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KR20050074476A - 집약적 집중 방법과 시스템 - Google Patents

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KR20050074476A
KR20050074476A KR1020057005973A KR20057005973A KR20050074476A KR 20050074476 A KR20050074476 A KR 20050074476A KR 1020057005973 A KR1020057005973 A KR 1020057005973A KR 20057005973 A KR20057005973 A KR 20057005973A KR 20050074476 A KR20050074476 A KR 20050074476A
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KR
South Korea
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beams
concentrator
lens
focusing
excitation
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Application number
KR1020057005973A
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Inventor
오리 이탄
커트 슈만
씨에리 와서만
찰리스 언스트
오탈 알퍼트
야이르 살로몬
Original Assignee
멤파일 인크.
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Publication date
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Abstract

방법과 시스템이 삼차원 저장 매체 안의 데이터 단위의 배열로부터 데이터를 읽고/기록하는데 이용하기 위하여 제공된다. 여기(exiting) 조사(radiation)가 서로 다른 제1파장과 제2파장의 제1광선빔과 제2광선빔의 형태로 각각 제공된다. 광선의 집중(focusing)과 집속(collection)에 있어서의 색수차와 구면 수차를 보정하는 동안, 제1광선빔과 제2광선빔이 매체 내의 서로의 위치로부터 적당하게 거리를 두도록 보내지는 동시에 초점이 맞추어지며, 여기된 위치로부터 오는 제3파장의 여기된 광선은 여기된 광선 빔을 형성하여 검출 장치를 향하여 보내지도록 집속된다. 이러한 집중/집속은 초점의 깊이를 변화시키면서 매체 내의 계속적인 위치들에 순차적으로 반복된다.

Description

집약적 집중 방법과 시스템 {TIGHT FOCUSING METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 자동 집중(auto-focusing) 기술 분야에 있어서, 삼차원적 저장 매체 내의 정보를 읽고/기록하는 동안 전자기 방사광 빔을 집약적으로 집중하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
삼차원적 광학적 기억 장치들은 종래의 이차원적 장치(전형적으로 두 데이터 층을 갖는 구조들)들과 비교해서, 기록 가능한 데이터의 양을 현저하게 증가하는 것에 목적을 두고 발전하였다.
미합중국 특허 제5,268,862호는 전형적으로 광색성(photochromic) 재질 더욱 전형적으로는 스파이어벤조피렌(spirbenzopyran)으로 만들어지는 활성 매체가 전형적으로 중합체로 만들어는 삼차원적 매트릭스안에서 유지되고, 532nm 와 1064nm 파장의 두 광선 빔들에 의해 두 광자 흡수(two-photon absorption) 과정이 일어나면서 스파이로피렌(spiropyran)인 제1이성질체로부터 메로시아닌(merocyanin)인 안정한 분자의 제2이성질체로 변화하게 되는 선택된 지역들에서 발광이 일어나는 삼차원적 광학적 메모리를 개시하고 있다. 일시적으로 그리고 지역적으로 동시에 발광이 되지 않는 지역은 변화하지 않는다. 각각 1064nm 파장의 두 광선 빔들에 의해 선택된 지역의 나중의 발광은 오직 제2의 이성질체인 메로시아닌만이 형광을 내도록 야기한다. 이 형광은 저장된 이진수 데이터로서 광검출기들에 의해 탐지 가능하다. 상기 삼차원적 메모리는 열 또는 2.12 마이크론 파장의 적외선에 의해 지워질 수 있다. 다른 매체를 사용하면 액체상의 스틸렌 단량체로부터 패터닝되는 고체상의 폴리스틸렌 고분자의 경우와 같이 삼차원적 형태들의 상기 삼차원적 패터닝을 만들 수 있다. 삼차원적 디스플레이 또는 다른 이질적 패턴이 생성될 수 있다.
미합중국 특허 제6,071,671호는 높은 정보 밀도로 정보를 저장할 수 있는 활성 매체를 가진 형광 3차원적 광학적 메모리 장치를 제조하는 방법과 상기 방법을 통해 제작되는 광학적 메모리 장치를 개시하고 있다. 본 발명에 사용되는 활성 매체는 둘 이상의 이성질체로 존재할수 있는 재질로 되어 있다. 한 이성질체의 형태로부터 다른 이성질체 형태로의 변환은 상기 재질을 제1스펙트럼을 갖는 "쓰는" 전자기 방사광을 통해 발광시킴으로써 유도될 수 있다. 동시에 또 다른 이성질체는 제2스펙트럼을 갖는 "읽기" 전자기 방사광을 통해 발광시킴으로써 형광을 낼 수 있다. 제1스펙트럼을 가지는 방사광으로 발광시키면 실질적으로 동일한 이성질체를 포함하는 새롭게 형성되는 기본적 셀들이 매체 재질 안에서 생겨나게 되며 상기 이성질체들은 형광을 낼 수 있는 형태 또는 형광을 낼 수 없는 형태중의 어느 하나가 될 수 있다. 상기 정보는 활성 매체 내의 분배된 기본적인 셀들 안에 포함된 활성 매체의 이성질체들 중 하나의 양과 관련된 숫자 값으로 상기 매체 내에 저장된다.
본 출원의 양수인에게 양도된 국제 공개 번호 제WO 01/73779호의 특허는 활성 매체를 포함하는 대량의 정보를 저장하기 위한 삼차원 메모리 기구(apparatus)를 개시하고 있다. 상기 활성 매체는 실질적으로 제1임계에너지와 같은 에너지를 가지는 광선 빔의 방사선에 대하여 반응하여 제1이성질체로부터 제2이성질체로 변할 수 있다. 어떤 주어진 부피 부분에 제1의 이성질체와 제2의 이성질체 사이의 농도 비율이 데이터 단위(unit)를 나타낸다. 저장 기구 내의 상기 활성 매체는 다이어릴알켄(diarylalkene) 유도체, 트리엔(triene) 유도체, 폴리엔(polyene) 유도체 또는 그들의 혼합 유도체를 포함한다. 상기 활성 매체의 이성질체 상태로부터 데이터 도구를 읽는 것은 두 이성질체가 실질적으로 제2임계에너지의 에너지를 흡수하기 위한 서로 다른 흡수 계수를 가진다는 사실에 근거를 둔다. 읽는 것은 두 이성질체의 분산 패턴을 측정하는 것으로써 실행될 수 있다.
광학적 저장 장치는 저장 기구의 표면 위에 가능한 많은 정보를 압축하는 것을 허락하기 위해 레이저빔을 대충의 회절 한계의 집중점에 초점에 집중시키는 능력에 지배되는것이 관례였다. 미국 특허 번호 5,841,753은 다중-기록하는-계층의 기록 운반체와 그 운반체를 위한 주사 장치를 가지는 광학적 정보 저장 시스템을 발표했다. 주사장치는 임시기억장치(stack)의 계층들과 함께 주사점의 단일극치에 대한 원형 수차가 보상되는 방사선을 만들어 낸다. 임시기억장치의 극치는 이 시스템이 허용할수 있는 최대 원형 수차에 의해 결정된다. 임시기억장치의 계층에 있어 계층들의 수는 일반적으로 주사되지 않은 계층들 때문에 발생하는 에러 신호의 혼선에 따른 계층들 사이의 최소 거리에 의해 결정된다.
미합중국 특허 제6,064,529호는 광학적 데이터 저장 매체를 움직이기 위한 광학적 접근 장치에 비행 렌즈를 이용하는 원형 수차 보정 방법을 설명한다. 이 기술은 단일 입사 광선과 이 매체로 부터 상기 광선의 반사선을 검출하는데 이용된다. 비행 렌즈는 매체 바깥 표면 근처에 위치하고, 대물렌즈는 비행렌즈로부터 일정 간격 떨어져있다. 비행렌즈와 대물렌즈는 음성 원형 수차을 상쇄하는 양성 원형 수차의 형태를 만드는것에 의해 매체내 일어나는 음성 원형 수차의 변동 범위를 대부분 상쇄하기 위해 함께 운용한다.
미합중국 특허 제6,091,549호는 원형 수차 보정을 조절할수 있고 집중시킬 수 있는 방법과 장치를 발표했다. 이 기술에 따르면, 원형 수차 보상을 하는데 공극이 이용되고 데이터 저장 매체의 안쪽 초점에 모아진 광선을 쏘아 주어 두 렌즈를 분리했다. 공극의 두께는 제공된 원형 수차 보상의 양으로 결정된다. 렌즈쌍과 저장 매체 사이의 거리는 저장 매체 내 초점의 정도를 결정한다. 공극을 결정짖는 렌즈의 중간 표면은 가급적 평면이다. 렌즈의 바깥 표면은 정확한 집중과 양성 원형 수차을 주는 비구면 렌즈 이다. 렌즈들 사이의 공극은 굽어진 중간 표면 또한 만들어질 것이며, 오목한 중간 표면을 가지고 있는 경우 초점 렌즈에 최적이다. 현재 발명의 기구와 방법은 광학적 데이터를 읽거나 쓰는 기구에 요구되는 광학적 성분의 수를 줄인다.
