KR100678452B1 - 광학주사장치 - Google Patents

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KR100678452B1 KR1020017006684A KR20017006684A KR100678452B1 KR 100678452 B1 KR100678452 B1 KR 100678452B1 KR 1020017006684 A KR1020017006684 A KR 1020017006684A KR 20017006684 A KR20017006684 A KR 20017006684A KR 100678452 B1 KR100678452 B1 KR 100678452B1
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헨드릭스베르나르두스에이치.더블유.
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

광 기록매체를 주사하는 광학주사장치가 개시된다. 고개구수 대물렌즈계는, 특정한 수렴도로 빔을 수렴하도록 구성된 제 1 렌즈부재(12)와, 이보다 큰 수렴도로 빔을 수렴하도록 구성된 제 2 렌즈부재(13)를 적어도 포함한다. 이 장치는 제 1 렌즈부재와 장치 내부의 기록매체의 위치 사이의 광경로 내부에 배치된 구면수차 발생영역 내부의 광경로 길이를 변화시키는 전기광학소자를 포함하는 구면수차 보상 광학 서브시스템을 구비한다.
광학주사장치, 기록매체, 구면수차 보상, 전기광학소자, 복굴절, 액정

Description

광학주사장치{OPTICAL SCANNING DEVICE}
본 발명은, 정보층을 포함하는 광 디스크와 같은 광 기록매체를 주사하며, 방사빔을 발생하는 방사원과, 방사원과 정보층 사이의 광경로에 배치되어 방사빔을 정보층 상의 스폿에 수렴시키는 대물렌즈를 구비한 광학주사장치에 관한 것이다.
고밀도의 광 기록매체의 제조에 대한 요구가 증대되고 있다. 따라서, 예를 들면 400nm의 방사빔의 비교적 짧은 파장의 방사빔과, 예를 들면 NA>0.7, 예를 들어 NA=0.85인 고개구수(NA)의 대물렌즈계를 사용하는 광학주사장치가 바람직하다.
주사되고 있는 광 디스크의 위치에서 비교적 높은 NA를 제공하는 종래의 광학주사장치에 있어서는, 방사원으로부터 발생된 대체로 평행광으로 변환된 빔의 다단계 집광을 제공하기 이해 복합 대물렌즈가 사용된다. 이와 같은 시스템에 있어서는, 광 디스크 내부에서 디스크 내부의 정보층에 도달하기 위해 빔이 이동하는 서로 다른 광 경로 길이(본 명세서에서는 정보층 깊이로 부른다)에 의해 발생된 구면수차를 보상하기 위해, 복합 대물렌즈의 2개 또는 그 이상의 렌즈 부재의 간격을 기계적으로 조정하는 것이 알려져 있다. 또 다른 보상 방법은, 방사원에 대한 시준렌즈의 위치를 기계적으로 조정하여, 방사빔이 평행광 빔 대신에 수렴 또는 발산하는 빔으로 대물렌즈에 부딪치도록 하는 것이다. 이들 각각의 방법은 주사장치의 광학계 내부에 발생된 구면수차의 양을 변경하여, 주사되고 있는 광 디스크 내부에 발생된 구면수차를 상쇄한다. 주사되고 있는 정보층 상의 스폿에 빔의 초점을 유지하기 위한 초점 제어를 제공하기 위해 별개의 기계적인 액추에이터가 사용된다.
종래의 광학주사장치는 US-A-5,889,789에 개시되어 있다. 이 장치는, 1.2 mm의 정보층 깊이를 갖는 광 디스크에 대한 설정과 0.6 mm의 정보층 깊이를 갖는 광 디스크에 대한 설정 사이에서 전환가능한 제어기의 형태를 갖는 구면수차를 보상하는 수단을 포함한다. 한가지 설정에서는, 평판이 기계적 액추에이터에 의해 방사빔의 광 경로 내부에 삽입된다. 또 다른 설정에서는, 평판이 기계적 액추에이터에 의해 방사빔의 광경로로부터 제거된다.
그러나, 특히 초점 제어를 제공하기 위해 별개의 기계적인 액추에이터가 사용될 때, 구면수차 보상을 제공하기 위해 기계적인 액추에이터를 사용하는 것은 비교적 복잡하고, 이에 따라 주사장치의 제조비용을 증가시킨다.
구면수차 보상 서브시스템을 사용하지 않을 수도 있지만, 광학주사장치에 사용되는 광 디스크의 제조시에 엄격한 공차를 유지할 필요가 있다. 이와 같은 공차는, 광 디스크의 위치에 비교적 높은 NA의 주사빔을 제공하는 장치를 고려할 때 특히 엄격하다. 예를 들면, 0.85의 NA는 예를 들어 0.1 mm인 정보층 깊이에 있어서 대략 ±3 ㎛의 제조공차를 허용한다. 이와 같은 제조공차를 조절함으로써, 높은 NA의 주사빔을 제공하기 위해 강체의 복합 대물렌즈를 사용할 수 있으며 구면수차 보상 서브시스템에 필요가 없게 된다. 그러나, 이 정도로 제조공차를 조절하는 것은 광 디스크의 제조비용을 증가시키는 결과를 유발하며, 더구나 다층 광 디스크의 주사중에는 구면수차 보상을 허용하지 않는다.
또 다른 종래의 광학주사장치는 JP-A-9306013에 개시되어 있는데, 이때 반도체 레이저에서 발생된 방사빔은 원형의 평행 빔으로 변환되고, 입사빔의 편광을 90°만큼 선택적으로 회전시키는 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 액정 셀을 통과한다. 그후, 빔은 서로 다른 기판 두께를 갖는 기록매체에 대해 구면수차를 줄이기 위해 위상조정부재를 통과하여, 빔을 기록매체 상에 초점을 맞추는 대물렌즈를 향해 간다. 위상조정부재는 주변부에서보다 중앙부에서 차이가 나게 위상을 조정하므로, 비교적 복잡한 광학부재에 해당한다. 이때, 광학주사장치 내부에 선택적인 비기계적 구면수차 보상 시스템을 설치하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일면에 따르면, 정보층을 포함하는 광 기록매체를 주사하며, 방사빔을 발생하는 방사원과, 방사원과 정보층 사이의 광경로에 배치되어 방사빔을 정보층 상의 스폿에 수렴시키며, 빔을 특정한 수렴도(convergence)로 수렴시키도록 구성된 제 1 렌즈부재와, 빔을 이보다 큰 수렴도로 수렴시키도록 구성된 제 2 렌즈부재를 적어도 포함하는 복합 대물렌즈를 구비한 광학주사장치에 있어서, 상기 장치는 제 1 렌즈부재와 장치 내부의 기록매체의 위치 사이의 광경로 내부에 배치된 구면수차 발생영역 내부의 광경로 길이를 변화시키는 전기광학소자를 포함하는 구면수차 보상 광학 서브시스템을 구비한 광학주사장치가 제공된다.
