JP2008533518A - 光学走査装置 - Google Patents

Abstract

光学走査装置（１）は、放射線源（７）と、検出器（２３）と、ビームスプリッタ（９）とを含む。放射線源（７）は、光学記録担体（３）の情報層（２）を走査するために、第一光路（１９ａ）に沿って入射放射線ビーム（４，２０）を提供する。検出器（２３）は、光学記録担体から反射される放射線ビーム（２２）の少なくとも一部を検出する。ビームスプリッタ（９）は、第一光路に沿って放射線源から受ける入射放射線ビームを光学記録担体に向かって透過する。ビームスプリッタ（９）は、光学記録担体から受ける反射ビームを第二の異なる光路（１９ｂ）に沿って検出器にも透過する。光学走査装置は、ビームスプリッタと検出器との間の第二光路上に位置付けられるビーム偏向素子（３０；１３０；２３０；３３０；６３０；８３０；９３０）をさらに含む。ビーム偏向素子（３０；１３０；２３０；３３０；６３０；８３０；９３０）は、検出器上に入射する反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、反射放射線ビームの経路を制御可能に偏向するように配置される。

Description

本発明は、光学走査装置、並びに、そのような装置の動作及び製造の方法に関する。本発明の実施態様は、レーザ及び検出器の相互に対する不整列を補償するのに特に適している。

光ディスクを読み取るために使用される光学走査装置では、ディスクを走査するために使用される光がディスクの情報層の上に正しく集束されることが重要である。結果的に、光学走査装置は、通常、焦点誤差検出器を利用し、情報層上の光の集束を制御するために信号が使用される。

光学走査装置において使用される最も普通の焦点誤差検出方法は、ディスクから反射される光の形状又は光強度分布が光の焦点誤差に従って変化するという事実を利用する。典型的には、ディスクから反射される光（又は少なくともその一部）は、多区画光検出器によって受光され、焦点誤差検出信号として使用される検出器の各部分からの（受光強度を示す）出力信号中の不均衡を伴う。

例えば、焦点誤差検出の非点方法が日本国公報Ｂ−５４−４１８８３号に記載されている。ディスクから反射される光は、円柱レンズのような非点素子を通過されることによって非点収差が与えられる。次に、反射光は互いに垂直な２つの焦線内に集束され、結果として得られるビームプロファイルは、２つの焦線の間のほぼ中間の最小錯乱の位置（典型的には「最小錯乱円」と呼ばれる）で円形の状態である。

ディスクから反射される光を受光するために、四分円光検出器が最小錯乱円の位置に配置される。よって、走査されるディスク上に光が正しく集束されるとき、反射光によって４区画光検出器の検出表面に形成されるスポットの形状は、実質的に円形である。

ディスク上に入射する光が正しく集束されないならば、反射光によって形成されるスポットの形状は形を変え（例えば、それは楕円になり得る）、その形状（例えば、楕円の向き）はディスクを走査するために使用される光がディスクの上又は下に集束されるかに依存する。よって、四分円光検出器の４つの検出素子の各々に入射する光強度を測定することによって、ディスク上の光の集束を制御するために焦点誤差信号が実現され得る。例えば、光検出器の対角的に反対の検出器素子からの出力を合計することによって、第一及び第二の出力信号が実現され得る。次に、２つの出力信号の間の差が焦点誤差検出信号として取られる。

上記の技術は、反射ビームが（走査ディスクの焦点が合っているときも）四分円検出器上に芯出しされて配置される円形スポットを形成すること、即ち、円形スポットの４分の１が検出器の４つの素子の各々の上に入射することを想定している。ビーム着陸誤差は、検出器上に芯出しされて集束されることからのスポットのずれである。ビーム着陸誤差は、焦点誤差信号及びトラッキング誤差信号に直接的な影響を有し、ビーム着陸誤差が大き過ぎるならば、光学走査装置は不十分な性能を達成し得るか或いは完全に失敗さえし得るという結果を伴う。もしビーム着陸誤差が大き過ぎるならば、ディスク上での走査光の集束を変更するために使用されるサーボコントローラは、ディスク上の光の焦点又はディスクに沿う光のトラッキングを正しく制御し得ないことがあり得る。

典型的には、製造中、ビーム着陸誤差を最小限化するために、光学走査装置内の光学素子の位置は最適化される。しかしながら、光学素子の位置は、温度変化及び／又は装置の耐用年数中の素子の漸進的移動（素子のクリープ）の故に移動され、悪い装置性能を招き、究極的には、装置の動作における完全な故障を引き起こし得る。

ここに或いは他の場所で言及されるか否かに拘わらず、従来技術の１つ又はそれよりも多くの問題点に対処することが本発明の実施態様の目的である。

本発明の第一の特徴によれば、光学記録担体の情報層を走査するために、第一光路に沿って入射放射線ビームを提供するための放射線源と、光学記録担体から反射される放射線ビームの少なくとも一部を検出するための検出器と、第一光路に沿って放射線源から受光される入射放射線ビームを光学記録担体に向かって透過し、且つ、光学記録担体から受光される反射ビームを第二の異なる光路に沿って検出器に透過するためのビームスプリッタとを含む光学走査装置が提供され、光学走査装置は、ビームスプリッタと検出器との間の第二光路上に位置付けられ、且つ、検出器上に入射する反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、反射放射線ビームの経路を制御可能に偏向するよう配置されるビーム偏向素子をさらに含む。

そのようなビーム偏向素子を利用することによって、装置は、ビーム着陸誤差を最小限化するために、放射線の反射ビームが検出器上に正しく位置付けられることを保証する。よって、この素子は、装置が（老化又は温度に起因する）光学素子の位置の変動を補償することを可能にし、さもなければ、反射ビームは検出器上に横方向に不正に位置付けられる。そのような機能は、焦点誤差を決定するために検出器上で単一のスポットだけを利用する光学走査装置において特に有用であるが、誤差補正のために、検出器の異なる部分の上に集束される３つ又はそれよりも多くのスポットを使用する装置においても等しく利用され得る。もし装置が３つ又はそれよりも多くのスポットと共に使用されるならば、１つの装置はスポットをもたらすために使用される全てのビームを偏向するために使用され得るし、或いは、代替的に、異なるビーム偏向素子が各ビームのために利用され得る。

ビーム偏向素子は、屈折によって反射放射線ビームの経路を変更するように配置され得る。

ビーム偏向素子は、可変屈折率を有する材料を含み、材料の少なくとも一方の表面は、垂直にではないが、第二光路を横断して延在し得る。

可変屈折率を有する材料は、ネマチック液晶を含み得る。

ビーム偏向素子は、第一屈折率を有する第一流体と、界面に亘って第一流体から分離された第二の異なる屈折率を有する第二流体とを有する室を含み、界面は、第二光路を横断して延在し、界面の構造を変更するように配置される界面コントローラを含み得る。

