(57)【要約】  記録担体（２）を走査するための光学走査デバイス（３）は、対物系のユニット（２０）及び回折素子（１４）を具備する。対物系のユニット（２０）は、読み出しの及び／又は書き込む動作に使用される主要な放射ビーム（６）に追加でデフォーカスさせられたモードにおいて記録担体（２）に向かって補助の放射ビーム（２１）を透過させることに適合させられる。回折素子（１４）は、反射させられた主要な放射ビーム（６）に対する補助の放射ビーム（２１）の影響を回避するために、主要な放射ビーム（６）のスポット（４４）に関して測定する領域（１６）を定義する。よって、読み出しの及び／又は書き込む動作の性能は、増加させられる。
2009537054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録担体を走査するための光学走査デバイスであって、
前記光学走査デバイスは、
−  読み出しの及び／又は書き込む動作のために前記記録担体に入射する少なくとも主要な放射ビームに追加でデフォーカスさせられたモードにおいて前記記録担体に向かって補助の放射ビームを透過させることに適合させられた対物系のユニット、
−  少なくとも前記補助の放射ビームのための測定する領域を定義するために前記補助の放射ビームを回折させることに適合させられた回折素子、
を具備すると共に、
前記測定する領域は、前記主要な放射ビームが、読み出しの及び／又は書き込む動作に使用される一方で、前記対物系のユニットの対物系のレンズ及び前記記録担体の間のギャップにわたる前記補助の放射ビームのエバネッセント・カップリングに関して前記記録担体についてのティルトの制御を可能とするために前記回折素子によって定義される、光学走査デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記回折素子は、前記主要な放射ビームから前記補助の放射ビームを発生させることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項３】
請求項２に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記回折素子は、前記対物系のユニットによって前記記録担体の層にフォーカスさせられた前記主要な放射ビームを発生させるための透明な且つ非構造化された中央及び前記補助の放射ビームを発生させるためのグレーティングを具備することを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記グレーティングは、同心のグレーティングであることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項５】
請求項１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記主要な放射ビームのビームプロファイルは、少なくとも、前記測定する領域から分離されることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記回折素子は、前記測定する領域が、エリアを具備するように、適合させられること、及び、前記対物系のユニットが、前記主要な放射ビームの前記ビームプロファイルが、少なくとも、前記エリアの内側に配置されるように、適合させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記回折素子は、前記主要な放射ビームの前記ビームプロファイルが、分離する領域によって前記測定する領域から分離されるように、適合させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項８】
請求項７に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記対物系のレンズは、先端を具備すること、及び、前記回折素子は、前記測定する領域の境界が、少なくとも前記対物系のレンズの前記先端の平坦なエリアの内側に配置されるように、適合させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項９】
請求項８に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記測定する領域の前記境界は、エッジのスペーシングを含む前記対物系のレンズの前記先端の前記平坦なエリアの内側に配置されることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記測定する領域は、少なくとも、ほぼリングに形作られた測定する領域であることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１１】
請求項１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記対物系のユニットの前記対物系のレンズの射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度分布を検出することによってティルト誤差信号を生じさせるために配置される放射の検出器によって特徴付けられた、光学走査デバイス。
【請求項１２】
請求項１１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記主要な放射ビームの強度を検出することによって同時に前記ティルト誤差信号及びギャップ誤差信号を発生させるために配置させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、少なくとも、ギャップ誤差信号を生じさせるために前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記主要な放射ビームの強度を検出するための主要な放射の検出器素子を具備することを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のうちいずれか一項に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、第一の補助の放射の検出器素子及び少なくとも第二の補助の放射の検出器素子を具備すると共に、
前記第一の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第一の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記第二の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第二の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記放射の検出器は、前記第一の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度及び前記第二の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度を基礎としてティルト誤差信号を生じさせることに適合させられる
ことを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、第三の補助の放射の検出器素子及び少なくとも第四の補助の放射の検出器素子を具備すると共に、
前記第三の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第三の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記第四の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第四の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記放射の検出器は、前記第一の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度、前記第二の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度、前記第三の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度、及び、前記第四の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度を基礎として前記対物系のレンズの前記射出面及び前記記録担体の外側の表面の間の二次元のティルトのミスアライメントを表すティルト誤差信号を生じさせることに適合させられる
ことを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１６】
記録担体の走査の間に同時にギャップの距離の補正及びティルトのミスアライメントの補正を行うために配置された請求項１乃至１５のうちいずれか一項に記載の光学走査デバイスを具備する光学記録装置。
【請求項１７】
記録担体を走査する方法であって、
前記方法は、
−  読み出しの及び／又は書き込む動作のために前記記録担体における少なくとも主要な放射ビームに追加でデフォーカスさせられたモードにおいて前記記録担体に向かって補助の放射ビームを透過させる、
−  少なくとも前記補助の放射ビームのための測定する領域を定義するために前記補助の放射ビームを回折させる
：のステップを具備すると共に、
