專利名稱：光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備和光學(xué)記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)記錄介質(zhì)和讀出記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備。更具體地說，本發(fā)明涉及具有多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)，和讀出記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備。
背景技術(shù)：
借助光學(xué)裝置，讀出記錄在諸如光盤(CD)和數(shù)字通用光盤(DVD)之類光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出(playback)設(shè)備在本領(lǐng)域已知。在這種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中，用光線照射光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層，通過檢測被記錄層反射的光線的強度等，讀出記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息。另外，根據(jù)需要，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可用于把信息記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上。
在一些光學(xué)記錄介質(zhì)中，形成多個記錄層，以便獲得大容量。例如，DVD具有兩個記錄層，而CD只具有一個記錄層。根據(jù)光學(xué)記錄介質(zhì)的容量的增大，記錄層的數(shù)目應(yīng)該進一步增大。
但是，當記錄層的數(shù)目增大時，更難以完全分離代表記錄在不同記錄層上的信息的信號。例如，當在光學(xué)記錄介質(zhì)的信息讀出操作中，用光線照射要從其讀出信息的記錄層時，光線還通過除要從其讀出信息的記錄層之外的其它記錄層。于是，光學(xué)記錄介質(zhì)反射的光線包括被除要從其讀出信息的記錄層之外的其它記錄層反射的光線。這些額外光線(雜散光線)隨著記錄層數(shù)目的增大而增大，并且在信息讀出操作中起噪聲的作用。因此，讀出信號的信噪比(S/N)降低。
另一方面，使用近場光的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備最近已引起關(guān)注。具體地說，在使用固態(tài)浸沒透鏡(solid immersion len)(SIL)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中，由于SIL具有高的數(shù)值孔徑(NA)，因此可降低光束的焦點大小，并且可獲得高的記錄密度。另外，SIL與常規(guī)的光盤系統(tǒng)高度兼容，于是，預(yù)計使用SIL的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備會變得日益普及。
但是，增大使用SIL的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的存儲容量存在極限。這是因為由于記錄密度取決于光線的波長，因此難以超出一定的極限增大記錄密度。
另外，為了讀出記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息，必須進行跟蹤，必須在光學(xué)記錄介質(zhì)上形成用于跟蹤的凹槽等。
最好在每個記錄層上形成用于跟蹤的凹槽，要求凹槽具有一定的深度，例如在推挽方法中約為λ/6，在差分相位檢測(DPD)方法中約為λ/4(λ是光源的波長)。
因此，必須在某種程度上增大記錄層之間的間隔，這有可能是具有多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)的發(fā)展障礙。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的第一目的是提供一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，所述光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備在具有多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)的信息讀出操作中，能夠減小來自除要讀出信息的一個記錄層之外的其它記錄層的雜散光的影響。
本發(fā)明的第二目的是提供一種可增大光學(xué)記錄介質(zhì)的容量的光學(xué)記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的第三目的是提供一種能夠減小記錄層之間的間隔的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備和光學(xué)記錄介質(zhì)。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，如上所述構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明一方面的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備。
1A.根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括發(fā)出光線的發(fā)光單元；具有可從其光學(xué)讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦由光學(xué)記錄介質(zhì)反射并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收由第二光學(xué)部件聚焦的光線的光接收單元；和布置在第二光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。