미합중국 특허 제6,310,840호는 광학적 재생기에 이용하는 광학적 주사 기구를 발표했다. 주사 기구는 정보 운반체의 녹음대(track)에 광선을 주사점에 비추어 초점을 잡기 위한 광학적 렌즈 시스템을 갖고있다. 주사 기구는 정보 운반체에 광선을 쏘아 초점을 잡기위해 렌즈 시스템을 광학적 중심선과 평행하게 바꾸어주는 제 1의 작동기를 가지고 있다. 거대한 수적 장치를 제공하는 렌즈 시스템은 예컨데 고밀도 압축 디스켓 같은 높은 정보 밀도를 정보 운반체에 주사할수 있는 주사 기구를 위해 주 렌즈 또는 대물 렌즈와 보조렌즈 또는 고체 집중 렌즈를 가지고 있다. 보조 렌즈는 렌즈 시스템의 틀의 고정된 위치를 확보되며, 반면에 주 렌즈는 신축적으로 변형할수 있는 받침 도구에 의해 광학적 중심선과 평행한 방향의 틀에 매달려져 있다. 렌즈 시스템은 정보 운반체의 투과성 보호 계층에 원형 수차를 보상하기 위해 광학적 중심선과 평행한 방향인 보조 렌즈에 대비하여 주렌즈를 움직이는 제2의 작동기를 가지고 있다. 따라서 제1의 작동기의 필요한 힘은 상당히 제한된다.
본 발명의 이해와 본 발명의 실제적인 실시 방법을 알아 보기 위하여, 본 실시예에 국한되지 않는 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참고하여 이하에서 설명될 것이다:
도면 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 읽기/기록 시스템의 도식적 도해도이며;
도면 2A 내지 도면 2C는 도면1의 운용 시스템을 예증하는 도면이며;
도면 3A와 도면 3B는 세가지 실시예들을 예증하는 도면으로서, 각각 읽기/기록 시스템 내에서의 본 발명의 적합한 사용을 위한 서로 다른 실시예에 따른 집약적 집중/집속 장치를 예증하는 도면이며;
도면 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 읽기/기록 시스템의 도식적 도해도이다.
상기 발명은 서로 다른 파장의 여기 읽기용 광선들과 기록용 광선에 의하여 매체의 방사선 반응을 여기할 수 있고, 여기된 반응 광선이 상기 읽기용 광선과 기록용 광선의 파장과 다른 파장인 데이터 저장 매체 종류에서 생수차와 구면수차를 보정하면서 정보를 읽고 기록하는 과정을 용이하게 하기위한 당업계의 수요가 있어 왔다. 데이터 기록하는 과정은 매체 내 같은 장소(site)로부터 읽기 과정과 일반적으로 동시에 진행한다. 상기 종류의 매체에 있어서, 다른 파장들의 읽기와 기록하는 빔은 예컨데 동시에 초점에 모이게 되어 있고 세번째 다른 파장의 반응은 같은 장소로부터 모여지는 것이다.
이상에서 사용된 용어 "기록"은 데이터를 쓰고 지우는 과정의 하나를 나타냄을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 원하는 빔 공간 특성을 유지하는 동안 각기 다양한 정도의 삼차원 매체 내 같은 장소 위에 다른 파장들의 전자기 방사광(예를 들어 레이저빔)으로 두 야기시키는 빔을 초점에 집중시킬 수 있게 하며, 때문에 매체 내 데이터를 읽고 기록 할수있는 것이다. 본 발명의 주 개념은 특별한 도구(implementation)에 관심을 가지는 초점 깊이의 전체 영역 이상의 색 수차와 원형 수차를 보상하는 도구로 이루어져 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 대략의 회절 한계점에 레이저 빔을 작은 점으로 집중시킬수 있고 따라서 저장 장치의 표면 위에 가능한 많은 정보를 압축하여 입력하는 것을 허락하려는 목적으로, 모든 광학적 수차는 보정되는 것이다. 원형 수차의 특징적 광학 구성(setup)은 재질의 성질과 광선을 거슬러 재질로 통하는 통로의 길이에 의존된다. 동일한 집중/집속 장치를 통해 서로 다른 파장의 두 광선 빔을 동시에 집중시키는 것과 함께 처리하고 있을때, 색 수차에 대한 문제가 발생한다.
본 발명은 광학적 저장 장치들은 투과성 재질의 특이함과 인지한 정도 이내에 데이터를 자연스럽게 저장해 가고, 재질은 여기 방사선의 분명히 알고있는 파장에 대한 응답으로 여기될 수 있고, 특이한 데이터 저장 매체에 대한 적절한 특이도 규격에 따라 색 수차와 원형 수차를 보정하는 방법과 광학적 시스템을 제공하는 사실적 이점이 있다.
삼차원 저장 매체(예를 들어 단일칩으로된 반투명 재질)에 데이터를 읽거나 기록하는 동안, 배열된 렌즈들을 통해 통과한 후 다른 파장들의 입사 광선 빔들은 다른 종류의 두 재질(예를 들어 깨끗한 플라스틱으로 인한 깨끗한 공기)를 횡단하고 제2의 재질(저장 매체)내에 초점이 맞춰진다. 본 발명은 매체 내의 각자의 장소로 부터 바람직하게 떨어진 곳에 다른 파장의 두 여기 광선 빔을 초점에 집중시킬 수 있게 집중/집속의 장치를 알맞게 맞추어 주고 집중/집속의 색 수차와 원형 수차를 보정하는 동안 매체로 부터 나오는 여기된 광선을 검출하는것에 의해 색 수차와 원형 수차의 보정 문제를 해결해준다. 상기에서 설명한 바는 여기된 광선의 수집 뿐만 아니라 여기 광선 빔이 집중/집속 장치에 도착할때 여기 광선 빔의 발산/수렴을 조절하기 위해 집중/집속 장치를 특별하게 도안하는것에 의해 효력을 주고, 집중/집속 장치와 매체 사이에서 광선의 전달에도 효력을 준다. 여기된 광선에 관해서는 집중/집속 조립체(assembly)가 집중/집속 장치에 작용하는 이 광선의 부분을 받고, 검출기 조립체를 향해 전달하기 위한 여기된 광선 빔을 형성한다는 점에 관해서 주의되야 할것이다. 따라서, 상기 사용된 "여기되는 광선 빔" 또는 "여기되는 광선"은 여기되는 광선의 전달 위치에 따라 달라지는 즉, 집중/집속 장치와 매체 사이, 그리고 집중/집속 장치와 검출기 조립체 사이 각각이 여기되는 방사선들 중 하나와 여기되는 광선 빔 형태들 중 하나를 의미한다.
따라서, 본 발명의 하나의 넓은 관점에 따라, 본 발명은 (a) 서로 상이한 제1파장과 제2파장의 제1광선과 제2광선 각각을 빔의 형태로 여기(exiting) 조사하는 단계; (b) 광선의 집중과 집속의 색 수차와 원형 수차를 보정하면서, 상기 제1광선과 제2광선을 보내면서 동시에 상기 광선들이 저장 매체(medium) 내의 서로의 위치로부터 바람직하게 거리를 두도록 초점을 맞추는 단계, 그리고 상기 매체의 여기된 위치로부터 나오는 제3파장의 여기된 광선을 집속하여 제3의 여기된 광선 빔을 형성하고 이를 검출 장치로 보내는 단계; (c) 초점의 깊이를 바꾸어가면서 상기 매체 내의 계속되는 위치에서 (ii)단계들을 순차적으로 반복하는 단계를 포함하는 삼차원 저장 매체 내의 데이터 단위의 배열로부터 데이터를 읽고/기록하는 사용 방법을 제공한다.
집중과 집속은 여기 광선 빔과 여기되는 광선을 같은 집중/집속 장치를 통해 통과시키는 것도 포함한다. 집중/집속 장치의 기하학적 배열과 매체와 광원과 관련하여 그것의 조화와 검출기 조립체들은 매체내 각자의 장소들로 부터 상기 바람직하게 떨어진 곳에 여기 광선 빔을 각각 집중시키고 매체내 여기되는 장소로 부터 나오는 모아진 여기되는 광선빔을 검출하는것이 가능하도록 최적화 되어진다.
집중/집속 장치은 여기 것의 광학적 통로에 조화된 두 렌즈 조립체과 여기되는 광선 빔과 집중/집속 장치의 광학적 중심선을 따라 공간적으로 떨어진 관계로 배열되는 것을 포함한다. 이런 두 렌즈 조립체들의 하나는 여기 광선을 집중시키고 여기되는 광선을 집속하는것을 위해 요구된 대부분의 광선이 굴절하는 광선을 만들기위해 도안되고, 또 다른 렌즈 조립체는 여기 광선이 집중되어지고 있는 매체의 두께의 변화로 도입된 원형 수차를 변경하여 보상하기 위해 도안된다. 집중/집속 장치의 렌즈들은, 그들의 표면중 적어도 하나는 비구면으로써, 다른 기하학적 표면을 가지고 있다.
더 바람직하게는, 원형 수차를 변경하는것을 위해 보상하기 위해 도안된 두 렌즈 조립체들 중 하나는 매체에 더 가까이 위치된다. 이 렌즈는 비행 렌즈가 될것이다.
