JP4376785B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、書き込みモード及び読み出しモードにおいて放射ビームにより情報層を走査するための光走査装置であって：
前記放射ビームを放射するための放射源と；
前記情報層の位置に走査スポットを形成するために前記放射ビームを収束するための、光軸を有する対物レンズと；
書き込みモードにおける第１光パワーと読み出しモードにおけるより小さい第２光パワーとの間で前記走査スポットの光パワーをスイッチングするための、前記放射ビームの光路に備えられた走査スポットパワースイッチと；
を有する光走査装置に関する。

本発明は又、書き込みモードと読み出しモードにおける放射ビームにより光記録担体を走査するための光走査装置に対して適切な走査スポットパワースイッチに関する。

“情報層の走査”は、情報層における情報を読み出す（“読み出しモード”）ため及び／又は情報層における情報を書き込む（“消去モード”）ための放射ビームによる走査をいう。

書き込みモード及び読出しモードにおける放射ビームにより情報層を走査するための光走査装置は、例えば、米国特許第４，３６３，１１６号明細書により既知である。周知の装置は光軸を有し、放射ビームを放射するための放射源と、情報層に走査スポットを形成するために放射ビームを収束するための対物レンズ系とを有する。放射源から放射されたビームは、光軸に垂直な面において略円形の断面を有する。対物レンズ系に入射するビームは書き込みモード及び読み出しモードの両方において同じサイズ（直径）の円形断面を有することは注目される。

既知の走査装置は、スポットが書き込みモードにおける大きい光パワーと読み出しモードにおける小さい光パワーとを有するように、前記走査スポットの光パワーを調節するための前記放射ビームの光路に備えられた走査スポットパワースイッチを更に有する。手短に言えば、スポット光パワーは、情報層における光学的に検出可能な変化、それ故、情報層における書き込み情報を生成するために書き込みモードにおいて大きく、その層に書き込まれた情報を変化させないように読み出しモードにおいて小さい必要がある。既知のスポットパワースイッチは、偏光変化をビームの強度変化に変換するための分析器と対物レンズ系に入射するビームの偏光を変えるための電気光学変調器とを有する。それ故、スポット光パワーのスイッチングは対物レンズ系に入射する放射ビームの強度の最大値を変化させることにより達成され、ビームの最大強度は書き込みモードにおける高レベルと読出しモードにおける低レベルとを有する。そのような強度の最大値の増加は走査装置の光パワーの消費において保証のない結果をもたらす。

既知の走査装置は、書き込みモードにおいて必要な大きい光パワーを有する放射ビームを与える一方、その装置は、必要な大きいリム強度を有するビームを読出しモードにおいて与えない。

本明細書において、表現“リム光線”は、対物レンズの入射絞りの輪郭又はリムにおいて対物レンズに入射する放射ビームの光線のことをいう。又、“リム強度”は、強度の最大、即ち、ビーム中心の強度により与えられる、対物レンズの入射絞りの輪郭又はリムにおいて対物レンズに入射する放射ビームの強度に等しい規格値をいう。次に、例示として、“高リム強度”は７０％に等しいかそれより大きいリム強度をいい、“低リム強度”は７０％より小さいリム強度をいう。そのようなリム光線又はリム強度は、対物レンズの入射絞りが十分充填されたときであり、即ち、対物レンズに入射する放射ビームのサイズが対物レンズの円形入射絞りの直径より大きいときに規定されることは注目される。これは、特に、対物レンズに入射する放射ビームが大きいリム強度を有するときに達成される。対照的に、リム強度は書き込みモードではあまり重要ではないが、走査スポットの全光パワーは重要なパラメータになる。このことは、書き込みの簡易、走査スポットの中央部分が、情報層における検出可能な変化を生成することができる最大温度を与えるために用いられることによる。従って、情報層において、そのような温度を得るために、対物レンズの入射絞りに入射する放射ビームの光パワーは大きくなるようにする。一般に、対物レンズに入射する放射ビームの光強度は、それ故、かなり小さい。

従って、本発明の目的は、書き込みモードにおける大きい光パワーレベルと読み込みモードにおける大きいリム強度レベルとを有する放射ビームにより光記録担体を走査するための光走査装置を提供することである。

この目的は、冒頭の段落で説明したタイプの光走査装置により達成される。本発明に従って、前記走査スポットパワースイッチは、書き込みモードにおける第１リム強度レベルと読出しモードにおける大きい第２リム強度レベルとの間の前記放射ビームのリム強度をスイッチングするために、それ故、書き込みモードにおける第１光パワーレベルと読み出しモードにおける第２光パワーレベルとの間の前記走査スポットの光パワーをスイッチングするために、書き込みモードにおける第１サイズと、読み出しモードにおける大きい第２サイズとの間の前記放射ビームの断面のサイズをスイッチングするために更に配置される。

それ故、本発明のスイッチに従った走査スポットパワーは、更に詳細に説明するように、対物レンズに入射するビームが書き込みモードにおいて大きい光パワーレベルと小さいリム強度レベルとを有し、読み出しモードにおいて、小さい光パワーと大きいリム強度レベルとを有するように、ビームサイズ（直径）として作用する。

ビームサイズの修正は光学的記憶の分野においては周知であるが、他の用途においてはそうではないことに注目する。

第１に、例えば、特公平１１−２５９８９５号公報により、多層ディスクの異なる情報層に放射ビームをフォーカシングするためのビームサイズ修正器を用いることが知られている。同様に、例えば、米国特許第４，３０７，９２９号明細書から、屈折率、それ故、レンズの光パワーを変化させるために電気的に制御可能である液晶レンズを有するビーム修正器は既知である。結果として、液晶レンズの焦点距離は、異なる情報深度にフォーカシングするために、例えば、ＣＤフォーマットディスク及びＤＶＤフォーマットディスクを走査するために可変である。両方の場合に、既知の修正器は対物レンズに入射するビームの輻輳を変化させることが注目される。

第２に、例えば、特公平１０−２６９５８５号公報により、異なる情報密度を有する光記録担体を走査するためのビームサイズ修正器を用いることは既知である。“情報密度”は、情報層の単位面積当たりに記憶された情報の量をいう。そのような既知の修正器は、走査されるディスクの情報密度に依存して、対物レンズに入射するビームの開口数であって、従って、走査スポットのサイズを変化させるために備えられる。他の技術は、異なる情報密度を有する光学的記録担体を走査することに対して既知であり、例えば、我が国の特許公報第２００１−３０７３６５号明細書に記載されている超解像度技術がある。超解像度技術を用いる既知のビームサイズ修正器の場合に、既知の修正器に入射する放射ビームの光パワーは既知の修正器から発生する放射ビームの光パワーに等しい。

