KR20030015292A - 합성물질로 이루어진 적어도 1개의 렌즈를 구비한 광학렌즈계 - Google Patents

합성물질로 이루어진 적어도 1개의 렌즈를 구비한 광학렌즈계 Download PDF

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KR20030015292A
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핸드릭스베르나르두스에이치.더블유.
반도르스트프란시스쿠스씨.
반가알프란시스쿠스엠.에이.엠.
반데르블로이텐코르넬리우스에이.엔.엠.
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은, 광학적으로 주사가능한 기록매체(9)에 판독 또는 기록하는 광학주사장치에 사용하는데 적합한 광학 렌즈계(39)에 관한 것이다. 이 렌즈계는, 제 1 렌즈, 즉 대물렌즈(45)와, 제 1 렌즈에 비해 작으며 동작시에 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 위치하는 제 2 렌즈, 즉 보조렌즈(47)를 구비한다. 렌즈들은 렌즈 홀더(61) 내부에 배치된다. 본 발명에 따르면, 렌즈 홀더(61)와 2개의 렌즈(45, 47) 중에서 한 개는 몰딩공정을 사용하여 투명한 합성물질로부터 한 개의 일체화된 부품으로 제조되고, 나머지 렌즈는 별개의 부품으로서 일체화된 부품 내부에 배치되며, 렌즈 홀더와 2개의 렌즈로 둘러싸인 공동부(85)는 통기구 연결부(93)를 통해 렌즈계의 주변과 연통된다. 따라서, 렌즈계가 단지 2개의 조립될 부품을 포함하므로, 조립공정이 상당히 간단해진다. 통기구 연결부는, 렌즈계의 온도 상승으로부터 발생되어 일체화된 부품의 원하지 않는 기계적 변형을 일으킬 수 있는 공동부 내부의 과잉압력의 발생을 방지한다. 바람직한 실시예에 있어서, 일체화된 부품(63)은 제 2 렌즈 즉 보조렌즈(47)를 구비하고, 통기구 연결부는 대물렌즈(45)를 지지하기 위해 일체화된 부품 내부에 설치된 렌즈 지지 부분(69)의 표면에 형성된 적어도 한 개의 홈 형태의 통로(93)를 구비한다.

Description

합성물질로 이루어진 적어도 1개의 렌즈를 구비한 광학 렌즈계{OPTICAL LENS SYSTEM COMPRISING AT LEAST ONE LENS OF A SYNTHETIC MATERIAL}
본 발명은, 광학적으로 주사가능한 기록매체를 주사하는 광학주사장치에 사용되며, 제 1 렌즈와, 제 1 렌즈에 비해 비교적 작으며, 동작시에, 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 배치되는 제 2 렌즈와, 이들 2개의 렌즈를 수납하는 렌즈 홀더를 구비한 광학 렌즈계에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 광학적으로 주사가능한 기록매체를 주사하며, 방사원과, 광축을 갖고, 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔을 기록매체의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광학 렌즈계와, 광축에 평행하게 렌즈계를 변위시키는 액추에이터를 구비하되, 상기 렌즈계가 제 1 렌즈와, 제 1 렌즈에 비해 비교적 작으며, 동작시에, 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 배치되는 제 2 렌즈와, 이들 2개의 렌즈를 수납하는 렌즈 홀더를 구비한 광학주사장치에 관한 것이다.
더구나, 본 발명은, 회전축을 중심으로 회전가능한 테이블과, 변위장치와, 테이블 상에 배치될 수 있는 광학적으로 주사가능한 기록매체를 주사하며, 방사원과, 광축을 갖고 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔을 기록매체 상의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광학 렌즈계와, 광축에 평행하게 렌즈계를 변위시키는 액추에이터를 포함하는 광학주사장치를 구비하되, 상기 렌즈계가, 제 1 렌즈와, 제 1 렌즈에 비해 비교적 작으며, 동작시에, 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 배치되는 제 2 렌즈와, 이들 2개의 렌즈를 수납하는 렌즈 홀더를 구비하고, 적어도 상기 주사장치의 렌즈계가 변위장치를 사용하여 회전축에 대해 반경방향으로 변위될 수 있는 광학 재생장치에 관한 것이다.
서두에서 언급된 형태를 갖는 광학 렌즈계, 광학주사장치와 광학 재생장치는 EP-A-0 863 502로부터 공지되어 있다. 이 종래의 렌즈계의 제 1 렌즈는 주 렌즈 또는 대물렌즈인 반면에, 제 2 렌즈는 동작시에 주 렌즈와 주사하고자 하는 기록매체 사이에 배치되는 비교적 작은 보조 렌즈이다. 보조 렌즈를 사용함으로써, 종래의 렌즈계는 비교적 큰 개구수를 갖는다. 그 결과, 동작시에, 종래의 렌즈계를 사용하는 종래의 광학주사장치의 방사원에 의해 발생되는 방사빔이 렌즈계에 의해 기록매체 상에 비교적 작은 주사 스폿으로 초점이 맞추어진다. 따라서, 종래의 주사장치와, 이 종래의 주사장치를 사용하는 종래의 광학 재생장치는, 비교적 작은 기본 정보 특성을 갖는 기록매체, 즉 비교적 높은 정보밀도를 갖는 기록매체를 주사하는데 적합하다. 따라서, 이와 같은 종래의 주사장치와 종래의 광학 재생장치는 특기 소위 DVR 시스템에 따른 기록매체를 주사하는데 적합하다. 이 종래의 광학계의 2개의 렌즈는 유리로 제조된다. 광학 렌즈계의 제조시에, 2개의 렌즈는 렌즈 홀도 내부에 분리 배치된다. 렌즈계의 적절한 광학 정밀도를 얻기 위해, 2개의 렌즈의 광축들은 소정의 비교적 가까운 공차 내에서 일치해야만 한다. 렌즈 홀더 내부에서 이와 같은 렌즈의 정밀한 위치를 얻기 위해서는, 렌즈계의 조립중에 이 2개의 렌즈가 적절한 정렬도구를 사용하여 각각에 대해 정렬되어야만 한다.
이러한 종래의 렌즈계, 종래의 광학주사장치와 종래의 광학 재생장치가 갖는 한가지 문제점은, 렌즈계가 적어도 3개의 별개의 부품, 즉 렌즈 홀더와 2개의 렌즈를 구비하고, 이들 각각이 먼저 별도로 제조될 필요가 있으며, 이들 2개의 렌즈가 서로에 대해 정렬될 필요가 있기 때문에, 렌즈계의 조립이 비교적 복잡해진다는 것이다.
본 발명의 목적은, 렌즈계를 상당히 간단하게 제조할 수 있는 한편, 렌즈계가 동작시에도 적어도 종래의 렌즈계의 광학 정밀도 만큼 높은 광학 정밀도를 갖는, 서두에서 언급한 형태의 광학 렌즈계, 광학주사장치와 광학 재생장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광학 렌즈계는, 상기 렌즈 홀더와 2개의 렌즈 중에서 한 개가 몰딩공정을 사용하여 투명 합성물질로부터 1개의 단일의 일체화된 부품으로 제조되는 한편, 나머지 렌즈가 별개의 부품으로서 일체화된 부품 내부에 배치되고, 상기 2개의 렌즈와 렌즈 홀더에 의해 둘러싸인 공동부가 통기구 연결부를 통해 렌즈계의 주변과 연통되는 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광학주사장치는, 그 내부에 사용된 렌즈계가 본 발명에 따른 광학 렌즈계인 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광학 재생장치는, 그 내부에 사용된 광학주사장치가 본 발명에 따른 광학주사장치인 것을 특징으로 한다.