대부분의 광선 굴절을 수행하도록 도안된 두 렌즈 조립체중 하나는 다른 재질들과 기하학적 배열들의 두 렌즈 위치를 정하기위한 배열이 될 것이다. 이경우, 렌즈 부분들은 광학적 중심선을 따라 공간적으로 떨어진 관계에서 그들 사이의 틈이나 각자 붙어지거나 둘중 하나로 배열된 렌즈 요소들은 구분되어 질것이다.
대신에 대부분의 광선 굴절을 수행하도록 도안된 렌즈 조립체는 매체에 더 가까이 위치될 것이다. 이경우, 두 렌즈 조립체들중 다른 하나는 다중렌즈 조립체가 될것이며, 예로써 삼중으로 공간적으로 떨어진 다른 렌즈들을 포함하는단계.
초점 정도의 변경은 집중/집속 장치의 렌즈들중 적어도 하나와 광학적 중심선을 따라 배열된 적어도 하나의 다른 렌즈에 대하여 교체되면서 바람직하게 실행되며, 더 바람직하게는 대부분의 굴절하는 광선을 만들게 도안된 렌즈 조리품의 한 렌즈와 교체되는 것이다. 전체 집중/집속 장치가 일반적이지만, 광원과 검출기 조립체도 마찬가지로 각자에 관하여 및 매체에 관하여 움직일수 있는 것이 가능하다.
집중/집속 장치의 색 수차 보정은 이행되지만, 여기 빔들의 사전 형성(pre-shaping)과 모여진 여기되는 광선의 사후 형성(post-shaping)에 의해 집중/집속를 향하여 여기 빔의 전달과 집중/집속 장치로 부터 여기되는 빔의 전달 동안 이행될 것이며, 동시에 원형 수차 보정은 집중/집속에 의해 실행된다. 사전 형성은 집중/집속 장치에서 사전 형성의 몇가지 예에 도달하는 것이 가능할때 빔 발산 또는 수렴의 요구되어진 정도가 제공되어 존재한다: 여기 빔의 반영구적인 결합을 제공하기 때문에, 사전 형성은 여기 빔의 근소한 발산 또는 수렴의 제공에 있을것이다. 여기 광선 빔의 영구적인 결합을 제공하는것처럼, 사전 형성은 많은 정도로 발산 또는 수렴의 각각 여기 빔을 제공에 존재할 것이다. 사전 형성은 제 1 그리고 제 2의 여기 광선 빔 중 하나를 조준하는것과 근소한 발산/수렴의 다른 여기 빔을 제공하는것으로 존재할 것이며 동시에 상기 다른 빔의 반영구적인 결합의 제공처럼 집중/집속 장치에 도달하는 것이다. 사전 형성은 상기 제 1 그리고 제 2의 여기 광선 빔 각각의 조준을 포함할 것이다. 여기되는 광선 빔의 사후 형성은 빔이 검출기 조립체에 도달할때 여기되는 빔의 요구된 발산 또는 수렴을 제공하는 단계로 구성된다.
제1과 제2의 여기 빔들은 각각 읽기와 기록하는 광선 빔이 되거나, 둘다 일기 또는 기록하는 광선 빔이 될것이다.
본 발명의 또다른 넓은 관점에서 보면, 본 발명은 (a) 서로 상이한 제1파장과 제2파장의 제1광선과 제2광선 각각을 빔의 형태로 여기(exciting) 조사하도록 조작 가능하고, 이를 통해 상기 매체 내의 서로의 위치로부터 바람직하게 떨어진 곳에서 여기(exciting)를 발생시켜 제3의 여기된 광선을 생산하는 것을 가능하게 하는 광원 조립체;(b) 여기된 광선을 수신하고 그들이 표지하는 데이터를 생성하기 위한 검출 장치;(c) 집중(focusing)의 색수차와 구면수차를 보정하면서, 집중/집속 장치의 기하학적 구조와 상기 구조가 상기 매체, 광원 그리고 검출 장치와 상기 여기(exciting) 광선 빔들을 보내고 상기 여기 광선 빔들을 상기 위치들로 초점을 맞추고, 여기된 광선들을 집속하여 검출 장치를 향하여 전달되는 여기된 광선 빔들을 형성할 수 있도록 최적으로 조정된, 상기 여기 광선과 여기된 광선 전달의 광학적 경로에 설치된 집중/집속 조립체; (d) 시스템과 매체사이에 상대적인 변위가 일어나는 동안, 여기(exiting) 조사가 매체 내의 계속적 위치들에 적용되면서, 집중/집속 장치의 렌즈들 중 적어도 하나를 집중/집속 장치의 광학적 축을 따라 움직여 초점의 깊이를 바꾸는데 영향을 주는 적어도 집중/집속 장치에 연결된 이동 수단들을 포함하는 삼차원 저장 매체 내의 데이터 단위의 배열로부터 데이터를 일고/기록하는데 사용하는 광학적 시스템을 제공한다.
도면1을 살펴보면, 데이터 저장 디스크(disk) 16에서 정보를 읽거나 기록하도록 디자인된 본 발명의 광학 시스템 10이 그려지고 있다. 상기에서 지적한 바와 같이, "기록"이라는 용어는 데이터의 쓰고 지우는 단계의 어느 하나를 의미한다.
시스템 10은 광원 조립체 12와 같은 주 구조적 부분, 검출기 조립체 18, 그리고 조여주는 집중/집속 장치 14를 포함한다. 본 발명은 각각 제 1 그리고 제 2의 다른 파장의 두 여기 각각의 광선빔들이 매체 내의 서로 다른 위치로부터 바람직한 간격을 둔 상태(즉, 제로 거리, 즉 같은 위치)에서 동시에 여기(excitation)하는 것과 여기된 장소로부터 나오는 세번째 파장의 여기된 광선 빔의 검출을 이용한다. 마지막에는, 광원 조립체 12는 본 발명이 각각의 다른 광원 12A와 12B를 이용하여 만들어지는 제1 그리고 제2의 여기 빔들 B1과 B2를 생성한다. 이 두 광선들은 각각의 읽기와 기록하기 과정에 있어서 소위 "두-광자 여기"를 고려할 때, 둘다 "읽기" 광선이거나 "기록하기" 광선일 수 있으며 데이터 기록 과정이 읽기 과정과 동반된다는 것을 고려할 때 각각 "읽기, "기록하기" 광선일 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한 자세하게 설명되지는 않겠지만, 광원 조립체는 기존에 기록된 데이터를 지우기 위한 광선을 생성하는 부가적인 광원을 포함할 수도 있다는 것을 주의하여야 한다. 이 경우, 데이터를 지우는 과정은 데이터 를 읽는 과정에 수반될 수 있고, 따라서 두개의 동시 수반되는 여기 광선들은 "지우기"와 "읽기" 점들을 만들 것이다. 검출기 조립체 18은 파장 선택 필터와 적합한 렌즈(초첨잡는 렌즈를 포함하는)가 갖추어진 광검출기를 포함한다.
디스크 16의 구조는 ROM(Read Only Memory), WORM(Write Once Read Many), 그리고 기록할 수 있는(다시 쓸 수 있는) 저장 장치 형태 중의 어느 하나이며, 본 발명의 부분을 구성하지는 않는다. 더욱 자세히는, 본 발명은 단일 칩에 만들어진 반투명 기판의 형태로 데이터 저장 매체에 이용된다. 저장 물질이 단일 칩에 만들어지게 되면 디스크의 광학적 매개 변수들이 균일하게 되어, 디스크를 통한 반사 계수와 흡수 계수들이 동질의 색인을 만들게 된다. 이것은 알려진 범위의 움직임과 전체적인 행동의 수차 보정기를 가진 초점을 모으는(focusing) 장치를 디자인하는 것을 가능하게 한다. 이 디스크는 예를 들어, 국제공개공보 WO 01/73779와 WO 0307689에서 설명된 것처럼 디자인될 수 있으며, 상기 국제공개공보의 특허들은 본 출원의 양수인에게 양수되었다. 이 기술에 따르면, 기판 매체(활성 매체, 예를 들어, 다이어릴알켄 유도체, 트리엔 유도체, 폴린 유도체 또는 그들의 혼합물)는 대체로 제 1의 임계 에너지와 실질적으로 같은 에너지를 가지는 광원에 반응하여 제 1의 이성질체 형태로부터 제 2의 이성질체 형태로 변할 수 있는 형태의 매체이다. 어떤 주어진 부피 부분에서 제 1의 이성질체와 제 2의 이성질체 사이의 농도 비율은 데이터 단위(unit)를 나타낸다. 활성 매체는 아마도 중합체인 지지 매트릭스에 합체되며, 활성 매체는 화학적으로 지지 매트릭스에 연결된다. 지지 매트릭스는 선택적으로 왁스(wax) 또는 마이셀(micelle)이 될 수 있고, 활성 매체는 그 안에 균등하게 분배된다. 정보는 연속적인 데이터 단위로 저장된다. 데이터 읽기는 활성 매체의 다른 부분의 활성 매체의 이성질 상태로부터의 데이터 단위를 읽는 것에 기초한다. 여기서, 두개의 이성질 형태는 제 2의 임계 에너지를 흡수하는 실질적으로 서로 다른 흡수 상수를 가진다. 읽기는 또한 두 이성질 형태의 분포 패턴을 측정함으로써 실행될 수 있다. 디스크 16은 예를 들어, UV 방사선으로부터 보호하기 위하여, 특정하게 코팅이 되어 제공될 수 있다. 디스크 16은 예를 들어 카트리지 (cartridge) 내에서 보호될 수도 있다.
