KR100326688B1 - 광주사장치및방사원검출장치 - Google Patents

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Abstract

표면을 주사하기 위한 장치를 기술하는데, 이 장치는 방사원(5), 두 개의 격자 구조를 갖는 격자(17)가 제공된 투명 평판(18), 표면(3)에 방사를 포커스하기 위한 대물 렌즈(7)와, 상기 표면에 의해 반사된 방사를 전기 신호들로 변환하기 위한 검출 시스템(12)을 포함한다. 격자(17)의 제 1 격자 구조는 방사빔(6)으로부터 두 개의 사이드-빔(21, 22)을 형성하도록 의도된다. 제 2 격자 구조를 제공함으로써, 방사빔(6)으로부터 반사하여 모니터 빔(13)을 얻는다. 이러한 모니터 빔은 전기 신호를 발생하는 모니터 검출기(14)에 지향되어, 상기 방사원(5)의 방사 파워를 제어한다.

Description

광 주사 장치 및 방사원 검출 장치
본 발명은 표면을 광학적으로 주사하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 방사원 검출 장치와 이 방사원-검출 장치에 의해 공급된 방사를 상기 표면상에 포커스하기 위한 포커싱 수단을 포함하고, 상기 방사원-검출 장치는 방사 빔을 공급하기 위한 방사원, 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔 또는 상기 표면에 의해 반사된 빔으로부터 적어도 하나의 편향된 서브-빔을 형성하기 위한 제 1 격자 구조를 갖는 격자, 상기 표면에 의해 반사된 방사를 전기 신호로 변환하기 위한 방사-감지 검출 시스템, 상기 방사원에 의해 공급된 빔으로부터 모니터 빔을 형성하기 위한 수단과, 상기 방사원을 제어하기 위하여 상기 모니터 빔을 전기 신호로 변환하기 위한 모니터 검출기를 구비한다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 장치에 이용하기 위한 방사원-검출 장치에 관한 것이다.
서두에 기술한 형태의 장치는 유럽 특허 출원 제 0 372 629 호(PHN 12.753)에 공지되어 있다. 이러한 공지된 장치는 방사빔에 의해 기록 캐리어를 주사하기 위해 이용될 수 있다. 그러한 장치의 방사임에는 3-스폿 격자(three-spot grating)가 배치되어 있다. 전송에 있어서, 그러한 격자는 방사빔으로부터 2개의 1차 회절된 서브-빔들을 형성한다. 진행하는 편향되지 않은 메인-빔(non-deflected main beam)과 함께, 두 개의 서브-빔은 대물 렌즈에 의해 기록 캐리어 상의 3개의 스폿에 포커스된다. 메인-빔에 의해 형성된 메인 스폿(main spot)은 기록 캐리어의 트랙들에서 정보를 기록하거나 판독하기 위해 이용된다. 사이드 빔들에 의해 형성된 사이드 스폿들은 트래킹 신호를 발생하기 위해 이용되어, 주사될 트랙 상의 메인-스폿을 유지하도록 회로가 제어된다.