前記界面コントローラは、界面の形状を変更するように配置され得る。

好ましくは、界面コントローラは、光路に対する前記界面の角度を変更するように配置され得る。

好ましくは、流体の一方は電気的に影響を受け易く（例えば、伝導的であり或いは極性を有する）、界面コントローラは、エレクトロウェッティング効果を利用する界面の構造を変更するように配置され得る。

好ましくは、前記界面は、実質的に平面的である。

前記界面は、検出器上の反射ビームを集束するために湾曲し得る。

光学走査装置は、検出器によって検出される信号に依存して、ビーム偏向素子によってもたらされる偏向を変更するように配置されるビーム偏向コントローラをさらに含み得る。

焦点誤差信号が非点収差法によって形成され、光学記録担体から反射される放射線ビームが検出器上に単一のスポットのみを形成し得る。

検出器は、少なくとも２つの検出器素子を含み得る。

好ましくは、検出器は四分円検出器であり、ビーム偏向素子は、横方向位置を検出器上に入射する反射放射線ビームの第一方向に調節するために、反射放射線ビームの経路を制御可能に偏向するように配置され、光学走査装置は、ビームスプリッタと検出器との間の第二光路上に位置付けられ、且つ、検出器上に入射する反射放射線ビームの横方向位置を第一方向に対して実質的に垂直な第二方向に調節するために、反射放射線ビームの経路を制御可能に偏向するよう配置されるさらなるビーム偏向素子を含む。

本発明の第二の特徴によれば、光学走査装置を動作する方法が提供され、前記装置は、光学記録担体の情報層を走査するために、第一光路に沿って入射放射線ビームを提供するための放射線源と、光学記録担体から反射される放射線ビームの少なくとも一部を検出するための検出器と、第一光路に沿って放射線源から受光される入射放射線ビームを光学記録担体に向かって透過し、且つ、光学記録担体から受光される反射ビームを第二の異なる光路に沿って検出器に透過するためのビームスプリッタと、ビームスプリッタと検出器との間の第二光路上に位置付けられ、且つ、検出器上に入射する反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、反射放射線ビームの経路を制御可能に偏向するよう配置されるビーム偏向素子とを含み、当該方法は、検出器上に入射する反射放射線ビームを所定の横方向位置にもたらすために、ビーム偏向素子によって反射放射線ビームの経路にもたらされる偏向を制御するステップを含む。

本発明の第三の特徴によれば、光学走査装置を製造する方法が提供され、当該方法は、光学記録担体の情報層を走査するために、第一光路に沿って入射放射線ビームをもたらすための放射線源を提供するステップと、光学記録担体から反射される放射線ビームの少なくとも一部を偏向するための検出器を提供するステップと、第一光路に沿って放射線源から受光される入射放射線ビームを光学記録担体に向かって透過し、且つ、光学記録担体から受光される反射ビームを第二の異なる光路に沿って検出器に透過するためのビームスプリッタを提供するステップと、ビームスプリッタと検出器との間の第二光路上に位置付けられ、且つ、検出器上に入射する反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、反射放射線ビームの経路を制御可能に偏向するよう配置されるビーム偏向素子を提供するステップとを含む。

添付の図面を参照して、ほんの一例として、本発明の実施態様を今や記載する。

本発明者は、ビーム着陸誤差のクリープ及び温度依存の問題点が、光学走査装置内にビーム偏向素子を組み込むことによって軽減され得ることを悟った。ビーム偏向素子は、制御可能に可変な方法で、素子上に入射する放射線の経路を変更するよう作用する。ビーム偏向素子は、放射線ビームの経路を所定範囲に亘って制御可能に変更するよう配置される。ビーム偏向素子は、検出器の表面上に反射される放射線ビームによって形成されるスポットの位置を制御するよう走査装置内に位置付けられる。具体的には、ビーム検出器素子は、スポットが所定の好適な位置（例えば、検出器に対して中心）にあることを保証するために、所定範囲に亘って検出器上に反射ビームによって形成されるスポットの横方向位置を変更するよう配置される。

ビーム偏向素子を含む光学走査装置が今やより詳細に記載され、次に、引き続き、好適実施態様のビーム偏向素子のさらなる詳細が記載される。

図１は、第一放射線ビーム４を用いて第一光学式記録担体３の第一情報層２を走査するための装置１を示しており、装置は対物レンズ系８を含む。

光学式記録担体３は、透明層５を含み、その一方の側に情報層２が配置されている。透明層５から離れて面する情報層２の側は、保護層６によって環境的影響から保護されている。装置に面する透明層の側は、入射面と呼ばれる。透明層５は、情報層２のための機械的支持をもたらすことによって光学情報担体３のための基板として作用している。代替的に、透明層５は、情報層を保護するという唯一の機能を有し得るのに対し、機械的支持は、情報層２の他の側の上の層、例えば、保護層６によって、或いは、最上部の情報層に接続される追加的な情報層及び透明層によって提供される。情報層は、図１に示されるようなこの実施態様においては、透明層５の厚さに対応する第一情報層深さ２７を有することが分かる。情報層２は、担体３の表面である。

情報は、図面には表示されない実質的に平行な、同心的、又は、螺旋状のトラック内に配置される光学的に検出可能な印の形態で、記録担体の情報層２上に記憶される。トラックは、集束放射線ビームのスポットによって追跡され得る。印は、如何なる光学的に読み取り可能な形態、例えば、ピット、反射係数を備える地域、周囲と異なる磁化の方向、又は、これらの形態の組み合わせでもあり得る。光学記録担体３がディスクの形状を有する場合。

図１に示されるように、光学走査装置１は、放射線源７と、コリメータレンズ１８と、ビームスプリッタ９と、光軸１９ａを有する対物レンズ系８と、検出系１０とを含む。さらに、光学走査装置１は、サーボ回路１１と、焦点アクチュエータ１２と、ラジアルアクチュエータ１３と、誤差補正のための情報処理装置１４とを含む。

この具体的な実施態様において、放射線源７は、第一放射線ビーム４、第二放射線ビーム４’、及び、第三放射線ビーム４”を連続的に或いは同時に供給するために配置されている。例えば、放射線源７は、放射線ビーム４，４’，４”を連続的に供給するための回転可能な半導体レーザ、或いは、これらの放射線ビームを同時に供給するための３つの半導体レーザを含み得る。

放射線ビーム４は、波長λ_１及び偏光ｐ_１を有し、放射線ビーム４’は、波長λ_２及び偏光ｐ_２を有し、放射線ビーム４”は、波長λ_３及び偏光ｐ_３を有する。波長λ_１、λ_２、及び、λ_３は全て異なる。好ましくは、如何なる２つの波長の間の差は、２０ｎｍ以上であり、より好ましくは、５０ｎｍである。偏光ｐ_１、ｐ_２、及び、ｐ_３の２以上は互いに異なり得る。

コリメータレンズ１８は、放射線ビーム４を実質的に平行なビーム２０に変換するために光軸１９ａ上に配置されている。同様に、それは放射線ビーム４’及び４”を２つのそれぞれ実質的に平行なビーム２０’及び２０”に変換する（図１に図示されていない）。

