KR20050109998A - 광학주사장치 - Google Patents

광학주사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050109998A
KR20050109998A KR1020057017202A KR20057017202A KR20050109998A KR 20050109998 A KR20050109998 A KR 20050109998A KR 1020057017202 A KR1020057017202 A KR 1020057017202A KR 20057017202 A KR20057017202 A KR 20057017202A KR 20050109998 A KR20050109998 A KR 20050109998A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
auxiliary
main beam
spot
radiation
Prior art date
Application number
KR1020057017202A
Other languages
English (en)
Inventor
베르나르두스 에이치. 더블유. 헨드릭스
코엔 티. 에이치. 에프. 리에덴바움
빌렘 엠. 제이. 엠. 코에네
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20050109998A publication Critical patent/KR20050109998A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1365—Separate or integrated refractive elements, e.g. wave plates
    • G11B7/1367—Stepped phase plates
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/126—Circuits, methods or arrangements for laser control or stabilisation

Abstract

정보층을 포함한 광 기록매체를 주사하는 광학주사장치. 누화소거는, 주빔과 동축인 보조빔에 환상 스폿 형상을 제공하는 위상 프로파일을 생성하는 위상변조부재(40,140)를 사용하여 제공된다. 이 위상 프로파일은, 빔 부분의 광축에 대해 측정된 방위각에 따라 변한다. 또한, 회절격자 부재(6,106)는, 2개의 사이드 빔을 발생하도록 구성된다. 각 사이드 빔과 보조빔은, 주빔 스폿을 따라 정보층의 각각의 스폿에 포커싱된다. 방사선 검출기 구조(25,125)는, 상기 주빔, 2개의 사이드 빔 및 보조 빔 각각에 있는 정보신호들을 검출하도록 구성되고, 신호처리구조(41,42,43,44,46,47,49)는, 각각의 정보신호들간의 누화소거를 행하여 출력정보신호를 발생한다. 본 발명은, 상당히 향상된 누화소거 성능을 제공할 수 있는 4채널 누화소거장치를 제공한다.

Description

광학주사장치{OPTICAL SCANNING DEVICE}
본 발명은, 정보층을 포함하는 광 디스크 등의 광 기록매체를 주사하는 광학주사장치에 관한 것으로, 상기 주사장치는 주 방사빔과 보조 방사빔을 발생하는 방사원과, 그 방사원과 정보층 사이에 설치되어 주 방사빔과 보조 방사빔을 상기 정보층의 스폿에 수속하는 렌즈계를 구비한다. 특히, 본 발명은 누화를 소거하도록 구성된 광학주사장치에 관한 것이다.
또한 주사스폿이 인접 트랙들에 부분적으로 조사한다는 사실로 인해 일어나는 누화는, 광 디스크로부터 판독되어 저장될 수 있는 데이터의 양에 관한 한정이 있다. 그 누화는, 예를 들면 디스크 경사로 인해 상기 스폿이 수차가 생길 경우 증가한다. 이 경우, 보통 에어리(Airy) 디스크 형태의 스폿의 제 1 사이드 로브는 진폭이 증가하고 상기 인접 트랙들로부터 광이 보다 많이 반사하여 누화가 보다 많아진다.
3스폿 누화 소거법이라고 하는 누화를 감소시키는 종래의 방법은, 인접 트랙들로부터 신호들을 검출하기 위해서 2개의 축을 벗어난 빔을 추가하는 것이다. 이들 신호들을 사용하여 메인 빔에서의 누화를 정정한다. 상기 방법은 주빔의 공간 해상도를 효과적으로 증가시키는데, 여기서는 이 방법을 3채널 방법이라고 한다. 이러한 방법을 사용한 시스템은, 디스크의 파장 변화 및 편심으로 인한 지연시간 변동에 민감하다. 3채널 누화소거법은, US-A-6163518에 기재되어 있다.
US-A-6115345 및 US-A-6185168에는, 직각으로 편광된 동축 이중빔을 사용한 공간 해상도를 증가시키는 종래의 방법이 기재되어 있다. 그 장치를 "초해상도 광학헤드"라고 한다. 입사빔은 2개의 직각 편광빔으로 분할된다. 그 편광 성분(주빔) 중 하나는, 위상 변조를 하지 않고 편광 위상판을 통과하여, 광 디스크 상에 회절 제한 광학 스폿으로 포커싱된다. 나머지 편광 성분(보조 빔)은, 피크가 메인 빔의 주변 에지에 위치하는 이중 피크형 보조 빔 스폿을 발생하는 상기 보조 빔에서의 회전적으로 변화하는 위상 프로파일을 제공하기 위해 (0,π)의 위상 단차를 갖는 2개의 영역으로 분할하는 편광 위상판에 의해 변조된다. 공간 해상도를 증가시키는 것은, 보조 빔으로부터 얻어진 고주파 신호를 주빔의 신호로부터 감산하여 이루어진다. 또한, US-A-6115345 및 US-A-6185168에서는, 보조 빔을 발생하는 다른 위상 프로파일을 설명한다. 상기 위상판은 위상 0,π,0,π을 보조빔에 가산하는 4분면으로 분할되어 있다. 다른 실시예에서, 그 위상판은 N개의 세그먼트로 분할되고, 연속적인 세그먼트들은 0,2π/N,(2π/N)x2,(2π/N)x3,.... 및 (2π/N)x(N-1)의 위상을 가산한다.
본 발명의 목적은, 광학주사장치에서 사용된 누화소거방법을 향상시키는데 있다.
본 발명에 따른 정보층을 포함한 광 기록매체를 주사하는 광학주사장치는, 주 방사빔, 보조 방사빔 및 적어도 한 개의 사이드빔을 발생하는 방사원 구조와,
그 방사원 구조와 상기 정보층 사이에 설치되어, 상기 주빔, 보조 빔 및 적어도 한 개의 사이드 빔을 상기 정보층 상의 각각의 스폿에 수속하는 렌즈계와,
상기 주빔, 상기 적어도 한 개의 사이드 빔 및 보조 빔 각각에 있는 정보신호들을 검출하는 방사선 검출기 구조와,
상기 검출된 정보신호들을 사용하여 누화 소거를 행하여 출력 정보신호를 발생하는 신호처리구조를 구비하고,
상기 주빔 스폿과 보조 빔 스폿은, 실질적으로 동축이고, 상기 적어도 한 개의 사이드 빔 스폿은 주 빔 스폿에 대해 변위되고, 상기 보조 빔 스폿은 주 빔 스폿의 강도 프로파일과 서로 다른 반경방향 강도 프로파일을 갖는다.
누화 소거성능면에서, 사이드 빔 채널과 동축 보조 빔 채널에 공급된 정보신호들의 직교성은, 종래기술에서와 같은 대안보다 오히려 조합시에 각기 사용하는 것을 보증하기에 충분하다는 것을 알았다. 주빔 정보신호와 2개의 사이드 빔과 보조빔 정보신호의 각각을 포함하는 4채널 누화 소거방식을 사용하는 본 발명의 실시예들은, 누화소거성능을 상당히 향상시킬 수 있다. 본 발명은 광 기록 시스템에서 사용될 수 있어 그 시스템의 내구력을 향상시키거나 달성가능한 데이터 밀도를 증가시킬 수 있고, 이들 모두는 중요한 요구사항이다.