第３に、例えば、米国特許第４，７３４，９０６号明細書により、ダイオードレーザにより放射された非点収差の非円形ビームを非点収差のない円形ビームに再整形するためのビームサイズ修正器を用いることは既知である。しかしながら、そのような既知の装置は、書き込みモード及び読み出しモードにおいて走査スポットに課せられる要求の更なる考慮を伴うことなく、書き込みモード及び読み出しモードの両方に対して最適化される方式でビームを再整形する。換言すれば、その既知の装置は、書き込みモード及び読み出しモードの両方に対する最適な解ではないが、適切に情報層に書き込み及び情報層から読み出すための折衷を提供する。更に、その既知のビームサイズ修正器は、移動させることが困難である２つ又は３つの光学要素を用いる配置を有する。

本発明の他の特徴に従って、光走査装置は、前記放射源と前記走査スポットパワースイッチとの間に備えられたコリメータレンズを更に有し、前記走査スポットパワースイッチは、前記放射ビームの断面が書き込みモードにおける前記第１サイズと読出しモードにおける前記第２サイズとを有するように、スイッチング可能な焦点距離を有する、テレスコープ状配置を構成する。

テレスコープ状配置を有するビーム修正器は、例えば、既に引用した米国特許代４，７３４，９０６号明細書により、既知である。しかしながら、既知のテレスコープ状配置のために、ビームは書き込みモード及び読出しモードの両方に対して最適化される、即ち、そのビームの断面は両方のモードに対して同じサイズを有する。換言すれば、その基地のビーム修正器は、書き込みモードと読み出しモードとの間でスイッチング可能である。

本発明の他の目的は、書き込みモードにおける高光パワーと書き込みモードにおける高リム強度レベルとを有する放射ビームにより光記録担体を走査するための光走査装置に対して適切な走査スポットパワースイッチを提供することである。

この目的は、読み出しモードと書き込みモードとにおいて放射ビームにより光記録担体を走査するための光走査装置に対して適切である走査スポットパワースイッチにより達成され、そのパワースイッチは、書き込みモードにおける第１光パワーレベルと、読み出しモードにおけるより小さい第２光パワーレベルとの間で前記放射ビームの光パワーをスイッチングするために配置され、本発明に従って、そのパワースイッチは、書き込みモードにおける第１リム強度レベルと読み出しモードにおける大きい第２リム強度レベルとの間で前記放射ビームのリム強度をスイッチングするためであって、それ故、前記第１モードにおける前記第１光パワーレベルと前記第２モードにおける前記第２光パワーレベルとの間で前記走査スポットの光パワーをスイッチングするために、書き込みモードにおける第１サイズと読出しモードにおけるより大きい第２サイズとの間で前記放射ビームの断面積のサイズをスイッチングするために更に備えられている。

本発明の目的、優位性及び特徴は、添付図面を参照する、以下の、本発明の更なる詳細説明から理解することができるであろう。

図１は、参照番号１で表される、本発明に従った光走査装置の構成要素を示す模式図である。光走査装置１は、第１の書き込みモード及び第２の読み出しモードにおいて放射ビーム４により少なくとも１つの光記録担体の少なくとも１つの情報層２を走査することができる。

例示として、光記録担体３は、情報層２が配置された一の側に透明層５を有す。透明層５とは反対側の情報層の側は保護層６により環境の影響から保護されている。透明層５は、情報層２に対して機械的支持を提供することにより光記録担体３のための基板として機能する。代替として、透明層５は情報層２を保護する機能を単に有する一方、情報層２の他の側における層により、即ち、例えば、保護層６又は付加的情報層及び透明層により提供される。情報層は透明層５の膜厚に対応する情報層深度７を有することを注記しておく。情報層２は担体３の表面である。その表面は少なくとも１つのトラック、即ち、フォーカシングされた放射のスポットにより後続される経路を有し、その経路において、光学的に読み出し可能マークが情報を表すために配列されている。それらのマークは、例えば、周囲とは異なる磁化方向又は反射係数を有する領域又はピットの形をとることが可能である。

光走査装置１は、放射源７、コリメータレンズ８、第１ビームスプリッタ９、走査スポットパワースイッチ２０、光軸１１を有する対物レンズ１０及び検出システム１２を有する。更に、光走査装置１は、サーボ回路１３、フォーカスアクチュエータ１４、径方向アクチュエータ１５及びエラー補正のための情報処理ユニット１６を有する。

下において、“Ｚ軸”は対物レンズ８の光軸１１に一致している。“Ｏ”は、光軸１１と情報層２との間の交点である。光記録担体３がディスク形状を有する場合、所定のトラックに対して、次のように規定される。即ち、“径方向”は、トラックとディスクの中心との間の基準軸、即ちＸ軸の方向であり、“接線方向”はもう一つの軸、即ちトラックの接線方向であり、Ｘ軸に垂直なＹ軸である。（Ｏ，Ｘ，Ｙ，Ｚ）は情報プレーン２の位置に関連付けられた直交基底を構成することを注記しておく。

放射源７は波長λの放射ビームを供給する。例えば、放射源７は、放射ビーム４を供給するための半導体レーザを有する。

コリメータレンズ８は、その実施形態においては、放射源７とビームスプリッタ９との間であって、放射ビーム４の光軸に沿って配置されている。コリメータレンズ８は、放射ビーム４を略平行ビーム１７に変換する。コリメータレンズ８は、対物レンズ１０の光軸１１と同じ光軸を有する。

第１ビームスプリッタ９は、放射源７とパワースイッチ２０との間であって、その実施形態においては、コリメータレンズ８とパワースイッチ２０との間に配置されている。そのスプリッタ９は、対物レンズ１０の方に平行放射ビーム１７を透過する。好適には、ビームスプリッタ９は、Ｚ軸に対して角度α、好ましくは、α＝４５°だけ傾けられたプレートに平行なプレーンを用いて形成される。

走査スポットパワースイッチ２０は、放射ビーム１７の光軸において、及び、図１に示す実施形態においては、コリメータレンズ８と対物レンズ１０との間に配置される。パワースイッチ２０は、ビームスプリッタ９に対向する入射瞳プレーン２０ａと、対物レンズ１０に対向する射出瞳プレーン２０ｂとを有する。図１に示す実施形態において、“Ｏ_１”は光軸１１と入射プレーン２０ａとの交点であり、“Ｘ_１軸”及び“Ｙ_１軸”は互いに直交する入射プレーン２０ａの２つの軸であり、“Ｚ_１軸”は入射プレーン２０ａに垂直で、点Ｏ_１を通る軸である。（Ｏ_１，Ｘ_１，Ｙ_１，Ｚ_１）は入射プレーン２０ａの位置に関連付けられた直交基底を構成することを注記しておく。図１に示す実施形態においては、入射プレーン２０ａは対物レンズ１０の光軸１１に中心を置くことを注記しておく。Ｘ_１軸、Ｙ_１軸及びＺ_１軸は、それ故、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれと平行である。同様に、“Ｏ_２”は光軸１１と射出プレーン２０ｂとの交点であり、“Ｘ_２軸”及び“Ｙ_２軸”は互いに直交する入射プレーン２０ｂの２つの軸であり、“Ｚ_２軸”は射出プレーン２０ｂに垂直で、点Ｏ_２を通る軸である。（Ｏ_２，Ｘ_２，Ｙ_２，Ｚ_２）は射出プレーン２０ｂの位置に関連付けられた直交基底を構成することを注記しておく。図１に示す実施形態においては、入射プレーン２０ｂは対物レンズ１０の光軸１１に中心を置くことを又、注記しておく。Ｘ_２軸、Ｙ_２軸及びＺ_２軸は、それ故、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸それぞれと平行である。