렌즈계와 2개의 렌즈 중에서 한 개가 몰딩공정을 사용하여 투명한 합성물질로부터 1개의 단일의 일체화된 부품으로 제조되고, 나머지 렌즈가 일체화된 부품내부에 별개의 부품으로 배치되므로, 본 발명에 따른 렌즈계의 조립중에 단지 2개의 부품이 서로 조립될 필요가 있다. 일체화된 부품은 몰딩공정을 사용하여 매우 정밀하게 제조될 수 있다. 일체화된 부품은, 예를 들면 렌즈 마운트를 구비할 수 있고, 및/또는 나머지 렌즈에 대한 위치지정 표면이 일체화된 렌즈에 대해 정확하게 위치지정되므로, 나머지 렌즈가 일체화된 부품 내부의 일체화된 렌즈에 대해 매우 간단하게 정밀하게 배치될 수 있다. 이와 같은 구성은, 본 발명에 따른 렌즈계의 조립을 상당히 간단하게 하며, 렌즈들을 서로에 대해 정렬시킬 필요성을 없앤다. 2개의 렌즈와 렌즈 홀더에 의해 둘러싸인 공동부가 통기구 연결부를 통해 렌즈계의 주위와 연통하므로, 상기한 공동부 내부에서의 공기 압력의 증가가 동작시에 방지된다. 통기구 연결부를 사용하지 않으면, 이와 같은 공기 압력의 증가가 렌즈계의 주변 온도의 증가를 일으킬 수 있다. 합성물질로 제조된 일체화된 렌즈는 유리로 제조된 렌즈보다 상당히 덜 딱딱하기 때문에, 이와 같은 공기 압력의 증가는 일체화된 렌즈의 변형을 일으킬 수 있으며, 이것은 한편으로 렌즈계의 광학 정밀도의 허용되지 않는 감소를 일으킬 수 있다. 이에 따르면 일체화된 렌즈의 이와 같은 변형이 방지되기 때문에, 본 발명에 따른 렌즈계는, 동작시에도, 적어도 유리 렌즈들만을 구비한 렌즈계의 광학 정밀도 만큼의 높은 광학 정밀도를 갖게 된다. 본 발명에 따른 렌즈계의 또 다른 이점은, 합성물질로 제조된 렌즈를 사용함으로써 렌즈계가 비교적 낮은 질량을 갖는다는 것이다. 본 발명에 따른 렌즈계의 특정한 실시예에 있어서는, 다른 렌즈로 합성물질로 만듦으로써 상기한 질량이 더욱 줄어든다. 이것은, 렌즈계를 변위시키는데 필요한 힘을 상당히 줄임으로써, 본 발명에 따른주사장치와 재생장치의 주사 속도가 상당히 증가될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 특정한 실시예는, 상기 일체화된 부품이 렌즈 홀더와 제 2 렌즈를 구비한 것을 특징으로 한다. 제 2 렌즈가 제 1 렌즈에 비해 상당히 작기 때문에, 제 2 렌즈는 본래 렌즈계의 조립과정중에 제 1 렌즈보다 취급하기가 더 어렵다. 이와 같은 특정한 실시예에 있어서는 일체화된 부품이 제 2 렌즈를 구비하기 때문에, 본 발명이 일반적인 의미에서 제공하는 간단한 구성을 갖는다는 이점이 이 실시예에 있어서 최적으로 사용된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 또 다른 이점은, 상기 일체화된 부품이 나머지 렌즈에 대한 원통형의 렌즈 마운트를 구비하고, 이 렌즈 마운트가 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 광축과 거의 일치하는 중심선을 갖는 한편, 이 나머지 렌즈가 렌즈 마운트의 직경과 거의 동일한 직경을 갖는 유리로 제조된 거의 구형의 렌즈 몸체의 절반보다 큰 부분을 구성하는 것을 특징으로 한다. 전술한 구형 렌즈 몸체의 직경이 전술한 원통형 렌즈 마운트의 직경과 거의 동일하기 때문에, 나머지 렌즈가 중심선에 수직한 방향으로 렌즈 마운트 내부에 정확히 배치된다. 렌즈 마운트가 일체화된 부품의 일부를 구성하기 때문에, 렌즈 마운트가 몰딩공정을 사용하여 비교적 간단하고도 매우 정밀하게 일체화된 부품 내부에 배치될 수 있으므로, 렌즈 마운트의 중심선이 일체화된 렌즈의 광축과 정확하게 일치하게 된다. 그 결과, 나머지 렌즈가 중심선에 수직한 방향으로 일체화된 렌즈에 대해 정확하게 배치된다. 나머지 렌즈가 전술한 구형 렌즈 몸체의 절반보다 많은 부분을 구성하기 때문에, 나머지 렌즈가 렌즈 마운트 내부에 배치된 후에 중심선에 수직한 방향으로나머지 렌즈의 위치에 영향을 미치지 않으면서 렌즈 몸체의 중심 주위로 제한된 각도만큼 여전히 기울어질 수 있다. 그 결과, 나머지 렌즈가 렌즈 마운트 내부에 배치된 후에 적절한 정렬도구를 사용하여 일체화된 렌즈의 광축에 맞추어 나머지 렌즈의 광축을 정렬시킬 목적으로 기울어진 경우에도, 중심선에 수직한 방향으로 일체화된 렌즈에 대한 나머지 렌즈의 정밀한 위치가 영향을 받지 않게 된다. 구형의 유리제의 렌즈 몸체는, 예를 들면 압연소수를 사용하여 비교적 간단하면서도 매우 정밀하게 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 또 다른 실시에는, 상기 일체화된 부품은 중심선에 거의 수직하게 연장되며 렌즈 마운트를 구속하는 나머지 렌즈에 대한 위치지정 표면을 구비하는 한편, 이 나머지 렌즈의 구형 렌즈 몸체는 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈와 마주보든 면에 경계 표면을 구비하며, 이 경계 표면을 통해, 나머지 렌즈가 위치지정 표면과 접하는 것을 특징으로 한다. 상기한 위치지정 표면이 일체화된 부품의 일부를 구성하기 때문에, 위치지정 표면이 몰딩공정을 사용하여 비교적 간단하면서도 매우 정밀하게 일체화된 부품 내부에 배치될 수 있다. 나머지 렌즈의 광축은 구형 렌즈 몸체의 전술한 경계 표면에 수직하게 연장된다. 나머지 렌즈가 중심선에 수직하게 배치되고 몰딩공정을 사용하여 일체화된 렌즈와 광축에 수직하게 정밀하게 배치된 위치지정 표면에 대해 상기 경계 표면과 접하기 때문에, 나머지 렌즈가 위치지정 표면과 접촉하여 배치된 후, 렌즈계의 2개의 렌즈의 광축들이 서로 평행하게 정확히 연장되므로, 나머지 렌즈를 정렬할 필요성을 없앤다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 특정한 실시예는, 상기 위치지정 표면이 위치지정 표면 내부에 형성된 홈을 통해 렌즈 마운트와 인접한 것을 특징으로 한다. 나머지 렌즈가 렌즈계의 조립중에 원통형 렌즈 마운트 내부에 배치될 때, 나머지 렌즈의 구형 렌즈 몸체의 외주면이 헐거움(play)이 없이 렌즈 마운트 내부로 미끄러져 들어간다. 그 결과, 렌즈 마운트 상에 존재하는 먼지 입자가 나머지 렌즈에 의해 날라지며, 마찰로 인해, 이들 입자들이 심지어는 렌즈 마운트로부터 분리된다. 상기한 홈이 원통형 렌즈 마운트가 위치지정 표면과 결합되는 위치, 즉 나머지 렌즈가 조립중에 렌즈 마운트를 따라 활주하는 위치에 형성되기 때문에, 전술한 먼지 입자들과 분리된 입자들이 거의 전부가 상기한 홈 내부에 수집된다. 