KR20070050482A - 광학주사장치 - Google Patents

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KR20070050482A
KR20070050482A KR1020077006082A KR20077006082A KR20070050482A KR 20070050482 A KR20070050482 A KR 20070050482A KR 1020077006082 A KR1020077006082 A KR 1020077006082A KR 20077006082 A KR20077006082 A KR 20077006082A KR 20070050482 A KR20070050482 A KR 20070050482A
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misalignment
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KR1020077006082A
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코엔 에이. 페르슈렌
페리 제이프
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

기록매체(22)를 주사하는 광학주사장치로서, 이 기록매체는 외부면(24)을 갖고, 광학주사장치는, 방사빔을 발생하도록 구성된 방사원 시스템(2)과, 출사면(76)을 갖고, 상기 방사원 시스템과 상기 기록매체 사이에 배치되고, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 간격을 가로지르는 방사선의 감쇄 결합을 제공하는, 대물렌즈계(20)와, 기록매체와 상호작용 후 방사선을 검출하는 방사선 검출 장치를 구비한다. 이 방사선 검출장치는, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 틸트 오정렬을 나타내는 틸트 오차신호(α,β)를 발생하도록 구성된다. 이 방사선 검출장치는, 상기 출사면을 가로지르는 상기 감쇄 결합의 효율의 변동을 나타내는 방사선에서의 정보를 검출하여서 상기 틸트 오차신호를 발생하도록 구성된다.
광학주사장치, 기록매체, 틸트 오차신호, 감쇄 결합.

Description

광학주사장치{OPTICAL SCANNING DEVICE}
본 발명은 기록매체를 주사하는, 특히 방사선의 감쇄(evanescent) 결합을 사용하여 기록매체를 주사하는, 광학주사장치에 관한 것이다.
특별한 타입의 고밀도 광학주사장치에서는, 고체 침지렌즈(SIL)를 사용하여 방사빔을 기록매체의 정보층의 주사 스폿에 포커싱한다. SIL의 출사면과 기록매체의 입사면간의 간격의 특정 크기, 예를 들면 25nm는, 상기 SIL로부터 기록매체로 방사빔의 감쇄 결합을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 한편, 감쇄 결합은, 부분 내부 전반사(FTIR)이라고도 한다. 또한, 이러한 시스템은, 근시야계로서 공지되고, 그들의 이름은 종종 근시야라고 하는 SIL의 출사면에서의 감쇄파에 의해 형성된 근시야로부터 얻어진다. 예시적 광학주사장치는, 파장이 약 405nm인 방사빔을 방출하는 블루레이저인 방사원을 사용하여도 된다.
기록매체의 주사시에, SIL의 출사면과 기록매체의 외부면간의 감쇄 결합을 유지하여야 한다. 이러한 감쇄 결합의 효율은, 출사면과 외부면 사이의 간격의 거리 변경에 따라 변화한다. 원하는 간격 거리로부터 떨어져 증가하면, 상기 결합 효 율이 감소하게 되어, 그 주사 스폿의 품질도 감소하게 된다. 상기 주사기능이 기록매체로부터 데이터를 판독하는 것을 포함하는 경우, 예를 들면, 상기와 같은 효율의 감소에 의해, 오류가 데이터 신호에 포함될 가능성을 갖는 판독되는 데이터의 품질이 감소될 것이다.
콤팩트디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 블루레이 등의 비근시야계에서 공지된 것은, 대물렌즈계의 광축에 대한 기록매체의 틸트 오정렬이, 정보층에 기록할 때와 정보층으로부터 판독할 때 주사 스폿의 품질에 악영향을 줄 수 있다는 것이다.
틸트 오정렬의 변화는, 복수의 기록매체의 불균일성에 원인이 있을 수도 있다. 이것은, 시간에 대한 고온 등의 환경요인 또는, 기록매체의 저품질 제조공정으로 인한, 디스크의 휨의 원인일 수도 있다. 이와는 달리, 또는 추가로, 틸트 오정렬은, 주사장치 내에 기록매체를 불완전하게 고정하는 것이 원인이 될 수도 있다.
근시야 형태를 갖지 않는 광학주사장치에 대해, 기록매체의 틸트 오정렬을 측정하여 정정할 수 있는 시스템이 공지되어 있다. 일 종래의 시스템은, 틸트 검출기를 사용하여 기록매체의 틸트 오정렬을 검출하고 그 검출된 틸트 오정렬의 범위에 의거하여 상기 틸트 오정렬을 정정하는 것을 포함한다. 이와 다른 종래의 시스템은, 먼저 기록매체에 데이터를 기록하고 나서 판독할 때 최적화 루틴을 수행하는 것을 포함한다. 그래서, 판독 데이터의 품질은, 틸트 오정렬의 기능으로서 결정된다. 이에 따라 필요한 경우, 틸트 오정렬을 정정할 수 있다.
기록매체의 틸트 오정렬을 검출하는 종래의 틸트 검출기의 용도는, 관련된 매우 작은 허용오차로 인해 근시야계에서 충분한 레벨의 정확도를 제공하지 못하고, 또한 틸트 검출기에 대해 대물렌즈계의 고도의 정렬을 필요로 한다. 이와 같이 작은 허용오차의 초과에 의해, SIL과 기록매체간에 접촉하게 되어, SIL 및/또는 기록매체에 손상을 입힐 가능성이 있다.
근시야계에서의 틸트 오정렬을 측정 및 추정하는 공지된 시스템과 유사한 최적화 루틴의 용도는, 실용적이지 못하다.
(발명의 요약)
본 발명의 목적은, 광학주사장치와 기록매체간의 틸트 오정렬을 검출 및 정정 가능하게 함으로써 감쇄결합을 사용하여 기록매체를 정확하고 효율적으로 주사하는 광학주사장치를 제공하는데 있다.
본 발명에서는, 외부면을 갖는 기록매체를 주사하는 광학주사장치를 제공하고, 상기 광학주사장치는,
a) 방사선을 발생하도록 구성된 방사원 시스템과,
b) 출사면을 갖고, 상기 방사원 시스템과 상기 기록매체 사이에 배치되고, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 간격을 가로지르는 방사선의 감쇄 결합을 제공하는, 대물렌즈계와,
c) 기록매체와 상호작용 후 방사선을 검출하는 방사선 검출 장치를 구비하고, 상기 방사선 검출장치가 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 틸트 오정렬을 나타내는 틸트 오차신호를 발생하도록 구성되고,
상기 방사선 검출장치가 상기 출사면을 가로지르는 상기 감쇄 결합의 효율의 변동을 나타내는 방사선에서의 정보를 검출하여서 상기 틸트 오차신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
감쇄 결합을 사용하여 기록매체를 주사하는 근시야계에서는, 원하는 수준의 틸트 정렬의 편차가, 기록매체의 주사시에 기록 및/또는 판독되는 데이터의 품질 및 정확도에 해로운 영향을 준다. 감쇄 결합을 이용하는 근시야계는, 비교적 작은 기계적 허용오차의 마진을 갖고, 이 마진 외의 감쇄 결합의 효율은 저하한다. 이들 허용오차 마진을 초과하는 상기 원하는 수준의 틸트 정렬의 편차는, 상기의 효율 저하를 생기게 하고 그에 따른 데이터 품질 및 정확도에 해로운 영향을 줄 수 있다. 또한, 이러한 편차에 의해, SIL가 기록매체와 접촉되게 하여, 상기 시스템의 손상 및/또는 고장을 일으킬 가능성이 있다.