기록 캐리어에 정보가 기록될 때, 기록 파워(write power)라 지칭되는 메인-빔의 파워는 주어진 값에 정확하게 유지되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 격자 주위에 반사기가 배치되는데, 이 반사기는 경계 방사(border radiation)로 지칭되는 격자 외측으로 진행하는 방사원으로부터의 방사 일부를, 방사원 측면에 배치된 모니터 검출기 쪽으로 반사한다. 그 결과로서, 모니터 검출기의 신호는 방사원에 의해 공급된 파워를 제어하기 위해 이용된다. 이때, 경계 방사 파워와 메인-빔 파워의 비율은 이용된 방사원에 따라 좌우되기 때문에, 모니터 검출기는 각각의 장치에 대해 교정되어야 하는 결점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 결점이 없는 표면을 광학적으로 주사하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 장치에 있어서, 상기 모니터 빔 -형성 수단은 상기 격자의 제 2 격자 구조에 의해 형성되고, 상기 모니터 빔은 상기 격자에 의해 반사된 방사임으로 되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 모니터 빔은 격자가 메인-빔을 형성하는 방사빔과 동일한 방사빔의 부분으로부터 형성된다. 결과적으로, 모니터 빔의 파워는 메인-빔 파워의 고정 비율(fixed fraction)로 된다. 그로 인해, 모니터 검출기의 출력 신호는 메인-빔의 파워를 바로 측정할 수 있는 결과(direct measure)가 되기 때문에, 모니터 검출기는 더 이상 각각의 장치에 대해 교정될 필요가 없다. 소정의 상호 관계가 있는 배향(orientation)을 갖는 두개의 격자 구조를 제공함으로써, 빔의 방향은 방사 감지 검출 시스템에 의해 포착될 메인-빔의 방향과 거의 동일한 방향으로 형성될 수 있다. 이는 검출 시스템과 모니터 검출기를 일체로 할 수 있는 가능성을 제공하기 때문에, 간단한 방법과 저렴한 비용으로 제작될 수 있다.
일본 특허 출원 JP-A 383885에 개시된 발명은 다이오드 레이저의 하우징에 격자를 제공하는데, 그러한 격자는 방사원 방사빔의 일부를 모니터 검출기 쪽으로 반사한다는 점을 주목한다. 이 공보에는 광원과 모니터 다이오드 장치가 주사 장치에 이용될 수 있다는 점과 그러한 격자가 다른 격자와 일체로 될 수 있고, 모니터 다이오드가 다른 신호 광 다이오드들과 일체로 될 수 있다는 점에 대해서 언급하지 않고 있다.
본 발명에 따른 장치의 실시예에 있어서, 제 1 격자 구조는 방사의 반파장과 대략 같은 격자 홈 깊이를 가지며, 제 2 격자 구조는 모니터 검출기의 방향으로 우선적인 회절을 위해 블레이징(blazing)되는 것을 특징으로 한다. 격자의 대기 측면에서 측정된, 제 1 격자 구조의 깊이에 대한 반파장을 선택함으로써, 이 격자 구조가 방사원으로부터 회절 빔들의 형태로 방사를 거의 반사하지 않게 되고, 그에 따라, 방사에 대한 고전송을 주사될 표면 쪽으로 얻는다. 본 발명은, 제 2 격자 구조의 "블레이징(blazing)" 이라 지칭되는 동작 수단에 의해, 이 방사가 가능한한 많이 하나의 편향 차수(one diffraction order)의 빔으로 집중된다는 것이 보장된다면, 제 2 격자 구조의 반사가 모니터 다이오드 상에 충분한 방사를 얻기 위해 충분히 크다는 인식에 기초한다.
또한, 변형된 격자는 두 개의 격자 구조들에 의해 1차 이상의 차수로 회절된 빔들을 형성한다. 이와 같은 빔들은 단지 방사의 손실을 야기할 뿐이다. 이러한 방사는 본 발명에 따른 장치에서 감소되는데, 이는 제 1 격자 구조의 격자 홈들이 제 2 격자 구조의 격자 홈들과 실질적으로 수직인 것을 특징으로 한다. 수직으로부터의 편차는 30 °이내가 바람직하다. 이러한 측정과 격자 홈들의 깊이 및 제 1, 2 격자 구조의 블레이징의 선택의 조합은 이들 빔들의 더욱 효과적인 억제 결과를 얻는다.
본 발명에 따른 장치의 특정 실시예에 있어서, 제 2 격자 구조는 광파워 (optical power)를 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 광파워로 인하여, 모니터 빔은 모니터 검출기에 포커스되어, 모니터 검출기가 소형으로 될 수 있다.