나머지 렌즈와 위치지정 표면과 접촉하여 배치된 후, 상기한 홈이 구형 렌즈 몸체의 경계 표면에 의해 폐쇄되므로, 방출된 입자들이 마찬가지로 구속된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 또 다른 실시예는, 상기 일체화된 부분이 구의 일부의 형태를 갖는 나머지 렌즈에 대한 렌즈 마운트를 구비하고, 이 렌즈 마운트는 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 광축 상에 놓인 중심을 갖는 한편, 나머지 렌즈는 렌즈 마운트의 반경과 거의 동일한 반경을 갖는 구의 일부의 형태를 갖는 렌즈 몸체를 구비한 것을 특징으로 한다. 구의 일부의 형태를 갖는 렌즈 마운트가 일체화된 부품의 일부분을 구성하기 때문에, 상기한 렌즈 마운트는 몰딩 공정을 사용하여 비교적 간단하면서도 매우 정밀하게 배치될 수 있으므로, 렌즈 마운트의 중심이 광축 상에 정확하게 배치된다. 구의 일부의 형태를 갖는 나머지 렌즈의 전술한 렌즈 몸체의 반경이 구의 일부의 형태를 갖는 렌즈 마운트의 반경과 거의같기 때문에, 나머지 렌즈가 일체화된 렌즈의 광축에 수직한 방향으로 렌즈 마운트 내부에 정밀하게 배치된다. 렌즈 마운트 내부에 배치된 후, 나머지 렌즈는 일체화된 렌즈의 광축에 수직한 방향으로 나머지 렌즈의 위치에 영향을 미치지 않으면서 상기한 렌즈 마운트 내부에 렌즈 마운트의 중심 주위로 제한된 각도만큼 여전히 기울어질 수 있다. 그 결과, 나머지 렌즈가 일체화된 렌즈의 광축에 맞추어 나머지 렌즈의 광축을 정렬시킬 목적으로 렌즈 마운트 내부에 배치된 후에 적절한 정렬 도구를 사용하여 기울어진 경우에, 전술한 광축에 수직한 방향으로 일체화된 렌즈에 대한 나머지 렌즈의 정확한 위치가 영향을 받지 않게 된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 또 다른 실시예는, 상기 통기구 연결부가 렌즈 마운트의 일면에 형성된 적어도 1개의 홈 형태의 통로를 구비한 것을 특징으로 한다. 상기한 통로는, 몰딩공정에서 사용되는 통로의 위치에 돌기를 갖는 몰드를 제공함으로써 몰딩공정중에 일체화된 부품 내부에 형성된다. 따라서, 통기구 연결부가 매우 실용적이면서 간단하게 설치된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 특정한 실시예는, 통기구 연결부가, 렌즈 마운트의 일면에 형성된 적어도 1개의 홈 형태의 통로와, 위치지정 표면 내부에 형성된 적어도 1개의 홈 형태의 통로를 구비하고, 이들 통로들 모두가 상기 홈 내부로 개방된 것을 특징으로 한다. 나머지 렌즈가 그것의 경계 표면을 갖는 위치지정 표면에 접하는 이와 같은 특정한 실시예에서는, 통기구가 렌즈 마운트의 표면에 있는 홈 형태의 통로와, 위치지정 표면에 형성된 홈과, 위치지정 표면 내부의 홈 형태의 통로로 실용적이고도 효율적으로 형성된다. 본 실시예에서는, 공기구 연결부도 마찬가지로 몰딩공정 중에 일체화된 부품 내부에 설치된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 또 다른 실시예는, 일체화된 부품이 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 근처에 상기 렌즈의 광축에 거의 수직하게 연장되는 투명창을 구비하고, 이 투명창을 통해, 폐쇄된 공동부가 렌즈의 외부로부터 광학적으로 접근가능한 것을 특징으로 한다. 상기한 창은, 몰딩공정에 사용되는 몰드에 창의 위치에 광학적으로 매끄러운 표면을 설치함으로써, 몰딩공정 중에 간단하게 일체화된 부품 내부에 형성된다. 상기한 창을 통해, 나머지 렌즈의 구형 렌즈 몸체의 경계 표면의 위치가, 나머지 렌즈의 광축이 일체화된 렌즈와 광축과 정렬될 때, 광학측정장치를 사용하여 실용적으로 측정될 수 있다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 또 다른 실시예는, 상기 일체화된 부품이, 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 근처에, 상기 렌즈의 광축에 평행하게 전술한 렌즈를 넘어 연장되는 보호부재를 구비한 것을 특징으로 한다. 상기한 보호부재는 기록매체와의 원치않는 접촉을 방지하기 위해 동작시에 일체화된 렌즈를 보호하며, 몰딩공정에서 사용된 몰드에 보호부재의 위치에서 일체화된 렌즈에 대해 함몰된 부분을 설치함으로써, 몰딩공정 중에 간단하게 일체화된 부품 내부에 설치된다.
본 발명에 따른 광학 렌즈계의 특정한 실시예는, 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈는, 상기 렌즈의 광축에 거의 수직하게 연장되는 거의 원형의 광학 경계 표면을 구비하고, 이 광학 경계 표면의 중심은 동작시에 광학 경계 표면 내부에 존재하는 방사빔의 반경보다 큰 거리만큼 광축으로부터 이격된 것을 특징으로 한다. 상기한 광학 경계 표면은, 몰딩공정 중에, 몰딩공정에서 사용되는 몰드에 광학경계 표면의 위치에 광학적으로 매끈한 표면을 설치함으로써, 간단하게 일체화된 부품 내부에 설치된다. 이와 같은 광학적으로 매끈한 표면은 정밀 선반을 사용하여 몰드 내부에 형성된다. 이와 같은 작업의 결과로써, 광학적으로 매끈한 표면의 중앙에 있는 표면에 불가피한 요철이 형성된다. 상기한 중심은 동작시에 광학 경계 표면 내부에 존재하는 방사빔의 반경보다 큰 거리만큼 광축으로부터 이격되므로, 일체화된 렌즈의 광학 에러를 일으킬 수 있는, 동작시에 방사빔 내부에 상기한 몰드의 전술한 요철로부터 발생되는 광학 경계 표면에의 요철의 존재가 이와 같은 특정한 실시예에서는 방지된다.
본 발명의 상기한 발명내용은 이하에서 실시예를 참조하여 더욱 더 명백해질 것이다.
도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 광학 재생장치를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 2는 도 1에 도시된 광학 재생장치에서 사용되는 본 발명에 따른 광학주사장치를 개략적으로 나타낸 것이며,
도 3a는 도 2에 도시된 광학주사장치에서 사용되는 본 발명에 따른 광학 렌즈계의 제 1 실시예를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 3b는 도 3a에 도시된 광학 렌즈계의 일체화된 부품을 나타낸 평면도이며,
도 3c는 도 3a에 도시된 보조렌즈의 광학 경계 표면을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 4a는 도 2에 도시된 광학주사장치에 사용하는데 적합한 본 발명에 따른 광학 렌즈계의 제 2 실시예를 개략적으로 나타낸 것이며,
도 4b는 도 4a에 도시된 광학 렌즈계의 일체화된 부분을 나타낸 평면도이고,
도 5는 2에 도시된 광학주사장치에 사용하는데 적합한 본 발명에 따른 광학 렌즈계의 제 3 실시예를 나타낸 것이다.
