專利名稱：光存儲(chǔ)器的讀/寫設(shè)備及讀/寫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光存儲(chǔ)系統(tǒng)，更具體地說涉及從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出信息，和將信息寫到光存儲(chǔ)介質(zhì)上。
背景技術(shù)：
光存儲(chǔ)系統(tǒng)由光盤驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)和光存儲(chǔ)介質(zhì)，例如光盤組成。光盤驅(qū)動(dòng)器具有光束源，光束分配系統(tǒng)和從光盤讀出信息以及將信息記錄到光盤上的光束檢測(cè)系統(tǒng)。光盤驅(qū)動(dòng)器的讀寫操作功能一般利用光拾取單元(OPU)來完成，光拾取單元被設(shè)置成以致光束與光盤的垂線成一定角度，以便輻射和檢測(cè)。在本說明書中，這種讀寫操作被稱為垂直操作。
現(xiàn)有技術(shù)的光拾取單元一般具有激光二極管，光探測(cè)器，光學(xué)透鏡和將透鏡放在適當(dāng)位置以便在讀寫操作期間正確聚焦和尋軌的音圈。OPU通過使用與電動(dòng)機(jī)連接的滑軌系統(tǒng)徑向移動(dòng)，以訪問光盤上的數(shù)據(jù)軌，或者固定的OPU與和電動(dòng)機(jī)連接的齒輪傳動(dòng)的可旋轉(zhuǎn)定位的光導(dǎo)管連接。當(dāng)光盤借助于電動(dòng)機(jī)繞其中心旋轉(zhuǎn)，并且OPU或與OPU連接的光導(dǎo)管頭徑向越過光盤移動(dòng)時(shí)，光盤的數(shù)據(jù)軌被訪問。
現(xiàn)有技術(shù)的光拾取單元使用朝向光存儲(chǔ)介質(zhì)的單一光束路徑。光導(dǎo)管被用作將光束從光源引向鄰近于光盤的數(shù)據(jù)軌的透鏡系統(tǒng)，以及將反射光束從光盤的數(shù)據(jù)軌引回到鄰近于光源的檢測(cè)系統(tǒng)的通道。在典型的實(shí)施例中，偏振光束分光器(或者使用例如半反射鏡的類似系統(tǒng))被用于將光束引向透鏡系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的CD和DVD技術(shù)被認(rèn)為是已知技術(shù)，并且為專利和出版文獻(xiàn)廣泛覆蓋；從而，這里不再明確地提及它們。在下面的文獻(xiàn)WO99/00793，US4581529，US5481515，US5835458和US6256283中描述了關(guān)于現(xiàn)有光拾取單元的非標(biāo)準(zhǔn)解決方案的一些例子。非標(biāo)準(zhǔn)固定臂系統(tǒng)的最新現(xiàn)有技術(shù)包括文獻(xiàn)WO02/059888A2和WO02/059887A2。
現(xiàn)有技術(shù)的OPU系統(tǒng)存在一些限制?？梢苿?dòng)的OPU或者齒輪傳動(dòng)的可旋轉(zhuǎn)定位的光導(dǎo)管頭的質(zhì)量較大。尤其是激光源是一個(gè)笨重的組件，在現(xiàn)有系統(tǒng)中，激光源的質(zhì)量以可移動(dòng)的OPU或者可移動(dòng)的光導(dǎo)管頭為中心?？梢苿?dòng)OPU的重量和光盤的縱向運(yùn)動(dòng)一起導(dǎo)致散焦和對(duì)軌跡角誤差敏感的問題?，F(xiàn)有技術(shù)的許多光存儲(chǔ)系統(tǒng)需要系統(tǒng)中的像散來進(jìn)行誤差分析，這也會(huì)導(dǎo)致呈使用的像散部件形式的更大的組件總數(shù)。所有額外的組件導(dǎo)致系統(tǒng)重量和復(fù)雜性增大，這會(huì)延長(zhǎng)訪問時(shí)間并增大OPU系統(tǒng)的能耗。就可移動(dòng)的滑架OPU系統(tǒng)來說，訪問時(shí)間明顯較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種使得能夠?qū)崿F(xiàn)輕小的光存儲(chǔ)系統(tǒng)的用于從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備和方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種使光存儲(chǔ)系統(tǒng)焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)并在數(shù)據(jù)軌上從而確保可靠操作的，用于從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備和方法。
通過提供一種其中單一光束或多個(gè)光束被設(shè)置為成角度地橫切光存儲(chǔ)介質(zhì)，以便輻射(發(fā)射)光束并檢測(cè)(接收)反射光束的設(shè)備和方法，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。當(dāng)光束的中心光束基本偏離光存儲(chǔ)介質(zhì)的垂直方向時(shí)，所述光束是橫切的。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種設(shè)備，包括光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器，和至少一個(gè)從包含多個(gè)數(shù)據(jù)軌的光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入該光存儲(chǔ)介質(zhì)的訪問單元，所述設(shè)備包括被設(shè)置成產(chǎn)生至少一個(gè)第一光束和至少一個(gè)第二光束的至少一個(gè)光源；被設(shè)置成傳輸并將所述第一光束和所述第二光束引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的傳輸裝置；和被設(shè)置成檢測(cè)從光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面反射的光束的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述訪問單元被設(shè)置成在一端三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述傳輸裝置和所述檢測(cè)裝置被設(shè)置成和所述訪問單元的移動(dòng)一致地移動(dòng)，所述傳輸裝置被設(shè)置成將所述第一光束和所述第二光束橫切引向光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，所述檢測(cè)裝置被設(shè)置成從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌接收所述第一光束或所述第二光束的反射光束。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種在包括至少一個(gè)訪問單元的設(shè)備中，從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)的方法，所述方法包括下述步驟包含多個(gè)數(shù)據(jù)軌的至少一個(gè)光存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器控制設(shè)備的操作；至少一個(gè)光源產(chǎn)生至少一個(gè)第一光束和至少一個(gè)第二光束；所述第一光束和所述第二光束被傳輸并被引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌；從光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面反射的光束被檢測(cè)，其特征在于，它還包括下述步驟所述第一光束和所述第二光束被橫切引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌；來自所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的所述第一光束或所述第二光束的反射光束被接收，所述訪問單元相對(duì)于一端的樞軸點(diǎn)三維移動(dòng)，從而聚焦所述第一和第二光束以及使之尋軌。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例是一種通信設(shè)備和方法，其中訪問單元，最好是臂狀單元對(duì)某一位置是可控的，其中讀取光束被橫切地引向光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，寫入光束垂直于所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，其中通過依據(jù)檢測(cè)器識(shí)別的反射光束的強(qiáng)度分布的變化，使光束保持在焦點(diǎn)上以及在數(shù)據(jù)軌上。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，發(fā)射光束的光源位于訪問單元的一端的樞軸點(diǎn)上或其附近。
在本申請(qǐng)中，三維意味著訪問單元相對(duì)于垂直(x)和水平(y)軸移動(dòng)，并在樞軸點(diǎn)相對(duì)于縱(z)軸旋轉(zhuǎn)。在本申請(qǐng)中，術(shù)語聚焦和保持在焦點(diǎn)上含義相同，術(shù)語“尋軌”和保持在數(shù)據(jù)軌上含義相同。
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)光學(xué)讀/寫系統(tǒng)的新途徑，它能夠借助簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)的新的光學(xué)組件排列，減少組件總數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的活動(dòng)訪問單元能夠利用更薄的幾何尺寸來制造，從而活動(dòng)訪問單元滿足超小型光存儲(chǔ)設(shè)備中極需的關(guān)于小尺寸和低重量的要求。
另外，本發(fā)明提供一種新的使光學(xué)讀/寫系統(tǒng)保持在焦點(diǎn)上以及在數(shù)據(jù)軌上的準(zhǔn)確方法。使用被引向光存儲(chǔ)介質(zhì)以及從光存儲(chǔ)介質(zhì)反射的橫向光束，和活動(dòng)訪問單元的使用的組合提供一種簡(jiǎn)單的聚焦和尋軌方法。依據(jù)反射光束的強(qiáng)度分布的變化，能夠識(shí)別聚焦誤差和尋軌誤差信號(hào)。通過讀和/或?qū)懖僮髌陂g同時(shí)的橫向光束聚焦和尋軌，實(shí)現(xiàn)可靠的操作。
另外，根據(jù)本發(fā)明的更輕更小的活動(dòng)訪問單元還能夠?qū)崿F(xiàn)光存儲(chǔ)介質(zhì)的更快隨機(jī)訪問時(shí)間。通過將所有可能的組件(包括光源)固定在訪問單元的樞軸點(diǎn)上，訪問單元的可移動(dòng)質(zhì)量變得更輕。這使移動(dòng)臂狀單元所需的角動(dòng)量降至最小。通過減少組件總數(shù)，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備從而還減少能耗。在本發(fā)明的最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)中，光學(xué)組件的組件總數(shù)可被減到最少。由于組件總數(shù)減小，還能夠節(jié)省空間，并且生產(chǎn)成本降低。