본 발명에 따른 장치의 실시예에 있어서, 제 1 격자 구조는 방사원에 의해 공급된 방사빔으로부터 반대 방향으로 편향된 두 개의 사이드 비임과 하나의 비-편향된 메인-빔을 형성하기 위한 선형 격자 구조이고, 검출 시스템은 상기 표면에 의해 반사된 세 개의 빔들 각각을 위한 개별적인 검출기를 갖는 것을 특징으로 한다. 제 1 격자 구조는, 전송시에, 두 개의 서브-빔을 발생하는데, 이 두 개의 서브-빔은, 메인-빔의 양측에서 두 개의 사이드 빔들의 형태로, 대물 렌즈를 통해 메인 스폿의 양측에 두 개의 사이드 스폿으로 형성된다. 이들 사이드 스폿들에 의해 반사된 방사는 메인 스폿이 주사될 트랙을 정확하게 트랙하는 범위를 나타내는 신호를 유도하기 위해 검출 시스템에 의해 검출된다.
본 발명에 따른 실시예에 있어서, 제 1 격자 구조는 상기 검출 시스템 쪽으로 상기 표면에 의해 반사된 방사빔을 편향시키고, 그것으로부터 포커스 에러 신호가 상기 검출 시스템에 의해 유도될 수 있도록 상기 편향된 빔을 변형시키기 위해 적응되는 것을 특징으로 한다. 특정 격자 구조는 편향된 빔에 비점 수차 (astigmatism)를 도입할 수 있기 때문에, 그러한 비점 수차 방법에 따른 포커스 에러 신호는 빔으로 발생될 수 있다. 푸코 방법에 의해서도 포커스 에러 신호를 발생할 수 있는 두 개의 서브-빔은 상이한 격자 구조로 생성될 수 있다. 본 발명의 상기 관점과 다른 관점들은 이하에 설명된 실시예를 참조로 하여 명백해진다.
제 1 도는 광학 기록 캐리어(1)(optical record carrier)를 주사하기 위한 장치를 횡단면으로 도시한 도면이다. 이러한 기록 캐리어는 반사 기록층(3)이 제공된 기판(2)을 포함한다. 도시된 구조에 있어서. 기록층은 대기 측면(air side)으로부터 주사되는데, 그러나, 투명 기판을 통해 기록층을 주사하는 것이 바람직하다. 기록층 상의 정보는 도면에 도시되어 있지 않지만 트랙들 내에 배열되어 있다. 예를 들어 반도체 레이저와 같은 방사원(5)은 대물 렌즈(7)에 의해 집중되는 방사빔 (6)을 기록층(3)에 공급하여 기록층을 주사하기 위한 스폿(8)(spot)을 형성한다. 이는 기록층에 의해 반사되어 정보 구조에 의해 변조된 빔을 검출해야 하는데, 이를 위해서, 그 빔은 진행하는 빔으로부터 분리되어야 한다. 이러한 빔 분리를 위해, 본 장치는 공지된 방법에 따라 격자(10)가 제공된 투명 평판(9)이 제공될 수 있는데, 이 격자(10)는 반사빔을 실질적으로 주어진 회절 차수로 통과시키는 방식으로 차수화되어 있다. 그로 인해 형성되어 편향된 서브-빔은 검출 시스템(12)에 의해 포착되는데, 이 검출 시스템(12)은 예를 들어, 정보 신호, 트래킹 에러 신호 및 포커스 에러 신호와 같은 하나 이상의 전기 신호로 서브-빔을 변환한다. 그러한 트래킹 에러 신호와 포커스 에러 신호는 스폿(8)의 위치를 제어하기 위한 서보-회로들(servocircuits)에 이용되는데, 그러한 서보-회로는 스폿의 위치가 기록 평면에 유지되고 계속해서 주사될 트랙을 추적하는 방식으로 스폿의 위치를 제어한다.