기계적인 시스템이 이와 같은 구면수차 보상을 제공할 필요없이, 광 디스크 내부의 다양한 깊이, 또는 광 디스크들 사이에 있는 정보층, 심지어는 비교적 높은 개구수의 장치 내부의 정보층을 위해 구면수차 보상이 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예의 또 다른 특징부와 이점은, 다음의 첨부도면을 참조하는 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명의 제 1 내지 제 4 실시예 각각에 따른 장치에 공통적인 부품의 개략적인 예시도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예의 개략적인 예시도이며,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예의 개략적인 예시도이고,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예의 개략적인 예시도이며,
도 5는 본 발명의 제 4 실시예의 개략적인 예시도이다.
도 1은 광 기록매체(1)를 주사하기 위한 후술하는 제 1 내지 제 4 실시예 각각에 따른 장치에 공통적인 부품의 개략적인 예시도이다. 기록매체(1)는 예를 들어 이하에서 예를 들기 위해 설명하는 광 디스크에 해당한다.
광 디스크(1)는 투명층(2)을 구비하고, 이 투명층의 일면에는 적어도 한 개의 정보층(3)이 배치된다. 다층 광 디스크의 경우에는, 디스크 내부의 서로 다른 깊이에 투명층(2)의 뒤에 2개 또는 그 이상의 정보층이 배치된다. 투명층으로부터 멀어지게 향하는 정보층, 다층 광 디스크의 경우에는 투명층(2)으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 층의 면은 보호층(4)에 의해 환경적인 영향으로부터 보호된다. 장치와 대향하는 투명층의 면은 디스크 입사면(5)에 해당한다. 투명층(2)은, 정보층 또는 층들에 대한 기계적인 지지를 제공함으로써 광 디스크에 대한 기판으로부터의 역할을 한다. 이와 달리, 투명층(2)은 정보층(3), 다층 광 디스크의 경우에는 최상위 정보층을 보호하는 유일한 기능만을 갖는 한편, 기계적인 지지는 정보층의 타면에 있는 층, 예를 들면 보호층(4)에 의해, 또는 최상위 정보층에 연결된 또 다른 정보층과 투명층에 의해 제공될 수 있다.
정보는, 도 1에 나타내지 않은 거의 평행하거나 동심원의 또는 나선형 트랙으로 배치된 광학적으로 검출가능한 복수의 마크의 형태로 광 디스크의 정보층(3) 또는 정보층들 내부에 저장될 수 있다. 이들 마크는 광학적으로 판독가능한 임의의 형태, 예를 들어, 그것의 주변부와 다른 반사계수 또는 자화 방향을 갖는 피트 또는 영역의 형태, 또는 이들 형태의 결합의 형태를 가질 수 있다.
주사장치는, 발산하는 방사빔(7)을 방출하는 방사원(6), 예를 들면 반도체 레이저를 구비한다. 빔 스플리터(8), 예를 들면 반투명판은 방사선을 렌즈계를 향해 반사시킨다. 렌즈계는 시준렌즈(9)와 복합 대물렌즈(10)와 콘덴서 렌즈(11)를 구비한다. 복합 대물렌즈(10)는, 강체 마운팅(14)에 의해 서로 상대적인 간격을 두어 고정된 제 1, 즉 후방 렌즈부재(12)와 제 2, 즉 전방 렌즈부재(13)를 구비한다. 렌즈부재(12, 13) 각각은 평볼록 렌즈로 도시되어 있지만, 볼록-볼록 렌즈 또는 볼록-오목 렌즈와 같은 다른 렌즈 형태가 사용될 수도 있다.
시준렌즈(9)는 발산하는 방사빔(7)을 평행 빔(15)으로 변화시킨다. 평행화란 거의 평행한 빔을 의미하며, 이들 위해 복합 대물렌즈는 거의 제로값에 가까운 횡방향의 배율을 갖는다. 평행화된 빔 경로에 있는 광학부재가 이상적으로 평행화된 (수평) 빔과 사용되도록 설계되는 경우에, 평행화된 빔에 대한 필요성이 발생한다. 빔 경로에 있는 부재가 발산 또는 수렴 빔과 사용하도록 설계되었을 때에는, 평행 빔이 필요하지 않다. 이상적으로 평행화된 빔에 사용하도록 설계된 부재를 사용하여도, 광학계의 필요한 효율에 의존하여, 빔의 폭주(vergence)에 관해 특정한 공차가 허용될 수 있다. 본 광학계의 원하는 효율을 달성하기 위해서는, 평행 빔은 바람직하게는 0.02보다 작은 대물렌즈의 절대배율을 발생하는 폭주를 갖는다.
대물렌즈(10)의 제 1 렌즈부재(12)는, 평행광으로 변환된 방사빔(15)을 예를 들면 0.55의 중간 개구수(NA)를 갖고 제 2 렌즈부재(13)에 입사하는 수렴 빔(16)으로 변환한다. 제 2 렌즈부재(13)는, 입사 빔(16)을 정보층(3) 상의 스폿(18)이 되는 예를 들면 0.85의 비교적 높은 NA를 갖는 수렴 빔(17)으로 변화시킨다.
도 1에는 대물렌즈(10)가 2개의 렌즈부재를 갖고 있는 것으로 도시되어 있지만, 대물렌즈는 그 이상의 부재를 구비할 수 있으며, 투과시나 반사시에 동작하는 홀로그램이나, 방사빔을 보유하는 도파로에서 나온 방사선을 결합하는 격자를 구비할 수도 있다.
정보층(3)에 의해 반사된 수렴 빔(17)의 방사선은 전방의 수렴 빔(17)의 광 경로 상에서 되돌아오는 발산하는 반사 빔(19)을 형성한다. 대물렌즈의 2개의 부재는 반사된 빔(19)을 먼저 덜 수렴하는 빔(12)으로 변환한 다음, 거의 평행광으로 변환된 반사빔(21)으로 변환하고, 빔 스플리터(8)는 반사빔(21)의 적어도 일부분을 콘덴서 렌즈(11)를 향해 투과시킴으로써 전방 및 반사된 빔을 분리한다.
