 셀들이 광 빔에 광학수차를 도입하여 이 광학수차를 보상하기 위한 비용효율적인 해결책이 되지 않게 한다. 더구나, 액정 셀들 의 전환시간은 수 밀리초 정도이므로, 신속한 전환 또는 조정을 허용하지 않는다.
결국, 본 발명의 목적은, 표면 형상에서 더 큰 자유를 얻을 수 있으면서도, 신속한 전환 속도를 허용하며 매우 낮은 제조비용을 발생할 수 있도록 하기 위해 서두에서 언급한 것과 같은 광학 부재를 개량함에 있다.
상기한 목적은, 계면에 대해 중간 부분에 적어도 1개의 제 1 전극이 배치되어, 상기 적어도 1개의 제 1 전극과 상기 적어도 1개의 제 2 전극 사이에 가해진 상기 전압에 따라 외주벽 사이에 있는 게면의 상기 중간 부분이 광축 방향으로 움직이는 구성을 갖는 서두에서 언급한 광학 부재에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 광학 부재의 개념은, 접촉하고 있는 액체, 즉 제 2 유체를 전기 절연 유체층, 즉 제 2 유체의 아래에 배치된 전극들을 향해 끌어당길 수 있다는 착상에 기반을 두고 있다. 종래의 전기습윤 장치에서는, 벽과의 메니스커스의 접촉각에 영향을 미침으로써 계면의 형상이 변형된다. 벽들 사이에서는, 계면이 영향을 받을 수 없으며, 표면 자유에너지의 최소 상태에 속하는 형상을 취한다. 이에 반해, 본 발명에 따른 광학 부재에 의해, 제 1 및 제 2 전극 사이에서 발생된 전계가 계면을 통해 유체 챔버의 외주벽 사이에 위치하며 계면에 거의 수직한 중간 부분에 있는 제 2의 전기 도전성 유체에 작용하며, 적어도 1개의 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 개별적인 전압을 가함으로써, 제 1 및 제 2 유체 사이의 계면이 적어도 1개의 제 1 전극을 향해 또는 이 제 1 전극에서 멀어지는 광축의 방향으로 움직이도록 배치된 적어도 1개의 제 1 전극에 의해 전기 도전성 유체가 영향을 받는다. 따라서, 유체 챔버의 외주벽 사이에서도 계면 또는 메니스커스의 곡률에 영향을 미 치는 것이 가능하다. 즉, 적어도 1개의 제 1 전극과 적어도 1개의 제 2 전극에 의해 발생된 전계가 계면을 거쳐 제 2의 전기 도전성 유체에 거의 수직하게 작용하여, 이 전기 도전성 유체를 광축에 거의 평행하게 움직인다.
상기한 적어도 1개의 제 1 전극은 광축을 가로 지르는 유체 챔버의 벽에 배치되어, 광학 부재의 광 입사벽 또는 출사 벽을 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 적어도 1개의 제 1 전극이 광 빔의 광 경로에 배치되지만, 이 적어도 1개의 제 1 전극을 투명 재료, 예를 들어 이미 투명 전극을 제조하는데 사용되는 재료인 인듐 주석 산화물로 제조할 수 있으므로, 이것이 기술적인 문제를 일으키지 않는다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는, 상기한 적어도 1개의 제 1 전극이 광축에 수직하게 배치된 평면을 갖는 박판으로서 구성된다.
더구나, 서로 정기적으로 절연된 복수의 제 1 전극이 광축에 수직한 1개의 평면에서 나란하게 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따르면, 예를 들어, 동시에 오목부와 볼록부를 갖는 계면 형상을 조정하는 것이 가능하다.
이와 관련하여, 제 1 전극이 전원에 개별 접속되어, 적어도 1개의 제 2 전극과 제 1 전극들 중 1개 사이에 다양한 전압이 인가될 수 있는 것이 바람직하다.
따라서, 서로 별개로 제 1 전극들 각각을 제어할 수 있으므로, 가능한 계면 또는 메니스커스 형상의 수를 증가시킬 수 있다.