走査スポット１９が、書き込みモードにおいて第１光パワーレベルＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}と、読出しモードにおける小さい第２光パワーレベルＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}とを有するように、パワースイッチ２０は、走査ポイント１９の光パワーを修正するために備えられている。それ故、パワースイッチ２０は、入射プレーン２０ａに入射する放射ビーム１７を射出プレーン２０ｂから発生する放射ビーム２５に変換し、ここで、放射ビーム１７は、書き込みモード及び読出しモードの両方において入射プレーン２０ａにおいて強度Ｉ_１を有し、放射ビーム２５は、出射プレーン２０ｂにおいて、書き込みモードにおける強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}と読出しモードにおける異なる強度Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}とを有する。入射ビーム１７は、書き込みモード及び読み出しモードの両方において同じ強度プロファイル（Ｉ１）を有し、発生ビーム２５は、２つの異なる強度プロファイル、即ち、書き込みモードにおける強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}と読出しモードにおける強度Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}とを有する。パワースイッチ２０については、更に詳細に説明する。

対物レンズ１０は、情報層２の位置に走査スポット１９を形成するように、フォーカシングされた放射ビーム１８に放射ビーム２５（図１に示す実施形態において、実質的に平行にされる）を変換する。図１に示す実施形態においては、レンズ１０は、光軸１１に対して回転対称である入射瞳１０ａと出射瞳１０ｂとを有する。入射瞳１０ａは円形のリム又は輪郭を有する。以下で、“ｒ_０”は入射瞳１０ａの直径（正の値）であり、例示として、“ｒ_０”は１．５ｍｍに等しい。対物レンズは、極限共役モードにおいて用いられる屈折要素に結合しているレンズのようなハイブリッドレンズとして構成されることが可能であることを注記しておく。そのようなハイブリッドレンズは、例えば、ＵＶ硬化性塗料の光重合を用いるリソグラフィプロセス又はダイヤモンド加工プロセスのどちらかにより形成されることができる。図１に示す対物レンズは凸−凸レンズとして構成されるが、平面−凸レンズ又は凸−凹レンズのような他のレンズ素子のタイプを用いることができる。更に、光走査装置１は前対物レンズ（図１には示していないが、図６Ａ及び６Ｂにのみ例示として示し、参照番号１０´で表されている）を有することが可能である。そのような前対物レンズは、複合体物レンズ系を構成するように、コリメータレンズ８と対物レンズ１０との間に配置される。代替として、対物レンズ系は２つ以上の前対物レンズを有することが可能である。

走査中、記録担体３はスピンドル（図１には示さず）において回転し、このとき、情報層２は透明層５を通って、走査される。フォーカシングされた放射ビーム１８は情報層２において反射され、それ故、前方に収束するビーム１８の光路に戻る反射ビーム２１を形成する。対物レンズ１０は、反射された放射ビーム２１を反射された実質的に平行な放射ビーム２２に変換する。ビームスプリッタ９は、検出システム１２の方に反射された放射ビーム２２の少なくとも一部を透過することにより、反射された放射ビーム２２から前方放射ビーム１７を分離する。

検出システム１２は、前記の反射された放射ビーム２２の一部を捕捉するための四象限検出器と収束レンズ２３とを有する。四象限検出器２４は、反射された放射ビーム２２の一部を１つ又はそれ以上の電気信号に変換する。信号の１つは情報信号Ｉ_ｄａｔａであり、その情報信号の値は情報層２において走査された情報を表す。情報信号Ｉ_ｄａｔａは、エラー補正のための情報処理ユニット１６により処理される。検出システム１２からの他の信号は、フォーカスエラー信号Ｉ_{ｆｏｃｕｓ}及び径方向トラッキングエラー信号Ｉ_{ｒａｄｉａｌ}である。焦点エラー信号Ｉ_{ｆｏｃｕｓ}は、情報層２の位置と走査スポット１９との間のＺ軸方向の高さの差を表す。好適には、信号Ｉ_{ｆｏｃｕｓ}は、特に、参考文献、Ｇ．Ｂｏｕｗｈｕｉｓ，Ｊ．Ｂｒａａｔ，Ａ．Ｈｕｉｊｓｅｒ ｅｔ ａｌ，“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ Ｓｙｓｔｒｅｍｓ”，ｐｐ．７５−８０（Ａｄａｍ Ｈｉｌｇｅｒ １９８５）（ＩＳＢＮ ０−８５２７４−７８５−３）により周知である“非点収差法”により生成される。径方向トラッキングエラー信号Ｉ_{ｒａｄｉａｌ}は、走査スポット１９により後を続けられる情報層２における軌道の中心と走査スポットとの間の、情報層２のＸＹ平面における距離を表す。好適には、径方向トラッキングエラー信号Ｉ_{ｒａｄｉａｌ}は、特に、Ｇ．Ｂｏｕｗｈｕｉｓ等による文献の７０乃至７３ページに記載されている“ラジアルプッシュプル法”により生成される。

サーボ回路１３は、信号Ｉ_{ｆｏｃｕｓ}及びＩ_{ｒａｄｉａｌ}に応答して、焦点アクチュエータ１４及び径方向アクチュエータ１５それぞれを制御するためのサーボ制御信号Ｉｃｏｎｔｒｏｌを供給するために備えられている。焦点アクチュエータ１４はＸ軸方向における対物レンズ１０の位置を制御し、それにより、情報層２の平面と実質的に一致するように、走査スポット１９の位置を制御する。径方向アクチュエータ１４はＸ軸方向における対物レンズ１０の位置を制御し、それにより、情報層２において後継される起動の中心線と実質的に一致するように、走査スポット１９の径方向位置を制御する。

パワースイッチ２０について、ここで、更に詳細に説明する。既に述べたように、走査スポット１９の光パワーが大きいパワーレベルＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}に等しくなるように、射出平面２０ｂにおいて、書き込みモードにおいて、パワースイッチ２０は、強度Ｉ_１を有する放射ビーム１７を強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}を有する放射ビーム２５に変換する。読み出しモードにおいて、パワースイッチ２０は、走査スポット１９の光パワーＰが低いパワーレベルＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}に等しくなるように、入射平面２０ａにおいて同じ強度Ｉ１を有する放射ビーム１７を射出平面２０ｂにおいて強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}を有する放射ビーム２５に変換する。