此外，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法不對(duì)光存儲(chǔ)介質(zhì)提出任何附加限制，所有現(xiàn)有的光盤介質(zhì)可被使用。
在從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例。在附加的報(bào)告中描述了本發(fā)明的主要物理特征和模擬結(jié)果，所述附加報(bào)告補(bǔ)充專利申請(qǐng)，但是并不取代專利申請(qǐng)。報(bào)告包含本申請(qǐng)中沒有考慮的一些詳細(xì)計(jì)算，因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是一個(gè)特定實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而不是和基本發(fā)明有關(guān)。但是，它們和建立本發(fā)明的技術(shù)可行性有關(guān)。
特別在附加的權(quán)利要求中陳述了被認(rèn)為是本發(fā)明的特性的新特征。但是，結(jié)合附圖和附加的報(bào)告，根據(jù)具體實(shí)施例的下述說明，將就其結(jié)構(gòu)及其操作方法，對(duì)發(fā)明本身以及其另外的目的和優(yōu)點(diǎn)有更好的理解。


圖1a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備的側(cè)投影。
圖1b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的設(shè)備的側(cè)投影。
圖2a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的一個(gè)實(shí)施例。
圖2b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的另一實(shí)施例。
圖2c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的另一實(shí)施例。
圖3a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的簡(jiǎn)單實(shí)施例。
圖3b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的另一實(shí)施例。
圖4a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。
圖4b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例。
圖4c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的又一實(shí)施例。
圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的利用兩個(gè)獨(dú)立光源的實(shí)施例。
圖6a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的聚焦信號(hào)檢測(cè)的基本原理。
圖6b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的聚焦信號(hào)檢測(cè)的基本原理。
圖6c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的聚焦信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖6d圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的聚焦信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖6e圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的聚焦信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖7a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)檢測(cè)的基本原理。
圖7b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)檢測(cè)的基本原理的側(cè)視圖。
圖7c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)檢測(cè)的基本原理的側(cè)視圖。
圖7d圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的簡(jiǎn)化基本原理。
圖7e圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的簡(jiǎn)化基本原理。
圖7f圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的簡(jiǎn)化基本原理。
圖7g圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的基本原理的頂視圖。
圖7h圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖7i圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖7j圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖7k圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌信號(hào)識(shí)別的基本原理。
圖8圖解說明根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備的方框圖。
圖9圖解說明根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
圖10a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法的算法的流程圖。
圖10b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的方法的算法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1a圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)的設(shè)備的主要設(shè)置。光存儲(chǔ)介質(zhì)11可以是任意CD型可讀和/或可寫光盤，例如CD-R、CD-ROM、CD-RW、DVD或者任意其它現(xiàn)有光盤介質(zhì)或者這種類型的未來實(shí)現(xiàn)。光存儲(chǔ)介質(zhì)11包括數(shù)據(jù)軌，相鄰的數(shù)據(jù)軌由狹窄的區(qū)域相互分離開。數(shù)據(jù)軌可被預(yù)先開槽或者壓印，并由適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，從而在光存?chǔ)介質(zhì)上形成可光學(xué)分辨的結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)軌上產(chǎn)生足夠的光強(qiáng)變化的位模式(bit pattern)，例如介質(zhì)的有凹坑結(jié)構(gòu)構(gòu)成存儲(chǔ)和改變信息的基礎(chǔ)。該設(shè)備還包括光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器(未示出)，它可以是可從市場(chǎng)上獲得的任意類型的光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器。
訪問單元10在其一端101(這里被稱為樞軸點(diǎn)101)三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)意味著訪問單元在樞軸點(diǎn)相對(duì)于垂直軸(x)，水平軸(y)和縱向軸(z)移動(dòng)。從而，訪問單元能夠相對(duì)于其樞軸點(diǎn)沿上-下和橫向方向，以及沿和相對(duì)于訪問單元的樞軸點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)軸相關(guān)的旋轉(zhuǎn)方向被控制。通過相對(duì)于傾斜(z軸)方向控制訪問單元，產(chǎn)生訪問單元的推挽運(yùn)動(dòng)，所述推挽運(yùn)動(dòng)使z軸保持垂直于光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面。訪問單元10最好是臂狀單元，它也可被稱為轉(zhuǎn)動(dòng)臂或活動(dòng)臂。臂在x、y、z方向上的運(yùn)動(dòng)可由例如和控制傳統(tǒng)CD驅(qū)動(dòng)器中的小透鏡的運(yùn)動(dòng)的音圈(acoustic loop)類似的音圈控制?？砂凑斩喾N備選方式實(shí)現(xiàn)訪問單元；關(guān)鍵點(diǎn)在于光束的方向在x、y、z方向上是可控的。
圖1a中圖解說明的設(shè)備的其它主要單元是發(fā)出光束13的光源12，使光束轉(zhuǎn)向光存儲(chǔ)介質(zhì)11的光學(xué)組件15，例如反射鏡，棱鏡或其它適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)組件，使光束轉(zhuǎn)向并聚焦光束的另一光學(xué)組件16，例如透鏡或衍射光學(xué)器件(DOE)，準(zhǔn)直和/或聚焦反射光束的光學(xué)組件17，例如透鏡或衍射光學(xué)器件(DOE)，和接收并檢測(cè)反射光束的檢測(cè)器部件18。檢測(cè)器部件18具有兩個(gè)或更多，最好四個(gè)分析聚焦和尋軌信號(hào)的檢測(cè)面。準(zhǔn)直光學(xué)器件14可被用于準(zhǔn)直光束。從光源12到光學(xué)組件15、16的光束13的傳輸可在自由空間中完成，不過也可使用光學(xué)組件(未示出)，例如波導(dǎo)管，光導(dǎo)管等來傳輸光束。該設(shè)備的所有上面提及的單元12-18被設(shè)置成它們與訪問單元10的移動(dòng)相一致地移動(dòng)，即借助適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置將它們附著在訪問單元上，所述固定裝置的一個(gè)例子是圖1a中的支撐體19。單元12和18還與設(shè)備的訪問單元10和主控制單元(未示出)電連接。光源12最好位于樞軸點(diǎn)101或其附近，以使移動(dòng)臂所需的角動(dòng)量降至最小。