바람직하게는, 다수의 제 1 전극이 크기 및/또는 형상이 서로 다를 수 있으며, 예를 들어, 단일의 제 1 전극들의 크기들 및/또는 형상들을 광 빔에 도입하고자 하는 특정한 광학수차에 따라 선택할 수 있다. 이에 따르면, 광축에 대해 비회 전 대칭적으로 광학수차 보상을 제공하는 것이 가능하다.
더구나, 광축에 대해 회전 대칭적으로 수차 교정을 제공하는 것이 바람직할 때에는, 적어도 1개의 전극을 링 형상으로 구성하고, 복수의 제 1 전극을 광축에 대해 동심으로 배치된 링들로 구성하는 것이 바람직할 수 있다.
광축 주위에 배치된 다양한 링들에 다양한 전압을 제공함으로써, 2개의 유체들 사이에 원하는 형상의 굴절 계면을 조정할 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 복수의 제 1 전극이 적어도 3개의 제 1 전극을 구비하며, 이들 중에서 2개의 제 1 전극이, 평행하게 서로 일정 거리에 배치되며, 외주벽 사이의 나머지 부분을 채우는 세 번째 제 1 전극에 의해 둘러싸이는 타원형 또는 계란형 형상으로 구성된다.
이와 같은 제 1 전극의 구조는, 광 빔에 코마수차를 도입하여 코마수차를 보상하는데 특히 적합하다.
또한, 본 발명은, 전술한 구성을 갖는 어느 한 개의 광학 부재를 구비한 광 기록매체용 주사장치에 관한 것이다.
바람직한 특징부 및 이점은 다음의 첨부도면을 참조하여 주어지는 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
전술하거나 이하에서 설명하는 특징은 여기서 주어지는 조합에만 적용되는 것이 아니라 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다른 조합으로 또는 따로따로 적용이 가능하다는 것은 자명하다.
본 발명의 바람직한 실시예를 이하의 첨부도면을 참조하여 이하에서 설명한다. 첨부도면에서,
도 1은 광 빔에 광학수차를 도입하는 광학부재를 구비한 기록매체용 주사장치를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 2는 휴지 상태에서 광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재의 제 1 실시예의 확대 종단면도이며,
도 3은 광학수차를 도입하는 예시적인 제 2 작동 상태에서의 도 2에 나타낸 광학 부재를 나타낸 것이고,
도 4는 도 2의 IV-IV 선에 따른 도 2 및 도 3의 광학 부품을 단면으로 나타낸 것이며,
도 5는 도 6의 V-V선에 따라 단면으로 광 빔에 광학수차를 도입하는 광학 부재의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고,
도 6은 예시적인 작동 상태에서의 도 5의 광학 부재의 단면도를 나타낸 것이다.
도 1은 광 기록매체(12)를 주사하는 주사장치(10)를 나타낸 것이다. 투명층(14)의 반대측에 놓이는 정보층(16)의 면은 보호층(미도시)에 의해 외부의 영향으로부터 보호된다. 투명층(14)은 정보층(16)에 대해 기계적인 지지를 제공함으로써 기록매체(12)에 대한 기판으로서의 역할을 한다.
기록매체(12)는, 예를 들면, 콤팩트 디스크(CD) 또는 디지털 다기능 디스 크(DVD)이다. 정보층(16)에 거의 평행하거나, 동심원을 이루거나 나선형의 트랙으로 배치된 광학적으로 검출가능한 마크들의 형태로 정보가 기록매체(12)에 저장될 수 있다. 이들 마크는, 광학적으로 판독가능한 형태, 예를 들어 주변부와 다른 반사계수 또는 자화 방향을 갖는 피트들, 영역들의 형태, 또는 이들 형태의 조합의 형태를 가질 수도 있다.