ビームスプリッタ９は、放射線ビームを対物レンズ系８に向けて透過するために配置されている。好ましくは、ビームスプリッタ９は、光軸に対して角度α、より好ましくは、α＝４５°で傾斜される平面的な平行板で形成されている。この具体的な実施態様において、対物レンズ系８の光軸１９ａは、放射線源７の光軸と共通である。

対物レンズ系８は、情報層２の位置に第一走査スポット１６を形成するよう、平行化された放射線ビーム２０を第一集束放射線ビーム１４に変換するために配置されている。

走査中、記録担体３はスピンドル（図１には示されていない）上で回転し、次に、情報層２は透明層５を通じて走査される。集束放射線ビーム１５は情報層２上に反射し、それによって、反射ビーム２１を形成し、それは前進集束ビーム１５の光路上に戻る。対物レンズ系８は、反射放射線ビーム２１を反射平行放射線ビーム２２に変換する。ビームスプリッタ９は、反射放射線２２の少なくとも一部を検出系１０に向かって透過することによって、前進放射線ビーム２０を反射放射線ビーム２２から分離する。図示される具体的な実施態様において、ビームスプリッタ９は偏光ビームスプリッタである。４分の１波長板９’が、光軸１９に沿ってビームスプリッタ９と対物レンズ系８との間に位置付けられている。４分の１波長板９’と偏光ビームスプリッタ９との組み合わせは、反射放射線ビーム２２の大部分が検出系光軸１９ｂに沿って検出系１０に向かって透過されることを保証する。

検出系１０は、収束レンズ２５と、四分円検出器２３とを含み、それらは反射放射線ビーム２２の前記部分を捕捉するために配置されている。光軸１９ｂは検出器２３の中心を通過している。検出系は、少なくとも１つのビーム偏向素子３０をさらに含む。ビーム偏向素子は、ビーム分割器９と検出器２３との間に位置付けられている。ビーム偏向器素子によって（反射ビーム２２に）もたらされる偏向は可変である。光軸１９ｂに対する反射ビームの角度は、検出器２３上に形成されるスポットの横方向位置を変更するために、ビーム偏向器素子によって変更される。この実施態様において、検出器２３は四分円検出器である、即ち、それは４つの検出器素子に分割されている。各検出器素子は、素子に入射する光の強度を検出するよう配置されている。反射ビームが四分円検出器２３上で芯出しされて位置付けられることを保証するために、偏向は典型的には変更される。

図２Ａ及び２Ｂは、検出器素子２３の平面図を示している。検出器素子２３は４つの別個のセグメント又は素子に分割され、各々は出力Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４をそれぞれもたらす。検出器２３の表面は、典型的には、平面的である。この実施態様において、表面はＸＹ平面内に延在している。実線の円形線は、走査ビームが光学記録担体上に正しく集束されるときに、反射ビームによって形成される円形スポットを例証している。

図２Ａにおいて、スポットは、スポットの４分の１が検出器の各四分円内に整列された状態で、検出器２３上に正しく芯出しされて配置されている。図２Ｂには、スポットはＸ方向に横方向に変位され、スポットの好適位置が円形破線によって表示されていることが見られる。

もし反射ビーム２２によって形成されるスポットが（図２Ｂに示されるように）所望位置から変位するならば、反射ビームは、集合ビームのスポットが四分円検出器２３上に正しく芯出しされて位置付けられるよう、ビーム偏向素子によって偏向される。このように、ビーム偏向素子によってもたらされる偏向は、反射ビームスポットが検出器上に正しく配置されるのを保証するために制御される。所望の中心位置からのスポットの望ましくない横方向変位は、気候（温度及び湿度）のような環境条件、及び、輸送（衝撃／振動／バンプ）、並びに、装置が反らされることに起因する光学走査装置内での素子の変形、シフト、又は、傾斜を含む、幾つかの要因によって引き起こされ得る。

着陸誤差（ＢＬ）は、以下のように定められ得る。

Ｐ_１及びＰ_２が２つの直交方向におけるビーム着陸誤差の成分である場合。例えば、Ｐ_１及びＰ_２は、以下のように定められ得る。

反射ビームによって形成されるスポットが円形である、即ち、走査される光学記録担体ビームの焦点が正しく合っていると想定するなばら、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が検出器２３の各検出器素子上に入射する光の強度を表示するそれぞれの信号である場合。図２Ａ及び２Ｂ及び上記の等式を比べると、スポットが図２Ａに示される位置にあるとき、即ち、検出器に対して芯出しされて位置付けられるとき、ビーム着陸誤差はゼロであることが理解されよう。

ビーム偏向素子によってもたらされる偏向の量は、ジッタを利用することによって制御され得る。換言すれば、ビーム偏向整列によってもたらされる偏向の量は、偏向の現在レベルの上及び下に少量だけ変更され、これがビーム着陸誤差に対して有する効果は、ビーム着陸誤差を減少するために偏向がどのように変更される必要があるかを決定するために利用される。そのような制御機構は、４−四分円検出器との使用に特に適している。

代替的に、ビーム偏向素子によってもたらされる偏向の量は、ビーム着陸誤差をフィードバックとして使用することによって制御され得る。ビーム着陸誤差信号を決定する１つの既知の方法は、３−スポット−プッシュプル方法を採用することである。この方法は３つの検出器素子、即ち、２つの追加的な２−セグメント検出器素子を伴う、４−四分円検出器素子を利用する。中心スポットが４−四分円検出器素子上に形成され、衛星スポットが２−セグメント検出器素子のそれぞれの上に形成される。ディスクを走査するビームが正しく集束されるや否や、ビーム着陸誤差はビーム偏向素子によってもたらされる偏向を制御するために使用される。たとえ走査ビームが光学記録担体上に完全に集束されないとしても（即ち、検出器上のビームスポットが僅かに楕円形であるとしても）、これはビーム着陸誤差に対して比較的小さな影響を有する。ビーム着陸地域は４四分円検出器の隣接する横方向四分円の間の不均衡であるのに対し、焦点誤差信号は４四分円検出器の対角的な素子間の差から導出される。

もし１つのスポット（４四分円検出器上に集束される単一のビーム）だけが誤差検出のために利用され、且つ、微分位相検出法がトラッキング誤差信号を発生するために使用されるならば、ビーム偏向素子を制御するために、ビーム着陸誤差信号が再び利用され得る。

検出器は、反射ビームの前記部分を１つ又はそれよりも多くの電気信号に変換するために配置されている。

信号の１つは情報信号であり、その値は情報層２上で走査される情報を表わしている。情報信号は、誤差補正のために、情報処理装置１４によって処理される。

検出系１０からの他の信号は、焦点誤差信号及びラジアルトラッキング誤差信号である。焦点誤差信号は、走査スポット１６と情報層２の位置との間のＺ軸に沿う高さの軸方向の差を表している。好ましくは、この信号は、とりわけ、Ｇ．Ｂｏｕｗｈｉｓ， Ｊ． Ｂｒａａｔ， Ａ． Ｈｕｉｊｉｓｅｒ ｅｔ ａｌ．による“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ”，ｐｐ．７５−８０ （Ａｄａｍ Ｈｉｌｇｅｒ １９８５，ＩＳＢＮ ０−８５２７４−７８５−３）という書籍から既知である「非点収差法」によって形成される。ラジアルトラッキング誤差信号は、走査スポット１６と走査スポット１６によって追跡されるべき情報層２内のトラックの中心との間の情報層２のＸＹ平面内の距離を表している。この信号は、Ｇ．Ｂｏｕｗｈｕｉｓによる前記書籍，ｐｐ．７０−７３からも既知の「ラジアルプッシュプル法」から形成され得る。