단일 칩으로 된 활성 매체 16에 있어, 데이터 계층은 분명한 정도로 세겨진(분명해진 오차내에) 하나의 데이터 세트로 간주된다. 아주 엄격한 정도 오차의 계층들은 고정된 오차 정도를 가지는 것 처럼 간주될 수 있다. 여유있는 정도의 오차들의 계층들은 변경 가능한 정도를 가진 계층들 처럼 불려질 것이다. 데이터는 자리잡은 양적 렌즈 이내의 기판의 상태를 변화시키는 것에 의해 명확해진 계층에 기록되고, 읽기/쓰기/지우기의 광학적 빔의 초점에 의해 정해진다. 본 발명은 고정되는 정도의 큰 수의 계층과, 변경 가능한 정도의 큰 수의 계층에 다른 파장의 광선 빔을 역학적 초점을 잡기위해 제공된다.
따라서, 광원(예를 들어, 레이저 다이오드)12A는 디스크에 데이터 도구를 생성하기에 적당한 파장 범위(예를 들어, 가시광선 또는 UV 스펙트럼, 예를 들어 660나노미터)의 광선B1의 "읽기"(예를 들어, 쓰기) 빔을 만들기에 실시 가능한 것으로, 예를 들어 효과적인 지역은 매체에서 제 1의 이성질체에서 제 2의 이성질체로 바뀐다. 광원12B는 매체의 방사선 반응이 입사 방사선B2에 영향을 미치기 위해 적당한 파장 범위(예를 들어 IR스펙트럼 안에서 780나노미터)의 광선B2의 "읽기" 빔을 만들도록 실시 가능하다. 상기 지적한것으로써, 동시에 초점을 모으기 위해 여기 빔 B1과 B2는 둘다 읽기 또는 둘다 기록하는 빔이 될 것이다.
광원의 운용과 검출기 조립체들은 읽기와 쓰기용 광학적 빔들을 평행한 방사와 이러한 광선 신호들 사이에 어떤 상호 반사 없이 디스크로 부터 광학적 반응의 검출을 실행할 수 있다. 상기 지적한 바와 같이, 광원 조립체는 "지우기" 광선 점을 만들어내기 위한 광원 또한 포함할 것이다. 각각의 광원들은 레이저 다이오드를 하나 이상 포함할 것이고 다른 파장 범위의 광선 빔을 만들 것이다. 디스크로 부터 라만(Raman) 분산을 여기하고 측정하여 아마도 효력이 생기는 디스크에 저장된 정보를 읽는것 또한 주의 되야 할 것이다.
시스템10은 제 1 여기 빔과 제 2 여기 빔을 집중/집속 장치로 동시에 향하기위해 광선을 향하게 하는 배열을 포함하고 집중/집속 장치에 의해 모아진 여기되는 광선(예를 들어 500-550나노미터)을 발산하는것으로 부터 형성된 광선 빔B3를 검출기로 향하게하는 광선을 향하게하는 배열 또한 포함한다. 이 광선을 향하게 하는 조립체는 빔 분열기 20A와 20B를 포함하며 바람직하게는 파장 선택적이다. 빔 분열기 20A는 제1의 여기 빔 B1의 파장 범위로 투과하고 제2 여기시키고 여기되는 빔 B2와 B3를 반사하며, 그리고 빔 분열기 20B는 제 2 여기 빔 B2를 투과하고 여기되는 빔 B3를 반사하며, 따라서 방사하는(여기) 방사선과 디스크로 부터 돌아온 방사선(여기된) 사이를 공간적으로 분리시키는 것이다.
다른 파장의 광선 빔을 광선 집중과 집속의 색 수차를 보정하는 목적은, 시스템10이 여기되는 방사선의 전파 방향과 관련하여 집중/집속 장치의 위쪽에 위치한 여기 빔을 형성하는 방법들(이런 방법들을 "사전 형성"이라 불린다)과, 집중/집속 장치와 검출기 조립체사이에 위치한 여기되는 빔을 형성하는 방법(이런 방법들을 "사후 형성"이라 불린다)들 또한 포함한다. "사전 형성" 방법의 주 기능은, 발산 또는 수렴 빔의 예정된 정도로 집중/집속 장치에 여기 빔 도착을 제공하는 방법으로 구성되며, 다른 파장의 두 빔들을 동시에 초점에 집중시킬수 있게 하기위해서 처럼, 같은 집중/집속 장치와 함께, 매체내에 각자의 점(장소)들로 부터 바람직하게 떨어진 곳 위로, 같은 장소에 예제 될것이다. "사후 형성" 방법의 주 기능은 광선을 검출하는 표면에 여기 광선을 초점에 집중시키는 것을 할수있기 때문에 검출기 조립체에 여기 광선이 도달될때 여기 빔의 발산 또는 수렴의 요구된 정도를 제공하는 방법으로 구성됐다. 사전 형성과 사후 형성 방법들은 렌즈 조립체으로 구성되어지며, 렌즈 조립체는 집중/집속 장치14를 향해 전달되는 광선 빔 B1과 B2의 광학적 통로에 조절된 두 렌즈22A와 22B가 본 발명의 실시예에 있다. 렌즈22B는 모아진 여기되는 빔의 광학적 통로에 또한 설치되고 이러한 사후 형성 도구로써 이용된다. 시스템 구성과 빔 전달의 가능한 실시예는 이후 더 명확하게 설명된다.
집약적 집중/집속 장치14는 원형 수차의 보정과 여기되는 점들 사이 요구된 거리에 디스크속으로 다른 파장들의 빔들을 집중 초점을 집중시키기 위해 구성되어졌고 작동되어지며, 그리고 여기되는 장소로 부터 제 3의 다른 파장 범위의 여기되는 광선의 효과적인 집속을 위해 구성되고 작동된다. 본 발명자들은 다음사항을 찾아내 왔다. 분명한 파장에 대한 분명한 재질의 미리 정해진 두께 이상으로 보정 하는 원형 수차는 두 분리된 광학적 조립체 - 제 1 주 렌즈 조립체14A(도면1의 본 발명 실시예는 분명한 기하학적 배열과 재질의 단일 렌즈 부분으로 구성된다)는 광선의 초점에 모으는것을 위해 요구되는 대부분 광선의 휘어짐을 선호하며, 그리고 제 2 보조 렌즈 조립체(보정기)14B는 두께의 변화로 집중되어지고 있는 광선의 소개된 변하는 원형 수차를 대부분 보상한다. 일반적으로, 수차 형태들은 디스크 재질이내 변경하는 정도를 통해 광선을 횡단시킴 으로써 보정되어 질수 있고 예로써 원형 수차와 코마(comas)들이 있다.
렌즈 조립체들 14A와 14B는 상기 렌즈 조립체들로 인해 정해진 광학적 중심선OA를 따라 공간적으로 떨어진 관계로 주 렌즈 14A의 뒷부분으로 조절되어지는 보정기 렌즈14B와 같이 배열되며, 즉 매체16에 더 가까이 배열된다. 다른 파장들의 두 빔들에 의해 매체내에서 다양한 정도를 조사하는 동안, 렌즈 14A와 14B는 원형 수차를 보정하기 위해 적절히 도안된다. 렌즈의 표면들중 적어도 하나는 렌즈의 표면이 상호 보안적인 형태가 필요없이, 전형적으로 원형이다. 14A와 14B 이들 렌즈의 적어도 하나는 광학적 중심선을 따라 움직일수 있다. 바람직하게, 보정기 렌즈 14B는 디스크로 부터 확실하게 일정한 거리가 유지되고, 주 렌즈 14A는 움직일수 있다. 도면1의 본 발명의 실시예에 있어서, 시스템의 모든 다른 요소들(광원, 검출기, 보정기)이 고정되게 설치되는 동안, 시스템은 광학적 중심선을 따라 움직이기 위해 주 렌즈 조립체14A와 관련된 구동 도구26을 포함한다. 디스크로 부터 고정된 거리에 있는 보정기 렌즈14B의 안정은 기계적 작동기를 이용하거나(도면엔 없음) 렌즈14B의 받침대를 적절하게 배열하거나 둘중 하나를 이용하여 공기 흐름의 원인이 되는 디스크 회전으로 부터 렌즈의 안정화가 이루어 질수 있으며, 소위 "비행 렌즈"라 불린다(Satoshi Shimokawa, etal.,Optical Flying Head System that Featuring Dual-Stage Tracking for Use in High-Deensity Magneto-Optical Recording), Jpn.J. Applied Phys., Vol.42,2003,pp.873-874).
이러한, 시스템10의 이행에 관한 바람직한 실시예에서, 단지 렌즈14A만 움직일수 있게 설치되며, 한편 다른 요소들-보정기14B, 광원과 검출기-는 변동하지 않도록 고정된다. 이것은 기계적 그리고 피드백 경로가 고려되는 한은 간단성과 도안의 적용성을 제공한다. 그러나 일반적으로 다른 렌즈들의 적어도 하나는 마찬가지로 움직여질수 있을것이며, 즉 자유도가 고려되는한 시스템의 하나 또는 그이상의 광학적 요소들은 움직여 질수 있다. 바람직하게, 보정기14B는 기계적 작동이나 비행 렌즈 경로나 둘중 하나로 디스크로 부터 고정된 거리에 변동하지 않도록 고정되며, 단지 주 렌즈의 이동에 사용된다.