틸트 오정렬의 변동에 따라, 간격을 가로지르는 감쇄 결합의 효율은 출사면에서 변화한다. 따라서, 제 1 출사면 영역의 상기 간격에 걸친 감쇄 결합 효율은, 제 2 출사면 영역의 상기 간격에 걸친 감쇄 결합의 효율과 서로 달라도 된다. 그 출사면 영역에 걸친 효율의 변동을 나타낸 정보를 검출하여서, 틸트 오차신호를 발생하여도 된다.
본 발명의 실시예에서, 광학주사장치는, 틸트 오차신호에 따라 틸트 오정렬을 조정하도록 구성된 틸트 오정렬 제어 시스템을 구비한다.
상기 틸트 오차신호를 사용하여 틸트 오정렬을 정정할 수 있어서 전체 출사면 영역에 걸친 감쇄 결합의 효율을 향상시킬 수도 있다. 따라서, 기록매체는, 비 교적 고품질 및 높은 수준의 정확도로 주사될 수 있다. 아울러, 틸트 오정렬의 검출 및 정정은, 디스크에 어떠한 데이터의 기록도 포함하지 않는다. 그러므로, 틸트 오정렬 정정과정은, 비교적 신속하고, 기록매체의 데이터 용량의 사용을 반드시 필요로 하지 않는다.
본 발명의 실시예에서는, 제 1 틸트 축과 제 2 틸트 축 양쪽에 대한 틸트 오정렬을 검출하여 조정할 수도 있다. 이는, 제 3 출사면 영역과 제 4 출사면 영역의 간격에 걸친 감쇄 결합의 효율을 추가로 검출하는 것에 의해 이루어진다.
본 발명의 일부 실시예에서, 방사원 시스템에서 발생된 방사선은 방사빔이고, 상기 장치는 기록매체의 외부면 상에 방사빔이 포커싱되지 않도록 그 방사빔을 디포커싱하도록 구성되어서, 출사면에서의 스폿의 직경을 증가시킨다.
이들 실시예에서, 상기 장치는, 출사면에서의 방사빔의 단면 영역이 출사면의 전체 영역의 적어도 1/4를 덮도록 그 방사빔을 디포커싱하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 출사면에서의 방사빔의 스폿의 직경이 증가되어서, 그 방사빔의 단면 영역이 출사면의 전체 영역의 적어도 1/4를 덮는다. 이렇게 직경이 증가되어서 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 출사면 영역의 영역이 증가된다. 이에 따라, 출사면에 걸친 감쇄 결합의 효율에 관한 대량의 정보를 검출할 수 있고, 그에 따라서 틸트 오정렬의 조정을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 틸트 오정렬의 조정은 상기 장치 내에 기록매체를 설치한 후 기동 과정 동안 수행되어 정정된 틸트 오정렬을 행하고, 상기 정정된 틸 트 오정렬은, 기동 후 유지되고, 기록매체를 상기 기록매체를 가로지르는 서로 다른 포인트에서 주사하는 경우 사용된다.
기동 과정 동안 정정된 틸트 정렬을 행하고 기동 후 그 정정된 틸트 정렬을 유지함으로써, 기록매체는, 기동 과정 후 기록매체의 주사시 틸트 오정렬을 조정할 필요 없이 정확하게 주사된다.
상기와 다른 본 발명의 실시예에서, 틸트 오정렬의 조정은, 기록매체를 상기 장치 내에 설치한 후 수행되고, 이때의 틸트 오정렬은 상기 기록매체를 가로지르는 서로 다른 포인트에서 주사할 때 조정된다.
상기 기록매체를 가로지르는 서로 다른 포인트에서 틸트 오정렬을 조정함으로써, 기록매체가 디스크일 경우에 예를 들면 반경을 가로지르는 표면 틸트가 가변적인 기록매체를 정확하게 주사하는 것이 가능하다. 이러한 기록매체는, 불충분한 수준의 품질로 제조되어도 되거나, 예를 들면 환경상태로 인한 휨이 나타나서 저하될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 특징 및 이점은, 첨부하는 도면을 참조하는 예시로만 주어진 이하의 본 발명의 바람직한 실시예의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학주사장치를 개략적으로 나타내고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 틸트 오차신호를 검출하는 검출장치를 나타내고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원하는 틸트 정렬을 하는 대물렌즈계와 기록매체를 나타내고,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대물렌즈계의 출사면을 나타내고,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 틸트 축에 대한 틸트 오정렬을 한 대물렌즈계와 기록매체를 개략적으로 나타내고,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 방사빔 스폿의 정보를 검출하는 검출장치를 나타내고,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 틸트 축에 대한 서로 다른 틸트 오정렬을 한 대물렌즈계와 기록매체를 개략적으로 나타내고,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방사빔 스폿의 정보를 검출하는 검출장치를 나타내고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대물렌즈계와 기록매체를 개략적으로 나타내고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대물렌즈계와 기록매체를 개략적으로 나타내고,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 대물렌즈계와 기록매체를 개략적으로 나타낸다.
(발명의 상세한 설명)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 주사하는 광학주사장치를 개략 적으로 나타낸다.
광학주사장치는, 방사빔을 발생하도록 구성된 방사원 시스템을 구비한다. 본 실시예에서, 그 방사원 시스템은, 레이저(2)이고, 그 방사빔은 소정의 파장λ, 예를 들면 약 405nm인 레이저 빔(3)이다. 광학주사장치의 기동과정과 기록매체 주사과정 동안, 방사빔(3)은 (미도시된) 광학주사장치의 광축OA를 따라 지나가고 시준렌즈(4)에서 시준되고, 그것의 단면 강도 분포는 빔 성형기(6)에 의해 성형된다. 그 후, 그 방사빔(3)은, 비편광 빔 스플리터(8)를 통과하고 나서, 편광 빔 스플리터(10)를 통과하여, 제 1 포커스 조정 렌즈(12)와 제 2 포커스 조정 렌즈(14)에 의해 포커싱된다. 방사빔(3)의 포커싱은, 상기 제 1 포커스 조정 렌즈(12)를 포커스 조정 방향(15)으로 이동시켜서 이루어진다. 광학주사장치의 대물렌즈계(20)는, 방사빔(3)에 포커싱 파면을 일으키는 대물렌즈(16)를 구비한다. 이 대물렌즈계(20)는,지지 프레임(19)에 의해 대물렌즈(16)에 고정된 고체 침지렌즈(SIL)(18)를 더 구비한다. 그 지지 프레임(19)은, SIL(18)을 갖는 대물렌즈(16)의 정렬 및 분리 거리가 확실하게 유지되도록 한다. 대물렌즈계는, 평면인 출사면을 갖고 SIL(18)의 출사면이다.
광학주사장치에 의해 주사되는 기록매체(22)는, 광학주사장치 내에 마운팅 부재(23)에 설치된다. 이 마운팅 부재(23)는 주사시에 그 마운팅 부재(23)의 적소에 고정되고 정확하게 기록매체를 확실히 보유하도록 하는 (미도시된) 클램핑 장치를 구비한다. 이렇게 기록매체(22)가 적소에 고정되고 정확하게 보유됨에 따라, 상기 마운팅 부재(23)는 기록매체(22)의 데이터 트랙을 주사하는데 사용되는 방사 주 사 스폿과 관련지어 기록매체(22)를 회전시키는 본 실시예에서는 병진운동을 제공한다. 본 실시예에서, 트랙은 광축 OA에 수직한 방향으로 회전된다. 기록매체(22)의 외부면(24)은 SIL(18)의 출사면에 대향한다. 본 실시예에서, 기록매체(22)는, 실리콘으로 형성되고, 외부면(24)은, 방사빔이 기록매체(22)를 통해 입사되는 기록매체(22)의 정보층의 표면이다.
