KR100392857B1 - 기록 매체를 광학적으로 주사하기 위한 장치 - Google Patents

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Abstract

광학 주사 장치는 다른 구께와 함께 투영층을 각각 갖는 두 형태의 기록 캐리어를 주사하고, 그 방사빔은 투명층을 통해서 기록 캐리어의 정보층을 주사한다. 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 주사하는 방사빔의 최상의 포커스는 정보층상에 위치 결정되고, 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 방사빔의 평행한 축방향 포커스는 정보층상에 위치 결정된다.

Description

기록 매체를 광학적으로 주사하기 위한 장치
광학 기록 캐리어에서 투명층은 일반적으로 정보층을 보호하고 기록 캐리어를 위한 기계적 지지체를 제공하는 기능 즉, 정보층을 위한 기판으로서 작용하는 기능을 가지고 있다. 상기 투명층의 두께는 기록 캐리어의 소정 강성과 정보층을 주사하기 위해 사용된 방사빔의 다수의 구멍사이에서 일치한다. 기록 캐리어의 새로운 형태를 위해서 다수의 구멍이 정보층의 저장 밀도를 향상시키기 위하여 증가한다면, 방사빔의 성질로 디스크 경사의 영향을 감소시키기 위하여 투명층의 두께를 감소시킬 종종 필요가 있다. 계속하여, 시중에는 투명층과 다른 두께를 갖는 다른 형태의 기록 캐리어가 있다. 호환성 기록 플레이어는 투명층의 두께에 상관없이모든 형태의 기록 캐리어를 주사할 수 있다.
방사빔이 정보층을 주사하는 투명층은 방사빔의 구면 수차를 도입한다. 구면 수차는 구면 수차와 상관없이 그 포커스부근에서 방사빔을 만드는 대물 렌즈에서 보정된다. 투명층의 제 1 두께에 의해 보정된 대물 렌즈가 제 2 다른 렌즈의 투명층을 갖는 기록 케리어를 주사하기 위해 사용된다면, 포커스는 하부 또는 상부 보정된 구면 수차로 인해 왜곡된다.
다른 두께의 투명층을 갖는 광학 기록 캐리어를 주사하기 위한 장치는 유럽 특허 출원 EP 0 610 055호에 기술되어 있다. 이런 공지된 장치는 두개의 수렴점을 갖는 수렴성 방사빔을 형성하기 위한 이중 초점 대물 렌즈를 사용한다. 대물 렌즈는 방사원과 대물 렌즈사이의 광통로에 배열된 전송 홀로그램과 대물 렌즈를 포함한다. 홀로그램에 의해 전송된 시준 영차(collimate zero-order)빔은 얇은 투명층으로 인해 구면수차에 의해 보정되는 제 1 포커스에 대물렌즈에 의해 수렴된다. 홀로그램은 발산성 1차 빔만으로 시준 방사빔을 도입하는 부분을 회절시킨다. 1차 빔은 대물 렌즈에 의해 제 2 포커스에 수렴되나, 홀로그램과 대물 렌즈의 조합은 두꺼운 투명층에 의해 보정된다. 기록 캐리어를 주사할 시에, 상기 장치는 기록 캐리어의 형태에 따라 축방향으로 분리되는 제 1 또는 제 2 포커스를 선택한다. 이런 공지된 장치의 단점은 주의 깊게 정렬되어야만 하는 두 성분 즉, 대물 렌즈와 홀로그램을 요구하는 것이다. 다른 단점은 홀로그램이 두 빔 즉, 영차 빔과 1차 빔에 걸쳐 방사원의 광학 동력을 분배하는 것이다. 따라서, 기록 캐리어에 정보를 기입 또는 소거하기 위해 사용되는 제 1 또는 제 2 포커스에서 충분한 강도를 얻는 것이어렵다. 더욱이, 광학 동력의 분포는 제 1 정보층으로부터 판독 신호의 상승된 지터(jitter)로 초래되는 전송된 영차 빔에서 불균일한 강도 분포로 초래된다.
본 발명은 제 1 두께의 제 1 정보 평면과 제 1 투명 층을 갖는 제 1 형태의 기록 캐리어 또는 제 1 두께와 다른 제 2 두께의 제 2 정보 평면과 제 2 투명 층을 갖는 제 2 형태의 기록 캐리어를 광학적으로 주사하고, 방사 빔을 발생하기 위한 방사원과 제 1 투명층을 통해서 제 1 정보층상의 포커스까지 방사빔을 수렴하기 위해 설계된 대물 렌즈를 포함하는 광학 주사 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 제 1 또는 제 2 형태의 기록 캐리어를 광학적으로 주사하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 주사는 기록 캐리어에서 기입, 판독 및/또는 소거 정보를 포함한다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조로 하여 하기에 상세히 설명한다.
도 1A는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사하는 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.
도 1B는 제 2 형태의 기록 캐리어를 도시한 도면.
도 1C는 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 광축을 따른 방사 강도를 도시한 도면.
도 2A는 비점 방법에 의한 빔 분할 소자 및 검출 시스템을 도시한 도면.
도 2B는 포커스 에러 신호를 유도하기 위한 회로도.
도 3은 포컬트법에 의한 빔 분할 소자 및 검출 시스템을 도시한 도면.
도 4는 빔 치수 법에 의한 빔 분할 소자 및 검출 시스템을 도시한 도면.
도 5A는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사하는 본 발명에 따른 장치를 도시한 도면.
도 5B, 5C 및 5D는 비점 방법에 의한 도 5A에서 상기 장치의 검출기의 실시예를 도시한 도면.
도 6A 및 6B 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사하는 본 발명에 따른 장치의 두 가지 실시예를 도시한 도면.
도 6C는 도 6B에 도시된 실시예의 회절 판과 검출기의 레이아웃을 도시한 도면.
도 7A는 본 발명에 따른 장치의 실시예를 도시한 도면.
도 7B는 링 반-파형 판의 상면도.
도 7C는 본 발명에 따른 실시예의 부분을 도시한 도면.
본 발명의 목적은 방사원에 의해 방출된 광학 동력의 향상된 성능과 간단한 구조를 갖는 기록 캐리어를 광학적으로 주사하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상술한 단점 없이 광학 기록 캐리어의 다른 형태를 주사하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 목적은 서두에 기술된 바와 같은 장치에 의해 특징 지워지고, 이러한 장치는 방사빔의 최상의 포커스를 제 1 정보층상에 위치 결정하고 방사빔의 평행축 포커스를 제 2 정보층상에 위치 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 대물 렌즈는 단일 버전시(vergence)를 갖는 방사빔을 제 1 투명층을 통해서 제 1 정보층상의 최상의 초점까지 수렴하기 위해 설계되어 있다. 최상의 포커스는 수렴빔의 강도가 최고 값에 도달하는 축 방향 위치에 있다. 최상의 포커스가 제 2 정보층상에 위치 결정될 때, 제 2 투명층은 초점 스폿의 저 품질을 부여하는 구면 수차를 도입한다. 본 발명은 최상의 포커스 대신에 수렴성 빔의 평행한 포커스가 제 2 정보층상에 위치 결정된다면 제 2 정보층이 수차 수렴성 빔에 의해 정확히 주사되는 것을 관찰한다. 평행한 축 포커스는 수렴성 빔의 강도가 가장 적합한 값에 도달하고, 상기 빔의 광학 축에 밀접한 광선이 적합한 포커스에 도달하는 축방향 위치에 있다. 제 2 정보층의 가장 적합한 위치는 상기 빔의중심부에서 잔류 구면 수차 때문에 이로부터 제거되는 수 초점 깊이까지 평행한 축방향 포커스부근에 있다. 이 위치에서 구면 수차는 제 2 투명층의 다른 두께에도 불구하고 제 2 정보층의 정확한 주사를 허용하는 초점 스폿의 성질에 강력하게 감소된 영향을 미친다. 제 2 투명층의 두께는 제 1 투명층의 두께 보다 크거나 또는 작다.
본 발명에 따른 장치의 적합한 실시예는 위치 결정 수단이 방사선외측에서 최상의 포커스의 포커스 에러를 주사된 기록 캐리어로부터 도입되는 방사선의 반사된 빔 단면의 적어도 외부 영역에서 검출하기 위한 제 1 방사 강도 검출기를 갖는 제 1 포커스 에러 검출 시스템과, 방사선외측에서 평행한 축방향 포커스의 포커스 에러를 상기 반사된 빔 단면의 중심 영역에서 검출하기 위한 제 2 방사 강도 검출기를 갖는 제 2 포커스 에러 검출 시스템 및, 상기 포커스 에러중 하나를 나타내는 포커스 에러 신호에 따라 대물 렌즈를 위치 결정시키기 위한 포커스 서보 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. 포커스 에러는 포커스와 정보층간의 축방향 거리에 있다. 반사된 빔의 광축은 중심 영역의 중심부를 통해 통과한다. 환형 외부 영역은 중심 영역과 접촉하고 이와 함께 집중된다. 포커스 에러를 발생하기 위해 사용되는 반사된 빔에 있는 광선의 적합한 선택은 최상의 포커스와 평행한 축방향 포커스에 의한 포커스 에러를 유도해낸다. 제 1 방사 강도 검출기는 최상의 포커스 에러를 유도하기 위해 반사된 빔의 전체 단면으로부터의 방사선을 또한 사용한다.