시스템 구성과 빔의 전달 구조의 가능한 실시예는 다음과 같다:
(1) 두 여기 빔 B1과 B2는 조준 되기위해 둘다 사전 형성된다(무한 혼합). 이 경우에, 조준하는 렌즈22A와 22B 광원12A에 의해 만들어진 광선의 광학적 통로에 렌즈22A, 광원12B에 의해 만들어진 광선의 광학적 통로에 렌즈22B가 제공된다. 상기 렌즈 22B는 모아진 여기되는 빔의 사후 형성을 위해 이용한다. 이 경우에 있어서, 원형 수차와 색 수차를 위한 초점에 모으는것과 보정하는것은 렌즈14A와 14B를 이용하여 바람직하게 "접합렌즈" 렌즈 조립체인 주 렌즈14에서 모두 이루어지며, 또한 추가된 이하의 도면 참고자료에 설명된다. 3A 내지 3B. 이 경우에 집중/집속 장치의 렌즈 매개 변수는 표 3A와 3B에 예증된다.
(2) 두 여기 빔 B1과 B2는 조준되지 않은것 처럼 빔들은 둘다 집중/집속 장치에 도달하는 사전 형성된다(근소한 발산/수렴과 함께- 그래서 "반영구"라 불림, 또는 많은 정도의 발산/수렴과 함께- 그래서 "무한" 혼합이라 불림). 일반적으로, 여기 빔이 집중/집속 장치에 도달할때 여기 빔의 발산/수렴의 미리 정해진 정도는 각각의 광원과 집중/집속 장치 사이의 거리를 적절하게 조절하여 이행될수 있다. 이 경우에 있어, 사전 형성은 분명하지 않은 광학적 렌즈와 함께 이행된다. 바람직하게, 그러나, 렌즈 조립체(렌즈 22A와 22B)은 이런 목적을 위해 이용된다. 렌즈 22A와 22B는 집중/집속 장치에 도달하는 동안 빔 전달 발산/수렴의 요구된 정도를 제공하기 위해 광원 12A와 12B와 관련하여 적절히 도안되고 방향이 맞춰지며, 동시에 집중/집속 장치에 도달한다. 이 빔들의 조준하지 않는 요구된 정도를 제공하기 위해 이 빔들을 더하여 적용하는 조준된 B1과 B2의 광학적 통로들에 조준하는 렌즈 22A와 22B와 추가적 렌즈들의 사용으로 이루어 지는 것과 같다. 이는 명확히 설명되지 않았지만, 주의되야 할 것이다. 색 수차가 보정되지 않는 것들을 분명한 광학적 통로를 통해 다른 파장들의 집약적 집중/집속 장치를 이행할 목적으로, 들어오는 빔들은 다른 분산 또는 수렴에 근접해야만 하고, 그리고 집중/집속 렌즈는 초점에 모으는것과 원형 수차 보정 렌즈로 부터 신생하는 빔의 빔 발산/수렴 또는 초점 각을 위해 조절시켜야만 한다. 두 발산/수렴 빔들(두 무한 혼합)의 경우 렌즈 매개변수의 한 실시예는 다음과같은 표 1이 주어진다(레이저원으로부터 디스크까지의 렌즈 표면을 측정).
표면 구분 곡률 두께 유리 반경 원추
제1표면, 주 렌즈 1.5251E-02 1.9116E+00 PBH71 3.2146E+00 3.7301E+02
제2표면, 주 렌즈 -1.7270E-01 3.3962E+00 -4.8148E+00
제1표면, 보조 렌즈 -7.1443E+303 1.460E+00 PBH71 2.3583E+00 -1.7341E+07
제2표면, 보조렌즈 3.8962E+304 1.8738E+00 -5.5793E+38
비구면, 더 높은 차수 계수:
표면 기술 제2차수 제4차수 제6차수 제8차수
제1표면, 주 렌즈 5.9857E-02 -2.4349E-03 7.3797E-07 -3.8949E-05
제2표면, 주 렌즈 1.7276E-02 -3.2527E-04 -3.4591E-04 -3.2331E-07
제1표면, 보조 렌즈 4.2350E-02 1.0412E-02 -1.4509E-03 1.0142E-04
제2표면, 보조 렌즈 2.6084E-03 1.9457E-02 -5.3978E-03 1.1652E-04
표면 기술 제10차수 제12차수 제14차수 제16차수
제1표면, 주 렌즈 -5.0609E-07 4.0824E-07 -6.9934E-09 -1.3555E-09
제2표면, 주 렌즈 2.0342E-06 2.8277E-09 -1.4945E-08 4.8270E-10
제1표면, 보조 렌즈 2.9057E-05 -7.3741E-07 -6.2739E-07 4.6747E-08
제2표면, 보조 렌즈 5.0881E-04 -7.0040E-05 -1.2459E-05 2.1608E-06
(3) 두 여기 빔 B1과 B2는 하나는 주사된 그리고 다른하나는 근소한 발산/수렴(반영구 혼합)으로써 집중/집속 장치에 도달하기위해 사전 형성된다. 이는 빔들중 하나를 위한 한 주사기, 예를 들어 빔B2의 광학적 통로인 렌즈22B, 그리고 집중/집속 장치와 관련하여 다른 광원의 적절한 대응 조절에 사용하는 것에 의해 이행될수 있다. 반면에, 주사기는 빔들중 하나만 사용되며, 한편 또다른 빔은, 예를 들어B1, 상기 빔이 집중/집속 장치에 도착할때, 추가적 렌즈 22A는 빔B1의 요구된 발산/수렴을 제공하기 위해 광원12A와 관련하여 적절하게 도안되고 조절되어 제공된다. 집중/집속 장치의 렌즈 매개변수는 표2에 예증됐다. 이 표는 제 1 광학적 통로에서 주사하는 렌즈, 그리고 제 2 통로에 있는 "대부분 주사하는" 렌즈의 설명을 담고있으며, 뿐만아니라 광원(다이오드)으로 부터 신생하는 광선 빔의 통로에 원통모양의 렌즈 24A와 24B(추가적 빔을 형성하는 방법을 구성하는)의 설명도 담고있다. 이 렌즈들 24A와 24B는 광원 12A와 12B의 비점수차 효과를 보정하기위해, 그리고 빔 B1과 B2 적용, 각각이, 빔들의 대체로 원형의 통과하는 부분을 제공하기위해 도안되어져 있다. 또 다른 선택은 주사기 22A와 22B, 그리고 빔들의 발산/수렴의 요구된 정도를 제공하기 위해 빔 B1과 B2 둘중 하나의 광학적 통로에서 조절된 추가적 렌즈(설명되지 않음)가 사용될 것이다. 주사되고 근소하게 발산/수렴으로 여기 빔들의 경우, 광학적 시스템은 집중/집속를 위해 예비/사후 형성 렌즈를 최대한으로 활용 되며, 그리고 그 결과는 서술된 제 2의 "주사" 렌즈다.
구분 곡률 두께 유리 반경 원추
다이오드 모델 0.0000E+00 2.7700E-03 0.0000E+00
제1LD 비점수차 보정 렌즈, 제1표면 0.0000E+00 5.0000E-01 BK7 3.2473E-03 0.0000E+00
제1LD 비점수차 보정 렌즈, 제2표면 0.0000E+00 1.1099E-01 0.0000E+00
제1LD "주사화" 렌즈, 제1표면 1.1478E-01 4.0000E+00 BK7 4.1558E+00 -3.2260E+00
제1LD "주사화" 렌즈, 제2표면 -5.6104E-02 4.3303E+00 -4.9254E+00
주 렌즈 제1표면 7.7291E-02 1.8161E+00 PBH71 3.9066E+00 -2.6716E+00
주 렌즈 제2표면 -3.9435E-01 3.9384E+00 -1.3925E+00
보조 렌즈 제1표면 -1.1396E-01 1.7942E+00 C0550 3.0176E+00 -9.2640E+00
보조 렌즈 제2표면 3.4459E-01 2.1210E+00 -9.2528E-01
제2LD 비점수차 보정 렌즈, 제1표면 0.0000E+00 5.0000E-01 BK7 2.6651E-03 0.0000E+00
제2LD 비점수차 보정 렌즈, 제2표면 0.0000E+00 9.1761E-02 0.0000E+00
제2LD "주사화" 렌즈, 제1표면 1.1478E-01 4.0000E+00 BK7 3.1635E+00 -2.2673E+04
제2LD "주사화" 렌즈, 제2표면 -5.6104E-02 3.7080E+00 -5.7874E-01
상기에서 나타내듯이, 본 발명의 시스템은 매체내 각자의 장소로 부터 바람직하게 떨어진 곳에 두 여기 파장이 다른 빔들을 동시에 초점에 집중시키고, 검출되기 위해 여기되는 광선 빔 형태로 신호를 보내진 장소로 부터 나오는 제 3의 다른 파장의 여기되는 빔을 모으기 위해 운영된다. 장소들 사이의 요구 거리는 디스크내 데이터 도구를 추적하기 그리고 디스크를 포맷하는것을 위한 시스템의 운영적 모드(mode)에 의해 지시된다.