광학주사장치는 (미도시된) 광축을 갖고, 대물렌즈계(20)는 레이저(2)와 기록매체(22) 사이의 광축에 배치된다. 대물렌즈계(20)는, SIL(18)의 출사면과 기록매체(22)의 외부면(24)간의 간격에 걸친 방사빔(3)의 감쇄결합을 제공한다. SIL(18)의 출사면과 기록매체(22)의 외부면(24)간에 틸트 오정렬이 있다.
예를 들면, 기록매체에 기록될 수 있는 최대 정보밀도는, 정보층의 주사위치에 포커싱된 방사 스폿의 크기와 반비례한다. 최소 스폿 크기는, 2개의 광학 파라미터 즉, 방사빔의 파장 λ과, 대물렌즈계의 개구수(NA)의 비율에 의해 결정된다. SIL 등의 대물렌즈의 NA는, NA=n sin(θ)로서 정의되고, 이때 n은 방사빔이 포커싱되는 매체의 굴절률이고, θ는 그 매체에서의 방사선의 포커싱된 콘의 절반의 각도이다. 분명한 것은, 공기중 또는 평탄한 기록매체와 같은 평면의 평행한 판을 통해 포커싱하는 대물렌즈의 NA에 대한 상한치가 일반적으로 1이라는 것이다. 렌즈의 NA는, 방사빔이 높은 지수의 매체에 포커싱되어 렌즈와 피사체 사이의 공기-매체 경계에서 굴절 없이 피사체를 지나가는 경우 1을 초과할 수 있다. 이것은, 예를 들면 반구형의 SIL의 출사면의 중앙에 포커싱되어서 이루어지고, 이 때의 SIL은 피사체 에 근접하게 된다. 이러한 경우에, 유효 NA는 NAeff=nNA0이고 n은 반구형 렌즈의 굴절률이고, NA0는 포커싱 렌즈의 공기중의 NA이다. 상기 NA를 더욱 증가시킬 가능성은, 수퍼 반구형 SIL를 이용하고, 상기 수퍼 반구형 SIL은 그 방사빔을 광축을 향해 굴절시켜 상기 수퍼 반구면의 중심 아래에 포커싱한다. 이러한 경우에, 유효 NA는, NAeff=n2NA0이다. 1보다 큰 유효 NAeff는 SIL의 출사면으로부터 (근시야라고도 하는) 초단거리 내에 존재하여만 한다는 것이 중요하고, 여기서 감쇄파가 존재한다. 본 실시예에서, 상기 출사면은 그 방사선이 피사체에 충돌하기 전에 대물렌즈계의 최종 굴절면이다. 전형적으로, 상기 단거리는, 상기 방사빔의 파장의 1/10미만이다.
피사체가 광 기록매체이고 광 기록매체의 외부면이 그 단거리 내에 배치되는 경우, SIL로부터 기록매체로 감쇄결합에 의해 방사선이 전송된다. 이것이 의미하는 것은, 광 기록매체의 기록 또는 판독시에, SIL과 기록매체간의 거리, 또는 간격 크기가, 수십 나노미터, 예를 들면 블루레이저 방사원을 사용하여 대물렌즈계의 NA가 1.9이고 파장 λ이 약 405nm인 방사빔을 발생하는 시스템에 대해서 약 25nm보다 작아야 한다.
광학주사장치는, 기록매체(22)에 의한 반사가 후속하는 방사빔의 경로에 양쪽이 배치된 제 1 검출 경로와 제 2 검출 경로를 갖는다.
광학주사장치의 제 1 검출경로에는, 검출 방사빔을 제 1 편광 방사선 검출기(34)에 포커싱하기 위해 폴딩 미러(30)와 집광렌즈(32)가 배치되어 있다.
기록매체(22)에 의한 방사빔의 반사를 수반하는 반사된 방사선은 광축 OA를 따라 통과하고 대물렌즈계(20), 제 2 및 제 1 포커스 조정 렌즈(14,12)와 편광 빔 스플리터를 통과한 후 폴딩 미러(30)를 거쳐 제 1 검출 경로를 따라 가서, 집광렌즈(32)에 의해 제 1 편광 방사선 검출기(34)에 포커싱된다.
상기 제 1 검출경로와 서로 다른 광학주사장치의 제 2 검출 경로에는, 비편광 빔 스플리터 44, 검출용 방사빔을 제 2 편광 방사선 검출기(48)에 포커싱하는 집광 렌즈 46, 비편광 빔 스플리터 50, 검출용 방사빔을 제 3 편광 방사선 검출기에 포커싱하는 집광 렌즈 52, 본 실시예에서 소정량의 디포커스를 갖는 검출용 방사빔 스폿이 기록매체와 상호작용 후 방사빔으로부터 방사선을 검출하는 검출장치로 확실히 향하게 하는 푸시풀 검출기(54), 폴딩 미러(62) 및 집광 대물렌즈(64)가 정렬되어 있다. 본 실시예에서 방사선 검출장치는, 4분면 검출기(66)를 구비하고, SIL(18)의 출사면과 기록매체(22)의 외부면(24)간의 틸트 오정렬을 나타내는 틸트 오차신호를 발생하도록 구성된다. 틸트 오차신호는, 상기 반사된 방사빔의 강도의 출사면을 가로지르는 분포의 검출용 방사빔에 있는 정보의 검출에 의해 발생된다. 이러한 강도의 분포는, 출사면에 걸친 감쇄 결합의 효율 변동을 나타낸다. 상기 4분면 검출기(66)의 검출용 4분면 영역은, 상기 방사선 검출장치의 신호처리회로(67)에 개별적으로 전기적으로 연결된다. 이 신호처리회로(67)는, 틸트 오차신호에 따라 틸트 오정렬을 변화시키도록 구성된 틸트 오정렬 제어 시스템의 제어부(68)에 전기 접속된다. 틸트 오정렬 제어 시스템은, 본 실시예에서는 제어부(68)에 전기 접속된 (미도시된) 액추에이터인 (미도시된) 틸트 오정렬 변동 시스템을 더 구비한다. 제어부(68)는, 대물렌즈계(20)의 틸트를 조정하도록 구성된 액추에이터를 제어하도록 구성되어서, 틸트 오정렬을 변화시킨다. 기록매체(22)에 의한 방사빔의 반사를 수반하는 편광 빔 스플리터(10)에 도달한 반사된 방사선은, 비편광 빔 스플리터(8)를 거쳐 제 2 검출 경로에 전달된다. 반사된 방사선은, 비편광 빔 스플리터(44)를 거친 후 집광 렌즈(46)를 거쳐서 제 2 편광 방사선 검출기(48)에 전달되고 비편광 빔 스플리터(50)와 집광 렌즈(52)를 거쳐 푸시풀 검출기(54)에 전달된다. 4분면 검출기(66)에서 검출되는 반사된 방사선은, 아래에서 설명된다.
광학주사장치의 주사기능, 이를테면 데이터의 판독 또는 기록시에, 상기 광학주사장치는 2개의 편광 방사선 검출기를 사용한다. 제 2 편광 방사선 검출기(48)는, 기록매체(22)에 포커싱되고 정보층으로부터 판독된 정보를 갖는 방사빔에 평행하게 편광된 방사선의 검출에 사용된다. 제 1 편광 방사선 검출기(34)는 기록매체(22)에 포커싱된 방사빔의 편광방향에 수직하게 편광된 방사선을 검출한다.