按照上面提及的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的設(shè)置，從光源發(fā)出的光束成橫切角地被導(dǎo)向光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌。從光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面反射的反射光束由檢測(cè)器組件18和相關(guān)的光學(xué)組件17成橫切角地接收。由于光束的不同光路的緣故，自然產(chǎn)生照射光和包含數(shù)據(jù)信號(hào)的反射光的分離。
根據(jù)該設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，光源12可位于訪問單元10的不同于樞軸點(diǎn)101的另一端，即，位于訪問單元，最好是臂狀單元的端部。在本實(shí)施例中，光源以恰當(dāng)?shù)慕嵌缺灰蚬獯鎯?chǔ)介質(zhì)的表面，從而不需要任何反射鏡來使光束轉(zhuǎn)向。只需要一個(gè)DOE16來正確地聚焦光束。和圖1a中描述的相比，本實(shí)施例需要較小的組件，但是它假定要使用極輕的光源。
圖1b圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一實(shí)施例。在設(shè)備的該設(shè)置中，檢測(cè)器部件18位于樞軸點(diǎn)101和光源12或其附近。當(dāng)使用光束的單一光路傳播時(shí)，還需要在聚焦組件17a之后設(shè)置另一光學(xué)組件15b，以便使光束轉(zhuǎn)向檢測(cè)器部件18。也可在檢測(cè)器部件之前設(shè)置檢測(cè)光學(xué)器件14b，用于聚焦反射光束。
根據(jù)該設(shè)備的另一實(shí)施例，也中使用多個(gè)光路。圖1b圖解說明將光束分分成一束以上的分光器組件17b。當(dāng)使用分光器組件時(shí)，需要在檢測(cè)部件之前的用于多光束13b中的每一束的檢測(cè)器光學(xué)器件14b。在本實(shí)施例中，根據(jù)光源的類型，光源12可發(fā)出單一光路或者多個(gè)光路。在光源發(fā)出單一光路13a的情況下，分光器組件17可被安裝在轉(zhuǎn)向組件15a之前。
圖2a-2c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的某一實(shí)施例的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置，其中使用兩個(gè)光束21、22用于讀取數(shù)據(jù)的光束21，和用于寫入數(shù)據(jù)的光束(22)(粗線)。該設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置包括使光束轉(zhuǎn)向的反射鏡24、25。代替反射鏡，也可使用棱鏡或者其它適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)組件來使光束轉(zhuǎn)向。在基體23上集成有檢測(cè)器部件26，透明部件28，例如玻璃部件，和在透明部件之前的衍射光學(xué)器件(DOE)27。反射光束33被引向檢測(cè)器部件26。在圖2a和2b中描述的實(shí)施例中，用于光束21的反射鏡在用于光束22的反射鏡24之前，從而讀取光束21被設(shè)置成在和寫入光束22形成的聚焦光束的光斑位置29a不同的位置中，在光存儲(chǔ)介質(zhì)11上形成聚焦光束的另一光斑位置29b。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，存在用于這兩個(gè)聚焦光束的獨(dú)立光斑位置，即，讀取點(diǎn)29b和寫入點(diǎn)29a。這些光斑位置29a、29b可在數(shù)據(jù)軌上，包括在不同數(shù)據(jù)軌上的位置相對(duì)于彼此任意方向地定位，例如一個(gè)光斑可位于另一光斑之前、之后或者旁邊。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，讀取光束21被設(shè)置成最好在寫入光束形成的聚焦光束的光斑位置29a稍前一點(diǎn)在光存儲(chǔ)介質(zhì)11上形成聚焦光束的另一光斑位置29b。
圖2a表示本發(fā)明的使用橫向光束相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)讀取數(shù)據(jù)和寫入數(shù)據(jù)的一個(gè)實(shí)施例。如圖2b中所示，本發(fā)明的另一實(shí)施例相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)使用橫向光束讀取數(shù)據(jù)，使用垂直光束寫入數(shù)據(jù)。這里橫向意味著朝著光存儲(chǔ)介質(zhì)的橫向光束，垂直意味著到光存儲(chǔ)介質(zhì)的垂直光束。后面在本說明中描述光束脈沖的同步。讀取脈沖和寫入脈沖的同步使得聚焦和寫入操作能夠同時(shí)進(jìn)行。本實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)寫入操作的快速隨機(jī)訪問時(shí)間。它提供在超小型設(shè)備中極需的極小并且低質(zhì)量的光拾取單元，并且能夠?qū)崿F(xiàn)快速訪問。另外由于組件總數(shù)減小，因此減少了成本并且降低了能耗。
圖2c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的利用兩個(gè)光束的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的另一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，讀取光束21和寫入光束22擊中聚焦光束的相同光斑29。該光學(xué)器件的設(shè)置與圖2a或2b的設(shè)置的不同在于反射鏡24位于反射鏡25之前。如圖2c中所示，本發(fā)明的本實(shí)施例相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)，使用橫向光束讀取數(shù)據(jù)，使用垂直光束寫入數(shù)據(jù)。其結(jié)果是在垂直光束實(shí)行寫入操作的同時(shí)，橫向光束實(shí)行聚焦和數(shù)據(jù)軌導(dǎo)引。后面在本說明中說明讀取脈沖和寫入脈沖的同步。本發(fā)明的本實(shí)施例還提供在超小型設(shè)備中極需的極小并且低質(zhì)量的光拾取單元。另外由于組件總數(shù)減小，因此減少了成本并且降低了能耗。
圖3a表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的簡(jiǎn)單光學(xué)器件設(shè)置的一個(gè)實(shí)施例，其中通過單個(gè)透鏡35引導(dǎo)獨(dú)立的讀取光束31和寫入光束32以及反射的讀取光束33。衍射器件(未示出)可被實(shí)現(xiàn)成表面部件。另外，本發(fā)明的本實(shí)施例相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)，使用橫向光束讀取數(shù)據(jù)，使用垂直光束寫入數(shù)據(jù)。
圖3b表示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的光學(xué)器件設(shè)置的一個(gè)實(shí)施例，其中通過單個(gè)透鏡35引導(dǎo)獨(dú)立的讀取光束31和寫入光束32以及反射的讀取光束33。衍射器件(未示出)可被實(shí)現(xiàn)成表面部件。另外，光學(xué)組件36、37被用于依據(jù)光束的偏振或波長(zhǎng)，將輸入的讀取光束31和反射的讀取光束33與寫入光束32分開。通過使用諸如偏振分光器和分色鏡之類組件實(shí)現(xiàn)光學(xué)組件36、37，并且衍射器件可和這些組件一起使用。本實(shí)施例提供規(guī)定讀取光束和寫入光束具有相反的偏振或者不同的波長(zhǎng)，并且介質(zhì)對(duì)在這些不同偏振或波長(zhǎng)下的光線的反應(yīng)不同(例如雙光子操作)。
圖4a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的具有一個(gè)訪問單元41的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例，所述訪問單元41最好是臂狀單元。在本實(shí)施例中，沿著如前所述在樞軸點(diǎn)101一端三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的臂41控制讀取光束和寫入光束。臂狀單元由輕小型電動(dòng)機(jī)43運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)本實(shí)施例，讀取光束被引導(dǎo)并被轉(zhuǎn)向，從而以橫切角與光存儲(chǔ)介質(zhì)11相遇，寫入光束被引導(dǎo)并被轉(zhuǎn)向，從而垂直于光存儲(chǔ)介質(zhì)11。在圖2a、2b、3a和3b中描述的所有光學(xué)器件設(shè)置可與單臂實(shí)現(xiàn)結(jié)合使用。這種設(shè)置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)讀取和寫入操作。即使寫入操作較緩慢，它也能夠?qū)崿F(xiàn)讀取操作的極快訪問時(shí)間。
圖4b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的具有雙臂單元的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，沿著第一臂41控制讀取光束，沿著第二臂42控制寫入光束。這兩個(gè)臂都在樞軸點(diǎn)101一端三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)本實(shí)施例，讀取光束被引導(dǎo)并被轉(zhuǎn)向，從而以橫切角與光存儲(chǔ)介質(zhì)11相遇，寫入光束被引導(dǎo)并被轉(zhuǎn)向，從而與光存儲(chǔ)介質(zhì)11橫斷或者垂直。在圖2a、2b、3a和3b中描述的所有光學(xué)器件設(shè)置可與雙臂實(shí)現(xiàn)結(jié)合使用。這種設(shè)置能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)讀取和寫入操作。即使寫入操作較緩慢，它也能夠?qū)崿F(xiàn)讀取操作的極快訪問時(shí)間。雙臂單元還能夠使用類似于現(xiàn)有CD和CD-R驅(qū)動(dòng)器的獨(dú)立只讀驅(qū)動(dòng)器和讀/寫驅(qū)動(dòng)器。但是，雙臂單元稍微增大了設(shè)備的重量，但是通過例如借助齒輪系統(tǒng)共享電動(dòng)機(jī)43的一些功能，從而不必要求包括用于兩個(gè)臂的兩個(gè)獨(dú)立電動(dòng)機(jī)，能夠使額外的質(zhì)量降至最小?？墒惯@兩個(gè)臂機(jī)械同步，從而提供更對(duì)稱的讀取和寫入操作。