前記測定する領域は、前記主要な放射ビームが、読み出しの及び／又は書き込む動作に使用される一方で、前記記録担体を走査するために使用された対物系のユニットの対物系のレンズ及び間のギャップにわたる前記補助の放射ビームのエバネッセント・カップリングに関して前記記録担体についてのティルトの制御を可能とするために定義される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射のエバネッセント・カップリングを使用することで記録担体を走査するための光学走査デバイスに関係する。
【背景技術】
【０００２】
特定のタイプの高密度の光学走査デバイスにおいて、固体浸漬レンズ（solid  immersion  lens）（ＳＩＬ）は、記録担体の情報層における走査するスポットへ放射ビームをフォーカスするために使用される。ＳＩＬの射出面及び記録担体の外側の面の間におけるある一定の距離、例えば２５ｎｍは、ＳＩＬから記録担体までの放射ビームのエバネッセント・カップリングを可能にするために、望ましいものである。さもなければ、エバネッセント・カップリングは、阻止された内部全反射（frustrated  total  internal  reflection）（ＦＴＩＲ）と称されることがある。このようなシステムは、ＳＩＬの射出面におけるエバネッセント波によって形成された近接場からそれらの名前を導く、近接場のシステムとして知られる。光学走査デバイスは、おおよそ４０５ｎｍの波長を有する放射ビームを放出する放射源として青色の半導体レーザーを使用することがある。
【０００３】
記録担体の走査の間に、ＳＩＬの射出面及び記録担体の外側の面間のエバネッセント・カップリングは、維持されるべきである。このエバネッセント・カップリングの効率は、射出面及び外側の面の間のギャップの距離における変化と共に変動することがある。望まれたギャップの距離から離れた増加と共に、カップリングの効率は、減少する傾向があることになると共に、その結果として走査するスポットの質は、また減少することになる。走査する機能が、記録担体からデータを読み取ることを伴うとすれば、例えば、効率におけるこの減少は、もしかするとデータ信号への誤差の導入で、読み取られるものであるデータの質における減少に帰着することになる。
【０００４】
コンパクト・ディスク（ＣＤ）、ディジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）又はブルーレイ・ディスク（ＢＤ）のような、遠距離場（非近接場）のシステムにおいては、対物系のレンズシステムの光軸に関する記録担体のティルトのミスアライメントが、情報層へ書き込むと共に情報層から読み取る間に走査するスポットの質に不利に影響を及ぼし得ることは、知られてきたことである。
【０００５】
ティルトのミスアライメントにおける変化は、記録担体の平面度の不均一性に帰せられることがある。これは、もしかすると時間をかけた高い温度のような環境的な因子の又は記録担体の低い質の製造工程のせいで、ディスクの反りのせいであることがある。あるいは、又は、追加で、ティルトのミスアライメントは、走査するデバイス内での記録担体の乏しい締め付けによって引き起こされることがある。
【０００６】
近接場タイプのものではない光学走査デバイスについて、測定されると共に補正される記録担体のティルトのミスアライメントを可能にするシステムは、知られる。一つの従来のシステムは、記録担体のティルトのミスアライメントを検出するための及び検出されたティルトのミスアライメントの範囲に基礎がおかれたティルトのミスアライメントを補正するためのティルト検出器を使用することを伴う。異なる従来のシステムは、最適化のルーチンを行うことを伴うが、それの間にデータは、記録担体へ最初に書き込まれると共にその次に読み取られる。読み取られたデータの質は、その次に、ティルトのミスアライメントの関数として決定される。これは、必要なものであるとすれば、補正されるティルトのミスアライメントを可能にする。
【０００７】
記録担体のティルトのミスアライメントを検出するための従来のティルト検出器の使用は、伴われた非常に小さい公差のせいで近接場のシステムにおいて十分なレベルの確度を提供するものではないであろうし、且つ、さらにティルト検出器に関して対物系のシステムの高い程度の調整を要求するであろう。このような小さい公差を超過することは、ＳＩＬ及び記録担体の間の接触、もしかするとＳＩＬ及び／又は記録担体を損傷させること、に至ることがある。
【０００８】
近接場のシステムにおけるティルトのミスアライメントを測定すると共に見積もるための、知られたシステムに類似の、最適化のルーチンの使用は、実際的なものであることはないであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
当該発明の目的は、特に光学走査デバイス及び光学走査デバイスの正常な動作の間に検出されると共に補正されるための記録担体の間のティルトのミスアライメントを可能とするために、光学走査デバイス及び光学走査デバイス及び検出されると共に補正されるための記録担体の間のティルトのミスアライメントを可能にすることによってエバネッセント・カップリングを使用することで正確に及び効率的に記録担体を走査するための方法を提供するということである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明と一致して、提供されたものは、請求項１に定義されたような記録担体を走査するための光学走査デバイス、請求項１６に定義されたような光学記録装置、及び請求項１７に定義されたような記録担体を走査する方法である。当該発明の有利な進展は、従属の請求項に述べられる。
【００１１】
読み出しの又は書き込む動作から独立な、そのようなものとしてのティルトの制御が、使用されることがあることは、留意されたことである。例えば、ティルトの制御は、また、記録担体への対物系のレンズの接近の間に行われることがある。しかし、測定する領域は、ティルトの制御が、読み出しの及び／又は書き込む動作の間にでさえも可能とされるように、定義される。
【００１２】
記録担体を走査するためにエバネッセント・カップリングを使用する近接場のシステムについては、望まれたレベルのティルトのアライメントからのずれは、記録担体の走査の間に書き込まれた及び／又は読み取られるデータの質及び確度における不利益な効果を有する。エバネッセント・カップリングを用いる近接場のシステムは、機械的な公差の相対的に小さい余裕を有するが、それの外側でエバネッセント・カップリングの効率は、劣化する。これらの公差の余裕を超過する望まれたレベルのティルトのアライメントからのずれは、効率におけるこの劣化を、並びに、従って、データの質及び確度における不利益な効果を、引き起こし得る。その上、このようなずれは、もしかするとシステムの損傷及び／又は故障を引き起こす、ＳＩＬが記録担体との接触をなすことを引き起こすことになる。
【００１３】
ティルトのミスアライメントにおける変動と共に、ギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率は、射出面にわたって変動する。その結果として、第一の射出面のエリアでのギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率は、第二の射出面のエリアでのギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率に対して異なるものであることがある。射出面のエリアにわたる効率の変動を示す情報を検出することによって、ティルト誤差信号は、生じさせられることがある。
【００１４】
ティルトのミスアライメント及びギャップの幅の両方の同時の検出は、同時にティルトのミスアライメント及びギャップの幅における誤差を補正すること、並びに、ティルトのミスアライメント及びギャップの幅の制御を可能なものとする。これは、光学走査デバイスの走査する性能を改善すると共に、記録担体及び／又は対物系のレンズシステムを損傷させることに帰着することがある、対物系のレンズシステム及び記録担体の表面の間の物理的な接触のリスクを低減する。
【００１５】
本発明の実施形態において、光学走査デバイスは、ティルト誤差信号と一致してティルトのミスアライメントを調節するために配置されるティルトのミスアライメントの制御システムを含む。
【００１６】
ティルト誤差信号は、対物系のユニットの対物系のレンズの合計の射出面のエリアにわたるエバネッセント・カップリングの改善された効率が、達成されることがあるように、ティルトのミスアライメントを補正するために使用されることができる。従って、記録担体は、相対的に高い質及びレベルの確度で走査されることがある。加えて、ティルトのミスアライメントそれ自体の検出及び補正は、伴うものではないが、しかし、ディスクにおけるデータの書き込みによって付随させられることがある。従って、ティルトのミスアライメントの補正の手順は、相対的に急速なものであると共に必ずしも記録担体のデータ容量の使用を要求するものではない。
【００１７】