그와 같은 격자(10)는 직선 격자 홈들이 있는 제 1 격자 구조를 가질 수 있다. 특히 미국 특허 제 4,358,200 호에 개시된 격자 홈들의 특정 곡률로 인하여, 편향된 서브-빔(11)은 비점 수차(astigmatic)가 형성될 수 있다. 만일, 검출 시스템(12)이 4분원으로 배열되어 중심에 서브-빔이 지향되도록 배열된 4개의 검출기들을 갖는다면, 미국 특허에 기술된 비점 수차 방법에 따라 4개의 검출기들의 출력 신호들로부터 포커스 에러 신호를 유도할 수 있다. 미국 특허 제 4,665,310 호에 개시된 다른 실시예에 있어서, 격자(10)는 분할 라인의 두 측면에 두 개의 서브-격자들(sub-gratings)을 갖는데, 각각의 서브-격자는 실질적으로 나란한 일련의 격자 홈들을 갖고, 제 1 서브-격자의 격자 홈들은 제 1 각도로 연장되어 있고, 제 2 서브-격자의 격자 홈들은 제 2 각도, 예를 들어 각도의 크기는 균일하게 되어 있지만 분할 라인에 대해 반대의 각도를 갖는 제 2 각도로 연장되어 있다. 푸코 격자 (Foucault grating)와 같은 두 개의 서브-격자들은 기록 평면에 반사된 방사빔으로부터 한 서브-빔을 각각 형성한다. 그들 서브-빔은 상이한 방향을 갖고 검출 시스템의 분리된 검출기 쌍에 투사된다. 그들 검출기의 출력 신호들은 하나의 포커스 에러 신호로 처리된다. 이러한 검출 방법은 상술한 푸코 방법으로서 공지되어 있다.
기록층(3)의 스폿(8)의 파워(power)를 측정하기 위하여, 격자(10)의 구조는 격자에 의해 반사되어 진행하는 방사빔(6)의 일부가 회절된 모니터 빔(13)으로 편향되는 방식으로 본 발명에 따라 변형되었다. 모니터 검출기(14)는 빔을 제어 신호로 변환시키는데, 그 제어 신호는 방사원에 의해 공급된 파워를 원하는 값으로 유지하는데 이용된다. 이러한 새로운 격자는 포커스 검출에 적합한 형태로 신호 및 서보-빔(11)을 편향 및 가능한 회절시키기 위한 제 1 격자 구조로 되어 있고, 그러한 제 1 격자 구조상에는 모니터 빔(13)을 형성하기 위한 제 2 격자 구조가 중첩되어 있다. 제 2 격자 구조의 격자 홈들은 광파워를 제공하는 격자 구조를 위해 커브 형태로 될 수 있다. 이러한 광파워로 인하여, 수렴하는 모니터 빔(converging monitor beam)(13)은 발산하는 방사빔(diverging radiation beam)으로부터 형성된다. 제 1 격자 구조 및 제 2 격자 구조의 격자 홈들 사이의 평균 각도는 두 개의 격자 구조 사이의 간섭을 감소시키고 격자의 제조 능력을 향상시키기 위하여 약 90° 가 되는 것이 바람직하다. 이 경우의 모니터 검출기(14)는 제 1 도의 평면에 수직인 방향에서 볼 때 방사원(5)의 전면 또는 후면에 배열된다.