주사장치(10)는 발산하는 광 빔(20)을 방출하는 광원(18), 예를 들면 반도체 레이저를 구비한다. 빔 스플리터(22), 예를 들어, 반투명 플레이트가 광 빔(20)을 시준렌즈(24)를 향해 반사시켜 대물렌즈(26) 상에 입사되는 평행광으로 변환된 빔(20')을 형성한다. 대물렌즈(26)는 이 광 빔(20')을 수렴 빔(20")으로 변환하며, 이 수렴 빔은 투명층(14)을 통해 기록매체(12)의 정보층(16)에 부딪친다.
도시된 실시예에서는, 시준 렌즈(24)와 대물렌즈(26)를 별개의 광학 부품으로 도시하였지만, 이것들은 한 개의 렌즈에 결합될 수도 있다.
시준 렌즈(24)와 대물렌즈(26)는 광 빔(20', 20")의 광축(28)을 정의한다.
광 빔(20")은 정보층(16)에 의해 반사도어 광 빔(20")의 동일한 경로 상에서 빔 스플리터(22)로 복귀하여, 빔 스플리터에서 반사된 광 빔의 적어도 일부가 검출계(30)를 향해 투과된다. 검출계(30)는 빛을 포획하여 1개 이상의 전기신호로 변환한다. 이들 신호 중에서 한 개는 정보신호(32)로서, 이 정보신호의 값은 정보층(16)에서 판독된 정보를 표시한다.
또 다른 신호는 초점에러 신호(34)로서, 이 초점에러 신호의 값은 정보층(16) 상의 초점 F와 정보층(16) 사이의 축방향 높이차를 표시한다. 초점에러 신 호(34)는 대물렌즈(26)의 축방향 위치를 제어하는 포커스 서보 제어기(36)에 대한 입력으로 사용되어, 초점 F가 정보층(16)의 평면과 거의 일치하도록 초점 F의 축방향 위치를 제어한다. 더구나, 기록매체(12)의 중심맞춤 에러에 대응하기 위해 대물렌즈(26)를 횡방향으로 변위시키는 중앙 서보 제어기가 설치될 수 있다.
더구나, 광 빔(20', 20")에 광학수차를 도입하는 광학부재(40)가 광 빔(20', 20")의 경로에 배치된다. 본 실시예에서는, 광학 부재(40)가 시준렌즈(24)와 대물렌즈(26) 사이에 배치된다. 그러나, 광학 부재(40)는, 광 빔(20', 20")의 방향에서 보았을 때 대물렌즈(26) 뒤에, 즉 대물렌즈(26)와 광 기록매체(12) 사이에 배치될 수도 있다.
광학부재(40)는 구면수차 및/또는 코마수차 등의 광학수차를 광 빔(20', 20")에 도입하여, 특히 광 기록매체(12)의 틸트 에러 또는 중심맞춤 에러가 발생한 경우에, 투명층(14)에 기인한 대응하는 수차를 보상한다.
광학부재(40)는 1개 이상의 전기 라인(44)을 거쳐 광학부재(40)에 접속된 제어계(42)에 의해 제어되는 조정가능한 수차 특성을 갖는다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 광학부재(40)의 제 1 실시예를 이하에서 설명한다.
광학부재(40)는 도 1에서의 광축(28)에 해당하는 광축을 정의하는 제 1 유체(46)를 구비한다. 제 1 유체(46)는 대략 원통형 형상을 갖는 외주벽(50)을 갖는 밀폐된 용기(48)에 의해 수입된다. 그러나, 외주벽(50)에 대해 다른 형상을 상정할 수 있다. 용기(48)는, 본 실시예에서는, 광축(28)에 대해 수직하게 가로지르는 저 벽(52)과 상단벽(54)을 더 구비한다. 외주벽(50)이 원통형인 경우에는, 저벽(52)과 상단벽(54)은 원형 성상을 갖는다. "저벽" 및 "상단벽"이라는 표현은 반대로 사용될 수도 있는데, 즉 벽 52가 "상단 벽"일 수도 있으며, 이때 벽 54는 "저벽"이다.