콘덴서 렌즈는, 도 1에 한 개의 소자(23)(실용적으로는 복수의 검출기 소자가 사용될 수 있다)로 총괄적으로 나타낸 검출계 상에 초점이 맞추어진 수렴하는 반사빔(22)으로 변환시킨다. 검출계는 방사선을 포착하여 그것을 전기신호로 변환 시킨다. 이들 신호들 중에서 한 개는 정보신호(24)로서, 이 신호의 값은 정보층(3)으로부터 판독된 정보를 표시한다. 또 다른 신호는 초점오차 신호로서, 이 신호의 값은 스폿(19)과 정보층(3) 사이의 축방향의 높이차를 표시한다. 또 다른 신호는 구면수차 오차신호(26)로서, 이 신호는 스폿(18)에 있는 빔 내부의 (원치않는) 구면수차의 공칭량, 따라서 검출기에 존재하는 이와 같은 구면량의 공칭량으로부터의 편차를 나타낸다. 이들 신호(25, 26) 각각은 초점 서보 및 구면수차 보상 제어기(27)에 입력된다. 이와 달리, 신호(25, 26) 각각에 대해 별개의 제어기가 사용될 수 있다.
초점오차 신호(25)는, 마운팅(14)의 축방향 위치를 제어하여, 스폿(18)의 축방향 위치가 스폿의 영역에 있는 정보층(3)의 평면과 거의 일치하도록 대물렌즈(1)의 축방향 위치를 제어하는 초점 서보 모터(29)에 대한 초점제어 신호(28)를 발생하는데 사용된다. 한 개 또는 그 이상의 방사선에 감도를 갖는 검출소자를 포함하는 검출계의 일부는, 방사선을 직접 감지하여 초점오차량을 나타내는 출력신호를 발생하는데 사용될 수 있는데, 이 출력신호는 초점오차 신호(25)를 발생하기 위해 전자회로에 의해 신호처리된다.
구면수차 오차신호(26)는, 도 1에 도시된 것과 같이, 검출계(23)에 도착하는 방사선의 구면수차의 직접 측정을 포함하여, 다수의 방법으로 유도될 수 있다. 이와 같은 경우에, 1개 또는 그 이상의 방사선에 감도를 갖는 검출소자와 검출소자의 출력신호를 처리하는 전자회로를 포함하는 검출계의 일부분이 구면수차 오차신호(26)를 발생하기 위해 사용될 수 있다. 이와 달리, 구면수차 오차신호(26) 는, 검출소자의 수신 광 경로 내부에 도입된 서로 다른 구면수차를 갖는 2개 또는 그 이상의 방사선에 감도를 갖는 검출소자로부터 발생된 복수의 정보신호 내부의 지터를 표시하는 값으로부터 유도된 지터 최적화 신호일 수 있다. 이와 달리, 또는 추가적으로, 다른 신호, 즉 구면수차 선택신호(31)가 제어기(27) 내부에 입력될 수 있다. 구면수차 선택신호(31)는 광 디스크(1) 내부의 정보층의 알려진 개별 깊이를 나타내며, 이를 위해 예를 들어 광학주사장치 내부에 삽입된 광 디스크의 형태를 광학적으로 또는 기계적으로 검출하거나, 사용자가 광 디스크 내부에 삽입된 디스크의 형태를 선택함으로써 검출될 수 있다.
대물렌즈가 현재 조정되고 있는 대상이 되는 두께보다 두껍거나 얇은 광 디스크의 깊이를 통해 방사빔의 초점을 맞추려고 할 때 발생하는, 구면수차 오차신호(26) 또는 구면수차 선택신호(31)로 표시된 원치않는 구면수차는, 구면수차 보상 광학 서브시스템에 의해 보상된다. 이와 같은 서브시스템은 빔 스플리터(8)와 광 디스크(1) 사이의 광 경로 내부에 배치된 전기광학소자를 구비한다. 광학수차 보상 광학 서브시스템은 도 1에는 예시하지 않았지만, 제 1 내지 제 4 실시예의 각각과 관련하여 후술한다. 후술하는 제 1 내지 제 4 실시예 각각에 있어서, 구면수차 보상신호(26) 및/또는 구면수차 선택신호(31)로부터 유도된 구면수차 제어신호(30)는 전술한 전기광학소자를 제어한다.
후술하는 것과 같은 제 1 내지 제 4 실시예 각각에 있어서, 바람직하게는, 장치의 정보 판독 효율을 증가시키기 위해, 선편광된 빔으로부터 원편광된 빔을 발생하고 원편광된 빔으로부터 선편광된 빔을 발생하는 편광 변형 광학부재, 예를 들 면 1/4 파장판이 빔 스플리터(8)와 광 디스크(1) 사이의 광 경로 내부의 위치에 있는 광 경로에 존재한다. 광학 판의 바람직한 위치는 제 1 내지 제 4 실시예의 각각과 관련하여 후술한다. 이때, 빔 스플리터(8)는 바람직하게는 편광 변형 광학부재와 조합하여 빔 스플리터(8)로부터 검출기(23)를 향해 더 큰 출력 효율을 확보하도록 동작하는 편광 빔 스플리터이다.
제 1 내지 제 4 실시예의 각각의 이하의 설명에 있어서, 도 1과 관련한 상기한 설명은 이들 실시예에 적용하기 위한 것이며, 도 1과 관련하여 설명한 것과 같이 존재하는 부품이나 그것의 변형은 제 1 내지 제 4 실시예의 각각에 포함되도록 하기 위한 것이라는 점을 이해하기 바란다.
이하, 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 구면수차 보상 광학 시스템의 전기광학소자는 후방 렌즈부재(112)와 전방 렌즈부재(113)를 구비한 강체 복합 대물렌즈의 광축에 수직한 평면에 배치된 2개의 평행한 평탄면 사이에 형성된 액정 셀(100)이다. 액정 셀(100)은 전방 렌즈부재(113)와 광 디스크의 입사면(5) 사이에 배치된다.