本発明の実施形態と一致して、第一のティルトの軸及び第二のティルトの軸の両方についてのティルトのミスアライメントは、検出される及び調節されることがある。これは、測定する領域の異なる部分でのギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率の検出によって達成される。放射の検出器は、測定する領域のこれらの部分の各々に関して対物系のレンズの射出表面によって反射させられた補助の放射ビームの強度を測定するために複数の補助の放射の検出器素子を具備する。それによって、反射させられた放射ビームの強度の測定は、ギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率を測定するための方式である。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態において、放射源のシステムによって発生させられた放射は、放射ビームであるが、それから補助のビームが、発生させられると共に、デバイスは、補助の放射ビームが、記録担体の外側の面にフォーカスさせられないように、それによって対物系のレンズの射出面におけるビームの直径を増加させるように、補助の放射ビームへデフォーカスを導入するために配置させられる。
【００１９】
好ましくは、これらの実施形態において、デバイスは、射出面における補助の放射ビームの断面のエリア又はビームプロファイルが、射出面の合計のエリアの少なくとも四分の一をカバーするように、補助の放射ビームへデフォーカスを導入するために配置される。
【００２０】
射出面での放射ビームは、補助の放射ビームの断面のエリアが、射出面の合計のエリアの少なくとも四分の一をカバーするように、増加させられた直径を有する。この増加させられた直径は、エリアの増加、例えば、第一の、第二の、第三の、及び第四の射出面のエリア、に帰着する。これは、検出される射出面にわたるエバネッセント・カップリングの効率のより大量の情報を可能にすると共に、その結果として、行われるティルトのミスアライメントのより正確な調節可能にする。
【００２１】
本発明の一つの実施形態において、ティルトのミスアライメントの調節は、記録担体が、補正されたティルトのアライメントを生じさせるために、デバイス内に取り付けられてしまった後で、起動の手順の間に行われるが、補正されたティルトのアライメントは、起動の後には、維持されると共に、前記の記録担体にわたる異なる点で記録担体を走査するとき使用される。
【００２２】
起動の手順の間に補正されたティルトのアライメントを生じさせること及び起動の後には補正されたティルトのアライメントを維持することによって、記録担体は、起動の手順の後における記録担体の走査の間にティルトのミスアライメントを調節することを必要とすることなく、正確に走査されることがある。
【００２３】
本発明の異なる実施形態において、ティルトのミスアライメントの調節は、記録担体が、デバイス内に取り付けられてしまった後に、行われるが、それにおいては、ティルトのミスアライメントは、前記の記録担体にわたる異なる点で記録担体を走査するとき、調節される。
【００２４】
記録担体にわたる異なる点でのティルトのミスアライメントを調節することによって、例えばディスクである記録担体の場合における半径にわたって、正確に、変化可能な表面のティルトを有する記録担体を走査することは、可能なことである。このような記録担体は、乏しいレベルの質へ製造されてきたものであることがある、又は、例えば環境的な条件のせいの反りによって、劣化してしまったものであることがある。
【００２５】
回折素子が、主要な放射ビームから補助の放射ビームを発生させることは、好都合なことであるが、それにおいて、回折素子が、好ましくは、対物系のユニットによって記録担体の層にフォーカスさせられた主要な放射ビームを発生させるための中央において十分に透明なもの及び非構造化されたものを意味する、アポダイズされる同心の（ブレーズド）グレーティングである。このような回折素子は、高いリード／ライト（read/write）の性能が達成されることの、及び、放射ビームの強度の、小さい部分、例えば１０％が、補助の放射ビームを発生させるために使用されることの、利点を有する。
【００２６】
主要な放射ビームのビームプロファイル又は断面のエリアが、分離する領域によって測定する領域が分離されることは、好都合なことである。その次に、読み取る及び／又は書き込む動作の信頼性は、ティルトの補正が、このような動作の間に行われるときでさえも、高いものである。それによって、回折素子は、測定する領域が、好ましくは、円形のエリアを具備するように、適合させられることがあると共に、対物系のユニットは、主要な放射ビームのビームプロファイルが、好ましくは、円形のものであると共にそれのエリアの内側に配置されるように、適合させられる。
【００２７】
測定する領域の境界が、光学走査デバイスの制約条件、特に対物系のユニットの特徴的な特徴、に関して決定されることは、さらに好都合なことである。例えば、対物系のユニットの対物系のレンズは、記録担体の対向する前方の表面の平坦な表面に対して平行に配置される必要がある平坦なエリアを有する先端を具備することがある。このような場合において、測定する領域の境界は、好ましくは、エッジのスペーシングを含む対物系のレンズの先端の平坦なエリアの内側に配置される。
【００２８】
光学走査デバイスは、一次元のティルトの補正を可能とするために、二つの検出器素子を有する放射の検出器を具備することがある。放射の検出器の別の例は、四つの異なる補助の放射の検出器素子を具備する放射の検出器であるが、補助の放射の検出器素子の各々は、測定する領域の特異的な部分に関して対物系のレンズの射出表面によって反射させられた補助の放射ビームの強度を検出するために提供される。これは、二次元のティルトの補正を可能とする。用途に依存するが、放射の検出器は、また、ギャップ誤差信号を生じさせるために対物系のレンズの射出表面によって反射させられた主要な放射ビームの強度を検出するための主要な放射の検出器素子を具備することがある。
【００２９】
当該発明のさらなる特徴及び利点は、ほんの一例として与えられた、当該発明の好適な実施形態の後に続く記載から明らかなものになると思われるが、それは、付随する図面を参照してなされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明は、付随する図面を参照してなされたそれの好適な実施形態の後に続く記載から容易に理解されたものになると思われるが、それらにおいて、同様の部分は、同様の参照符号によって指し示されると共に、それらにおいて：
図１は、本発明の好適な実施形態に従って載せられた記録担体を備えた光学記録装置を示す；
図２は、記録担体及び図１に示された光学記録装置の光学走査デバイスの対物系のユニットを示す；
図３は、図１に示された光学記録装置の光学走査デバイスの放射の検出器を示す；
図４は、図１に示された光学記録装置の光学走査デバイスの対物系のユニットの対物系のレンズの射出表面に関するティルトの制御のための測定する領域の配置を図解する；及び
図５は、本発明のさらなる好適な実施形態に従った光学記録装置の光学走査デバイスの放射の検出器の配置を示す。
【００３１】
図１は、本発明の好適な実施形態と一致した記録担体２を走査するための光学記録装置１の概略的な図解を示す。光学記録装置１は、光学走査デバイス３及びマウンティング素子４、特に、記録担体２を回転させるための、回転するシャフト４、を具備する。光学記録装置１及び光学走査デバイス３は、高密度の光学的な走査の用途のために固体浸漬レンズとの組み合わせで特に使用される。しかし、光学記録装置１及び光学走査デバイス３は、他の用途において及び他の光学的な若しくは光学的なものではない読み取る及び／又は書き込む手順との組み合わせでもまた使用されることがある。
【００３２】
光学走査デバイスは、放射ビーム６を発生させるために配置される放射源システム５を具備する。この実施形態においては、放射源システム５は、レーザー５であると共に放射ビーム６は、予め決定された波長λ、例えば４０５ｎｍ、を有するレーザービーム６である。起動の手順及び光学走査デバイスの記録担体を走査する手順の両方の間に、光学走査デバイス３の光軸ＯＡ（図２）に沿って通過する放射ビーム６は、コリメーターレンズ７によってコリメートされると共に、それの断面の強度分布は、ビーム整形器８によって整形される。その次に、放射ビーム６は、偏光ビームスプリッター１０が後に続けられた、非偏光ビームスプリッター９を通過すると共に、その次に、λ／４波長板１２及び回折素子１４を通過するものである。回折素子１４は、対物系のユニット２０によって記録担体２の層にフォーカスさせられた主要な放射ビームを発生させるための透明な及び非構造化された中央１５を具備する。さらに、回折素子１４は、補助の放射ビーム２１（図２）を発生させるための同心のグレーティング１６を具備する。それによって、対物系のユニット２０は、主要な放射ビーム６に追加でデフォーカスさせられたモードで記録担体２に向かって補助の放射ビーム２１を透過させるが、それにおいては、主要な放射ビーム６は、読み出しの及び／又は書き込む動作のために記録担体２に入射するものである。主要な放射ビームが、記録担体２の特異的な層にフォーカスさせられることがあることは、留意されることであると共に、記録担体２が二つの又はより多くの層を具備するという場合には、対物系のユニット２０が、記録担体２の異なる層の間のフォーカスをもまた切り替えることがある。光学走査デバイスの対物系のユニット２０は、主要な放射ビーム３へとフォーカスする波面を導入する対物系のレンズ１７を具備する。対物系のシステム２０は、さらに、対物系のレンズ１８、特に固体浸漬レンズ（ＳＩＬ）１８、を具備するが、それは、支持枠１９によって対物系のレンズ１７へ固定される。支持枠１９は、アライメント及びＳＩＬ１８との対物系のレンズ１７の分離の距離が維持されることを保証する。対物系のシステムは、平面のものであると共にＳＩＬ１８の先端２３の射出表面２２である射出表面２２を有する。