光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括限制入射在光接收單元上的光線的小孔。第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點和第二光學(xué)部件聚焦的光線的焦點彼此對應(yīng)。因此，當小孔只透過通過第二光學(xué)部件焦點周圍位置的光線時，可除去來自第一光學(xué)部件焦點周圍位置的雜散光(具體地說，由除從其讀出信息的一個記錄層之外的其它記錄層反射的光線)。從而，可增大當從多個記錄層之一讀出信息時獲得的讀出信號的S/N比。
(1)小孔的尺寸和埃利斑的尺寸近似相同。
埃利斑是當單色光透過具有一定孔徑的透鏡等之后，被理想聚焦(無象差)時獲得的光線圖樣。埃利斑的直徑φ被定義為φ＝1.22λ/NA，λ是光的波長，NA是數(shù)值孔徑。因此，當小孔的尺寸和埃利斑的尺寸近似相同時，可進一步增大讀出信號的S/N比。
(2)可通過空間限制光接收單元的光接收面的尺寸，形成小孔。
當空間限制光接收面的尺寸時，可限制入射在光接收單元上的光線。因此，不必獨立于光接收單元形成小孔，能夠容易地制造與光接收單元集成在一起的小孔。由于光接收單元和小孔彼此集成在一起，因此可減小它們之間由隨著時間的退化而引起的對準、固定和偏移問題。
(3)發(fā)光單元可包括發(fā)出光線的發(fā)光元件和反射從發(fā)光元件發(fā)出的光線的反射鏡。
這種情況下，通過利用反射光線的反射鏡，可更自由地設(shè)置從發(fā)光單元發(fā)出的光線的方向。更具體地說，可通過在半導(dǎo)體基體上形成邊緣發(fā)光激光器和反射鏡，構(gòu)成發(fā)光單元。
(4)發(fā)光單元、小孔和光接收單元可集成地形成于單一基體上。
當集成地形成這些組件時，可消除它們之間由隨著時間的退化而引起的對準、固定和偏移問題。
(5)第一光學(xué)部件包括第一透鏡和第二透鏡，和第一透鏡相比，第二透鏡被布置成更接近光學(xué)記錄介質(zhì)。
這種情況下，第二透鏡可具有面對光學(xué)記錄介質(zhì)表面的一個表面，所述表面和光學(xué)記錄介質(zhì)表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長。
當?shù)诙哥R在光學(xué)記錄介質(zhì)的表面附近時，通過利用漸失光線，可把光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上。從而，第一光學(xué)部件的數(shù)值孔徑可被增大為1或者更大，可以高分辨率從光學(xué)記錄介質(zhì)讀出信息。因此，可增大光學(xué)記錄介質(zhì)的存儲容量。
(6)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整由第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整單元。
這種情況下，焦點位置調(diào)整單元可包括無焦光學(xué)系統(tǒng)、折射率改變裝置或者楔形棱鏡。
(7)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括至少檢測光學(xué)記錄介質(zhì)的聚焦、跟蹤和傾斜狀態(tài)之一的檢測單元。
聚焦、跟蹤和傾斜狀態(tài)對應(yīng)于深度方向上，入射光的焦點位置相對于從其讀出信息的記錄層的偏移，入射光相對于記錄層的光道的偏移，和入射光相對于光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜，并且可分別以聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號和傾斜信號的形式從檢測單元輸出。
當提供上述檢測單元時，可對各個記錄層進行聚焦控制、跟蹤控制和傾斜控制。
1B.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括發(fā)射光線的發(fā)光單元；保持具有可從其光學(xué)讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)的平臺；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦由光學(xué)記錄介質(zhì)反射并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收由第二光學(xué)部件聚焦的光線的光接收單元；和布置在第二光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。
光學(xué)記錄介質(zhì)放置在平臺上。因此，光學(xué)記錄介質(zhì)不必作為光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的一部分包含在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中，并且可從光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備卸下。
根據(jù)1B節(jié)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的其它組件基本上類似于根據(jù)1A節(jié)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的其它組件。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，如下所述構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備。
2A.根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括發(fā)射光線的發(fā)光單元；具有可從其光學(xué)讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一上的光頭，光頭具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長；響應(yīng)光頭聚焦的光線，聚焦從光學(xué)記錄介質(zhì)返回的返回光線的光學(xué)部件；和接收被所述光學(xué)部件聚焦的返回光線的光接收單元。