전방 렌즈부재(113)와 입사면(5) 사이의 공간의 크기는 비교적 제한되므로, 액정 셀(100)은 바람직하게는 평볼록 렌즈인 전방 렌즈부재(113)의 표면과 그것의 평탄면에 인접하여 배치된 투명 평판의 표면 사이에 배치된다. 이들 2개의 평탄면 각각은 액정 셀(100)의 전극을 구성하는 도전성 투명층(102, 103)을 구비한다. 이들 층(102, 103)은 예를 들어 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: ITO)로 형성될 수 있다. 이들 도전성 투명층(102, 103)은 액정 셀(101)의 경계를 이룬다. 액정 셀(100)은 도전성 투명층에 전압을 인가하는 가변전압 발생원(104)에 접속되는데, 이 전압은 제어기(27)에 의해 주어진 구면수차 제어신호(30)에 의해 제어된다.
가변전압 발생원(100)에 의해 인가된 전압을 변경함으로써, 액정층(101)의 굴절률이 점차적으로 변경될 수 있다. 완전한 오프 상태에서는, 액정 분자가 대체로 액정층의 평면에 배치되고, 완전한 온 상태에서는, 액정 분자가 대체로 광학계의 축방향으로 배치된다. 액정 셀의 통상적인 굴절률은 nlc = 1.5이고, 액정 셀(100) 내부의 액정 물질의 굴절률의 통상적인 최대 편차는 Δnlc = 0.25이다. 셀에 더 작은 전압을 인가함으로써 더 작은 편차를 얻을 수 있다.
따라서, 먼저 액정 셀(100)의 적당한 두께를 선택하고, 적절한 전압을 인가함으로써, 액정 셀(100)에 대해 원하는 광 경로 길이가 설정될 수 있다. 액정 셀(100) 내부에 발생된 구면수차의 양은 셀의 광 경로 길이에 따라 변화한다. 이에 따라, 광 디스크(1) 상에 부딪치는 방사선의 구면수차의 원하는 편차가 인가된 전압을 변경함으로써 액정 셀(100) 내부에서 발생됨으로써, 방사빔이 정보층을 향해 진행할 때 광 디스크 내부에서 발생되는 혹시 있을 줄 모르는 보상되지 않은 구면수차가 보상될 수 있게 된다.
필요한 액정층의 두께는, 상기한 장치가 보상을 하고자 하는 광 디스크에 대한 정보층 깊이의 범위에 의존한다. 예를 들어, 5 ㎛의 정보층 깊이 범위 Δdil에 대해, 액정층(101)의 두께 dlc는 125 ㎛의 범위에 존재해야 한다. NA = 0.85(NA는 전방 렌즈부재(113)와 광 디스크(1) 사이의 빔의 개구수이다), ntl(ntl은 투명층의 굴절률, 또는 다층 디스크의 하부 정보층의 경우에는, 정보층 위에 있는 디스크의 층을 이루는 부분의 유효 굴절률이다), nlc = 1.5 및 Δnlc = 0.25일 때, 수용될 수 있는 정보층 깊이의 범위는 다음 식으로 주어진다:
Δdil = 0.046dlc(NA/NAd)4
이때, NAd는 광 디스크 내부의 빔의 개구수이다.
본 발명의 이와 같은 제 1 실시예에 있어서는, 1/4 파장판과 같은 편광 변형부재가 액정 셀(100)과 광 디스크(1)의 입사면(5) 사이에 배치되며, 이 편광 변형부재는 편광 빔 스플리터와 사용과 결합하여, 검출계의 효율을 향상시킨다.
구면수차 보상 광학 서브시스템의 응답속도를 증가시키기 위해, 액정 셀(100)은 단일 셀(100)의 두께와 동일한 총 액정층 두께를 제공하는 2개의 분리된 액정 셀로 분할될 수 있다. 이 2개는 바람직하게는 거의 동일한 두께를 갖는다. 액정 셀의 응답속도는 액정층의 두께의 제곱에 따라 변화하므로, 액정 셀(100)을 두 개로 분할하는 것은 구면수차 보상 광학 서브시스텝의 응답속도를 상당히 증가시킨다.
본 실시예에 있어서는, 액정 셀(100)이 비교적 높은 NA, 예를 들면 0.85의 NA를 갖는 광 디스크(1)에 입사되고 반사되는 빔의 일부분에 놓이기 때문에, 전극 양단에 인가된 전압을 변화시킴으로써, 정보층(3)과 검출기(23)에 존재하는 빔의 구면수차에 있어서 비교적 큰 편차가 발생될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 있어서는, 구면수차 서브 시스템의 전기광학 소자는 강체 복합 대물렌즈의 후방 렌즈부재(212)와 전방 렌즈부재(213) 사이에 배치된 액정 셀(200)이다.
도 3에 도시된 배치에 있어서는, 액정 셀(200)이 2개의 투명한 평판(214, 215) 사이에 배치된다. 투명 판(214, 215)의 대향하는 면은 평행하고 평탄하며 강체 복합 대물렌즈의 광축에 수직하게 배치된다.
액정 셀(200)은 투명 판(214, 215)의 대향하는 면에 형성된 2개의 도전성 투명층(202, 203)에 의해 경계를 이루는 액정층(201)으로 구성된다. 도전성 투명층(202, 203)은 예를 들어 ITO 물질로 형성될 수 있다. 액정 셀(200)은 가변 전압 발생원(204)에 접속되며, 이 발생원의 전압은 제어기(27)에 의해 발생된 구면수차 제어신호(30)에 의해 제어된다.
제 2 실시예에 있어서, 액정 셀(200)은 중간 NA, 예를 들어 0.55의 NA를 갖는 입사 및 반사 빔의 일부분에 놓인다. 따라서, 액정 셀(200) 자체 내부에서 발생될 수 있는 구면수차 편차의 양은 전술한 제 1 실시예의 액정 셀(100) 내부에서 발생된 구면수차에 비해 상대적으로 작다. 그러나, 가변 전압 발생원(204)의 제어하에서 액정층(201)의 굴절률의 편차가 후방 렌즈부재와 전방 렌즈부재(213) 사이의 겉보기 광 경로를 변경시키는 추가적이면서 더욱 영향력있는 영향을 마친다는 부가적인 효과가 존재한다. 다른 식으로 표현하면, 전방 렌즈부재(213)의 대물 거리는 액정층(201)의 굴절률의 편차에 의해 변형된다는 것이다. 제 1 실시예의 구성에 비해, 두가지 효과의 조합, 특히 후자의 효과는 액정 셀(200)을 사용하여 입사 빔, 이에 따라 반사 빔의 구면수차의 편차 발생을 일으키는데, 이것은 동일한 두께의액 정 셀에 대해, 제 1 실시예의 구성을 사용하여 발생될 수 있는 것보다 대략 2배 더 크다.