【００３３】
光学走査デバイス３によって走査される記録担体２は、光学走査デバイス３内のマウンティング素子４に配置される。マウンティング素子４は、記録担体２が、走査する間にマウンティング素子４の適所に剛性に及び正しく保持されることを保証する（示されたものではない）締める配置を含む。適所に剛性に保持される記録担体２と共に、マウンティング素子４は、記録担体２のデータトラックを走査するために使用される放射の走査スポットとの関係で記録担体２の回転のこの実施形態において並進を提供する。この実施形態においては、トラックは、光軸ＯＡに対して垂直な方向に回転させられる。記録担体２は、ＳＩＬ１８の射出表面２２に面する外側の表面２４を有する。この実施形態においては、記録担体２は、ケイ素で形成されると共に外側の表面２４は、記録担体２の情報層の表面であるが、それを通じて放射ビームが、記録担体２に入射する。
【００３４】
光学走査デバイス３は、（示されたものではない）光軸を有すると共に対物系のユニット２０は、レーザー５及び記録担体２の間の光軸に配置される。対物系のユニット２０は、ＳＩＬ１８の射出表面２２及び記録担体２の外側の表面２４の間のギャップにわたって放射ビーム３のエバネッセント・カップリングを提供する。ＳＩＬ２８の射出表面２２及び記録担体２の外側の表面２４の間にあるものは、ティルトのミスアライメントであることがある。
【００３５】
例えば、記録担体２に、記録されることができる最大の情報密度は、情報層における走査する位置へとフォーカスさせられる放射のスポットのサイズと逆比例して拡大縮小する。最小のスポットのサイズは、二つの光学的なパラメーター：放射の波長λ及び対物系のユニット２０の開口数（ＮＡ）、の比によって決定される。ＳＩＬのような対物系のレンズ１８のＮＡは、ＮＡ＝ｎｓｉｎ（θ）として定義されるが、ここでｎは、放射ビームがフォーカスさせられる媒体の屈折率であると共にθは、その媒体における放射のフォーカスさせられた錐体の半分の角度である。空気中で又は平面の記録担体のような平行平面板において空気を通じてフォーカスする対物系のレンズのＮＡについての上限が、一なる数であることは、明白なことである。放射ビーム６が、高い屈折率の媒体にフォーカスさせられると共にレンズ及び物体の間の媒体空気−媒体の界面における屈折無しに物体２へと通過するとすれば、レンズのＮＡは、一なる数を超過することができる。これは、例えば半球の形状を有するＳＩＬ１８の射出面２２の中央にフォーカスすることによって、ＳＩＬ１８は物体２に極めて接近したところにあるものであるが、達成されることができる。この場合には、有効のＮＡは、ＮＡｅｆｆ＝ｎＮＡ０であるが、ここでｎは、半球のレンズ１８の屈折率であると共にＮＡ０は、フォーカスするレンズの空気中のＮＡである。さらにＮＡを増加することの可能性は、超半球の（super-hemispherical）形状を有するＳＩＬ１８の使用であるが、それにおいて超半球のＳＩＬ１８は、光軸に向かって放射ビーム６を屈折させると共に超半球の中心より下にそれをフォーカスさせる。後者の場合には、有効なＮＡは、ＮＡｅｆｆ＝ｎ２ＮＡ０である。一なる数と比べてより大きい有効なＮＡｅｆｆが、エバネッセント波が存在する、ＳＩＬ１８の射出表面２２からの（近接場ともまた呼ばれた）極度に短い距離内にのみ存在するものであることに留意することは、重要なことである。この実施形態においては、射出表面２２は、物体２に突き当たる放射の前に、対物系のユニット２０の最後の屈折の表面である。短い距離は、典型的には、放射ビーム６の波長λの十分の一と比べてより少ないものである。
【００３６】
物体２が、光学的な記録担体２であると共に及び光学的な記録担体２の外側の表面２４が、この短い距離内に配置されるとき、放射は、エバネッセント・カップリングによってＳＩＬ１８から記録担体２まで透過させられる。これは、記録担体２の書き込み及び読み出しの間に、ギャップのサイズともまた呼ばれた、ＳＩＬ１８及び記録担体２の間の距離が、好ましくは、数十分の一ナノメートル、例えば、おおよそ４０５ｎｍに等しい波長λ及び１．９の対物系のシステムのＮＡを有する放射ビーム６を発生させるために青色のレーザーの放射源を使用する装置１についての約２５ｎｍ、と比べてより小さいものであることを意味する。
【００３７】
光学走査デバイス３は、第一の検出の経路、及び、記録担体２による反射の後に続く放射ビーム６の経路に両方とも配置される第二の検出の経路を有する。
【００３８】
さらに、光学走査デバイス３は、コンデンサーレンズ２５及び前進の感知の検出器２６を具備する前進の感知の検出経路を有する。
【００３９】
光学走査デバイス３の第一の検出の経路は、偏光ビームスプリッター１０から離れて分岐すると共にビームスプリッター２７を具備する。ビームスプリッター２７から、記録担体２から反射させられた放射ビームの一部分は、無線周波数データ検出器２９へとコンデンサーレンズ２８を通過する。反射させられた放射ビーム６の別の部分は、記録担体２の特異的なトラックに関して記録担体２における放射ビーム６のスポットのトラッキングのためにプッシュ及びプルの動作を可能とするための制御ユニット３２と接続されるトラッキング検出器３１へとさらなるコンデンサーレンズ３０を通過する。従って、制御ユニット３２は、支持枠１９と接続される。
【００４０】
第二の検出の経路は、非偏光ビームスプリッター９から離れて分岐する。光学走査デバイス３の第二の検出の経路に配置されたものは、コンデンサーレンズ３３及び放射検出器３４であるが、それにおいては、コンデンサーレンズ３３は、少なくとも、放射検出器３４へと反射させられた補助の放射ビームの部分をフォーカスさせることに適合させられる。放射検出器３４は、対物系のレンズ１８の射出表面２２及び記録担体２の外側の表面２４の間のティルトのミスアライメントに関するティルト誤差信号を生じさせるために配置される信号を処理する回路４３と接続される。それによって、信号を処理する回路４３は、放射検出器３４の一部分であることがある。ティルト誤差信号は、反射させられた補助の放射ビーム２１の強度の射出表面２２にわたる分布の検出放射ビームにおける情報の検出によって生じさせられる。強度のこの分布は、図２を参照してさらに詳細に記載されたように、射出表面２２にわたるエバネッセント・カップリングの効率における変動を示すものである。
【００４１】
信号を処理する回路４３は、制御ユニット３２と接続されると共に制御ユニット３２へティルト誤差信号を送る。制御ユニット３２は、放射検出器３４から受けられたティルト誤差信号を基礎としてティルトのミスアライメントの補正の手順を提供する。従って、制御ユニット３２は、対物系のユニット２０をティルトさせるための支持枠１９のアクチュエーター素子及び／又はマウンティング素子４及びそれと共に記録担体２をティルトさせるためのアクチュエーター素子を制御する。
【００４２】
図２は、当該発明の好適な実施形態に従って光学記録装置１の対物系のユニットを示す。データの読み取り及び書き込みを可能とするために、対物系のレンズ１８の射出表面２２及び記録担体２の外側の表面２４の間のギャップの距離は、制御される必要がある。
【００４３】
ギャップの距離の制御を可能にするためには、適切な誤差信号は、要求される。Ｓｏｎｙによって詳述された及びここにおいて参照させられた（Ｔ．Ｉｓｈｉｍｏｔｏ  ｅｔ  ａｌ．，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ２００１  ｉｎ  Ｓａｎｔａ  Ｆｅ）ように、良好なギャップ信号（ＧＳ）は、記録担体にフォーカスさせられた放射ビームのものに垂直な偏光状態を備えた反射させられた放射から得られる。放射ビームの放射の顕著なフラクションは、射出面及び外側の面における反射の後に、楕円偏光させられたものになる。これは、反射させられた放射が、偏光子を通じて観察されるとき、周知のマルタ（Ｍａｌｔｅｓｅ）クロスを作り出す。ＧＳは、偏光光学部品及び単一の光検出器を使用することで、このマルタクロスの光の全てを統合することによって発生させられる。ＧＳは、低周波数、例えばおおよそ３０ｋＨｚまでのＤＣ、から導き出されるが、検出放射ビームの一部分は、放射検出器３４にもまたフォーカスさせられる。
【００４４】
主要なビームの円形の偏光について、反射させられた光が、また楕円形のものになるが、しかし、マルタクロスが、光の周波数で回転することのおかげで可視のものでないことは、留意されたことである。
【００４５】
走査する機能、例えばデータを記録すること、において、非常に短い、高出力のレーザーパルスは、レーザー５によって放出される。これらのパルスは、動的に（平均的な）レーザーパワーを変化させるが、それは、射出表面２２及び外側の表面２４の間のギャップのサイズに対応するＧＳにおける、及び、ギャップサーボシステムのおかげで、また光学走査デバイスについてのギャップにおける、対応する変化に至るものである。例えば、レーザーパワーが、突然に増加するとすれば、ＧＳは、また増加することになる。しかしながら、ギャップサーボシステムは、再度望まれたギャップのサイズに到着する為に、エアーギャップのサイズを低減することになる。類似の効果は、レーザーパワーが、例．温度のドリフトのおかげで、変化するとき、データを読み取ることの間に起こる。このＧＳの規格化は、前進の感知の検出器２６を使用する。
【００４６】