圖4c中圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的又一實(shí)施例。這里，結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用作訪問單元的臂狀單元41使用傳統(tǒng)的滑架單元45。在本實(shí)施例中，讀取光束由臂狀單元引導(dǎo)和轉(zhuǎn)向，從而以橫切角與光存儲(chǔ)介質(zhì)11相遇，寫入光束由滑架單元45被引導(dǎo)并被轉(zhuǎn)向，從而與光存儲(chǔ)介質(zhì)11垂直。臂狀單元在樞軸點(diǎn)101一端三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。和圖4a中描述的單臂單元及圖4b中描述的雙臂單元相比，本實(shí)施例向設(shè)備增加了更大的重量，因?yàn)榛軉卧?5和臂狀單元41需要獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)43、44。圖4b和4c中所示的實(shí)施例不是本發(fā)明的最佳方式，因?yàn)樗鼈冊(cè)龃罅嗽O(shè)備的重量、成本和復(fù)雜性，并且寫入操作使用如圖4c中所示的傳統(tǒng)的光學(xué)拾取單元(OPU)，它們具有在本發(fā)明的背景技術(shù)中描述的問題。
圖5圖解說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中獨(dú)立的光束或光路56、58由兩個(gè)獨(dú)立的光源51、52產(chǎn)生。根據(jù)本發(fā)明，光束路徑56、58被引向訪問單元50，如前在本說明中所述。在本實(shí)施例中，獨(dú)立的光源51、52由同步裝置55同步，以保證讀/寫操作的高精度。在圖10a中描述了具有獨(dú)立光源的實(shí)施例的簡(jiǎn)化算法的流程圖，在圖10b中描述了具有獨(dú)立光源的實(shí)施例的另一算法的流程圖。
下面說明聚焦和尋軌信號(hào)的檢測(cè)。光束沿著轉(zhuǎn)動(dòng)臂從光源發(fā)出，所述轉(zhuǎn)動(dòng)臂能夠相對(duì)于樞軸點(diǎn)三維受控。這意味著轉(zhuǎn)動(dòng)臂沿上下方向、橫向方向和縱向(和旋轉(zhuǎn)軸相關(guān)的旋轉(zhuǎn))方向移動(dòng)，即，它相對(duì)于x、y和z軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種設(shè)置保證在傳播方向上橫斷光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面，但是在橫向方向上準(zhǔn)確地垂直于光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面沿著數(shù)據(jù)軌而行。訪問單元的推挽運(yùn)動(dòng)使z軸保持垂直于光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面。
使用被引向光存儲(chǔ)介質(zhì)并從光存儲(chǔ)介質(zhì)反射的橫向光束和活動(dòng)臂使用的結(jié)合提供簡(jiǎn)單的聚焦和尋軌能力，因?yàn)橥ㄟ^跟蹤反射光束的光強(qiáng)分布的變化，能夠識(shí)別聚焦和尋軌信號(hào)。同時(shí)的橫向光束聚焦和同時(shí)的讀和/或?qū)懖僮鲗?shí)現(xiàn)了可靠的操作和快速隨機(jī)訪問時(shí)間。
信號(hào)處理方法依賴于數(shù)級(jí)衍射光的存在。反射光束被分成多個(gè)子光束，稱為衍射級(jí)，由從中心光束(衍射級(jí)＝0)開始的序數(shù)指定，并在中心光束的相應(yīng)兩側(cè)被附加正號(hào)或負(fù)號(hào)(-1、+1等)。中心光束(圖7b和7c中的粗箭頭1b、1b′)是對(duì)應(yīng)于普通幾何反射的0級(jí)衍射。在第一級(jí)近似中，幾何光學(xué)器件可被用于分析該級(jí)的行為(圖6a-6e)。側(cè)級(jí)的分析(圖7b、7c中的細(xì)線1a、1c、1a′、1c′、1c″)需要其中考慮衍射的光學(xué)建模。但是，同樣作為第一級(jí)近似，幾何光學(xué)建模已被用于跟蹤衍射級(jí)的中央峰值的位置。該中心光束和側(cè)級(jí)一起形成現(xiàn)有技術(shù)中已知的所謂的“棒球圖案”(圖7g-7k)。
圖6a和6b圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的聚焦信號(hào)檢測(cè)的基本原理。在圖6c-6e(和7d-7f)中描述了檢測(cè)器部件18，它最好是具有四個(gè)檢測(cè)面18a、18b、18c和18d的四象限(quad)檢測(cè)器。在圖6a中，訪問單元10，最好是臂狀單元根據(jù)需要，相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)11移動(dòng)，以便保持光束在焦點(diǎn)上。圖6b表示將光束橫向轉(zhuǎn)向光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)的光學(xué)器件，例如透鏡16，和具有至少兩個(gè)表面部件的檢測(cè)器部件18。也可使用更多的檢測(cè)器和具有不同幾何形狀的檢測(cè)器。根據(jù)本發(fā)明，光學(xué)器件16和檢測(cè)器部件18被設(shè)置成借助適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置沿著臂狀單元10移動(dòng)。因?yàn)榛顒?dòng)臂的緣故，光學(xué)器件16朝著或者遠(yuǎn)離光存儲(chǔ)介質(zhì)的移動(dòng)將根據(jù)光存儲(chǔ)介質(zhì)11和光學(xué)器件16之間的距離，在檢測(cè)器部件18上移動(dòng)光斑位置A、B、C。點(diǎn)A′、B′、C′分別是光束在光存儲(chǔ)介質(zhì)上的光斑位置。在圖6b中，光斑位置A(A′)表示當(dāng)反射光束聚焦在光存儲(chǔ)介質(zhì)11的表面上時(shí)的情形。對(duì)應(yīng)地，光斑位置B(和B′)表示光存儲(chǔ)介質(zhì)11過于接近檢測(cè)器(在焦點(diǎn)以上)，光斑位置C和(C′)表示光存儲(chǔ)介質(zhì)11過于遠(yuǎn)離檢測(cè)器(在焦點(diǎn)以下)。借助檢測(cè)器之前的光學(xué)器件(例如圖2a部件28)或者衍射光學(xué)器件(例如圖2b部件27)，光束可以可選地被引向檢測(cè)器部件18。
下面結(jié)合圖6c、6d和6e說明通過識(shí)別聚焦信號(hào)從而控制臂狀單元的移動(dòng)的檢測(cè)。這些解說明了檢測(cè)器部件18，最好是具有四個(gè)檢測(cè)面18a、18b、18c和18d的四象限(quad)檢測(cè)器。數(shù)據(jù)軌方向由箭頭表示。例如，準(zhǔn)直的圓形光束可被發(fā)出，并由衍射光學(xué)器件聚焦到數(shù)據(jù)層上。反射光束隨后由衍射光學(xué)器件準(zhǔn)直或聚焦到檢測(cè)器上。來自光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面的反射光束由四象限檢測(cè)器18接收，其四個(gè)表面積18a、18b、18c和18d分別對(duì)應(yīng)于光強(qiáng)信號(hào)S1、S2、S3和S4。圖6c、6d和6e表示一個(gè)接收的反射光束是否在焦點(diǎn)上。檢測(cè)器18上光斑的強(qiáng)度分布和形狀在光存儲(chǔ)介質(zhì)的各個(gè)位置變化。焦點(diǎn)由沿著四象限檢測(cè)器的上下方向的中心反射光束的位置確定(存在表現(xiàn)為側(cè)面光斑的另外的衍射級(jí)。由于這些側(cè)面光斑被用在尋軌檢測(cè)中，因此該圖中已除去了這些側(cè)面光斑；原則上，它們只對(duì)焦點(diǎn)推挽算法增加額外的校準(zhǔn)因素)。在圖6c中，聚焦信號(hào)對(duì)準(zhǔn)光斑76，光斑76覆蓋表面積S2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于表面積S3的區(qū)域。這意味著反射光束在焦點(diǎn)之上，檢測(cè)器部件被設(shè)置成控制訪問單元向下移動(dòng)。在圖6d中，聚焦信號(hào)對(duì)準(zhǔn)光斑76，光斑76覆蓋信號(hào)S2和S3相等的檢測(cè)器表面的區(qū)域。這意味著反射光束在焦點(diǎn)上，不需要任何校正，從而檢測(cè)器部件被設(shè)置成控制訪問單元靜止不動(dòng)。最后，在圖6e中，聚焦信號(hào)對(duì)準(zhǔn)光斑76，光斑76覆蓋信號(hào)S2遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信號(hào)S3的區(qū)域。這意味著反射光束在焦點(diǎn)之下，檢測(cè)器部件被設(shè)置成控制訪問單元向上移動(dòng)。檢測(cè)器的表面上的棒球圖案正在根據(jù)改變的焦點(diǎn)進(jìn)行移動(dòng)。
圖7a、7b和7c圖解說明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尋軌的基本原理的高度簡(jiǎn)化的示意圖。圖7g-7k中表示了更逼真的示意圖。圖7a-7f表示基本原理的一個(gè)實(shí)施例的直觀表現(xiàn)。在圖7a中，訪問單元10，最好是臂狀單元，相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)11橫向移動(dòng)，保持光束在數(shù)據(jù)軌上。圖7b和7c表示形成聚焦光束的透鏡16，當(dāng)反射時(shí)，所述聚焦光束產(chǎn)生圍繞中心光束的兩級(jí)衍射。在幾何近似中，這些可被模擬成朝著光存儲(chǔ)介質(zhì)11的數(shù)據(jù)軌70傳播的光束1。每個(gè)光束隨后被反射向具有至少兩個(gè)，最好四個(gè)表面部件的檢測(cè)器部件18，以便分析尋軌。反射的中心光束在圖7b中為1b，在圖7c中為1b′。反射的衍射光束分別為1a、1c和1a′、1c′。圖7b表示當(dāng)光束在數(shù)據(jù)軌上(衍射級(jí)-1、0、+1)時(shí)的情形，圖7c表示偏離數(shù)據(jù)軌的情形，其中光束1c′反射自數(shù)據(jù)軌70的邊緣(光束1c″)。