예컨데, 기록용 레이저는 원뿔형의 스캔화를 사용하여 조사하는것(tracling)을 확실하게 하도록 레이저가 이전의 계층 주변에 흔들리는 동안 고정된 초점의 거리는 유지되는 것이다. 상기 조사용 방법은 하기의 특허 공개 US 20030174594와 WO 03/077240에 발표됐으며, 둘다 본 출원의 양수인에게 양도됐다. 이들의 기술들은 다른 계층들에 배열된 다중 트랙(track)들의 형성된 광학적 저장 매체내에 읽기/기록 하는동안 조사하는것의 에러(error)들을 보정하는데 목적을 둔다. 명목상으로 트렉에 초점 집중되어진 광점은 광학적 저장 매체로 향하게 된다. 그 점은 축과 방사선의 방향으로 계속해서 이동된다. 광선과 축의 방향에 트렉으로 부터 각각의 변위에 따라 변하는 진폭을 가지는 신호가 수집되며, 그리고 방사선과 축의 방향에 트랙으로부터 각각의 변위 방향을 정하는데 이용되며, 그리고 그에 맞게 읽기용 점의 위치는 조절한다. 상기 조사 방법과 같이 혼합에 이용된 포맷하는 방법은 본 출원의 양수자에게 양도되어 함께 출원중인 미국 특허 출원에 발표된다. 이 기술에 따르면, 삼차원 반투명의 광학적 매체에 흔적의 기명을 위한 포맷기는 매체로 부터 정보의 기록과 검색을 할수있게 해준다. 포맷기는 매체들을 고정하기 위해 묶어주는 방법, 매체속 각각의 깊이에 매체이내 적어도 하나의 회절이 제한된 점에 초점을 모으기위해 조절된 광학적 도구, 그리고 매체와 관련하여 적어도 하나의 점에 이동을 위한 적어도 하나의 작동기를 포함한다. 데이터 계층은 인접한 계층의 조사가 요구되는 디스크위에 새겨지며, 이리하여, 기록은 제 1 계층을 읽는 제 1 빔점(beam-spot)을 가져서 이루어지며, 전형적으로 두 광자의 진행과 제 2 계층내 데이터를 기록하는 제 2 빔점에 의해 이루어진다. 이런 설치로 인해 발생하는 필요조건으로는 빔점들 사이의 수직 거리는 계층들 사이의 정확하게 요구되는 거리가 될것이다. 또 다른 실시예(상위에서 지적한 본 발명의 양수자에게 양도된 함께 계류중인 미국 특허 출원에 또한 발표됨)에서는 매체내 포맷된 트랙들과 관련하여 읽는 점의 위치를 나타내기 위한 자동제어장치를 이용한다. 상기 구성에 있어, 방향과 읽는 점과 기록하는 점들 사이의 거리는 정확하게 알고있는 디스크 포맷에 맞게 맞추어져야 할 필요가 있다. 가장 간다한 접근은 취소된 이 간격을 가지는것 일것이다.
도면 2A 내지 2C는 시스템10의 운영을 예증한다. 데이터 읽기/기록용 진행에 있어 세가지 다른 단계를 나타내는, 같은 매체내 다른 장소(다른 정도에)의 읽기/기록을 각각 보여준다. 상기에서 도식적으로 본 발명에 나타난 빔 전달이 이해될 것이며, 그리고 집중/집속 장치에 여기 빔들의 도달로 각자로 부터 달라지는 상기 경우들중 어느 하나와 관련 할 것이며-주 렌즈14A의 면, 즉 (1) 집중/집속 장치에 도달하는 두 여기 빔들 각각이 주사되고 근소하게 주사 되지 않으며(영구와 반영구 혼합); (2) 집중/집속 장치에 도달하는 여기 빔들 둘다 근소하게 주사되지 않으며(반영구 혼합); (3) 집중/집속 장치에 도달하는 여기 빔들 둘다 주사되며(영구 혼합); 그리고 (4) 집중/집속 장치에 도달하는 여기 빔들 둘다 더 큰 정도로 주사되지 않는다(유한 혼합).
도면 2A 내지 2C의 분명한 실시예에서, 상기의 경우(1) 내지 (3)은 경우(4) 보다 더 많이 적절하며, 주 렌즈14A는 보정기14B와 예비/사후 형성 도구들15에 관련하여 이동을 위해 설치되고(상기에서 설명된것 으로써, 아마도 렌즈 조립체으로 구성되고 구성되지 않는), 한편 보정기14와 예비/사후 형성 도구들15는 디스크16으로 부터 확실히 고정된 간격에 유지되는 보정기와 함께 움직이지 않게 설치된다. 전체 집중/집속 장치의 초점 면P는 보정기14B로 부터 멀어지는 주 렌즈14A 로써 디스크16 안쪽에서 바깥쪽으로 이동한다. 주의 되야 할것으로, 경우(4)(여기 빔들의 각자의 영구 혼합)에 대해 분명하게 설명되진 않았지만, 양 렌즈 조립체들 14A와 14B는 광원과 검출기 조립체들에 따라서 매체에 따라서 광학적 중심축을 따라 바람직하게 이동된다. 경우(3)을 위한 것으로써, 주 렌즈 조립체는 바람직하게 소위 "이중렌즈"가 된다.
본 발명의 집중/집속 장치에 기초된 이중렌즈는 도면 3A 내지 3B에 예증된다. 본 명세서에서, 집중/집속 장치은 주 렌즈 조립체114A와 보정기 렌즈114B를 포함한다. 다른 재질들과 기하학적 배열들의 두 부분의 "이중렌즈"로 형성되는 비구면을 특징으로 하는 주 렌즈 조립체, 그리고 전체 집중/집속 장치은 색 수차 와 원형 수차 둘다 보정하기 위해 이행된다. 다른 렌즈의 부분 L1과 L2는 각각 빔 B1과 B2가 진행(초점)하도록 도안된다. 도면3A의 실시예에서, 주 렌즈 조립체114A의 두 다른 부분 L1과 L2는 두 공간적으로 떨어진 렌즈들의 형태에 있다. 도면3B의 실시예에서, 이들 부분 L1과 L2는 각자에 붙은 두 렌즈다. 이하 표3은 도면3B의 실시예에 이중렌즈 기초가된 집중/집속 장치의 매개변수를 예증한다:
구분 곡률 두께 유리 반경 원추
이중렌즈 제1표면 2.7043E-01 2.3679E-01 PBH71 3.2500E+00 -1.0431E+00
이중렌즈 제2표면 5.3505E-02 3.5875E+00 C0550 3.0581E+00 3.3296E+01
이중렌즈 제3표면 6.4068E-01 3.0014E+00 -7.7739E+00
보조렌즈 제1표면 2.4287E-01 3.3156E+00 PBH71 2.7030E+00 -5.3456E-01
보조렌즈 제2표면 3.1991E-01 1.4370E+00 -9.3719E-01
비구면렌즈, 더 높은 차수 계수:
구분 제2차수 제4차수 제6차수 제8차수
이중렌즈 제1표면 1.0401E-01 -2.7209E-03 5.3114E-05 4.8599E-05
이중렌즈 제2표면 2.9812E-01 -2.9169E-03 4.0955E-04 2.6000E-05
이중렌즈 제3표면 4.3648E-02 -1.2087E-02 -1.2758E-04 2.8437E-05
보조렌즈 제1표면 -8.6208E-02 -6.2827E-04 8.6621E-05 -3.6727E-05
보조렌즈 제2표면 -1.1991E-01 -4.2867E-04 5.2429E-03 -7.7184E-03
구분 제10차수 제12차수 제14차수 제16차수
이중렌즈 제1표면 -6.5926E-06 -1.7765E-07 5.3165E-08 -2.6789E-09
이중렌즈 제2표면 5.4191E-06 -1.5094E-06 -3.6657E-07 3.7156E-08
이중렌즈 제3표면 -1.1353E-06 -1.3887E-07 3.0890E-08 -1.7986E-09
보조렌즈 제1표면 8.4868E-06 -1.1913E-06 9.3002E-08 -3.0991E-09
보조렌즈 제2표면 6.5593E-03 -3.2709E-03 8.9057E-04 -1.0237E-04
도면4에서 나타내는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 디스크16내 읽기/기록 데이터에 대한 광학적 시스템200이 도식적으로 설명된다. 이해하는것을 용이하게 하기 위해, 같은 도면 번호들은 도면 1 과 4의 실시예에서 이들의 공통적인 구성재질을 확인하는데 이용된다. 시스템200은 두 광원 12A와 12B가 속한 본 발명의 실시예에서 광원 조립체12; 검출기 조립체18; 파장 선택적 빔 분배기 20A와 20B; 렌즈 22A와 22B를 포함하는 렌즈 조립체(사전 형성과 사후 형성성하는), 그리고 방사된 여기 빔 B1과 B2의 통과하는 부분에 작용하는것을 위한 또한 바람직한 렌즈 24A와 24B; 집중/집속 장치214; 그리고 운영 방법26을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 대물 렌즈 조립체214A가 디스크16에 더 가깝게 위치되고 다중 렌즈 조립체인 수차 보정 조립체214A를 특징으로 하는 대물 렌즈 배열214A와 수차 보정 조립체214B를 포함하는 집중/집속 장치은 집중/집속집중/집속OA이내에 공간적으로 떨어진 관계로 배열된다. 본 발명의 실시예에서, 보정기214B는 세 광학적 요소(렌즈)L1, L2와 L3를 가진다. 디스크 재질 이내에 초점의 정도가 바뀌어지는 것처럼 원형 수차의 보정기는 대물 렌즈 배열과 디스크와 관련하여 보정기의 부분을 변경하여 이루어진다. 이는 광학적 통로OA를 따라 적어도 보정기의 중간 렌즈L2의 상관 교체를 요구한다. 본 발명의 실시예에서, 운영 방법26은 보정기 렌즈L2와 대물 렌즈 둘다 관여된다. 주어진 초점의 정도를 위한 원형 수차의 예고된 행동에 따라, 운영 도구26은 집중 렌즈 조립체214A의 이동 혼합에서 보정기 렌즈 L2의 일종의 기계적 교체를 제공하는것 또는 광학적 중심선OA를 따라 이동을 위한 보정기를 운영하는 모터일 것이다.