따라서, 제 2 실시예에 있어서는, 시스템에 의해 수용될 수 있는 광 디스크의 정보층 깊이에 있어서의 동일한 범위의 편차를 제공할 때, 셀의 액정층(201)의 두께의 제곱에 따라 변화하는 구면수차 보상 광학 서브시스템의 응답속도가 제 1 실시예의 구성에 비해 상당히 줄어들 수 있다.
예를 들어, 5 ㎛의 정보층 깊이의 범위 Δdil에 대해, 액정층(201)의 두께 dlc는 65 ㎛의 범위에 존재해야 한다. 이것은 대략 4초의 액정 셀(200)을 스위칭화기 위한 응답시간에 해당한다. 또 다른 예로서, 10 ㎛의 (광 디스크들 사이의, 또는 가능한 경우에는 다층 광 디스크에 있어서) 정보층 깊이의 편차 Δdil에 대해, 대략 130 ㎛의 총 액정 셀 두께 dlc이 필요하다. 그러나, 후방 렌즈부재(212)와 전방 렌즈부재(213) 사이에 2개의 분리된 액정 셀을 설치함으로써, 셀을 스위칭하기 위한 응답시간이 약 4초로 유지될 수 있다.
본 실시예의 경우에, 전방 렌즈부재(213)의 설치가 아베(Abbe) 조건을 충족한다고 가정하면, 수용될 수 있는 정보층 깊이의 번위는 다음 식으로 주어진다:
Figure 112001012634056-pct00001
이때, β는 전방 렌즈부재(213)의 배율이다.
수용될 수 있는 정보층 깊이의 적절한 범위를 제공하기 위해서는, 전방 렌즈 부재(213)의 배율이 다음의 범위에 속하는 것이 바람직하다:
0.125 < β2 < 0.875
이 범위는 β2 = 0.5일 때 최대가 되며, 실제적인 값은
Figure 112001012634056-pct00002
로 주어지는데, 이때 nil = 1.58이고,
Figure 112001012634056-pct00003
이다(
Figure 112001012634056-pct00004
).
마찬가지로, 구면수차 보상 광학 서브시스템의 응답속도를 증가시키기 위해, 액정 셀(200)은 2개의 분리된 액정 셀로 분할될 수 있으며, 동일한 양의 구면수차 변화를 발생하기 위해, 총 액정층 두께를 단일 액정 셀(200)의 두께와 동일하게 하며, 각각의 분리된 액정 셀은 후방 렌즈부재(212)와 전방 렌즈부재(213) 사이에 배치된다.
더구나, 정보 판독 효율을 증가시키기 위해, 1/4 파장판과 같은 편광 회전 광학판 액정 셀 또는 셀들과 광 디스크(1)의 위치 사이에 놓일 수 있다.
이때, 도 3에 예시된 실시예에 있어서는, 후방 렌즈부재(212)와 액정 셀(200)의 인접한 판(214) 사이에 간극이 주어지지만, 또 다른 실시예에 있어서는, 제 1 실시예에 있어서 전방 렌즈부재(114)가 액정 셀(100)의 일면을 이루는 방식과 유사하게, 액정 셀(200)을 일면을 이루도록 후방 렌즈부재를 배치함으로써, 투명판(214)이 없어도 된다는 점에 주목하기 바란다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예의 구성은, 제조공차(예를 들면, ±5 ㎛) 내에서, 광학주사장치 내부에 수납되는 광 디스크(1)의 투명층(2)의 두께에 있어서의 편차를 보상하는데 사용될 수 있다.
전술한 제 1 및 제 2 실시예의 각각에 있어서는, 장치가 수납하려고 하는 광 디스크의 정보층 깊이의 연속적인 범위를 보상하기 위해, 구면수차 보상 광학 서브시스텝의 응답이 연속적으로 변형될 수 있다. 그러나, 구면수차 보상 광학 서브시스템은 비교적 긴 응답시간을 나타낸다.
후술하는 본 발명의 제 3 및 제 4 실시예에 있어서는, 장치가 수납하려고 하는 광 디스크의 2개의 소정의 정보층 깊이를 수용하기 위해, 구면수차 보상 광학 서브시스템이 2개의 별개의 상태 사이에서 전환가능하다. 수납하려는 광 디스크의 정보층 깊이의 주어진 범위에 대해, 구면수차 보상 광학 서브시스템의 응답속도가 증가된다.
이하, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 있어서, 구면수차 보상 광학 서브시스템의 전기광학 소자는 트위스티드 네마틱(TN) 액정 셀(400)이다. TN 셀(400)은, TN 액정 셀(400)의 전극을 이루는 도전성 투명층이 그 내면에 형성된 2개의 투명 평판 사이에 삽입된 액정층으로 구성되는 평판 셀이다. TN 액정의 분야에서 공지된 것과 같이, 전극층 이외에, 액정층에 인접한 전극의 표면은 배향물질로 코팅된다. 액정 셀(400)의 일측에 있는 배향층은, 액정 셀의 다른 측에 있는 배향층이 액정 분자를 배향시킬 때의 배향 방향에 수직한 방향으로 액정 분자를 배향시킨다. 따라서, 셀(400)이 오프 상태에 있을 때, 액정 셀의 2개의 면 사이에 있는 대부분의 액정측에서 90°의 비틀림이 형성된다. 액정 셀(400)은 구면수차 제어신호(30)에 의해 제어되는 전압 발생원(401)에 접속된다.
전압 발생원(401)이 온 상태로 되면, 전압 발생원은 액정 셀(400)을 온 상태로 전환시키며, 이때 액정 분자가 전방 렌즈부재(413)와 후방 렌즈부재(412)로 이루어진 강체 복합 렌즈부재의 광축에 거의 평행하게 정렬된다. 따라서, 액정 셀(400)의 오프 상태에서는, 입사 방사선이 액정 셀(400)을 통과할 때 그것의 편광이 90°만큼 회전한다. 역으로, 오프 상태에서는, 액정 셀(400)이 셀(400)을 통과하는 방사선의 편광에 아무런 영향도 미치지 않는다.
TN 액정 셀(400) 내부의 액정층의 두께 dlc는 4-6 ㎛으로 비교적 얇다. 이에 따라, 온 및 오프 상태 사이의 셀 스위칭이 10-50 ms 이내로, 구면수차 보상 광학 서브시스템의 응답속도가 빠르다.