향상된 누화소거성능은, 단일 사이드 빔 채널과 보조 빔 채널 각각과 주빔 채널을 조합하여 이루어져도 된다. 그러나, 바람직하게, 2개의 별도의 사이드 빔 채널은, 2개의 사이드 빔 스폿이 주빔 스폿의 반대측으로 변위되면서 사용되어, 현재 주빔 스폿에서 주사하는 트랙 섹션의 각 측에 대한 인접 트랙섹션으로부터의 정보신호를 검출한다. 사이드 빔 스폿의 중심은, 정보층의 인접 데이터 트랙들간의 거리인 적어도 절반의 트랙 피치만큼 주빔으로부터 각기 변위되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 변위는, 상기 트랙 방향에 직교하는 방향으로 약 1트랙 피치이므로, 그 사이드 빔의 중심은 바로 인접한 트랙 섹션을 주사한다.
보조 빔 스폿은, 주빔 스폿과 거의 동축이다. 바람직하게, 보조 빔 스폿의 중심은, 주빔 스폿의 반치전폭 내에 위치된다. 보다 바람직하게는, 보조 빔 스폿과 주빔 스폿의 중심은 보다 정밀도 높게 일치된다. 어떠한 경우에, 상기 중심은, 정보층 상의 인접 데이터 트랙들간의 거리인 트랙 피치의 1/4미만만큼 떨어져 있는 것이 바람직하다. 대략 환상인 주 빔 스폿 사이드 로브와, 또한 환상인 것이 바람직한 보조 빔 스폿은, 주빔 스폿의 각 측에서 중첩하게 된다. 보조 빔 스폿이 거의 환상인 것이 바람직하지만, 보조 빔 스폿은 약간의 회전 강도 변화를 가져도 되고, 그 변화의 정도는, 상기 방법에 의존할 것이어서, 상기 보조 빔 스폿의 적절한 형상이 구성된다.
광학주사장치는, 보조 방사빔에서 각도 변화 위상 프로파일을 발생하는 위상변조장치를 구비하는 것이 바람직하고, 상기 위상 프로파일은 보조 방사빔의 광축에 대해서 측정된 방위각에 따라 변화하여, 보조 빔 스폿의 적절한 형상이 구성된다. 바람직하게, 보조 빔 내에 도입된 위상 프로파일은, 모듈로 2π형태를 취하는 경우 도입된 위상이, 적어도 상대적으로 낮은 값과 상대적으로 높은 값을 취하는 각 사이클에서, 0 내지 2π동안 적어도 한번 연속적으로 순환하는 것이어서, 상기 보조 빔 스폿은 주빔 스폿 사이드 로브의 강도 분포와 중첩하는 정보층의 강도 분포로 형성된다. 특정 실시예에서, 상대적으로 낮은 값은 계단형 구조를 사용하여 상대적으로 높은 값 바로 뒤에 오기도 한다. 상기 위상 변조장치가 보다 복잡한 계단형 구조이거나 완만하게 변화되는 구조를 갖는 또 다른 실시예에서, 연속적으로 보다 높은 복수의 값은, 상기 상대적으로 낮은 값에 뒤따라오기도 한다.
또한, 0 내지 2π 동안 적어도 2번 사이클을 행함으로써, US-A-6115345 및 US-A-6185168에 기재된 종래기술과 같은 위상 프로파일을 사용하여 달성가능한 것에 대해서 누화 소거를 더욱 향상시킬 수 있다. 이들 종래 기술의 장치에서, 위상 프로파일은 N개의 세그먼트로 분할되고, 이때의 N개의 세그먼트는, 0,2π/N,(2π/N)x2,(2π/N)x3,.... 및 (2π/N)x(N-1) 순의 계단식으로 진행하는 상대적 위상들을 분할한다. 이와 비교하여, 본 발명의 일 실시예에서, 위상 변조장치는, N개의 세그먼트형 영역을 갖는 위상 프로파일을 갖고, 그 N개의 영역은 0,2πn/N,(2πn/N)x2,(2πn/N)x3,.... 및 (2πn/N)x(N-1) 순의 계단식으로 진행하는 상대적 위상을 분할하고, 이때 n은 1보다 큰 정수값이고, 그 위상은 모듈로 2π 형태이다. 이것은 더욱 향상된 누화 소거 성능을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 위상 변조장치는 0 내지 2π 동안 적어도 2번 순환하는 연속 변화형 위상 프로파일을 제공하는 표면을 구비한다. 상술한 계단식 장치는, 본 실시예의 연속 변화형 위상 프로파일에 대략 근사한다.
또 다른 실시예에서, 상기 실시예의 연속 변화형 위상 프로파일에 대략 근사하는 계단식 장치는, 복굴절 위상 변조장치에서 사용된다. 그 계단 높이는, 상기 변조장치가 주빔에 거의 영향을 미치지 않도록 선택된다. 이 경우에, 단일 방사선 방출기가 사용될 수 있고, 주 채널과 누화 소거 채널 사이에서는 파장 변화가 일어나지 않는다.
이하 더욱 상세히 설명하는 것처럼, 상기 변조장치는 0 내지 2π 동안 3번 순환하는 위상 프로파일을 갖는 것이 바람직하다.
누화 소거의 효과는, 주빔과 보조 빔의 한쪽 또는 양쪽에 적용된 초해상도 블록킹을 사용하여 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 여러 가지 실시예들의 특징들 및 이점들은, 아래의 첨부도면을 참조하는 본 발명의 바람직한 실시예의 예시로만 주어지고 다음의 설명으로 명백해질 것이다:
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학주사장치의 부품의 개략적 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에서 사용된 신호처리소자를 나타낸 개략적인 블록도이고,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 서로 다른 실시예에 따른 광학부재의 도면이고,
도 7은 서로 다른 형태의 주 빔 스폿 및 보조 빔 스폿에 대한 강도 분포의 플로트를 나타내고,
도 8은 서로 다른 누화 소거방법을 사용하여 생긴 지터를 나타내고,
도 9 및 도 10은 초해상도 기술을 사용하여 생성된 주 빔 및 보조 빔 스폿에 대한 강도 분포의 플로트를 나타내고,
도 11은 다른 누화 소거 방법에 대한 지터 대 반경방향 경사의 플로트를 나타내고,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따라 배치된 광학주사장치의 부품의 개략도이고,
도 13은 본 발명의 실시예에서 사용된 계단 높이 근사법을 나타내고,
도 14는 서로 다른 형태의 스폿에 대한 강도 분포의 플로트를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따라, 광 디스크 OD를 주사하는 광학주사장치의 부품의 개략적인 도면을 나타내고, 이 광 디스크 OD는, 기판(1) 및 투명층(2)과, 이 사이에 적어도 한 개의 정보층(4)이 배치되어 있다. 도시된 것처럼, 이중층 광 디스크일 경우에, 2개의 정보층은 디스크 내에 서로 다른 깊이로 투명층(2) 뒤에 배치되고, 또 다른 투명층은 2개의 정보층을 분리시킨다.