プッシュ−プル検出器３１は、検出放射ビームから、記録担体２の情報層のトラックにおける放射ビームのスポットの径方向のトラッキングの誤差を検出する。プッシュ−プル検出器３１は、記録担体２にフォーカスさせられる放射ビームの偏光の方向に対して平行に偏光させられる放射を検出する。
【００４７】
今図３を参照すると、それぞれ、第一の、第二の、第三の、及び第四の検出象限エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する放射検出器３４は、示される。ティルトのミスアライメントの検出の手順の間に、検出の補助の放射ビームのスポット４０は、放射検出器３４に届く。検出の放射ビームのスポット４０は、以下に説明するように、予め決定されたレベルのデフォーカスを有する。
【００４８】
ティルトのミスアライメントは、（図２に示されたような）光軸ＯＡに対して垂直なものである第一のティルトの軸４１のまわりのティルトのミスアライメントを含む。ティルトのミスアライメントは、さらに、光軸ＯＡ及び第一のティルトの軸４１に対して実質的に垂直なものである第二のティルトの軸４２のまわりのティルトのアライメントを含む。
【００４９】
象限検出器３４である放射検出器３４は、第二の及び第四の検出象限エリアＢ、Ｄで作り上げられた第一の検出エリア、第一の及び第三の象限エリアＡ、Ｃで作り上げられた第二の検出エリア、第一の及び第二の象限エリアＡ、Ｂで作り上げられた第三の検出エリア、並びに、第三の及び第四の象限エリアＣ、Ｄで作り上げられた第四の検出エリアを含む。図４を参照すると、（図４に図解された及び記録担体２２から対物系のユニット２０まで光軸ＯＡに沿った方向に目視された）射出表面２２は、第一の射出表面のエリアＥ及び第二の射出表面のエリアＦを含むが、それらは、第一のティルトの軸４１の反対の側へ相互に変位させられる。射出表面２２は、さらに、第三の射出表面のエリアＧ及び第四の射出表面のエリアＨを含むが、それらは、第二のティルトの軸４２の反対の側へ相互に変位させられる。
【００５０】
ティルトのミスアライメントの検出の手順の間に、第一の、第二の、第三の、及び第四の検出エリアＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、各々、射出表面２２及び外側の表面２４の間におけるエバネッセント・カップリングの効率を示すものである検出の放射ビームのスポット４０における情報を検出するために配置される。放射検出器３４へ接続された信号を処理する回路部品４３は、第一の射出表面のエリアＥにわたるエバネッセント・カップリングの効率を表す第一の検出器信号α１を生じさせるために配置される。同様にして、信号を処理する回路部品４３は、第二の射出面のエリアＦにわたるエバネッセント・カップリングの効率を表す第二の検出器信号α２を生じさせるために、第三の射出面のエリアＧにわたるエバネッセント・カップリングの効率を表す第三の検出器信号β１を生じさせるために、及び、第四の射出面のエリアＨにわたるエバネッセント・カップリングの効率を表す第四の検出器信号β２を生じさせるために、配置される。
【００５１】
第一の検出器信号α１は、第二の象限のエリアによって生じさせられた第二の象限のエリアの信号及び第四の象限のエリアによって生じさせられた第四の象限のエリアの信号の和である。第二の検出器信号α２は、第一の象限のエリアによって生じさせられた第一の象限のエリアの信号及び第三の象限のエリアによって生じさせられた第三の象限のエリアの信号の和である。第三の検出器信号β１は、第一の象限のエリアによって生じさせられた第一の象限のエリアの信号及び第二の象限のエリアによって生じさせられた第二の象限のエリアの信号の和である。第四の検出器信号β２は、第三の象限のエリアによって生じさせられた第三の象限のエリアの信号及び第四の象限のエリアによって生じさせられた第四の象限のエリアの信号の和である。
【００５２】
各々の検出エリアについて、射出面のエリア、例えば第一の射出面のエリアＥ、にわたるエバネッセント・カップリングの効率は、対応する検出エリア、例えば第一の検出エリア、に届く検出の放射ビームのスポット４０の放射の強度を検出することによって検出される。検出エリアに届く放射の相対的に高い強度は、対応する射出面のエリアにわたるエバネッセント・カップリングの相対的に低い効率を示す。対照的に、検出エリアに届く放射の相対的に低い強度は、対応する射出面のエリアにわたるエバネッセント・カップリングの相対的に高い効率を示す。
【００５３】
信号を処理する回路部品４３は、等式１及び２：
【００５４】
【数１】
2009537054.tif 000003
【００５５】
【数２】
2009537054.tif 000004
の関係式に従って第一のティルト誤差信号αを生じさせるために配置される。
【００５６】
追加で、信号を処理する回路部品４３は、等式３及び４：
【００５７】
【数３】
2009537054.tif 000005
【００５８】
【数４】
2009537054.tif 000006
の関係式に従って第二のティルト誤差信号βを生じさせるために配置される。
【００５９】
制御ユニット３２は、第一のティルト誤差信号αと一致して第一のティルトの軸４１のまわりのティルトのミスアライメントを変動させるために、及び、第二のティルト誤差信号βと一致して第二のティルトの軸４２のまわりのティルトのミスアライメントを変動させるために、配置される。
【００６０】
図３に示されたように、検出の放射ビームのスポット４０の断面のエリアが、望まれたティルトのミスアライメントの特徴的なものである均一な放射の強度を有するとき、第一の、第二の、第三の、及び第四の検出器信号α１、α２、β１、β２は、おおよそ等しいものであろうし、並びに、その結果として、第一の及び第二のティルトの誤差信号α、βは、制御ユニット６８が、ティルトのミスアライメントを変動させることを必要としないようなものであろう。
【００６１】
図２に示された実施形態における対物系のユニット２０のＳＩＬ１８は、外側の表面２４に面する射出表面２２を備えた錐体状の超半球の形状を有する。射出表面２２の直径は、おおよそ４０μｍであると共にＳＩＬのＮＡは、１．９である。望まれたティルトのアライメントは、図２に図解されるが、そこでは、射出表面２２は、外側の表面２４に実質的に平行なものであると共に射出表面２２及び外側の表面２４の両方は、光軸ＯＡに実質的に垂直なものである。
【００６２】
図２は、光学走査デバイスの走査する機能、例えばデータを書き込む手順、の間に、走査する主要な放射ビームが、記録担体２２の情報層２４におけるスポット４４にフォーカスさせられるように、対物系のユニット２０及び望まれたティルトのアライメントを有する記録担体２２を示す。これは、外側の表面２４及び射出表面２２の間のギャップにわたる距離が、放射ビームの波長λのおおよそ十分の一と比べてより少ないものであるとき、達成される。これは、射出表面２２の合計のエリアについてのギャップにわたる効率的なエバネッセント・カップリングが、達成されることを保証する。データの書き込みの例において、フォーカスさせられたスポット４４は、データが、情報層２４へと正確に書き込まれることを可能にすることになる。望まれたティルトのアライメントが、存在するものではないとき、記録担体の情報層２４におけるスポット４４の質は、影響を及ぼされる。
【００６３】
図３は、記録担体２が、図２に示されたように、方向４５において第一のティルトの軸４１に関して傾斜させられる場合における不均一な強度分布を図解する検出の補助の放射ビームのスポット４０におけるパターンを示す。この場合には、ティルトのミスアライメントは、第一のティルトの軸４１についてのものである。よって、この場合は、ティルトのミスアライメントが、第一のティルトの軸４１のまわりの一つの方向にある状況を図解する。ティルトのミスアライメントが、第二のティルトの軸４２のまわりの一つの方向にあるという場合には、後に続く記載は、それに応じて当てはまる。さらに、二次元又は二つの方向におけるティルトのミスアライメントである、任意のティルトのミスアライメントは、第一のティルトの軸４１のまわりのティルトのミスアライメント及び第二のティルトの軸４２のまわりのティルトのミスアライメントの組み合わせとして目視されることがある。望まれたものではないティルトのアライメントでは、射出表面２２及び外側の表面２４は、相互に対して実質的に平行なものではないと共に、外側の表面２４及び／又は射出表面２２は、光軸ＯＡに実質的に垂直なものではない。
【００６４】
ティルトのミスアライメントの補正の手順の間に、光学走査デバイス３は、補助の放射ビーム２１が、記録担体２内にフォーカスさせられるというように、補助の放射ビーム２１へとデフォーカスを導入するために配置されるが、それによって射出表面２２での補助の放射ビーム２１のスポット４６（図４）の直径を増加させる。デフォーカスは、射出表面２２での補助の放射ビーム２１の断面のエリアが、射出表面２２の合計のエリアの少なくとも四分の一、好ましくは合計のエリアの少なくとも二分の一、及びより好ましくは射出表面２２の合計のエリアのおおよそ全て、をカバーするというように、補助の放射ビーム２１へと導入される。この実施形態において、射出表面２２でのデフォーカスさせられたスポットの直径は、少なくとも１０μｍ、好ましくはおおよそ２０μｍである。
【００６５】