도 1에 개략적으로 도시된, 본 발명에 따른 광학 재생장치는, 회전축(3)을 중심으로 회전가능하며 프레임(7) 상에 장착된 전기 모터(5)에 의해 구동될 수 있는 테이블(1)을 구비한다. 나선형으로 연장되는 정보 트랙을 포함하는 정보층(13)이 그 위에 존재하는 디스크 형태의 투명 기판을 구비한 DVD 등의 광학적으로 주사가능한 기록매체(9)는 테이블(1) 상에 배치될 수 있다. 정보층(13)은 투명한 보호 코팅(11)으로 덮인다. 또한, 광학 재생장치는, 기록매체(9) 상의 정보 트랙을 광학적으로 주사하는 본 발명에 따른 광학주사장치(15)를 구비한다. 주사장치(15)는 광학 재생장치의 변위장치(17)를 사용하여 주로 회전축(3)에 대해 2가지 대향k는 반경방향 X 및 X'으로 움직일 수 있다. 이를 위해, 주사장치(15)는 변위장치(17)의 슬라이드(19) 상에 장착되며, 이 변위장치는, X 방향에 평행하게 연장되는 프레임(7) 상에 장착되며 그 위에서 슬라이드(19)가 이동가능하게 안내되는 직선 안내부재(21)와, 슬라이드(19)가 안내부재(21) 상에서 움직일 수 잇도록 하는 전기모터(23)를 더 구비한다. 동작시에, 모터들 5 및 23은 광학 재생장치의 전기 제어부(미도시)에 의해 제어되고, 그 결과, 기록매체(9) 상에 존재하는 나선형 정보 트랙이 주사장치(15)에 의해 주사되도록, 기록매체(9)가 회전축(3)을 중심으로 회전하는 한편, 이와 동시에 주사장치(15)가 X 방향에 평행한 방향으로 움직인다. 상기한 주사과정 동안, 주사장치(15)는 정보 트랙 상에 존재하는 정보를 판독하거나, 정보 트랙 상에 정보를 기록할 수 있다.
본 발명에 따른 광학 재생장치에 사용되는 본 발명에 따른 광학주사장치(15)를 도 2에 개략적으로 나타내었다. 이 주사장치(15)는, 광축(27)을 갖는, 예를 들면 반도체 레이저 등의 방사원(25)을 구비한다, 또한, 이 주사장치(15)는 방사원(25)의 광축(27)에 대해 45°의 강도로 배치된 방사원(25)을 향하는 반사 표면(33)을 구비한 투명 판(31)을 구비한 방사빔 스플리터(29)를 구비한다. 더구나, 이 주사장치(15)는, 광축(37)을 갖는 시준렌즈부(35)와, 광축(41)을 갖는 본 발명에 따른 광학 렌즈계(39)를 구비하며, 이 시준렌즈부(35)는 방사빔 분할기(29)와 렌즈계(39) 사이에 배치된다. 도시된 실시예에 있어서는, 시준렌즈부(35)가 한 개의 시준 렌즈(43)를 구비하는 한편, 렌즈계(39)는 제 1 렌즈, 즉 대물렌즈(45)와, 동작시에 대물렌즈(45)와 기록매체(9) 사이에 배치되는 제 2 렌즈, 즉 보조렌즈(47)를 구비한다. 도시된 실시예에서는, 시준렌즈부(35)의 광축(37)과 렌즈계(39)의 광축(41)이 일치하며, 방사원(25)의 광축(27)과 90°의 각도를 이룬다. 더구나, 주사장치(15)는 공지된 종래의 형태의 광 검출기(49)를 구비하며, 이 검출기는 시준렌즈부(35)에 대해 방사빔 분할기(29)의 뒤에 배치된다. 동작시에, 방사원(25)은 방사빔(51)을 발생하며, 이것은 방사빔 분할기(29)의 반사 표면(33)에 의해 반사되어, 렌즈계(39)에 의해 기록매체(9)의 정보층(13) 상의 주사 스폿(53)에초점이 맞추어진다. 방사빔(51)은 정보층(13)에 의해 반사된 방사빔(55)으로 반사되고, 이것은 렌즈계(39), 시준렌즈부(35) 및 방사빔 분할기(29)를 통해 광 검출기(49)에 초점이 맞추어진다. 기록매체(9) 상에 존재하는 정보를 판독하기 위해, 방사원(25)은 연속적인 방사빔(51)을 발생하며, 광 검출기(48)는 주사 스폿(53) 내부에 존재하는 기록매체(9)의 정보 트랙 상에 일련의 연속적인 정보 특성에 대응하는 검출신호를 공급한다. 기록매체(9) 상에 정보를 기록하기 위해, 방사원(25)은 기록하려는 정보에 대응하는 방사빔(51)을 발생하며, 일련의 연속적인 기본 정보 특성이 주사 스폿(53) 내부의 기록매체(9)의 정보 트랙 상에서 발생된다. 이때, 본 발명은, 방사원(25), 시준렌즈부(35)와 렌즈계(39)가 서로에 대해 다른 방식으로 배치된 광학주사장치도 포함한다는 점에 주목하기 바란다. 따라서, 본 발명은, 예를 들면, 시준렌즈부(35)의 광축(37)과 렌즈계(39)의 광축(41)이 서로 90°의 각도를 이루며, 시준렌즈부(35)와 렌즈계(39) 사이에 추가적인 거울이 배치되는 실시예도 포함한다. 이들 실시예에 있어서, 광학주사장치는, 렌즈계(39)을 광축(41)에 평행한 방향에서 보았을 때 줄어든 치수를 갖는다. 또한, 본 발명은, 방사원(25)과 시준렌즈부(35)가 슬라이드(19) 상에 장착되지 않고 프레임(7)에 대해 일정한 위치에 배치되며, 시준렌즈부(35)의 광축이 반경방향 X, X'에 평행하게 연장되는 실시예도 포함한다. 이들 실시예에 있어서는, 렌즈계(39)와 추가적인 거울만이 슬라이드(19) 상에 장착되므로, 슬라이드(19)의 이동가능한 질량을 감소시킨다.
도 2에 더 도시된 것과 같이, 광학주사장치(15)는 제 1 액추에이터(57)와 제2 액추에이터(59)를 구비한다. 렌즈계(39)는, 제 1 액추에이터(57)를 사용하여 광축(41)에 평행하고 X 방향에 평행하게 비교적 작은 거리만큼 이동할 수 있다. 제 1 액추에이터(57)를 사용하여 광축(41)에 평행하게 렌즈계(39)를 이동시킴으로써, 주스 스폿(53)이 원하는 정밀도로 기록매체(9)의 정보층(13) 상에 초점이 맞추어진다. 제 1 액추에이터(57)를 사용하여 X 방향에 평행하게 렌즈계(39)를 이동시킴으로써, 주사 스폿(53)이 원하는 정밀도로 추종될 정보 트랙 상에 초점이 맞추어진 상태로 유지된다. 이를 위해, 제 1 액추에이터(57)는, 광 검출기(49)로부터 트랙킹 에러신호 뿐만 아니라, 초점 에러신호를 수신하는 광학 재생장치의 상기한 제어부에 의해 제어된다. 시준렌즈부(35)의 시준렌즈(43)는 제 2 액추에이터(59)를 사용하여 비교적 작은 거리만큼 광축(37)에 평행한 방향으로 움직일 수 있다. 제 2 액추에이터(59)를 사용하여 광축(37)에 평행하게 시준렌즈를 움직임으로써, 기록매체(9)의 투명한 보호 코팅(11) 내부에서의 방사빔(51)의 구면수차가 교정된다. 이와 같은 구면수차는 주로 보호 코팅(11)의 두께의 변동에 의해 발생된다. 이를 위해, 제 2 액추에이터(59)는 센서(도면에 미도시)로부터 에러신호를 수신하는 광학 재생장치의 상기한 제어부에 의한 전기 제어전류를 사용하여 제어되며, 이것을 사용하여 예를 들면 주사 스폿(53) 근처에서의 투명 보호 코팅(11)의 두께가 측정가능하다. 제어부는, 시준렌즈(43)가 상기한 구면수차가 소정의 공지된 방법으로 교정되는 위치에 배치될 수 있도록, 제 2 액추에이터(59)를 통해 흐르는 전류를 제어하도록 구성된다.