도 1에 나타내지 않은 거의 평행한 동심형 또는 나선형 트랙들에 배치된 광학적으로 검출가능한 마크들의 형태로 광 디스크의 정보층(4)에 정보를 저장하여도 된다. 상기 마크들은, 임의의 광학적으로 판독가능한 형태, 예를 들면, 피트의 형태, 또는 반사계수 또는 그들의 주변과 다른 자화 방향을 갖는 영역, 또는 이들 형태의 조합이어도 된다.
상기 주사장치는, 반경방향으로 이동가능한 슬레지 상에 장착된 광 픽업 유니트(OPU)를 구비한다. 이 OPU는 그 디스크 OD 이외는 도 1에 도시된 모든 부재들을 구비한다. 주사장치는, 예를 들면 그 주빔의 중심 광선으로부터 변위된 중심 광선들을 갖는 2개의 사이드 빔을 발생하는 3스폿 격자(6) 상에 발산하는 선형 편광된 주 방사빔(7)을 방출하는 반도체 레이저와 같은 방사선 방출기(5)로 이루어진 방사원 장치를 구비한다. 상기 사이드 빔은, 주빔(7)을 따라 광학계를 통해 왕복운동하여 사이드 빔 스폿으로서 상기 주빔 스폿에 의해 주사되는 트랙에 인접한 디스크의 트랙 섹션 상에 포커싱된다. 상기 사이드 빔 스폿의 중심은, 주빔 스폿의 중심의 2군데의 반대측 각각으로 변위된다. 이하, 광학계를 통해 주빔의 경로를 참조하지만, 주빔이 유사한 경로를 따라 왕복운동한다는 것을 알아야 한다.
상기 렌즈계는, 시준렌즈(9), 대물렌즈(12) 및 집광렌즈(11)를 구비한다. 대물렌즈(12)는, 기계적 액추에이터(미도시됨) 내에 단단하게 장착되어 그 대물렌즈(12)의 위치의 반경방향 트랙킹 서보 및 포커스 서보 조정을 수행한다. 시준렌즈(9)는, 발산 주빔(7)을 굴절시켜 제 1 편광 빔 스플리터(13)를 통과한 시준된 빔을 형성한다. 비편광 빔 스플리터(14)는, 편광에 상관없이 50%의 효율을 갖는 렌즈계 내의 방사선을 투과 및 반사시킨다. 제 2 빔 스플리터를 통과할 때, 상기 주빔은 폴딩 미러(15)에 의해 대물렌즈(12)를 향하고 있다.
대물렌즈(12)는, 시준된 주빔을, 주사되는 정보층(4) 상의 트랙을 따라가는 주빔 스폿(18)이 되는 선택된 개구수(NA)를 갖는 수속빔으로 변환한다. 상술한 것처럼, 사이드 빔은 주빔 스폿의 각각 반대측에 배치된 사이드 빔 스폿이 되고 인접한 트랙에 이른다.
정보층(4)에 의해 반사된 수속 주빔의 방사선은, 발산하는 반사빔을 형성하고, 이 반사빔은 전방방향 수속빔의 광 경로를 따라 되돌아간다. 대물렌즈(12)는, 상기 반사된 빔을 거의 시준된 반사빔으로 변환하고, 빔 스플리터(14)는 그 반사된 빔을 집광렌즈(11)를 향하여 투과시킴으로써 상기 전방방향 및 반사된 빔을 분리한다.
집광렌즈(11)는, 입사빔을, 복수의 광검출소자를 사용하였지만 단일 소자(23)로 총괄적으로 나타낸 방사선 검출계에 포커싱된 수속 반사된 주빔(22)으로 변환한다. 광검출소자는, 방사선을 포획하여 전기신호로 변환한다. 이들 신호들 중 하나는 주빔 정보신호(24)이고, 그 신호는 주빔 스폿에 의해 주사되는 정보층의 트랙으로부터 판독된 정보를 나타내는 검출채널이다. 또 다른 신호는 포커스 오차신호(미도시됨)이고, 이 신호는 스폿(18)과 주사되는 정보층(4)간의 축방향 높이차를 나타낸다. 또 다른 신호는, 트랙킹 오차신호(미도시됨)이고, 이 신호는 주사되는 트랙으로부터 스폿의 반경방향 편차를 나타낸다. 각 포커스 오차신호 및 트랙킹 오차신호 각각은, 주사시에 대물렌즈(12)의 위치를 제어하는 서보 기계적 액추에이터에 입력된다. 또 다른 세트의 신호들은, 제 1 사이드 빔 정보신호(25)와 제 2 사이드 빔 정보신호(26)이고, 이 신호들은 각각 각 2개의 사이드 빔에 의해 주사되는 정보층의 부분들로부터 판독된 정보를 나타내는 개개의 검출채널들이다.
또한, 방사원 장치에는, 선형 편광 방사선을 방출하는 제 2 방사선 방출기(36), 예를 들면 반도체 레이저가 포함된다. 제 2 방사선 방출기(36)는, 제 1 방사선 방출기(6)에서 발생된 방사빔(7)의 편광에 직교한 편광을 갖는 보조 방사빔(37)을 발생한다. 그 방사선 방출기(36)로부터의 출사시에, 발산빔은, 이하 더욱 상세히 설명할, 시준렌즈(39)에 의해 시준되어 위상 변조장치(40)를 통과한다. 그 후, 상기 보조 빔은, 폴딩 미러(42)를 통해 구부려지고 편광 빔 스플리터(13)를 사용한 메인 광 경로에 연결되고, 상기 주빔 스폿(18)과 동축인 보조 빔 스폿(19)을 광 디스크의 정보층(4)에 형성한다. 반사시에, 상기 보조 빔은, 비 편광 빔 스플리터(14)에 의해 메인 광 경로로부터 벗어나서 검출계(23)를 향하여 연결된다.
또한, 광학주사장치에는, 직교 편광에 의해 주빔(22)과 보조 빔(21)을 분리하여 검출계(23)의 서로 다른 부분 상에 내리게 하는 편광 선택 회절격자(34)가 포함되므로, 그 보조 빔에 실린 정보는, 별도의 검출채널에서 판독된다. 그 보조 빔 검출소자로부터의 출력은, 보조 빔 정보신호(27)로서 출력된다.
도 2는 주 빔, 제 1 사이드 빔, 제 2 사이드 빔 및 보조 빔 각각으로부터 고주파 정보신호들(24,25,26,27)을 처리하는데 사용된 신호처리장치를 나타낸다. 주빔 정보신호(24)는, 예를 들어 탭 가중치가 [-5,0,32,0,-5]인 디지털 다기능 디스크(DVD) 신호처리회로에서 사용된 형태의 예를 들면, 5탭 등화기와 같은 고정 등화기(41)를 통과한다. 제 1 및 제 2 사이드 빔 정보신호(25,26) 및 보조 빔 정보신호(27)는, 다중 탭 적응형 유한 임펄스 응답(FIR) 필터(42,43,44)를 통과한다. 제 1 및 제 2 사이드 빔 정보신호(25,26)와 상기 보조 빔 정보신호(27)의 필터링된 신호는, 주빔 정보신호(24)의 등화된 형태에 조합 노드(46)에서 가산되고, 이러한 가산에 의해, 누화 소거된 신호는, 출력 정보 신호 품질이 향상되게 생성된다. 그 신호품질은, 예를 들면 위상동기루프(PLL)(47)에서 검출된 것과 같은 지터에 관해서 측정될 수 있다. 정정 필터(42,43,44)의 탭 가중치는, "최소 지터" 기준에 따라 갱신되고, 이때의 지터는 누화 소거된 신호의 제로 크로싱에서 평가된다. 최소평균제곱(LMS) 신호처리소자(49)는, 3개의 정정 필터(42,43,44)의 탭 가중치를 갱신한다. 소자(48)에서의 비트 검출 처리는, 누화 소거된 정보신호에 관해 실행된다.