サーボ回路１１は、焦点誤差信号及びラジアルトラッキング誤差信号に応答して、焦点アクチュエータ１２及びラジアルアクチュエータ１３をそれぞれ制御するためのサーボ信号をもたらすために配置されている。焦点アクチュエータ１２は、Ｚ軸に沿う対物レンズ８の位置を制御し、それによって、走査スポットの位置が情報層２の平面と実質的に一致するよう、走査スポット１６の位置を制御する。ラジアルアクチュエータ１３は、対物レンズ８の位置を変更することによって、走査スポットが情報層２内で追跡されるべきトラックの中心線と実質的に一致するよう、走査スポット１６の径方向位置を制御する。

対物レンズ８は、走査スポット１６を形成するよう、平行化される放射線ビーム２０を第一開口数ＮＡ_１を有する集束放射線ビーム１５に変換するために配置されている。換言すれば、光学走査装置１は、波長λ_１、偏光ｐ_１、及び、開口数ＮＡ_１を有する放射線ビーム１５を用いて第一情報層２を走査し得る。

さらに、図示されないが、この実施態様における光学走査装置は、放射線ビーム４’を用いて第二光学記録担体３’の第二情報層２’も走査し得るし、放射線ビーム４”を用いて第三光学記録担体３”の第三情報層２”も走査し得る。よって、対物レンズ系８は、情報層２’の位置に第二走査スポット１６’を形成するよう、平行化される放射線ビーム２０’を第二開口数ＮＡ_２を有する第二集束放射線ビーム１５’に変換する。対物レンズ８は、情報層２”の位置に第三走査スポット１６”を形成するよう、平行化される放射線ビーム２０”を第三開口数ＮＡ_３を有する第三集束放射線ビーム１５”に変換する。

走査スポット１６，１６’，１６”の如何なる１つ又はそれよりも多くは、誤差信号をもたらす使用のための２つの追加的なスポットを用いて形成され得る。これらの関連付けられた追加的なスポットは、光学ビーム２０の経路中に適切な回折素子を提供することによって形成され得る。

光学記録担体３と同様に、光学記録担体３’は第二透明層５’を含み、その一方の側には、情報層２’が第二情報層深さ２７’を備えて配置され、光学記録担体３”は第三透明層５を含み、その一方の側には、情報層２”が第三情報層深さ２７”を備えて配置されている。

この実施態様によれば、光学記録担体３，３’，３”は、ほんの一例として、「ブルーレイディスク」フォーマットディスク、「レッドＤＶＤ」フォーマットディスク、及び、ＣＤフォーマットディスクである。よって、波長λ_１は、３６５〜４４５ｎｍの範囲内から成り、好ましくは、４０５ｎｍである。開口数ＮＡ_１は、読取りモード及び書込みモードの両方において約０．８５と等しい。波長λ_２は、６２０〜７００ｎｍの範囲内から成り、好ましくは、６５０ｎｍである。開口数ＮＡ_２は、読取りモードにおいて０．６と等しく、書込みモードにおいて０．６より上、好ましくは、０．６５である。波長λ_３は、７４０〜８２０ｎｍの範囲内から成り、好ましくは、約７８５ｎｍである。開口数ＮＡ_３は、０．５より下であり、好ましくは、０．４５である。

ビーム偏向器素子は、様々な方法で実施され得る。

好ましくは、ビーム偏向器素子は、入射偏向ビームの所定の連続的な範囲の偏向をもたらすよう配置される。これは検出器に入射する放射線ビームの位置が連続的な所定範囲に亘って調節されることを可能にする。

特定の実施態様において、ビーム偏向器は、ビームを一次元に偏向するようにのみ配置される。例えば、素子は、図２Ａ及び２Ｂに示されるような意味で、表面上のスポットの横方向位置をＸ方向に変更するために光ビームを偏向するよう配置され得るだけである。そのような場合には、好ましくは、光学走査装置は、第一ビーム偏向器素子によってもたらされるビーム偏向に対して直交する方向にビーム偏向をもたらすよう方向付けられた第二ビーム偏向器素子を含む。ビーム偏向器素子は、通常、検出系の光軸１９ｂに沿って順次的に配置される。例えば、もし第一ビーム偏向器素子が、スポットの横方向位置をＸ方向に偏向するよう配置されるならば、第二ビーム偏向器素子は、好ましくは、（図２Ａ及び２Ｂに示されるように、検出器がＸＹ平面内に位置すると想定すれば）スポットの横方向位置をＹ方向に偏向するよう配置される。

適切なビーム偏向器素子は、例えば、ＷＯ２００４／０５１３２３号として公開された国際出願番号第ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００５３２５号「可変流体メニスカス構造を形成するための装置」に記載されている。そのような装置は、界面（メニスカス）によって分離された２つの異なる流体（Ａ，Ｂ）を保持する流体室を含む。メニスカスの縁部は、流体室の側壁によって制限されている。２つの流体は混和せず、異なる屈折率を有する。流体の一方は非伝導性の非極性流体（例えば、シリコン油又はアルカン）であり、他方は電気的な影響を受け易い流体（即ち、それは電界に反応する）、例えば、塩水溶液のような導電性の極性流体である。流体の一方又は両方は液体であり得るし、ガス、又は、流れの影響を受ける如何なる材料、例えば、液晶でもあり得る。好ましくは、２つの流体は、実質的に等しい密度を有するので、ビーム偏向素子を形成する装置は、向きと無関係に、即ち、２つの流体の間の重力の影響に依存せずに機能する。これは第一流体成分及び第二流体成分の適切な選択によって達成され得る。

室の壁に隣接して位置付けられる電極は、室側壁とのメニスカスの縁部の接触角を制御するために使用される。電極は、例えば、パリレンから成る電気的に絶縁された層で塗布される。室は、典型的には、円筒形であり、光学素子の光軸に沿って延在している。異なるビーム偏向素子の様々な実施態様が、図３、４、及び、５に例証されている。各場合において、円筒形室の断面は、（図６Ａに示されるような）円形又は（図６Ｂに示されるような）正方形を含む所望の形状から成り得る。