図２、３、及び４を参照すると、ティルトのミスアライメントの検出の手順の間に、補助の放射ビーム２１の光線４７は、対物系のユニット２０を通過すると共に記録担体２の外側の表面２４に衝突する。方向４５における記録担体２の傾斜のおかげで、光軸ＯＡの左手側に射出表面２２及び外側の表面２４の間のギャップは、従って第一の射出表面のエリアＥと対応するものであるが、第二の射出表面のエリアＦと対応する光軸ＯＡの右手側におけるギャップと比べて相対的により小さいものである。この実施形態における記録担体２２は、外側の表面２４の平面にある半径ｒを有すると共に記録担体２の中心点から外方へ延びる。中心点は、第一のティルトの軸４１及び第二のティルトの軸４２の間の交点と一致する。ギャップは、半径ｒに沿った中心点からの外方への方向における第一の射出面のエリアＥにわたるサイズにおいてより小さいものを得る。ギャップは、半径ｒに沿った中心点からの外方への方向における第二の射出面のエリアＦにわたるサイズにおいてより大きいものを得る。外側の表面２４に衝突する際に、光線４７は、外側の表面２４によって部分的に透過させられると共にその後に記録担体２内で吸収される及び反射させられると共に外側の表面２４によって部分的に反射させられる。追加で、光線８４は、ＳＩＬ１８の射出表面２２において内部全反射させられることがある。
【００６６】
反射させられる及び吸収される光線４７の割合は、ギャップのサイズに依存する。ギャップが、望まれたものと比べてより大きいものであるとき、ギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率は、相対的に低いものであると共に光線４７のより少ないものは、外側の表面２４へギャップにわたって透過させられる。これは、射出表面２２の内側の表面によって内部反射させられる光線４７のより大きい割合のものに至る。外側の表面２４に到達するそれらの光線４７の一部分は、外側の表面２４によって反射させられると共に、一部分は、外側の表面２４によって透過させられる。光線は、記録担体２及び／又は外側の表面２４が形成される材料によって、又は、ピット及びエンボスメントのような入射層２４及び／又は情報層の構造的な特徴との相互作用の際の光線の破壊的な干渉によって、吸収されることがある。
【００６７】
望まれたものと比べてより大きいものである第二の射出面のエリアＦにわたるギャップで、第一の射出面のエリアＥにわたるギャップは、望まれたものと比べてより小さいものである。この状況において、エバネッセント・カップリングは、第一の射出面のエリアＥにわたって相対的に高い効率のものであると共に第一の射出面のエリアＥにわたる光線４７のより大きい割合は、外側の表面２４へ透過させられる。結果としては、第一の射出面のエリアＥにわたる光線４７のより大きい割合は、外側の表面２４によって及び記録担体２内に吸収される。従って、光線４７のより少ないものは、外側の表面２４及び射出表面２２の内側の表面によって反射される。
【００６８】
対物系のユニット２０のＳＩＬ１８の射出表面２２による及び外側の表面２４による光線４７の反射は、対物系のユニット２０及び記録担体２の間の放射のエバネッセント・カップリングの効率を示すものである対物系のユニット２０によって反射させられた放射に情報を導入する。反射させられた光線４７は、偏光ビームスプリッター１０、非偏光ビームスプリッター８を通じて光軸ＯＡに沿って通過すると共にその次に象限検出器３４へコンデンサーレンズ３３を介して第二の検出の経路に沿って通過する検出の放射ビームを構成する。
【００６９】
図３は、第一のティルトの軸４１のまわりの一つの方向におけるティルトのミスアライメントと一致した象限検出器３４に届く検出の補助の放射ビームのスポット４０を示す。第一の検出エリア５０にわたって、検出の放射ビームの相対的に低い全体的な強度は、検出されるが、それは、射出表面２２の内側の表面及び外側の表面２４の両方によって反射させられる第一の射出表面のエリアＥのエリアにわたる光線４７の低い割合に対応する。第二の検出のエリア５２にわたって、検出の放射ビームの相対的に高い全体的な強度は、検出させられるが、それは、射出表面２２の内側の表面及び外側の表面２４の両方によって反射させられる第二の射出表面のエリアＦにわたって光線４７の相対的に高い割合に対応する。
【００７０】
第一の検出エリア５０にわたる放射の相対的に低い全体的な強度を検出することによって、相対的に低い大きさを有する第一の検出器信号α１は、生じさせられる。第二の検出エリア５２にわたる放射の相対的に高い全体的な強度を検出することによって、相対的に高い大きさを有する第二の検出器信号α２は、生じさせられる。信号を処理する回路部品４３は、等式１及び２と一致した第一のティルト誤差信号αを生じさせる。制御ユニット３２は、この第一のティルト誤差信号αを受けると共に、先に記載されたもののように、それにおいては射出表面２２及び外側の表面２４が相互に実質的に平行なものであるが、望まれたティルトのミスアライメントを達成するために、図２に示されたように、ティルトのミスアライメントの補正の検出５４において対物系のユニット２０のティルトを変動させるためにアクチュエーターを制御する。対物系のユニット２０のティルトの変動の間に、第一の及び第二の検出器信号α１、α２の大きさは、第一の検出器のエリア５０及び第二の検出器のエリア５２の両方によって検出される放射の強度が変動すると、変動する。結果として、第一のティルト誤差信号αは、変動すると共に制御ユニット３２は、この変動を監視する。一度制御ユニット３２が、第一のティルト誤差信号αが、少なくともおおよそ、望まれたティルトのミスアライメントの特徴的なものである第一のティルト誤差信号αと同じであることを識別すると、制御ユニット３２は、対物系のユニット２０のティルトのアクチュエーターの変動を停止させる。この点で、第一のティルトの軸４１のまわりのティルトのミスアライメントは、補正される。
【００７１】
制御ユニット３２は、望まれたティルトのミスアライメントを達成するために、第一のティルト誤差信号αを受けると共にティルトのミスアライメントの補正の検出５４における対物系のユニット２０のティルトを変動させるためにアクチェーターを制御する。これは、先に記載されたように、第一のティルト誤差信号αが、望まれたティルトのアライメントの特徴的なものである第一のティルト誤差信号αと同じものであるときを識別すると共にこの点での対物系のユニット２０のティルトのアクチュエーターの変動を停止させる制御ユニット３２を伴う。
【００７２】
第一の軸４１のまわりのティルトのミスアライメントを検出すること及び補正することに追加で、ティルトのミスアライメントの補正の手順は、また、先に記載されたもののような第一のティルトの軸４１のまわりのティルトのミスアライメントを検出すること及び補正することに類似の様式で、第二のティルトの軸４２のまわりのティルトのミスアライメントを検出すること及び補正することを含む。
【００７３】
信号を処理する回路部品４３は、第三の及び第四の検出器信号β１及びβ２の大きさに依存性のものである等式３及び４と一致して、第二のティルト誤算信号βを生じさせる。第三の及び第四の検出器信号β１及びβ２の大きさは、それぞれ、第三の及び第四の検出のエリアに届く検出の放射ビームの反射させられた光線の放射の強度に依存する。先に記載されたように、検出エリアに届く放射の強度は、ギャップにわたるエバネッセント・カップリングの効率に依存する。アクチュエーターは、第二のティルトの誤差信号βが、望まれたティルトのミスアライメントの特徴的なものである第二のティルト誤差信号βと同じであるまで、第二のティルトの軸４２のまわりのティルトのミスアライメントの補正の方向における対物系のユニット２０のティルトを変動させる。
【００７４】
ティルトのミスアライメントの補正の手順の後に続けることで、光学走査デバイス３は、走査する機能、例えば記録担体２へのデータの書き込み又は記録担体２からのデータの読み取り、を行う。
【００７５】
図１から４までを使用することで図解されたような本発明の記載された実施形態において、対物系のシステムのティルトは、望まれたティルトのアライメントを達成するために調節される。光軸ＯＡに関する対物系のシステムのティルトの変動の最大の範囲は、この範囲内におけるこのようなティルトを有する対物系のシステムで、おおよそ０．０７°から０．２８°までである、ギャップのサイズは、放射ビームの波長λのおおよそ十分の一である。この範囲内におけるティルトの角度は、おおよそ０．５°の光軸ＯＡに関する対物系のシステムの最大の可能性のあるティルトの角度と比べてより低いものである。本発明のさらなる実施形態においては、ティルトは、代わりに、記録担体のティルトを調節することによって変動させられる。これは、第一の及び第二のティルト誤差信号と一致した記録担体を保持するマウンティング素子のティルトを変動させることによって達成される。この場合には、アクチュエーターは、この様式で記録担体のティルトを変動させるために配置される。さらに予見されることは、ティルトのミスアライメントが、対物系のシステムのティルト及び記録担体のティルトの両方を同時に調節することによって補正されることである。
【００７６】
本発明の記載された実施形態において、初期のティルトのミスアライメントの補正の手順は、例えば光学的な記録担体からのデータの現実の走査に先立ち、光学走査デバイスの起動の手順の間に行われる。一度ティルトのミスアライメントが、補正されてしまったものであると、即ち、一度射出表面２２及び外側の表面２４が、ティルトのアライメントの望まれたレベルを有すると、補正されたティルトのアライメントは、使用されると共に、さらなるティルトの制御は、走査する機能の間における起動の手順の後で可能とされる。