下面結(jié)合圖7d、7e和7f說明通過識(shí)別尋軌信號(hào)從而控制臂狀單元的移動(dòng)的檢測(cè)。這些解說明了檢測(cè)器部件18，最好是具有四個(gè)檢測(cè)面18a、18b、18c和18d的四象限(quad)檢測(cè)器。數(shù)據(jù)軌方向由箭頭表示。例如，圓形準(zhǔn)直光束1可由衍射光學(xué)器件聚焦到數(shù)據(jù)層上。反射光束隨后由衍射光學(xué)器件準(zhǔn)直或聚焦到檢測(cè)器上。尋軌信號(hào)由檢測(cè)器部件18檢測(cè)。反射光束的光斑位置在檢測(cè)器的四個(gè)表面上形成棒球圖案。檢測(cè)器18上光斑的強(qiáng)度分布和形狀在光存儲(chǔ)介質(zhì)的各個(gè)位置變化。通過比較由例如兩個(gè)象限，例如位于數(shù)據(jù)軌的相對(duì)兩側(cè)的表面18a和18d接收的強(qiáng)度，可以識(shí)別尋軌特征。來自光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面的反射光束(圖7b光束1a、1b、1c)由四象限檢測(cè)器18接收，其四個(gè)表面積18a、18b、18c和18d分別對(duì)應(yīng)于光強(qiáng)信號(hào)S1、S2、S3和S4。例如，在圖7d、7e和7f中，兩個(gè)反射光束被檢測(cè)和識(shí)別。就偏離數(shù)據(jù)軌的情況來說，根據(jù)圖7d和7f，棒球圖案變得不對(duì)稱。在圖7d中，在檢測(cè)器表面18a的區(qū)域上的光斑77a的光強(qiáng)高于在表面18d上的光斑77b的強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)于信號(hào)S1高于信號(hào)S4，這意味著光束將偏向數(shù)據(jù)軌的左側(cè)。這導(dǎo)致檢測(cè)器部件18被設(shè)置成控制訪問單元向右移動(dòng)。在圖7f中，在檢測(cè)器表面18d的區(qū)域上的光斑77b的光強(qiáng)高于在表面18a上的光斑77a的強(qiáng)度，對(duì)應(yīng)于信號(hào)S4高于信號(hào)S1，這意味著光束將偏向數(shù)據(jù)軌的右側(cè)。這導(dǎo)致檢測(cè)器部件18被設(shè)置成控制訪問單元向左移動(dòng)。在圖7e中，在表面積18a和18d中，光斑77a和77b的強(qiáng)度相同，從而光束在數(shù)據(jù)軌上。不需要任何校正，從而檢測(cè)器部件被設(shè)置成控制訪問單元靜止不動(dòng)。檢測(cè)器的表面上的棒球圖案正在根據(jù)改變的尋軌進(jìn)行移動(dòng)。
反射光斑和棒球圖案的細(xì)節(jié)稍微不同于上面描述的理想情況；例如，當(dāng)其高于或低于焦點(diǎn)時(shí)，中心聚焦光束將變形，而不是保持圓形。另外，必須使用更實(shí)際的衍射模型(下面說明)來更逼真地描述讀出機(jī)制。上面表示的方法適用作定性一級(jí)近似。當(dāng)使用臂狀單元的推挽機(jī)制時(shí)，這些不規(guī)則性并不關(guān)鍵；系統(tǒng)目的在于使系統(tǒng)保持其中中心光斑被聚焦在四象限檢測(cè)器的中心，側(cè)面的棒球圖案對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。在最壞的情況下，不規(guī)則性可能要求對(duì)不同方向上推挽機(jī)制的靈敏性的調(diào)整，另外需要來自四象限檢測(cè)器的信號(hào)的一定不對(duì)稱校準(zhǔn)(它可在信號(hào)處理電子器件中很平常地完成)。類似地，由于臂狀單元的運(yùn)動(dòng)，檢測(cè)器可能稍微偏離數(shù)據(jù)軌；這可由類似的校準(zhǔn)來校正，或者在一些情況下甚至可被忽略。
下面表示利用更逼真的衍射模型的讀出方案的物理上更準(zhǔn)確的表現(xiàn)。下面結(jié)合圖7g-7k說明根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，通過識(shí)別尋軌信號(hào)從而控制臂狀單元的移動(dòng)的檢測(cè)。
數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)軌形成周期性的結(jié)構(gòu)，它起反射光柵的作用，如圖7g中所示，圖7g是圖7b的頂視圖。圖7g圖解說明數(shù)據(jù)軌70和描述成數(shù)據(jù)軌間隔的光柵周期t。該光柵將輸入光束1分成子光束1a、1b和1c，它們被稱為衍射級(jí)，由其從中心光束1b開始的序數(shù)指定，并在中心光束的相應(yīng)兩側(cè)被附加正號(hào)1a或負(fù)號(hào)1c。圖7g表示從-I到+I的三個(gè)衍射級(jí)，這里I是1、2、3等。通過利用第0級(jí)(中心反射光束1b)和±第I級(jí)之間的干涉產(chǎn)生尋軌信號(hào)，所述干涉改變由象限18a和18d接收的強(qiáng)度，如圖7h-7j中所示。這里應(yīng)注意使用了相干光，從而重疊的衍射級(jí)的光強(qiáng)可被簡(jiǎn)單地加在一起，相反當(dāng)計(jì)算象限的全部光強(qiáng)時(shí)，必須考慮到衍射級(jí)之間的干涉。
圖7h-7j圖解說明檢測(cè)器部件18，最好是具有四個(gè)檢測(cè)面18a、18b、18c和18d的四象限(quad)檢測(cè)器。數(shù)據(jù)軌方向由箭頭表示。尋軌信號(hào)被用于在光存儲(chǔ)介質(zhì)的重放期間沿著數(shù)據(jù)軌而行。在訪問單元中產(chǎn)生尋軌信號(hào)的一種方法是比較分配有對(duì)應(yīng)于信號(hào)S1的檢測(cè)器表面18a和對(duì)應(yīng)于信號(hào)S4的檢測(cè)器表面18d的檢測(cè)器部件18的兩個(gè)象限接收的光強(qiáng)，這里18a和18d位于數(shù)據(jù)軌的相對(duì)兩側(cè)。一般來說，光存儲(chǔ)介質(zhì)的幾何形狀確定當(dāng)光斑被聚焦到數(shù)據(jù)軌的側(cè)面時(shí)，在這兩個(gè)象限的哪一個(gè)中，光強(qiáng)正在增大和減小?！赖贗級(jí)與第0級(jí)部分重疊，如圖7h-7j以及圖7g中所示，在檢測(cè)器部件18上形成棒球圖案。圖7i表示當(dāng)光斑77被聚焦在數(shù)據(jù)軌的中心時(shí)的情形。從而分別在象限18a和18d中的信號(hào)S1和S4相等，因?yàn)檫@種情形是對(duì)稱的，并且第0級(jí)與-第I級(jí)和+第I級(jí)的干涉是相同的?，F(xiàn)在如果光斑77聚焦在數(shù)據(jù)軌的側(cè)面，那么它改變檢測(cè)器上子光束1a或1c的相位。根據(jù)光存儲(chǔ)介質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以及光束在數(shù)據(jù)軌的哪一側(cè)，或者-第I級(jí)或者+第I級(jí)積極地與第0級(jí)干涉，即該象限中的光強(qiáng)增大。另一級(jí)消極地與第0級(jí)干涉，從而該象限中的光強(qiáng)減小。從而，如圖7h中所示，和象限18d中的積極干涉相比，象限18a中的消極干涉產(chǎn)生較低的信號(hào)，這意味著強(qiáng)度信號(hào)S4大于強(qiáng)度信號(hào)S1，從而光束將偏向數(shù)據(jù)軌中心的左側(cè)。對(duì)應(yīng)地，如圖7j中所示，和象限18d中的消極干涉相比，象限18a中的積極干涉產(chǎn)生較高的信號(hào)，這意味著強(qiáng)度信號(hào)S1大于強(qiáng)度信號(hào)S4，從而光束將偏向數(shù)據(jù)軌中心的右側(cè)。檢測(cè)器的象限中的積極干涉和消極干涉的幅度，從而信號(hào)的幅度正比于光斑77到導(dǎo)致在距離函數(shù)中變化的信號(hào)的數(shù)據(jù)軌的距離。象限強(qiáng)度的不均衡可被檢測(cè)，并被用于產(chǎn)生使光束聚焦在數(shù)據(jù)軌上所需的尋軌信號(hào)。
訪問單元，最好是臂狀單元的旋轉(zhuǎn)改變檢測(cè)器和數(shù)據(jù)軌的對(duì)準(zhǔn)，系統(tǒng)必須能夠容忍這一點(diǎn)。未對(duì)準(zhǔn)可被優(yōu)化到小于10度，系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)成容忍這一點(diǎn)。未對(duì)準(zhǔn)對(duì)稱地改變檢測(cè)器上的強(qiáng)度分布，如圖7k中所示。光斑的相等面積，從而+第I級(jí)和-第I級(jí)的強(qiáng)度從象限18a和18d偏移到象限18b和18c。由于其緣故，用于計(jì)算尋軌信號(hào)的象限18a和18d之間的相對(duì)強(qiáng)度，以及用于計(jì)算聚焦信號(hào)的象限18b和18c之間的相對(duì)強(qiáng)度并不改變，可照常計(jì)算信號(hào)。在圖7c中，未對(duì)準(zhǔn)被夸大，根據(jù)所進(jìn)行的測(cè)試，一般將小于10度。
在優(yōu)選實(shí)施例中，某一光束被用于既提供聚焦信號(hào)又提供跟蹤信號(hào)。另外，三束或多束或其它類型的操縱可被用于提供聚焦和跟蹤信號(hào)。本發(fā)明的設(shè)備對(duì)訪問單元的移動(dòng)所造成的角誤差不是很敏感，因?yàn)榘羟驁D案只是被稍微旋轉(zhuǎn)。
通過使用例如具有四個(gè)表面部件的四象限部件，借助模擬，例如功能電模擬信號(hào)計(jì)算，能夠研究聚焦信號(hào)和跟蹤信號(hào)。實(shí)際信號(hào)的詳細(xì)計(jì)算和執(zhí)行推挽操作所需的靈敏性和校準(zhǔn)需要衍射建模，而不是這里表示的簡(jiǎn)化的幾何模型。但是，向模型加入衍射只影響詳細(xì)結(jié)果，而不影響基本原理。注意在真實(shí)系統(tǒng)中，可能存在這里未論及的其它光學(xué)現(xiàn)象，例如來自凹槽邊緣的另外的衍射；因?yàn)檫@些是二級(jí)現(xiàn)象，它們可能并不顯著。在這些現(xiàn)象不顯著的情況下，通過另外的信號(hào)處理能夠處理這些現(xiàn)象；具體的信號(hào)處理取決于特定實(shí)施例的細(xì)節(jié)，這里并不論及。
圖8圖解說明根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備800，它包括光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器81和至少一個(gè)用于從光存儲(chǔ)介質(zhì)82讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)82的訪問單元83。通信設(shè)備還包括至少一個(gè)發(fā)出光束的光源，發(fā)射、引導(dǎo)、轉(zhuǎn)向和聚焦光束的光學(xué)組件85，和檢測(cè)反射光束的檢測(cè)器部件86。光源84，例如半導(dǎo)體激光器被用于提供相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)82讀寫數(shù)據(jù)所需的光束。當(dāng)光束從光源發(fā)出時(shí)，它會(huì)發(fā)散，即發(fā)出的光束變寬。為了將足夠的光束從光源傳送到所需的距離，使用光學(xué)組件85來限制光束的擴(kuò)大。最好，光學(xué)組件85被用于準(zhǔn)直或聚焦發(fā)出的光束。準(zhǔn)直的光束可被用于在自由空間中長(zhǎng)距離傳播光束，聚焦可被用于將光束成像到光導(dǎo)管或波導(dǎo)管上。另外，光學(xué)組件85被用于重定向光束并將光束聚焦到光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上。在檢測(cè)器之前，光學(xué)組件85被用于將反射光束收集到檢測(cè)器組件。結(jié)合圖1a、1b、2a、2b、3a和3b更詳細(xì)地討論了這些光學(xué)組件(這里僅用數(shù)字85表示)。