図２Ａは、パワースイッチ２０の入射瞳における強度Ｉ_１をＸ_１軸に沿って表す曲線３１を示している。図２Ｂは、パワースイッチ２０の入射瞳における強度をＹ_１軸に沿って表す曲線３２を示している。図２Ａ及び２Ｂに示すように、強度Ｉ_１は、次式のような、ガウスプロファイルのようなプロファイルを有し、

ここで、“Ｉ_１（ｘ_１，ｙ_１）”は直交座標系（Ｏ_１，Ｘ_１，Ｙ_１）における座標（ｘ_１，ｙ_１）のポイントにおける強度Ｉ_１の値であり、“Ｉ_０”は強度Ｉ_１の最大値（即ち、放射ビーム１７の中心光線の強度）であり、“Ａ”及び“Ｂ”は、特に放射源７に依存する２つの一定のパラメータである。図１に示す実施形態においては、パラメータＡ及びＢは又、放射減７とパワースイッチ１０との間に配置された光学的構成要素であって、例えば、コリメータレンズ８に依存する。下において、そして、例示として、放射源７から放射される放射ビーム４のみが楕円形の断面を有し、パラメータＡ及びＢは、それ故、互いに異なる。例えば、パラメータＡ及びＢは、それぞれ、２．６８及び２．２４に等しい。放射ビーム１７が円形断面を有する場合、パラメータＡ及びＢは互いに等しいことを注記しておく。

図３Ａは、パワースイッチ２０の射出瞳２０ｂにおける強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}をＸ_２軸に沿って表す曲線３３を示している。図３Ｂは、パワースイッチ２０の射出瞳２０ｂにおける強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}をＹ_２軸に沿って表す曲線３４を示している。図３Ａ及び３Ｂにしメスように、強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}は、次式のような、ガウスプロファイルのようなプロファイルを有し、

ここで、“Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}（ｘ_２，ｙ_２）”は直交座標系（Ｏ_２，Ｘ_２，Ｙ_２）における座標（ｘ_２，ｙ_２）のポイントにおける強度Ｉ_２の値であり、“Ｉ_{０，ｗｒｉｔｉｎｇ}”は強度Ｉ_{２，ｗｒｉｔｉｎｇ}の最大値（即ち、書き込みモードにおける放射ビーム２５の中心光線の強度）であり、“Ｃ”及び“Ｄ”は、書き込みモードに関してパワースイッチ２０の設計パラメータとパラメータＡ及びＢとに依存する２つの一定のパラメータである。下において及び例示としてのみ、パラメータＣ及びＤは、２．５１及び２．１０それぞれに等しい。放射ビーム１７が円形断面を有する場合、パラメータＣ及びＤは互いに等しいことを注記しておく。

図４Ａは、パワースイッチ２０の射出瞳２０ｂにおける強度Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}をＸ_２軸に沿って表す曲線３５を示している。図４Ｂは、パワースイッチ２０の射出瞳２０ｂにおける強度Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}をＹ_２軸に沿って表す曲線３６を示している。図３Ａ及び３Ｂにしメスように、強度Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}は、次式のような、ガウスプロファイルのようなプロファイルを有し、

ここで、“Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}（ｘ_２，ｙ_２）”は直交座標系（Ｏ_２，Ｘ_２，Ｙ_２）における座標（ｘ_２，ｙ_２）のポイントにおける強度Ｉ_２の値であり、“Ｉ_{０，ｒｅａｄｉｎｇ}”は強度Ｉ_{２，ｒｅａｄｉｎｇ}の最大値（即ち、読み出しモードにおける放射ビーム２５の中心光線の強度）であり、パラメータ“Ｅ”及び“Ｆ”は、読み出しモードに関してパワースイッチ２０の設計パラメータとパラメータＡ及びＢとに依存する２つの一定のパラメータである。下において及び例示としてのみ、パラメータＥ及びＦは、２．５１及び２．１０それぞれに等しい。放射ビーム１７が円形断面を有する場合、パラメータＣ及びＤは互いに等しいことを注記しておく。又、最大強度Ｉ_０、Ｉ_{０，ｗｒｉｔｉｎｇ}及びＩ_{０，ｒｅａｄｉｎｇ}は互いに異なることを注記しておく。

更に詳細には、強度Ｉ１を強度Ｉ_{０，ｗｒｉｔｉｎｇ}又はＩ_{０，ｒｅａｄｉｎｇ}に変換するために、パワースイッチ２０は書き込みモード又は読み出しモードにおいて対物レンズ１０に入射する放射ビーム２５のサイズを修正する。本明細書においては、放射ビームの“サイズ”は、ビームが楕円形断面を有する場合、長い又は短い軸の長さをいい、ビームが円形断面を有する場合、その円形断面の直径をいう。又、本明細書においては、放射ビームの“断面”は、ビームの中心光線に垂直な平面におけるビームの断面をいう。

それ故、パワースイッチ２０は、走査スポット１９が高いパワーレベルＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}を有するように、小さい第１リム強度Ｉ_{ｒｉｍ，ｗｒｉｔｉｎｇ}を有するために、書き込みモードにおいて、放射ビーム２５が大きい第１サイズを有するように、備えられる。パワースイッチ２０は又、走査スポット１９が低いパワーレベルＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}を有するように、大きい第２リム強度Ｉ_{ｒｉｍ，ｒｅａｄｉｎｇ}（即ち、リム強度レベルＩ_{ｒｉｍ，ｗｒｉｔｉｎｇ}より大きい）を有するために、読み出しモードにおいて、放射ビーム２５が小さい第２サイズ（即ち、リム強度レベルＩ_{ｒｉｍ，ｗｒｉｔｉｎｇ}より小さい）を有するように、備えられる。換言すれば、入力ビーム１７のサイズに比較して、パワースイッチ２０は、書き込みモードにおいて発生ビーム２５のサイズを減少させ、読み出しモードにおいて発生ビーム２５のサイズを増加させる。

対物レンズ１０の円形入射瞳１０ａ（直径ｒ０を有する）が十分に充填された好適な場合であって、走査スポットの光パワーＰが入射瞳１０ａにおける放射ビーム２５の光パワーに等しい場合、高いパワーレベルＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及び低いパワーレベルＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は次式により与えられる。

これは、対物レンズ１０の吸収のための透過損失が無視できる場合に生じる。

更に、書き込みモードにおいて、放射ビーム２５のいずれのリム光線は、直行座標（ｘ_１，ｙ_１）の第１ポイントにおいて入射平面２０ａに入射する放射ビーム１７の光線からもたらされ、その第１ポイントとポイントＯ_１との間の距離は、その光線に拘らず、一定である第１距離ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}に等しい。それ故、書き込みモードにおいて、その第１ポイントの座標（ｘ_１，ｙ_１）は次式により与えられる。