제 3 실시예에 있어서의 구면수차 보상 광학 서브시스템의 또 다른 구성요소는, 바람직하게는, 빔이 예를 들어 약 0.55의 중간 개구수를 가져, 제 2 실시예와 관련하여 설명한 비교적 큰 구면수차 발생 효과를 나타내는 위치인 후방 렌즈부재(412)와 전방 렌즈부재(413) 사이의 광 경로에 배치된 수동 선형 복굴절 평판(402)이다. 그러나, 복굴절 판은 제 1 실시예와 관련하여 설명한 효과를 나타내도록 전방 렌즈부재(413)와 광 디스크(1)의 입사면(5) 사이에 배치될 수도 있다. 복굴절 판(402)의 굴절률은 입사 방사선의 편광에 따라 Δn = no - ne로 변화한다. 입사 방사선의 편광이 복굴절 판(402)의 광축에 수직할 때 복굴절 판의 굴절률은 no인 반면에, 입사 방사선의 편광이 복굴절 판(402)의 광축에 평행할 때 굴절률은 ne가 된다. 복굴절 판(402)은 예를 들어 방해석으로 제조될 수 있다.
따라서, 제 3 실시예에 있어서는, TN 액정 셀(400)을 스위칭함으로써, 복굴절 판 내부의 광 경로 길이에 의존하는, 복굴절 판(402) 내부에서 발생된 구면수차의 양이 2개의 서로 다른 양 사이에서 변화될 수 있다.
주사장치의 정보 판독효율을 향상시키기 위해서는, 1/4 파장판과 같은 편광변형부재(403)가 복굴절판(402)과 광 디스크(1)의 입사면(5) 사이에 삽입되는 것이 바람직하다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 것과 같이, 편광변형판은 바람직하게는 복굴절판(402)과 전방 렌즈(413) 사이에 배치된다. 도 4에 있어서는, TN 액정 셀(400)이 별도의 구성요소인 것으로 도시되어 있지만, 이 셀(400)은 다른 부품, 예를 들면 복굴절판(402)과 일체화될 수 있다는 점에 주목하기 바란다.
이하, 오프 상태에 있는 TN 액정 셀(400)을 나타낸 도 4a를 참조하면, 방사원(6)에 의해 발생된 404로 나타낸 입사빔은 먼저 P-형 편광을 갖는 편광 빔 스플리터(408)를 통과한다. TN 액정 셀(400)을 통과시에, 입사빔의 편광이 S-형 편광으로 회전한다. 입사빔은 후방 렌즈부재(412)를 통해 어느 정도 집광되고 복굴절판(402)을 통과하는데, 이때 이 경우에는 도 4a에 도시된 것과 같이 복굴절판(402)의 광축이 P-방향으로 배치되기 때문에, 복굴절판은 no의 굴절률을 나타낸다. 그후, 1/4 파장판(403)을 통과시에, 입사빔의 편광이 우측 원 편광으로 변형되고, 입사빔이 전방 렌즈부재(413)에 의해 더 집광된다. 광 디스크(1) 내부의 정보층으로부터 반사될 때, 반사된 빔의 편광이 좌측 원 편광으로 변형되고, 이것은 1/4 파장판(403)을 통과시에 P-형 편광으로 변형된다.
복굴절판(402)을 통과시에, 반사된 빔은 ne의 굴절률을 겪게 되며, 오프 상태의 TM 액정 셀(400)을 통과시에 P-형 편광이 TN 액정 셀(400)의 90°회전 효과에 의해 S-형 편광으로 변형된다. 편광 빔 스플리터(408)는 S-형 편광 상태에 있는 반사된 빔의 대부분을 406으로 나타낸 빔 내부의 반사기를 향해 반사시킨다.
이하, 도 4b를 참조하면, 도 4a와 관련한 설명이 적용되지만, 이 경우에는 구면수차 제어신호(30)에 의해 TN 액정 셀(400)이 온 상태로 전환된다. 따라서, 액정 셀(400)에 입사된 방사선의 편광이 그것의 셀(400) 통과에 의해 영향을 받지 않는다. 따라서, 빔이 복굴절판(402)을 통과할 때 P-형 편광 상태로 유지되며 ne의 굴절률을 나타냄으로써, 도 4a와 관련하여 설명한 TN 액정 셀(400)의 오프 상태에서 발생된 구면수차의 양과 다른 양의 구면수차를 발생한다. 따라서, 반사된 빔이 복굴절판(402)을 통과할 때, 빔이 S-형 편광 상태에 존재하여 no의 굴절률을 나타냄으로써, 마찬가지로 TN 액정 셀(400)이 오프 상태에 있을 때 발생된 구면수차와 양과 다른 양의 구면수차를 발생한다. 반사된 빔이 편광 빔 스플리터(408)를 마주쳤을 때, 반사된 빔은 S-형 편광을 지니며, 편광 빔 스플리터(408)는 빔의 대부분을 검출기(23)를 향해 반사시킨다.
따라서, TN 액정 셀(400)을 스위칭하는 것은 광 디스크에 입사되는 빔의 구면수차의 차이를 발생하므로, 광 디스크의 정보층(3) 상에 초점이 맞추어진 스폿의 스폿 크기를 변형하는데 유용하다. 이에 따라, 광 디스크에서 더 큰 해상도가 얻어질 수 있으므로, 예를 들어 다층 광 디스크(1)에 있어서 주사장치에 의해 2개의 서로 다른 정보층 깊이가 판독될 필요가 있는 경우에도, 광 디스크 상의 데이터 피트 또는 다른 마크를 더욱 더 효율적으로 판독할 수 있다.
TN 액정 셀(400)의 온 상태와 TN 액정 셀(400)의 오프 상태에 있어서 복굴절판(402)을 통과하여 방사 빔의 양 이동 방향에서 발생된 구면수차의 전체량은 각각의 경우에 동일하다는 점에 주목하기 바란다. 오프 상태의 경우에, 복굴절판을 통과하는 광 경로는, 빔이 광 디스크(1)를 향해 움직일 때에는 dno(d는 복굴절판의 두께이다)이고 빔이 광 디스크(1)로부터 반사될 때에는 dne이며, 온 상태의 경우에는, 역에 해당한다. 따라서, 검출기에 위치하는 초점이 맞추어진 스폿의 스폿 크기는 TN 액정 셀(400)의 스위칭에 의해 변형되지 않는다.