상기 간격의 거리를 제어할 수 있도록, 적절한 오차신호를 필요로 한다. 소니(Sony)에서 상세히 설명하고 여기서 참조한 것처럼(T.Ishimoto et al., Proceedings of Optical Data Storage 2001 in Santa Fe), 양호한 간격신호(GS)는, 기록매체에 포커싱된 방사빔의 편광 상태에 수직한 편광 상태의 반사된 방사선으로부터 얻어진다. 방사빔의 방사선의 중요한 부분은, 출사면과 외부면에서의 반사 후 타원형으로 편광된다. 이것은, 편광자를 통해 상기 반사된 방사선을 관측하는 경우 공지된 말테쎄 교차를 생성한다. 상기 GS는 편광용 광학부품 및 단일 광 검출기를 사용하여 상기 말테쎄 교차의 모든 광을 통합하여서 생성된다. 상기 GS는, 제 1 검 출기(34)에 포커싱된 검출용 방사빔의, 예를 들면 DC 약 30kHz인 저주파 부분으로부터 얻어진다.
주사기능, 예를 들면 데이터 판독시에, 매우 짧은 고전력 레이저 펄스는, 레이저(2)에서 방출된다. 이들 펄스는, 동적으로 (평균) 레이저 전력을 변경하여, 출사면과 외부면(24) 사이의 간격의 크기에 대응한 GS에 있어서 또한, 간격 서보 시스템으로 인한, 광학주사장치의 간격에 있어서 대응하게 변경된다. 예를 들면, 레이저 전력이 갑자기 증가하는 경우, GS도 증가할 것이다. 그러나, 간격 서보 시스템은, 원하는 간격 사이즈에 다시 도달하도록 공극 사이즈를 감소시킨다. 동일한 효과는, 레이저 전력이 예를 들면 온도 드리프트로 인해 변경하는 경우 데이터 판독시에 일어난다.
푸시풀 검출기(54)는, 검출용 방사빔으로부터, 기록매체(22)의 정보층의 트랙 상의 방사빔 스폿의 반경방향 트랙킹 오차를 검출한다. 푸시풀 검출기(54)는, 기록매체(22)에 포커싱되는 방사빔의 편광 방향에 평행하게 편광된 방사선을 검출한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 4분면 검출기(66)는, 각각 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 검출용 4분면 영역 A, B, C, D를 갖도록 도시되어 있다. 틸트 오정렬 검출 과정동안, 상기 검출용 방사빔 스폿(70)은, 4분면 검출기(66)로 향한다. 상기 검출용 방사빔 스폿(70)은, 아래에 설명된 것처럼, 소정 레벨의 디포커스를 갖는다.
틸트 오정렬은, 광축 OA에 수직한 제 1 틸트 축(78)에 대한 틸트 오정렬을 포함한다. 이 틸트 오정렬은, 상기 광축 OA과 제 1 틸트 축(78)에 거의 수직한 제 2 틸트 축(80)에 대한 틸트 오정렬을 더 포함한다.
4분면 검출기(66)는, 제 2 및 제 4 검출용 4분면 영역 B, D로 이루어진 제 1 검출영역과, 제 1 및 제 3 4분면 영역 A,C로 이루어진 제 2 검출영역과, 제 1 및 제 2 4분면 영역 A,B로 이루어진 제 3 검출영역과, 제 3 및 제 4 4분면 영역 C,D로 이루어진 제 4 검출영역을 구비한다. 도 4 및 5를 참조하면, (도 4 및 도 5에 도시되고 기록매체(22)로부터 대물렌즈계(20)로 광축 OA를 따라가는 방향으로 본) 출사면(76)은, 제 1 틸트 축(78)의 반대측으로 서로 변위된 제 1 출사면 영역 E와 제 2 출사면 영역 F를 포함한다. 상기 출사면은, 제 2 틸트 축(80)의 반대측으로 서로 변위된 제 3 출사면 영역 G와 제 4 출사면 영역 H를 더 포함한다.
틸트 오정렬 검출 과정동안, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 검출 영역 A,B,C,D는, 각각 출사면(76)과 외부면(24)간의 감쇄 결합의 효율을 나타내는 검출용 방사빔 스폿(70)에서의 정보를 검출하도록 구성된다. 신호처리회로(67)는, 제 1 출사면 영역 E에 걸친 감쇄 결합의 효율을 나타내는 제 1 검출기 신호 α1을 발생하도록 구성된다. 마찬가지로, 신호처리회로(67)는, 제 2 출사면 영역 F에 걸친 감쇄 결합의 효율을 나타내는 제 2 검출기 신호 α2를 발생하고, 제 3 출사면 영역 G에 걸친 감쇄 결합의 효율을 나타내는 제 3 검출기 신호 β1을 발생하며, 제 4 출사면 영역 H에 걸친 감쇄 결합의 효율을 나타내는 제 4 검출기 신호 β2를 발생하도록 구성된다.
제 1 검출기 신호 α1은, 제 2의 4분면 영역에서 발생된 제 2의 4분면 영역 신호와 상기 제 4의 4분면 영역에서 발생된 제 4의 4분면 영역 신호의 합이다. 제 2 검출기 신호 α2는, 제 1의 4분면 영역에서 발생된 제 1의 4분면 영역 신호와 상기 제 3의 4분면 영역에서 발생된 제 3의 4분면 영역 신호의 합이다. 제 3 검출기 신호 β1은, 제 1의 4분면 영역에서 발생된 제 1의 4분면 영역 신호와 상기 제 2의 4분면 영역에서 발생된 제 2의 4분면 영역 신호의 합이다. 제 4 검출기 신호 β2는, 제 3의 4분면 영역에서 발생된 제 3의 4분면 영역 신호와 상기 제 4의 4분면 영역에서 발생된 제 4의 4분면 영역 신호의 합이다.
검출영역마다, 출사면 영역, 예를 들면 제 1 출사면 영역 E에 걸친 감쇄 결합의 효율은, 대응한 검출영역, 예를 들면 제 1 검출 영역으로 향하는 검출용 방사빔 스폿(70)의 방사선의 강도를 검출하여서 검출된다. 검출영역으로 향하는 비교적 고강도의 방사선은, 대응한 출사면 영역에 걸친 비교적 낮은 효율의 감쇄 결합을 나타낸다. 이와 비교하여, 검출영역으로 향하는 비교적 낮은 강도의 방사선은, 대응한 출사면 영역에 걸친 비교적 높은 효율의 감쇄 결합을 나타낸다.
신호처리회로(67)는, 식 1 및 2의 관계에 따라 제 1 틸트 오차신호 α를 발생하도록 구성된다.
Figure 112007021198765-PCT00001
Figure 112007021198765-PCT00002
추가로, 상기 신호처리회로(67)는, 식 3 및 4의 관계에 따라 제 2 틸트 오차신호 β를 발생하도록 구성된다.
Figure 112007021198765-PCT00003
Figure 112007021198765-PCT00004
제어부(68)는, 제 1 틸트 오차신호 α에 따라 제 1 틸트 축(78)에 대해서 틸트 오정렬을 변화시키고, 제 2 틸트 오차신호 β에 따라 제 2 틸트 축(80)에 대해서 틸트 오정렬을 변화시키도록 구성된다.