제 2 도는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 방사원 (5)으로부터의 방사빔(6)은 투명 평판(18)에 배열된 격자(17)에 의해 하나의 편향되지 않은 메인-빔(20) 및 편향된 두 개의 사이드 빔(21, 22)으로 분리된다. 명료함을 위하여, 도면에는 단지 하나의 사이드 빔(21)이 도시되어 있다. 격자(17)는 제 1 격자 구조를 갖는데, 이 격자 구조는 실질적으로 동일한 거리의 직선형 격자 홈들을 갖는 3 스폿 격자(three-spot grating)로서 공지되어 있다. 대물 렌즈 시스템(7)은 상기 격자 구조에 의해 형성된 사이드 빔(21, 22) 및 메인-빔(20)을 기록층(3) 상의 두 개의 사이드 스폿(23, 24) 및 메인 스폿(8)에 포커스한다. 평판(18)상에는 기록층에 반사된 방사의 대부분을 빔(26)으로서 신호 및 서보 검출 시스템 (12)에 편향시키는 제 2 격자(25)가 배치된다. 그러한 제 2 격자(25)는 제 1 도의 격자(10)의 제 1 격자 구조와 거의 동일한 구조를 가질 수 있다. 포커스 에러 신호뿐만 아니라 정보 신호도 검출 시스템 (12)에 의해 공급된 신호들로부터 비점 수차 또는 푸코 방법에 따라 유도될 수 있다. 제 2 도에서는 편향 및 반사된 메인-빔(26)만이 도시되어 있다. 또한, 격자(25)는 반사된 사이드 빔(21, 22)을 검출 시스템 쪽으로 편향시킨다. 검출 시스템은 반사 및 편향된 사이드 빔 방사를 전기 신호로 변환하기 위한 두 개의 여분의 검출기를 포함하는데, 이로 인해, 트래킹 에러 신호가 유도될 수 있다. 정보를 판독하는 것과 트래킹 또는/및 포커스를 위한 시스템에 대한 다른 정보에 대한 참고 문헌은 유럽 특허 출원 EP 372 629에 기재되어 있다.
본 발명에 따라, 제 2 도에 도시된 장치의 격자(17)는 방사빔의 반사된 부분이 모니터 빔(13)으로 편향되도록 변형되었다. 모니터 빔의 파워는 방사원에 의해 발생된 파워에 비례한다. 모니터 빔은 모니터 검출기(14)에 투사되는데, 그 모니터 검출기는 방사원(5)의 방사 파워를 제어하기 위하여 투사된 방사빔을 전기 신호로 변환한다. 이러한 격자의 변형은 제 1 격자 구조와 제 2 격자 구조를 조합하여 이루어진다. 제 2 격자 구조는 여러 격자 홈(a collection of grating grooves)을 포함하는데, 그들 격자 홈은 커브 형태로 될 수 있다. 그 곡률은 모니터 빔(13)이 수렴 빔이 되도록 하는 광파워를 갖는 격자 구조를 제공한다. 제 1 격자 구조의 격자 홈들은 제 2 격자 구조의 격자 홈들의 표준 방향에 대해 수직인 방향으로 확장되는 것이 바람직하다. 제 2 도에 도시된 것과는 달리, 사이드 빔(21, 22)은 도면에 수직한 방향으로 실질적으로 편향된다. 따라서, 기록층(3)상의 메인 스폿(8)과 사이드 스폿(23, 24) 사이의 거리는 도면에서의 메인 스폿과 사이드 스폿 사이의 거리보다 도면에 수직인 방향으로 더 크게 된다. 모니터 검출기(14)의 위치와 빔(26)에 의도된 검출 시스템(12)의 부분은 변경되지 않기 때문에, 그들 구성 요소들은 제 1도의 구성 요소들의 경우와 마찬가지로 유리하게 일체가 될 수 있다.
제 3 도는, 방사원(5)의 측면에서 볼 때, 격자(17)의 실시예를 도시한 도면이다. 제 3 도에서 X, Y축 상의 수치는 거리를 마이크로미터로 나타낸 것이다. 제 3 도에서 수평선은 예를 들어, 10㎛ 주기를 갖는 제 1 격자 구조를 나타낸다. 각각의 주기는 직사각형 단면 및 5㎛ 폭을 갖는 홈과 5㎛ 폭을 갖는 중간 스트립 (strip)으로 구성된다. 도면에서 거의 수직인 선들은 격자 직경을 가로지르는 예를 들어, 1㎛ 에서 2㎛로 변하는 주기를 갖는 제 2 격자 구조를 나타낸다. 제 2 격자 구조는 예를 들어 톱니 형태의 모양을 갖는다. 방사원(5)의 방사빔이 제 2 격자 구조의 원형 경계(27)에 도달하여 통과되고, 또한, 대물 렌즈(7)를 통해 통과하여 기록층(3) 상의 스폿(8, 23, 24)에 포커스되는 위치 및 범위(dimensions)를 갖는다. 명백히 하기 위하여, 제 1 격자 구조의 수평선들은 경계(27)의 범위를 넘어서 연장된다. 모니터 빔은 경계(27)의 격자 영역으로부터 시작되기 때문에, 모니터 빔은 스폿을 형성하기 위해 이용되는 방사빔(6)의 일부분을 포함한다. 결과적으로, 경제(27)의 외측에 도달하는 방사빔(6)의 일부는 측정되지 않는다. 따라서, 모니터 검출기(14)에 의해 측정된 파워는 스폿에서 파워의 적당한 기준이 된다.