図６Ａ及び６Ｂは、光軸１９ｂに対して垂直に取られた室の２つの代替的な断面を例証している。図６Ａにおいて、室は、円形の内部側壁６０を有する。複数のセグメント電極が、ビーム偏向素子の光軸１９ｂについて配置されている。側壁セグメント電極６２は、印６２ａ，６２ａ’及び６２ｂ，６２ｂ’等で例証されるように、対にグループ分けされている。対の各部材は、光軸１９ｂの反対側の上の他方と平行に位置している。可変電圧パターンをセグメント電極２に印可するために、電圧制御回路（図示せず）が電極構造に接続されている。

図６Ｂは、正方形を定める側壁を有する室の代替的な断面を示している。軸方向に離間された組のエレクトロウェッティング側壁電極６５，６７及び６６，６８が、室の全周について離間されている。４つの矩形セグメント電極６５，６６，６７，６８が、ビーム偏向素子の光軸１９ｂについて離間されている。反対のセグメント電極６５，６７が対として配置され、電極６６，６８が対として配置されている。電極の各対の長手の縁部は平行である。

典型的には、さらなる端部電極が、室内に収容された伝導性流体と電気的に接触する。電圧が端部電極及び個々の側壁電極の各々に亘って印可される。端部電極及び任意の側壁電極に亘って印可される電極は、隣接する側壁の表面接触角、即ち、メニスカスが側壁の隣接する部分と接触する角度を定めるよう作用する。好ましくは、対の電極に印可される電圧は、対の電極に提供される接触角が１８０°と等しいように配置される。例えば、もし端部電極と電極６２ａとの間に印可される電圧が、６０°の隣接する側壁位置での接触角をもたらすように選択されるならば、端部電極と隣接する側壁電極６２ａ’との間に印可される電圧は、その電極に隣接する１２０°の接触角をもたらすようである。各電極に印可される電圧は、好ましくは、メニスカスの接触角の制御によって、概ね平坦な（即ち、平面的な）メニスカスをもたらすように選択される。

図３は、屈折性光偏向に適した、即ち、本発明の実施態様に従ったビーム偏向器素子としての使用に適した流体メニスカス構造の側断面図を示している。側壁セグメント電極１４１，１４３が、流体Ａ，Ｂを収容する室の内部側壁表面と平行に、室に沿って長手に延在している。メニスカス８０が、２つの流体Ａ，Ｂとの間の界面を定める。絶縁層１１０が２つの流体が電極との接触から分離している。

この具体的な実施態様において、第二流体Ｂは伝導性の極性流体である。電極１１２が第二流体Ｂと電気的に接触している。図示の具体的な実施態様において、電極１１２は、室の１つの端部を亘って連続的に延在している。そのような場合には、電極は透明であり、例えば、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）から形成される。室は透明な端壁１０４，１０６も有する。

電圧Ｖ_４が端壁電極１１２及び側壁電極１１４に亘って印可され、液体Ａと流体接触層１１０との間の流体接触角θ_４（例えば、６０°）をもたらす。流体接触角は、隣接する側壁と共にメニスカス８０の縁部によって形成される角度である。同様に、電圧Ｖ_５が端壁電極１１２及び側壁電極１４３に亘って印可され、流体接触θ_５をもたらす。この具体的な実施態様において、電圧Ｖ_４及びＶ_５は、接触角θ_４及びθ_５の合計が１８０°と等しいように選択される。これは、少なくとも図面内に例証される次元において、液体ＡとＢとの間の平坦な流体メニスカス８０をもたらす。

第一光軸１０１に対して角度θ_１で第二光軸８２を備える出射光ビームを生成するために、第一光軸１０１を備える入射光ビームが、平坦な流体メニスカス８０によって、側壁電極１４１及び１４３に対して直交する方向に、関連する次元に偏向される。入射光は図３内で矢印によって表されている。ビーム偏向素子１３０の全偏向は、この場合には、光ビームが端部表面１０６を出射するときの光ビームの僅かな屈折の故に、θ_１よりも大きい。

偏向角θ_１は、印可電極電圧Ｖ_４，Ｖ_５の変動によって変更され得る。好ましくは、接触角θ_４及びθ_５の合計は、図示の次元において平坦なメニスカスを提供するために、１８０°に維持される。

印可電圧Ｖ_４及びＶ_５を互いに交換することによって、θ_１の負の偏向角が、同一の角平面において第一光軸１０１から第光軸との間に得られる。このように、電圧Ｖ_４及びＶ_５の大きさを変えることによって、ビーム偏向素子１３０に入射する光ビームの偏光は、偏向角の連続的な範囲に亘って制御可能に変更され得る。

好ましくは、図３に例証されるビーム偏向素子１３０の断面は、図６Ｂに例証されるビーム偏向素子の断面と類似する。例えば、電極１４１，１４３は、それぞれ電極６５，６７に対応し得る。他の対の電極（図示されないが、便宜上１４２及び１４４と番号付けされる）は、それぞれ電極６６，６８に対応する。第二電極対１４２，１４４は、断面で見られるとき、第一電極対１４１，１４３に対して垂直に位置付けられる。接触角θ_４及びθ_５をもたらすために電極１４１，１４３に印可される電圧Ｖ_４及びＶ_５と類似の方法で、電圧Ｖ_６及びＶ_７が、それぞれの明らかな接触角θ_６及びθ_７を定めるために、電極１４２及び１４２にそれぞれ印可される。好ましくは、θ_６及びθ_７は１８０°になる。もし電圧Ｖ_６及びＶ_７が、流体接触角θ_６及びθ_７がそれぞれ９０°であるよう選択されるならば、これは液体Ａ及びＢの間の平坦な流体メニスカス８０をもたらす。換言すれば、流体接触角θ_６及びθ_７がそれぞれ９０°であること、並びに、流体接触角θ_４及びθ_５の合計が１８０°であることを保証することによって、ビーム偏向素子１３０上に入射する光ビームの一次元偏向が達成される。

偏向角θ_１の入射光ビームに対して垂直な平面における入射光ビームのさらなる一次元の偏向が、対応する流体接触角θ_６及びθ_７の合計も１８０°と等しいように端面電極１１２及び側壁電極１４２又は１４４のそれぞれに亘る印可電圧Ｖ_６及びＶ_７を制御することによって達成される。θ_６及びθ_７の合計を１８０°と等しく維持しながら、印可電圧Ｖ_６，Ｖ_７を変動することによって、第一光軸１０１を備える入射光ビームは、偏向角θ_１に対して垂直な平面に位置する第二偏向角θ_２（図示せず）によって偏向され得る。よって、光ビームの偏光の二次元制御が達成可能であり、検出器２３上のスポット位置の制御をＸ方向及びＹ方向の双方において可能にする。