도 2에 도시된 것처럼, 검출용 방사빔 스폿(70)의 단면 영역은, 원하는 틸트 오정렬을 특징으로 하는 균일한 방사강도를 갖는다. 이에 따라서, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 검출기 신호 α1,α2,β1,β2는, 대략 같고, 그에 따라 상기 제 1 및 제 2 틸트 오차신호 α, β는, 제어부(68)가 틸트 오정렬을 변화시킬 필요가 없도록 한다.
도 3에 도시된 실시예에서의 대물렌즈계(20)의 SIL(18)은, 출사면(76)이 외 부면(24)에 대향하면서 원뿔형 수퍼 반구형상을 갖는다. 출사면(76)의 직경은, 약 40㎛이고, SIL의 NA는 1.9이다. 원하는 틸트 정렬은 도 2에 도시되고, 여기서, 출사면(76)이 실질적으로 외부면(24)에 평행하고, 상기 출사면(76)과 외부면(24) 양면이 광축 OA에 거의 수직한다.
도 3은, 광학주사장치의 주사 기능 동안, 예를 들면 데이터 기록 과정 동안, 주사용 방사빔의 광선(81)이 기록매체(22)의 정보층(24)에 스폿(82)으로 포커싱되도록 원하는 틸트 정렬을 하는 대물렌즈계(20)와 기록매체(22)를 나타낸다. 이것은, 외부면(24)과 출사면(76)간의 간격을 가로지르는 거리가 방사빔의 파장 λ의 약 1/10미만일 때 달성된다. 이것은, 출사면(76)의 전체 영역에 대한 간격에 걸친 효율적인 감쇄 결합을 확실히 이룬다. 데이터 기록의 예에서, 포커싱된 스폿에 의해, 정보층(24)에 데이터를 정확히 기록할 수 있을 것이다. 원하는 틸트 정렬이 존재하지 않는 경우, 기록매체(22)의 정보층(24) 상의 스폿(82)의 품질에 영향을 미친다.
도 6, 7, 8 및 도 9는, 상기 시스템이 원하는 틸트 정렬로부터 편차를 갖는 경우를 나타낸다. 이 경우에, 틸트 오정렬은 제 1 틸트 축(78)에 대한 것이다. 도 6 및 도 7은 제 1 틸트 축(78)에 대해 틸트 오정렬을 일방향으로 하는 경우를 나타낸다. 도 8 및 도 9는, 상기 제 1 틸트 축(78)에 대한 일방향에 대해 반대방향으로 틸트 오정렬을 하는 대조되는 경우를 나타낸다. 원하지 않는 틸트 오정렬에 의해, 상기 출사면(76)과 외부면(24)은 실질적으로 서로 평행하지 않고, 상기 외부면(24) 및/또는 출사면(76)은 광축 OA에 실질적으로 수직하지 않는다.
틸트 오정렬 정정 과정 동안, 광학주사장치는, 방사빔(3)이 기록매체(22) 내에 포커싱되지 않도록 방사빔(3)을 디포커스하도록 구성되어서, 출사면(76)에서의 방사빔(3)의 스폿의 직경을 증가시킨다. 디포커스가 방사빔(3)에서 일어나서, 출사면(76)의 방사빔(3)의 단면 영역이 출사면(76)의 전체 영역의 적어도 1/4, 바람직하게는 전체 영역의 적어도 1/2, 보다 바람직하게는 출사면(76)의 전체 영역의 거의 전부를 덮는다. 본 실시예에서, 출사면(76)에서의 디포커싱된 스폿의 직경은, 적어도 10㎛, 바람직하게는 약 20㎛이다. 디포커스는, 제 1 포커스 조정렌즈(12)를 포커스 조정방향(15)으로 적절하게 이동시켜서 일어나게 된다.
도 6 및 도 7을 참조하고 틸트 오정렬 검출 과정 동안에, 방사빔(3)의 광선(84)은 대물렌즈계(20)를 통과하여 기록매체(22)의 외부면(24)에 충돌한다. 도 4로부터 알 수 있듯이, 따라서 제 1 출사면 영역 E에 대응하게, 광축 OA의 좌측의 출사면(76)과 외부면(24)간의 간격은, 제 2 출사면 영역 F에 대응하게 광축 OA의 우측의 간격보다 비교적 작다. 본 실시예에서 기록매체(22)는, 외부면(24)의 평면에 있고 기록매체(24)의 중심점으로부터 바깥쪽으로 연장되는 반경 r을 갖는다. 그 중심점은, 제 1 틸트 축(78)과 제 2 틸트 축(80)간의 교차점과 일치한다. 그 간격은, 제 1 출사면 영역 E에서 반경 r을 따라서 중심점으로부터 바깥 방향으로의 크기가 보다 작다. 그 간격은, 제 2 출사면 영역 F에서 반경 r을 따라서 중심점으로부터의 바깥 방향으로의 크기가 보다 크다. 상기 외부면(24)을 충돌할 때, 그 광선(84)은, 외부면(24)에 의해 부분적으로 전송되어서 기록매체(22) 내에서 흡수 및 반사되고 외부면(24)에서 부분적으로 반사된다. 아울러, 그 광선(84)은, SIL(18)의 출사면(76)에서 전체적으로 내부적으로 반사된다.
반사 및 흡수된 광선(84)의 일부분은, 그 간격의 사이즈에 의존한다. 그 간격이 원하는 간격보다 큰 경우, 그 간격에 걸친 감쇄 결합의 효율은 비교적 낮고, 소수의 광선(84)은 그 간격을 거쳐 외부면(24)으로 전송된다. 이에 따라 광선(84)의 보다 큰 부분이 출사면(76)의 내측 표면에서 전체적으로 내부적으로 반사되게 된다. 외부면(24)에 도달하는 광선들(84) 중 일부는, 외부면(24)에서 반사되고, 일부는 외부면(24)에서 전송된다. 그 광선은, 기록매체(22) 및/또는 외부면(24)을 형성하는 재료에 의해, 또는 피트 및 양각 무늬 등의 입사층(24) 및/또는 정보층의 구조적인 특징과의 상호작용시에 광선의 유해한 간섭에 의해 흡수되어도 된다.
제 2 출사면 영역 F에 걸친 간격이 원하는 간격보다 큼에 따라서, 도 6에 도시된 것처럼, 제 1 출사면 영역 E에 걸친 간격은 원하는 것보다 작다. 이 경우에, 상기 감쇄 결합은 제 1 출사면 영역 E에서 비교적 높은 효율을 갖고, 상기 제 1 출사면 영역 E에서의 상기 광선(84)의 보다 큰 부분은 외부면(24)에 전송된다. 이 때문에, 상기 제 1 출사면 영역 E에서의 상기 광선(84)의 보다 큰 부분은, 외부면(24)과 기록매체(22) 내에서 흡수된다. 따라서, 보다 적은 광선(84)이 외부면(24)과 출사면(76)의 내측면에서 반사된다.
대물렌즈계(20)의 SIL(18)의 출사면(76)과 외부면(24)에 의한 광선(84)의 반사는, 대물렌즈계와 기록매체(3)간의 방사선의 감쇄 결합의 효율을 나타내는 대물렌즈계에서 반사된 방사선(3)에서의 정보를 도입한다. 상기 반사된 광선(86)은, 광축 OA를 따라서 제 2 및 제 1 포커스 조정렌즈(14,12), 편광 빔 스플리터(10), 비 편광 빔 스플리터(8)를 통과한 후, 비편광 빔 스플리터(44), 비편광 빔 스플리터(50), 또 다른 비편광 빔 스플리터(56), 폴딩 미러(62) 및 대물렌즈(64)를 거쳐 제 2 검출 경로를 따라 4분면 검출기(66)로 가는 검출용 방사빔을 구성한다.