그러나, 검출기에 위치하는 초점이 맞추어진 스폿의 스폿 크기의 편차가 서로 다른 정보층 깊이에 의해 발생된 구면수차의 편차에 의해 일어난다. 이들 편차는, 검출기에 적절한 광학 보상 시스템을 설치하거나, 및/또는 검출기(23) 내부의 검출기 소자에 의해 발생된 전기신호의 처리를 변형시킴으로써 보상될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 구면수차 보상 광학 서브시스템의 전기광학소자가 제 3 실시예와 관련하여 설명한 것과 유사한 TN 액정 셀(500)인 본 발명의 제 4 실시예를 나타낸 것이다. TN 액정 셀(500)은 구면수차 제어신호(30)에 의해 제어된 전압 발생원(503)을 사용하여 스위칭된다. 그러나, 제 4 실시예에 있어서는, 서브시스템이 수동 원형 복굴절판(501)을 구비한다. 원형 복굴절판(501)의 바람직한 예는 콜레스테릭(cholesteric) 액정 셀을 함유하는 수동 액정 셀이다. 이와 같은 콜레스테릭 액정은 광학적으로 활성을 지니며, 비교적 큰 원형 복굴절률 Δnl = nlo - nle 를 제공한다. 이와 같은 재료를 선택함으로써, 원형 복굴절판(501)의 두께가 다른 광학적으로 덜 활성을 갖는 재료에 비해 줄어들 수 있다.
더구나, 제 4 실시예에 있어서는, 1/4 파장판(502)과 같은 편광 변형판이 TN 액정 셀(500)과 원형 복굴절판(501) 사이에 광 경로에 배치된다. 원형 복굴절판은 1/4 파장판(502)과 광 디스크(1)의 입사면(5) 사이의 광 경로에 배치된다.
바람직한 실시예에 있어서는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 편광 변형판(502)이 TN액정 셀(500)과 강체 복합 대물렌즈의 후방 렌즈부재(512) 사이에 배치된다. TN 액정 셀(500)은 편광 빔 스플리터(508)와 편광 변형판(502) 사이에 배치된다. 도 5에 있어서는 TN 액정 셀(500)이 별개의 구성요소로서 도시되어 있지만, 셀(500)은 다른 부품, 예를 들면 편광 변형판(502)과 일체화될 수 있다는 점에 주목하기 바란다.
제 2 실시예에 관련하여 설명한 비교적 큰 구면수차 발생효과를 나타내기 위해, 원형 복굴절판(501)은 강체 복합 대물렌즈의 후방 렌즈부재(512)와 전방 렌즈부재(513) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 제 1 실시예와 관련하여 설명한 효과를 나타내기 위하여, 원형 복굴절판(501)이 전방 렌즈부재(513)와 광 디스크(1)의 입사면(5) 사이에 배치될 수도 있다.
이하, 도 5a를 참조하면, TN 액정 셀(500)이 오프 상태에 있을 때, 편광 빔 스플리터(508)를 통과하며 504로 나타낸 방사원으로부터 도착된 입사 빔은, TN 액정 셀(500)을 통과할 때 P_형으로부터 S-형으로 90°의 편광 회전을 겪는다.
편광 변형판(502)은 입사빔의 편광을 우측 원 편광으로 변형하며, 이에 따라 원형 복굴절판(501)을 통과할 때, 빔은 nlo의 굴절률을 나타낸다. 빔이 광 디스크(1)의 정보층(3)에 의해 반사될 때, 빔의 편광은 좌측 원 편광으로 변형되며, 이에 따라 원형 복굴절판(501)을 통과할 때 반사된 빔은 nle의 굴절률을 나타낸다. 편광 변형판(502)은 반사빔 내부의 좌측 원 편광을 P_형 선 편광으로 변환하며, TN 액정 셀(500)은 편광을 S-형 선 편광으로 변형한다.
따라서, 편광 빔 스플리터(508)는 빔의 대부분을 505로 나타낸 반사기를 향해 반사시킨다.
도 5b는, 선 편광된 방사선의 편광이 TN 액정 셀(500)을 통과시에 변형되지 않는, TN 액정 셀의 온 상태에 있는 구면수차 보상 광학 서브시스템을 나타낸 것이다. 따라서, 원형 복굴절판(501)을 통과시에 입사빔은 nle의 굴절률을 나타내며, 원형 복굴절판(501)을 통과시에 반사빔은 nlo의 굴절률을 나타낸다.
따라서, TN 액정 셀(500)을 스위칭하는 것은 광 디스크에 입사되는 빔의 구면수차의 차이를 발생하므로, 광 디스크의 정보층(3) 상에 초점이 맞추어진 스폿의 스폿 크기를 변형하는데 유용하다. 이에 따라, 광 디스크에서 더 큰 해상도가 얻어질 수 있으므로, 예를 들어 다층 광 디스크(1)에 있어서 주사장치에 의해 2개의 서로 다른 정보층 깊이가 판독될 필요가 있는 경우에도, 광 디스크 상의 데이터 피트 또는 다른 마크를 더욱 더 효율적으로 판독할 수 있다.
TN 액정 셀(500)의 온 상태와 TN 액정 셀(500)의 오프 상태에 있어서 복굴절 판(501)을 통과하여 방사 빔의 양 이동 방향에서 발생된 구면수차의 전체량은 각각의 경우에 동일하다는 점에 주목하기 바란다. 오프 상태의 경우에, 복굴절판을 통과하는 광 경로는, 빔이 광 디스크(1)를 향해 움직일 때에는 dlnlo(dl은 복굴절판의 두께이다)이고 빔이 광 디스크(1)로부터 반사될 때에는 dlnle이며, 온 상태의 경우에는, 역에 해당한다. 따라서, 검출기에 위치하는 초점이 맞추어진 스폿의 스폿 크기는 TN 액정 셀(500)의 스위칭에 의해 변형되지 않는다.
그러나, 검출기에 위치하는 초점이 맞추어진 스폿의 스폿 크기의 편차가 서로 다른 정보층 깊이에 의해 발생된 구면수차의 편차에 의해 일어난다. 이들 편차는, 검출기에 적절한 광학 보상 시스템을 설치하거나, 및/또는 검출기(23) 내부의 검출기 소자에 의해 발생된 전기신호의 처리를 변형시킴으로써 보상될 수 있다.