도 3 내지 도 6 각각은, 환상 보조 빔 스폿을 공급하도록 구성된 보조빔에서의 위상 프로파일을 생성하는데 적합한 광학부재를 나타낸 것이다. 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부재 40(A)의 형태로 위상 변조장치를 평면도로 나타내고, 도 3b는 이 페이지의 좌측에서 자른 측면에서의 부재를 나타낸다. 그 위상 변조부재 40(A)는 제 1 평면(50)과 제 2 비평면(52)을 갖는다. 제 2 면은 회전하며 변한다. 상기 부재 40(A)의 제 2 면(52)의 높이는, 상기 보조 방사빔의 광축에 대응하는 상기 부재의 중심에 대해서 측정된 방위각 에 따라 변한다. 본 실시예에서, 제 2 면(52)은 반경방향으로 일정한(제 1 면(50)과 제 2 면(52)간의 거리인) 높이를 갖는다. 그 높이는 방위각에 비례하여 연속적으로 증가한다. 높이 계단선(54)은, 상기 면(52) 상의 높이의 불연속적인 변화를 나타낸다.
모듈로 2π 형태로 취할 경우, 상기 부재 40(A) 둘레에서 생성된 상대적 위상은, 적어도 1번 0 내지 2π 동안 연속적으로 순환을 한다. 이하, 사이클의 수를 참조번호 n이라고 한다. 그래서, 제 2 면은 광축 둘레를 나선형으로 한번의 선회로 감긴 평면과 같고, 그 평면의 높이의 증가는 n2π의 상대적 위상과 같다. 본 실시예에서는, 상기 면(52)을, n=2가 되도록 배치하지만, 다른 실시예에서는 n=1, 또 다른 실시예에서는 n=3, 또 다른 실시예에서는 n=4가 되도록 배치한다. 본 발명을 위해 사용된 정의의 관점에서 보면, 상기 면(52)은, 상기 방위각 1,2,3,4 및 5와 일정한 반경 r1을 갖는 원과의 교차점에 대응하는 5개의 위치를 포함한다. 여기서, 제 1 방위각 1은 높이 계단선(54)의 일측에 바로 인접하게 위치되고, 마지막 방위각 5은 높이 계단선(54)의 타측에 바로 인접하게 위치된다. 본 실시예에서, 상대적 위상은 각도 1,Φ(1)=δ에 대응하는 위치에서 생기고, 이때 δ는 무시가능한 양만큼 높이 계단선(54)으로부터 이격되는 1으로 인해(높이 계단 크기(54)에서) 0에 대해 무시가능한 높이를 나타낸다. 연속적인 상대적 위상은, Φ(2)=π, Φ(3)=2π, Φ(4)=3π, Φ(5)=4π-δ로 한다. 모듈로 2π형태의 식으로 할 경우, 변화된 상기 면(52)의 높이는, 상기 도입된 위상이 2사이클마다 0 내지 2π 동안 연속적으로 순환하는 위상 프로파일을 제공하여, 상대적으로 낮은 값부터 상대적으로 높은 값까지 계속하여 변화된다. 상기 부재 40(A)는, 대략 환상의 보조 빔 스폿을 발생한다.
도 4a 및 도 4b는, 위상 변조부재 40(B)의 제 2 실시예의 평면도 및 측면도를 각각 나타낸 것이다. 본 실시예에서, 위상 변조부재 40(B)는, 평면의 제 1 면(60)과, 2개의 절반 세그먼트 62(A)와 62(B)로 나누어진 비평면의 제 2 면(62)을 구비한다. 그 2개의 세그먼트는, 각각의 높이 계단선(64,66)으로 분리된다. 그 세그먼트마다, 상기 면(62)의 높이는, 0부터 2π까지 연속적으로 변화되고, 방위각 을 따라 선형적으로 증가한다. 본 실시예에서, Φ(1)=δ, Φ(2)=π, Φ(3)=2π-δ, Φ(4)=δ, Φ(5)=π, Φ(6)=2π-δ. 상기 위상 프로파일의 파면 변조 특징이 모듈로 2π형태로 할 경우 상대적 위상에 관계되어 있으므로, 상기 부재 40(B)는 상기 부재 40(A)와 같은 효과를 갖고, 환상 보조 빔 스폿의 동일한 형태를 생성한다.
도 5는 위상 프로파일이 0 내지 2π 동안 3번 순환하는 즉, n=3인 위상 변조부재 40(C)의 제 3 실시예를 나타낸다. 상술한 것처럼, 위상변조부재 40(A)의 제 1 실시예는, n=3이도록 구성된다. 본 발명의 제 3 실시예는, n=3일 경우 상기 제 1 실시예 40(A)와 동일한 효과를 얻는다. 본 실시예에서, 상기 부재 40(C)의 비평면의 면(72)은 각각의 높이 계단선(74,76,79)으로 분리된 3개의 세그먼트 72(A), 72(B),72(C)로 분할된다. 본 실시예에서, 상기 면(72)의 높이는, 각 세그먼트 내에서 방위각에 따라 선형으로 증가하여, 세그먼트마다 0부터 2π까지 순환하는 대응한 상대적 위상을 발생한다. 그래서, 본 실시예에서, Φ(1)=δ, Φ(2)=2π-δ, Φ(3)=δ, Φ(4)=2π-δ, Φ(5)=δ, Φ(6)=2π-δ. 본 발명의 정의의 점에서 보면, 소정의 방위각과 일정한 반경 r1에 대응하는 6군데의 위치에서, 연속적인 위치에서 도입된 상대적 위상은 0 내지 2π 동안 3번 순환한다.
도 6은 위상변조부재 40(D)의 또 다른 실시예를 나타내고, 이 도면에 의해 상술한 위상변조부재 40(C)에서 발생한 위상 프로파일은 제 4 실시예에서 대응한 분할 영역 82(A)-82(I)을 사용하여 근사화된다. 본 실시예에서, 인접한 세그먼트는 대응한 높이 계단선으로 분리되고, 각 세그먼트의 높이는 일정하다. 9개의 세그먼트 82(A)-82(I)의 각 높이는, (도 6에 도시된 것처럼, 세그먼트의 최대의 반시계방향 부분) 먼저 세그먼트가 상기 면(82)에 나타낸 각도 위치에서 위상 변조부재 40(C)의 대응 면(72)의 높이에 따라 대응한다. 그래서, 본 실시예에서, 위상변조부재 40(C)의 제 3 실시예에서 연속적으로 변화하는 면 높이는, 0 내지 2π의 상대적 위상에서 3개의 사이클마다 세그먼트들간의 일정한 높이 및 불연속적인 계단 높이를 갖는 일련의 대응한 계단형 세그먼트에 의해 근사된다. 제 2 면은, 나선형 계단들의 일련의 계단과 같다. 본 실시예에서, Φ(1)=0, Φ(2)=2π/3, Φ(3)=4π/3, Φ(4)=0, Φ(5)=2π/3, Φ(6)=4π/3, Φ(7)=0, Φ(8)=2π/3, Φ(9)=4π/3. 그래서, 위상 프로파일은, 모듈로 2π 형태일 경우 도입된 위상은, 연속적으로 보다 높은 값을 취하는 사이클마다 0내지 2π 동안 연속적으로 순환하는 것이다. 보다 일반적으로, 본 실시예에서, 위상변조부재는, N개의 세그먼트형 영역을 갖는 위상 프로파일을 갖고, 그 N개의 영역은 0,2πn/N,(2πn/N)x2,(2πn/N)x3,.... 및 (2πn/N)x(N-1) 순의 계단식으로 진행하는 상대적 위상들을 분할하고, 이때 n은 1보다 큰 정수이고, 그 위상은 모듈로 2π 형태이다. 이하 더욱 상세히 설명할 것처럼, 상기 부재는 상술한 것처럼, n=3인 위상 프로파일을 갖는 것이 바람직하다.