図４は、本発明のさらなる実施態様に従った屈折性の光偏向に適した流体メニスカス構造を組み込んだビーム偏向素子２３０の側断面図を示している。例証される構造においては、（同一の流体が利用されると想定すれば）図３に示される実施態様の全偏向よりも大きな角度の全偏向が達成される。この実施態様の特徴は、図３に関連して記載された特徴と類似するが、１００だけ増分されている（例えば、端壁２０４は図３中の端壁１０４に対応する）。この実施態様において、第二端壁電極８４が設けられ、それは環状の形状であり、（環状の形状であり且つ背面壁２０６に隣接する第一端壁電極２１２と比較されるとき）正面壁２０４に隣接している。この第二端壁電極は、電極が図４中でＢ’と印された流体Ｂの第二流体層に作用するよう、流体室中に少なくとも１つの部分を備えて配置されている。流体Ｂ（流体Ｂ’）の第二層は、第一流体メニスカス８６によって液体Ａの層から分離されている。第二流体メニスカス８８が、流体層Ａ及びＢを分離している。この具体的な実施態様において、流体Ｂ’は、前の実施態様において記載された流体Ｂと同一の流体を含む。しかしながら、流体Ｂは、流体Ａと非混和性の、導電性の、且つ、好ましくは、流体Ａ及びＢと実質的に等しい密度の如何なる代替的な流体でもあり得ることが留意されるべきである。

この実施態様において、２つの軸方向に離間した組のエレクトロウェッティング電極が、側壁の周囲で離間されている。好ましくは、電極は、図６Ｂ中の電極６５，６７と類似して配置される。１つの組の電極は、電極２４１ａ，２４３ａを含む。他の組の電極は、電極２４１ｂ，２４３ｂを含む。第二端壁電極８４及び側壁電極２４１，２４３のそれぞれに亘って印可される印可電極Ｖ_８及びＶ_１０の変化が、対応する流体接触角θ_８及びθ_１０を変化させる。流体接触角θ_８及びθ_１０の合計が１８０°と等しいとき、第一流体メニスカス８６は平坦である。同様に、第二流体メニスカス８８の形状は、第一端壁電極２０６及び側壁電極２４１，２４３のそれぞれに亘る印可電圧Ｖ_９及びＶ_１１の変化によって変更され得る。印可電圧Ｖ_９及びＶ_１１を用いて流体接触角θ_９及びθ_１１の合計が１８０°と等しいとき、第二メニスカス８８は平坦である。

第一光軸２０１に沿う入射光ビームが、平坦な第一流体メニスカス８６によって側壁電極２４１，２４３の平面において一次元に偏向される。偏向光ビームは第二光軸９０を有し、偏向軸θ_９０によって第一光軸２０１に角度的に関連付けられる。第二光軸９０を備える偏向光ビームは、平坦な第二流体メニスカス８８によってさらに偏向される。結果として得られるさらなる偏向光ビームは、第三光軸９２を有し、それは偏向角θ_９２によって第二光軸９０に角度的に関連付けられている。偏向角θ_９０及びθ_９２の合計は、流体間の界面の故に入射光ビームの結合偏向角をもたらす。前の実施態様に関連して詳述されたように、各端壁電極２０４，２０６及び側壁電極２４１，２４３に対して垂直に位置する各側壁電極２４２，２４４（図示せず）のそれぞれに亘る電圧をさらに印可することによって、平坦なメニスカス８６及び８８は、入射光ビームを偏向角θ_９０，θ_９２のそれに対して垂直なさらなる角度的平面に入射光ビームを偏向し、故に、入射光ビームを２つの次元に偏向するよう制御され得る。側壁電極対に亘る印可電圧を互いに交換することによって、偏向角θ_９０，θ_９２の負の値が達成され得る。所望であれば、他の実施態様におけると同様に、この実施態様のエレクトロウェッティング電極は、電気的に、或いは、流体メニスカスの正しい角位置決めを達成するために所与の回転機構（例えば、機械的アクチュエータ）を使用することによって、光軸２０１について回転され得る。

さらなる想起される実施態様において、２つの平坦なメニスカス８６，８８は、室の周囲について離間された単一の組の電極のみを使用することによって、互いに平行に位置するよう配置される。

図５は、屈折光偏向に適した流体メニスカス構造を使用するビーム偏向素子３３０のさらなる実施態様を示す側断面図である。図３及び４に関して記載された実施態様において、流体メニスカスによって達成可能な全偏向は、隣接する流体間の屈折率の差、並びに、流体の固有の性質の故に実行可能な流体接触角の範囲によって制限される。この実施態様は、さもなければ実現されないであろうものに比べ、より大きな全偏向角が達成されることを可能にする。類似の特徴が、類似の参照番号を使用することによって示されているが、参照番号は図４に比べて１００だけ増分され、図３に比べ２００だけ増分されている（即ち、図３及び４からの端部表面１０４，２０４は、今や３０４と印されている）。この実施態様において、側壁電極３４１，３４３の対は、互いに平行に位置しない。同一のことが垂直の対の側壁電極３４２，３４４（図示せず）に当て嵌まる。この実施態様において、側壁電極は錐台として配置されている。端部電極３１２及びそれぞれの側電極３４１，３４３に亘って適切な電圧Ｖ_１２及びＶ_１３を印可することによって、結果として得られる流体接触角θ_１２及びθ_１３が適切な値であるとき、平坦な流体メニスカス９４が液体Ａ及びＢの間に得られる。側壁が互いに平行に位置していないので、その場合には、流体接触角θ_１２及びθ_１３の合計が１８０°と等しくないとき、そのような平坦な流体メニスカス９４が得られないことが理解されよう。その場合には、光軸３０１に沿う入射光ビームは、メニスカス９４によって第二光軸９６を備える方向に一次元に偏向される。第一光軸及び第二光軸は、偏向角θ_９６によって互いに関連付けられる。

図３乃至６Ｂを参照して記載される実施態様において、ビーム偏向器素子はエレクトロウェッティング効果を使用して設けられれていることが想定されている。しかしながら、可変ビーム偏向をもたらすために他の機構が利用され得ることが理解されよう。そのような機構は、例えば、偏向素子の直接的な移動（例えば、鏡又は回折格子）によって、機械的であり得る。機械的アクチュエータは疲労しがちであるので、好ましくは、ビーム偏向素子は流体又は流体界面の構造（例えば、形状又は向き）の制御によって作用する。

例えば、可変屈折率を有する材料を含むセルが設けられ得る。適切な材料はネマチック相の液晶である。電圧の適切な印可によって、液晶の向きを偏向すること、故に、所定方向に沿うセル(cell)の屈折率を制御することが可能である。１つの材料から他の材料に通るビームが受ける屈折の角度は、２つの材料の屈折率の差に依存する。従って、ビーム偏向器素子は、液晶の層を設けることによって形成可能であり、層の少なくとも１つの表面が検出系１０の光軸１９ｂの横方向に（即ち、横断して）延在する。この表面は典型的には平面的である。平面と光軸１９ｂとの間の角度は、非直交である、即ち、表面の平面は光軸１９ｂに対して垂直に延在しない。よって、液晶の層に対する制御電圧の適切な印可によって、液晶の向きが変更され得る。よって、光軸１９ｂに沿って層に入射する光によって経験される層の屈折率は変更され得る。これは液晶と隣接する媒体との間の移行部で屈折するビームが受ける偏向の角度における変化を可能にする。典型的には、隣接する媒体は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）のような等方性材料である。放射線ビームが偏向される角度は、液晶を等方性材料から分離する屈折表面の三次元位置、並びに、偏光放射線ビームが受ける等方性材料の屈折率及び液晶材料の屈折率に依存する。液晶のディレクタ(directors)は、例えば、ポリイミドのような整列材料の使用によって、所定方向の下に整列されるよう配置され得る。