적어도 저벽(52) 및 상단벽(54)이 투명하므로, 도 1의 광 빔 20' 또는 광 빔 20"이 용기(48)의 저벽(52) 및 상단벽(54)을 통과할 수 있다. 외주벽(50)도 투명 재료로 제조될 수도 있지만, 외주 벽(50)은 광 빔 20', 20"에 대한 입사면 또는 출사면으로 사용되지 않으므로 필수적인 것은 아니다.
제 1 챔버(46)는 제 1 유체(56)와 제 2 유체(58)로 채워진다.
제 1 유체(56) 및 제 2 유체(58)는 서로 혼합되지 않는다. 더구나, 제 1 유체는 전기 절연성을 가지며 제 2 유체(58)는 전기 도전성을 갖는다.
제 1 유체(56)와 제 2 유체(58)는 광축(28)을 대략 가로질러 제 1 챔버(46)를 통해 뻗는 계면(60)을 따라 서로 접촉하고 있다.
제 1 유체(56)는 이하에서 간단히 "오일"로 부르는 실리콘 오일 또는 알칸일 수 있는 한편, 제 2 유체(58)는, 예를 들어, 염 용액을 함유하는 물이다. 이들 2가지 유체 56 및 58은 동일한 밀도를 갖도록 구성되어, 광학부재(40)가 방향에 무관하게, 즉 2가지 유체 56 및 58 사이의 중력 효과에 무관하게 동작하는 것이 바람직하다. 이것은 제 1 유체 성분의 적절한 선택에 의해 달성될 수도 있다. 이를 위해, 분자 성분들의 첨가에 의해 알칸 또는 실리콘 오일을 변형하여 예를 들어 염 용액의 밀도와 일치하도록 밀도를 증가시킬 수도 있다.
제 1 유체(56)와 제 2 유체(58)의 굴절률은 서로 다르므로, 계면(60)이 굴절 표면을 표시한다. 더구나, 제 1 유체(56)의 두께는 약 10㎛ 내지 약 200㎛ 또는 수백 ㎛의 범위를 가질 수 있다.
광학부재(40)는, 적어도 1개의 제 1 전극, 도시된 실시예에 있어서는 복수의 제1 전극(62, 64, 66, 68, 70)을 더 구비한다. 제 1 전극들(62-70)은 광축(28)에 대해 동심으로 배치된 링들로 구성된다.
제 1 전극들(62-70)은 인듐 주서 산화물 등의 전기 도전성의 투명 재료로 제조된다. 제 1 전극들(62-70)은 용기(48)의 저벽(52) 내부에 삽입되므로, 제 1 유체(56) 또는 제 2 유체(58)와 접촉하지 않는다. 즉, 전극들(62-70)은 벽 52의 내면 위에 적층되어 폴리에테르테트라플루오로에틸렌 등의 분리층에 의해 제 1 유체로부터 분리된다.
적어도 1개의 제 2 전극, 본 실시예에서는 1개의 제 2 전극(72)이 제 2 전기 도전성 유체(58)와 접촉하고 있다. 제 2 전극(72)은, 예를 들어 제 2 유체(58) 내부에 침지된다.
제 1 전극들(62-70) 각각은 전원에 접속되어, 전압 V1이 전극 62에 인가되고, 전압 V2가 전극 64에, 전압 V3가 전극 66에, 전압 V4가 전극 68에, 전압 V5가 전극 70에 인가되는데, 이때 V1～V5는 서로 다르지만, 2개 이상의 전극들(62-70)에 대해 전압 V1～V5가 같을 수도 있다.
전극들(62-70)은, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 광축(28)에 수직하게 배치된 평면을 갖는 박판으로 구성된다. 더구나, 전극들(62-70)은 외주벽(50) 사이 에서 광축(28)에 수직한 한 개의 평면에 나란하게 배치된다.
이에 따라, 단일의 제 1 전극들(62-70)이 라인 또는 라인들(44)을 통해 도 1에 도시된 제어계(42)에 의해 제어된다.