상기 장치의 특정 실시예에 있어서 상기 선택은 반사된 빔을 두 빔으로 분할하므로써 이루어지고, 분할된 빔중 한 빔은 반사된 빔의 적어도 환형 외부 영역으로부터 형성되고, 다른 빔은 반사된 빔의 중심 영역으로부터 형성된다. 다른 구체적인 실시예에 있어서, 상기 선택은 반사된 빔을 가로채는 검출기를 두개의 보조 검출기로 분할하므로써 이루어지고, 분할된 하나의 보조 검출기는 반사된 빔 단면의 적어도 환형 외부 영역으로부터 광선을 포착하고, 다른 보조 검출기는 상기 단면의 중심부로부터 광선을 포착한다.
제 2 정보 평면을 주사할 시에 반사된 빔에 의해 상기 검출기상에 형성된 스폿은 반사된 빔 단면의 중심 영역에서부터 방사선에 의해 형성된 제 1 스폿과, 환형 외부 영역으로부터 방사선에 의해 형성된 제 2 스폿으로 구성되어있다. 제 1 스폿은 치수에 있어서 비교적 제한되는 반면에, 제 2 스폿은 구면 수차로 인해 크게된다. 검출기의 치수가 제 1 스폿의 치수와 대략 동일 또는 이 치수보다 크게 선택되고 제 2 스폿의 치수보다 작게 선택된다면, 상기 검출기는 중심 영역으로부터 광선을 주로 차단하고 환형 외부 영역으로부터 강력한 수차 광선은 검출기의 출력 신호에 크게 영향을 미친다. 제1 정보 평면을 주사하는 동안 검출기상의 스폿이 제 1 스폿보다 일반적으로 작기 때문에, 상기 검출기는 반사된 빔의 전체 단면으로부터 방사선을 차단할 것이다. 여기서, 포커스 에러 검출 시스템에서 상기 검출기를 포함하는 장치는 최상의 포커스를 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 정보층상에 자동적으로 위치 결정하고 평행한 축방향 포커스를 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 정보층상에 자동적으로 위치 결정한다.
기록 캐리어로부터의 데이타 판독을 나타내는 정보 신호의 특성은 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 정보층상의 빔 입사각에 나타나는 구면 수차에 의해영향을 미친다. 구면 수차의 영향은 반사된 빔의 중심부만을 포착하는 작은 정보 검출기를 사용하므로써 감소된다. 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 정보 검출기는 반사된 빔 단면의 적어도 환형 외부 영역으로부터 방사선을 포착하기 위하여 사용된다. 정보 검출기의 구성과 반사된 빔의 가능한 분할은 포커스 검출기의 상기 세 가지 실시예와 양립할 수 있다.
저장 밀도를 향상시키는 경향은 상술한 바와 같이 얇은 기판으로 초래된다. 상기 얇은 기판을 갖는 새로운 기록 캐리어가 광통로상에서 더 조밀한 공간을 가지기 때문에, 상기 기록 캐리어와 두꺼운 기판을 갖는 기록 캐리어를 주사하기 위한 호환성 장치의 광통로는 최상의 포커스와 함께 얇은 기판을 갖는 기록 캐리어를 주사하기 위해 양호하게 설계되어 있다. 두꺼운 기판을 갖는 더 많은 공차 기록 캐리어는 저 품질의 평행한 축방향 포커스로 주사된다.
본 발명에 따른 장치는 최상의 포커스에 의한 고정부 밀도를 갖는 제 1 정보층과 평행한 축방향 포커스 의한 저 정보 밀도를 갖는 제 2 정보층을 주사하기 위해 양호하게 설계되어 있다. 제 2 정보층에서 피트 형태로 저장된 정보가 최상의 포커스에 의해 판독되면, 최종 정보 신호는 최상의 포커스의 스폿 치수가 비교적 많은 피트를 판독하기 위해 너무 작기 때문에 감소된 품질은 갖는다. 그러나, 평행한 축방향 포커스의 스폿 치수는 나머지 구면 수차 때문에 최상의 포커스의 치수 보다 약간 크다. 여기서, 평행한 축방향 포커스는 비교적 많은 피트를 판독하기 위해 더 적합하다.
본 발명의 제 2 목적은 제 1 두께의 제 1 정보 평면과 제 1 투명층을 갖는제 1 형태의 기록 캐리어 또는 제 1 두께와 다른 제 2 두께의 제 2 정보 평면과 제 2 투명층을 갖는 제 2 형태의 기록 캐리어를 광학적으로 주사하기 위한 방법을 제공하는 것이며, 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 제 1 투명층을 통하여 최상의 포커스까지 대물 렌즈에 의해 방사빔을 제 1 정보층 상에 수렴시키는 단계와, 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 제 2 투명층을 통하여 평행한 축방향 포커스까지 대물 렌즈에 의해 방사빔을 제 2 정보 층상에 수렴시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1A에는 광학 기록 캐리어(1)를 주사하기 위한 장치가 도시되어 있다. 이 기록 캐리어(1)는 투명층(2)을 포함하고, 그 일측면상에는 정보층(3)이 배치되어 있다. 투명층으로부터 떨어져서 직면하는 정보층의 측면은 보호층(4)에 의해 주위 환경 영향으로부터 보호된다. 투명층(2)은 정보층을 위한 기계적 지지부를 제공하기 위해 기록 캐리어용 기판으로써 작용한다. 대안적으로, 투명층은 정보층을 보호하는 단일 기능만을 갖는 반면에, 기계적 지지부는 정보층의 다른 측면상의 층에 의해 예를 들면 보호층(4)에 의해 제공된다. 정보는 도면에 도시되어있지 않는 평행한 트랙에 배열된 광학적으로 검출 가능한 마크의 형태인 기록 캐리어에 저장된다. 상기 마크는 피트, 반사 계수 또는 그 환경과 다른 자성 방향을 갖는 영역 또는, 이들 형태의 조합의 형태이다.
주사 장치는 발산성 방사빔(6)을 방출하는 방사원(5) 예를 들면 반도체 레이저를 포함한다. 광축(8)을 갖는 단일 포커스 대물 렌즈(7)는 방사빔(6)을 초점 스폿(10)을 정보층(3)상에 형성하는 수렴성 빔(9)으로 변형한다. 대물 렌즈가 단일 렌즈 소자로서 도면에 도시되어 있을지라도, 시준기 렌즈와 대물 렌즈의 조합, 전송 또는 반사시 작동하는 홀로그램 또는, 방사빔을 운송하는 도파관에서 방사선을 결합하기 위한 회절 격자를 또한 포함한다. 반사빔(11)을 형성하는 정보층(3)에 의해 수렴성 빔(9)의 방사선은 전방 방향 수렴성 빔(9)의 광통로상으로 복귀된다. 대물 렌즈(7)후에, 빔 스플리터(12) 예를들면 회절 격자는 전방 방향 빔의 광통로에서 반사된 빔(11)의 일부를 분할하고 검출 빔(13)을 형성한다. 검출 빔의 방사선은 광학 동력을 전기 신호로 변화하는 검출 시스템(14)에 의해 포획된다. 이들 신호중 하나는 정보 신호(15)이고, 그 값은 정보층(3)으로 부터 정보 판독을 나타낸다. 다른 신호는 포커스 에러 신호(16)이고, 그 값은 초점 스폿(10)과 정보층(3)사이의 높이에서 축방향 차이를 나타낸다. 포커스 에러 신호는 대물 렌즈(7)의 축방향 위치를 제어하는 포커스 서보 제어기(17)를 위한 입력부로서 사용되고, 이에 의해 초점 스폿(10)의 축방향 위치를 제어한다. 포커스 에러를 발생시키기 위해 사용되는 검출 시스템 부분은 포커스 에러 검출 시스템으로 불린다. 대물 렌즈를 위치 결정시키기 위한 포커스 서보 시스템은 포커스 에러 검출 시스템, 포커스 서보 제어기 및 대물 렌즈를 이동시키기 위한 작동기를 포함한다.
대물 렌즈(7)는 정보층(3)상에 가장 적합한 포커스 즉, 1에 근접하는 스레흘비(Strehl ratio)를 갖는 포커스를 형성하기 위해 설계된다. 이 때문에, 대물렌즈(7)는 기록 캐리어(1)의 투명층(2)을 통과할 시 수렴성 빔에 의해 초래되는 구면 수차를 위해 정정된다. 초점 스폿(10)에 밀접한 수렴성 빔의 파두면(wavefront)은 거의 구형이다. 도 1B에는 투명층(2)의 두께와 다른 두께의 정보층(23)과 투명층(22)을 갖는 다른 형태의 기록 캐리어(21)가 도시되어 있다. 동일한 장치가 기록 캐리어를 주사하기 위해 사용될 때, 대물 렌즈(7)는 투명층(22)에 의해 정확하게 교정되지 않는다. 포커스 서보 제어기(17)는 구면 형상으로부터 정보층(23)부근에서 상기 빔의 파두면의 평균 편차가 빔의 단면에 걸쳐 최소 값을 갖도록 대물 렌즈(7)의 위치를 조정한다. 정보층의 위치에서 나머지 구면 수차는 강하게 수차 보정되는 초점 스폿을 야기시키는 전체 구멍에 걸쳐 강하게 요동치는 파두면에서 초래된다. 상기 초점 스폿은 기록 캐리어(21)를 주사하기 위해선 덜 적합하다.
본 발명은 정보층이 최상의 포커스의 위치에서 축방향으로 배열되어 있지 않고 평행한 축방향 포커스의 위치 부근에 배열되어 있을 때 정보층(23)이 수렴성 빔(9)에 의해 정확하게 주사되는 측에 존재한다. 평행한 축방향 포커스의 위치주위의 작은 범위에서, 수차 보정 수렴성 빔의 파두면은 상기 구멍의 중심부에서 거의 구형이다. 초점 스폿은 상기 구멍의 중심 영역에서 광선으로 초래되는 고밀도의 작은 중심 영역과, 작은 영역을 에워싸고 중심부 외측의 광선으로 초래되는 저밀도의 큰 영역을 포함한다. 초점 스폿의 중심 영역의 특성은 정보층(23)을 정확하게 주사하기 충분한 반면에, 외부 영역은 주사에 영향을 미치지 않는다.