如上所述，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括具有多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)和把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一上的光頭。另外，光頭具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長。
由于光頭的表面和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面彼此鄰近，其間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長，因此這些表面可借助漸失光線彼此連接。這種情況下，可忽略這些表面之間空氣層的折射率等的影響，從而易于提高數(shù)值孔徑NA。結(jié)果，能夠提高讀出和記錄信息的分辨率，即光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄密度。
另外，由于形成多個記錄層，有選擇地使光線聚焦在記錄層之一上，因此可隨著記錄層數(shù)目的增大而增大光學(xué)記錄介質(zhì)的存儲容量。
(1)返回光線可包括在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一被透射、反射或產(chǎn)生的光線。
因此，在記錄層之一被透射、反射或產(chǎn)生的光線可用于讀出記錄在記錄層上的信息。
(2)返回光線可以是非相干的。
當返回光線非相干時，可避免起因于記錄層之間返回光線的多次反射的噪聲。這種情況下，可在不考慮記錄層之間的光學(xué)干涉的情況下設(shè)計記錄層，能夠減小各個記錄層的厚度。
通過從發(fā)光單元發(fā)射非相干光，或者通過對應(yīng)于入射在記錄層上的光線，在記錄層產(chǎn)生非相干光，可獲得非相干返回光線。
(3)返回光線的波長可不同于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長。
當從發(fā)光單元發(fā)出的光線和返回光線具有不同的波長時，能夠更可靠地把它們相互分開。
例如，通過在記錄層上的凹坑產(chǎn)生熒光，可獲得波長和從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長不同的返回光線。
(4)光頭可以是浮動光頭，由于當浮動光頭相對于光學(xué)記錄介質(zhì)移動時，產(chǎn)生的氣流的緣故，浮動光頭浮動于光學(xué)記錄介質(zhì)之上。
當使用浮動光頭時，即使當利用光頭掃描光學(xué)記錄介質(zhì)時，仍能夠可靠地進行信息讀出操作。
當浮動光頭“相對于”光學(xué)記錄介質(zhì)移動時，光學(xué)記錄介質(zhì)和光頭中的任一或者兩者都被移動。
(5)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括識別從發(fā)光單元發(fā)出的光線所聚焦的記錄層的記錄層識別單元。
這種情況下，通過利用記錄層識別單元，可確定正在進行信息讀出/記錄操作的記錄層。
記錄層識別單元可通過查閱表示各個記錄層的深度和返回光線的強度之間的關(guān)系的表格，識別各個記錄層。
由于各個記錄層的深度和返回光線的強度相關(guān)，因此通過查閱表示各個記錄層的深度和返回光線的強度之間關(guān)系的表格，可識別光線所聚焦的記錄層。
(6)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整光頭聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整單元。
這種情況下，焦點位置調(diào)整單元可包括無焦光學(xué)系統(tǒng)、折射率改變器件或者楔形棱鏡。
(7)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括布置在光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。
這種情況下，可從入射在光接收單元上的光線中除去雜散光，具體地說，來自除光線所聚焦的一個記錄層之外的其它記錄層的返回光線。
發(fā)光單元、小孔和光接收單元可集成地形成于單一基體上。
這種情況下，可減小發(fā)光單元、小孔和光接收單元之間由隨著時間的退化而引起的對準、固定和偏移問題。
通過利用，例如半導(dǎo)體技術(shù)，可制造其中發(fā)光單元、小孔和光接收單元集成地形成于單一基體上的裝置。另外，通過限制光接收單元的光接收面，可與光接收單元集成地形成小孔。
(8)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括至少檢測光學(xué)記錄介質(zhì)的聚焦、跟蹤和傾斜狀態(tài)之一的檢測單元。
聚焦、跟蹤和傾斜狀態(tài)對應(yīng)于深度方向上，入射光的焦點位置相對于從其讀出信息的記錄層的偏移，入射光相對于記錄層的光道的偏移，和入射光相對于光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜，并且可分別以聚焦誤差信號、跟蹤誤差信號和傾斜信號的形式從檢測單元輸出。
當提供上述檢測單元時，可對各個記錄層進行聚焦控制、跟蹤控制和傾斜控制。
2B.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括發(fā)射光線的發(fā)光單元；保持具有可從其光學(xué)讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)的平臺；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一上的光頭，光頭具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長；響應(yīng)光頭聚焦的光線，聚焦從光學(xué)記錄介質(zhì)返回的返回光線的光學(xué)部件；和接收被所述光學(xué)部件聚焦的返回光線的光接收單元。
光學(xué)記錄介質(zhì)放置在平臺上。因此，光學(xué)記錄介質(zhì)不必作為光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的一部分包含在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中，并且可從光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備卸下。