ｘ_１ ^２＋ｙ_１ ^２＝ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ} ^２ （５ａ）
同様に、読み出しモードにおいて、放射ビーム２５のいずれのリム光線は、直行座標（ｘ_１，ｙ_１）の第２ポイントにおいて入射平面２０ａに入射する放射ビーム１７の光線からもたらされ、その第２ポイントとポイントＯ_１との間の距離は、その光線に拘らず、一定である第２距離ｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}に等しい。それ故、読み出しモードにおいて、その第２ポイントの座標（ｘ_１，ｙ_１）は次式により与えられる。

ｘ_１ ^２＋ｙ_１ ^２＝ｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ} ^２ （５ｂ）
それ故、式（４ａ）、（４ｂ）、（５ａ）及び（５ｂ）から次の式が導き出される。

パワースイッチ２０を適切に設計することにより（更に詳細に説明するように）、高さｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は、リム強度レベルＩ_{ｒｉｍ，ｗｒｉｔｉｎｇ}及びＩ_{ｒｉｍ，ｒｅａｄｉｎｇ}が異なる所望の値に等しく、それ故、パワーレベルＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}が異なる所望の値に等しいように、選択されることができる。例示のみとして、表Ｉは、Ｘ２軸及びＹ２軸に沿ったリム強度レベルＩ_{ｒｉｍ，ｗｒｉｔｉｎｇ}及びＩ_{ｒｉｍ，ｒｅａｄｉｎｇ}、対応する高さｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}及び結果として得られた光パワーレベルＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}（式（６ａ）及び（６ｂ）に従って）を示している。

表１においては、比Ｐ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}／Ｐ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は、放射ビームの光路における透過損失がない状態の１．２５に略等しいことを注記しておく。又、放射ビーム２５のリム強度は読み出しモードより書き込みモードにおいてより小さく、走査スポット１９の光パワーは読み出しモードより書き込みモードにおいてより大きい。それ故、光走査装置１は、書き込みモードにおける大きい光パワーと書き込みモードにおける大きいリム強度とを有する放射ビーム２５により光記録担体３の走査を可能にする。

又、パワースイッチ２０は、無限における対象及び画像共役の両方を有するテレスコープ状配置を構成し、テレスコープ状配置は書き込みモードと読み出しモードとの間のスイッチング可能な横軸方向の拡大を有することを注記しておく。それ故、テレスコープ状配置の拡大率は、書き出しモードにおいてはｒ_０／ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}に等しく、読み出しモードにおいてはｒ_０／ｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}に等しい。

図１に示す、３つの走査スポットパワースイッチの実施形態について、ここで詳細に説明する。

以下、参照番号２０１で表す、走査スポットパワースイッチ２０の第１実施形態２０１について、ここで説明する。図５は、パワースイッチ２０１のＹ_１Ｚ_１平面における断面である。その実施形態においては、パワースイッチ２０１は、エレクトロウェッティング装置６０の形で２つの可変焦点レンズ要素４１及び４２を有する。可変焦点レンズの原理は、文献ＰＨ ＮＬ０２０１６３及びＰＨ ＮＬ０１１０９５に詳細に説明されている。

エレクトロウェッティング装置６０は導電性材料から成るシリンダ４３を有する。シリンダ４３は絶縁層４４がコーティングされている。そのシリンダの内側には、流体接触層４５を備えている。導電性のシリンダ４３は、レンズ要素４１及び４２に対して共通の第１電極を構成する。第１レンズ要素４１の第２電極は、放射線を通過させるための中央透過領域を有する環状導電層４６により構成されている。射出側の導電層４７は第２レンズ要素４２の第２電極を構成する。２つの透明層４８及び４９は、導電層４６及び４７それぞれを覆うことが可能である。シリンダ４３の中央部分は、第１の透明な導電流体（液体又は気体）５０で満たされている。流体５０の各々の側には、第２の透明な導電流体５１がある。流体５１は第１屈折率ｎ_１を有し、流体５０は第２屈折率ｎ_２を有する。単なる例示として、図５に示す実施形態において、第１流体５０は水（ｎ_１＝１．３４９）であり、第２流体５１はオイルであって、例えば、ポリジメチル（８乃至１２％）−フェニルメチルシロキサン共重合体（ｎ_２＝１．４２５）である。代替として、第１流体５０はオイルであることが可能であり、第２流体５１は水であることが可能である。又、代替として、射出側における第１流体は入射側に存在する流体とは異なることが可能である。パワースイッチ２０１の入射側（即ち、Ｘ_１Ｙ_１平面に対向する側）における非混和性流体５０及び５１は、第１可変焦点レンズ要素４１を構成する第１メニスカス５２により分離されている。パワースイッチ２０１の射出側（即ち、Ｘ_２Ｙ_２平面に対向する側）における非混和性流体５０及び５１は、第２可変焦点レンズ要素４２を構成する第２メニスカス５３により分離されている。以下、“Ｒ_１”は第１メニスカス５２の曲率の半径であり、“Ｒ_２”は第２メニスカス５３の曲率の半径である。それらメニスカスの曲率、それ故、レンズ要素４１及び４２の焦点距離それぞれを、可変電圧電源５４及び５５により互いに独立して変化させることができる。以下、“Ｖ_１”は電源５４の電圧であり、“Ｖ_２”は電源５５の電圧である。

図６Ａに示すように、第１メニスカス４０は、屈折率ｎ_１とｎ_２との間の差のために、曲率Ｒ_１の半径が負である凹形の曲率を有し、そのレンズ要素４１は、正の収束レンズ要素として機能する。第２メニスカス４２は、屈折率ｎ_１とｎ_２との間の差のために、曲率Ｒ_２の半径が負である凹形の曲率を有し、第２レンズ要素４２は、負の収束レンズ要素として機能する。

図６Ｂに示すように、第１メニスカス４０は、屈折率ｎ_１とｎ_２との間の差のために、曲率Ｒ_１の半径が正である凸形の曲率を有し、そのレンズ要素４１は、負の収束レンズ要素として機能する。第２メニスカス４２は、屈折率ｎ_１とｎ_２との間の差のために、曲率Ｒ_２の半径が正である凸形の曲率を有し、第２レンズ要素４２は、正の収束レンズ要素として機能する。

距離ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は、曲率Ｒ_１及びＲ_２の半径並びに図５に示すエレクトロウェッティング装置の他の設計パラメータに依存する。図７は、図５に示す走査スポットパワースイッチ２０１の断面を模式的に示している。パワースイッチ２０１を通る放射ビーム２５のリム光線の経路を、図７に実線で示している。次のような設計パラメータについて、図７に示しており、“ｄ_１”は光軸１１方向の第１流体５０の厚さであり、“ｄ_２”は光軸１１方向の入射側における第２流体５１の厚さであり、“ｄ_３”は光軸１１方向の射出側における第２流体５１の厚さであり、“ｄ_０”は光軸１１方向の透明層４８及び４９の厚さであり、“ｎ_０”は透明層４８及び４９の屈折率である。近軸近似（典型的な精度は２０％）においては、距離ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は、その実施形態において、次の式により与えられ、
Ｒ_１＝（ｄ_１（ｎ_１−ｎ_２））／（ｎ_１（１−ｒ_０／ｈ_１）） （７ａ）
Ｒ_２＝Ｒ_１＋（ｎ_１−ｎ_２）ｄ_１／ｎ_１ （７ｂ）
ここで、“ｈ_１”は距離ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}か又はｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}のどちらかである。