제 4 도는 제 1 격자 구조와 제 2 격자 구조가 명백하게 구별될 수 있는 격자(17)의 부분을 확대하여 도시한 도면이다. 도시된 격자에 대한 실시예에 있어서, 제 1 격자 구조의 홈들의 깊이는 제 2 격자 구조의 홈들의 깊이와 동일하다. 제 1 격자 구조의 주기는 P1으로 나타내고, 제 2 격자 구조의 주기는 P2로 표시되어 있다. 투사된 방사의 방향 및 파장에 따라, 격자 구조의 주기는 편향된 방사의 방향을 결정한다. 만일, 이러한 격자가 제 2 도의 장치에 배열되면, 방사빔(6)의 반사된 부분은 제 2 격자 구조의 선택된 주기로 인하여 모니터 검출기(14) 쪽으로 제 1 순서(first order)로 회절된다. 기록층(3)에 의해 반사된 방사는 제 2 격자 구조에 의해 전송시에 회절된다. 전송에 있어서, 평판(18)의 재료로부터 공기에 대한 굴절률 변화가 있기 때문에, 회절된 빔이 격자(17)로부터 나가는 각도는 모니터 빔(13)이 격자를 떠나는 각도는 서로 다르게 된다. 결과적으로, 기록 캐리어에 의해 반사된 방사는 모니터 빔(13)에 매우 근접하게 위치된 어떤 포커스된 빔을 발생하지 않는데, 이는 모니터 검출기(14)에 의해 모니터 빔의 파워 측정하는데 있어 불리하게 영향을 미칠 수 있다.
한 측면에 격자(17)가 제공되고 다른 측면에 격자(25)가 푸코 격자 형태로 제공되어 있는 평판(18)을 도시한 제 2 도에 도시된 장치의 실시예에 있어서, 검출시스템(12)은 도면에 수직인 방향으로 서로 약간의 거리로 배열된 두 개의 검출기쌍을 갖는다. 서로에 대하여 격자(17)와 격자(25)의 주어진 위치 지정에 있어서, 격자(17)의 회절 빔들은 모니터 검출기(14)의 방향으로 상기 두 개의 검출기 쌍들사이에 방사 스폿들을 형성한다. 따라서, 모니터 빔(13) 떨어져 제공될 수 있는 회절 빔들은 검출기 시스템(12)에 의해 하나 이상의 서브-빔(11)의 검출에 영향을 미치지 않는다.