도 1C에는 제 2 형태의 기록 캐리어가 제 1 형태의 기록 캐리어의 기판보다 두꺼운 0.6mm 인 기판을 갖는 경우에 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 대물렌즈(7)의 광축을 따른 방사 강도가 도시되어 있다. 수직 축은 수렴성 빔(9)의 표준화된 방사 강도(I)가 도시되어 있고, 수평축에는 마이크로 메터로 측정된 대물 렌즈로 부터 떨어진 평행한 축방향 포커스로 부터의 거리(z)가 도시되어 있다. 최상의 포커스 즉, 주사 장치가 정보층(23)상에 정상적으로 위치하는 광축을 따른 지점은 수직 점선으로 도면에 도시된 바와 같이 평행한 축방향 포커스로부터 떨어진 24㎛에 배치되어 있다. 도면에서 각각 최대 곡선은 수렴성 빔의 방사선이 광축 부근의 작은 영역에 집중된 위치에 대응한다. 수평축을 따른 최상의 위치에서 광축과 수직한 평면에서 스폿의 강도 분포는 광축주위에서 비교적 강한 강도 또는 비교적 높은 평편한 배경 강도를 갖는 링을 도시하고, 그 양자는 정보층의 주사를 방해한다. 6㎛과 동일한 z 주위의 작은 영역에서 상기 링은 광축으로부터 큰 반경으로 이동되고 배경 레벨은 강하게 감소된다. 본 발명에 따르면, 정보층(23)이 광축을 따른 위치에 배열될 때, 상기 층은 정확하게 주사된다. 이 적합한 위치는 광축을 따른 강도에 최대로 대응하지 않는다. 이 경우에 제 2 형태의 기록 캐리어의 기판은 제 1 형태의 기록 캐리어의 기판보다 더 얇고, 광축을 따른 강도는 도 1C에 도시된 것중 하나와 유사한 곡선을 따르나 평행한 포커스 위치 보다 대물 렌즈에 더 밀접한 최상의 포커스 위치를 갖는다.
따라서, 정보층(23)의 적합한 위치는 상기 구멍의 중심부에서 잔류 구면 수차로 인해 파두면 편차를 최소화하기 위하여 최상의 포커스를 향하고 평행한 축방향 포커스로부터 떨어진 수렴성 빔(9)의 수 초점 깊이이다. 두 형태의 기록 캐리어에 의해 0.6mm의 두께 차이에 의한 초점 깊이의 갯수는 네개이다. 정보층(23)이 상기 적합한 위치로부터 떨어진 축방향 위치에 위치 설정될 때, 초점 스폿의 특성은 검출 시스템(14)에서 발생된 신호 특성을 감소시키기 위하여 도입되어 빠르게 감소된다.
기록 캐리어(21)의 정보층(23)을 주사할 때에 파두면의 중심부의 평탄도는 파두면의 외부의 편차의 증가에 의해 달성된다. 따라서, 상기 구멍의 외부 부분에서 가장 자리 광선은 평행한 축방향 포커스로부터 비교적 멀리 이동되는 가장 자리 포커스로 불린다. 수차 보정된 빔의 최상의 포커스는 평행한 축방향과 가장 자리 포커스 사이에 있다. 평행한 축방향과 가장 자리 포커스간의 비교적 큰 거리는 검출 전에 가장 자리 광선을 가능한 차단할 수 있고, 이에 의해 검출 시스템에 의해 발생된 신호로부터 보상되지 않는 구면 수차의 분포 영향의 주요부를 제거한다. 평행한 축방향, 최상의 및 가장 자리 포커스는 기록 캐리어(1)를 주사할 시에 동시에 발생하는 것을 주목해야 한다.
가장 잘 공지된 포커스 에러 검출 시스템은 최상의 포커스를 정보층상에 위치 결정한다. 따라서, 본 발명에 따른 장치에서 측정은 최상의 포커스가 기록 캐리어(1)의 정보층(3)에 위치되고 평해한 축방향 포커스가 기록 캐리어(21)의 정보층(23)에 위치된 것을 보장한다. 이들 측정은 네개의 클래스로 분할된다. 제 1 및 제 2 클래스에서, 독립된 포커스 에러 검출기는 제 1 클래스에서 두개의 빔과 두개의 검출기를 사용하고 제 2 클래스에서 하나의 빔과 두개의 검출기를 사용하는 반사된 빔의 중심 및 외부 부분으로부터 광선을 포착하기 위해 제공되어 있다. 제 3 클래스에서, 단일 빔과 포커스 에러 검출기는 가까운 필드에서 수차 보정된 광선을 제거하기 위해 사용된다. 제 4 클래스에서 다시 단일 빔과 포커스 에러 검출기가 사용되나 수차 보정된 광선은 먼 필드로 제거된다. 가까운 필드와 먼 필드에서 수차 보정된 광선의 제거는 상기 장치의 성능과 동일한 효과를 갖는다.
도 2A에는 반사된 빔의 중심 및 외부 부분에서 광선의 먼 필드 선택을 사용하는 제 1 클래스의 빔 스플릿터와 검출기가 되시되어 있다. 빔 스플릿터(25)는 방사빔(6)의 통로에서 반사된 빔 부분을 결합하고 반사된 빔의 방사선을 두개의 검출 빔으로 분할하는 기능을 조합한다. 빔 스플릿터는 중심 영역(26)과 환형 외부 영역(27)을 포함한다. 중심 영역에 있는 회절 격자와 환형 외부 영역에 있는 회절 격자는 반사된 빔(11)에서 각각 제 1 및 제 2 검출 빔(28,29)을 형성한다. 상기 회절 격자의 곡선은 검출 빔에서 비점 수차의 조정량을 도입한다. 빔 스플릿터는 회절 소자 대신에 굴절성이 있는 즉, 두개의 검출 빔을 형성하는 액시콘형 구조이다. 각 검출 빔(28,29)은 각각 검출 시스템(30,31)의 방사 강도 사분면 검출기상에 수렴된다. 검출 시스템의 각 좌표의 네개의 출력 신호는 미국 특허 제 4,023,033호에 공지된 비점 수차 방법에 의해 포커스 에러 신호를 발생시키기 위해 사용된다. 이 방법은 비스듬하게 위치 결정된 좌표로부터의 신호 가산과 합성 두 합계 신호의 감산을 포함한다. 검출 시스템(30,31)의 신호는 조합 회로(34)에서 포커스 에러 신호에 조합된다.
제 2 형태의 기록 캐리어(21)가 주사될 때, 검출 시스템(30)으로 부터의 포커스 에러 신호(32)는 포커스 서보 제어기(17)를 위한 입력부로서 사용되고, 이에 의해 중심 영역(26)내에 떨어지는 반사된 빔(11)의 부분으로부터 포커스 에러를 유도해 낸다. 서보 제어기는 기록 캐리어의 정보층(23)상에서 반사된 빔의 중심부에 대응하는 수렴성 빔(9)의 중심부의 최상의 포커스를 유지한다. 수렴성 빔의 중심부의 최상의 포커스는 수렴성 빔(9)의 평행한 축방향 포커스에 대략 대응한다. 따라서, 검출 시스템(30)의 출력 신호(32)는 평행한 축방향 포커스 에러 신호이다. 서보 제어시(17)는 제 2 형태의 기록 매체의 정확한 주사에 요구되는 바와 같이 정보층(23)상의 수렴성 비의 평행한 축방향 포커스를 유지한다.
제 1 형태의 기록 캐리어(1)가 주사될 때, 포커스 에러는 정보층(3)상에 수렴성 빔(9)의 최상의 포커스를 위치 결정시키기 위하여 반사된 빔의 전체 단면적 또는 환형 외부 영역의 방사선으로부터 유도된다. 검출 시스템(31)이 반사된 빔의 외부 부분으로부터 방사선을 수용하기 때문에, 검출 시스템(31)의 신호는 최상의 포커스 에러 신호를 제공한다. 대안적으로, 양 검출 시스템의 신호는 최상의 포커스 에러 신호를 얻기 위하여 조합된다.
도 2B에는 두개의 포커스 에러 신호를 조합하기 위한 회로가 도시되어 있다. 검출 시스템(30)은 다른 것중에 정보 신호와 방사상 고정 에러 신호를 형성하기 위해 사용되는 평행한 축방향 포커스 에러 신호(32)와 다른 신호(32.1)를 발생한다. 검출 시스템(31)은 반사된 빔(11)의 가장 자리 광선으로부터 유도된 포커스 에러 신호(33)와 정보 신호와 방사상 고정 에러 신호를 다른 것중에 형성하기 위해 신호(32.1)와 조합되는 다른 신호(33.1)를 발생한다. 조합 회로(34)는 초상의 포커스 에러 신호(34.2)를 형성하기 위해 포커스 에러 신호(32,33)를 첨가하고 반사된 빔(11)의 전체 단면에서 방사선으로부터 유도된 가산 회로(34.1)를 포함한다. 조합회로(34)는 포커스 에러 신호중 하나가 선택기의 출력부에 설치되어 포커스 에러 제어기(17)에 입력되는 타이프 신호(35)에 따라 선택하기 위한 선택기(34.3)를 포함한다. 타이프 신호가 주사되는 제 1 형태의 기록 캐리어를 나타낼 때 최상의 포커스 에러 신호는 제어기에 입력되고, 상기 신호가 주사되는 제 2 형태의 기록 캐리어를 나타낼 때 평행한 축방향 포커스 에러 신호는 제어기에 입력된다. 소자(30,31,34)는 최상의 포커스 에러 신호(34.2)를 형성하기 위한 제 1 포커스 에러 검출 시스템을 형성하는 반면에, 소자(30)는 평행한 포커스 에러 신호(32)를 형성하기 위한 제 2 포커스 에러 검출 시스템을 형성한다. 최상의 포커스 또는 평행한 포커스를 정보층상에 위치 결정하기 위한 수단은 포커스 에러 검출 시스템, 대물 렌즈를 이동시키기 위한 작동기 및 연합된 서보 시스템을 포함할 뿐만 아니라, 전자식 포커스 오프셋 조정 수단 또는 대물 렌즈 대신에 또는 함께 방사원을 이동시키기 위한 작동기도 또한 포함한다.