単なる例示として、表ＩＩは、書き込みモード及び読み出しモードにおいて曲率Ｒ_１及びＲ_２の半径の値と同時の光線トレースを用いて得られた対応する高さｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}とを示している。

それ故、表１に対して、曲率の半径を適切に選択することにより、光パワーＰがＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}に等しくなるように書き込みモードＩ_{ｒｉｍ，ｒｅａｄｉｎｇ}において、及び光パワーＰがＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}に等しくなるように読み出しモードＩ_{ｒｉｍ，ｒｅａｄｉｎｇ}において、対物レンズ１０に入射するビーム２５のリム強度が等しくなる放射ビーム２５に、放射ビーム１７を変換することが可能である。理想的な場合、比Ｐ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}／Ｐ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は略１２５％に等しく（表Ｉ参照）、その比は、光走査装置１が図５に示すパワースイッチ２０１を備える場合には１２０％に等しくなる。これは、第２流体（オイル）において生じる５％のオーダーの等化損失からもたらされる。

有利なことには、パワースイッチ２０１は、実質的に更にコンパクトにされることができ、従来のパワースイッチに比較して、書き込みモードおよび読み出しモードの間のスイッチング動作に対して実質的により少ない消費電力が得られる。これらの特性により、この実施形態は、小型及び／又は携帯型及び／又はバッテリにより電力供給される装置であって、例えば、携帯電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータカメラ、内部通話システム及び電子ゲーム器等に対する小型装置に構築されるためには、非常に適切である。

走査スポットパワースイッチ２０１はコリメータレンズ８と対物レンズ１０との間に配置され、それにより、テレスコープ状配置を構成することは、無限の対象及び画像共役の両方を有することを注記しておく。

以下、参照番号２０２により表される、パワースイッチ２０の第２実施形態は、図５に示すパワースイッチ２０１の代替である。図８は、第１及び第２可変焦点レンズ要素が２つの異なるエレクトロウェッティング装置６０´及び６０"それぞれにおいて備えられているパワースイッチ２０２のＹ_１Ｚ_１平面における断面を示している。

図８に示すように、エレクトロウェッティング装置６０´は導電性材料から成るシリンダ４３´を有する。シリンダ４３´は絶縁層４４´がコーティングされている。そのシリンダの内側には、流体接触層４５´を備えている。導電性のシリンダ４３´は、前記第１レンズ要素に対する共通電極を構成する。前記第１レンズ要素の第２電極は、放射線を通過させるための中央透過領域を有する環状導電層４６´により構成されている。エレクトロウェッティング装置６０´は又、２つの透明層４８´及び４９´を備えている。透明層４９´は導電層４６´を覆っている。シリンダ４３´の一の部分は、図５に示す実施形態の第１流体ではない同じ流体で満たされている。シリンダンの他の一部は、図５に示されている実施形態の第２流体ではない同じ第１流体で満たされている。非混和性流体５０及び５１は、図５に示す電圧Ｖ_１ではない同じ電圧を与える電圧源５４´により制御される、図５に示しているメニスカス５２ではない同じ形状及び曲率半径を有するメニスカス５２´により分離されている。

又、図８に示すように、エレクトロウェッティング装置６０″は導電性材料から成るシリンダ４３´を有する。シリンダ４３″は絶縁層４４″がコーティングされている。そのシリンダの内側には、流体接触層４５″を備えている。導電性のシリンダ４３″は、前記第２レンズ要素に対する共通電極を構成する。前記第２レンズ要素の第２電極は、放射線を通過させるための中央透過領域を有する環状導電層４７″により構成されている。エレクトロウェッティング装置６０″は又、２つの透明層４８″及び４９″を備えている。透明層４９″は導電層４７″を覆っている。シリンダ４３″の一の部分は、図５に示す実施形態の第１流体ではない同じ流体で満たされている。シリンダンの他の一部は、図５に示されている実施形態の第２流体ではない同じ第１流体で満たされている。非混和性流体５０及び５１は、図５に示す電圧Ｖ_２ではない同じ電圧を与える電圧源５５″により制御される、図５に示しているメニスカス５３ではない同じ形状及び曲率半径を有するメニスカス５３″により分離されている。

走査スポットパワースイッチ２０２はコリメータレンズ８と対物レンズ１０との間に配置され、これにより、無限の対象および画像共役の両方を有するテレスコープ状配置を構成することを注記しておく。

図９に示す実施形態においては、放射ビーム４（それ故、放射ビーム２５）は、Ｘ_１軸か又はＹ_１軸のどちらかに平行な偏光軸に沿って線形偏光される。以下、“ｐ⊥”は、図中の破線により表され、Ｘ_１軸に平行な軸方向の線形偏光の状態である。“ｐ‖”は、図中の矢印により表され、Ｘ_１軸に垂直な軸方向の線形偏光の状態である。又、その実施形態において、第１ビームスプリッタ９は、放射源７とコリメータレンズ８との間に配置されている。更に、ビームスプリッタ９は偏光ビームスプリッタであり、それ故、そのビームスプリッタに入射する放射ビームは、ビームが偏光ｐ⊥を有するときに検出システムの方に反射し、ビームが偏光ｐ‖を有するときにパワースイッチ２０３の方に透過する。

パワースイッチ２０３は、偏光スイッチ７０、第１ミラー７１、第２ミラー７２、第１の１／４波長プレート７３、第２の１／４波長プレート７４、第３の１／４波長プレート７５及び第２偏光ビームスプリッタ７６を有する。偏光ビームスプリッタ７６は、そのビームの偏光に依存して、スプリッタ７６に入射するいずれの放射ビームを反射する及び透過することができる。偏光ビームスプリッタ７６は、偏光ｐ‖を有するビームを透過し、偏光ｐ⊥を有するビームを反射する。第１ミラー７１は、偏光ビームスプリッタ７６の一の側に配置されている。そのミラーの光軸は光軸１１に対して垂直である、即ち、Ｏ_１Ｙ_１軸に対して平行である。第２ミラー７２は、偏光ビームミラー７６の他の側に配置されている。そのミラーの光軸は光軸１１に対して垂直である、即ち、Ｏ_１Ｙ_１軸に対して平行である。その実施形態において、ミラー７１及び７２はガウス形テレスコピック配置を形成する、即ち、ミラー７１の画像焦点はミラー７２の対象焦点である。第１の１／４波長プレート７３は、ミラー７１と同じ光軸を有するように、ミラー７１と偏光ビームスプリッタ７６との間に配置されている。第２の１／４波長プレート７４は、ミラー７２と同じ光軸を有するように、ミラー７２と偏光ビームスプリッタ７６との間に配置されている。第３の１／４波長プレート７５は、対物レンズ１０の光軸１１と同じ光軸を有するように、対物レンズ１０と偏光ビームスプリッタ７６との間に配置されている。偏光スイッチ７０は、その実施形態においては、コリメータレンズ８と第２ビームスプリッタ７６との間であって、第１ビームスプリッタ９により透過される放射ビームの光軸１１と同じ光軸において配置されている。偏光スイッチ７０は、偏光ｐ⊥及びｐ‖の間のその放射ビームの変更を変化させることができる。偏光スイッチ７０は、単なる例示としては、電気的制御可能液晶セルを有する。図９に示している実施形態においては、偏光スイッチ７０は、第２偏光ビームスプリッタ７６からもたらされる又はそれにもたらされる放射ビームの偏光が書き込みモードにおいてスイッチングされ、読み出しモードにおいて変更されないように、備えられている。