【００７７】
図４は、円形の射出表面２２を示す。補助の放射ビーム２１についての測定する領域は、回折素子１４の特異的な配置によって決定される。回折素子１４は、測定する領域６０が、測定する領域６０において円形のエリア６２を定義する内側の境界６１を具備するように、透明な及び非構造化された中央１５を具備する。主要な放射ビーム６のスポット４４は、円形の形状を具備するが、それにおいてはスポット４４のプロファイル又は断面のエリアが、内側の境界６１の内側に、及びよって、測定する領域６０の円形のエリア６２に、配置されるが、それにおいて主要な放射ビーム６６のビームプロファイルが、図４におけるスポット４４によって示されたように、読み出しの又は書き込む動作への補助の放射ビーム２１の影響を回避するために、分離する領域６３によって測定する領域６０から分離される。
【００７８】
測定する領域６０の外側の境界６４は、エッジのスペーシングを含む、対物系のレンズ１８の射出表面２２の内側にある、対物系のレンズ１８の先端の平坦なエリアの内側に配置される。図４においては、エッジのスペーシングは、好ましくは小さいエッジのスペーシングのリング６５によって提供される。好ましくは、可能な限り外側の境界６４は、対物系のレンズ１８の射出表面２２のエッジに接近するが、しかし、なお平坦な射出表面２２の内側にあるが、それらにおいて製造する公差は、エッジのスペーシングのリング６５によって考慮に入れられる。
【００７９】
好ましくは、反射させられた放射の同じ偏光状態は、反射させられた放射のこの部分が、記録担体２におけるデータのパターンに鈍感なものであると、ギャップ誤差信号の発生に関してティルトの検出に使用される。従って、放射の検出器３４は、図５に示されたように、ギャップ誤差信号の発生のための反射させられた放射の強度のみならずスポット４６の強度分布の検出を提供するために配置されることがある。
【００８０】
図５において、放射の検出器３４は、補助の放射の検出器素子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びギャップ誤差信号を生じさせるために対物系のレンズ１８の射出表面２２によって反射させられた主要な放射ビームの強度を検出するための主要な放射の検出器素子６６を具備する。これは、一つの放射の検出器３４のみが、ギャップ誤差信号を生じさせるために反射させられた補助の放射ビーム２１及び反射させられた放射ビーム６両方の検出に必要なものであるという利点を有する。しかし、用途に依存するものであるが、ギャップ誤差信号を発生させるためにさらなる検出器を具備するさらなる経路は、提供されることがある。
【００８１】
さらに、検出器素子３４は、図３に示されたように、反射させられた補助の放射ビーム２１の強度分布の検出のために一つの時間で、及び、異なる検出器素子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって測定された強度を組み合わせることによってギャップ誤差信号を発生させるために反射させられた主要な放射ビーム６の強度の検出のために別の時間で、使用されることがある。
【００８２】
本発明の記載された実施形態においては、記録担体２は、情報層を有すると共に、外側の表面２４は、この情報層の表面である。代わりに予見されることは、記録担体２が情報層及びカバー層を有することである。情報層が、カバー層の他の表面に配置されるのに対して、カバー層の一つの表面は、外側の表面２４である。この代替の実施形態においては、光学走査デバイスは、走査する機能の間に主要な放射ビームが、情報層におけるスポットへカバー層を通じてフォーカスさせられるというように、適合させられる。一つのこのような適合は、光軸に沿ったＳＩＬの厚さにおける変化である。
【００８３】
本発明の記載された実施形態は、象限検出器３４を含むような放射の検出器の配置を詳述する。各々の検出の象限のエリアは、フォトダイオードである。代わりに予見されることは、検出器の配置が、カメラの検出器、例えば電荷結合デバイス（Charged  Coupled  Device）（ＣＣＤ）、に類似のものである検出器を含むことである。
【００８４】
本発明の詳述された実施形態に記載されたような記録担体２は、ケイ素で形成される。さらに予見されることは、記録担体２が、異なる構築物のものであると共に、例えば読み取り専用タイプのディスクについて、ポリカーボナートの層及び金属性の層又は誘電性の層のスタック、を含む複数の層で形成されるということである。記録可能なタイプのディスクについて、複数の層は、ポリカーボナートの層及び変化可能な相を備えた材料で形成された層又は磁気光学的な層又は色素の層を含むことが予見される。記録担体は、一つと比べてより多い情報層、例．二つの、三つの、四つの、又はより多くのもの、を具備することがある。
【００８５】
本発明の記載された実施形態は、ある一定の波長を有する放射ビーム６を詳述する。予見されることは、放射ビーム６が、異なるある一定の波長を有すると共に光学走査デバイス３及び記録担体２が、この異なる一定の波長で動作するために適切に配置されるということである。当該発明の記載された実施形態における記録担体２は、光学的な記録担体である、しかしながら、さらなる実施形態において予見されることは、光学走査デバイス３が、例えば熱に支援された磁気的な記録（heat  assisted  magnetic  recording）（ＨＡＭＲ）のようなハイブリッド記録を用いるディスク又はコンピューターのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のディスクを含む異なるタイプの記録担体２を走査するために適合させられるということである。
【００８６】
本発明の記載された実施形態において、単一の放射ビーム６は、ティルトのミスアライメントの補正の手順及び走査する機能の両方に使用される。代わりに予見されることは、異なる放射源によって発生させられた、異なる放射ビームが、ティルトのミスアライメントの補正の手順及び走査する機能の各々に使用されることがあるということである。異なる放射源は、記載された実施形態のものへ、異なるタイプの記録担体を走査するための放射を発生させるために使用されることがある。
【００８７】
本発明の記載された実施形態においては、第一のティルトの軸４１は、光軸ＯＡに垂直なものであると共に、第二のティルトの軸４２は、光軸ＯＡ及び第一のティルトの軸４１の両方に垂直なものである。本発明のさらなる実施形態において、第一のもの４１及び第二のティルトの軸４２は、相互に関して及び光軸ＯＡに対して異なる空間的な配置を有することが予見される。
【００８８】
理解されることは、いずれの一つの実施形態にも関係して記載されたいずれの特徴も、単独で又は記載された他の特徴との組み合わせで使用されることがあると共に実施形態のいずれの他のものの一つの若しくはより多くの特徴との組み合わせ又は実施形態のいずれの他のもののいずれの組み合わせでもまた使用されることがあるということである。さらには、上に記載されたものではない均等物及び変更物は、また、付随する特許請求の範囲において定義される、当該発明の範囲から逸脱することなく用いられることがある。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の好適な実施形態に従って載せられた記録担体を備えた光学記録装置を示す。
【図２】図２は、記録担体及び図１に示された光学記録装置の光学走査デバイスの対物系のユニットを示す。
【図３】図３は、図１に示された光学記録装置の光学走査デバイスの放射の検出器を示す。
【図４】図４は、図１に示された光学記録装置の光学走査デバイスの対物系のユニットの対物系のレンズの射出表面に関するティルトの制御のための測定する領域の配置を図解する。
【図５】図５は、本発明のさらなる好適な実施形態に従った光学記録装置の光学走査デバイスの放射の検出器の配置を示す。
【図１】
2009537054.tif 000007
【図２】
2009537054.tif 000008
【図３】
2009537054.tif 000009
【図４】
2009537054.tif 000010
【図５】
2009537054.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録担体を走査するための光学走査デバイスであって、
前記光学走査デバイスは、
−  読み出しの及び／又は書き込む動作のために前記記録担体に入射する少なくとも主要な放射ビームに追加でデフォーカスさせられたモードにおいて前記記録担体に向かって補助の放射ビームを透過させることに適合させられた対物系のユニット、
−  少なくとも前記補助の放射ビームのための測定する領域を定義するために前記補助の放射ビームを回折させることに適合させられた回折素子、
を具備すると共に、
前記測定する領域は、前記主要な放射ビームが、読み出しの及び／又は書き込む動作に使用される一方で、前記対物系のユニットの対物系のレンズ及び前記記録担体の間のギャップにわたる前記補助の放射ビームのエバネッセント・カップリングに関して前記記録担体についてのティルトの制御を可能とするために前記回折素子によって定義されると共に、
− 前記回折素子は、前記主要な放射ビームから前記補助の放射ビームを発生させると共に、