가산 회로(34.1)는 조합 회로(34)로 부터 생략될 수 있다. 선택기(34.3)는 포커스 에러 신호(32,33)사이에서 즉, 반사됨 빔(11)의 중심부로부터 유도된 평행한 포커스 에러 신호와 반사된 빔(11)의 환형 외부 영역으로부터 유도된 최상의 포커스 에러 신호사이에서 선택된다.
포커스 에러 신호(34.1)는 두개의 검출 시스템(30,31)의 대응 좌표의 출력 신호를 가산하므로써 유도되고 네개의 신호가 단일 검출 시스템의 좌표로 부터 초래된다면 포커스 에러를 유도하기 위한 네개의 합산 신호를 사용한다.
선택기(34.3)를 위한 입력부로서 사용되는 타이프 신호(35)는 여러 가지 방법으로 얻어진다. 상기 신호는 선택이 자동적으로 되도록 기록 캐리어로부터 신호 판독을 양호하게 유도해낸다. 기록 캐리어는 포커스가 정보층에 위치결정되는 것에 관계없이 판독될 수 있는 코드를 포함한다. 상기 장치는 타이프 신호를 적합한 값으로 설정되는 코드로 정보를 사용한다. 타이프 신호는 정보 신호의 크기의 평가로부터 또한 유도된다. 상기 장치는 양 포커스 위치에 의한 크기를 포함하고, 최대 크기를 부여하는 포커스 위치에 속하는 값으로 타이프 신호를 설정한다. 타이프 신호를 형성하기 위한 회로의 사용은 본 발명에 따른 주사 장치에 제한되지 않고 투명층의 다른 두께와 함께 기록 캐리어의 두 형태를 주사하기 위한 어떤 주사 장치까지 연장된다.
빔 스플릿터(25)의 환형 외부 영역(27)에 있는 격자는 중심 영역(26)에 걸쳐서 연장되고, 이 중심 영역은 두개의 서로 혼합된 격자를 포함한다. 제 2 검출 빔(29)은 반사된 빔(11)의 전체 단면으로부터의 방사선을 포함한다. 포커스 에러 검출 시스템(31)의 출력 신호는 최상의 포커스 에러 신호이고, 선택기(34)는 포커스 에러 신호(32,33)사이에서 선택한다.
도 3에는 제 1 클래스의 검출기와 빔 스플릿터의 다른 실시예가 도시되어 있다. 빔 스플릿터(36)는 두개의 보조 격자(37,38)로 분할된 중심 영역에 있는 제 1 격자와, 보조 격자(39,40)로 분할된 환형 외부 영역에 있는 제 2 격자를 포함하고, 각 쌍의 보조 격자는 분할 선(41)에 대해 대칭적으로 놓여 있다. 제 1 격자는 검출 빔이 제 1 검출 시스템 상으로 입사되는 반사된 빔에서 회절 방사선에 의한 제 1 검출 시스템을 형성한다. 보조 격자(37,38)의 격자선은 제 1 검출 빔이 두빔(42,43)으로 분할되도록 배향되고, 각 빔은 각각 방사 강도 스플릿 검출기(46,47)의 분할 선상에 수렴되며, 두 검출기는 제 1 검출 시스템으로 형성된다. 또한, 제 2 격자는 분할 선을 갖는 두개의 방사 강도 스플릿 검출기(48,49)를 포함하는 제 2 검출 시스템 상에 수렴되는 두 빔(44,45)으로 제 2 검출 빔 스플릿을 형성한다. 각 검출 시스템은 유럽 특허 출원 제 0 583 036호에 공지된 바와 같이 단일 또는 이중 포컬트법에 따른 포커스 에러 신호를 발생한다. 검출 시스템은 외부 반분의 출력 신호를 가산하고, 스플릿 검출기의 내부 반분의 출력 신호를 가산하며, 두개의 합산 값의 차이를 취하므로써 포커스 에러 신호를 형성한다.
도 3 에서 제 1 검출 시스템(46,47)은 반사된 빔의 중심부로부터 방사선을 차단하고, 이에 의해 평행한 포커스 에러 신호를 발생한다. 제 2 검출 시스템(48,49)은 반사된 빔의 환형 외부 영역으로부터의 방사선을 차단한다. 제 2 검출 시스템의 출력 신호 또는 제 1 및 제 2 검출 시스템의 출력 신호의 조합은 최상의 포커스 에러 신호를 형성한다. 출력 신호간의 선택은 도 2B에 도시된 것중 하나와 비교할 수 있는 회로로 가능하다. 외부 영역에 있는 제 2 격자(39,40)는 최상의 포커스 에러 신호의 제 2 검출 시스템의 출력 신호를 만드는 중심 영역에 걸쳐 연장된다.
도 4에는 제 1 클래스의 빔 스플릿터와 검출기의 다른 실시예가 도시되어 있다. 빔 스플릿터(50)는 중심 영역(51)과 외부 영역(52)을 포함한다. 중심 영역에 있는 제 1 격자는 두개의 상호 혼합된 보조 격자를 포함하고, 이중에 하나는 반사된 빔(11)의 중심부에 빔(53)을 형성하여 감출기를 포함하는 평면 위의 지점(54)에초점 되며, 다른 하나는 상기 평면아래의 지점(56)에 초점되는 빔(55)을 형성한다. 빔(53,55)의 방사선은 각각 방사 강도 검출기(57,58)에 의해 차단된다. 각 검출기는 원형 중심 보조 검출기(59,60)와 외부 보조 검출기(61,62)를 포함한다. 두 검출기(57,58)에 의해 형성된 제 1 포커스 에러 검출 시스템은 미국 특허 제 4 724 533호에 공지된 바와 같이 빔 사이즈 법에 따라 평행한 축방향 포커스 에러 신호를 발생한다. 검출 시스템은 보조 검출기(59,60)의 출력 신호와 보조 검출기(61,62)의 출력 신호를 가산하고, 두개의 합산 신호의 출력 신호를 감산한다. 각 검출기는 세개의 인접한 평행 스트립 검출기의 형태를 갖고, 그 분할 선은 반사된 빔의 수렴 지점을 향해 안내되며, 두개의 외부 검출기의 출력 신호가 가산된다. 상기 형상은 방사선의 파장으로 변경되는 감소된 강도를 제공한다.
또한, 외부 영역(52)에 있는 제 2 격자는 각각 검출기 평면 상부 및 하부의 초점 지점을 갖는 두개의 상호 혼합된 보조 격자 형성 빔(63,64)을 포함한다. 중심 및 외부 보조 검출기를 각각 갖는 두개의 방사 강도 검출기(65,66)를 포함하는 제 2 포커스 에러 검출 시스템은 평행한 포커스 에러 신호와 조합된 최상의 포커스 에러 신호를 형성하는 포커스 에러 신호를 발생한다. 포커스 에러 신호를 조합하는 대신에, 보조 검출기의 출력 신호는 먼저 조합되고 그런 다음 최상의 포커스 에러 신호를 형성하기 위해 사용된다. 포커스 에러 신호간의 선택은 도 2B에 도시된 것중 하나와 비교할 수 있는 회로에 의해 형성된다. 외부 영역에 있는 제 2 격자는 최상의 포커스 에러 신호의 제 2 검출 시스템의 출력 신호를 형성하는 중심 영역에 걸쳐서 연장된다.
도 3 및 도 4에 광축(8)에 대해 대립적인 위치에 있는 검출기 쌍이 도시되어 있을지라도, 상기 두쌍은 검출기의 집적화를 단일 기판 상에서 촉진하기 위하여 다른 배향의 격자 선을 부여하므로써 함께 밀접하게 배치될 수 있다. 검출기간의 최소 거리는 제 2 형태의 기록 캐리어가 주사될 때 반사되는 가장 자리 광선으로 인해 산란 광에 의해 결정된다. 산란 광의 강도는 대물 렌즈(7)의 구멍 수와 기록 캐리어의 투명층(2,22)의 두께 차이에 의해 결정된다. 산란 광은 제 1 검출 시스템에 의해 발생된 포커스 에러 신호가 산란 광에 의해 영향을 받는 것을 회피하기 위하여 제 1 검출 시스템(46,47;57,58)으로 부터 떨어져서 유지된다. 도 3의 분할 선(41)은 유럽 특허 출원 제 0 583 036호에 기술된 바와 같이 방사 에러 신호와 포커스 에러 신호간의 혼선을 감소시키기 위하여 정보층상에서 트랙의 효과적인 방향에 대해 15 ° 내지 80 °간의 각도를 형성한다.
중심 영역의 치수는 제 2 형태의 기록 캐리어의 정보층이 정확하게 주사되도록 선택된다. 이 치수가 너무 크다면, 구면 수차는 평행한 축방향 포커스의 특성에 많은 영향을 미칠 것이다. 치수가 너무 작다면, 중심 영역 내에 있는 작은 수의 구멍은 커다란 평행한 축방향 초점 스폿으로 초래된다. 평행한 포커스를 위한 정보층에서 모듈 변형 함수(MTF)에 의한 하기 방정식을 사용하므로써 절충안이 발견되었다.