その実施形態においては、書き込みモード及び読み出しモードそれぞれにおける放射ビーム２５のサイズの減少及び増加が、ビームの偏光をスイッチングすることによりパワースイッチ２０３により伝搬される放射ビームの光軸を変化させることにより実行される。図１０Ａは、書き込みモードにおいて動作する、図９に示す走査スポットパワースイッチ２０３を備えている走査装置１の特定の光学構成要素を示している。図１０Ｂは、読み出しモードにおいて動作する同じ光学構成要素を示している。特に、パワースイッチ２０３を通る放射ビーム２５のリム光線の経路は、放射源７から記録担体３への破線により及び記録担体３から検出器２４への実線により、図１０Ａ（書き込みモード）及び図１０Ｂ（読み出しモード）において示されている。

図１０Ａ（書き込みモード）に示すように、放射ビーム４は偏光ｐ‖を有し、それ故、偏光ビームスプリッタ９はコリメータレンズ８の方にそのビームを透過する。偏光ｐ‖を有する平行にされたビーム１７はパワースイッチ２０３に入射し、偏光スイッチ７０に入射する。その実施形態であって、書き込みモードにおいて、偏光スイッチ７０は偏光ｐ‖を偏光ｐ⊥に変える。それ故、第２偏光ビームスプリッタ７６に入射する放射ビームは偏光ｐ⊥を有する。スプリッタ７６は、プレート７３によりミラー７１の方にそのビームを反射する。ミラー７１は、次いで、再び、プレート７３によりビームスプリッタ７６の
方にそのビームを反射し、それ故、そのビームは、ここでは、偏光ｐ‖を有する。それ故、ビームスプリッタ７６は、プレート７４により第２ミラー７２の方にそのビームを透過する。ミラー７２は、次いで、再び、プレート７４によりビームスプリッタ７６の方にそのビームを反射し、それ故、そのビームは、ここでは、偏光ｐ⊥を有する。それ故、ビームスプリッタ７６は、プレート７５により対物レンズ１０の方にそのビームを反射する。情報層２における反射の後、ビームは、対物レンズ１０及びプレート７５によりビームスプリッタ７６に伝搬し、それ故、ビームは、ここでは、偏光ｐ‖を有する。従って、ビームスプリッタ７６は、偏光ｐ‖を有するそのビームを偏光スイッチ７０の方に透過する。又、その実施形態であって、書き込みモードにおいて、偏光スイッチ７０は偏光ｐ‖から偏光ｐ⊥に変える。それ故、偏光スイッチ７０から発生する放射ビームは偏光ｐ⊥を有し、コリメータレンズ８により第１偏光ビームスプリッタに伝搬する。スプリッタ９は検出器２４の方にそのビームを反射する。

図１０Ｂ（読み出しモード）に示すように、放射ビーム４は偏光ｐ‖を有し、それ故、偏光ビームスプリッタ９はコリメータレンズ８の方にそのビームを透過する。偏光ｐ‖を有する平行にされたビーム１７はパワースイッチ２０３に入射し、偏光スイッチ７０に入射する。その実施形態であって、読み込みモードにおいて、偏光スイッチ７０は偏光を変えない。それ故、第２偏光ビームスプリッタ７６に入射する放射ビームは偏光ｐ‖を有する。スプリッタ７６は、プレート７５により対物レンズの方にそのビームを透過する。情報層２における反射の後、ビームは対物レンズ１０及びプレート７５によりビームスプリッタ７６に伝搬し、それ故、そのビームは、ここで、偏光ｐ⊥を有する。従って、ビームスプリッタ７６は、プレート７２によりミラー７２の方にそのビームを反射する。ミラー７２は、次いで、再び、プレート７４によりビームスプリッタ７６の方にそのビームを反射し、それ故、そのビームは、ここでは、偏光ｐ‖を有する。従って、ビームスプリッタ７６は、プレート７３により第２ミラー７１の方にそのビームを反射する。ミラー７１は、次いで、再び、プレート７３によりビームスプリッタ７６の方にビームを反射し、それ故、ビームは、ここでは、偏光ｐ⊥を反射する。それ故、ビームスプリッタは、偏光ｐ⊥を有するそのビームを偏光スイッチ７０の方に反射する。又、その実施形態であって、読出しモードにおいて、偏光を変えない。それ故、偏光スイッチ７０から発生する放射ビームは偏光ｐ⊥を有し、コリメータレンズ８により第１偏光ビームスプリッタに伝搬する。スプリッタ９は検出器２４の方にそのビームを反射する。

距離ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は、第２ビームスプリッタ６、ミラー７１及び７２、並びにプレート７３、７４及び７５の設計パラメータに依存する。距離ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は、その実施形態において、次式により与えられ、
ｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}／ｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}＝ｆ_１／ｆ_２ （８）
ここで、“ｆ_１”及び“ｆ_２”はミラー７１及び７２それぞれの画像焦点長さである。

単なる例示として、表ＩＩＩは、書き込みモード及び読み出しモードにおける焦点長さｆ_１及びｆ_２の値と、式（８ａ）及び（８ｂ）に従った、対応する高さｈ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}及びｈ_{ｒｅａｄｉｎｇ}を示している。

それ故、及び表Ｉを参照して、焦点長さｆ_１及びｆ_２の適切な選択により、対物レンズ１０に入射するビーム２５のリム強度が、読み見出しモードにおいて、光パワーＰがＰ_{ｒｅａｄｉｎｇ}に等しくなるように、Ｉ_{ｒｉｍ，ｒｅａｄｉｎｇ}に等しく、及び、書き込みモードにおいて、光パワーＰがＰ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}に等しくなるように、Ｉ_{ｒｉｍ，ｗｒｉｔｉｎｇ}に等しい、放射ビーム２５に平行にされた放射ビーム１７を変換することが可能である。表Ｉを参照して既に説明したように、図９に示すパワースイッチを備え、光走査装置１における光透過損失がない場合、理想的には、比Ｐ_{ｗｒｉｔｉｎｇ}／Ｐ_{ｒｅａｄｉｎｇ}は略１２５％に等しい。