도 7은 제 1 틸트 축(78)에 대해서 일방향으로 틸트 오정렬에 따라 4분면 검출기(66)로 향하는 검출용 방사빔 스폿(88)을 나타낸다. 출사면(76)의 내측면과 외부면(24)에 의해 반사되는 제 1 출사면 영역 E의 영역을 가로지르는 광선(84)의 낮은 부분에 해당하는 그 제 1 검출 영역(90)을 가로지르는 검출용 방사빔의 비교적 낮은 전체 강도를 검출한다. 출사면(76)의 내측면과 외부면(24)에 의해 반사되는 제 2 출사면 영역 F를 가로지르는 광선(84)의 비교적 높은 부분에 해당하는, 그 제 2 검출 영역(92)을 가로지르는 검출용 방사빔의 비교적 높은 전체 강도를 검출한다.
제 1 검출영역(90)을 가로지르는 비교적 낮은 전체 방사빔 강도를 검출함으로써, 비교적 낮은 크기를 갖는 제 1 검출기 신호 α1을 발생한다. 제 2 검출영역(92)을 가로지르는 비교적 높은 전체 방사빔 강도를 검출함으로써, 비교적 높은 크기를 갖는 제 2 검출기 신호 α2를 발생한다. 신호처리회로(67)는, 식 1과 2에 따라 제 1 틸트 오차신호 α를 발생한다. 제어부(68)는, 제 1 틸트 오차신호 α를 수신하여 액추에이터를 제어하여 도 6에 도시된 것처럼, 틸트 오정렬 정정 방향(94)으로 대물렌즈계(20)의 틸트를 변화시켜서, 이전에 설명된 것처럼, 원하는 틸트 오정렬을 이루고, 이때 출사면(76)과 외부면(24)은, 실질적으로 서로 평행하다. 대물 렌즈계(20)의 틸트 변동시에, 제 1 및 제 2 검출기 신호 α1,α2의 크기는, 제 1 검출기 영역(90)과 제 2 검출기 영역(92)에 의해 검출되는 방사선 강도가 변화함에 따라 변한다. 이 때문에, 제 1 틸트 오차신호 α는 변하고 제어부(68)는 이러한 변동을 감시한다. 제어부(68)가 제 1 틸트 오차신호 α가 원하는 틸트 오정렬의 특성을 갖는 제 1 틸트 오차신호 α와 적어도 대략 동일하다면, 제어부(68)는, 대물렌즈계(20)의 틸트의 액추에이터의 변동을 정지한다. 이러한 점에서, 제 1 틸트 축(80)에 대한 틸트 오정렬을 정정한다.
도 8을 참조하면, 틸트 오정렬은, 제 1 틸트 축(78)에 대해서 반대방향이다. 틸트 오정렬 검출 과정 동안, 방사빔(3)의 광선(84)은 대물렌즈계(20)를 통과하여 기록매체(22)의 외부면(24)에 충돌한다. 도 6으로부터 알 수 있듯이, 제 1 출사면 영역 E에 대응하는 광축 OA의 좌측의 출사면(76)과 외부면(24) 사이의 간격은, 제 2 출사면 영역 F에 대응하는 광축 OA의 우측에서의 간격보다 비교적 크다. 그 간격은, 제 1 출사면 영역 E를 가로질러서 중심점으로부터 반경 r을 따라서 바깥쪽 방향으로의 크기가 점점 더 크다. 그 간격은, 제 2 출사면 영역 F를 가로질러서 중심점으로부터 반경 r을 따라서 바깥쪽 방향으로의 크기가 점점 더 작다.
상기 제 2 출사면 영역 F를 가로지르는 간격이 원하는 간격보다 작아지면서, 제 1 출사면 영역 E를 가로지르는 간격은, 원하는 간격보다 커진다. 이러한 경우에, 상기 감쇄 결합은 제 2 출사면 영역 F에 걸쳐서 비교적 높은 효율을 갖고, 제 2 출사면 영역 F에 걸친 광선(84)의 보다 큰 부분은 외부면(24)에 전송된다. 이 때 문에, 그 제 2 출사면 영역 F에 걸친 광선(84)의 보다 큰 부분은, 외부면(24)에 의해 흡수되고 기록매체(22) 내에서 흡수된다. 따라서, 제 2 출사면 영역 F를 가로지르는 소수의 광선(84)은, 외부면(24)에서 반사되고, 출사면(76)의 내측면에서 반사된다.
도 9는 4분면 검출기(66)로 향하는 제 1 틸트 축(78)에 대해서 반대방향으로의 틸트 오정렬에 대해 서로 다른 반사된 광선(94)을 포함한 검출용 방사빔의 검출용 방사빔 스폿(95)을 나타낸다. 출사면(76)의 내측면과 외부면(24) 모두에서 반사되는 제 1 출사면 영역 E의 영역을 가로지르는 비교적 높은 부분의 광선(84)에 대응하는 제 1 검출영역(96)을 가로지르는 검출용 방사빔의 비교적 낮은 전체 강도를 검출한다. 출사면(76)의 내측면과 외부면(24) 모두에서 반사되는 제 2 출사면 영역 F의 영역을 가로지르는 비교적 낮은 부분의 광선(84)에 대응하는 제 2 검출영역(98)을 가로지르는 검출용 방사빔의 비교적 낮은 전체 강도를 검출한다.
제 1 검출영역(96)을 가로지르는 비교적 높은 전체 방사빔 강도를 검출함으로써, 비교적 높은 크기를 갖는 제 1 검출기 신호 α1을 발생한다. 제 2 검출영역(98)을 가로지르는 비교적 낮은 전체 방사빔 강도를 검출함으로써, 비교적 낮은 크기를 갖는 제 2 검출기 신호 α2를 발생한다. 신호처리회로(67)는, 식 1에 따라 제 1 틸트 오차신호 α를 발생한다. 제어부(68)는, 제 1 틸트 오차신호 α를 수신하고 액추에이터를 제어하여 도 6에 도시된 것처럼, 틸트 오정렬 정정 방향(100)으로 대물렌즈계(20)의 틸트를 변화시켜서, 원하는 틸트 오정렬을 이룬다. 이전에 설 명한 것처럼, 이것은, 제 1 틸트 오차신호 α가 원하는 틸트 오정렬의 특성을 갖는 제 1 틸트 오차신호α와 동일할 때를 식별할 때에 대물렌즈계(20)의 틸트의 액추에이터의 변동을 정지시키는 제어부(68)를 포함한다.
제 1 축(78)에 대한 틸트 오정렬을 검출 및 정정하는 것과 아울러, 또한, 틸트 오정렬 정정과정은, 이전에 설명된 것과 같은 틸트 오정렬 검출 및 정정과 유사한 방식으로 제 2 틸트 축(80)에 대한 틸트 오정렬을 검출 및 정정하는 것을 포함한다.
신호처리회로(67)는, 제 3 및 제 4 검출기 신호 β1 및 β2의 크기에 의존하는 식 3과 식 4에 따라 제 2 틸트 오차신호 β를 발생한다. 제 3 및 제 4 검출기 신호 β1 및 β2의 크기는, 각각 제 3 및 제 4 검출 영역으로 향하는 검출용 방사빔의 반사된 광선의 방사선의 강도에 의존한다. 이전에 설명된 것처럼, 그 검출영역으로 향하는 방사선의 강도는, 그 간격을 가로지르는 감쇄 결합의 효율에 의존한다. 액추에이터는, 제 2 틸트 오차신호 β가 원하는 틸트 오정렬의 특성을 갖는 제 2 틸트 오차신호 β와 같을 때까지 제 2 틸트 축(80)에 대한 틸트 오정렬 정정방향으로 대물렌즈계(20)의 틸트를 변화시킨다.