液晶を通過する光のビームが受ける屈折率は、光ビームの偏光に比較された液晶の相対的な向きに依存する。

もし放射線ビームが非偏光でなければならないならば、代替的なビーム偏向素子が設けられ得る。そのようなビーム偏向素子は、２つの部分を単に組み合わせる。各部分は、液晶の層及び等方性材料の層を設けることによって形成され、界面又は表面は光軸１９ｂに対して非直交に延在する。典型的には、各部分からのこれらの非直交表面は平行である。各部分内の液晶が異なる角度に向けられている点で、２つの部分は異なる。例えば、第一層中の液晶のディレクタは、第二層中の液晶のディレクタに対して直交し得る、例えば、もし第一液晶のディレクタがＸ方向に延在するならば、第二液晶のディレクタはＹ方向に延在する。よって、第一部分は第一偏光を有する放射線ビームの偏向を変更するよう作用するのに対し、第二層は第二偏光を有する放射線ビームの部分の方向を変更するように作用する。結果として得られる効果は、非偏光ビーム（即ち、全ての偏光を含むビーム）が２つの部分を含む偏向素子によって偏向されることである。そのようなビーム偏向器は、２００４年６月２２日に出願された「偏光独立液晶ビーム偏向器」と題する未公開フィリップス特許出願、フィリップス整理番号ＰＨＮＬ０４０．７４２ＥＰＰ内に記載されている。

上記の実施態様において、ビーム偏向素子は、光パワーを有さない、即ち、それは放射線ビームを集束する（或いは発散する）ように配置されておらず、ビームの経路を単に変更する。他の実施態様において、ビーム偏向素子は光パワーを有し得る。好ましくは、そのような光パワーは、反射ビームを検出器表面上で集束することを促進する使用に適している。図７Ａ及び９は、光パワーを有する可変流体メニスカス装置の実施例を示している。これらの実施態様は、図８に示される装置における使用に適している。

図８に示される光学走査装置において、検出系は、別個のレンズ２５を含まない。むしろ、反射ビーム２２の集束は、ビーム偏向素子８３０によって達成される。さらに、この具体的な実施態様においては、放射線源７からの放射線ビーム出力の軸が、対物レンズ系８の光軸に対して垂直であることが見られる。換言すれば、ビームスプリッタ９は、放射線源７からの放射線を、コリメータレンズ１８を介して、光ディスク３に向けて反射するように作用する。結果的に、この実施態様では、光学記録担体３からの反射放射線は、ビームスプリッタ９によって検出器２３に向かって透過される。その他の点については、装置は図１に例証される装置に概ね類似している。

図７Ａは、米国特許第６，５３８，８２３号により詳細に記載されているような回転可能なマイクロレンズを示している。そのような回転可能なマイクロレンズ６３０は、本発明の実施態様に従った光学走査装置におけるビーム偏向素子としての使用に適している。マイクロレンズは、絶縁層６０４の第一表面の上に配置された透明な伝導性の液体６０２の液滴を含む。複数の電極６０６ａ−６０６ｄが、液滴６０２から離れた絶縁層６０４の表面の上に配置されている。複数の電極６０６ａ−６０６ｄは、各々が液滴間のそれぞれの電圧電位並びに複数の電極の各々に選択的にバイアスされ得るように、液滴縁部と隣接するの電極の各々の間の接触角θが可変であるように配置されている。電圧は、流体６０２と電気的に接触する電極１０８に対して全て印可される。流体６０２は伝導性の極性の流体である。図７Ｂは、電極６０６ａ−６０６ｄの平面図を示している。電圧Ｖ_６１は電極６０６ａと電極１０８との間、Ｖ_６２は電極６０６ｂと電極１０８との間、Ｖ_６３は電極６０６ｃとの間、Ｖ_６４は電極６０６ｄと電極１０８との間に印可される。

もし電圧が全ての４つの電極に印可されるならば、液滴１０２はビーム偏向素子６３０の４つの四分円Ｉ−ＶＩに亘って等しく拡散する。そのような等しい電圧の値を変更することによって、接触角θが調節され得る。電極６０６ａ−６０６ｄを不等に選択的にバイアスすることによって、滴の位置が変更され得る。例えば、もしＶ_６１及びＶ_６３がほぼ等しい電圧に設定され、Ｖ_６２が電圧Ｖ_６４よりも大きいならば、液滴は四分円ＩＩに向かって移動し、それによって、焦点面内のビーム偏向素子６３０の焦点スポットの横方向位置が調節される。電圧の各々の大きさの制御によって接触角θを変更することによって、液滴６０２の形状、故に、液滴の焦点距離が調節される。

よって、素子６３０は、回転可能な焦点に沿って、検出器２３条のスポットの位置の両方の横方向制御を有するビーム偏向素子を提供する。

図７Ａに示される実施態様の不利点は、素子の機能が重力に対する素子の向きによって影響され得ることである。

重力の影響を解消するために、図９に示されるビーム偏向素子が利用され得る。そのような装置の一般的な機能性のより詳細な記載は、米国特許第６，３６９，９５４号内に見い出され得る。重力に起因する影響は、室内に収容される２つの流体９１１，９１３を使用することによって克服され、流体は実質的に等しい密度を有する。再び、装置はエレクトロウェッティング効果を使用し、２つの流体間のメニスカスの接触角は、エレクトロウェッティング力の変化によって同調可能である。流体９１３は伝導性の極性の流体である。流体９１１の液滴は非極性である。

電極９１７は、伝導性の流体９１３と電気的に接触している。２つの流体は、異なる屈折率を有する。第二流体９１１は室の表面９１２の上に配置されている。第二流体９１１が位置する室壁９１２は誘電体である。誘電体は伝導性液体９１３に対して低いウェッティングを有する。さらに、第二流体９１１の滴の位置決めを維持するために、親水性の表面９１４が第二流体９１１の所望位置９１５の周辺の周りに塗布されている。電極９１６が誘電体９１２の遠方側に配置されている。これらの電極は、図７Ｂに示される電極と同様に成形され且つ位置付けられている。電極９１７及び電極９１６の各々の間の適切な電圧の印可によって、ビーム偏向素子９３０によってもたらされる集光力は変更され得る、例えば、第二流体９１１の滴の形状は、実線９Ａによって示されるものと点線９Ｂによって示されるものとの間で変更され得る。同様に、滴の位置は、図７Ａ及び７Ｂに示される実施態様を参照して記載されたのと同様の方法で、電極９１６の各々に異なる電圧を印可することによって変更され得る。