정보층에서 최소 세부 항목의 주기, νc는 공간 절결 주파수, NAc는 기록 캐리어 상에 입사되고 빔의 중심 영역을 통과하는 방사빔의 구멍 수, λ는 방사빔의 파장이다. W40은 정보층(23)과 방사빔의 엣지에서 λ의 단위에서 사이들 용어인 구면 수차이고, n은 투명층(22)의 회절 지수이며, △d는 투명층(22 및 2)간의 두께 차의 절대 값이다. 상기 식(1)에서 꺽쇠 괄호([ ])내에 있는 좌측 항목은 이상 영상 시스템의 MTF이고, 꺽쇠 괄호 내에 있는 우측 항목은 방사 빔에서 구면 수차의 효과를 계산하는 곱셈 계수이다.
제 2 형태의 기록 캐리어를 주사하기 위한 NAc의 가장 적합한 값은 λ, p, n,△d의 값을 삽입하고 MTF(ν)중 최상의 값을 부여하는 NAc의 값을 찾으므로써 예를 들면 방정식(1)의 NAc에 대해 도함수를 취하므로써 방정식(1)으로 부터 유도된다. 중심 영역의 치수는 전체 반사된 빔의 구멍 수에 걸쳐서 NAc의 상기 값을 반사된 빔 배수의 전체 단면적의 치수와 동일하다. 예를 들면, 장치는 파장 λ=635nm, NAo=0.60의 방사빔을 갖는 0.6mm의 투명층 두께를 갖는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사하기 위해 설계되어 있고, NAo은 전체 방사 빔의 구멍수로 된다. 상기 장치는 1.2mm(△d=0.6mm)의 투명층 두께와, 1.58의 회절 지수 및 p=1.6㎛을 갖는 트랙 피치 형태의 최소 세부 항목을 가지는 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 수 있다. NAc의 가장 적합한 값은 0.33이고, 중심 영역의 직경은 반사된 빔의 0.55(=0.33/0.60) 배수의 전체 단면적의 직경과 동일하다. NAc의 값과 중심 영역의 치수의 공차는 증가하는 구멍을 갖는 스폿 치수를 증가시키는 구면 수차와 증가하는 구멍 수를 갖는 스폿 치수를 감소시키는 회절 격자의 반대로 작용하는 효과 때문에 비교적 크다. 저 성능의 장치에 대해선 상기 공차는 ±40%이고, 중간 성능의 장치에 대해선 상기 공차는 ±20%이며, 고성능의 장치에 대해선 상기 공차는 ±10%가 적합하다.
정보층(23)상에서의 주사 스폿의 특성은 일 파장까지 중심 영역 내에서 W40의 값으로 충분하다. 방정식(1)에서 W40의 표현에 대해, 중심 영역을 통과하는 수렴성 빔(9)의 구멍 수(NAc)가 하기 식(2a)보다 적거나 또는 동일한 것이 적합하다.
반사된 빔의 단면에서 중심 영역의 직경은 단면의 평면에서 전체 반사된 빔의 직경에 대해 NAc(max)/NAo보다 작거나 동일한 것이 적합하다. NAo은 전체 수렴성 빔(9)의 구멍 수이다. 상기 문단의 실시예의 파라메터 값을 사용하면, 이것은 0.39와 동일한 NAc의 최대 값으로 계산된다. 정확하게 판독되는 정보층상에서 비트(db)의 대응하는 최소 접선 치수는 대략 λ/(4NAc)과 동일 즉, 650nm 파장의 0.42㎛ 비트 길이와 동일하고 NAc는 0.39와 동일하다. NAc즉, NAc(opt)의 적합한 값은 W40이 λ/2와 대략 동일할 때 얻어지거나 또는 다음 방정식(2b)과 동일하다.
n이 1.58과 동일하고 △d가 0.6mm이며 λ가 650nm일 때, 중심 영역의 가장 적합한 구멍 수는 0.33이다. NAc의 값은 db의 접선 치수를 갖는 정보층 상에서 세부 항목을 판독할 수 있게 하기 위하여 λ/(4db)보다 더 큰 것이 적합하다. 최소 접선 비트 치수가 0.6㎛이고 λ가 650nm와 동일할 때, NAc는 0.27 보다 큰 것이 더 적합하다.
도 1C에서 광축을 따른 정보층의 적합한 위치는 방정식(1)의 파라메터로서 표현된다. 가장 적합한 위치는 W40과 동일한 W20의 초점 흐림 수차를 설정하므로써 나타난다. 평행한 축방향 포커스로부터 떨어진 최종 초점 흐림(z)은 다음 식(3)과같이 나타난다.
NAc가 0.33과 동일하고, n이 1.58이며, △d가 0.6mm일 때, 초점 흐림 즉, 적합한 위치는 평행한 축방향 포커스로부터 6㎛떨어져 있다. 이것은 수렴성 빔의 대략 네개의 초점 깊이의 초점 흐림에 대응한다. 적당한 주사 특성은 상기 위치가 중심 영역을 통과하는 방사 빔의 초점 깊이의 적합한 마이너스 하프 위치로부터 초점 깊이의 적합한 플러스 하프 위치까지의 범위 내에서 선택될 때 얻어진다. 초점 깊이는 평행한 축방향 포커스로부터 떨어진 4.5 내지 7.5㎛ 범위로 유도되는 소정 파라메터 값에 의한 3㎛과 동일한 λ/(2NAc 2)과 동일하다.
도 5A에는 제 2 클래스의 측정이 반사된 빔의 중심 및 외부 부분에서 광선의 근접 필드 선택을 사용하는 본 발명에 따른 주사 장치가 도시되어 있다. 상기 측정은 수렴성 빔(9)의 최상의 포커스가 제 1 형태의 기록 캐리어의 정보층(3)상에 위치 결정되고, 평행한 축방향 포커스가 제 2 형태의 기록 캐리어의 정보층(23)상에 위치 결정되는 것을 가정한다. 레이저(5)로 부터 방사빔(6)은 대물 렌즈(7)를 향해 빔 스플릿터(70)에 의해 반사된다. 반사된 빔(11)은 검출 시스템(71)을 향해 빔 스플릿터(70)에 의해 부분적으로 전송된다. 수렴성 반사빔에 경사지게 배열된 빔 스플릿터의 기판은 수차가 포커스 에러 신호를 발생하기 위해 사용되는 반사된 빔에 대해 비점 수차를 부여한다. 도 5B에 도시된 바와 같은 검출 시스템(71)은 두개의좌표 검출기를 포함하고, 이중 하나는 다른 중심부를 형성한다. 외부 좌표 검출기는 보조 검출기(72-75)를 포함하고, 내부 좌표 검출기는 보조 검출기(76-79)를 포함한다. 내부 좌표 검출기는 반사된 빔(11)의 중심 부분으로부터 주로 방사선을 차단한다. 최상의 포커스 에러를 결정하기 위한 제 1 포커스 에러 검출 시스템은 각 좌표에서 두개의 보조 검출기의 출력 신호의 합산 신호를 형성하고, 네개의 합산 신호는 공지된 비점 수차 방법에 따라 포커스 에러 신호를 형성하기 위해 조합된다. 평행한 축방향 에러 신호를 결정하기 위한 제 2 포커스 에러 검출 시스템은 비점 수차 방법에 따라 포커스 에러 신호를 형성하기 위해 내부 좌표에서 보조 검출기만의 출력 신호를 조합한다. 도 2B에 도시된 바와 같은 선택기는 두개의 포커스 에러 신호중 하나가 서보 제어기(17)로 순회되는 것을 선택하기 위해 사용된다.
도 5B에서 내부 좌표 검출기(76-79)는 원형 외부 엣지를 갖는다. 좌표 검출기의 성능은 도 5C에 도시된 검출 시스템(80)의 선(81)으로 도시된 바와 같이 사각형 외부 엣지를 형성하므로써 향상된다. 이 경우에, 내부 좌표 검출기의 형상은 검출기상에 입사된 비점 수차 반사빔(11)의 가장 적은 혼란의 원의 사각형 단면으로 채용된다. 더욱이, 방사 강도는 초점 라인의 길이가 사각형 형상의 길이와 대략 동일하도록 최소 치수를 갖는다. 검출 시스템(71,80)은 도 1A에 도시된 바와 같은 장치에 사용되고, 빔 스플릿터(12)는 두개의 독립 검출 빔에서 반사된 빔을 분할하지 않고 회절 검출 빔(13)에 대해 회절 격자 비점 수차를 구비하고 있다.
도 5D에는 도 5A에 도시된 장치에 사용하고 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 평행한 포커스 에러의 검출시 가장 자리 광선의 영향이 거의 감소되는 장점을 갖는 비점 수차에 따른 포커스 에러 검출기의 실시예가 도시되어 있다. 검출 시스템은 보조 검출기(180-183)를 갖는 내부 좌표 검출기와 보조 검출기(184-187)를 갖는 외부 좌표 검출기를 포함한다. 내부 좌표 검출기의 분할선(188,189)은 외부 좌표 검출기의 분할선(189,190)에 대해 45°로 회전된다. 검출기의 이러한 형태에 의해 반사된 빔(11)의 비점 수차는 빔 스플릿터(70) 대신에 도 5D에 도시된 바와 같이 복잡한 비점 수차 소자(192)에 의해 적합하게 도입된다. 상기 소자는 복잡한 원형 렌즈 또는 복잡한 격자이다. 상기 소자는 비점 수차 소자의 위치에서 반사된 빔의 중심 영역의 치수를 갖는 중심 영역(193)을 갖는다. 중심 영역의 주 방향(194) 즉, 원형 소자의 경우에 원통형 축의 방향은 비점 수차 방법에 따른 포커스 에러 신호의 발생을 허용하도록 내부 좌표 검출기의 분할선(188,189)의 방향에 대해 45°의 각도를 형성한다. 비점 수차 소자는 중심 영역에서 주 방향(194)에 대해 45°의 각도를 형성하는 주 방향(196)과 함께 환형 영역(195)을 갖는다.