走査スポットパワースイッチ２０３がコリメータレンズ８と対物レンズ１０との間に配置され、それにより、無限の対象及び画像共役の両方を有するテレスコープ状配置を構成することを注記しておく。

同時提出の特許請求の範囲において規定された本発明の範囲から逸脱することなく、上記の明細書に関連して、種々の変更及び修正が可能であることが理解される必要がある。

第１又は第２走査スポットパワースイッチの代替として、エレクトロウェッティング装置の入射面又は射出面は、例えば、回折構造又はコリメータレンズ等のレンズとして機能するように設計されることが可能である。

本発明に従った光走査装置の構成要素を示す模式図である。 書き込みモード又は読み出しモードのどちらかにおいて動作する、図１の走査装置のパワースイッチの入射瞳における強度を表す２つのそれぞれの曲線を示す図である。 書き込みモードにおいて動作する図１に示す走査装置のパワースイッチの射出瞳における強度を表す２つのそれぞれの曲線を示す図である。 書き込みモードにおいて動作する図１に示す走査装置のパワースイッチの射出瞳における強度を表す２つのそれぞれの曲線を示す図である。 読み出しモードにおいて動作する図１に示す走査装置のパワースイッチの射出瞳における強度を表す２つのそれぞれの曲線を示す図である。 読み出しモードにおいて動作する図１に示す走査装置のパワースイッチの射出瞳における強度を表す２つのそれぞれの曲線を示す図である。 図１に示すパワースイッチの第１実施形態の断面図である。 書き込みモードにおいて動作する図５に示す走査装置のパワースイッチを備えた図１に示す走査装置の特定の光学構成要素を示す図である。 読み出しモードにおいて動作する図５に示す走査装置のパワースイッチを備えた図１に示す走査装置の特定の光学構成要素を示す図である。 図５に示すパワースイッチの断面の模式図である。 図１に示すパワースイッチの第１実施形態の断面図である。 図１に示すパワースイッチの第３実施形態の断面図である。 書き込みモードにおいて動作する図９に示すパワースイッチを備えた図１に示す走査装置の特定の光学構成要素を示す図である。 読み出しモードにおいて動作する図５に示すパワースイッチを備えた図１に示す走査装置の特定の光学構成要素を示す図である。

Claims (7)

1. 書き込みモード及び読み出しモードにおいて放射ビームにより情報層を走査する光走査装置であって：
   前記放射ビームを放射する放射源；
   前記情報層の位置に走査スポットを形成するように前記放射ビームを収束するために光軸を有する対物レンズ；及び
   前記書き込みモードにおける第１光パワーレベルと前記読み出しモードにおけるより低い第２光パワーレベルとの間で前記走査スポットの光パワーをスイッチングするために、前記放射ビームの光路内に備えられている走査スポットパワースイッチ；
   を有する光走査装置であり、
   前記走査スポットパワースイッチは、前記書き込みモードにおける第１リム強度レベルと前記読み出しモードにおけるより高い第２リム強度レベルとの間で前記放射ビームのリム強度をスイッチングするように、それにより、前記書き込みモードにおける前記第１光パワーレベルと前記読出しモードにおける前記第２光パワーレベルとの間で前記走査スポットの前記光パワーをスイッチングするように、前記書き込みモードにおける第１サイズと前記読み出しモードにおけるより大きい第２サイズとの間で、前記走査スポットパワースイッチの出口から放射される前記放射ビームの断面のサイズをスイッチングするように更に備えられている；
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 請求項１に記載の光走査装置であって、前記放射源と前記走査スポットパワースイッチとの間に備えられているコリメータレンズを更に有し、前記放射ビームの断面が前記書き込みモードにおける前記第１サイズ及び前記読み出しモードにおける前記第２サイズを有するように、前記走査スポットパワースイッチが前記書き込みモードと前記読出しモードとの間のスイッチング可能横倍率を有するテレスコープ状配置を構成する、ことを特徴とする光走査装置。
3. 請求項１又は２に記載の光走査装置であって、前記走査スポットパワースイッチは、前記放射ビームの断面が前記書き込みモードにおける前記第１サイズ及び前記読み出しモードにおける前記第２サイズを有するように、電気的に調節可能である形状の第１メニスカス及び第２メニスカスを有する可変焦点液体レンズを有する、ことを特徴とする光走査装置。
4. 請求項１又は２に記載の光走査装置であって、前記放射ビームは第１偏光か又は異なる第２偏光のどちらかを有し、前記走査スポットパワースイッチは：
   偏光に依存する前記放射ビームを反射及び透過することができる偏光ビームスプリッタ；
   前記偏光ビームスプリッタの一の側に備えられている第１ミラー及び前記偏光ビームスプリッタの他の側に備えられている第２ミラー；
   前記偏光ビームスプリッタと前記第１ミラーとの間に備えられている第１の１／４波長プレート；
   前記偏光ビームスプリッタと前記第２ミラーとの間に備えられている第２の１／４波長プレート；
   前記偏光ビームスプリッタと前記対物レンズとの間に備えられている第３の１／４波長プレート；並びに
   前記放射ビームの前記断面が前記書き込みモードにおける前記第１サイズ及び前記読み出しモードにおける前記第２サイズを有するように、前記第１偏光と前記第２偏光との間で前記放射ビームの偏光を変えることができる、前記放射ビームの前記光路に備えられている偏光スイッチ；
   を有する、ことを特徴とする光走査装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置であって、検出システムが、焦点エラー信号及び／又はラジアルトラッキングエラー信号を供給するように備えられ、走査されるようになっている前記情報層のトラック及び／又は前記情報層の位置に対して前記走査スポットの位置を制御する前記焦点エラー信号及び／又はラジアルトラッキングエラー信号前記に応答するアクチュエータ及びサーボ回路を更に有する、ことを特徴とする光走査装置。
6. 請求項５に記載の光走査装置であって、エラー補正のための情報処理ユニットを更に有する、ことを特徴とする光走査装置。
7. 書き込みモード及び読出しモードにおいて放射ビームにより光記録担体を走査する光走査装置に適切な走査スポットパワースイッチであって、該走査スポットパワースイッチは、前記書き込みモードにおける第１光パワーレベルと前記読み出しモードにおける低い第２光パワーレベルとの間で走査スポットの光パワーをスイッチングするために備えられていて、前記書き込みモードにおける第１リム強度と前記読み出しモードにおけるより高い第２リム強度との間で前記放射ビームのリム強度をスイッチングするように、それにより、第１モードにおける第１光パワーレベルと第２モードにおける第２光パワーとの間で前記走査スポットの前記光パワーをスイッチングするように、前記書き込みモードにおける第１サイズと前記読み出しモードにおける大きい第２サイズとの間で、前記走査スポットパワースイッチの出口から放射される前記放射ビームの断面のサイズをスイッチングするように更に備えられている、ことを特徴とする走査スポットパワースイッチ。

Images