상기 틸트 오정렬 정정 과정 후에는, 광학주사장치는, 주사 기능, 예를 기록매체(22)에 데이터를 기록하거나 이 기록매체(22)로부터 데이터를 판독하는 기능을 수행한다. 이를 행하기 위해서, 방사빔(3)의 디포커스는, 포커스 조정방향(15)으로 제 1 포커스 조정 렌즈(12)를 이동시켜서 제거된다. 이것에 의해 확실한 것은, 방 사빔(3)이 기록매체의 정보층의 스폿에 포커싱된다는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 대물렌즈계는 서로 다른 SIL을 구비한다. 도 10, 11 및 12는, 각각 상기 또 다른 실시예에 따른 서로 다른 SIL을 갖는 대물렌즈계에 의해 기록매체의 외부면 상의 스폿에 포커싱되는 방사빔을 나타낸다. 이들 도면에 나타낸 특징과 구성요소는, 이전에 설명된 특징과 구성요소와 동일하다. 이들 특징 및 구성요소의 동일한 설명을 여기서도 적용하고 동일한 참조번호를 여기서는 도 10에서는 100만큼 증가시키고, 도 11에서는 200만큼 증가시키고, 도 12에서는 300만큼 증가시킨다.
도 10은, 대물렌즈계(120)가 비원뿔형 수퍼-반구형상을 갖는 SIL(102)을 구비하는 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 11은, 대물렌즈계(220)가, 출사면(276)이 SIL(104)의 돌출부인 메사 수퍼-반구형상을 갖는 SIL(104)를 구비하는 본 발명의 실시예를 나타낸다.
도 12는, 반구형상을 갖는 SIL(106)을 대물렌즈계(320)가 구비하는 본 발명의 실시예를 나타낸다.
상기 실시예는, 본 발명의 예시적 예로서 이해되어야 한다. 본 발명의 또 다른 실시예를 고안한다.
도 1 내지 도 8을 사용하여 설명된 것과 같은 본 발명의 상기 설명된 실시예에서는, 대물렌즈계의 틸트를 조정하여 원하는 틸트 정렬을 이룬다. 광축 OA에 대해 대물렌즈계의 틸트 변동의 최대 범위는, 약 0.07°내지 0.28°이고, 이 대물렌즈계는 그 범위 내에서 상기 틸트를 갖고, 상기 간격 크기는, 방사빔의 파장 λ의 약 1/10이다. 이러한 범위 내의 틸트 각도는, 약 0.5°의 광축 OA에 대해 대물렌즈계의 가능한 최대의 틸트 각도보다 낮다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 기록매체의 틸트를 조정하여서 틸트를 교대로 변화시킨다. 이는, 제 1 및 제 2 틸트 오차신호에 따라 기록매체를 보유하는 마운팅 부재의 틸트를 변화시켜서 이루어진다. 이 경우에, 액추에이터는, 이렇게 기록매체의 틸트를 변화시키도록 구성된다. 또 고안한 것은, 대물렌즈계의 틸트와 기록매체의 틸트를 동시에 조정하여 틸트 오정렬을 정정한다는 것이다.
상기 설명된 본 발명의 실시예에서, 틸트 오정렬의 변동을 포함하는 틸트 오정렬 정정과정은, 광학주사장치의 기동과정동안 수행된다. 틸트 오정렬 정정은, 반경 r의 기록매체가 이 주사장치 내에 설치된 후에 수행된다. 그 틸트 오정렬을 정정하면, 즉 출사면과 외부면이 원하는 수준의 틸트 정렬을 하면, 상기 정정된 틸트 정렬은, 주사 기능동안 기동과정 후 유지된다.
상기와 다르게 고안한 본 발명의 실시예에서, 틸트 오정렬은 광학주사장치 내에 기록매체를 설치한 경우 기록매체의 반경을 따라서 서로 다른 점에서 측정된다. 광학주사장치의 주사기능을 수행하기 전에, 먼저 틸트 오정렬을 정정하여 상기 반경의 제 1 포인트에서 원하는 수준의 틸트 정렬을 한다. 그 반경을 따라서의 주사 기능 동안, 틸트 오정렬은, 원하는 수준의 틸트 정렬이 그 반경을 따라서의 각 포인트에서 이루어지도록 그 반경을 따라서의 서로 다른 점의 각각에서 정정된다.
상기 설명된 본 발명의 실시예에서, 기록매체는 정보층을 갖고, 외부면은 이 정보층의 표면이다. 이와는 다르게 고안한 것은, 기록매체가 정보층과 커버층을 갖 는다는 것이다. 상기 커버층의 일 표면은 외부면인 반면에, 정보층은 그 커버층의 다른 표면에 배치된다. 이러한 또 다른 실시예에서, 광학주사장치는, 주사기능 동안에, 방사빔이 커버층을 통해 정보층의 스폿에 포커싱되도록 구성된다. 이러한 일 변경은, 광축을 따라서 SIL의 두께의 변화이다.
상기 설명된 본 발명의 실시예는, 4분면 검출기를 구비하는 것으로서 방사선 검출장치를 상세히 설명한다. 각 검출용 4분면 영역은 광다이오드이다. 이와는 다르게 고안한 것은, 상기 검출 장치가 카메라 검출기, 예를 들면 전하결합소자(CCD)와 동일한 검출기를 구비한 것이다.
본 발명의 상세한 실시예에서 설명된 것과 같은 기록매체는 실리콘으로 형성된다. 또 고안한 것은, 기록매체가 서로 다른 구조를 갖고, 예를 들면 판독전용형 디스크일 경우, 폴리카보네이트층 및 금속층으로 이루어진 복수의 층 또는 유전층의 적층체로 형성된다. 기록 가능형 디스크일 경우, 복수의 층은, 폴리카보네이트층과 변경가능한 위상을 갖는 재료로 형성된 층과, 또는 광자기 층 또는 염료층을 포함하도록 고안되어 있다. 기록매체는, 하나의 정보층, 예를 들면, 2개, 3개, 4개 이상보다 많이 포함하여도 된다.
상기 설명된 본 발명의 실시예는, 특정 파장의 방사빔을 상세히 설명한다. 고안된 것은, 방사빔이 서로 다른 특정 파장을 갖고, 광학주사장치와 기록매체가 이러한 서로 다른 특정 파장에서 작동하도록 적절하게 구성된다는 것이다. 상기 설명된 본 발명의 실시예에서의 기록매체는 광 기록매체이지만, 또 다른 실시예에서 고안된 것은, 광학주사장치가, 예를 들면 열보조 자기 기록(HAMR:heat assisted magnetic recording) 등의 하이브리드 기록을 이용한 디스크, 또는 컴퓨터 하드디스크 드라이브(HDD)의 디스크를 구비한 서로 다른 형태의 기록매체를 주사하도록 구성된다.
상기 설명된 본 발명의 실시예에서, 단일 방사빔은 틸트 오정렬 정정 과정과 주사기능 양쪽을 위해 사용된다. 이와는 다르게 고안된 것은, 서로 다른 방사원에서 발생된 서로 다른 방사빔이 틸트 오정렬 정정 과정 및 주사 기능 각각에 사용되어도 된다는 것이다. 서로 다른 방사원은, 상술한 실시예에 대해 서로 다른 형태의 기록매체를 주사하기 위한 방사선을 발생하는데 사용되어도 된다.