제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에, 검출 시스템(82)의 포커스 에러 신호는 내외부 좌표 검출기의 대응하는 보조 검출기로부터 신호를 가산하고 통상적인 방법에서 이들 네개의 신호를 포커스 에러 신호와 조합하므로써 형성되고, 이에 의해 반사된 빔(11)의 전체 단면적의 방사선을 사용한다. 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에, 포커스 에러 신호는 네개의 보조 검출기(180-183)의 신호로부터 유도된다. 비점 수차 소자(192)는 내부 좌표 검출기상에 떨어지는 반사된 빔(11)의 환형 영역으로부터 방사선을 야기시킨다. 그러나, 분할선의 45°회전으로 인해, 이 회전은 내부 좌표 검출기의 보조 검출기 상에 대칭적으로 떨어지고 평행한 축방향포커스 에러 신호를 방행하지 않는다. 기록 캐리어가 주사되는 효과적인 트랙 방향의 양측면상에서 외부 좌표 검출기의 두개의 대각선적으로 위치된 보조 검출기의 신호는 풀 푸시 방법에 따른 방사상 트랙킹 에러 신호를 발생하기 위해 사용된다. 기록 캐리어의 트랙 피치가 비교적 작을 때, 반사된 빔(11) 단면의 외부 에지 부근의 영역만이 방사상 트랙킹 에러 신호로 분배된다. 에러 신호로 분배되지 않는 단면적에서의 방사선은 에러를 발생하기 위해 사용되지 않는 보조 검출기상에 떨어지고 방사상 트랙킹 에러 신호에 영향을 미치지 않는다.
도 5B, 5C 및, 5D에서 내부 좌표 검출기의 치수는 좌표 검출기상에 입사된 비점 수차 빔의 가장 적은 혼란 원의 직경의 1 내지 2배사이가 가장 적합하고 반사된 빔(11)의 중심 영역으로부터 발생한다. 가장 적은 혼란 원의 직경의 두배 길이를 갖는 비점 수차 포커스는 내부 좌표 검출기상에 고정된다. 가장 적은 혼란 원의 직경은 △F NAc/M과 동일하고, 여기서 △F는 비점 수차 거리이고, NAc는 포커스(10) 부근에서 보았을 때 반사된 빔의 중심 영역의 구멍 수이며, M은 정보층과 검출 시스템간의 진폭이다. NAc의 값은 주사될 기록 캐리어 형태에 따른 방정식(1)으로 부터 도출된다. △F의 값은 포커스 에러 검출 시스템의 포착 영역을 결정하고 도 5에 도시된 장치의 실시예에 의해 비교적 크게 선택된다. 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 가장 혼란한 원의 직경과 비점 수차 포커스 선의 길이는 반사된 빔의 효과적인 구멍수가 대략 두배만큼 크기 때문에 상기 값과 같이 큰 대략 두배이다. 그런 다음 내외부 좌표 검출기는 포커스 에러를 결정하기 위해 사용되어야만 한다.
도 5A에 도시된 장치에서 공간 필터링의 향상은 비점 수차 도입 소자와 검출 시스템(71)사이에서 반사된 빔(11)에 타원형 다이아프램을 배열하므로써 형성된다. 다이아프램의 긴 축은 다이아프램과 검출 시스템사이에 배치된 반사된 빔의 비점 수차 선과 평행하다. 긴 축의 길이는 다이아프램의 평면에서 반사된 빔의 전체 단면적의 직경 보다 더 크거나 또는 동일한 것이 적합하다. 짧은 축의 길이는 반사된 빔의 중심 영역의 직경과 전체 단면적의 직경사이에 있다.
도 6A에는 수렴성 빔(9)의 최상의 포커스가 제 1 형태의 기록 캐리어의 정보층(3)상에 위치 결정되고 평행한 축방향 포커스가 제 2 형태의 기록 캐리어의 정보층(23)상에 위치 결정되는 것을 보장하는 제 3 클래스의 주사 장치의 측정이 도시되어 있다. 이 측정은 근접한 필드에서 강하게 수차 보정된 광선의 제거를 포함한다. 레이저(5)로 부터의 광선빔(6)은 초점 스폿(10)을 정보층상에 형성하는 대물 렌즈(7)를 향해 빔 스플릿터(83)에 의해 반사된다. 정보층(3)으로 부터 반사된 빔(11)은 빔 스플릿터(83)에 의해 부분적으로 전송되고 다이아프램(84)의 구멍에 초점 스폿(10)의 영상을 형성한다. 상기 구멍 다음에 공간적으로 필터된 빔(85)은 정보 검출기(87)상의 렌즈(86)에 의해 수렴된다. 빔 스플릿터(88)는 포커스 에러 검출 시스템 상에 입사되는 검출 빔(89)의 형태로 필터된 빔(85)의 일부를 스플릿 한다. 빔 스플릿터(88)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 기술한 바와 같이 비점 수차, 포컬트 또는 빔 치수 법에 따른 포커스 에러의 검출을 위해 검출 빔(89)에 대해 초점 흐림 또는 보조빔의 분할 또는 비점 수차와 같은 소정 특성을 부여하는 격자이다.
제 1 형태의 기록 캐리어가 주사될 때, 다이아프램(84)의 위치에서 초점 스폿(10)의 영상은 날카롭고 작은 측방 단면을 갖는다. 다이아프램의 구멍 치수는 측방 단면적의 치수 보다 크므로, 반사됨 빔은 거의 잘리지 않은 다이아프램을 통과한다. 검출 시스템(90)은 반사된 빔(11)으로 부터 전체 단면적의 방사선을 수용하고, 포커스 서보 제어기(17)에 연결된 시스템의 출력 신호(91)는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사하기 위해 요구되는 최상의 포커스 에러이다.
제 2 형태의 기록 캐리어가 주사될 때, 다이아프램(84)의 위치에서 영상은 기록 캐리어의 투명층의 보상되지 않는 두께에 의해 야기된 구면 수차 때문에 흐려진다. 다이아프램의 구멍은 영상의 흐림을 일으키는 반사된 빔의 환형 외부 영역으로부터 강하게 수차 보정된 광선을 차단하는 반사된 빔의 중심 광선만을 통과시킨다. 검출 시스템(90)은 반사된 빔의 중심 영역으로부터의 광선만을 통과시키고, 이 시스템의 출력 신호(91)는 평행한 축방향 포커스 에러 신호이다. 제어기(17)는 제 2 형태의 기록 캐리어의 정보층(23)상에 평행한 축방향 포커스를 위치시킨다. 제 3 클래스의 장치의 장점은 상기 선택이 고정된 다이아프램에 의해 자동적으로 형성되기 때문에 두개의 포커스 에러 신호 사이에서 선택하기 위한 선택기를 요구하지 않는다. 다른 장점은 하나의 포커스 에러 검출 시스템만이 요구되는 것이다.
다이아프램 구멍의 직경(Φ)은 하기 방정식(4)과 동일한 것이 적합하다.
여기서, 이 경우에 저-지터 정보 신호의 발생을 허용하기 위하여 작은 구면수차를 위한 3λM/NAo의 최소 값을 갖는다. NAc는 대물 렌즈(7)상에 입사된 반사빔의 중심 영역의 구멍 수이고, NAo은 전체 반사된 빔의 구멍 수이며, W40은 중심 영역의 엣지에서의 구면 수차이고, M은 정보층(23)과 다이아프램(84)간의 배율이다. NAc와 W40의 값은 방정식(1)으로 부터 도출된다. 상기 방정식(1)에서 설명한 실시예의 파라메터와 M=5를 사용할 시에, Φ의 값은 51㎛이다. Φ의 값은 파라메터의 값에 대해 매우 민감하지 못하고, β=10을 갖는 Φ=β λM/NAo의 값은 제 1 및 제 2 형태의 기록 캐리어의 많은 조합에 의해 사용된다. β에 의한 공차 범위는 5 내지 20이다. 8 내지 13의 범위에 있는 β의 값은 저-지터 정보 신호의 장점과 먼 다이아프램의 커다란 축방향 위치 공차의 다른 장점을 갖는다.
도 5A에 도시된 장치에서 검출 시스템(71)의 치수가 Φ의 상기 값과 거의 동일하게 이루어져 있을 때, 상기 장치는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 반사된 빔(11)의 전체 단면적 위로부터의 방사선을 차단하고, 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 반사된 빔의 중심 영역으로부터 주로 방사선을 차단한다. 검출 시스템(71)은 단일 좌표 검출기를 포함하고, 그 치수는 Φ의 값과 대략 동일하다. 반사된 빔에 부여된 비점 수차(△F)의 양은 반사된 빔의 전체 단면적에 관한 비점 수차 포커스 렌즈의 길이가 Φ보다 더 작도록 작게 되어야만 한다. 또는, 하기 방정식(5)과 같이 되어야 한다.
좌표 검출기중 네개의 출력 신호는 포커스 에러 신호, 푸시-풀 방사상 에러 신호 및 정보 신호를 생산하기 위해 조합된다. 이들 세개의 신호는 기록 캐리어 형태들 사이에서 변경할 시에 상기 신호를 형성하는 방법의 어떤 변경없이 제 1 및 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사하기 위해 동일하게 채용된다. 상기 실시예로부터, 본 발명에 따른 장치는 NAc의 값과 두께차(△d)의 값에 대해 관대한 것이 명백하다. 이것과 대조로, EP 0 610 055호로 부터 공지된 장치는 △d의 특정 값으로 설계되어 있고, 두께차에 대해 매우 관대하지 않다.