상술한 다른 실시예의 효과와 유사한 위상변조부재 40(A)의 효과를 생각해보자. 이 부재(40)는, 대물렌즈(12)의 입사동공의 (ρ,) 극좌표를 갖는 위상 Φ()을 채용한다. 그래서, 초점면에서의 스폿의 진폭 분포 U(r,Ψ)는, 다음식으로 주어진다(Born and Wolf,"Principal of Optics",Sixth Edition, Pergamon Press,Chapter 9 참조):
여기서, r 및 Ψ는, 초점면의 극좌표이고, k는 파동벡터(=2π/λ) 및 NA는 수속빔의 개구수이다. 적분식(1)을 단순화하기 위해서, 다음의 방식으로 급수전개식으로서 위상 항 Exp[iΦ()]를 나타낸다:
식(1)에 식(2)를 대입하면 다음식이 된다:
그후, 에 대해 적분하면 다음식이 산출된다:
여기서, Jm은 정수차수의 베셀(Bessel) 함수이다. m≠0일 경우, 스폿은 대략 환상으로 되고, 강도분포는 방위각 Ψ에 의존한다.
예를 들어, Φ()=0으로 하는 경우, m≠0에 대해 am=0이고 a0=1이다. 그래서 식(4)는 다음식과 같이 나타낼 수 있다:
그리고, 대응한 강도 분포는, 다음식으로 나타낸다:
이 식은 잘 알려진 에어리 분포이고, 이는 주빔 스폿에서 보여진다.
본 발명의 실시예에 다른 보조 빔 위상 프로파일에 대해, Φ()=3으로 하여, n=3일 경우, m≠3에 대해 am=0이고 a3=1를 갖는다. 그래서 식(4)는 다음식으로 나타낼 수 있다.
대응한 강도분포는 ｜U(r,Ψ)｜2이다.
각도상으로 변화하는 면이 연속적인 본 발명의 실시예에서, 위상변조부재(40)에서 발생된 위상 프로파일은, 상기 식(2)에서, 다음의 m≠2에 대해 am=0이고 a2=1; m≠3에 대해 am=0이고 a3=1; 또는 m≠4에 대해 am=0이고 a4=1 중, 하나를 적용하는 경우의 하나와 실질적으로 일치한다. 이상적인 위상 프로파일이 예를 들면 계단형 프로파일에 의해 근사되는 본 발명의 실시예에서, 계수 a1, a2, a3 또는 a4중 하나는 나머지 계수들에 우선하는 것이 바람직하므로, 그 계수의 절대값을 취하는 경우, 예를 들면 0.5 이상이 얻어진다. 이러한 특징은, 누화 소거 목적을 위해 메인 스폿의 사이드 로브의 영역에 충분히 잘 정의된 환상 강도 프로파일을 제공하도록 하는 것이 바람직하다.
도 7은 n=0의 주빔 스폿에 대비하여 강도 분포에 대해 각 n=1,n=2,n=3 및 n=4에 대한 보조 빔 스폿의 반경방향으로의 강도 분포의 플로트를 나타낸 것이다. 보조 빔 스폿의 강도 분포는, n의 정수값에 대해 회전적으로 대칭적이다. 비교를 용이하게 하기 위해서, 도면에서는 n>0일 경우의 최대 강도가, 1과 같게 설정된 n=0일 경우의 제 1 사이드 로브 SL1의 강도의 최대값과 같도록 축적되어 있다. 예를 들면, 절반의 최대 강도보다 큰 영역으로서 정의된 보조 빔의 각 실시예에서의 최고 강도의 영역은 거의 환상인 것을 주목한다. 이것은, 주빔 스폿의 최대 강도와 거의 디스크형인 각 사이드 빔 스폿을 갖는 영역과 비교한다. 상기 보조 빔 스폿과 거의 환상인 주빔 스폿의 제 1 사이드 로브 SL1 사이에서 중첩하는 것을 주목한다. 각 n=1, n=2, n=3, n=4는, 일부의 중첩도이어서, 누화 소거의 적절한 효과를 제공한다.
도 7은 n=3일 경우 최상의 중첩이 일어나는 것을 나타낸다. 이러한 경우에 의해 인접하는 트랙들로부터의 누화를 보다 좋게 소거하고 주사되는 트랙의 심볼간 간섭을 보다 좋게 감소시킨다. 누화의 감소는, 시뮬레이션으로 얻어진 도 8의 도면에 도시되어 있다. 사용된 시뮬레이션은, (740nm 대신에 680nm로 설정된 보다 거창한 트랙 피치와는 별도로, d=2 RLL 코딩 및 DVD형 파라미터를 갖는) ROM형 디스크에 대해 스칼라 회절 계산을 통해 생성된 파형에 의거하였다. 그 시뮬레이션은 반경방향 디스크 경사 0.9도를 포함하였다.
도 8을 참조하면, 플로트 90은 누화 소거를 사용하지 않는 경우 표준 구성에서 보여진 지터 레벨을 나타낸다. 플로트 91은, n=1, n=2, n=3, n=4를 사용하여 달성가능한 상대적인 개선도를 입증하기 위해서, 보조빔 스폿 신호와 주빔 스폿신호만을 사용하여 2채널 누화 소거 구성에 대해 서로 다른 n값에서의 성능을 나타낸 플로트를 도시한 것이다. 바람직한 순으로, n=3이 가장 바람직하고, 누화 소거 성능면에서 n=2, n=1, 및 n=4의 결과로서 일어난다.
도 7로부터 n=3의 보조 빔 스폿과 주빔 스폿의 제 1 사이드 로브와의 중첩은 그래도 최적이 아니다는 것을 관찰하는 것이 가능하다. 특히, 환상 n=3의 스폿의 폭은, 에어리 스폿의 제 1 사이드 로브보다 넓다. 이것은, 예를 들면 n=3의 보조 빔 스폿에 적용된 초해상도 블록킹을 사용하여 향상될 수 있다. 블록킹은, 대물렌즈의 적당한 부분을 편광 선택 코팅으로 피복하여 이루어질 수 있다. 보조 빔 입사동공의 영역 0<r/rmax<0.75을 블록킹에 의해 도 9에 도시된 것과 같은 스폿 강도 프로파일(강도 플로트 n=3*)이 된다. 그 스폿의 제 1 환상부분의 내부 반경이 같게 유지되지만, 외부 반경은 주빔 스폿(강도 플로트 n=0)의 제 1 사이드 로브의 외부 반경과 일치하도록 상당히 감소되었다.