도 2는 전압 V1～V5가 제로값이거나 모두 동일한 값을 가질 때 광학부재(40)의 휴지 상태를 나타낸 것이다. 이 경우에는 제 1 유체(56)와 제 2 유체(58) 사이의 계면(60)은 대략 평면이거나 편평하다.
도 2에 도시된 동작 상태에서 시작하여, 예를 들면, 제 1 전극(70)에 제로값이 아닌 전압 V5를 인가하면, 전계가 제 1 전기 절연성 유체(56)를 거쳐 통해 계면(60)을 통해 방향이 정해져 계면(60)에 대략 수직하게 전기 도전성 제 2 유체(58)에 가해짐으로써, 이 부분 A에서의 전압 V5의 부호에 따라 제 2 유체(58)를 제 1 전극(70)으로 끌어당기거나 제 2 유체를 민다. 전압 V5의 크기는 제 2 유체(58)가 밀려나거나 제 1 전극(70)을 향해 끌어당겨지는 한번의 크기를 좌우한다.
더구나, 예를 들어, 제 1 전극(64)에 전압 V2가 가해지면, 제 2 유체(58)가 이 전극(64) 옆의 계면(60)의 부분 B의 전압 V2의 부호에 따라 제 1 전극(64)을 향해 밀리거나 당겨진다. 따라서, 전극들(62, 64, 66, 68, 70)에 개별적인 전압들 V1, V2, V3, V4, V5를 인가함으로써, 굴절 표면(60)의 임의의 형상이 얻어질 수 있으므로, 광 빔 20' 또는 20"에 원하는 광학수차를 도입하는데 적합한 계면(60)의 원하는 형상이 조정될 수 있다.
제 1 전극들(62-70)이 외주벽(50) 사이에 제 1 챔버(46)의 중간 부분에 배치된다는 사실로 인해, 밀기 또는 당김 효과가 가능해진다.
도 3은 전압 V1～V5의 적절한 선택에 의해 조정되는 계면(60)의 임의의 형상을 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 실시예에서는, 전극들(62-70)이 광축(28)에 대해 동심원으로 배치되는 링들로 구성되므로, 대응하는 전압들 V1～V5에 의해 형성되는 계면(60)의 형상이 광축(28)에 대해 회전 비대칭이 된다.
그러나, 광축(28)에 대해 마찬가지로 회전 비대칭의 형상을 포함하는 계면(60)의 원하는 형상을 조정할 수 있도록 하기 위해 이와 다른 개수, 형상 및/또는 크기의 제 1 전극들을 설치하는 것도 상정할 수 있다.
예를 들면, 도 2 내지 도 4의 실시예에서 전극들의 수를 증가시키기 위해, 직선을 따라 전극들(62-70)의 링들을 차단하여 절반의 링들로 전극들(62-70)을 구성함으로써, 전극들의 개수를 5개에서 10개로 증가시킬 수도 있다. 이와 같은 경우에, 결과적으로 얻어지는 10개의 전극은 그 자신의 전원을 갖게 하여, 10개의 전극에 10가지 다른 전압을 인가할 수 있는 기회를 가짐으로써, 계면(60)의 회전 비대칭 형상을 얻을 수 있다.
광학부재(48')의 또 다른 실시예를 도 5 및 도 6에 나타내었는데, 이것은, 제 1 전극들의 구조만이 도 2 내지 도 4의 광학부재(48)와 다르므로, 제 1 전극들에 대해서만 광학부재(48')를 설명한다. 도 2～도 4에 도시된 것과 동일하거나 유 사한 구성요소인 도 5 및 도 6에 도시된 구성요소는 동일한 참조번호에 프라임 부호를 붙여 표시한다.
이 광학부재(48')는 3개의 제 1 전극들(74, 76, 78)을 구비한다.
제 1 전극들 76 및 78은 평행하게 배치되고 서로 이격되는 대체로 계란형 또는 타원형으로 구성된다.