도 3a는 전술한 렌즈계(39)의 제 1 실시예를 나타낸 것이다. 동작시에 제 1렌즈, 즉 대물렌즈(45)와 주사하고자 하는 기록매체(9) 사이에 배치되는 제 2 렌즈, 즉 보조렌즈는 대물렌즈(45)에 비해 비교적 작다. 이와 같은 보조렌즈(47)를 사용함으로써, 렌즈계(39)가 비교적 큰 개구수를 가지므로, 방사빔(51)에 정보층(13) 상에 초점이 맞추어지는 주사 스폿(53)이 비교적 작아진다. 이와 같은 구성은, 주사장치(15)를 비교적 높은 정보밀도를 갖는 기록매체, 특히 소위 DVR 시스템의 기록매체를 주사하는데 적합하게 한다. 대물렌즈(45)와 보조렌즈(47)는, 액추에이터(57)의 가동부(도 3a에 미도시) 상에 장착되는 렌즈 홀더(61) 내부에 배치된다. 렌즈 홀더(61)와 보조렌즈(47)는 몰딩공정을 사용하여 투명한 합성물질로부터 한 개의 단일의 일체화된 부품(63)으로 제조되며, 대물렌즈(45)는 별개의 부품으로서 일체화된 부품(63) 내부에 설치된다. 또한, 도 3a에는 렌즈계(39)의 조립에 앞서서 일체화된 부품(63)과 대물렌즈(45)가 별개의 부품들로 도시되어 있다. 이때, 보조렌즈(47)와 렌즈 홀더(61)가 함께 한 개의 투명한 물질을 구성한다는 사실에도 불구하고, 도 3a에서 보조렌즈(47)에 대해 사용된 해칭은 렌즈 홀더(61)에 대한 해칭과 다르다는 점에 주목하기 바란다. 그러나, 이와 같은 서로 다른 해칭은 보조렌즈(47)를 구성하는 일체화된 부품(63)의 광학적으로 유효한 부분만을 표시한다. 이와 같은 광학적으로 유효한 부분은, 보조렌즈(47)의 저면에 광학적으로 매끄러운 경계 표면(65)를 설치하고 보조렌즈(47)의 상면에 광학적으로 매끄러운 렌즈 표면(67)을 설치함으로써 얻어진다. 상기한 경계 표면(65)과 상기한 렌즈 표면(67)은, 몰딩공정에서 사용되는 몰드의 대응하는 부품 상에 광학적으로 매끄러운 표면을 설치함으로써 얻어진다. 도시된 실시예에 있어서는, 일체화된 부품(63)의 일부를 구성하는 렌즈 홀더(61)는 슬리브 형태로 제조되며, 내면에 대물렌즈(45)에 대한 원통형 렌즈 마운트(69)를 구비하는데, 이 렌즈 마운트(67)도 마찬가지로 상기한 몰딩공정을 사용하여 일체화된 부품의 내부에 설치되었다. 일체화된 부품(63)은 상기한 몰딩공정을 사용하여 매우 정확하게 형성되므로, 보조렌즈(47)의 광축(71)과 원통형 렌즈 마운트(69)의 중심선(73)이 매우 정밀한 공차 내에서 일치한다. 도시된 실시예에서는, 대물렌즈(45)는 유리로 제조된 거의 구형의 렌즈 몸체(75)의 절반 이상을 포함하고, 이 렌즈 몸체의 반경 r은 매우 정밀한 공차 내에서 렌즈 마운트(69)의 반경과 동일하다. 렌즈 몸체(75)는, 보조렌즈(47)를 향하는 면에 광학적으로 매끄러운 경계 표면(77)과, 경계 표면(77)에 수직하게 연장되는 광축(79)을 갖는다. 렌즈 몸체(75)가 반구보다 크므로, 도 3에 도시된 광축(79) 방향으로의 렌즈 몸체(75)의 치수는 반경 r보다 크다. 렌즈 몸체(75)는 공지된 복제공정을 사용하여 경계 표면(77)으로부터 멀리 떨어진 면에 투명 래커 코팅(81)으로 코팅되었는데, 상기한 래커 코팅의 두께는, 대물렌즈(45)가 소정의 원하는 구면 형태를 갖도록 변한다. 유리제의 구형 렌즈 몸체(75)는 예를 들면 압연공정을 사용하여 매우 간간하게 매우 정밀한 반경과 원형 형태를 나타내도록 제조될 수 있다.
렌즈계(39)의 조립중에, 대물렌즈(45)는 일체화된 부품(63)의 렌즈 마운트(63) 내부에 장착된다. 일체화된 부품(63)이 렌즈 홀더(61) 뿐만 아니라 보조렌즈(47)를 구비하기 때문에, 렌즈계(39)의 조립중에 단지 2개의 부품이 함께 끼워맞추어질 필요가 있으므로, 렌즈계(39)의 조립이 비교적 쉬워진다. 보조렌즈(47)가 대물렌즈(45)보다 상당히 작기 때문에, 보조렌즈가 별개의 부품이었다면, 보조렌즈(47)가 대물렌즈(45)보다 취급하기가 훨씬 더 어려웠을 것이다. 일체화된 부품(63)이 보조렌즈(47)를 포함하기 때문에, 간단한 조립의 이점이 최적으로 이용된다. 그러나, 본 발명은, 보조렌즈(47) 대신에, 대물렌즈(45)와 렌즈 홀더(61)가 투명한 합성물질로 제조된 일체화된 부품을 구성하고, 보조렌즈(47)가 별도의 부품으로서 일체화된 부품 내부에 배치되는 실시예도 포함한다는 점에 주목하기 바란다. 대물렌즈(45)의 구형 렌즈 몸체(75)의 반경 r이 매우 정밀한 공차 내에서 원통형 렌즈 마운트(69)의 반경과 동일하기 때문에, 대물렌즈가 렌즈 마운트(69) 내부에 배치되고 있을 때, 대물렌즈(45)가 렌즈 마운트(69)의 중심선(73)에 수직한 방향으로 매우 정밀하게 배치될 수 있다. 중심선(73)과 보조렌즈(47)의 광축(71)이 매우 정밀한 공차 내에서 일치하기 때문에, 대물렌즈(45)는 광축(71)에 수직한 방향으로 보조렌즈(47)에 대해 매우 정밀하게 배치된다. 대물렌즈(45)가 렌즈 마운트(69) 내부에 배치된 후, 대물렌즈(45)의 광축(79)이 소정이 공차 내에서 보조렌즈(47)의 광축(71)에 평행하게 연장되고 대물렌즈(45)의 경계 표면(77)이 소정의 공차 내에서 소정의 거리만큼 보조렌즈(47)로부터 이격되는 위치로 정렬도구를 사용하여 대물렌즈(45)가 조작되어야만 한다. 이를 위해, 대물렌즈(45)는 렌즈 마운트(69) 내부에 그것의 중심 주위로 기울어지며, 상기한 정렬도구를 사용하여 중심선(73)에 평행하게 움직인다. 대물렌즈(45)의 렌즈 몸체(75)가 반구보다 크기 때문에, 대물렌즈(45)가 중심선(73)에 수직한 방향으로 대물렌즈(45)의 위치에 영향을 미치지 않으면서 렌즈 마운트(69) 내부에서 그것의 중심 주위로 제한된 각도만큼 기울어질 수 있으므로, 대물렌즈가 정렬도구를 사용하여 렌즈 마운트(69) 내부에서 기울어질 때, 상기한 방향으로 보조렌즈(47)에 대한 대물렌즈(45)의 정확한 위치가 영향을 받지 않게 된다. 대물렌즈(45)가 정렬도구를 사용하여 조작되고 있는 동안에, 보조렌즈(47)의 경계 표면(65)에 대한 대물렌즈의 경계 표면(77)의 위치와 방향이 광학측정장치를 사용하여 측정된다. 이를 위해, 일체화된 부품(63)은, 보조렌즈(47)의 광축에 거의 수직하게 연장되는 투명 창(83)을 구비하며, 이 창을 통해 대물렌즈(45), 보조렌즈(47) 및 렌즈 홀더(61)에 의해 둘러싸이고 대물렌즈의 경계 표면(77)에 의해 경계가 지어진 공동부(85)가 렌즈계(39)의 외부로부터 광학적으로 접근가능하게 된다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 것과 같이, 이 창은 도시된 실시예에서는 환형을 갖고 보조렌즈(47)의 근처 및 그 주위에 배치되므로, 둘러싸인 공동부(85)와 대물렌즈(45)의 경계면을 렌즈계(39)의 저면으로부터 상기한 광학측정장치가 접근할 수 있다. 투명창(83)은, 보조렌즈의 옆에 렌즈 홀더(61) 내부에 광학적으로 매끄러운 환형 표면 87 및 89를 설치함으로써 얻어진다. 상기한 표면들 87 및 89는, 몰딩공정에서 사용된 몰드에 대응하는 광학적으로 매끄러운 환형 표면을 설치함으로써, 몰딩공정중에 간단하게 일체화된 부품(63) 내부에 형성된다. 이때, 도 3a에 있어서, 렌즈 홀더(61), 보조렌즈(47) 및 창(83)이 함께 투명물질로 제조된 한 개의 부품을 형성한다는 사실에도 불구하고, 윈도우(83)에 대해 사용된 해칭이 렌즈 홀더(61) 및 보조렌즈(47)에 대해 사용된 해칭과 다르다는 점에 주목하기 바란다. 그러나, 이와 같은 다른 해칭은 창(83)을 형성하는 일체화된 부품(63)의 광학적으로 유효한 부분만을 표시한다. 따라서, 정렬도구를 사용하여 대물렌즈(45)가 렌즈 마운트(69) 내부의 원하는 위치에 조작된 후에, 예를 들면,렌즈 마운트(69)와 대물렌즈(45) 사이에 존재하는 도 3a에 도시된 공간(91)에 소량의 접착제를 가함으로써, 대물렌즈(45)가 렌즈 마운트(69) 내부의 제 위치에 고정된다.