본 발명의 모든 실시예에서, 광학적 렌즈의 이동은 읽기/기록 빔들 초점의 견고함에 민감한 광학적 광검출기18로 부터 귀환 경로를 이용하여 조절되거나, 경로 장치로 부터 귀환, 그리고 이전 단계에 있어 디스크위에 새겨지는 임의로 정보의 정도를 이용하여 조절된다.
동작의 전체 범위 이상 원형 수차에 대한 보상을 계속하는 동안, 본 발명의 광학적 시스템은 넓은 영역의 깊이들, 예를 들어 0mm 내지 3mm, 높은 수적기구 와 함께 운영되고, 예를 들어 NA>0.5, 저장 재질의 성질, 그리고 사용에 광선의 파장을 가지게 도안됐다. 반영구, 영구 그리고 유한 혼합의 이행 중 하나가 사용될것이다.
기술중 숙련된 이런 기술들은 덧붙인 청구항에 정의된 기술들의 영역으로 부터 벗어나는것 없이 본 발명의 상위에서 예증된 것처럼 본 발명의 실시예가 적용될수 있는 변경과 변화는 즉시 높게 평가될 것이다.

Claims (49)

  1. (a) 서로 상이한 제1파장과 제2파장의 제1광선과 제2광선 각각을 빔의 형태로 여기(exiting) 조사하는 단계;
    (b) 광선의 집중과 집속의 색 수차와 원형 수차를 보정하면서, 상기 제1광선과 제2광선을 보내면서 동시에 상기 광선들이 저장 매체(medium) 내의 서로의 위치로부터 바람직하게 거리를 두도록 초점을 맞추는 단계, 그리고 상기 매체의 여기된 위치로부터 나오는 제3파장의 여기된 광선을 집속하여 제3의 여기된 광선 빔을 형성하고 이를 검출 장치로 보내는 단계;
    (c) 초점의 깊이를 바꾸어가면서 상기 매체 내의 계속되는 위치에서 (ii)단계들을 순차적으로 반복하는 단계;를
    포함하는 삼차원 저장 매체 내의 데이터 단위의 배열로부터 데이터를 읽고/기록하는 사용 방법.
  2. 제1항의 방법에 있어서, 상기 집중과 집속이 여기(exciting) 광선 빔과 여기된 광선을 동일한 집중/집속 장치를 통과시키는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항의 방법에 있어서, 상기 집중/집속 장치의 기하학적 구조와 상기 구조가 상기 매체, 광원 그리고 검출 장치와 상기 여기(exciting) 광선 빔들 각각 서로의 위치간에 바람직한 거리를 유지하도록 초점을 맞추고, 상기 매체 내의 여기된 위치로부터 나오는 여기된 광선을 집속할 수 있도록 최적으로 조정되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항 또는 제3항의 방법에 있어서, 상기 집중/집속 장치가, 여기(exciting) 광선 빔들과 여기된 광선 빔들의 광학적 통로에 설치되어 있고, 상기 집중/집속 장치의 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열되어 있는 두 렌즈 조립체들을 포함하며, 상기 두 렌즈 조립체들 중 하나는 여기 광선을 집중시키고 여기된 광선을 집속하는데 요구되는 대부분의 광선 굴절을 수행하도록 되고, 상기 두 렌즈 조립체들 중 다른 하나는 여기(exciting) 광선이 집중되는 매체 두께의 변화에 의해 발생하는 변동 구면 수차를 보정하도록 디자인된 것임을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항의 방법에 있어서, 상기 집중/집속 장치의 상기의 렌즈들이 서로 상이한 표면 기하학적 구조를 가지고 있고, 이러한 표면들 중 적어도 하나는 비구면인 것임을 특징으로 하는 방법.
  6. 제4항 또는 제5항의 방법에 있어서, 변동 구면 수차를 보정하도록 디자인된 두 개의 렌즈 조립체들 중 하나가 상기 매체에 보다 가까이 위치하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항의 방법에 있어서, 상기 두개의 렌즈 조립체 각각이 단일 렌즈들을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제6항의 방법에 있어서, 대부분의 광선 굴절을 수행하도록 디자인된 상기 두개의 렌즈 조립체들 중 하나가, 서로 상이한 기하학적 구조의 두개의 렌즈 부분들을 정하도록 형성되는 것임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항의 방법에 있어서, 상기 렌즈 부분들이 렌즈들 사이에 간격을 가지고 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열되는 별도의 렌즈 요소들인 것임을 특징으로 하는 방법.
  10. 제8항의 방법에 있어서, 상기 렌즈 부분들이 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열되는 별도의 렌즈 요소들이며 서로 밀착되어 있는 것임을 특징으로 하는 방법.
  11. 제6항 내지 제10항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 매체에 보다 가깝게 위치한 상기 렌즈들이 비행(flying) 렌즈들인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제4항 또는 제5항의 방법에 있어서, 대부분의 광선 굴절을 수행하도록 디자인된 두 렌즈 조립체들 중 하나가, 상기 매체에 보다 가까이 위치하고 있고, 두개의 렌즈 조립체들 중 다른 하나는 다중 렌즈 조립체인 것임을 특징으로 하는 방법.
  13. 제4항 내지 제12항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 초점의 정도를 변화시키는 것이, 집중/집속 장치의 렌즈들 중 적어도 하나를 상기 집중/집속 장치에 의해 정해지는 광학적 축을 따라 상기 집중/집속 장치의 적어도 다른 하나에 대하여 이동시키는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항의 방법에 있어서, 상기 매체에 대하여 상기 집중/집속 장치를 이동시키는 것을 포함하는 방법.
  15. 제1항 내지 제14항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 초점의 깊이를 변화시키는 것이 여기(exciting) 광선 빔들의 광학적 경로의 길이들을 조절하는 것과 광선이 각각 매체를 향하여 전달되고 매체로부터 전달되는 동안 여기된 광선의 광학적 경로를 변화시키는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항의 방법에 있어서, 상기 매체에 대하여 광원, 검출기 그리고 상기 집중/집속 장치를 이동시키는 것을 포함하는 방법.
  17. 제15항 또는 제16항의 방법에 있어서, 상기 집중/집속 장치에 대하여 상기 매체를 이동시키는 것을 포함하는 방법.
  18. 제2항 내지 제17항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 구면 수차 보정이 집중/집속 장치에 의해서 실질적으로 수행되는 동안, 상기 색 수차 보정이 여기(exciting) 빔들의 사전 형성(pre-shaping)을 통하여 이루어지도록 함으로써 각각의 여기된 빔들이 요구되는 정도의 빔 발산/수렴 정도를 유지한채 상기 집중/집속 장치에 도달하게 하고, 여기된 빔들의 사후 형성(post-shaping)을 통하여 이루어지도록 함으로써 여기된 빔이 요구되는 정도의 여기된 빔 발산/수렴 정도를 유지한채 상기 검출 장치에 도달하게 하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항의 방법에 있어서, 상기 사전 형성이, 상기 집중/집속 장치에 도달하는 상기 제1광선과 제2광선의 여기(exciting) 광선 빔들 각각이 낮은 발산/수렴 정도를 유지하도록 함으로써 상기 제1광선과 제2광선이 반 무한(semi-infinite)적으로 결합하게 하는 것을 포함한는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항의 방법에 있어서, 상기 사전 형성이, 제1광선과 제2광선의 여기(exciting) 광선 빔들 각각이 상기 집중/집속 장치에 도달할 때 높은 발산/수렴 정도를 유지하도록 함으로써 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 광선 빔들이 유한(finite)하게 결합하게 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제19항 또는 제20항의 방법에 있어서, 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 광선 빔들 각각을, 적절하게 디자인되고 대응하는 광원에 대하여 방향 잡힌 렌즈 조립체를 통과시켜서 요구되는 정도의 빔 발산/수렴을 제공하는 것을 포함하는 방법.