도 6B에는 상술한 작은 치수 검출기가 사용되는 주사 장치의 실시예가 도시되어 있다. 반사된 빔(11)은 격자 판(93)에 의해 1차 빔(94)과 적어도 하나의 높은 차수 빔(95), 양호하게는 1차 빔으로 분할된다. 높은 차수 빔은 포컬트 또는 빔 치수 법에 의해 포커스 에러를 발생시키는 포커스 에러 검출 시스템(96)에 의해 차단된다. 검출 시스템의 방사 강도 표면의 치수는 방정식(4)에 부여된 바와 같이 Φ의 값과 동일하다. 도 6C는 분할 선(99)의 각측면에서 두개의 격자(97,98)를 구비하는 포컬트법에 의한 격자판(93)의 실시예의 상면도가 도시되어 있다. 격자(97,98)는 반사된 빔(11) 단면의 절반에 관해 커버되고, 각각 스플릿 검출기(96.2,96.1)를 향해 빔을 안내한다. 두 스플릿 검출기의 출력 신호는 이중 포컬트법에 따른 포커스에러 신호를 형성하기 위해 사용된다. 분할 선과 수직한 방향에서 각 스플릿 검출기의 전체 폭은 방정식(4)중 Φ의 값과 동일하다.
영차 빔(94)은 좌표 검출기(100)상에 입사된다. 네개의 좌표의 출력 신호의 합은 정보 신호를 형성하기 위해 사용된다. 네개의 출럭 신호는 대각선 위상 검출 또는 대각선 시간 검출 법에 따른 방사상 트랙킹 에러 신호를 형성하고, 출력 신호의 높은 주 차수 성분들 사이에서 위상 또는 시간 지연이 결정된다. 방사상 트랙킹 에러 신호의 이러한 발생은 좌표 검출기(100)가 1차 빔(94)의 필드에 배치될 것을 요구한다. 그 단부에서, 좌표 검출기는 1차 빔(94)으로 부터 떨어진 작은 거리를 이동한다. 이 경우에, 제 1 형태의 기록 캐리어의 기판 두께는 제 2 형태의 기록 캐리어의 두께 보다 작고, 좌표 검출기(100)는 격자판(93)을 향해 양호하게 이동한다. 상기 변위는 빔(94)의 필드에서 방사상 트랙킹 에러의 발생을 허용하기 위하여 빔(94)의 6 초점 깊이 보다 더 많은 것이 적합하다. 다른 한편, 상기 변위는 작은 검출기(100)에 의해 충분한 공간적 필터링을 갖는 10 초점 깊이보다는 작다. 검출 시스템(100)의 가장 적합한 위치는 격자판(93)을 향해 빔(94)의 초점 지점으로부터 떨어진 8 초점 깊이이다.
검출 시스템(100)의 배치 대신에, 격자판을 어떤 광학 강도에 부여하고 검출기(96,100)를 지지하는 기판을 정열하므로써 높은 차수 빔(95)의 초점의 위치를 변경하는 것이 또한 가능하므로 빔(95)의 초점은 검출기(96)에 대해 다시 정확하게 배치된다. 빔(95)의 초점 시프트의 정확한 선택은 검출기(100)를 빔(94)의 초점으로부터 떨어진 소정 8 초점 깊이를 배치할 수 있다. 검출기(96,100)는 동일 평면에유지되고, 이에 의해 상기 장치의 구조를 단순화할 수 있다.
검출기(100)의 포커스 위치에서 적어도 6 초점 깊이는 단일 검출기가 동일 검출기의 사용과 같은 다른 두께의 기판을 통하여 주사하기 위한 장치에 있는 설비와는 관계없이 검출기 신호의 높은 주파수 성분으로부터의 방사상 트랙킹 에러 신호와 정보 신호를 발생시키기 위해 사용된다.
도 7A는 제 4 클래스의 측정이 수차 보정된 광선을 포커스 에러 신호의 발생에 영향을 미치는 것 없는 본 발명에 따른 장치가 도시되어 있다. 상기 측정은 필드에서 수차 보정된 광선의 제거를 포함한다. 기록 캐리어(1)로 부터 반사된 김(11)은 비점 수차 소자(105)를 통과하고, 반사된 빔에 비점 수차를 부여하며, 좌표 검출기(106)상에 수렴된다. 검출기(106)의 출력 신호는 비점 수차 법에 따라 포커스 에러 신호를 발생하기 위해 사용된다. 링 반파형 판(107)은 빔 스플릿터(83)와 비점 수차(105)사이에 즉, 반사된 빔(11)의 필드에 배열되어 있다. 도 7B에는 링 반파형 판(107)의 상면도가 도시되어 있다. 상기 판은 그 주위에서 중심 영역(108)과 환형 영역(109)을 갖는다. 중심 영역의 치수는 구멍 수(NAc)에 대응하고, 환형 영역(109)의 외경은 반사된 빔의 환형 외부 영역의 적어도 외경만큼 크다. 상기 판은 환형 영역을 통과하는 회전에 대해 90°이상 소자의 중심 영역을 통과하는 방사선의 극성 방향을 회전시킨다. 편광기(110)는 비점 수차와 검출기(106)사이에 제거 가능하게 배열되어 있다. 편광기의 배향은 링 반파형 판의 중심 영역(108)을 통과하는 방사선을 전달하는 것이다. 상기 장치가 제 2 형태의 기록캐리어를 주사할 때, 편광기(110)는 반사된 빔에 배열되어 있고, 반사된 빔의 환형 외부 영역으로부터 방사선을 차단한다. 반사된 빔의 중심 영역에 있는 방사선만으로 부터의 검출기에 의해 발생된 포커스 에러는 평행한 축방향 포커스 에러이다. 상기 장치가 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 때, 편광기(110)는 반사된 빔(11)으로 부터 제거되고, 반사된 빔의 모든 방사선은 검출기(106)상에 떨어진다. 그런 다음, 포커스 에러는 최상의 포커스에 대응한다. 링 반파형 판(107)과 편광기(110)는 조절 가능한 차단 수단을 함께 형성한다. 반사된 빔에 있는 편광기의 위치는 매우 임계적이지 않다. 연속하여, 빔 내외부로 편광기를 이동시키기 위한 수단은 타이트한 공차를 가지지 않고, 비교적 값싸게 이루어져 있다.
도 7C에는 조절 가능한 차단 수단이 반사된 빔 단면의 중심 영역에서 방사선을 수용하기 위한 중심 영역과 도 7B에 도시된 링 반파형 판(107)과 비교할 수 있는 중심 영역을 에워싸는 환형 영역을 갖는 액정 소자(111)를 포함하는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 일부가 도시되어 있다. 상기 소자는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 0°의 각도에 걸쳐서 그리고 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 90°의 각도에 걸쳐서 액정 소자의 중심 영역을 통과하는 방사선의 극성 방향에 대해 환형 영역을 통과하는 방사선 극성 방향을 전기적으로 회전시키기 위해 제어된다. 차단 수단은 비점 수차 소자(105)와 포커스 에러 검출기(106)사이에 배열된 편광기(112)를 포함하고, 이 편광기는 상기 소자의 중심 영역으로부터 포커스 에러 검출 시스템까지 방사선을 전달하기 위해 배향되어 있다. 제 1 형태의 기록 캐리어가 주사될 때, 액정 소자는 편광기를 통과하도록 환형 영역을 통과하는반사된 빔(11)의 방사선의 극성을 회전시키기 위해 제어된다. 검출기(106)는 반사된 빔의 전체 단면적으로부터 방사선을 수용하고, 따라서 최상의 포커스에 의한 포커스 에러를 발생한다. 제 2 형태의 기록 캐리어가 주사될 때, 액정 소자(111)는 편광기에 흡수되도록 환형 영역을 통과하는 반사된 빔(11)의 방사선 극성을 회전시키기 위해 제어된다. 검출기(106)는 반사된 빔의 중심 영역만으로 부터 방사선을 수신하고, 평행한 포커스에 의해 포커스 에러를 발생시킨다. 이 차단 수단은 반사된 빔의 통로에서 상기 성분의 위치의 일회 조절을 요구하고 반사된 빔 온 오프의 외부 부분의 차단을 절환하기 위한 다른 기계적 이동을 요구하는 장점을 갖는다.
정보층으로부터 정보 판독을 나타내는 정보 신호는 포커스 에러 검출 신호의 검출기로부터 또는 독립 정보 검출기로부터 생략된다. 정보 신호는 도 2A에서 두 좌표 검출 시스템(30,31)의 8 좌표의 출력 신호를 합산하므로써 형성된다. 제 2 형태의 기록 캐리어가 판독될 때, 8 좌표로부터 도출된 정보 신호는 구면 수차로 인해 향상된 지터를 도시한다. 감소된 지터를 갖는 정보 신호가 검출 시스템(30)의 4 좌표만을 사용하므로써 얻어지고, 이에 의해 반사된 빔(11)의 중심 부분으로부터 방사선을 사용한다. 도 3의 검출기 형상에서, 정보 신호는 제 1 형태의 기록 캐리어에 의한 스플릿 검출기(46,49)와 제 2 형태의 기록 캐리어에 의한 스플릿 검출기(46,47)의 8 보조 검출기의 출력 신호를 합산하므로써 도출된다. 도 4의 검출기 형상에서, 정보 신호는 제 1 형태의 기록 캐리어에 의한 검출기(57,58,65,66)와 제 2 형태의 기록 캐리어에 의한 검출기(57,58)의 8 보조 검출기의 출력 신호를 합산하므로써 도출된다. 도 6A에 도시된 장치에서, 정보 신호는 포커스 에러 검출시스템(90)으로 부터 또는 독립 정보 검출기(87)로 부터 도출된다. 양 경우에, 반사된 빔의 전체 단면에서 또는 반사된 빔의 중심 부분에서 방사선의 사용 중에 선택은 다이아프램(84)에 의해 자동적으로 이루어진다. 정보 신호가 독립 정보 검출기에서 발생될 때, 이 검출기의 방사 강도 표면은 다이아프램(84)의 구멍 치수를 양호하게 갖는다. 상기 검출기는 제 1 및 제 2 형태의 기록 캐리어에 의한 저 지터 정보 신호를 제공하고, 도 6A의 장치에서와 같이 다이아프램의 구멍에서 중간 위상 없이 도 1A 및 도 5A에 도시된 바와 같은 장치에 사용된다.