보조 빔용 초해상도 블록킹뿐만 아니라 주빔용 초해상도 블록킹을 사용하여서도 누화 소거 성능을 더욱 향상시키는 것이 가능하다. 양쪽의 빔을 블록킹하는 대물렌즈에 불투명 코팅을 사용하고, 2개의 빔 중 하나만을 블록킹하는 편광 선택 코팅을 사용하여 블록킹이 이루어질 수 있다. 또한, 2개의 빔에 대한 초해상도 레벨을 조정함으로써, n=3일 경우의 보조 빔 스폿의 제 1 환상부분과 근접하게 일치하도록 주빔 스폿의 제 1 사이드 로브의 강도 프로파일을 변경할 수 있다. 도 10은 보조 빔 스폿(강도 플로트 n=3*)의 제 1 초해상도 사이드 로브의 개선된 중첩을 나타내고, 이때 입사동공은 0<r/rmax<0.95에 대해 블록킹되고, 초해상도 주빔 스폿에 대한 입사동공(강도 플로트 n=0*)은 0<r/rmax<0.75에 대해 블록킹된다. 도 9와 도 10을 비교하면, 보다 좋은 중첩이 관찰된다. 주빔에서의 0<r/rmax<0.75의 블록킹에 의해, 표준 에어리 스폿의 FWHM의 0.79배인 반치 전폭(FWHM)을 갖는 초해상도 스폿이 된다. 따라서, 이것은, 원리상 데이터 밀도를 60% 증가시킬 수 있다.
도 11은 다양한 누화 소거방법을 위해 반경방향 디스크 경사의 함수로서 누화 소거 정보신호에서의 지터에 관한 플로트를 나타낸다. 플로트 93은 누화 소거가 구현되지 않은 표준 구성일 경우의 지터를 나타낸다. 플로트 94는, 보조빔에 있어서, 도 5에 관련하여 도시되고 설명된 것처럼, n=3의 위상변조부재를 사용하여 이루어진, 2채널 주빔 플러스 보조빔 누화 소거방법일 경우의 지터를 나타낸다. 플로트 95는, 종래의 3채널, 주빔 플러스 2개의 사이드 빔의 누화 소거를 사용하여 이루어진 누화 소거일 경우의 지터를 나타낸다. 플로트 96은, 보조빔에 있어서 n=3 위상변조부재를 사용하여 이루어진 본 발명에 따른 4채널 누화소거방법을 사용하여 이루어진 누화소거일 경우의 지터를 나타낸다. 도 11을 보면 알 수 있듯이, 본 발명의 누화 소거법은, 종래의 방법에 대해 상당한 개선을 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 광학주사장치의 또 다른 실시예를 나타낸다. 상술한 실시예에서는, 직교 편광 방사빔을 출력하는 2개의 방사선 방출기와 위상 변조장치를 빔 경로 중 하나에만 사용하였지만, 이와 유사한 기능은, 복굴절 위상 변조장치와 예를 들면, 광축이라고 하는 복굴절의 축에 대해 45도의 방위에서 편광된 방사빔을 출력하는 단일 방사선 방출기를 사용하지 않고 보다 소수의 부품을 사용하여 제공될 수 있다. 다른 방위각을 사용하여, 예를 들면 주빔의 방사선양에 대해 보조 빔에 존재하는 방사선양을 감소시킬 수도 있다.
도 12에는, 도 1에 나타낸 부재에 대응하는 부재가, 100씩 증가시킨 유사한 참조번호를 사용하여 언급되어 있고, 여기서 각각의 조성물과 그 기능은 적용하기 위해 선택되어야 한다. 본 실시예에서, 별도의 광학 분기에서 생성되지 않고 보조 빔은, 복굴절 위상변조부재(140)에서 생성된다. 선형 편광 방사빔(107)은, 예를 들면, 단일 반도체 레이저로 이루어진 방사원(105)에서 생성된다. 광축이 상기 빔(107)의 편광 방향에 대해 45도로 배치된 예를 들면, 복굴절 재료로 형성된 편광 의존 3스폿 회절격자는, 일 편광성분이 평행하고 타 편광성분이 상기 재료의 광축에 직교하는 2개의 편광성분 중 하나에서, 주빔으로부터 변위되는 2개의 사이드 빔을 발생한다. 또한, 복굴절부재(140)의 광축은, 상기 빔(107)의 편광방향에 대해 45도에 위치해 있다. 그 복굴절 위상변조부재(140)는, 주빔과 2개의 사이드 빔을 형성하는 하나의 편광 성분에 위상변조 효과를 나타내지 않고, 보조 빔을 형성하는 직교 편광성분에 위상변조효과를 나타낸다. 본 구성에서, 각각 위상변조부재(140)에 의한 비변조와 변조 후의 주빔(회절격자 106에서 발생된 사이드 빔에 대한 관계를 포함하는 기준)과 보조 빔은, 편광 빔 스플리터(13)를 사용한 그 빔들의 조합 후 제 1 실시예(도 1)에서의 주빔과 보조 빔과 같은 경로를 따라 간다.
위상변조부재(140)는 계단형 복굴절 구조이므로, 그 구조는 하나의 편광에 대해 영향을 받지 않고, 선형으로 변화하는 방위각 위상 프로파일은 도 6과 관련지어 상술한 상기 분할된 위상변조부재 40(D)와 마찬가지로, 직교 편광에 대해 근사된다. 이 복굴절 부재(140)는, 계단 높이가 서로 다르고 그 부재의 재료가 복굴절성인 것을 제외하고는, 분할된 부재 40(D)와 동일한 구조이다.
상기 부재(140)는, 이상광 굴절률 ne과 정상광 굴절률 no을 갖는 복굴절성 재료로 형성된다. 이하, 파장의 차이로 인한 굴절률의 변화는 무시되므로, 굴절률 ne 및 no는 대략 파장과 상관없다. 본 실시예와 설명상으로만, 복굴절 재료는 no=1.51 및 ne=1.70를 갖는 50/50(중량 % 단위)로 존재하는 C6M/E7이다. 이와는 달리, 예를 들면, 복굴절 재료는, no=1.55 및 ne=1.69를 갖는 40/10/50(중량 % 단위)로 존재하는 C6M/C3M/E7이어도 된다. 여기서, 사용된 E7, C3M 및 C6M 코드는, 다음의 공식을 참조한다:
E7은 51% C5H11 시아노비페닐, 25% C5H15 시아노비페닐, 16% C8H17 시아노비페닐 및 8% C5H11 시아노트리페닐로 형성되고;
C3M은 4-(6-아크릴로일록시프로필록시)벤조일록시-2-메틸페닐 4-(6-아크릴로일록시프로필록시)벤조에이트로 형성되고,
C6M은 4-(6-아크릴로일록시헥실록시(acryloyloxyhexyloxy)벤조일록시-2-메틸페닐 4-(6-아크릴로일록시헥실록시)벤조에이트로 형성된다.