根據(jù)2B節(jié)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的其它組件基本上類似于根據(jù)2A節(jié)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的其它組件。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的第三目的，如下所述構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備。
3A.根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層，和其上沿記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層的光學(xué)記錄介質(zhì)；發(fā)出第一波長的光線的第一發(fā)光單元；發(fā)出第二波長的光線的第二發(fā)光單元，第二波長不同于第一波長；組合從第一發(fā)光單元發(fā)出的光線和從第二發(fā)光單元發(fā)出的光線的光學(xué)組合器；把光學(xué)組合器組合的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦光學(xué)記錄介質(zhì)反射的，并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的具有第一波長的光線的第一光接收單元；和接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的具有第二波長的光線的第二光接收單元。
如上所述，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層，和其上沿著記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層的光學(xué)記錄介質(zhì)。
由于可通過利用形成于跟蹤層上的凹坑進行跟蹤，因此不必在記錄層上形成用于跟蹤的圖樣等。因此，可減小記錄層之間的間隔。
另外，可通過利用一對第一發(fā)光單元和第一光接收單元，以及一對第二發(fā)光單元和第二光接收單元，可進行信息讀出操作和跟蹤誤差信號的產(chǎn)生。由于可借助不同對的發(fā)光單元和光接收單元進行信息讀出操作和跟蹤誤差信號的產(chǎn)生，因此可提高光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的可靠性。
(1)可使相鄰光道上的凹坑彼此分隔，分隔距離大于相鄰光道間的最短距離。
當使相鄰光道上的凹坑彼此分隔，并且分隔距離大于相鄰光道間的最短距離時，可增大相鄰凹坑間的距離。于是，可防止相鄰光道上的凹坑被同時置于聚焦于記錄層上的光線的焦點內(nèi)，可防止混合從多個光道獲得的跟蹤誤差信號。從而，易于減小光道之間的間隔，并且易于增大光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄密度。
(2)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括調(diào)整光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜的傾斜調(diào)整單元。
當光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜被調(diào)整時，可減小記錄層的光道和跟蹤層之間的偏移。
(3)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括置于第二光學(xué)部件和第一光接收單元之間的小孔。
這種情況下，可消除雜散光，具體地說，由除從其讀出信息的一個記錄層之外的其它記錄層反射的光線，并且能夠提高信息讀出操作的精度。
第一發(fā)光單元、小孔和第一光接收單元可集成地形成于單一基體上。
當集成地形成這些組件時，可消除它們之間由隨著時間的退化而引起的對準、固定和偏移問題。
(4)第一光學(xué)部件可具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙既小于第一波長，又小于第二波長。
當?shù)谝还鈱W(xué)部件具有位于光學(xué)記錄介質(zhì)的表面附近的表面時，可借助漸失光線連接這些表面。從而，可增大第一光學(xué)部件的數(shù)值孔徑，可以高的分辨率讀出信息。因此，可提高光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄密度。
(5)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括校正第一光學(xué)部件的象差的象差校正單元。
這種情況下，可提高光線聚焦于光學(xué)記錄介質(zhì)上的聚焦性能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)從光學(xué)記錄介質(zhì)的高分辨率讀出。
(6)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整單元。
這種情況下，焦點位置調(diào)整單元可包括無焦光學(xué)系統(tǒng)、折射率改變器件或者楔形棱鏡。
3B.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括保持具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層，和其上沿記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層的光學(xué)記錄介質(zhì)的平臺；發(fā)出第一波長的光線的第一發(fā)光單元；發(fā)出第二波長的光線的第二發(fā)光單元，第二波長不同于第一波長；組合從第一發(fā)光單元發(fā)出的光線和從第二發(fā)光單元發(fā)出的光線的光學(xué)組合器；把光學(xué)組合器組合的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦光學(xué)記錄介質(zhì)反射的，并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的第一波長光線的第一光接收單元；和接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的第二波長光線的第二光接收單元。