렌즈계(39)의 조립후에, 대물렌즈(45), 보조렌즈(47) 및 렌즈 홀더(61)에 의해 둘러싸인 공동부(85)에 일정량의 공기가 존재하는데, 이 공기는 광학 재생장치의 조작중에 렌즈계(39)의 주위 온도의 증가의 결과로써 가열된다. 별다른 조치가 없으면, 공동부(85)에 존재하는 상기한 공기의 가열은 공동부(85) 내부에 공기 압력의 증가를 초래할 수 있다. 이와 같은 공기 압력의 증가는, 합성물질로 이루어진 일체화된 부품(63)의 기계적 변형을 일으킬 수 있으며, 이것은 렌즈계(39)의 허용되지 않은 광학 정밀도의 감소를 일으키게 된다. 이와 같은 공기 압력의 증가와 일체화된 부품(63)의 변형을 방지하기 위해, 본 발명에 따른 렌즈계(39)는 통기구 연결부를 구비하는데, 이것을 통해 공동부(85)와 렌즈계(39)의 주변과 연통하게 된다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예에서는, 통기구 연결부는, 원통형 렌즈 마운트(69)의 표면에 형성되고 렌즈 마운트(69)의 상부 가장자리(95)를 향해 중심선(73)에 거의 평행하게 공동부(85)로부터 연장되는 홈 형태의 통로(93)를 구비한다. 채널(93)은, 몰딩공정에서 사용된 몰드가 렌즈 마운트(69)에 대응하는 몰드 표면의 일부에 선형 상승부를 구비하여, 통기구 연결부가 매우 실용적이면서도 간단하게 얻어지도록 한다는 점에서, 상기한 몰딩공정중에 일체화된 부품(63) 내부에 형성된다. 이와 같은 통기구 연결부의 사용이 동작시에 일체화된 부품(63)의 전술한 기계적 변형의 발생을 방지하기 때문에, 렌즈계(39)도 동작시에 적절한 광학 정밀도를 나타낸다. 이때, 예를 들면 렌즈 마운트(69) 내부에 1개보다 많은 수의 홈 형태의 통로를 설치하거나 렌즈 홀더(61)의 측벽에 개구를 형성함으로써, 통기구 연결부가 이와 다른 방법으로 형성될 수 있다는 점에 주목하기 바란다. 그러나, 이와 같은 측벽 내부의 개구는 몰딩공정을 사용하여 형성하기가 더 어렵거나, 나중에 측벽 내부에 형성되어야만 한다.
도 3c는 보조렌즈(47)의 저면에 있는 원형의 광학적으로 매끄러운 경계 표면(65)을 나타낸 상세도이다. 도 3a에 도시된 것과 같이, 방사빔(51)이 이미 보조렌즈(47)의 저면에 집광되기 때문에, 이 경계 표면(65)은 보조렌즈(47)의 저면의 비교적 작은 부분을 구성한다. 상기한 경계 표면은 몰딩공정에서 사용되는 몰드의 대응하는 부분에 원형의 광학적으로 매끄러운 표면을 설치함으로써 얻어진다. 상기한 원형의 광학적으로 매끄러운 표면은 정밀 선반을 사용하여 몰드 내부에 설치되며, 이와 같은 과정중에 상기한 원형 표면의 중심에 불가피한 거의 교정될 수 없는 표면의 요철이 형성된다. 이와 같은 요철은 마찬가지로 경계 표면(65)의 중심 M의 위치에 요철의 형태로 경계 표면(65) 상에 존재한다. 도 3c에 도시된 것과 같이, 경계 표면(65)은, 중심 M이 동작시에 경계 표면(65)에 있는 방사빔(51)의 반경 rB보다 큰 거리 dM만큼 대물렌즈(47)의 광축(71)으로부터 이격되도록, 보조렌즈(47)의 저면에 편심으로 배치된다. 이에 따르면, 렌즈계(39)의 광학 정밀도에 악영향을 미칠 수 있는 중심 M의 요철의 존재가 동작시에 방사빔(51)에서 재발되는 것을 방지한다. 편심으로 배치된 광학 경계 표면(65)은 dM+rB보다 큰 반경 rO를 가지므로, 반사빔(51)은 전체가 경계 표면(65) 내부에 배치되게 된다.