在圖8中，根據(jù)圖1a和1b中所示，訪問單元83相對(duì)于垂直軸(x)，水平軸(y)和縱軸(z)在其一端(樞軸點(diǎn))三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。從而訪問單元能夠至少相對(duì)于其樞軸點(diǎn)沿上下、橫向和傾斜方向受控。訪問單元83，光學(xué)組件85和接收并檢測(cè)反射光束的檢測(cè)器部件86和結(jié)合圖1a、1b、2a和2b說明的相同。它們被設(shè)置成和訪問單元的移動(dòng)一致地移動(dòng)，即，借助恰當(dāng)?shù)膱?jiān)固裝置，它們被固定到訪問單元上。單元84和86還與設(shè)備的訪問單元83和主控制單元(未示出)電連接。光源84最好位于訪問單元的樞軸點(diǎn)或其附近。根據(jù)上面提及的設(shè)備的設(shè)置，從光源發(fā)出的光束成橫切角地被導(dǎo)向光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌。從光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌反射的反射光束成橫切角地由檢測(cè)器部件86和相關(guān)的光學(xué)組件85接收。前面結(jié)合圖1a-5說明的設(shè)備的所有實(shí)施例還與根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備80相關(guān)。另外，聚焦誤差校正(圖6)和尋道誤差校正(圖7a和7b)的基本原理與根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備相聯(lián)系。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，光源84可位于訪問單元的不同于樞軸點(diǎn)的另一端，即，在訪問單元的端部，來自光源的光束成橫切角地被引向數(shù)據(jù)軌。這種實(shí)現(xiàn)減小了靜止組件總數(shù)，因?yàn)榉瓷溏R15、15a(圖1a和1b)可被省略，衍射光學(xué)器件DOE16(圖1a和1b)可被用于聚焦光束。但是，這種實(shí)現(xiàn)需要比目前的技術(shù)能獲得的更小尺寸和更小重量的光源。
圖9圖解說明根據(jù)本發(fā)明的從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)，和將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)的方法的流程圖。在第一步驟901中，光源產(chǎn)生光束。如果使用兩個(gè)或更多的獨(dú)立光源，那么根據(jù)步驟903，通過使激光源同步，使光束同步。后面在本說明中描述使用的同步算法。在步驟905中，發(fā)出的光束可被準(zhǔn)直，隨后在步驟907中發(fā)射準(zhǔn)直后的光束。根據(jù)步驟909，發(fā)出的光束被引向并被橫向轉(zhuǎn)向光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌。之后，在步驟911中，來自光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的反射光束被傳送，隨后在步驟913中檢測(cè)反射的光束。根據(jù)步驟915和916，檢測(cè)聚焦誤差，如果需要校正，那么根據(jù)步驟919，由訪問單元的移動(dòng)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男Ｕ?，之后重?fù)步驟909-916。根據(jù)步驟917和918檢測(cè)尋軌誤差，如果需要校正，那么根據(jù)步驟920，由訪問單元的移動(dòng)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男Ｕ?，之后重?fù)步驟909-918。當(dāng)聚焦和尋軌被校正時(shí)，根據(jù)步驟921，執(zhí)行利用成橫切角度的光束的讀和/寫操作。
注意在該算法的解說中省略了z方向上的控制，因?yàn)樗鼪]有提出任何顯著的新穎性；它是簡(jiǎn)單的推挽算法，所述推挽算法通過尋找反射信號(hào)的對(duì)稱性，保持光束被正確對(duì)準(zhǔn)。另外注意各個(gè)方向(x、y、z)上的控制的采樣頻率可能非常不同，從而圖9只是實(shí)際算法的高度理想的表現(xiàn)(其中以x、y、z方向上的采樣速率進(jìn)行的采樣可以不同)。但是，這種理想化足以表現(xiàn)本發(fā)明的顯著特征，各種改進(jìn)被看作特定的實(shí)施例。
根據(jù)各上推挽循環(huán)(x、y、z方向上)的同步分析，還可得到更復(fù)雜的算法。這些算法被看作本發(fā)明的特定實(shí)施例和改進(jìn)，不再詳細(xì)論及。
圖10a圖解說明根據(jù)本發(fā)明的如果使用兩個(gè)獨(dú)立光源的方法的同步算法?？赡苄枰?dú)立的初始化例程。在第一步驟111中，第一光源被打開，隨后在步驟113中，檢測(cè)第一光源的光束的位置。在步驟115中進(jìn)一步檢查該位置在數(shù)據(jù)軌上，在步驟117中，檢查該位置在焦點(diǎn)上。如果步驟115和/或117中的回答是否定的，那么根據(jù)步驟116和118進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男ＵＴ诓襟E119中，第二光源被打開，從而第一光源可能被關(guān)閉，或者第一光源保持一直打開。在步驟120中進(jìn)行第二光源的操作，在成功的操作121之后，在步驟123中關(guān)閉第二光源。之后第一光源(被打開)并繼續(xù)中斷之前它正在進(jìn)行的操作。作為根據(jù)本發(fā)明的該方法的一個(gè)例證實(shí)施例是其中第一光源被用于讀取操作，第二光源被用于寫入操作的情形。根據(jù)該例子中，讀取光束可以是脈沖的，從而當(dāng)寫入光束被打開時(shí)，讀取光束是關(guān)閉的，或者讀取光束可以一直保持打開。能量最佳并且熱最佳脈沖實(shí)現(xiàn)取決于物理實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。
另外也可使用其它類型的同步算法。圖10b說明根據(jù)本發(fā)明的如果使用兩個(gè)獨(dú)立光源的方法的另一實(shí)施例的同步算法?？赡苄枰?dú)立的初始化例程。在第一步驟131中，第一光源被打開，隨后在步驟133中，檢測(cè)第一光源的光束的位置。在步驟135中進(jìn)一步檢查該位置在數(shù)據(jù)軌上，在步驟137中，檢查該位置在焦點(diǎn)上。如果步驟135和/或137中的回答是否定的，那么根據(jù)步驟136和138進(jìn)行恰當(dāng)?shù)男Ｕ?。在步驟139中，第二光源被打開，從而第一光源保持打開，但是讀/寫操作被中斷一段時(shí)間。根據(jù)步驟141和142，在所述一段時(shí)間過去之前，在步驟140中執(zhí)行第二光源的操作?，F(xiàn)在在步驟143中，第一光源從當(dāng)操作被中斷時(shí)它所在的位置開始繼續(xù)讀/寫操作，第二光源的讀/寫操作被中斷。根據(jù)本實(shí)施例，這兩個(gè)激光源同時(shí)打開。
根據(jù)本發(fā)明，具有前述類型的一個(gè)或多個(gè)光束的其它實(shí)施例也是可能的，它們是這些實(shí)施例的直接擴(kuò)展，不過這里不再詳細(xì)論及。
本發(fā)明并不局限于上面描述的實(shí)施例。雖然這里為了說明起見，公開了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，但是對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，各種改變、修改、變化、替換和等同物完全或者部分是顯而易見的。因此，本發(fā)明只由附加的權(quán)利要求的特征和范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器(81)以及至少一個(gè)訪問單元(83)，所述訪問單元從包含多個(gè)數(shù)據(jù)軌(70)的光存儲(chǔ)介質(zhì)(82)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入所述光存儲(chǔ)介質(zhì)(82)，所述設(shè)備包括被設(shè)置成產(chǎn)生至少一個(gè)第一光束(21、31)和至少一個(gè)第二光束(22、32)的至少一個(gè)光源(84)；被設(shè)置成傳輸并將所述第一光束和所述第二光束引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的傳輸裝置(85)；和被設(shè)置成檢測(cè)從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面反射(33)的光束的檢測(cè)裝置(86)，其特征在于，所述訪問單元(10、50、83)被設(shè)置成在一端三維樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述傳輸裝置(14、15、16、85)和所述檢測(cè)裝置(17、18、86)被設(shè)置成和所述訪問單元的移動(dòng)一致地移動(dòng)，所述傳輸裝置(14、15、16、85)被設(shè)置成將所述第一光束和所述第二光束橫切引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，所述檢測(cè)裝置(17、18、86)被設(shè)置成從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌接收所述第一光束或所述第二光束的反射光束。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述訪問單元(10、50、83)被設(shè)置成能夠受控地到達(dá)這樣的位置，即在所述位置上，所述第一光束(21、31)和所述第二光束(22、32)從所述傳輸裝置(14、15、16、85)傳向光存儲(chǔ)介質(zhì)(11、82)的所述數(shù)據(jù)軌，來自所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的所述第一光束或所述第二光束的反射光束(33)被所述檢測(cè)裝置(17、18、86)接收，從而在所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上形成基于所述第一光束、所述第二光束和所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束的至少一個(gè)第一聚焦光束和至少一個(gè)第二聚焦光束。
3.按照權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一聚焦光束被設(shè)置成在光存儲(chǔ)介質(zhì)(11)的數(shù)據(jù)軌上形成至少一個(gè)第一點(diǎn)(29a)，所述第二聚焦光束被設(shè)置成在所述光存儲(chǔ)介質(zhì)(11)的數(shù)據(jù)軌上形成至少一個(gè)第二點(diǎn)(29b)。