복굴절부재(140)는, 그것의 굴절률은 (X축을 따라) 광축에 수직한 일 방향으로 정렬된 편광을 갖는 방사빔이 횡단할 경우 ne와 같고, 직교 Y축을 따라 편광을 갖는 방사빔이 횡단할 경우 no와 같도록 형성된다. 이하, 방사빔의 편광은, X축 및 Y축과 정렬되는 "pe"와 "po"라고 각각 부른다.
이하의 실시예와 설명상으로만, 세그먼트 구조로 인한 주빔 파면의 상변화 Φ는 그 빔이 편광 pe를 가지므로 영향을 받지 않고, 보조 빔일 경우에는, 직교 편광 po를 가지므로, 그것은 다음의 위상 프로파일에 근사한다:
상기 구조는, no=1.51 및 ne=1.70을 갖는 복굴절 재료로 이루어진다. 방사선의 파장은, 예를 들면 λ=650nm이다. 더욱이, 광 디스크 OD에 입사되는 빔의 개구수는 NA=0.65이다. 상기 부재(140)는, 동일한 영역을 갖는 9개의 세그먼트를 구비하고, 각 세그먼트는 각각의 계단 높이 hj를 갖는다. 다음과 같이 정의된 계단 높이 href를 생각한다:
(9)
여기서, ns는 이하에서 및 설명상으로만, 공기 즉, ns=1인 상기 분할된 구조에 인접한 매체의 굴절률이다. 이러한 계단 높이에 의해, 편광 pe를 갖는 빔을 위한 2π의 상변화가 일어난다. 따라서, 계단형 구조의 계단 높이 hj가 href의 정수배이고, 그 상변화는 편광 pe를 갖는 주빔을 위해 (모듈로 2π형태로 할 경우) 제로이다.
편광 po를 갖는 보조 빔에 대해, 상기 계단들은 2π의 배수와 같은 위상 단차를 더 이상 일으키지 않는다. 아래의 표 1은 po편광용 href의 정수배 m으로서 선택된 제 1의 12개의 계단 높이에 의해 도입된 상대적 위상이 나타나 있다.
이때, pe 편광에 대해 상기 계단이 2π배인 위상 높이를 일으키는 필요조건을 만족시키는 po 편광에 대해 가능한 11개의 실질적으로 서로 다른 계단 높이들이 있다. m=12 및 그 보다 클 경우, 동일한 위상양은 제 1의 11개의 계단 높이 중 하나에 대해 발생된 것에 대해 발생된다. 위상변조부재의 계단 높이는, 광축 둘레에서 부재를 회전시키고, 계단 높이를 갖는 패턴을 생성하는데 필요할 정도로 상기 부재의 회전시마다 광축 방향으로 여러 번 왕복운동을 하게 하는 절삭도구를 갖는 선반을 사용하여 계단 높이를 다르게 할 수 있다.
본 실시예에서, 위상변조부재(140)의 구조는, 상기 도 6과 관련지어 나타내어 설명된 것과 같고, 각각의 일정한 계단 높이 hj가 아래 표 2에 나타낸 것처럼 제공된 9개의 분할된 영역을 갖는다.
도 13은, 방위각 의 함수로서 위상변조부재(140)에서의 각 연속적인 세그먼트마다 보조 빔에서의 표 2에 정의된 것과 같은 분할된 구조에서 도입된 위상을 라인 152를 사용하여 도시한 것이다. 설명을 위해, 2π의 각 사이클에서 생성된 위상은, 연속적으로 2π씩 증가되어, n=3일 경우 적절한 형태의 연속적으로 변화하는 위상 프로파일(150)을 갖는 근사값을 보인다.
도 14는 표 2에 정의된 것과 같은 상기 분할된 구조에서 생성된 대략 환상의 스폿 형상을 라인 162를 사용하여 도시한 것이다. 강도는, n=3일 경우 적절한 형태의 연속적으로 변화하는 위상 프로파일(150)에 의해 이루어진 강도 프로파일의 플로트에 대해 정규화되고 그 플로트로 도시되어 있다. 이때, 9개의 균일한 높이 세그먼트만을 상기 구조로 만듦으로써 원하는 스폿 강도 프로파일에 실질적으로 근사하는 환상 스폿이 된다. 식(2)에 정의된 전개식을 사용하여, 이러한 경우에 우리는 우위를 차지하는 계수 ｜a3｜=0.81의 절대값을 찾았다.
9개의 세그먼트를 본 실시예에서는 사용하였지만, 다른 수의 세그먼트를 사용하여도 된다는 것을 알아야 한다. 세그먼트의 수는, 제조 효율을 위해 상대적으로 작은 수의 영역을 유지하면서 충분한 누화 소거 효율을 제공하는 5-25가 바람직하다. 같은 이유로, 0 내지 2π의 위상을 갖는 각 사이클에서, 적어도 3개의 세그먼트를 사용하는 것이 바람직하고, 6개의 세그먼트 미만인 것이 바람직하다.
이때, 상기 설명된 실시예에서 사용된 면 구조는, 각 위상변조부재에서 반경방향을 따라 거의 두께가 일정하다. 이것은 원하는 위상 프로파일이 평면부재(예를 들면, 평면 평행판)에 의거하여 제공되는 경우에 바람직하고 입사되는 빔의 파면이 평탄하지만, 다른 실시예에서 그 원하는 위상 프로파일은 만곡된 면(예를 들면, 렌즈의 표면)에 제공되고 및/또는 입사빔이 상기 표면의 곡률과 실질적으로 다른 최상의 적합한 반경을 갖는 폭주를 갖는다. 이들 다른 실시예에서, 상기 면 구조는, 방위방향으로 원하는 상변화 패턴을 생성하도록 반경방향으로 조정되어도 된다.
그래서, 3 스폿 누화소거방법과, 환상형 직교 편광 스폿을 생성하는 직교 편광 보조빔의 제공과 결합하는 구성을 이용하는 본 발명의 실시예들에 있어서, 누화소거성능은 상당히 향상될 수 있다. 지터에 있어서의 중요한 이득은, 표준 3스폿 누화소거 접근법과 비교하여 실현된다. 이것은, 바로 주 채널을 보다 낳게 정정할 수 있는 (3 스폿 누화 소거에 대한 사이드 빔에 의해 제공된) 다른 2개의 사이드 채널에 별도의 환상 스폿 채널이 직교하기에 충분하기 때문이다.
상기 실시예들은, 본 발명의 예시적인 예들로서 이해되어야 할 것이다. 본 발명의 또 다른 실시예들은 관찰된다. 임의의 하나의 실시예에 관련지어 설명된 임의의 특징 하나만을 사용하거나 설명된 다른 특징들을 조합하여 사용하여도 되고, 또한 임의의 또 다른 실시예들의 1개 이상의 특징들과 조합하여 사용하여도 되거나, 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합이어도 된다. 더욱이, 상기 설명되지 않은 상당한 것 및 변경한 것을 첨부하는 청구범위에 기재된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 사용하여도 된다.