Claims (21)

  1. 제 1 두께의 제 1 정보층과 제 1 투명층을 갖는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사하고 제 1 두께와 다른 제 2 두께의 제 2 정보층과 제 2 투명층을 갖는 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사하며, 방사빔을 발생하기 위한 방사원과 제 1 투명층을 통해서 제 1 정보층상의 포커스까지 방사빔을 수렴하기 위해 설계된 대물 렌즈를 포함하는 광학 주사 장치에 있어서,
    상기 장치는 제 1 정보층상에 상기 방사빔의 최상의 포커스와 제 2 정보층상에 상기 방사빔의 평행한 축방향 포커스를 위치 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 결정 수단은 주사된 기록 캐리어로 반사된 방사빔 단면중 적어도 환형 외부 영역에 방사원으로부터의 최상의 포커스 에러 신호를 형성하고 상기 단면의 환형 외부 영역내의 중심 영역에 방사원으로부터의 평행한 축방향 포커스 에러 신호를 형성하기 위해 작동적으로 배열되어 있고,
    상기 위치 결정 수단은 제 1 형태의 기록 캐리어 주사할시에 최상의 포커스 에러 신호에 응답하고 제 2 형태의 기록 캐리어 주사시에 평행한 축방향 포커스 에러 신호에 응답하는 대물 렌즈를 위치시키기 위한 포커스 서보시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 결정 수단은 주사되는 기록 캐리어 형태를 나타내는 신호 형태를 발생시키기 위한 검출기와, 포커스 서보 시스템을 제어하기 위한 포커스 에러 신호를 신호 형태에 따라 선택하기 위한 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 결정 수단은 최상의 포커스 에러 검출 신호를 형성하기 위한 제 1 포커스 에러 검출 시스템과, 평행한 축방향 포커스 에러 신호를 형성하기 위한 제 2 포커스 에러 검출 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 포커스 에러 검출 시스템은 각각 제 1 및 제 2 방사 강도 검출 시스템을 포함하고, 상기 제 2 방사 강도 검출기는 제 1 방사 강도 검출기 주위에 링을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학주사 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 방사 강도 검출기는 제 1 쌍의 직각 분할선 사이에서 좌표로 배열된 네개의 보조 검출기를 포함하고, 제 2 방사 강도 검출기는 제 2 쌍의 직각 분할선 사이에서 좌표로 배열된 네개의 보조 검출기를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 쌍의 선은 서로 45 °의 각도를 갖고, 상기 장치는 또한 반사된 빔의 통로에 배열된 복잡한 비점 소자를 포함하고 제 1 비점 동력을 갖는 중심 영역과 제 2 비점 동력을 갖는 중심 영역을 에워싸는 환형 영역을 가지며, 상기 중심영역의 주 방향은 환형 영역의 주 방향에 대해 45 °의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 기록 캐리어로부터 반사된 방사빔을 제 1 및 제 2 검출빔으로 분할하기 위한 빔 분할 소자와, 제 1 검출빔의 통로에 배치된 제 1 방사 강도 검출 시스템 및 제 2 검출빔의 통로에 배치된 제 2 방사 강도 검출기를 포함하고, 상기 제 2 검출빔은 주로 중심 영역으로부터의 방사원을 포함하면 제 1 검출빔은 적어도 환형 외부 영역으로부터의 방사원을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 빔 분할 소자는 방사원으로부터 방사빔의 통로에서 반사된 빔을 결합하는 부가적인 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  9. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 결정 수단은 주사된 기록 캐리어로부터 도입되는 방사원의 반사된 빔에 방사원으로부터의 포커스 에러 신호를 형성하기 위한 방사 강도 검출기를 갖는 포커스 에러 검출 시스템을 포함하고, 상기 검출기의 방사 강도 표면은 최상의 포커스 에러 신호를 형성하기 위한 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 반사된 빔의 전체 단면으로부터의 방사선과 평행한 축방향 포커스 에러 신호를 형성하기 위한 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 상기 단면의 중심 영역으로부터의 방사선을 포착할 수 있도록 효과적인 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 영차 차수 빔과 회절된 더 높은 차수 빔을 형성하기 위해 반사된 빔에 배열된 빔 분할 소자와, 정보층에 저장된 정보 신호 재생 정보를 발생시키기 위해 영차 차수 빔의 통로에 배열된 검출 시스템을 포함하고, 상기 포커스 에러 신호를 형성하기 위한 방사 강도 검출기는 회절된 더 높은 차수 빔의 통로에 배열된 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  11. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 결정 수단은 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 반사된 빔 단면의 환형 외부 영역에서 방사선을 차단하기 위해 반사된 빔의 통로에 배열된 조절 가능한 차단 수단과, 주사된 기록 캐리어로 부터 도입되는 방사선의 반사된 빔에 방사선으로부터의 포커스 에러 신호를 형성하기 위한 방사 강도 검출기를 갖는 포커스 에러 검출 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 조절 가능한 차단 수단은 반사된 빔 단면의 중심 영역에서 방사선을 수용하기 위한 중심 영역과 상기 중심 영역을 에워싸는 환형 영역을 갖는 액정 소자를 포함하고, 상기 소자는 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 0 °의 각도에 걸쳐 그리고 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 90 °의 각도에 걸쳐서 액정 소자의 중심 영역을 통과하는 방사선의 극성 방향을 회전시키기 위해 작동적으로 연결되어 있으며, 상기 차단 소자는 또한 액정 소자와 포커스 에러 검출 방향사이에 배열된 극성을 포함하고, 이 극성은 상기 소자의 중심 영역으로부터 포커스 에러 검출 시스템까지 방사선을 전달하기 위해 배향된 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 조절 가능한 차단 수단은 반사된 빔 단면의 중심 영역에 방사선을 수용하기 위한 중심 영역과 환형 영역을 통과하는 방사선에 대해 90 °의 각도에 걸쳐 상기 소자의 중심 영역을 통과하는 방사선의 극성 방향을 회전시키기 위해 중심 영역을 에워싸는 환형 영역을 갖는 반 파형 소자를 포함하고, 상기 장치는 또한 상기 소자의 중심 영역을 통해한 방사선을 전달하기 위한 반 파형 소자와 방사 강도 검출기사이에 이동 가능하게 배열된 편광기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 기록 캐리어에서 반사된 방사빔으로부터 전기 정보 신호를 발생하기 위한 제 1 및 제 2 방사 강도 정보 검출기를 포함하고, 상기 제 1 정보 검출기는 반사된 빔의 전체 영역으로부터 방사선을 가로채며 상기 제 2 정보 검출기는 상기 단면의 중심 영역으로부터 주로 방사선을 가로채는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제 2 정보 검출기는 제 1 정보 검출기의 중심부를형성하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 주사된 기록 캐리어로부터 반사된 방사빔에서 정보 신호를 발생하기 위한 방사 강도 정보 검출기를 포함하고, 상기 정보 검출기의 방사 강도 표면은 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 주사된 기록 캐리어로부터 반사된 방사빔의 전체 단면으로부터의 방사선과 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 상기 단면의 중심 영역으로부터의 방사선을 포착할 수 있도록 효과적인 치수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 두께는 제 2 두께 보다 얇은 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 1 정보층은 상기 제 2 정보층보다 더 높은 정보 밀도를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 주사 장치.
  19. 제 1 두께의 제 1 정보층과 제 1 투명층을 갖는 제 1 형태의 기록 캐리어와 제 1 두께와 다른 제 2 두께의 제 2 정보층과 제 2 투명층을 갖는 제 2 형태의 기록 캐리어를 광학적으로 주사하기 위한 방법에 있어서,
    제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 제 1 투명층을 통하여 최상의 포커스까지 대물 렌즈에 의해 방사빔을 제 1 정보층상에 수렴시키는 단계와, 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 제 2 투명층을 통하여 평행한 축방향 포커스까지 대물 렌즈에 의해 방사빔을 제 2 정보층상에 수렴시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 기록 캐리어로부터 반사된 방사빔 단면중 적어도 환형 외부 영역에 방사선으로부터의 최상의 포커스 에러 신호를 형성하는 단계와, 제 2 기록 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 환형 외부 영역내의 중심 영역에 방사선으로부터의 평행한 축방향 포커스 에러를 형성하는 단계 및, 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 최상의 포커스 에러 신호에 따르고 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 평행한 축방향 포커스 에러에 따른 대물 렌즈의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 기록 캐리어로부터 반사된 방사빔의 전체 단면에서 방사선으로부터의 정보 신호를 발생시키기 위한 단계와, 제 2 형태의 기록 캐리어를 주사할 시에 상기 단면의 중심 영역에서 방사선으로부터의 정보 신호를 발생하기 위한 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 주사 방법.
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