代替的に、重力の影響は、電気的な影響を受け易い流体６０２が室内に配置されることを保証することによって、図７Ａに示される実施態様から排除され得る。室の残部は非極性の第二流体で充填され、流体は実質的に等しい密度を有する。ここに記載されるようなビーム偏向素子を提供することによって、本発明は検出器２３の上に入射する反射ビームの横方向位置の制御を可能にする。そのような制御は、光学走査装置内の様々な光学素子の整列の誤差を相殺するために使用され、よって、温度変化に抗する装置の能力を向上し、且つ／或いは、装置の耐用年数を延長し得る。

本発明の実施態様に従った光学走査装置を示す概略図である。 芯出しされて位置付けられた反射ビームを備える四分円検出器を示す平面図である。 Ｘ方向に横方向に変位された反射ビームを備える四分円検出器を示す平面図である。 本発明の実施態様に従った屈折ビーム偏向のためのメニスカス装置を組み込んだビーム偏向素子を簡略化して示す断面図である。 本発明の実施態様に従った屈折ビーム偏向のためのメニスカス装置を組み込んだビーム偏向素子を簡略化して示す断面図である。 本発明の実施態様に従った屈折ビーム偏向のためのメニスカス装置を組み込んだビーム偏向素子を簡略化して示す断面図である。 図３乃至５に示されるビーム偏向素子のいずれかにおける使用のための代替的な電極構造を示す上断面図である。 図３乃至５に示されるビーム偏向素子のいずれかにおける使用のための代替的な電極構造を示す上断面図である。 本発明のさらなる実施態様に従って、ビームを集束するのに追加的に適したビーム偏向素子を示す側断面図である。 図７Ａに示される素子の電極配置を示す平面図である。 本発明のさらなる実施態様に従った光学走査装置を簡略に示す概略図である。 図８の光学走査装置における使用に適したビーム偏向素子を簡略に示す側断面図である。

Claims (16)

1. 光学記録担体の情報層を走査するために、第一光路に沿って入射放射線ビームを提供するための放射線源と、
   前記光学記録担体から反射される前記放射線ビームの少なくとも一部を検出するための検出器と、
   前記第一光路に沿って前記放射線源から受光される前記入射放射線ビームを前記光学記録担体に向かって透過し、且つ、前記光学記録担体から受光される前記反射ビームを第二の異なる光路に沿って前記検出器に透過するためのビームスプリッタとを含む光学走査装置であって、
   当該光学走査装置は、前記ビームスプリッタと前記検出器との間の前記第二光路上に位置付けられ、且つ、前記検出器上に入射する前記反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、前記反射放射線ビームの前記経路を制御可能に偏向するよう配置されるビーム偏向素子をさらに含む、
   光学走査装置。
2. 前記ビーム偏向素子は、前記反射放射線ビームの前記経路を変更するよう配置される、請求項１に記載の光学走査装置。
3. 前記ビーム偏向素子は、可変屈折率を有する材料を含み、該材料の少なくとも一方の表面は、垂直にではないが、前記第二光路を横断して延在する、請求項１又は２に記載の光学走査装置。
4. 前記可変屈折率を有する材料は、ネマチック液晶を含む、請求項３に記載の光学走査装置。
5. 前記ビーム偏向素子は、
   第一屈折率を有する第一流体と、界面に亘って前記第一流体から分離される第二の異なる屈折率を有する第二流体とを有する室を含み、前記界面は、前記第二光路を横断して延在し、
   前記界面の構造を変更するように配置される界面コントローラを含む、
   上記請求項のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
6. 前記界面コントローラは、前記界面の形状を変更するように配置される、請求項５に記載の光学走査装置。
7. 前記界面コントローラは、前記光路に対する前記界面の角度を変更するように配置される、請求項５又は６に記載の光学走査装置。
8. 前記流体の一方は電気的に影響を受け易く、前記界面コントローラは、エレクトロウェッティング効果を利用する前記界面の構造を変更するように配置される、請求項５乃至７のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
9. 前記界面は、実質的に平面的である、請求項５乃至８のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
10. 前記界面は、前記検出器上の前記反射ビームを集束するために湾曲する、上記請求項のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
11. 前記検出器によって検出される信号に依存して、前記ビーム偏向素子によってもたらされる前記偏向を変更するように配置されるビーム偏向コントローラをさらに含む、上記請求項のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
12. 焦点誤差信号が非点収差法によって形成され、前記光学記録担体から反射される前記放射線ビームが前記検出器上に単一のスポットのみを形成する、上記請求項のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
13. 前記検出器は、少なくとも２つの検出器素子を含む、上記請求項のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
14. 前記検出器は四分円検出器であり、
    前記ビーム偏向素子は、前記横方向位置を前記検出器上に入射する前記反射放射線ビームの第一方向に調節するために、前記反射放射線ビームの前記経路を制御可能に偏向するように配置され、
    当該光学走査装置は、前記ビームスプリッタと前記検出器との間の前記第二光路上に位置付けられ、且つ、前記検出器上に入射する前記反射放射線ビームの前記横方向位置を前記第一方向に対して実質的に垂直な第二方向に調節するために、前記反射放射線ビームの前記経路を制御可能に偏向するよう配置されるさらなるビーム偏向素子を含む、
    上記請求項のうちのいずれか１項に記載の光学走査装置。
15. 光学走査装置を動作する方法であって、
    光学走査装置は、光学記録担体の情報層を走査するために、第一光路に沿って入射放射線ビームを提供するための放射線源と、前記光学記録担体から反射される前記放射線ビームの少なくとも一部を検出するための検出器と、前記第一光路に沿って前記放射線源から受光する前記入射放射線ビームを前記光学記録担体に向かって透過し、且つ、前記光学記録担体から受光する前記反射ビームを第二の異なる光路に沿って前記検出器に透過するためのビームスプリッタと、前記ビームスプリッタと前記検出器との間の前記第二光路上に位置付けられ、且つ、前記検出器上に入射する前記反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、前記反射放射線ビームの前記経路を制御可能に偏向するよう配置されるビーム偏向素子とを含み、
    当該方法は、前記検出器上に入射する前記反射放射線ビームを所定の横方向位置にもたらすために、前記ビーム偏向素子によって前記反射放射線ビームの前記経路にもたらされる前記偏向を制御するステップを含む、
    方法。
16. 光学記録担体の情報層を走査するために、第一光路に沿って入射放射線ビームをもたらすための放射線源を提供するステップと、
    前記光学記録担体から反射される前記放射線ビームの少なくとも一部を偏向するための検出器を提供するステップと、
    前記第一光路に沿って前記放射線源から受光する前記入射放射線ビームを前記光学記録担体に向かって透過し、且つ、前記光学記録担体から受光する前記反射ビームを第二の異なる光路に沿って前記検出器に透過するためのビームスプリッタを提供するステップと、
    前記ビームスプリッタと前記検出器との間の前記第二光路上に位置付けられ、且つ、前記検出器上に入射する前記反射放射線ビームの横方向位置を所定範囲に亘って調節するために、前記反射放射線ビームの前記経路を制御可能に偏向するよう配置されるビーム偏向素子を提供するステップとを含む、
    光学走査装置を製造する方法。

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