제 1 전극 74는 제 1 전극들 76 및 78을 둘러싸며 전극들 76 및 78과 전기 절연된다. 전극 74는 저벽(52') 내부의 나머지 공간을 채운다.
전극 74에 전압 V0=0를, 전극 78에 전압 V1=V를, 전극 76에 전압 V2=-V를 인가함으로써, 계면이 도 6에 도시된 거소가 같은 형상을 취하므로, 광 빔(20')이 광학부재(48')를 통과할 때, 광 빔(20')에 코마 파면을 도입한다.
전술한 실시예의 다른 실시예 및 변형예가 당업자에게 있어서 자명한데, 특히, 주사장치(10)의 대응하는 광학수차를 보상하기 위해 광 빔에 도입하고자 하는 광학수차에 따라 이와 다른 개수, 형상 및/또는 크기의 제 1 전극이 사용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 광축(28)을 형성하는 광 빔(20'. 20")에 광학수차를 도입하는 광학 부재로서,
    제 1 유체(56)와 적어도 제 2 유체(58)를 갖고 외주벽을 구비하는 제 1 챔버로서, 제 1 및 제 2 유체(56, 58)가 혼합되지 않으며, 제 1 유체(56) 및 제 2 유체(58)가 상기 광축(28)을 가로 지르는 상기 제 1 챔버(46)를 통해 연장되는 계면(60)을 따라 접촉하고 있고, 상기 제 1 및 제 2 유체(56, 58)가 서로 다른 굴절률을 갖고, 상기 제 1 유체(56)가 전기 절연성을 갖고 상기 제 2 유체(58)가 전기 도전성을 갖는 제 1 챔버(46)와,
    상기 제 2 유체(58)에서 분리된 적어도 제 1 전극(62?70; 74?78)과, 상기 제 2 유체에 작용하여 상기 제 1 전극과 제 2 전극(72) 사이에 인가된 전압에 따라 상기 계면(60)의 형상을 변경하는 적어도 상기 제 2 전극(72)을 구비한 광학 부재에 있어서,
    상기 제 1 전극은, 광축(28)을 가로지르는 상기 제 1 챔버(46)의 벽에서 광축(28)에 수직한 1개의 평면에 나란하게 배치된, 서로 전기 절연된 복수의 제 1 전극(62?70; 74?78)으로 이루어지고,
    상기 제 1 챔버(46)의 외주벽 사이에 위치하며 계면에 거의 수직한 중간 부분(A, B)에 상기 복수의 제 1 전극(62?70; 74?78)이 배치되어, 상기 제 1 및 제 2 전극 사이에서 발생된 전계가 계면(60)을 통해 상기 중간 부분(A, B)에 작용하며, 상기 복수의 제 1 전극(62?70; 74?78)과 상기 적어도 1개의 제 2 전극(72) 사이에 가해진 상기 전압에 따라 상기 계면(60)의 상기 중간 부분(A, B)이 광축(28) 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 제 1 전극(62?70; 74?78)은 광축(28)에 수직하게 배치된 평면을 갖는 박판으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들(62?70; 74?78)이 전원에 개별적으로 접속되어, 적어도 1개의 제 2 전극(72)과 상기 제 1 전극들(62?70; 74?78) 중에서 1개 사이에 서로 다른 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극들(62?70; 74?78)은 서로 크기 및 형상 중 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 전극들(62?70; 74?78)은 서로 크기 및 형상 중 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 전극(62?70)은 링 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  7. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극들(62?70)은 광축(28)에 대해 동심으로 배치된 링들로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  8. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 제 1 전극(74?78)은 적어도 3개의 제 1 전극(74?78)을 구비하고, 이들 중에서 2개의 제 1 전극(76, 78)이, 평행하게 서로 일정 거리에 배치되며, 상기 2개의 제 1 전극들(76, 78) 사이의 나머지 부분을 채우는 세 번째 제 1 전극(74)에 의해 둘러싸이는 타원형 또는 계란형 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 부재.
  9. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 광학부재(48)를 구비하는 광 기록매체용 주사장치.
  10. 삭제
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