제 4 도의 제 1 격자 구조의 격자 홈들의 깊이는 d로 표시된다. 이 깊이, 즉 대기 중에 측정된 깊이가 중간 스트립들 및 홈들의 대략 동일한 폭과 조합된 방사의 반파장과 대략 같게 된다면, 단지 방사원(5)으로부터의 방사는 제 1 격자에 의해 회절 빔으로 거의 반사되지 않는다. 제 2 격자 구조가 투사된 방사를 모니터 빔 (13)에서 회절시키는 것이 바람직하기 때문에, 격자(17)에 의해 반사되어 회절된 방사는 모니터 검출기(14) 쪽으로 모니터 빔(13)으로 크게 편향된다. 격자의 평면과 제 2 격자의 톱니 모양의 긴 측면 사이의 각도는 제 4 도에서 α로 표시된다. 또한, 각도(α)는 블레이즈 각도(blaze angle)로서 지칭된다. 블레이즈 각도를 적당히 선택하여, 주어진 차수로 회절된 모니터 빔(13)의 파워는 제 2 격자 구조에 의해 상이한 차수로 회절되는 다른 빔(도시하지 않음)을 희생시켜 증가시킬 수 있다. 모니터 검출기(14) 상에 모니터 빔(13)을 충분한 포커싱을 얻도록 제 2 격자 구조의 직경을 가로질러 블레이즈 각도의 약간의 변화가 있는 것이 바람직하다. 메인-빔(20)에 대한 사이드 빔(21 및 22)의 파워는 제 1 격자 구조의 중간 스트립들과 홈들의 폭 사이의 비율과 홈의 깊이에 의해 결정될 수 있다.
격자들을 갖는 평판(18), 방사원(5), 검출 시스템(12) 및, 모니터 검출기 (14)는, 제 5 도에 도시된 것 처럼, 하나의 방사원-검출 장치내에 일체로 형성될 수 있다. 상기 장치는 기판(base plate)(28)을 갖는데, 그 기판을 통해 전기적 접속부가 형성된다, 상부 측면에 개구(30)를 갖는 원통형 하우징(29)은 상기 기판에 설치된다. 투명판(18)의 내부 측면은 상기 개구에 고정된다. 반도체 레이저 형태의 방사원(5)은 블록(31)에 설치된다. 또한, 모니터 검출기(14) 및 검출 시스템(12)도 상기 블록에 설치된다. 검출기들의 방사-감지 표면과 방사원 사이에 있을 수 있는 높이의 차이는 제 2 격자(25) 및 격자(17)의 제 2 격자 구조를 제공하여 약간 상이한 광파워에 대해 보상될 수 있다. 방사원-검출 장치의 주어진 실시예에서 약간의측정치는 다음과 같다. 평판(18)의 두께는 3㎜이고, 방사원(5)과 평판 사이의 거리는 1.5㎜이며, 모니터 검출기(14)의 중심과 방사원 사이의 거리는 1㎜이고, 검출시스템(12)의 중심과 방사원 사이의 거리는 1.5㎜이다.
격자(10 또는 17)를 제조할 수 있는 방법에 있어서, 우선, 미세한 블레이징된 제 2 격자 구조는 다음 단계들, 즉, 평판에 래커층(lacquer layer)을 제공하는 단계, 제 2 격자 구조에 따른 패턴으로 래커층을 노출시키는 단계, 래커층을 원하는 깊이로 현상하는 단계와, 반응성 이온 에칭(reactive ion etching)에 의해 평판의 재료의 형상으로 노출 패턴을 변환하는 단계들에 의해 평판(9 또는 18)에 제공된다. 레커 잔해를 제거한 이후에, 보다 거친 제 1 격자 구조는 다음 단계들, 즉 제 2 격자 구조의 영역에 래커층을 제공하는 단계, 제 1 격자 구조의 따른 패턴으로 래커층을 노출시키는 단계, 래커층을 현상하는 단계, 제 1 격자 구조의 홈들에 대응하는 제 2 격자 구조 부분을 반응 이온 에칭에 의해 원하는 깊이로 낮추는 단계와, 래커 잔해를 제거하는 단계에 따라 제공된다.
본 발명은 상변화 재료(phase-change materials)로 형성되거나 자기 도메인 (magnetic domains)으로 형성되는 것들과 같은 그들의 환경 이외의 다른 반사율을 갖는 영역인 피트(pit)의 형태로 정보가 기록된 광학 기록 캐리어에서 기록, 판독, 소거하기 위한 모든 형태의 장치에 유리하게 이용될 수 있다. 두 개의 격자 구조를 갖는 상술한 격자(17)는 방사빔에 의해 표면을 주사하는 모든 장치에 또한 이용될 수 있다. 이러한 표면은 광학 기록 캐리어의 기록 표면이 될 필요는 없고, 검사될 임의의 표면이 될 수 있다.