도 4a 및 도 4b는, 전술한 렌즈계(39) 대신에 주사장치(15)에서 적합하게 사용되는, 본 발명에 따른 광학 렌즈계(39')의 제 2 실시예를 나타낸 것이다. 이들 도면에서, 전술한 렌즈계(39)의 부분에 대응하는 렌즈계(39')의 부분은 대응하는 참조번호를 갖는다. 이하에서는, 렌즈계(39')와 렌즈계(39)의 근본적인 차이를 설명한다. 원통형 렌즈 마운트(69')에 덧붙여, 렌즈계(39')의 일체화된 부품(63')은 렌즈 마운트(69')의 중심선(73')에 거의 수직하면서 보조렌즈(47')의 광축(71')에 거의 수직하게 연장되는 대물렌즈945')에 대한 위치지정 표면(97)을 구비한다. 이 위치지정 표면(7)은 도시된 실시예서는 환형을 갖고, 렌즈 마운트(69')에 인접하여 배치된다. 이 위치지정 표면(7)은 마찬가지로, 몰딩공정에서 사용되는 몰드에 대응하는 몰드 표면을 형성함으로써 몰딩공정중에 일체화된 부품(63') 내부에 형성된다. 따라서, 위치지정 표면(97)이 일체화된 부품(63') 내부에 간단히 형성됨으로써, 특히 보조렌즈(47')의 광축(71')에 대한 위치지정 표면(97)의 정사각형 형태와 위치지정 표면(97)의 위치의 정확한 값이 광축(71')에 평행한 방향에서 보았을 때 얻어지게 된다. 이 렌즈계(39')의 조립중에, 대물렌즈(45')의 경계 표면(77')이 위치지정 표면(97)에 접하도록 대물렌즈(45')가 렌즈 마운트(69') 내부에 배치된다. 그 결과, 대물렌즈(45')의 광축(79')이 매우 정밀한 공차 내에서 보조렌즈(47')의 광축(71')과 정렬되어 움직이는 한편, 대물렌즈(45')의 경계 표면(77')이 매우 정밀한 공차 내에서 보조렌즈(47'(로부터 원하는 거리만큼 이격된 위치로 이동한다. 이와 같은 구성은, 정렬도구를 사용하여 보조렌즈(47')에 대해 대물렌즈(45'(를 추가로 정렬시킬 필요성을 없애어, 렌즈계(39')의 제조공정을 상당히 간단하게 한다. 전술한 대물렌즈(45)의 렌즈 몸체(75)와 유사하게, 대물렌즈(45')가 대물렌즈(45)와 달리 렌즈 마운트(69')에 배치된 후에 경사질 필요가 없다는 사실에도 불구하고, 대물렌즈(45')의 유리 렌즈 몸체(75')가 반구보다 많은 영역을 갖는다. 그 결과, 원래의 완전한 구형 렌즈 몸체 상에 경계 표면(77')을 설치하여 형성된 렌즈 몸체(75')의 최대 구 직경이 상기한 압연공정을 사용하여 제조된 원래의 렌즈 몸체의 매우 정밀한 직경과 동일하게 됨으로써, 렌즈 마운트(69') 내부에의 대물렌즈(45')의 매우 정밀한 끼워맞춤이 얻어진다. 이때, 본 발명은, 환형 위치지정 표면(97) 대신에, 대물렌즈(45')에 대한 중심선(73')에 수직하게 연장되는 서로 다른 종류의 위치지정 표면이 사용되는 실시예도 포함한다는 점에 주목하기 바란다. 이 위치지정 표면(97)은, 예를 들면 2개 또는 3개의 링 단편, 또는 3개의 비교저 작은 지지 표면을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 더 도시된 것과 같이, 환형 위치지정 표면(97)은 위치지정 표면(97) 내부에 형성된 환형 함몰부 또는 홈(99)을 통해 렌즈 마운트(69')에 인접한다. 렌즈 마운트(69') 내부에의 대물렌즈(45')의 조립중에, 렌즈 마운트(69')와 렌즈 몸체(75') 사이에 간격이 거의 없기 때문에, 렌즈 몸체(75')의 외주가 렌즈 마운트(69')의 표면 위로 미끄러진다. 그 결과, 렌즈 마운트(69') 상에 존재하는 먼지 입자들이 부서지고, 발생된 마찰력으로 인해, 작은 입자들이 렌즈 마운트(69')로부터 더욱 더 분리된다. 함몰부(9)가 렌즈 마운트(69')의 표면의 바로 아래에, 즉 렌즈 몸체(75')가 조립중에 렌즈 마운트(69')의 표면 위로 미끌어진위치에 배치되므로, 상기한 거의 모든 먼지 입자들과 렌즈 마운트(69')의 입자들이 상기한 함몰부(97) 내부에 수집된다. 대물렌즈(45')가 위치지정 표면(97)이 접하도록 배치된 후에, 함몰부(99)가 대물렌즈(45')의 경계 표면(77')에 의해 폐쇄되어, 상기한 입자들이 함몰부(99) 내부에 구속된다. 렌즈계(39)와 마찬가지로, 렌즈계(39')는 공동부(85')를 렌즈계(39')의 주변과 연통시키는 통기구 연결부를 구비한다. 렌즈계(39')의 통기구 연결부는, 중심선(73')에 거의 평행하게 렌즈 마운트(69')의 상부 가장자리(95')로부터 연장되고 함몰부(95') 내부로 개방되는 렌즈 마운트(69')의 표면 내부에 형성된 홈 형태의 통로(101) 이외에, 중심선(93')에 거의 수직하게 공동부(85')로부터 연장되며 마찬가지로 함몰부(99) 내부로 개방되는 위치지정 표면(97) 내부에 형성된 홈 형태의 통로(103)를 구비한다. 이들 2개의 통로들 101 및 103은, 마찬가지로 몰딩공정에서 사용되는 몰드가 대응하는 상승된 선형 부분을 구비하도록 몰딩공정중에 일체화된 부품(63') 내부에 형성된다. 도 4a에 도시된 것과 같이, 렌즈계(39')는 일체화된 부품(63')의 일부를 구성하는 보호부재(105)를 더 구비하며, 이 부재는 저면 근처와 보조렌즈(47')의 경계 표면(65') 근처에 배치된다. 도시된 실시예에 있어서, 보호부재(105)는, 보조렌즈(47')의 광축(71')에 평행한 방향에서 보았을 때, 보조렌즈(47')를 넘어, 즉 도 4a에서 볼 때, 저면 아래와 보조렌즈(47')의 경계 표면(65') 아래로 연장되는 환형 문턱(threshold)(107)을 구비한다. 보호부재(105)는, 동작시에, 예를 들면 렌즈계(39')에 가해진 충격 부하로부터 발생된 보조렌즈(47')와 기록매체(9) 사이의 기계적 접촉에 의해 생길 수 있는 손상으로부터 보조렌즈(47')를 보호하는 범퍼로서의 기능을 수행한다. 보호부재(105)는 마찬가지로, 몰딩공정중에 사용되는 몰드가 저면과 보조렌즈(47')의 경계 표면(65')에 대응하는 몰드 부분이 함몰된 문턱(107)에 대응하는 몰들 부분을 구비하도록, 몰딩공정중에 간단하게 일체화된 부품(63') 내부에 설치된다.
전술한 렌즈계 39 및 39'의 또 다른 이점은, 합성물질로 구성된 보조렌즈(47. 47')와 합성물질로 구성된 렌즈 홀더(61, 61')의 사용으로 인해, 렌즈계 39 및 39'이 비교적 작은 질량을 갖는다는 것이다. 이것은 렌즈계(39, 39')를 움직이는데 필요한 구동력을 상당히 저감시켜, 주사장치(15)의 주사 속도가 상당히 증가될 수 있다. 이와 같은 이점은, 마찬가지로 투명한 합성물질로 제조된 대물렌즈(109)를 사용하여 도 5에 개략적으로 도시된 것과 같은 본 발명에 따른 렌즈계(39")의 제 3 실시예에 유리하게 구현된다. 도 5에서, 전술한 렌즈계 39 및 39'의 부분에 대응하는 렌즈계(39")의 부분은 대응하는 참조번호로 표시하며, 이하에서는 렌즈계 39"와 렌즈계(39, 39') 사이의 기본적인 차이를 설명한다. 도 5에 도시된 것과 같이, 일체화된 부품(63")은 구의 단편의 형태를 갖는 대물렌즈(109)에 대한 렌즈 마운트(111)를 갖는다. 렌즈 마운트(111)의 중심 M'은 매우 정밀한 공차 내에서 보조렌즈(47")의 광축(71") 상에 배치된다. 이 렌즈 마운트(111)는, 몰딩공정에서 사용되는 몰드에 구의 단편의 형태를 갖는 대응하는 몰드 표면을 설치함으로써 몰딩공정중에 일체화된 부품(63') 내부에 설치된다. 따라서, 렌즈 마운트(111)는 매우 간단하고도 정밀하게 일체화된 부품(63') 내부에 설치됨으로써, 특히 상기한 중심 M'이 광축(71") 상에 놓일 때의 공차가 매우 작아진다.대물렌즈(109)는 구의 단편의 형태를 갖는 광학적으로 유효한 제 1 부분(113)과 구의 단편의 형태를 갖고 구의 단편의 형태를 갖는 렌즈 마운트(111)의 반경과 거의 동일한 반경 rB를 갖는 광학적으로 유효한 제 2 부분(115)을 구비한다. 렌즈 몸체의 이들 2개의 부품 113 및 115는 상당한 정도로 반구보다 각각 작으므로, 렌즈 몸체의 이들 2개의 부품들 113 및 115는 몰딩공정을 사용하여 그들의 제조가 완료된 후에 몰딩공정에서 사용된 몰드 부분으로부터 용이하게 분리할 수 있다. 렌즈 마운트(111)의 반경과 렌즈 몸체의 제 2 부분(115)의 반경 rB는 2개의 몰딩공정을 사용하여 매우 정밀한 공차 내에서 서로 동일하게 만들어질 수 있다. 더구나, 렌즈 마운트(111)의 중심 M'이 매우 정밀한 공차 내부에서 광축(71") 상에 놓이므로, 대물렌즈(109)가 렌즈 몸체의 제 2 부분(115)을 렌즈 마운트(111) 내부에 배치함으로써 보조렌즈(47")에 대해 광축에 수직 및 평행한 방향으로 매우 정확하게 배치된다. 렌즈 마운트(111) 내부에 배치된 후, 대물렌즈(109)는 대물렌즈(109)의 광축(117)을 보조렌즈(47")의 광축(71")과 정렬시키기 위해 마운트(111) 내부의 중심 M' 주위로 제한된 각도만큼 여전히 기울어질 수 있다. 대물렌즈(109)의 위치가 대물렌즈(109)의 기울어짐 운동에 의해 광축(71")에 평행 및 수직한 방향으로 영향을 받지 않으므로, 상기한 위치가 정확하게 유지된다. 광축들 117 및 71'의 정렬은 대물렌즈(109)를 조작하는 정렬도구와, 보조렌즈(47")를 향하는 대물렌즈(109)의 광학 경계 표면(119)의 방향을 보조렌즈(47")를 둘러싸는 투명창(83')을 통해 상기한 조작과정동안 측정하도록 하는 광학측정장치를 사용하여 수행된다. 렌즈홀더(61"), 보조렌즈(47") 및 대물렌즈(109)에 의해 둘러싸인 공동부(85")는 통기구 연결부를 통해 렌즈계(39")의 주변과 연통되며, 이 통기구 연결부는 공동부(85")로부터 렌즈 마운트(111)의 상부 가장자리(95")로 연장되는 만곡된 홈 형태의 통로(121)를 구비한다. 이 공동부(112)는, 몰딩공정에서 사용되는 몰드에 렌즈 마운트(111)에 대응하는 몰드 표면에 선형 상승부를 설치함으로써, 몰딩공정중에 일체화된 부품(63") 내부에 형성된다.