光學(xué)記錄介質(zhì)放置在平臺上。因此，光學(xué)記錄介質(zhì)不必作為光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的一個組件包含在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中，并且可從光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備上卸下。
(1)可使相鄰光道上的凹坑彼此分隔，分隔距離大于相鄰光道間的最短距離。
當使相鄰光道上的凹坑彼此分隔，并且分隔距離大于相鄰光道間的最短距離時，可增大相鄰凹坑間的距離。于是，可防止相鄰光道上的凹坑被同時置于聚焦于記錄層上的光線的焦點內(nèi)，可防止混合從多個光道獲得的跟蹤誤差信號。從而，易于減小光道之間的間隔，并且易于增大光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄密度。
(2)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括調(diào)整光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜的傾斜調(diào)整單元。
當光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜被調(diào)整時，可減小記錄層的光道和跟蹤層之間的偏移。
(3)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括置于第二光學(xué)部件和第一光接收單元之間的小孔。
這種情況下，可消除雜散光，具體地說，由除從其讀出信息的一個記錄層之外的其它記錄層反射的光線，并且能夠提高信息讀出操作的精度。
第一發(fā)光單元、小孔和第一光接收單元可集成地形成于單一基體上。
當集成地形成這些組件時，可消除它們之間由隨著時間的退化而引起的對準、固定和偏移問題。
(4)第一光學(xué)部件可具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙既小于第一波長，又小于第二波長。
當?shù)谝还鈱W(xué)部件具有位于光學(xué)記錄介質(zhì)的表面附近的表面時，可借助漸失光線連接這些表面。從而，可增大第一光學(xué)部件的數(shù)值孔徑，可以高的分辨率讀出信息。因此，可提高光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄密度。
(5)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括校正第一光學(xué)部件的象差的象差校正單元。
這種情況下，可提高光線聚焦于光學(xué)記錄介質(zhì)上的聚焦性能，并且能夠?qū)崿F(xiàn)從光學(xué)記錄介質(zhì)的高分辨率讀出。
(6)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備還可包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整單元。
這種情況下，焦點位置調(diào)整單元可包括無焦光學(xué)系統(tǒng)、折射率改變器件或者楔形棱鏡。
3C.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，光學(xué)記錄介質(zhì)包括可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層，和其上沿著記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層。相鄰光道上的凹坑彼此分隔，間隔距離大于相鄰光道之間的最短距離。
由于可利用形成于跟蹤層上的凹坑進行跟蹤，因此不必在記錄層上形成用于跟蹤的圖樣等。于是，可減小記錄層之間的間隔。
當使相鄰光道上的凹坑彼此分隔，并且分隔距離大于相鄰光道間的最短距離時，可增大相鄰凹坑間的距離。于是，可防止相鄰光道上的凹坑被同時置于聚焦于記錄層上的光線的焦點內(nèi)，可防止混合從多個光道獲得的跟蹤誤差信號。從而，易于減小光道之間的間隔，并且易于增大光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄密度。
跟蹤層上的凹坑被排列成使相鄰凹坑之間的距離達到最大。
當凹坑被排列成使相鄰凹坑之間的距離達到最大時，可防止跟蹤誤差信號和來自相鄰光道的那些信號混合。


圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2A和2B是表示光學(xué)記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)例子的放大截面圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4A和4B是球面象差的說明圖；圖5A和5B表示當光學(xué)記錄介質(zhì)相對于入射光的光軸傾斜時，各個記錄層中信息讀出位置被移動的方式；圖6是表示作為組合小孔的光發(fā)射/接收裝置的例子的共焦激光耦合器的透視圖；圖7A和7B表示了當用光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備讀出光學(xué)記錄介質(zhì)時分別獲得的焦點深度和RF信號之間的關(guān)系，以及焦點深度和聚焦誤差信號之間的關(guān)系；圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明第四實施例的共焦激光耦合器的透視圖；