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면.
제 2 도는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한 도면.
제 3 도는 제 2 도의 장치에 사용된 격자(grating)의 저면도.
제 4 도는 제 3 도의 격자를 상세히 설명하는 입면도.
제 5 도는 방사원 검출 장치를 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
5 : 광원 7 : 대물 렌즈
10 : 격자 12 : 검출 시스템
14 : 모니터 검출기

Claims (7)

  1. 표면을 광학적으로 주사하기 위한 장치로서, 상기 장치는 방사원 검출 장치와 이 방사원-검출 장치에 의해 공급된 방사를 상기 표면상에 포커스하기 위한 포커싱 수단을 포함하고, 상기 방사원 검출 장치는 방사빔을 공급하기 위한 방사원, 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔 또는 상기 표면에 의해 반사된 빔으로부터 적어도 하나의 편향된 서브-빔을 형성하기 위한 제 1 격자 구조를 갖는 격자, 상기 표면에 의해 반사된 방사를 전기 신호들로 변환하기 위한 방사-감지 검출 시스템, 상기 방사원에 의해 공급된 빔으로부터 모니터 빔을 형성하기 위한 수단과, 상기 방사원을 제어하기 위하여 상기 모니터 빔을 전기 신호로 변환하기 위한 모니터 검출기를 구비하는, 표면을 광학적으로 주사하기 위한 장치에 있어서,
    상기 모니터 빔-형성 수단은 상기 격자내의 제 2 격자 구조로 구성되고, 상기 모니터 빔은 상기 격자에 의해 반사된 방사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 격자 구조는 상기 방사의 반파장과 대략 같은 격자 홈 깊이를 가지며, 상기 제 2 격자 구조는 상기 모니터 검출기의 방향으로 우선적인 회절 (preferential diffraction)을 위해 블레이징(blaze)되는 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 격자 구조의 격자 홈들은 상기 제 2 격자 구조의 격자 홈들과 실질적으로 수직인 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 격자 구조는 광파워(optical power)를 갖는 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 격자 구조는 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔으로부터 반대 방향들로 편향된 두 개의 사이드 빔들과 하나의 비-편향된 메인-빔을 형성하기 위한 선형 격자 구조이고, 상기 검출 시스팀은 상기 표면에 의해 반사된 세 개의 빔들 각각을 위한 분리된 검출기를 갖는 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 격자 구조는 상기 검출 시스템 쪽으로 상기 표면에 의해 반사된 방사빔을 편향시키고, 편향된 빔으로부터 포커스 에러 신호가 상기 검출 시스템 수단에 의해 유도될 수 있는 방법으로 상기 편향된 빔을 변형시키기 위해 적응되는 것을 특징으로 하는 광 주사 장치.
  7. 표면을 광학적으로 주사하기 위한 장치에서 사용하기 위한 방사원 검출 장치로서, 상기 장치는 방사빔을 공급하기 위한 방사원, 상기 방사원에 의해 공급된 방사빔 또는 상기 표면에 의해 반사된 빔으로부터 적어도 하나의 편향된 서브-빔을 형성하기 위한 제 1 격자 구조를 갖는 격자, 상기 표면에 의해 반사된 방사를 전기 신호들로 변환하기 위한 방사-감지 검출 시스템, 상기 방사원에 의해 공급된 빔으로부터 모니터 빔을 형성하기 위한 수단과, 상기 방사원을 제어하기 위하여 상기 모니터 빔을 전기 신호로 변환하기 위한 모니터 검출기를 구비하는 방사원 검출 장치에 있어서,
    상기 모니터 빔-형성 수단은 상기 격자내의 제 2 격자 구조로 구성되고, 상기 모니터 빔은 상기 격자에 의해 반사된 방사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사원 검출 장치.
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