4.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一點(diǎn)被設(shè)置成位于所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上不同于所述第二點(diǎn)的位置。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一點(diǎn)被設(shè)置成位于所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上稍前于所述第二點(diǎn)的位置。
6.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)被設(shè)置成位于光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上的同一個(gè)同交叉點(diǎn)(29)。
7.按照權(quán)利要求1-6任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳輸裝置被設(shè)置成將所述第一光束橫切引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，將所述第二光束垂直引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌。
8.按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光束被設(shè)置成從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌讀出數(shù)據(jù)，所述第二光束被設(shè)置成將數(shù)據(jù)寫入所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌。
9.按照權(quán)利要求1-8任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)光源(12)被設(shè)置成位于所述訪問單元(10)的樞軸點(diǎn)(101)或其附近。
10.按照權(quán)利要求1-9任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳輸裝置(14、15、16)包括將所述第一光束和所述第二光束轉(zhuǎn)向光存儲(chǔ)介質(zhì)(11)的數(shù)據(jù)軌的至少一個(gè)第一光學(xué)組件(15、15a、24、25、36)，以及使所述第一光束和所述第二光束橫切轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，并使之聚焦的至少一個(gè)第二光學(xué)組件(16、27、28、35)。
11.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳輸裝置(14、15、16)還包括用于所述光源(12)的準(zhǔn)直光學(xué)器件(14、14a)，將發(fā)出的光線分成多個(gè)光束的分光光學(xué)器件，以及與所述第二光學(xué)組件(16、27、28、35)有關(guān)的聚焦光學(xué)器件。
12.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光學(xué)組件和所述第二光學(xué)組件是使所述第一光束橫切轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌并使之聚焦，以及使第二光束垂直轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌并使之聚焦的單個(gè)透鏡(35)。
13.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束被設(shè)置成具有相反的偏振。
14.按照權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束被設(shè)置成具有不同的波長(zhǎng)。
15.按照權(quán)利要求1-14任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一光束被設(shè)置成由第一激光源(51)產(chǎn)生，并由第一傳輸裝置(56)傳輸；所述第二光束被設(shè)置成由第二激光源(52)產(chǎn)生，并由第二傳輸裝置(58)傳輸；所述第一激光源和所述第二激光源被設(shè)置成由同步裝置(55)同步。
16.按照權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一傳輸裝置(56)和所述第二傳輸裝置(58)被設(shè)置成使用相同的第一和第二光學(xué)組件(15、16)。
17.按照權(quán)利要求1-16任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(17、18)包括檢測(cè)所述第一光束或所述第二光束的反射光束的至少一個(gè)檢測(cè)器部件(18)，以及使所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束轉(zhuǎn)向并聚焦的第三光學(xué)組件(17)。
18.按照權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)裝置(17、18)還包括使所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束轉(zhuǎn)向所述檢測(cè)器部件(18)的第四光學(xué)組件(15b)，位于所述檢測(cè)器部件之前的聚焦光學(xué)器件(14b)，以及將所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束分成多個(gè)光束的分光光學(xué)器件(17b)。
19.按照權(quán)利要求17或18所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)器部件(18)包括檢測(cè)所述第一光束或所述第二光束的反射光束(1a、1b、1c)的聚焦信號(hào)和尋軌信號(hào)的至少兩個(gè)檢測(cè)器表面(18a、18b、18c、18d)。
20.按照權(quán)利要求17-19任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)器部件(18)被設(shè)置成由所述檢測(cè)器部件的檢測(cè)器表面(18a、18b、18c、18d)檢測(cè)從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)(11)的表面接收到的、所述第一光束或所述第二光束的反射光束(1a、1b、1c)的至少一個(gè)聚焦信號(hào)和至少一個(gè)尋軌信號(hào)，所述檢測(cè)器部件被設(shè)置成根據(jù)所述檢測(cè)器表面檢測(cè)的所述聚焦信號(hào)和所述尋軌信號(hào)，控制所述訪問單元(10)的移動(dòng)，以使所述第一光束和所述第二光束保持在焦點(diǎn)并在數(shù)據(jù)軌上。
21.按照權(quán)利要求17-20任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)器部件(18)被設(shè)置成由所述檢測(cè)器部件的檢測(cè)器表面(18a、18b、18c、18d)檢測(cè)識(shí)別從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面接收到的、所述第一光束或所述第二光束的反射光束的至少一個(gè)聚焦信號(hào)和至少一個(gè)尋軌信號(hào)的強(qiáng)度分布的變化，所述檢測(cè)器部件被設(shè)置成依據(jù)所述強(qiáng)度分布的變化，控制所述訪問單元的移動(dòng)，以使所述第一光束和所述第二光束保持在焦點(diǎn)并在數(shù)據(jù)軌上。
22.按照權(quán)利要求18-21任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，在所述檢測(cè)器部件(18、26)之前的所述聚焦光學(xué)器件(17、28)包括衍射光學(xué)器件(27)。
23.按照權(quán)利要求1-22任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳輸裝置(14、15、16)和所述檢測(cè)裝置(17、18)還包括被設(shè)置成沿著所述訪問單元傳輸所述第一和第二光束和/或所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束的波導(dǎo)管或光導(dǎo)管(13)。
24.按照權(quán)利要求1-23任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述訪問單元(10、50、83)是臂狀單元(41)。
25.按照權(quán)利要求1-23任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)的第一訪問單元，以及將數(shù)據(jù)寫入所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的第二訪問單元，其中所述第一訪問單元和所述第二訪問單元是下述之一臂狀單元(41)、滑架單元(45)或者臂狀單元和滑架單元的任意組合(41、42、45)。
26.按照權(quán)利要求1-25任意之一所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備(80)是通信設(shè)備。
27.一種在包括至少一個(gè)訪問單元的設(shè)備中，從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫入所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的方法，所述方法包括下述步驟包含多個(gè)數(shù)據(jù)軌的至少一個(gè)光存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；所述光存儲(chǔ)介質(zhì)驅(qū)動(dòng)器控制設(shè)備的操作；至少一個(gè)光源產(chǎn)生至少一個(gè)第一光束和至少一個(gè)第二光束(901)；所述第一光束和所述第二光束被傳輸并被引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌(907)；從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面反射的光束被檢測(cè)，其特征在于，還包括下述步驟所述第一光束和所述第二光束被橫切引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌(909)；來自所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的所述第一光束或所述第二光束的反射光束被接收(911、913)；和所述訪問單元相對(duì)于一端的樞軸點(diǎn)三維移動(dòng)，從而聚焦所述第一和第二光束以及使之尋軌(915、916、917、919、920)。