圖10是表示浮動光頭的例子的示意圖；圖11是表示浮動光頭的另一例子的示意圖；圖12是表示其中利用無焦光學(xué)系統(tǒng)調(diào)整焦點位置的浮動光頭的另一例子的示意圖；圖13是表示浮動光頭的另一例子的示意圖；圖14是表示浮動光頭的另一例子的示意圖；圖15是表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖16是表示浮動光頭的另一例子的示意圖；圖17A和17B表示球面象差的計算結(jié)果；圖18是表示光學(xué)記錄介質(zhì)的另一例子的放大截面圖；圖19A和19B分別是記錄層和跟蹤層的放大頂視圖；圖20是表示使光線入射在光學(xué)記錄介質(zhì)上的方式的放大截面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖，說明本發(fā)明的實施例。
第一實施例圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100的示意圖。如圖1中所示，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100包括光學(xué)記錄介質(zhì)10、半導(dǎo)體激光二極管(LD)121、極化分光器122、準直聚焦透鏡123、四分之一波長板(QWP)124、二向色組合器125、球面象差校正器128、物鏡20、光接收單元30(全息光學(xué)元件(HOE)31、小孔32、光電二極管(PD)33-35)、半導(dǎo)體激光二極管(LD)126和準直透鏡127。
在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100中，入射在光電二極管33上的光線由小孔32限制，從而可從入射光中除去雜散光。從而，可從信息讀出信號(下面描述的射頻(RF)信號)中除去噪聲分量。
(光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的組件的詳細說明)
下面詳細說明光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100的組件。
首先，說明光學(xué)記錄介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)。
光學(xué)記錄介質(zhì)10可以是只讀類型、一次寫入類型或者可重寫類型。因此，根據(jù)需要，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100可在光學(xué)記錄介質(zhì)10上進行讀取、寫入或者重寫。
根據(jù)如何進行跟蹤，存在幾種類型的光學(xué)記錄介質(zhì)，圖2A和2B分別是表示光學(xué)記錄介質(zhì)10A和10B的放大斷面圖，作為光學(xué)記錄介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)的例子。
光學(xué)記錄介質(zhì)10A包括多個記錄層11A和布置在底部的一個凹槽層12A。在光學(xué)記錄介質(zhì)10A中，信息記錄在記錄層11A上，以致借助光學(xué)裝置可讀出信息，凹槽層12A帶有在讀出記錄在記錄層11A上的信息的操作中，用作跟蹤基準的引導(dǎo)凹槽，或者起類似用途的圖形(下面稱為跟蹤圖形)。
光學(xué)記錄介質(zhì)10B包括多個記錄層11B，但是不象光學(xué)記錄介質(zhì)10A那樣具有專用于跟蹤的一層。相反，每個記錄層11B帶有用作跟蹤基準的引導(dǎo)凹槽或者起類似用途的圖形。
光學(xué)記錄介質(zhì)10A和10B都可用作光學(xué)記錄介質(zhì)10。
為了從光學(xué)記錄介質(zhì)10的整個區(qū)域讀出信息，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100包括用從半導(dǎo)體激光二極管121發(fā)出的光束，掃描光學(xué)記錄介質(zhì)10的掃描單元(未示出)。通過旋轉(zhuǎn)光學(xué)記錄介質(zhì)10，并相對于光學(xué)記錄介質(zhì)10的旋轉(zhuǎn)中心沿光學(xué)記錄介質(zhì)10的徑向方向移動物鏡20，利用從物鏡20發(fā)出的光束幾乎可掃描光學(xué)記錄介質(zhì)10的整個區(qū)域。
另外，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100包括把從物鏡20發(fā)出的光束聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10的各個記錄層11上的聚焦控制單元(未示出)。聚焦控制單元可改變從其讀出信息的記錄層。在另一實施例中說明聚焦控制單元的詳細結(jié)構(gòu)。
半導(dǎo)體激光二極管121是從光學(xué)記錄介質(zhì)10讀取信息的光源，具有例如658nm的波長。
極化分光器122是發(fā)射預(yù)定極化的光線，并反射與預(yù)定極化正交的極化的光線(例如，它發(fā)射P極化光線，反射S極化光線)的光學(xué)元件。
對應(yīng)于本發(fā)明的第二光學(xué)部件的準直聚焦透鏡123是準直從半導(dǎo)體激光二極管121發(fā)出的光線，并把光學(xué)記錄介質(zhì)10反射的光線聚焦到光電二極管33-35上。
四分之一波長板124是提供正交極化光波之間四分之一波長的相差的光學(xué)元件。在本實施例中，四分之一波長板124用于把線極化光線轉(zhuǎn)換成圓極化光線，反之亦然。
二向色組合器125是組合具有多個波長的光波的光學(xué)元件。在本實施例中，二向色組合器125組合從半導(dǎo)體激光二極管121發(fā)出的光線和從半導(dǎo)體激光二極管126發(fā)出的光線。
球面象差校正器128是校正根據(jù)各層的位置產(chǎn)生的球面象差，并使光線適當?shù)鼐劢乖诠鈱W(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11之一上的光學(xué)元件。球面象差校正器128可由液晶器件構(gòu)成。下面在第二實施例中說明利用球面象差校正器128校正球面象差的效果。
對應(yīng)于本發(fā)明的第一光學(xué)部件的物鏡20是把從半導(dǎo)體激光二極管121和126發(fā)出的光線聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11之一上的光學(xué)元件。
物鏡20的數(shù)值孔徑最好盡可能高。下面將說明其原因。
即使物鏡20沒有任何象差，由于光線的波動本性，光線不會會聚于單一幾何點，而是會聚于稱為埃利斑的圖案。埃利斑的半徑可表示成0.61λ/NA，這里λ是波長，NA是數(shù)值孔徑。