  22. 제19항 또는 제20항의 방법에 있어서, 상기 제1광원과 제2광원으로부터 특정한 거리에 상기 집중/집속 장치를 조정시키고 상기 제1광선 빔과 제2광선 빔을 생성시킴으로써 상기 제1과 제2의 광선 빔들 각각이 상기 집중/집속 장치에 도달할 때 요구되는 정도로 발산/수렴되도록 하는 것을 포함하는 방법.
  23. 제18항의 방법에 있어서, 상기 사전 형성이, 제1과 제2의 여기(exciting) 광선 빔들 중 하나를 조준하는 것과 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 빔들중 다른 하나를 상기 집중/집속 장치에 도달할 때 요구되는 정도로 발산/수렴시키는 것을 포함함으로써 상기 다른 빔이 반 무한적(semi-infinite)으로 결합하게 하는 방법.
  24. 제18항의 방법에 있어서, 상기 사전 형성이, 광선 빔들이 상기 집중/집속 장치를 향해 전달되는 동안, 제1과 제2의 여기(exciting) 광선 빔들 각각을 조준하는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  25. 제4항 내지 제24항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 매체에 보다 가까이 위치한 상기 집중/집속 장치의 두 렌즈 조립체들 중 하나가 매체로부터 일정한 거리에서 유지되고, 상기 집중/집속 장치의 또 다른 적어도 하나의 렌즈들은 광학적 축을 따라 이동 가능한 것임을 특징으로 하는 방법
  26. 제12항 내지 제25항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 다중 렌즈 조립체가 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열되어 있는 세 개의 렌즈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제26항의 방법에 있어서, 상기 초점의 깊이를 변화시키는 것이, 광학적 축을 따라 상기 세개의 렌즈들 중 중간 렌즈를 이동시키는 것을 포함하는 것임을 특징으로 하는 방법.
  28. 상기의 청구항들의 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 빔들이 각각 읽기용 광선 빔과 기록용 광선 빔인 것임을 특징으로 하는 방법.
  29. 제1항 내지 제27항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 빔들이 읽기용 광선 빔인 것임을 특징으로 하는 방법.
  30. 제1항 내지 제27항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 빔들이 기록용 광선 빔인 것을 특징으로 하는 방법.
  31. (a) 서로 상이한 제1파장과 제2파장의 제1광선과 제2광선 각각을 빔의 형태로 여기(exciting) 조사하도록 조작 가능하고, 이를 통해 상기 매체 내의 서로의 위치로부터 바람직하게 떨어진 곳에서 여기(exciting)를 발생시켜 제3의 여기된 광선을 생산하는 것을 가능하게 하는 광원 조립체;
    (b) 여기된 광선을 수신하고 그들이 표지하는 데이터를 생성하기 위한 검출 장치;
    (c) 집중(focusing)의 색수차와 구면수차를 보정하면서, 집중/집속 장치의 기하학적 구조와 상기 구조가 상기 매체, 광원 그리고 검출 장치와 상기 여기(exciting) 광선 빔들을 보내고 상기 여기 광선 빔들을 상기 위치들로 초점을 맞추고, 여기된 광선들을 집속하여 검출 장치를 향하여 전달되는 여기된 광선 빔들을 형성할 수 있도록 최적으로 조정된, 상기 여기 광선과 여기된 광선 전달의 광학적 경로에 설치된 집중/집속 조립체;
    (d) 시스템과 매체사이에 상대적인 변위가 일어나는 동안, 여기(exiting) 조사가 매체 내의 계속적 위치들에 적용되면서, 집중/집속 장치의 렌즈들 중 적어도 하나를 집중/집속 장치의 광학적 축을 따라 움직여 초점의 깊이를 바꾸는데 영향을 주는 적어도 집중/집속 장치에 연결된 이동 수단들;을
    포함하는 삼차원 저장 매체 내의 데이터 단위의 배열로부터 데이터를 읽고/기록하는데 사용하는 광학적 시스템.
  32. 제31항의 상기 시스템에 있어서, 상기 여기(exciting) 제1광선 빔과 제2광선 빔의 광학적 경로에 설치되어 있고, 요구되는 정도의 발산/수렴을 가지고 집중/집속 장치에 도달하도록 빔들 각각이 사전 형성하고, 광선 빔이 상기 검출기를 향하여 전달되는 동안 상기 수집되는 여기된 광선 빔을 사후 형성하도록 작동하는 빔 형성 조립체를 포함하는 시스템.
  33. 제32항의 상기 시스템에 있어서, 상기 집중/집속 장치가 집중/집속 장치의 광학적 중심선을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열되어 있고 상기 여기(exciting) 광선 빔들과 여기된 광선 빔들의 상기 광학적 통로에 설치된 두 렌즈 조립체들을 포함하고 있으며, 상기 두 렌즈 조립체들 중 하나는 상기 여기 광선을 초점을 맞추고 상기 여기된 광선을 수집하는데 요구되는 대부분의 광선 굴절을 할수 있도록 디자인되고, 상기 두 렌즈 조립체들 중 다른 하나는 상기 여기(exciting) 광선이 초점에 집중되는 매체의 두께 변화에 의해 생기는 변동하는 구면 수차를 보정하도록 디자인된 것임을 특징으로 하는 방법.
  34. 제33항의 상기 시스템에 있어서, 상기 집중/집속 장치의 렌즈들이 서로 다른 표면의 기하학적 구조로 되어있고, 상기 표면들 중 적어도 하나는 비구면인 것임을 특징으로 하는 시스템.
  35. 제33항 또는 제34항의 상기 시스템에 있어서, 변화하는 구면 수차를 보정하도록 디자인된 두개의 렌즈 조립체들 중 하나가 상기 매체에 보다 가까이 위치하는 것임을 특징으로 하는 시스템.
  36. 제35항의 상기 시스템에 있어서, 상기 두개의 렌즈 조립체 각각이 단일 렌즈들을 포함하는 것임을 특징으로 하는 시스템.
  37. 제35항의 상기 시스템에 있어서, 대부분의 광선 굴절을할 수 있도록 디자인된 두개의 렌즈 조립체들 중 하나가 서로 다른 재질과 기하학적 구조로된 두 렌즈 부분들을 정하기 위하여 구성된 것임을 특징으로 하는 시스템.
  38. 제37항의 상기 시스템에 있어서, 상기 렌즈 부분들이 렌즈들 사이에 간격을 유지한채 상기 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열된 별도의 렌즈 재질들인 것임을 특징으로 하는 시스템.
  39. 제37항의 상기 시스템에 있어서, 상기 렌즈 부분들이 상기 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어져 있도록 배열된 별도의 렌즈 요소들이 서로 밀착되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  40. 제35항 내지 제39항의 어느 한 항의 방법에 있어서, 매체에 보다 가까이 위치한 상기 렌즈가 비행 렌즈인 것임을 특징으로 하는 시스템.
  41. 제33항의 상기 시스템에 있어서, 대부분의 광선 굴절을 수행하도록 디자인된 상기 두개의 렌즈 조립체들 중 하나가 매체에 보다 가까이 위치하고 있고, 상기 두개의 렌즈 조립체들 중 다른 하나는 다중 렌즈 조립체인 것임을 특징으로 하는 시스템.
  42. 제41항의 시스템에 있어서, 상기 다중 렌즈 조립체가 광학적 축을 따라 공간적으로 떨어지도록 배열되어 있는 세 개의 렌즈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  43. 제33항 내지 제42항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 상기 이동 수단이 광학적 축을 따라 변화하는 구면 수차를 보정하기 위하여 디자인된 두 렌즈 조립체들 중 하나를 이동시키도록 작동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  44. 제33항 내지 제43항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 상기 이동 수단이 광학적 축을 따라 집중/집속 장치의 두 렌즈 조립체들 각각을 움직이도록 작동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  45. 제32항 내지 제44항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 상기 빔 형성 조립체가 제1과 제2의 광선 빔들이 상기 집중/집속 장치에 도달할 때 낮은 발산/수렴 정도를 가지도록 하여 상기 빔들 각각이 반 무한한(semi-infinite) 결합을 하도록 디자인된 렌즈 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  46. 제32항 내지 제44항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 상기 빔 형성 조립체가 제1과 제2의 광선 빔들 중 하나를 조준시키고 상기의 제1과 제2의 여기 빔들중 다른 하나가 상기 집중/집속 장치에 도달할 때 낮은 발산/수렴 정도를 가지도록 하여 상기 다른 빔이 반 무한한(semi-infinite) 결합을 하도록 디자인된 렌즈 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  47. 제32항 내지 제44항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 상기 빔 형성 조립체가 집중/집속 장치를 향하여 전달되는 제1과 제2의 광선 빔들 각각의 광학적 경로들 내에 같은 방향으로 배치된 렌즈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  48. 제32항 내지 제44항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 상기 제1과 제2의 여기(exciting) 광선 빔들 각각이 상기 집중/집속 장치에 도달할 때 높은 발산/수렴 정도를 갖도록 디자인되어 상기 제1과 제2의 여기 광선 빔들 각각이 유한하게 결합하도록 하는 렌즈 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  49. 제31항 내지 제48항의 어느 한 항의 시스템에 있어서, 빔들이 실질적으로 원형의 단면적을 갖도록 영향을 미치는 광원에 의해 생성되는 제1과 제2의 여기(exciting) 빔들의 광학적 경로 내의 렌즈 조립체를 포함하는 시스템.
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