Claims (10)

  1. 정보층을 포함한 광 기록매체를 주사하되,
    주 방사빔, 보조 방사빔 및 적어도 한 개의 사이드 방사빔을 발생하는 방사원 구조(5,6,36;105,106)와,
    상기 방사원 구조와 상기 정보층 사이에 설치되어, 상기 주빔, 보조 빔 및 적어도 한 개의 사이드 빔을 상기 정보층 상의 각각의 스폿에 수속하는 렌즈계(9,12,39;109,112)와,
    상기 주빔, 상기 적어도 한 개의 사이드 빔 및 보조 빔 각각에 있는 정보신호들을 검출하는 방사선 검출기 구조(23;123)와,
    상기 검출된 정보신호들을 사용하여 누화 소거를 행하여 출력 정보신호를 발생하는 신호처리구조(41,42,43,44,46,47,49)를 구비한 광학주사장치로서,
    상기 주빔 스폿과 보조 빔 스폿은 실질적으로 동축이고, 상기 적어도 한 개의 사이드 빔 스폿은 주 빔 스폿에 대해 변위되고, 상기 보조 빔 스폿은 주 빔 스폿의 강도 프로파일과 서로 다른 반경방향 강도 프로파일을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장치는, 주빔 스폿이 실질적으로 환상인 사이드 로브를 갖고 보조 빔 스폿이 실질적으로 환상인 최대 강도의 영역을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    보조 빔에서의 각도상으로 변화하되 상기 보조빔의 광축에 대해 측정된 방위각에 따라 변화하는 위상 프로파일을 발생하는 위상 변조장치(40,140)를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 위상 프로파일은, 모듈로 2π형태를 취하는 경우 도입된 위상이, 광축에 대해 단일 회전시에, 적어도 상대적으로 낮은 값과 상대적으로 높은 값을 취하는 각 사이클에서, 0 내지 2π동안 적어도 두번 연속적으로 순환하는 것인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위상 프로파일은, 도입된 위상이 0 내지 2π동안 3번 순환하는 것인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  6. 제 3 항, 제 4 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상변조장치는, 주빔과 보조빔의 경로에 설치되고, 상기 주빔의 위상 프로파일에 영향을 실질적으로 미치지 않는 부재를 구비하되, 이 부재는 보조빔에서의 상기 위상 프로파일을 제공하는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상변조장치는, 복수의 각도상으로 이격된 세그먼트를 구비하고, 각 세그먼트는 개별적으로 일정한 반경을 취한 실질적으로 일정한 위상 프로파일을 개별적으로 갖는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  8. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위상변조장치는, 일정한 반경을 취한 연속적으로 변화하는 위상 프로파일을 제공하는 표면을 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  9. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주빔은 제 1 편광을 갖고, 보조빔은 실질적으로 직교하는 제 2 편광을 갖는 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주빔, 2개의 사이드 빔 및 보조빔은, 단일 방사선 방출기(105)를 사용하여 발생된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
KR1020057017202A 2003-03-17 2004-03-15 광학주사장치 KR20050109998A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03100672 2003-03-17
EP03100672.9 2003-03-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050109998A true KR20050109998A (ko) 2005-11-22

Family

ID=33016955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057017202A KR20050109998A (ko) 2003-03-17 2004-03-15 광학주사장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20060171009A1 (ko)
EP (1) EP1606808B1 (ko)
JP (1) JP2006520982A (ko)
KR (1) KR20050109998A (ko)
CN (1) CN100377234C (ko)
AT (1) ATE408222T1 (ko)
DE (1) DE602004016474D1 (ko)
WO (1) WO2004084202A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5099014B2 (ja) * 2006-11-16 2012-12-12 日本電気株式会社 光ヘッド装置および光学式情報記録再生装置
JP2008268586A (ja) * 2007-04-20 2008-11-06 Ricoh Co Ltd 光走査装置及び画像形成装置
JP4978310B2 (ja) * 2007-05-29 2012-07-18 旭硝子株式会社 光ヘッド装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3238497B2 (ja) * 1992-11-12 2001-12-17 松下電器産業株式会社 光ピックアップヘッド装置
KR100214046B1 (ko) * 1995-03-27 1999-08-02 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 초해상 광헤드장치
JPH11144252A (ja) * 1997-11-11 1999-05-28 Pioneer Electron Corp 記録情報再生装置におけるクロストーク除去方法
US6373808B1 (en) * 1999-10-08 2002-04-16 Lg Electronics Inc. Optical pick-up apparatus capable of eliminating a cross-talk component from adjacent tracks
US6597642B1 (en) * 1999-11-12 2003-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Photodetector unit, and optical pickup, optical reproduction apparatus, and optical recording apparatus equipped with the same
JP3384393B2 (ja) * 1999-12-15 2003-03-10 日本電気株式会社 光ヘッド装置及び光学式情報記録再生装置並びにラジアルチルト検出方法
JP3984426B2 (ja) * 2001-03-13 2007-10-03 パイオニア株式会社 情報再生装置、信号処理装置、情報再生方法および光学式記録媒体
JP2002298364A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Pioneer Electronic Corp 情報再生装置、信号処理装置および情報再生方法
CN100472623C (zh) * 2001-11-22 2009-03-25 索尼株式会社 光学头装置及光盘装置
KR20050047544A (ko) * 2002-09-24 2005-05-20 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 광학주사장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20060171009A1 (en) 2006-08-03
CN100377234C (zh) 2008-03-26
CN1762007A (zh) 2006-04-19
EP1606808B1 (en) 2008-09-10
JP2006520982A (ja) 2006-09-14
EP1606808A1 (en) 2005-12-21
ATE408222T1 (de) 2008-09-15
DE602004016474D1 (de) 2008-10-23
WO2004084202A1 (en) 2004-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7463569B2 (en) Optical disk apparatus with a wavelength plate having a two-dimensional array of birefringent regions
US6266313B1 (en) Optical pickup for recording or reproducing system
KR20050047544A (ko) 광학주사장치
KR20050109998A (ko) 광학주사장치
EP1115111B1 (en) Optical pickup
JP2004503046A (ja) 光学走査装置
US6822934B2 (en) Optical disc apparatus for finding a tracking error for an optical disk
JPH1040567A (ja) 光学ヘッドおよびそれを用いた光学的情報再生装置
JP5025349B2 (ja) 光ピックアップ装置
JP3470781B2 (ja) 光ピックアップ
JP2004206763A (ja) 光情報再生装置、光情報再生ユニット、光ディスク、及び光情報記録又は再生方法
JP3208910B2 (ja) ディスク傾き補正装置
JP3552607B2 (ja) 光ヘッドのフォーカス誤差検出方法および装置
EP1581940B1 (en) Apparatus for reading from and/or writing to optical recording media
JP3954775B2 (ja) 光ピックアップ装置・光情報処理方法・光情報処理装置
JPH04209335A (ja) 発光部材
JP2009151877A (ja) 光ピックアップ装置
JPS633381B2 (ko)
KR20110040193A (ko) 씨디 및 디브이디 겸용 광픽업
KR19990050012A (ko) 액정소자를 이용한 듀얼 포커스 광픽업장치
KR19990050009A (ko) 개구수조절을 이용한 듀얼 포커스 광픽업장치
KR19990050008A (ko) 개구수조절을 이용한 듀얼 포커스 광픽업장치
KR19990050007A (ko) 개구수조절을 이용한 듀얼 포커스 광픽업장치
KR19990050006A (ko) 개구수조절을 이용한 듀얼 포커스 광픽업장치
KR20010046442A (ko) 고밀도 기록 재생 가능한 광픽업장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid