KR20070044037A - 회절부재 - Google Patents

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KR20070044037A
KR20070044037A KR1020077004620A KR20077004620A KR20070044037A KR 20070044037 A KR20070044037 A KR 20070044037A KR 1020077004620 A KR1020077004620 A KR 1020077004620A KR 20077004620 A KR20077004620 A KR 20077004620A KR 20070044037 A KR20070044037 A KR 20070044037A
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diffraction
wavelengths
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KR1020077004620A
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베르나르두스 헨드릭스
테우니스 빌렘 투케르
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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    • G11B2007/0006—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier adapted for scanning different types of carrier, e.g. CD & DVD

Abstract

광학주사장치용 회절부재가 기재되어 있다. 이 주사장치는, 제 1 파장과 제 1 편광을 갖는 제 1 방사빔에 의해 제 1 정보층을 주사하고, 제 2 파장과 제 2 편광을 갖는 제 2 방사빔에 의해 제 2 정보층을 주사하고, 제 3 파장과 제 3 편광을 갖는 제 3 방사빔에 의해 제 3 정보층을 주사한다. 상기 제 1, 제 2 및 제 3 파장은 서로 다르다. 이 광학주사장치는, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 방사빔을 공급하는 방사원과, 상기 방사빔들을 각각의 정보층에 수속하는 대물렌즈계와, 상기 방사빔들의 광로에 배치된 회절부재를 구비한다. 이 회절부재는, 상기 제 1 파장에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와, 상기 제 2 파장에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한다.
광학주사장치, 회절부재, 상변이, 파장.

Description

회절부재{DIFFRACTIVE PART}
본 발명은, 광학주사장치용 회절부재와, 이 회절부재를 구비한 광학주사장치와, 상기 회절부재와 상기 광학주사장치의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 실시예는, 콤팩트디스크(CD), 또 "Red DVD"라고도 하는 종래의 디지털 다기능 디스크(DVD) 및 블루레이 디스크(BD)와 같은 소위 차세대 DVD 등의 광 기록매체의 3가지 서로 다른 포맷과 호환 가능한 광학주사장치에서 사용하는데 적합하다.
광 기록매체로는, 다양한 서로 다른 포맷이 있고, 각 포맷은 일반적으로 특정 파장의 방사빔으로 주사되도록 설계된다. 예를 들면, CD는 특히 CD-A(CD-Audio), CD-ROM(CD-read only memory) 및 CD-R(CD-recordable)로서 입수 가능하고, 785nm 정도의 파장(λ)을 갖는 방사빔으로 주사되도록 설계된다. 한편, Red-DVD는, 약 650nm의 파장을 갖는 방사빔으로 주사되도록 설계되고, 블루레이 디스크는 약 405nm의 파장을 갖는 방사빔으로 주사되도록 설계된다. 일반적으로 파장이 짧을수록, 대응한 광 디스크의 용량이 커진다, 예를 들면 블루레이 디스크 포맷 디스크는, Red DVD 포맷 디스크보다 기억용량이 크다.
광학주사장치가 서로 다른 광 기록매체와 호환 가능하게, 예를 들면 파장이 서로 다른 방사빔에 응답하는 서로 다른 포맷의 광 기록매체를 주사하고 바람직하게는 하나의 대물렌즈계를 사용하도록 하는 것이 바람직하다. 이를테면, 기억용량이 보다 큰 새로운 광 기록매체를 도입하는 경우, 정보를 그 새로운 광 기록매체에 대해 판독 및/또는 기록하는데 사용된 그에 대응한 새로운 광학주사장치가 역호환 가능하도록, 즉 기존의 포맷을 갖는 광 기록매체를 주사할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
유감스럽게도, 특정 파장에서 판독되도록 구성된 광 디스크는, 항상 또 다른 파장에서 판독 가능한 것은 아니다. 예를 들면, CD-R 포맷 디스크에서는, 기록 적층체에 특수한 염료를 도포해서 λ=785nm의 주사빔의 고변조를 얻어야 한다. λ=660nm에서, 디스크로부터의 변조신호는, (그 염료의 파장 감도로 인해) 너무 작아서, 이 파장에서의 판독은 실행할 수 없다. 또한, 서로 다른 포맷의 디스크의 경우 투명 커버층들의 두께에 있어서 차이가 있어서, 원하지 않는 구면수차가 발생하게 될 수 있다.
상기 각 포맷과 관련된 서로 다른 파장의 소정의 파면을 발생할 수 있는 광학주사장치의 설계에 대해 많은 해결책이 제안되었다.
이를테면, 일본특허출원 JP-A-2001209966에는, 3개의 서로 다른 파장에서의 광 디스크를 주사하기 위한 광학주사장치가 기재되어 있다. 이 광학주사장치는, 3개의 서로 다른 파장을 갖는 빔이 공통 광축을 따라 확실히 주행하게 하는 광축 결합부재와, 그 3개의 서로 다른 빔을 광 기록매체의 정보층에 집광하는 집광렌즈를 구비한다. 상술한 장치는, 그 공통 광축을 따라 회절부재가 배치되었다.
이 회절부재는, 광축을 중심으로 회전대칭하는 회절격자를 구비한다. 그 회절부재는, 2개의 평행한 평면을 갖고, 이 사이에 유리로 이루어진 제 1 층과 복굴절 재료로 이루어진 제 2 층이 형성된다. 그 제 1 층과 제 2 층간의 경계는, 광축을 중심으로 회전대칭하는 단일의 계단형 프로파일을 갖는 회절부재의 패턴이다. 상기 제 1 및 제 2 층은, 그 회절부재가 제 1 파장에 대해 0차의 제 1 회절 방사빔과, 제 2 및 제 3 파장에 대해 0차보다 높은 차수의 회절형 방사빔을 구성하도록 선택된다. JP-A-2001209966에는, 정상 굴절률과 이상 굴절률을 갖는 고체 복굴절 재료의 용도가 기재되어 있고, 그 중의 하나는 제 1(유리) 층의 굴절률이다. 0차 빔은, 입사 파장의 편광과 제 1 층의 굴절률과 동일한 제 2 층의 굴절률을 확실히 정렬하여서 형성될 수 있다. 즉, 여기서의 회절부재는, 제 1 파장에 대해 투명한 평행판으로서 작동한다.
필립스의 국제특허출원 번호 PCT/IB02/05624에는, 3개의 각각의 방사빔으로 3개의 정보층을 주사하는 광학주사장치가 기재되어 있다. 각 빔은, 각각의 파장 및 편광을 갖는다. 이 3개의 파장은, 서로 다르다. 그 3개의 편광 중 적어도 하나는 나머지 파장과 서로 다르다. 이 광학주사장치는, 복굴절 재료로 이루어진 부재를 갖고, 상기 3개의 편광에 민감한 3개의 방사빔으로부터 3개의 회절빔을 형성하기 위한 하나의 계단형 프로파일을 갖는 부재의 패턴을 포함한 회절부재를 구비한다. 이 회절부재의 계단형 프로파일은, 광축을 중심으로 회전대칭한다. 그 계단형 프로파일은, 패턴부재의 스텝의 높이가, 적어도 2개의 서로 다른 3개의 파장 중 하나에 대한 2π의 배수와 같고, 나머지 2개의 파장 중 적어도 하나에 대한 적어도 2개의 서로 다른 상변이 모듈로 2π와 같은 상변이를 일으키도록 설계된다.
(발명의 요약)
본 발명의 실시예들의 목적은, 3개의 서로 다른 파장을 갖는 방사빔으로 광 기록매체를 주사하는데 적합하고, 공지된 해결책에 대한 대안인 광학주사장치를 제공하는데 있다.
제 1 국면에 의하면, 본 발명은, 제 1 파장과 제 1 편광을 갖는 제 1 방사빔에 의해 제 1 정보층을 주사하고, 제 2 파장과 제 2 편광을 갖는 제 2 방사빔에 의해 제 2 정보층을 주사하고, 제 3 파장과 제 3 편광을 갖는 제 3 방사빔에 의해 제 3 정보층을 주사하고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 파장이 서로 다른, 광학주사장치를 제공하고, 이 광학주사장치는, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 방사빔을 공급하는 방사원과, 상기 방사빔들을 각각의 정보층에 수속하는 대물렌즈계와, 상기 방사빔들의 광로에 배치된 회절부재를 구비하고, 이때의 회절부재는, 상기 제 1 파장에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와, 상기 제 2 파장에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한다.
광학주사장치는, 2개의 격자 구조체를 갖는다. 제 1 구조체는, 제 1 파장용 회절 격자로서 작용하고, 제 2 구조체는 제 2 파장용 회절격자로서 작용한다. 이에 따라 2개 보다 많은 서로 다른 파장에 대해 서로 다른 회절차수를 선택할 수 있다. 또한, 그 격자 구조체의 방위는 서로 다르다.
바람직하게는, 상기 제 2 회절격자 구조체의 스텝의 피치는 상기 제 1 회절 격자 구조체의 스텝과 서로 다르다.
바람직하게는, 상기 제 1 회절 격자 구조체는 상기 대물렌즈계의 광축에 대하여 제 1의 소정의 각도로 배향되고, 제 2 회절 격자 구조체는 상기 광축에 대하여 상기 제 1의 소정의 각도와 서로 다른 제 2의 소정의 각도로 배향된다.
바람직하게는, 상기 회절부재는, 상기 제 1 및 제 2 회절 격자 구조체의 스텝의 중첩을 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 1 격자 구조체는 제 1 방사빔을 회절시켜 상기 제 1 파장의 3 스폿 빔을 발생하도록 구성되고, 상기 제 2 격자 구조체는 제 2 방사빔을 회절시켜 상기 제 2 파장의 3점 빔을 발생하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 제 1 회절 격자 구조체는, 복굴절 재료로 형성된다.
바람직하게는, 상기 제 2 회절 격자 구조체는, 비복굴절 재료로 형성된다.
바람직하게는, 상기 일련의 스텝 중 적어도 하나는, 주기 당 등폭을 갖는 일련의 스텝이다.
바람직하게는, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 편광 중 적어도 하나는 나머지 편광과 서로 다르다.
제 2 국면에 의하면, 본 발명은, 제 1, 제 2 및 제 3 파장이 서로 다르고, 그 제 1 파장과 제 1 편광을 갖는 제 1 방사빔과, 그 제 2 파장과 제 2 편광을 갖는 제 2 방사빔과, 그 제 3 파장과 제 3 편광을 갖는 제 3 방사빔을 사용하여 광학장치에서 사용하기 위한 회절부재를 제공하고, 상기 회절부재는, 상기 제 1 파장에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와, 상기 제 2 파장에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한다.
바람직하게는, 상기 제 1 회절 격자 구조체는, 실질적으로 제 1 평면에서 연장되고, 상기 제 2 회절 격자 구조체는, 실질적으로 제 2 평면에서 연장되고, 상기 제 1 평면은 상기 제 2 평면에 평행하지 않다.
제 3 국면에 의하면, 본 발명은, 제 1 파장과 제 1 편광을 갖는 제 1 방사빔에 의해 제 1 정보층을 주사하고, 제 2 파장과 제 2 편광을 갖는 제 2 방사빔에 의해 제 2 정보층을 주사하고, 제 3 파장과 제 3 편광을 갖는 제 3 방사빔에 의해 제 3 정보층을 주사하고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 파장이 실질적으로 서로 다른 광학주사장치의 제조방법을 제공하고, 이 제조방법은, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 방사빔을 공급하는 방사원을 설치하는 단계와, 상기 방사빔들을 각각의 정보층에 수속하는 대물렌즈계를 설치하는 단계와, 상기 방사빔들의 광로에 배치된 회절부재를 설치하는 단계를 포함하고, 이때의 회절부재는, 상기 제 1 파장에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와, 상기 제 2 파장에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한다.
제 4 국면에 의하면, 본 발명은, 제 1, 제 2 및 제 3 파장이 서로 다르고, 그 제 1 파장과 제 1 편광을 갖는 제 1 방사빔과, 그 제 2 파장과 제 2 편광을 갖는 제 2 방사빔과, 그 제 3 파장과 제 3 편광을 갖는 제 3 방사빔을 사용하여 광학장치에서 사용하기 위한 회절부재의 제조방법을 제공하고, 상기 회절부재의 제조방법은, 상기 제 1 파장에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체를 설치하는 단계와, 상기 제 2 파장에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 설치하는 단계를 포함한다.
본 발명을 아래의 첨부도면을 참조하여 예시에 의해 보다 상세히 설명하겠다:
- 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학주사장치의 개략도,
- 도 2는 제 1 회절 격자 구조체의 격자를 가로지르는 거리의 함수인 격자의 진폭을 나타내고,
- 도 3은 격자의 제 1차의 편향 각도를 어떻게 결정하는지를 나타내는, 도 1에 도시된 광학주사장치의 일부의 부재로 이루어진 개략도,
- 도 4는 인접한 스폿 검출기에 관련하여 설치된 중앙 빔 검출기를 나타낸 검출기의 평면도,
- 도 5는 광 디스크의 트랙에 관련되는 방사빔의 3개의 스폿의 위치를 나타낸, 광 기록매체의 평면도,
- 도 6a, 6b 및 6c는, 피치가 50nm인 DVD에 대한 7 스폿 격자와, 피치가 60nm인 CD에 대한 3 스폿 격자와, 상기 7 스폿 DVD와 상기 3 스폿 CD 격자를 조합한 격자의 높이 분포를 각각 나타낸다.
본 발명은, 제 1 회절 격자 구조체와 제 2 회절 격자 구조체를 갖는 회절부재를 사용하는 것에 관한 것이다. 상기 회절부재는, 3개의 서로 다른 파장의 방사빔과 관련지어 사용하기 위한 것이고, 각 빔은 그 빔들 중 하나가 나머지 빔과 서로 다른 편광 중 바람직하게는 적어도 하나로 편광된다.
제 1 회절 격자 구조체는, 제 1 스텝 높이의 배수의 정수인 일련의 스텝을 포함한다. 제 1 스텝 높이는, (제 1 파장이 아닌) 제 2 및 제 3 파장에 대한 2π의 정수배의 페이즈(phase) 스텝을 생성한다. 제 2 회절 격자 구조체는, 제 2 파장이 아닌 제 1 및 제 3 파장에 대한 2π의 정수배의 페이즈 스텝을 생성하도록 구성된 제 2 스텝 높이의 배수의 정수인 스텝으로 이루어진다. 그래서, 제 1 회절 격자 구조체는, 제 2 및 제 3 파장에 대해 효과적으로 눈에 보이지 않고(즉, 제 1 회절 격 자 구조체는 실질적으로 회절시키지 않고), 제 2 회절 격자 구조체는 제 1 및 제 3 파장에 대해 효과적으로 눈에 보이지 않는다. 그래서, 제 1 회절 격자 구조체는 제 1 파장용 회절 격자로서 작용하고, 제 2 회절 격자 구조체는 제 2 파장용 회절 격자로서 작용하고, 양쪽의 격자 구조체는 제 3 파장에서 눈에 보이지 않는다. 바람직하게는, 상기 회절부재는, 이진 격자이고, 그 격자는 제 1 회절 격자 구조체와 제 2 회절 격자 구조체의 중첩으로 구성된다. 이와는 달리, 제 1 회절 격자 구조체는, 제 2 회절 격자 구조체에 대해 분리층으로서 형성될 수 있다.
많은 광학주사장치는, 3빔 트랙킹 방법을 사용한다. 방사빔은, 3개의 빔으로 분할되고(또한 3 스폿 빔이라고도 함), 그 중의 중앙 빔은 광 디스크의 정보층을 주사하고, 나머지 2개의 빔은 위치 정보를 제공하는데 사용된다. 서로 다른 광 포맷은, 서로 다른 디스크로 이격되는 정보층에 입사되는 스폿을 필요로 한다. 본 발명자는, 2개의 서로 다른 회절 격자 구조체를 본질적으로 구비한 회절부재를 사용하여서, 각 회절 격자 구조체는 소정의 포맷에 대한 원하는 스폿 분리를 제공하도록 구성된다는 것을 실현한다. 또한, 각 격자 구조체를 구성하는 스텝의 주의 깊은 선택으로, 상기 격자 구조체는 실질적인 회절없이 다른 포맷의 방사빔을 통과하도록 구성된다.
도 1은 상기 회절부재(24)를 구비하고, 제 1 방사빔(4)에 의해 제 1 광 기록매체(3)의 제 1 정보층(2)을 주사하는 장치(1)를 나타낸다.
광 기록매체(3)는, 투명층(5)을 구비하고, 이 투명층의 일측면에는, 정보층(2)이 배치된다. 상기 투명층(5)으로부터 멀리 떨어져 대향하는 정보층(2)의 측 면은, 보호층(6)에 의해 환경적인 영향으로부터 보호된다. 상기 주사장치에 대향하는 투명층의 측면을 입사면이라고 한다. 투명층(5)은, 정보층(2)을 위한 기계적 지지를 제공하여 광 기록매체(3)의 기판으로서 작용한다. 이와는 달리, 투명층(5)은, 정보층을 보호하는 유일한 기능을 갖고, 기계적 지지는 이를테면, 보호층(6) 또는 추가의 정보층 및 최상부의 정보층에 연결된 투명층에 의해 정보층(2)의 타측면에 일 층으로 제공된다. 주목할 것은, 정보층이 도 1의 실시예에서, 투명층(5)의 두께에 대응하는 제 1 정보층 깊이(27)를 갖는다는 것이다. 그 정보층(2)은, 매체(3)의 표면이다.
정보는, 도면에 나타내지 않은 실질적으로 평행형, 동심형, 또는 나선형 트랙에 배치된 광학적으로 검출가능한 마크의 형태로 기록매체의 정보층(2)에 저장된다. 트랙은, 포커싱된 방사빔의 스폿이 뒤따라가게 되는 경로이다. 상기 마크는, 임의의 광학적으로 판독 가능한 형태, 예를 들면, 피트의 형태, 반사계수를 갖는 영역의 형태, 또는 주변과 다른 자화방향의 형태, 또는 이들을 조합한 형태이어도 된다. 광 기록매체(3)의 형상이 디스크일 경우, 주어진 트랙에 대해 다음과 같이 정의된다: "반경방향"은 기준축, 즉 디스크의 트랙과 중심 사이의 X축이고, "접선방향"은 Y축의 방향, 즉 트랙에 접선방향이고 X축에 수직한 방향이다.
도 1에 도시된 것처럼, 광학주사장치(1)는, 방사원(7)(2개의 별도의 소스(7a, 7b)로 나타냄), 시준렌즈(18), 빔 스플리터(9), 광축(19)을 갖는 대물렌즈계(8), 회절부재(24) 및 검출 시스템(10)을 구비한다. 또한, 광학주사장치(1)는, 서보회로(11), 포커스 액추에이터(12), 반경방향 액추에이터(13) 및 오류정정용 정 보처리장치(14)를 구비한다.
이하에서 "Z축"은 대물렌즈계(8)의 광축(19)에 해당한다. 주목할 것은, (X,Y,Z)는 직교 베이스이다.
방사원(7)은, 제 1 방사빔(4), 제 2 방사빔(4') 및 제 3 방사빔(4")을 연속적으로 또는 동시에 공급하도록 구성된다. 예를 들면, 방사원(7)은, 상기 방사빔(4,4',4")을 연속적으로 공급하는 튜너형 반도체 레이저 또는, 이들 방사빔을 동시에 공급하는 3개의 반도체 레이저로 이루어져도 된다. 도시된 본 예시에서, 방사원(7)은, 2개의 별도의 레이저(7a,7b)의 형태이다. 제 1 레이저(7a)는 제 1 방사빔(4)을 공급하도록 구성된다. 제 2 레이저(7b)는 제 2 및 제 3 방사빔(4',4")의 양쪽을 공급하도록 구성된 이중 파장 레이저이다. 빔 스플리터(7c)는, 방사빔(4,4',4")의 경로를 합성하도록 구성되어, 그 방사빔은 실질적으로 광축(19)을 따라 전송된다.
상기 방사빔(4)은 파장 λ1과 편광 p1을 갖고, 상기 방사빔(4')은 파장 λ2과 편광 p2을 갖고, 상기 방사빔(4")은 파장 λ3과 편광 p3을 갖는다. 상기 파장 λ1,λ2,λ3은, 모두 서로 다르다. 바람직하게는, 임의의 2개의 파장간의 차이는, 20nm이상이고, 보다 바람직하게는 50nm이다. 상기 편광 p1,p2,p3 중 적어도 2개의 편광은 서로 다르다. 상기 파장 λ1,λ2,λ3 및 상기 편광 p1,p2,p3의 예는, 아래에 나타낼 것이다.
상기 시준렌즈(18)는, 방사빔(4)을 실질적으로 시준된 빔(20)으로 변환하는 광축(19)에 배치된다. 마찬가지로, 그 시준렌즈는, 방사빔(4',4")을 2개의 각각의 실질적으로 시준된 빔(20',20")(도 1에 미도시됨)으로 변환한다.
빔 스플리터(9)는, 그 방사빔을 대물렌즈계(8)로 향하여 전송하도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 빔 스플리터(9)는, Z축에 대해 각도 α, 보다 바람직하게는 α=45°로 경사진 평면 평행판으로 형성된다.
대물렌즈계(8)는, 상기 시준된 방사빔(20)을 제 1 포커싱된 방사빔(15)으로 변환하여 정보층(2)의 위치에 제 1 주사 스폿(16)을 형성한다.
주사시에, 기록매체(3)는 스핀들(도 1에 미도시됨) 상에 회전하여, 정보층(2)은 투명층(5)을 통해 주사된다. 상기 포커싱된 방사빔(15)은, 정보층(2)에서 반사하여서, 전방향 수속빔(15)의 광로에서 되돌아가는 반사빔(21)을 형성한다. 대물렌즈계(8)는, 그 반사된 방사빔(21)을 반사된 시준 방사빔(22)으로 변환한다. 빔 스플리터(9)는, 상기 반사된 방사빔(22)의 적어도 일부를 검출 시스템(10)을 향해 전송하여서 상기 전방향 방사빔(20)을 그 반사된 방사빔(22)으로부터 분리한다. 도시된 특별한 실시예에서, 빔 스플리터(9)는, 편광 빔 스플리터이다. 1/4 파장판(9')은, 빔 스플리터(9)와 대물렌즈계(8) 사이의 광축(19)을 따라 설치된다. 그 1/4 파장판(9')과 편광 빔 스플리터(9)의 조합은, 대다수의 반사된 방사빔(22)이 확실하게 검출 시스템(10)으로 전송되게 한다.
검출 시스템(10)은, 상기 반사된 방사빔(22)의 일부분을 포획하여 하나 이상의 전기신호로 변환하는 수속렌즈(25)와 4분면 검출기(23)를 구비한다.
그 신호들 중 하나가 정보신호이고, 그 정보신호의 값은 정보층(2)에 주사된 정보를 나타낸다. 정보신호는, 오류정정용 정보처리장치(14)에서 처리된다.
상기 검출 시스템(10)으로부터 기타의 신호는, 포커스 오차신호와 반경방향 트랙킹 오차신호가 있다. 포커스 오차신호는, 주사 스폿(16)과 정보층(2)의 위치 사이의 Z축을 따라서의 축방향 높이차를 나타낸다. 바람직하게는, 이 포커스 오차신호는, 특히 G.Bouwhuis,J.Braat,A.Huijiser et al, "Principles of Optical Disc Systems",pp.75-80(Adam Hilger 1985, ISBN 0-85274-785-3)에 의한 서적에 공지된 "비점수차 방식"으로 형성된다. 상기 반경방향 트랙킹 오차신호는, 주사스폿(16)과, 그 주사스폿(16)이 뒤따라가게 되는 정보층(2)의 트랙의 중심간의 정보층(2)의 XY면에서의 거리를 나타낸다. 이러한 반경방향 트랙킹 오차신호는, G.Bouwhuis,pp.70-73에 의한 상기 서적에도 공지된 "반경방향 푸시풀 방식"으로 형성될 수 있다.
서보회로(11)는, 상기 포커스 및 반경방향 트랙킹 오차신호에 따라, 서보 제어신호들을 제공하여 상기 포커스 액추에이터(12)와 반경방향 액추에이터(13)를 각각 제어하도록 구성된다. 이 포커스 액추에이터(12)는, Z축을 따라 대물렌즈(8)의 위치를 제어하여서, 주사스폿(16)의 위치를 제어하여 정보층(2)의 평면과 실질적으로 일치한다. 상기 반경방향 액추에이터(13)는, X축을 따라서 대물렌즈(8)의 위치를 제어하여, 반경방향의 상기 주사스폿(16)의 위치를 제어하여 정보층(2)에서 뒤따라가게 되는 트랙의 트랙의 중심선과 실질적으로 일치한다.
본 실시예에서의 상기 회절부재(24)는, 이상굴절률 ne와 정상 굴절률 no를 갖는 복굴절 재료로 이루어진다. 본 실시예에서, 상기 회절부재(24)는, 비록 이론상 광축(19)을 따라 어느 곳에든지 설치될 수 있지만, 방사원(7)과 빔 스플리터(9) 사이에 설치된다.
상기 회절부재는, 정상 굴절률 no와 이상굴절률 ne를 갖는 복굴절 재료로 이루어진다. 상기 회절부재는, 그 복굴절 재료의 광축이 광축(19)(즉, Z축)을 따라서 있도록 정렬된다. 또한, 그 회절부재는, X축을 따라서 편광을 갖는 방사빔이 통과되는 경우 그 회절부재의 굴절률이 ne와 같고, Y축을 따라서 편광을 갖는 방사빔이 통과되는 경우 그 회절부재의 굴절률이 no와 같도록 정렬된다. 이하에서는, 방사빔의 편광을 "pe"이라고 하고, "po"를 X축 및 Y축과 각각 정렬하였다. 그래서, 편광 p1, p2 또는 p3이 pe와 같은 경우 복굴절 재료의 굴절률은 ne와 같고, 편광 p1, p2 또는 p3이 po와 같은 경우 복굴절 재료의 굴절률은 no와 같다. 다시 말하면, 복굴절 회절부재는, 편광 p1, p2 및 p3에 민감하도록 정렬된다.
상기 회절부재(24)는, 본 발명의 실시예에 따른 회절부재이다. 본 특별한 실시예에서, 회절부재는, 제 1 방사빔을 회절시켜 3 스폿 빔을 형성하고, 제 2 방사빔을 회절시켜 서로 다른 3스폿 빔을 형성하고, 제 3 방사빔을 실질적으로 회절시키지 않도록 구성된다.
대물렌즈(8)는, 상기 시준된 방사빔(20)을 포커스 방사빔(15)으로 변환하고, 제 1 개구수 NA1를 갖도록 구성되어, 주사스폿(16)과, 2개의 연관된 트랙킹 스폿(그 스폿 중 하나에 대응한 빔의 광로는 도 1에서 점선으로 나타내어져 있음)을 형성한다. 달리 말하면, 광학주사장치(1)는, 파장 λ1, 편광 p1 및 3 스폿 빔을 사용한 개구수 NA1를 갖는 방사빔으로 제 1 정보층(2)을 주사할 수 있다.
또한, 도시하지 않았지만, 광학주사장치는, 방사빔 4'에 의해 제 2 광 기록매체(3')의 제 2 정보층(2')과, 또 방사빔 4"에 의해 제 3 광 기록매체(3")의 제 3 정보층(2")을 주사할 수도 있다. 그래서, 대물렌즈계(8)는, 시준된 방사빔(20')(이 경우, 3스폿 빔, 즉 3개의 빔으로 이루어짐)을, 제 2 개구수 NA2를 갖는 제 2 포커싱된 방사빔(15')으로 변환하여, 정보층(2')의 위치에 제 2 주사스폿(16')과 2개의 추가의 연관된 트랙킹 스폿을 형성한다. 또한, 대물렌즈(8)는, 상기 시준된 방사빔(20")(이 경우, 단일빔)을 제 3 개구수 NA3을 갖는 제 3 포커싱된 방사빔(15")으로 변환하여, 정보층(2")의 위치에 (트랙킹 스폿이 연관되지 않은) 제 3 주사스폿(16")을 형성한다.
광 기록매체 3과 마찬가지로, 광 기록매체 3'는, 제 2 투명층(5')을 구비하고 이 투명층의 일측면에는 정보층(2')이 제 2 정보층 깊이(27')로 정렬되고, 광 기록매체 3"는, 제 3 투명층(5")을 구비하고 이 투명층의 일측면에는 정보층(2")이 제 3 정보층 깊이(27")로 정렬된다.
본 실시예에서, 광 기록매체(3, 3', 3")의 예로서만, 각각 "블루레이 디스크 " 포맷 디스크, "Red DVD" 포맷 디스크 및 CD 포맷 디스크가 있다. 그래서, 파장 λ1은, 365-445nm 사이, 바람직하게는 405nm에 포함된다. 개구수 NA1는 판독모드와 기록모드 양쪽에서 약 0.85이다. 파장 λ2는, 620-700nm 사이, 바람직하게는 650nm에 포함된다. 개구수 NA2는 판독모드시에는 약 0.6이고 기록모드에서는 0.6이상, 바람직하게는 0.65이다. 파장 λ3은, 740-820nm 사이, 바람직하게는 약 785nm에 포함된다. 개구수 NA3는 0.5이하, 바람직하게는 0.45이다.
설명된 실시예에서, 대물렌즈계(8)는, 단일 볼록렌즈로서 도시되어 있다. 그러나, 평볼록 또는 볼록-오목 렌즈 등의 다른 렌즈부재 타입이 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 대물렌즈계(8)는, 단일렌즈 또는 복합렌즈로서 형성될 수 있다. 원하는 경우, 회절부재(24)는, 별도의 부재로서 형성될 수 있거나, 또 다른 광학부재의 일부로서 형성될 수 있다, 예를 들면 렌즈의 표면으로서 결합될 수 있다.
도 1에 도시된 광학주사장치(1)에서 사용하는데 적합한 예시 회절부재(24)의 설계를 설명하겠다.
회절부재(24)는, 제 1 회절 격자 구조체와 제 2 회절 격자 구조체를 구비한다.
회절부재는, 블루레이 디스크 포맷, DVD+RW(DVD 판독 기록) 포맷 및 CD 포맷과 함께 사용하도록 구성된다. 이 회절부재는, 블루레이 디스크용 3 스폿 격자, DVD+RW용 3스폿 격자 및 CD 포맷용 단일 스폿 격자로서 작용하도록 구성된다.
파장 λ인 방사빔이 스텝 높이 h인 재료로 이루어진 스텝을 통과하는 경우, 스텝으로부터 출력되는 회절빔에서 (그 방사빔이 동일한 간격을 따라 공기를 통과하는 경우에 대해) 상변이 φ를 일으킨다. 상변이 φ는 다음식으로 나타낸다:
Figure 112007016764252-PCT00001
여기서, "n2"는 회절부재의 굴절률, "n1"은 인접한 매체의 굴절률이다. 식 1에 의하면, 파장λ이 변하여, 상변이 φ도 변한다. 또한, 주목해야 하는 것은, 재료의 굴절률이 파장의 함수로서 변화할 수 있다는 것이다.
이들의 제약을 고려하여, 회절부재의 제 1 회절 격자 구조체는, 블루레이 디스크에 대한 3개의 차수의 회절과, DVD+RW 및 CD에 대한 0차 회절만을 선택하도록 설계된다. 상기 회절 격자 구조체는, 이진형태를 갖는다. 이러한 격자 구조체의 격자는 복굴절 재료로 이루어진다.
DVD 방사빔의 편광은, 복굴절 재료의 정상 굴절률(n0)이 선택되도록 선택되고, 블루레이 디스크와 CD 양쪽 빔에 대한 편광은, 복굴절 재료의 이상 굴절률(ne)이 선택되도록 선택된다. 이러한 특별한 예시에서는, λ=405nm에서 굴절률 nBD=1.61(ne), DVD+RW일 경우 λ=650nm에서 굴절률 nDVD=1.5(no), CD일 경우 λ=785nm에서 nCD=1.603(ne)를 선택한다.
이진 격자의 구역은, hDVD 및 hCD가,
Figure 112007016764252-PCT00002
상기 식으로 나타내어진 높이 hDVD=hCD의 정수인 스텝들로 이루어지도록 선택된다.
공기의 굴절률은 1로 한다. 상기 식 1과 식 2 및 3의 비교로 알 수 있는 것은, 각 스텝이 CD 및 DVD 구성에 대해 2π의 배수의 위상을 일으킨다는 것이다. 따라서, 상기 구조체는, CD 및 DVD 구성에 대해 방사빔에 영향을 주지 않고, 그 빔에서의 모든 광은, 0차 회절을 하는 제 1 회절 격자 구조체를 통해 주행한다.
나중에 사용하기 위해서, 높이 hBD는 다음식으로 정의된다.
Figure 112007016764252-PCT00003
이러한 높이에 의해 블루레이 디스크 구성의 빔의 위상이 2π가 된다.
표 1은 hDVD의 배수인 스텝 높이로 인해 블루레이 디스크 빔의 2π 모듈로 1에 의해 분할된 위상을 나타내고, 이때, m은 hDVD의 배수이다.
m BD 구성에서의 hDVD의 배수로 인한 위상/2π 모듈로 1
1 0.9578
2 0.9157
3 0.8735
4 0.8313
5 0.7892
6 0.7470
7 0.7048
[표 1]
제 1 회절 격자 구조체는, 이들 스폿들간의 전력분포가 1:15:1인 3개의 스폿을 포함한 빔을 발생하도록 구성된다. 이를 달성하기 위해서, 제 1 회절 격자 구조체는 주기 당 동일한 폭의 2스텝을 갖는 0.12*2π의 위상깊이를 갖는 격자를 필요로 한다. 이것은, 제 1 회절 격자 구조체에 의해 형성된 격자의 위상 깊이 φ=(1-0.8735)*2π=0.1265*2π를 나타내는 스텝 높이 3*hDVD=3*1.3㎛=3.9㎛로 근사화될 수 있다. 도 2는 격자 프로파일, 즉 거리의 함수로서 격자 진폭을 나타낸다. 이러한 스텝 높이에 의해 블루레이 디스크 빔일 경우 1:14:1의 전력으로 분포된다. 격자 피치의 연산은, 후술하겠다.
제 2 회절 격자 구조체는, DVD+RW 빔에 대해 3 스폿 격자가 되지만 블루레이 디스크 및 CD 방사빔에 영향을 주지 않도록 구성된다. 이러한 제 2 회절 격자 구조 체는, λ=405nm에서 굴절률 nBD=1.516, λ=650nm에서 nDVD=1.506, λ=785nm에서 nCD=1.500인 비복굴절 재료로 형성된다. 상기 제 1 회절 격자와 관련하여 식(2,3,4)마다, 각 모드에서 2π 위상 스텝을 일으키는 여러 가지 스텝 높이는 다음식과 같다.
Figure 112007016764252-PCT00004
이때, 2 hBD=hCD이다. 따라서, 이러한 제 2 회절 격자 구조체는, hCD를 스텝 높이로 하고, 그 격자는 블루레이 디스크 및 CD 방사빔일 경우 눈에 보이지 않는다.
표 2는, hCD의 배수(m)인 스텝 높이의 함수로서, DVD 방사빔의 위상/2π 모듈로 1을 나타낸다.
m DVD 구성에서의 hCD의 배수로 인한 위상/2π 모듈로 1
1 0.2218
2 0.4436
3 0.6654
4 0.8872
5 0.1089
6 0.3307
7 0.5525
[표 2]
제 2 회절 격자 구조체는 3 스폿 격자이고, 즉 DVD 방사빔을 3개의 빔, 즉 3스폿 빔으로 회절시키도록 구성된다. 바람직하게는, 이들 빔의 전력 분포도 1:15:1에 가깝다. 이전처럼, 제 2 회절 격자 구조체의 격자는, 주기마다 동일한 폭을 갖는 2 스텝과 0.2*2π의 위상 깊이를 가져야 한다.
Figure 112007016764252-PCT00005
여기서, 제 2 회절 격자 구조체에 대해 위상 깊이 φ=(1-0.8872)*2π=0.1128*2π를 나타내어, DVD 방사빔일 경우 전력분포가 1:18:1이 된다.
시준기의 초점 길이와, BD/DVD+RW 호환 가능형 대물렌즈의 초점 길이는 각각 15 및 1.76mm라고 가정한다. 동공 지름은 BD일 경우 3.0mm이고, DVD+RW일 경우 2.3mm이다. 본 예시에서는, 레이저로부터의 5mm의 거리 l(도 3에서 도시된 것처럼 l=5mm)에 상기 격자를 설치한다고 한다. 격차 피치는, 다음과 같이 연산될 수 있다. 상기 격자의 현상(도 3 참조)은, 광축(19)을 따라 주행하는 광선이 각도 θ1만 큼 편향되어진다는 것이다. 따라서, 도 3에 도시된 시스템은, 격자 없는 시스템과 동등하지만 광원이 광축(19)에 대해 거리 xs만큼 변위된다. 도 1의 서보렌즈(25)가 광 배율을 갖지 않는 경우에, 격자(24)로 인한 광원의 가상 이동 xs으로 검출기의 동일한 이동 xs이 되는데, 그 이유는 복귀 경로에서 상기 빔이 다시 상기 격자를 통과하지 못하기 때문이다. xD가 검출기의 피치이면, 상기 격자 피치 p는 xs=xD이도록 되어야 하고, 그에 따라서, 아래의 식[10]으로 계산된다.
Figure 112007016764252-PCT00006
여기서, xD는 4분면 검출기(23)에 배치된 검출기로 이루어진 어레이의 피치이다. 본 예시에서는, 상기 검출기(23) 내의 검출기 부재의 어레이의 피치가 150㎛이라고 가정한다. 도 4는 상기 검출기(23)를 나타내고, 여기서 23a는 중앙 빔 검출기이고, 인접한 스폿 검출기 23b,23c가 각각 그 검출기 23a로부터 거리 xD만큼 떨어져 있다.
상기 식 10을 사용하여, λ=405nm에서 제 1 회절 격자 구조체(3 스폿 블루레이 디스크 격자)의 피치가 13.5㎛이라는 것을 연산할 수 있다. 이와 대조하여, λ=650nm에서 제 2 회절 격자 구조체(DVD+RW 격자)의 피치는 21.7㎛이다.
달리 말하면, 단일 검출기를 사용할 수 있도록, 회절 구조체 모두를 형성하 는 격자는 서로 다른 피치를 갖고 서로 다른 깊이를 갖는 것이 바람직하다. 추가로, 광축(19)을 따라서 양쪽의 회절 격자 구조체의 방위는 서로 다른 것이 바람직하다. 특히, 광학장치의 Y축에 대한 격자의 각도는, 트랙 피치와 광 배율을 수반한다. 상기 트랙 피치는, 광 기록매체의 트랙의 피치이다. DVD+RW용 트랙 피치는 0.74㎛이고, 블루레이 디스크용 트랙 피치는 0.32㎛이다. 광 배율은 시준기의 초점 길이를 각각의 대물렌즈의 초점 길이로 나누어서 결정될 수 있다. 그래서, DVD+RW용 배율은, M=15/1.76=8.523이고, 블루레이 디스크용 배율은 M=15/1.76=8.523이다.
주목할 것은, 검출기(23)의 피치가 150㎛이라는 것이다. 그래서, DVD+RW 디스크에 입사된 것처럼 각 스폿(3 스폿 방사빔에서) 각 스폿간의 거리는 xDVD=150/8.523=17.6㎛이다. 그래서, 제 2 회절 격자 구조체의 격자 형태의 각도는, θDVD=0.74/2/17.6=21mrad(즉, 스폿 거리 xDVD로 나누어진 트랙 피치의 절반)이다. 이에 비교하여, 블루레이 디스크와 관련지어, 광 디스크의 스폿 거리는 xBD=150/8.523=17.6㎛이다. 이것은, 제 1 회절 격자 구조체의 격자의 각도를 θBD=0.32/2/17.6=9.1mrad로서 나타낸다.
요약하면, 제 1 회절 격자 구조체는, 13.5㎛의 피치와 3.8㎛의 깊이가 9.1mrad의 방위를 갖게 된 복굴절 재료로 형성된다. 이와 비교하면, 제 2 회절 격자 구조체는, 21.7㎛의 피치, 6.28㎛의 깊이 및 21mrad의 방위(즉, y축으로부터 멀리 떨어진 21mrad이다.)를 갖는 비복굴절 재료로 형성된다.
도 5는 DVD 광 디스크의 정보층(27')의 평면도를 나타낸다. 그 정보층(27') 은, 스폿(16)으로 주사된 트랙(103)을 갖는다. 사이드 스폿(16a, 16b)을 사용하여 위치 정보를 제공한다(즉, 3 스폿 제어 시스템을 사용함). 트랙(103)은, 거리(102)만큼 이격된다. 사이드 스폿(16a, 16b)은, 거리(101), 주사되는 트랙으로부터 트랙 피치의 대략 절반에 위치된다. 사이드 스폿(16a, 16b)은, 디스크의 Y축에 대해 각도 θDVD로 연장되는 선을 따라 위치된다. 중앙 스폿(16)과 사이드 스폿(16a, 16b)간의 거리(104)는, 상기 배율로 나누어진 검출기 피치이다.
양쪽의 제 1 및 제 2 회절 격자 구조체로 형성된 회절부재는, 서로 인접한 2개의 서로 다른 격자를 설치하여 제조될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 회절부재는, 서로의 꼭대기에 양쪽의 격자를 추가하여서 형성된다. 그 결과의 상기 회절부재에 제공된 격자는, 블루레이 디스크용 3 스폿 격자, DVD+RW용 3 스폿 격자 및 CD용 단일 스폿 격자로서 작용한다.
서로의 꼭대기에 격자를 어떻게 추가할 수 있는지를 설명함으로써, 도 6a는 피치 50㎛의 7 스폿 DVD 격자에 대한 격자 프로파일을 나타내고, 도 6b는 피치 60㎛인 CD용 3 스폿 격자에 대한 격자 프로파일을 나타내고, 도 6c는 양쪽의 격자를 함께 추가하는 것에 의한 조합된 격자를 나타낸다.
상기 회절부재가 2개의 회절 격자 구조체를 함께 추가하여서 형성될 수 있지만, 그 회절부재는 각 회절 격자 구조체를 별도의 평면에 설치하여서 형성될 수 있다는 것도 알 수 있을 것이다. 그 회절 격자 구조체의 평면은, 평행하거나, 서로에 대해 정렬될 수 있다. 이를테면, 일 회절 격자 구조체는, 광학부재의 제 1 표면에 스텝으로서 형성되고, 타 회절 격자 구조체는 제 2 표면에 형성된다. 제 2 표면은, 상기 제 1 표면에 대해 각도를 이룰 수 있다.
상기 실시예에서는 예시로만 제공되고, 당업자에게 있어서 다양한 변경은 자명하다. 이를테면, 상기 실시예를 소정의 기준(회절부재가 사용되는 광학계에 의존함)을 참조하여 설명하였지만, 당업자는 다른 기준을 갖는 광학계와 관련지어 사용하기 위한 상기 특정 실시예를 변경할 수 있을 것이다. 또한, 당업자는, 상기 재료의 원하는 성능(예를 들면, 굴절률/굴절률들)에 따라 상기 회절부재의 재료를 선택할 것이다. 당업자에 있어서, 이를테면 광 메모리에 관한 국제 심포지움 2003(ISOM'03)의 기술적 요약, 페이지 110-111에 E.Verstegen,B.Hendriks 및 M.van As에 의한 "Photo replication of birefringent phase structures" 내에 개시된 것처럼, 여러 가지 제조방법이 공지되어 있다. 본 연구의 보다 광범위한 공개 내용은, Japanese Journal of Applied Physics Vol.43 No.7B에서 찾을 수 있다.
2개의 서로 다른 회절 격자 구조체를 구비한 회절부재를 설치함으로써, 각 격자 구조체는 주위깊게 선택된 높이의 스텝을 갖는 격자를 제공하고, 상기 회절부재는, 2개보다 많은 서로 다른 파장에 대한 회절차수의 서로 다른 세트를 선택하는 격자로서 사용될 수 있다. 추가로, 원하는 대로, 회절부재 내에 2개의 서로 다른 회절 격자 구조체의 사용에 의해, 그 격자 구조체의 피치와 방위 모두를 상기 적어도 2개의 서로 다른 파장에 대해 서로 다르게 할 수 있다.
이하 청구항의 임의의 참조부호는, 청구항을 한정하는 것으로서 파악되어서는 안 된다. "포함하는" 동사의 용도와 그것의 활용이 임의의 청구항에 기재된 것 들 이외의 임의의 다른 구성요소의 존재를 배제하지 않는다는 것은 자명할 것이다. 구성요소 앞의 단어 "a" 또는 "an"은, 그 구성요소의 복수가 존재한다는 것을 배제하지 않는다.

Claims (13)

  1. 제 1 파장(λ1)과 제 1 편광(p1)을 갖는 제 1 방사빔(4)에 의해 제 1 정보층(2)을 주사하고, 제 2 파장(λ2)과 제 2 편광(p2)을 갖는 제 2 방사빔에 의해 제 2 정보층(2')을 주사하고, 제 3 파장(λ3)과 제 3 편광(p3)을 갖는 제 3 방사빔(4")에 의해 제 3 정보층(2")을 주사하고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 파장(λ1,λ2,λ3)이 서로 다른, 광학주사장치로서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 방사빔(4,4',4")을 공급하는 방사원(7a,7b)과,
    상기 방사빔들을 각각의 정보층에 수속하는 대물렌즈계(8)와,
    상기 방사빔들(4,4',4")의 광로에 배치된 회절부재(24)를 구비하고, 상기 회절부재는,
    상기 제 1 파장(λ1)에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장(λ2,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와,
    상기 제 2 파장(λ2)에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장(λ1,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 회절격자 구조체의 스텝의 피치는 상기 제 1 회절 격자 구조체의 스텝과 서로 다른 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회절 격자 구조체는, 상기 대물렌즈계의 광축(19)에 대하여 제 1의 소정의 각도(θBD)로 배향되고, 제 2 회절 격자 구조체는 상기 광축(19)에 대하여 상기 제 1의 소정의 각도와 서로 다른 제 2의 소정의 각도(θBD)로 배향된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회절부재는, 상기 제 1 및 제 2 회절 격자 구조체의 스텝의 중첩을 포함한 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회절 격자 구조체는, 제 1 방사빔을 회절시켜 상기 제 1 파장의 3스폿 빔을 발생하도록 구성되고, 상기 제 2 회절 격자 구조체는 제 2 파장을 회절시켜 상기 제 2 파장의 3 스폿 빔을 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 회절 격자 구조체는, 복굴절 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 회절 격자 구조체는, 비복굴절 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 일련의 스텝 중 적어도 하나는, 주기 당 등폭을 갖는 일련의 스텝인 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 편광(p1,p2,p3) 중 적어도 하나는 나머지 편광과 서로 다른 것을 특징으로 하는 광학주사장치.
  10. 제 1, 제 2 및 제 3 파장(λ1,λ2,λ3)이 서로 다르고, 그 제 1 파장(λ1)과 제 1 편광(p1)을 갖는 제 1 방사빔(4)과, 그 제 2 파장(λ2)과 제 2 편광(p2)을 갖는 제 2 방사빔(4')과, 그 제 3 파장(λ3)과 제 3 편광(p3)을 갖는 제 3 방사빔(4")을 사용하여 광학장치(1)에서 사용하기 위한 회절부재(24)로서, 상기 회절부재(24)는,
    상기 제 1 파장(λ1)에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장(λ2,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와,
    상기 제 2 파장(λ2)에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장(λ1,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한 것을 특징으로 하는 회절부재(24).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 회절 격자 구조체는, 실질적으로 제 1 평면에서 연장되고, 상기 제 2 회절 격자 구조체는, 실질적으로 제 2 평면에서 연장되고, 상기 제 1 평면은 상기 제 2 평면에 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 회절부재(24).
  12. 제 1 파장(λ1)과 제 1 편광(p1)을 갖는 제 1 방사빔(4)에 의해 제 1 정보층(2)을 주사하고, 제 2 파장(λ2)과 제 2 편광(p2)을 갖는 제 2 방사빔(4')에 의해 제 2 정보층(2')을 주사하고, 제 3 파장(λ3)과 제 3 편광(p3)을 갖는 제 3 방사빔(4")에 의해 제 3 정보층(2")을 주사하고, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 파장(λ1,λ2,λ3)이 실질적으로 서로 다른, 광학주사장치의 제조방법으로서,
    상기 제 1, 제 2 및 제 3 방사빔(4,4',4")을 공급하는 방사원(7a,7b)을 설치하는 단계와,
    상기 방사빔들(4,4',4")을 각각의 정보층(2)에 수속하는 대물렌즈계(8)를 설치하는 단계와,
    상기 방사빔들(4,4',4")의 광로에 배치된 회절부재(24)를 설치하는 단계를 포함하고, 상기 회절부재(4)는
    상기 제 1 파장(λ1)에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장(λ2,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체와, 상기 제 2 파장(λ2)에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장(λ1,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 구비한 것을 특징으로 하는 광학주사장치의 제조방법.
  13. 제 1, 제 2 및 제 3 파장(λ1,λ2,λ3)이 서로 다르고, 그 제 1 파장(λ1)과 제 1 편광(p1)을 갖는 제 1 방사빔(4)과, 그 제 2 파장(λ2)과 제 2 편광(p2)을 갖는 제 2 방사빔(4')과, 그 제 3 파장(λ3)과 제 3 편광(p3)을 갖는 제 3 방사빔(4")을 사용하여 광학장치(1)에서 사용하기 위한 회절부재(24)의 제조방법으로서,
    상기 제 1 파장(λ1)에 대해서가 아닌 상기 제 2 및 제 3 파장(λ2,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 1 회절 격자 구조체를 설치하는 단계와,
    상기 제 2 파장(λ2)에 대해서가 아닌 상기 제 1 및 제 3 파장(λ1,λ3)에 대해서 2π의 정수배인 상변이를 일으키는 소정의 높이를 갖는 일련의 스텝으로 이루어진 제 2 회절 격자 구조체를 설치하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 회절부 재(24)의 제조방법.
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