전술한 본 발명에 따른 광학 재생장치는, 정보층(13)으로부터 기록매체(9)의 정보층(13) 상에 존재하는 정보를 판독하거나, 상기한 정보층(13)이 주사되고 있을 때 상기한 정보층(13) 상에 정보를 기록할 수 있도록 한다. 이때, 본 발명은, 기록매체의 정보층 상에 존재하는 정보를 판독만 하거나 정보층 상에 정보를 기록만 할 수 있는 광학 재생장치에도 관련된다는 점에 주목하기 바란다.

Claims (13)

  1. 광학적으로 주사가능한 기록매체를 주사하는 광학주사장치에 사용되며, 제 1 렌즈와, 제 1 렌즈에 비해 비교적 작으며, 동작시에, 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 배치되는 제 2 렌즈와, 이들 2개의 렌즈를 수납하는 렌즈 홀더를 구비한 광학 렌즈계에 있어서,
    상기 렌즈 홀더와 2개의 렌즈 중에서 한 개가 몰딩공정을 사용하여 투명 합성물질로부터 1개의 단일의 일체화된 부품으로 제조되는 한편, 나머지 렌즈가 별개의 부품으로서 일체화된 부품 내부에 배치되고, 상기 2개의 렌즈와 렌즈 홀더에 의해 둘러싸인 공동부가 통기구 연결부를 통해 렌즈계의 주변과 연통되는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 일체화된 부품이 렌즈 홀더와 제 2 렌즈를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 일체화된 부품이 나머지 렌즈에 대한 원통형의 렌즈 마운트를 구비하고, 이 렌즈 마운트가 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 광축과 거의 일치하는 중심선을 갖는 한편, 이 나머지 렌즈가 렌즈 마운트의 직경과 거의 동일한 직경을 갖는 유리로 제조된 거의 구형의 렌즈 몸체의 절반보다 큰 부분을 구성하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 일체화된 부품은 중심선에 거의 수직하게 연장되며 렌즈 마운트를 구속하는 나머지 렌즈에 대한 위치지정 표면을 구비하는 한편, 이 나머지 렌즈의 구형 렌즈 몸체는 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈와 마주보든 면에 경계 표면을 구비하며, 이 경계 표면을 통해, 나머지 렌즈가 위치지정 표면과 접하는 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 위치지정 표면은 위치지정 표면 내부에 형성된 홈을 통해 렌즈 마운트와 인접한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 일체화된 부품은 구의 일부의 형태를 갖는 나머지 렌즈에 대한 렌즈 마운트를 구비하고, 이 렌즈 마운트는 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 광축 상에 놓인 중심을 갖는 한편, 나머지 렌즈는 렌즈 마운트의 반경과 거의 동일한 반경을 갖는 구의 일부의 형태를 갖는 렌즈 몸체를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  7. 제 3항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 통기구 연결부가 렌즈 마운트의 일면에 형성된 적어도 1개의 홈 형태의 통로를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 통기구 연결부는, 렌즈 마운트의 일면에 형성된 적어도 1개의 홈 형태의 통로와, 위치지정 표면 내부에 형성된 적어도 1개의 홈 형태의 통로를 구비하고, 이들 통로들 모두가 상기 홈 내부로 개방된 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 일체화된 부품이 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 근처에 상기렌즈의 광축에 거의 수직하게 연장되는 투명창을 구비하고, 이 투명창을 통해, 폐쇄된 공동부가 렌즈의 외부로부터 광학적으로 접근가능한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 일체화된 부품은, 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈의 근처에, 상기 렌즈의 광축에 평행하게 상기한 렌즈를 넘어 연장되는 보호부재를 구비한 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 일체화된 부품의 일부를 구성하는 렌즈는, 상기 렌즈의 광축에 거의 수직하게 연장되는 거의 원형의 광학 경계 표면을 구비하고, 이 광학 경계 표면의 중심은 동작시에 광학 경계 표면 내부에 존재하는 방사빔의 반경보다 큰 거리만큼 광축으로부터 이격된 것을 특징으로 하는 광학 렌즈계.
  12. 광학적으로 주사가능한 기록매체를 주사하며, 방사원과, 광축을 갖고, 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔을 기록매체의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광학렌즈계와, 광축에 평행하게 렌즈계를 변위시키는 액추에이터를 구비하되, 상기 렌즈계가 제 1 렌즈와, 제 1 렌즈에 비해 비교적 작으며, 동작시에, 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 배치되는 제 2 렌즈와, 이들 2개의 렌즈를 수납하는 렌즈 홀더를 구비한 광학주사장치에 있어서,
    상기 렌즈계는 청구항 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 및 11 중에서 어느 한 항에 기재된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  13. 회전축을 중심으로 회전가능한 테이블과, 변위장치와, 테이블 상에 배치될 수 있는 광학적으로 주사가능한 기록매체를 주사하며, 방사원과, 광축을 갖고 동작시에 방사원에 의해 공급된 방사빔을 기록매체 상의 주사 스폿에 초점을 맞추는 광학 렌즈계와, 광축에 평행하게 렌즈계를 변위시키는 액추에이터를 포함하는 광학주사장치를 구비하되, 상기 렌즈계가, 제 1 렌즈와, 제 1 렌즈에 비해 비교적 작으며, 동작시에, 제 1 렌즈와 기록매체 사이에 배치되는 제 2 렌즈와, 이들 2개의 렌즈를 수납하는 렌즈 홀더를 구비하고, 적어도 상기 주사장치의 렌즈계가 변위장치를 사용하여 회전축에 대해 반경방향으로 변위될 수 있는 광학 재생장치에 있어서,
    상기 광학주사장치는 청구항 12에 기재된 광학주사장치인 것을 특징으로 하는 광학재생장치.
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