상기 설명된 본 발명의 실시예에서, 제 1 틸트 축은 광축에 수직하고, 제 2 틸트 축은 광축과 제 1 틸트 축 양축에 수직한다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 틸트 축은, 서로에 대해서 또한 광축 OA에 대해서 서로 다른 공간 배치를 갖도록 고안된다.
임의의 하나의 실시예와 관련지어 설명된 임의의 특징이 단독으로 사용되거나 설명된 다른 특징과 조합하여 사용되어도 되고, 또한 상기 실시예들 중 다른 실시예의 하나 이상의 특징과 조합하여 사용되어도 되거나, 상기 실시예들 중 임의의 다른 실시예의 임의의 조합이 사용되어도 된다. 또한, 상기 설명되지 않은 동등한 것과 변경은, 첨부하는 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 이용되어도 된다.

Claims (17)

  1. 외부면(24)을 갖는 기록매체(22)를 주사하되,
    a) 방사선을 발생하도록 구성된 방사원 시스템(2)과,
    b) 출사면(76)을 갖고, 상기 방사원 시스템과 상기 기록매체 사이에 배치되고, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 간격을 가로지르는 방사선의 감쇄 결합을 제공하는, 대물렌즈계(20)와,
    c) 기록매체와 상호작용 후 방사선을 검출하는 방사선 검출 장치를 구비한 광학주사장치에 있어서,
    상기 방사선 검출장치는, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 틸트 오정렬을 나타내는 틸트 오차신호(α,β)를 발생하도록 구성되고,
    상기 방사선 검출장치는, 상기 출사면을 가로지르는 상기 감쇄 결합의 효율의 변동을 나타내는 방사선에서의 정보를 검출하여서 상기 틸트 오차신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사선의 정보는, 상기 출사면을 가로지르는 강도 분포를 포함한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광학주사장치는 광축(OA)을 갖고, 상기 틸트 오정렬은 실질적으로 광축과 수직한 제 1 틸트 축(78)에 대한 틸트 오정렬을 포함하고,
    상기 방사선 검출장치는 제 1 검출영역(90)과 제 2 검출영역(92)을 구비하고, 상기 출사면은 제 1 출사면 영역(E)과 제 2 출사면 영역(F)을 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 출사면 영역은 상기 제 1 틸트 축의 반대측으로 서로 변위되고,
    상기 제 1 검출영역은, 상기 제 1 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 정보를 검출하여 제 1 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 제 1 검출기 신호(α1)를 발생하도록 구성되고,
    상기 제 2 검출영역은, 상기 제 2 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 정보를 검출하여 제 2 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 제 2 검출기 신호(α2)를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방사선 검출장치는, 다음의 관계식에 따라 제 1 틸트 오차신호(α)를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치:
    Figure 112007021198765-PCT00005
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 틸트 오정렬은, 광축과 제 1 틸트 축에 수직한 제 2 틸트 축(80)을 구비하고,
    상기 방사선 검출장치는, 제 3 검출영역(96)과 제 4 검출영역(98)을 구비하고, 상기 출사면은 제 3 출사면 영역(G)과 제 4 출사면 영역(H)으로 이루어지고, 상기 제 3 및 제 4 출사면 영역은 상기 제 2 틸트 축의 반대측으로 서로 변위되고,
    상기 제 3 검출영역은, 상기 제 3 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 정보를 검출하여 제 3 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 제 3 검출기 신호(β1)를 발생하도록 구성되고,
    상기 제 4 검출영역은, 상기 제 4 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 정보를 검출하여 제 4 출사면 영역을 가로지르는 감쇄 결합의 효율을 나타낸 제 4 검출기 신호(β2)를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방사선 검출 장치는, 다음식에 따라 제 2 틸트 오차신호 β를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치:
    Figure 112007021198765-PCT00006
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사선 검출장치는 4분면 검출기(66)를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사원 시스템에서 발생된 방사선은 방사빔이고, 상기 장치는 기록매체의 정보층 상에 방사빔이 포커싱되지 않도록 그 방사빔을 디포커싱하도록 구성되어서, 출사면에서의 스폿의 직경을 증가시키는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사원 시스템에서 발생된 방사선은 방사빔이고, 상기 장치는 출사면에 서의 방사빔의 단면 영역이 출사면의 전체 영역의 적어도 1/4를 덮도록 그 방사빔을 디포커싱하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학주사장치는, 틸트 오차신호에 따라 틸트 오정렬을 조정하도록 구성된 틸트 오정렬 제어 시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 틸트 오정렬 제어 시스템은, 대물렌즈계의 틸트를 조정하여서 상기 틸트 오정렬을 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 틸트 오정렬 제어 시스템은, 기록매체의 틸트를 조정하여서 상기 틸트 오정렬을 조정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 틸트 오정렬의 조정은, 상기 장치 내에 기록매체를 설치한 후 기동 과정 동안 수행되어 정정된 틸트 오정렬을 행하고, 상기 정정된 틸트 오정렬은, 기동 후 유지되고, 기록매체를 상기 기록매체를 가로지르는 서로 다른 포인트에서 주사하는 경우 사용되는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  14. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 틸트 오정렬의 조정은, 기록매체를 상기 장치 내에 설치한 후 수행되고, 이때의 틸트 오정렬은 상기 기록매체를 가로지르는 서로 다른 포인트에서 주사할 때 조정되는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    감쇄 결합의 효율을 나타낸 정보는, 대물렌즈계의 출사면에 의해 상기 방사선의 적어도 일부를 반사시에 방사선으로 발생되는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학주사장치는, 출사면과 외부면 사이의 간격이 출사면에 걸쳐서 소정 의 파장 이하의 약 1/10이도록 소정의 파장을 갖는 방사선으로 기록매체를 주사하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  17. 외부면(24)을 갖는 기록매체(22)를 광학주사장치를 사용하여 주사하는 방법으로서, 상기 광학주사장치는,
    a) 방사선을 발생하도록 구성된 방사원 시스템(2)과,
    b) 출사면(76)을 갖고, 상기 방사원 시스템과 상기 기록매체 사이에 배치되고, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 간격을 가로지르는 방사선의 감쇄 결합을 제공하는, 대물렌즈계(20)와,
    c) 기록매체와 상호작용 후 방사선을 검출하되, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면간의 틸트 오정렬을 나타내는 틸트 오차신호(α,β)를 발생하도록 구성된 방사선 검출장치와,
    d) 상기 대물렌즈계의 출사면과 상기 기록매체의 외부면간의 틸트 오정렬을 조정하도록 구성된 틸트 오정렬 제어 시스템을 구비하고,
    상기 방법은,
    - 방사원 시스템에서 발생된 상기 방사선으로 상기 기록매체를 조사하고, 상기 조사시에 방사선이 감쇄 결합에 의해 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면 간의 간격을 가로질러 지나가고,
    - 상기 방사선 검출 장치를 사용하여, 기록매체와 상호 작용 후 상기 방사선을 검출하고,
    - 상기 방사선 검출 장치를 사용하여, 상기 출사면을 가로질러서 감쇄 결합의 효율 변동을 나타낸 상기 검출된 방사선에서의 정보를 검출하여서 틸트 오차신호를 발생하고,
    - 상기 틸트 오정렬 제어 시스템을 사용하여, 대물렌즈계의 출사면과 기록매체의 외부면 간의 틸트 오정렬을 틸트 오차신호에 따라 조정하는 것을 포함한 것을 특징으로 하는 주사방법.
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