為了增大光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄密度(單位面積中可記錄的信息的數(shù)量)，埃利斑的直徑最好盡可能地小。這就是為什么物鏡20的數(shù)值孔徑NA最好盡可能高的原因。
下述方法可用于增大物鏡20的數(shù)值孔徑NA。
例如，通過利用具有小球面象差的透鏡，可增大數(shù)值孔徑NA。另外，通過采用包括固態(tài)浸沒透鏡(SIL)的系統(tǒng)來利用漸失光線(下面在其它實施例中說明)，可實現(xiàn)高分辨率讀出。更具體地說，代替物鏡20，可使用浮動光頭(下面說明)。
半導(dǎo)體激光二極管126是實現(xiàn)光學(xué)記錄介質(zhì)10的跟蹤的光源，具有例如780nm的波長。
準直透鏡127是準直從半導(dǎo)體激光二極管126發(fā)出的光束的光學(xué)元件。
光接收單元30包括全息光學(xué)元件31、小孔(pinhole)32和光電二極管33-35。
全息光學(xué)元件31朝著光電二極管33-35衍射從極化分光器122入射到其上的光線。在全息光學(xué)元件31上形成衍射圖樣，所述衍射圖樣用于形成具有適合產(chǎn)生跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號的圖樣的光束。
小孔32具有和從全息光學(xué)元件31入射在光電二極管33上的光線的焦點對應(yīng)的小孔。該小孔只透過通過焦點周圍位置的光線，阻擋其余的光線。光電二極管33檢測信號光線(該光線的光源是半導(dǎo)體激光二極管121)。
聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的光線的焦點和聚焦在光電二極管33上的光線的焦點彼此對應(yīng)。于是，通過使聚焦在光電二極管33上的光線通過小孔32，可除去來自光學(xué)記錄介質(zhì)10上焦點附近位置，即從其讀出信息的記錄層11周圍位置的雜散光線(具體地說，除從其讀出信息的記錄層之外的其它記錄層11反射的光線)，能夠提高信號的S/N比。
把小孔的直徑φ設(shè)置成和埃利斑的直徑(1.22λ/NA)差不多被認為是有效的。聚焦在光電二極管33上的光線的埃利斑對應(yīng)于聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11之一上的光線的埃利斑。因此，只允許埃利斑內(nèi)的光線通過時，可認為從入射在光電二極管33上的光線中除去了雜散光線。當小孔的φ的相對于埃利斑的直徑過大時，入射在光電二極管33上的光線中所包含的雜散光線增大。相反，當小孔的直徑φ相對于埃利斑的直徑過小時，入射在光電二極管33上的光線的強度降低。
例如，當入射在光電二極管33上的光線(從光學(xué)記錄介質(zhì)10返回的光線)的數(shù)值孔徑NA，即準直聚焦透鏡123的數(shù)值孔徑NA約為0.1，半導(dǎo)體激光二極管121的波長λ為658nm時，小孔的直徑φ被設(shè)置成約為8μm。
光電二極管33接收從光學(xué)記錄介質(zhì)10返回的光線(該光線的光源為半導(dǎo)體激光二極管121和126之一)，并產(chǎn)生代表記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的信息的RF信號。
光電二極管34和35接收從光學(xué)記錄介質(zhì)10返回的光線，并產(chǎn)生和光學(xué)記錄介質(zhì)10相關(guān)的跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號。根據(jù)檢測誤差信號的方法，恰當?shù)貙怆姸O管34和35分段。
通過利用從半導(dǎo)體激光二極管126發(fā)出的光線，產(chǎn)生跟蹤誤差信號，通過利用從半導(dǎo)體激光二極管121發(fā)出的光線，產(chǎn)生聚焦誤差信號。
(光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的操作)下面，說明光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100的操作。
用于讀出信息的線極化光線(極化狀態(tài)為p1)從半導(dǎo)體激光二極管121發(fā)出，通過極化分光器122，并由準直聚焦透鏡123準直。準直聚焦透鏡123準直后的光線通過球面象差校正器128，被四分之一波長板124改變成圓極化光線(極化狀態(tài)為p2)，并被二向色組合器125偏斜90°。被二向色組合器125偏斜的光線入射在物鏡20上，并在光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11之一上聚焦成小光斑。此時，通過沿著光軸調(diào)整物鏡20的位置，選擇光線聚焦于其上的記錄層11，信息從選擇的記錄層11被讀出、記錄在選擇的記錄層11上，或者從選擇的記錄層11上被刪除。
當圓極化光線被光學(xué)記錄介質(zhì)10反射時，其極化方向被顛倒，反射光線由物鏡20準直。準直光線被二向色組合器125偏斜90°，通過四分之一波長板124，在四分之一波長板124，準直光線被改變成線極化光線(極化狀態(tài)為p3)，其極化方向垂直于朝著光學(xué)記錄介質(zhì)10傳播的線極化光線的極化方向，通過球面象差校正器128，并被準直聚焦透鏡123轉(zhuǎn)換成聚焦于光電二極管33-35上的光線。隨后，該光線被極化分光器122反射，通過全息光學(xué)元件31和小孔32，并聚焦在光電二極管33-35上。
此時，當入射在光電二極管33上的光線通過小孔32時，雜散光線被消除。從而，可增大光電二極管33獲得的RF信號的S/N比。
另外，當結(jié)構(gòu)使得光電二極管33還獲得聚焦誤差信號時，不僅可以增大RF信號的S/N比，而且還可以增大聚焦誤差信號的S/N比。
跟蹤用光線從半導(dǎo)體激光二極管126發(fā)出，由準直透鏡127準直，通過二向色組合器125，并入射到物鏡20上。從物鏡20發(fā)出的光線聚焦成光學(xué)記錄介質(zhì)10之上跟蹤圖樣(光學(xué)記錄介質(zhì)10A的凹槽層12A)上的小光斑。