− 前記回折素子は、前記対物系のユニットによって前記記録担体の層にフォーカスさせられた前記主要な放射ビームを発生させるための透明な且つ非構造化された中央及び前記補助の放射ビームを発生させるためのグレーティングを具備する、
光学走査デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記グレーティングは、同心のグレーティングであることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項３】
請求項１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記主要な放射ビームのビームプロファイルは、少なくとも、前記測定する領域から分離されることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記回折素子は、前記測定する領域が、エリアを具備するように、適合させられること、及び、前記対物系のユニットが、前記主要な放射ビームの前記ビームプロファイルが、少なくとも、前記エリアの内側に配置されるように、適合させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項５】
請求項４に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記回折素子は、前記主要な放射ビームの前記ビームプロファイルが、分離する領域によって前記測定する領域から分離されるように、適合させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記対物系のレンズは、先端を具備すること、及び、前記回折素子は、前記測定する領域の境界が、少なくとも前記対物系のレンズの前記先端の平坦なエリアの内側に配置されるように、適合させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記測定する領域の前記境界は、エッジのスペーシングを含む前記対物系のレンズの前記先端の前記平坦なエリアの内側に配置されることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項８】
請求項７に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記測定する領域は、少なくとも、ほぼリングに形作られた測定する領域であることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項９】
請求項１に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記対物系のユニットの前記対物系のレンズの射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度分布を検出することによってティルト誤差信号を生じさせるために配置される放射の検出器によって特徴付けられた、光学走査デバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記主要な放射ビームの強度を検出することによって同時に前記ティルト誤差信号及びギャップ誤差信号を発生させるために配置させられることを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、少なくとも、ギャップ誤差信号を生じさせるために前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記主要な放射ビームの強度を検出するための主要な放射の検出器素子を具備することを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１２】
請求項９乃至１１のうちいずれか一項に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、第一の補助の放射の検出器素子及び少なくとも第二の補助の放射の検出器素子を具備すると共に、
前記第一の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第一の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記第二の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第二の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記放射の検出器は、前記第一の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度及び前記第二の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度を基礎としてティルト誤差信号を生じさせることに適合させられる
ことを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光学走査デバイスにおいて、
前記放射の検出器は、第三の補助の放射の検出器素子及び少なくとも第四の補助の放射の検出器素子を具備すると共に、
前記第三の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第三の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記第四の補助の放射の検出器素子は、前記測定する領域の第四の部分に関して前記対物系のレンズの前記射出表面によって反射させられた前記補助の放射ビームの強度を検出するために配置されると共に、
前記放射の検出器は、前記第一の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度、前記第二の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度、前記第三の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度、及び、前記第四の補助の放射の検出器素子によって検出された前記強度を基礎として前記対物系のレンズの前記射出面及び前記記録担体の外側の表面の間の二次元のティルトのミスアライメントを表すティルト誤差信号を生じさせることに適合させられる
ことを特徴とする、光学走査デバイス。
【請求項１４】
記録担体の走査の間に同時にギャップの距離の補正及びティルトのミスアライメントの補正を行うために配置された請求項１乃至１３のうちいずれか一項に記載の光学走査デバイスを具備する光学記録装置。
【請求項１５】
記録担体を走査する方法であって、
前記方法は、
−  読み出しの及び／又は書き込む動作のために前記記録担体における少なくとも主要な放射ビームに追加でデフォーカスさせられたモードにおいて前記記録担体に向かって補助の放射ビームを透過させる、
−  少なくとも前記補助の放射ビームのための測定する領域を定義するために前記補助の放射ビームを回折させる
：のステップを具備すると共に、
前記測定する領域は、前記主要な放射ビームが、読み出しの及び／又は書き込む動作に使用される一方で、前記記録担体を走査するために使用された対物系のユニットの対物系のレンズ及び間のギャップにわたる前記補助の放射ビームのエバネッセント・カップリングに関して前記記録担体についてのティルトの制御を可能とするために定義されると共に、
− 前記回折素子は、前記主要な放射ビームから前記補助の放射ビームを発生させると共に、
− 前記回折素子は、前記対物系のユニットによって前記記録担体の層にフォーカスさせられた前記主要な放射ビームを発生させるための透明な且つ非構造化された中央及び前記補助の放射ビームを発生させるためのグレーティングを具備する、
方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
近接場のシステムにおけるティルトのミスアライメントを測定すると共に見積もるための、知られたシステムに類似の、最適化のルーチンの使用は、実際的なものであることはないであろう。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２５９５３０号明細書
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
当該発明の目的は、特に光学走査デバイス及び高いリード（read）及び／又はライト（write）の性能を備えた光学走査デバイスの正常な動作の間に検出されると共に補正されるための記録担体の間のティルトのミスアライメントを可能とするために、光学走査デバイス及び光学走査デバイス及び検出されると共に補正されるための記録担体の間のティルトのミスアライメントを可能にすることによってエバネッセント・カップリングを使用することで正確に及び効率的に記録担体を走査するための方法を提供するということである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明と一致して、提供されたものは、請求項１に定義されたような記録担体を走査するための光学走査デバイス、請求項１４に定義されたような光学記録装置、及び請求項１５に定義されたような記録担体を走査する方法である。当該発明の有利な進展は、従属の請求項に述べられる。
【国際調査報告】
2009537054.tif 000012
2009537054.tif 000013
2009537054.tif 000014