28.按照權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，包括所述訪問單元可控地到達(dá)這樣的位置的步驟，即在所述位置上，所述第一光束和所述第二光束被傳輸，所述第一光束或所述第二光束的反射光束被檢測(cè)(913)，從而根據(jù)所述第一光束、所述第二光束和所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束，在所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上形成的至少一個(gè)第一聚焦光束和至少一個(gè)第二聚焦光束(915)。
29.按照權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，包括所述第一聚焦光束在所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上形成至少一個(gè)第一點(diǎn)(29a)，所述第二聚焦光束在所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上形成至少一個(gè)第二點(diǎn)(29b)的步驟(915)。
30.按照權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，包括所述第一點(diǎn)定位于所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上不同于所述第二點(diǎn)的位置的步驟。
31.按照權(quán)利要求29或30所述的方法，其特征在于，包括所述第一點(diǎn)定位于所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上稍前于所述第二點(diǎn)的位置的步驟。
32.按照權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，包括所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)定位于所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌上的同一個(gè)交叉點(diǎn)(29)的步驟。
33.按照權(quán)利要求27-32任意之一所述的方法，其特征在于，包括所述第一光束被傳輸并被橫切引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，所述第二光束被垂直引向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的步驟(909)。
34.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，包括所述第一光束從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌讀出數(shù)據(jù)，所述第二光束將數(shù)據(jù)寫入所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌的步驟。
35.按照權(quán)利要求27-34任意之一所述的方法，其特征在于，包括至少一個(gè)第一光學(xué)組件將所述第一光束和所述第二光束轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌，至少一個(gè)第二光學(xué)組件使所述第一光束和所述第二光束橫切轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌并使之聚焦的步驟(909)。
36.按照權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，還包括準(zhǔn)直光學(xué)器件準(zhǔn)直所述光源，分光光學(xué)器件將發(fā)出的光線分成多個(gè)光束(905)，聚焦光學(xué)器件與所述第二光學(xué)組件共同聚焦光束(915)的步驟。
37.按照權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，包括所述第一光學(xué)組件和所述第二光學(xué)組件是使所述第一光束橫切轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌并使之聚焦，以及使第二光束垂直轉(zhuǎn)向所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的數(shù)據(jù)軌并使之聚焦的單個(gè)透鏡的步驟(909)。
38.按照權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束具有相反的偏振。
39.按照權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，所述第一光束和所述第二光束具有不同的波長(zhǎng)。
40.按照權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟第一激光源產(chǎn)生所述第一光束，第二激光源產(chǎn)生所述第二光束(901)；和所述第一激光源和所述第二激光源被同步(903)，其中所述同步步驟(903)包括下述步驟-所述第一激光源和所述第二激光源被單獨(dú)地初始化，-所述第一激光源打開(111)，-所述第一激光源發(fā)出所述第一激光束，查找第一點(diǎn)的位置以便進(jìn)行讀/寫操作(113)，-分析所述第一點(diǎn)的位置(115、117)，-分析所述第一點(diǎn)的聚焦和尋軌(116、118)，-所述第二激光源打開(119)，-所述第二激光源發(fā)出所述第二激光束，查找第二點(diǎn)的位置以便進(jìn)行讀/寫操作(120、121)，和-在所述讀/寫操作之后，所述第二激光源關(guān)閉(123)。
41.按照權(quán)利要求40所述的方法，其特征在于，所述同步步驟包括下述步驟所述第二激光源打開，導(dǎo)致所述第一激光源在所述第一點(diǎn)進(jìn)入中斷模式，并且持續(xù)預(yù)定的時(shí)間周期(139)，在所述預(yù)定的時(shí)間周期之后，所述第一激光源從所述第一點(diǎn)繼續(xù)讀/寫操作，所述第二激光源進(jìn)入中斷模式(141、143)。
42.按照權(quán)利要求27-41任意之一所述的方法，其特征在于，包括至少一個(gè)檢測(cè)器部件檢測(cè)所述第一光束或所述第二光束的反射光束，第三光學(xué)組件轉(zhuǎn)向并聚焦所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束的步驟(915、917)。
43.按照權(quán)利要求42所述的方法，其特征在于，還包括第四光學(xué)組件使所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束轉(zhuǎn)向所述檢測(cè)器部件，位于所述檢測(cè)器部件之前的聚焦光學(xué)器件聚焦，分光光學(xué)器件將所述第一光束或所述第二光束的所述反射光束分成多個(gè)光束的步驟(915、917)。
44.按照權(quán)利要求42或43所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)器部件包括檢測(cè)所述第一光束或所述第二光束的反射光束的聚焦信號(hào)和尋軌信號(hào)的至少兩個(gè)檢測(cè)器表面。
45.按照權(quán)利要求42-44任意之一所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)器部件借助所述檢測(cè)器部件的檢測(cè)器表面檢測(cè)從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面接收到的、所述第一光束或所述第二光束的反射光束的至少一個(gè)聚焦信號(hào)和至少一個(gè)尋軌信號(hào)，所述檢測(cè)器部件根據(jù)所述檢測(cè)器表面檢測(cè)的所述聚焦信號(hào)和所述尋軌信號(hào)，控制所述訪問單元的移動(dòng)，以使所述第一光束和所述第二光束保持在焦點(diǎn)并在數(shù)據(jù)軌上。
46.按照權(quán)利要求42-45任意之一所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)器部件通過所述檢測(cè)器部件的檢測(cè)器表面檢測(cè)識(shí)別從所述光存儲(chǔ)介質(zhì)的表面接收到的、所述第一光束或所述第二光束的反射光束的至少一個(gè)聚焦信號(hào)和至少一個(gè)尋軌信號(hào)的強(qiáng)度分布的變化，所述檢測(cè)器部件依據(jù)所述強(qiáng)度分布的變化，控制所述訪問單元的移動(dòng)，以使所述第一光束和所述第二光束保持在焦點(diǎn)并在數(shù)據(jù)軌上。
47.按照權(quán)利要求27-46任意之一所述的方法，其特征在于，所述訪問單元是臂狀單元。
48.按照權(quán)利要求27-46任意之一所述的方法，其特征在于，包括第一訪問單元從光存儲(chǔ)介質(zhì)讀出數(shù)據(jù)，第二訪問單元將數(shù)據(jù)寫入光存儲(chǔ)介質(zhì)的步驟，其中所述第一訪問單元和所述第二訪問單元是下述之一臂狀單元、滑架單元或者臂狀單元和滑架單元的任意組合。
49.按照權(quán)利要求27-48任意之一所述的方法，其特征在于，所述設(shè)備是通信設(shè)備。
全文摘要
公開一種相對(duì)于光存儲(chǔ)介質(zhì)(11)讀/寫信息的方法和可小型化設(shè)備。設(shè)備包括與訪問單元(10)固定在一起的一個(gè)或多個(gè)光源(12)，所述訪問單元(10)被設(shè)置成能夠受控地到達(dá)某一位置，其中光束(21、22)被橫切地傳向光存儲(chǔ)介質(zhì)，反射光束(33)由檢測(cè)器部件(18、26)分析，檢測(cè)器部件(18、26)還通知訪問單元移動(dòng)或者靜止不動(dòng)，以使光束保持在焦點(diǎn)和在數(shù)據(jù)軌上。由于組件總數(shù)減少和訪問單元幾何形狀細(xì)小的緣故，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠以小尺寸和低重量實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的通信設(shè)備(80)可被實(shí)現(xiàn)以滿足超小型通信設(shè)備的極需。
文檔編號(hào)G11B7/14GK1695184SQ02829959
公開日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2002年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者雅克·馬克拉, 簡(jiǎn)恩·卡里·埃基奧, 桑納·?；鶌W, 卡里·尤哈尼·卡塔亞, 泰姆·阿拉尤基 申請(qǐng)人:諾基亞公司