본 발명은, 비교적 작은 파장의 방사빔, 예를 들면 약 400nm의 파장을 갖는 방사빔을 사용하고, 광 디스크에 큰 개구수의 빔을 사용하며, 판독되고 있는 광 디스크 내부의 정보층의 깊이가 변화하는 경우에도, 구면수차 보상을 수행하기 위한 기계적인 액추에이터를 사용하지 않으면서도, 고밀도의 광 디스크의 판독을 허용한다는 점에 주목하기 바란다.
상기한 실시예는 모두 광 디스크로부터의 데이터의 판독과 관련되지만, 본 발명은 기록매체 상에 데이터의 광학 기록과 관련해서도 동일하게 적용될 수 있다는 것은 자명하다.
첨부하는 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범주 내에서 다른 변화와 변형 이 이루어질 수 있다.
전술한 제 1 내지 제 4 실시예의 각각에 있어서는, 가변 구면수차가 균일한 두께와 거의 균일한 복굴절률을 갖는 평판 광학 판 또는 부재에 의해 발생되지만, 이와 같은 가변 구면수차는 적어도 한 개의 비평판 표면, 예를 들면 A40 제르니케(Zernike) 다항식에 따라 형성된 표면을 갖는 광학 판 또는 부재에서도 발생될 수 있다. 그러나, 이것은 장치에 대한 제조과정의 복잡성을 증가시킨다.
전술한 제 3 및 제 4 실시예에 있어서, 입사 방사선의 편광을 90°만큼 선택적으로 회전시키기 위해 TN 애정 셀이 사용되었지만, 편광 회전부재를 사용하지 않고, 그 대신에 복굴절률의 축 및/또는 빔 스플리터에 대해 45°의 방향으로 방사선을 방출하는 단일 방사원이나, 필요한 각각의 편광에서 수직 편광된 방사선을 방출하는 2개의 별개의 방사원을 사용함으로써, 이와 유사한(그러나, 광학계의 복잡성과 효율면에서 최선이 아닌) 기능이 제공될 수 있다. 이에 따라, 선택 제어신호에 따라, 예를 들면 디코더에 위치하는 전환가능한 편광 선택 필터에 의해, 필요한 구면수차 보상이 선택될 수 있다. 이와 달리, 2개의 이와 같이 분리된 방사원을 설치하는 경우에는, 선택 제어신호에 따라 방사원에 선택적으로 에너지가 공급될 수 있다.
마지막으로, 제 1 및 제 2 실시예의 구면수차 보상 광학 서브시스템을 제 3 또는 제 4 실시예의 그것과 결합하는 구성을 생각할 수 있다. 이와 같은 결합은, 다층 광 디스크의 정보층 깊이의 개별적인 변화와, 주어진 제조공차 내에서, 서로 다른 광 디스크의 정보층 깊이의 연속적인 변화에 모두 대해 구면수차 보상을 제공 하는데 유용할 것이다.

Claims (20)

  1. 정보층을 포함하는 광 기록매체를 주사하며, 방사빔을 발생하는 방사원과, 방사원과 정보층 사이의 광경로에 배치되어 방사빔을 정보층 상의 스폿에 수렴시키며, 빔을 특정한 수렴도로 수렴시키도록 구성된 제 1 렌즈부재와, 빔을 이보다 큰 수렴도로 수렴시키도록 구성된 제 2 렌즈부재를 적어도 포함하는 복합 대물렌즈를 구비한 광학주사장치에 있어서, 상기 장치는 제 1 렌즈부재와 장치 내부의 기록매체의 위치 사이의 광경로 내부에 배치된 구면수차 발생영역 내부의 광경로 길이를 변화시키는 전기광학소자를 포함하는 구면수차 보상 광학 서브시스템을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    구면수차 발생영역은 제 1 렌즈부재와 제 2 렌즈부재 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전기광학소자는 방사원과 제 1 렌즈부재 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전기광학소자는 액정 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    전기광학소자는, 이 소자를 벗어나는 빛의 편광이 이 소자에 입사하는 빛의 소정의 편광에 대해 제 1 방향을 갖는 제 1 상태와, 이 소자를 벗어나는 빛의 편광이 상기 소정의 편광에 대해 제 2 방향을 갖는 제 2 상태 사이에서 전환가능한 광학부재이며, 제 1 및 제 2 방향은 수직인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    구면수차 보상 광학 서브시스템은 상기 구면수차 발생영역 내부에 배치된 수동 복굴절 광학부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    복굴절 광학부재는 균일한 복굴절 스루아웃을 갖는 평판 광학판의 형태를 갖 는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    복굴절 광학계는 선형 복굴절 광학부재인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    선형 복굴절 부재와 기록매체의 위치 사이에 배치된 1/4 파장판의 효과를 갖는 광학부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    복굴절 부재는 원형 복굴절 광학부재인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    원형 복굴절 광학부재와 광 경로 내부의 전기광학소자 사이에 배치된 1/4 파장판의 효과를 갖는 광학부재를 더 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    전기광학소자는 제 2 렌즈부재와 기록매체의 위치 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    전기광학소자는 제 2 렌즈부재의 일 표면에 의해 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  14. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기광학소자의 광학 특성은 광학주사장치의 검출기에 부딪치는 방사선 내부에 검출된 구면수차 오류에 응답하여 조절되는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  15. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기광학소자의 광학 특성은 주사하려는 적어도 2개의 분리된 정보층 깊이 중에서 한 개를 선택적으로 나타내는 선택신호의 제어하에서 변경되는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  16. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 렌즈부재는, 제 1 및 제 2 광학부재 사이의 상호 간격이 고정되도록 서로에 대해 고정 장착된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  17. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 복합 대물렌즈와 광 디스크의 위치 사이의 축방향 거리를 변경하는 초점 서브시스템을 더 구비하고, 초점 서브시스템은 제 1 및 제 2 렌즈부재를 일치되도록 동일한 양만큼 움직이는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  18. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 렌즈부재로부터 나온 빔이 0.7보다 큰 개구수를 갖는 기록매체 상에 부딪치도록 배치된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  19. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 광학주사장치를 작동하는 방법에 있어서, 주사동작중에 기록매체의 정보층을 판독하는 단계와, 기록매체 내부에서 발생된 구면수차를 보상하기 위해 주사동작중에 장치의 광학 특성을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 1항, 제 2항, 제 12항 또는 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 광학주사장치를 작동하는 방법에 있어서, 주사동작중에 기록매체의 정보층에 데이터를 기록하는 단계와, 기록매체 내부에서 발생된 구면수차를 보상하기 위해 주사동작중에 장치의 광학 특성을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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