當使用圖2B中所示的，不具有專用于跟蹤的一層(對應(yīng)于光學(xué)記錄介質(zhì)10A的凹槽層12A的一層)的光學(xué)記錄介質(zhì)10B時，可省略半導(dǎo)體激光二極管126、準直透鏡127和二向色組合器125。換句話說，半導(dǎo)體激光二極管121可被設(shè)置成光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100中的唯一光源。這種情況下，物鏡20直接布置在四分之一波長板124之后，通過物鏡20的光線被聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10B上。
光學(xué)記錄介質(zhì)10反射的光線被物鏡20準直，被二向色組合器125偏轉(zhuǎn)90°，通過四分之一波長板124，并由準直聚焦透鏡123轉(zhuǎn)換成聚焦于光電二極管33-35上的光線。隨后，該光線被極化分光器122反射，通過全息光學(xué)元件31，并聚焦在光電二極管34和35上。通過計算光電二極管34和35的輸出，產(chǎn)生跟蹤誤差信號。
第二實施例圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200的示意圖。如圖3中所示，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200包括光學(xué)記錄介質(zhì)10B、組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221、分光器222、準直聚焦透鏡223、反射鏡224、球面象差校正器225、物鏡20、光接收單元30A(全息光學(xué)元件31A和光電二極管(PD)33A-35A)、監(jiān)控光電二極管(PD)226和傾斜伺服單元227。
光線從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出，并通過分光器222、準直聚焦透鏡223、反射鏡224、球面象差校正器225和物鏡20入射到光學(xué)記錄介質(zhì)10B上。
類似于第一實施例，通過沿著光軸調(diào)整物鏡20的位置，有選擇地使光線聚焦到所需的記錄層上，從而信息可記錄在所需的記錄層上或者從所需的記錄層讀出信息。
光學(xué)記錄介質(zhì)10B反射的光線通過物鏡20、球面象差校正器225、反射鏡224、準直聚焦透鏡223和分光器222，入射到組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221和光接收單元30A上。
本實施例中，半導(dǎo)體激光二極管、小孔和光電二極管組合在組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221中。如上在第一實施例中所述，小孔具有小直徑，例如8μm，不易于形成具有如此之小小孔的針孔，也不易于將其裝配在光電二極管上并高度精確地固定。另外，隨著時間的過去，位置精度可能降低。特別地，在利用光線掃描光學(xué)記錄介質(zhì)10B的有效光學(xué)系統(tǒng)中，隨著時間的退化很可能是一個問題。
根據(jù)本實施例，由于使用組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221，因此小孔易于形成，并裝配在光電二極管上，可降低隨著時間的退化。
類似于第一實施例，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200包括從光學(xué)記錄介質(zhì)10B的整體區(qū)域讀出信息的掃描單元(未示出)，和把從物鏡20發(fā)出的光線聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10B的各個記錄層11B上的聚焦控制單元(未示出)。
如上在第一實施例中所述，在光學(xué)記錄介質(zhì)10B中，在各個記錄層11B上形成用作跟蹤基準的跟蹤圖樣。
組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221包括用作從光學(xué)記錄介質(zhì)10B讀出信息的光源的半導(dǎo)體激光二極管(波長為，例如658nm)，接收從光學(xué)記錄介質(zhì)10B返回的光線的光電二極管；和從入射在光電二極管上的光線中消除雜散光線的小孔。下面說明組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221的詳細結(jié)構(gòu)。
分光器222是按照預(yù)定的比例，把入射光線分成發(fā)射光線和偏斜90°的光線的光學(xué)元件。
準直聚焦透鏡223是準直從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出的光線，把光學(xué)記錄介質(zhì)10B反射的光線聚焦到組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221和光電二極管33A-35A上的光學(xué)元件。
物鏡20是把從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出的光線聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10B的記錄層11B之一上的光學(xué)元件。
反射鏡224是改變光線的方向(反射光線)的反射元件。
球面象差校正器225是校正按照各層的位置產(chǎn)生的球面象差，并使光線正確聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10B的記錄層11B之一上的光學(xué)元件。球面象差校正器225可由，例如液晶器件構(gòu)成。
球面象差是從光軸上一點發(fā)出的光束在通過透鏡之后，不會聚于光軸上一點，而是沿著光軸偏移的現(xiàn)象，球面象差的量由該偏移量確定。
下面將參考圖4A和4B更詳細地說明球面象差。
圖4A是表示包含在光學(xué)記錄介質(zhì)10B中的默認層的側(cè)視圖。默認層被設(shè)置成使得球面象差在該層最小。這種情況下，默認層和上下表面之間的距離都被設(shè)置成0.6mm。
圖4B表示了當物鏡20的焦點位置被調(diào)整到圖4A中所示的光學(xué)記錄介質(zhì)10B的各個記錄層11B時，焦點位置(自默認層的距離)和球面象差數(shù)量之間的關(guān)系。圖4B表示在下述條件下獲得的計算結(jié)果數(shù)值孔徑NA為0.6，波長為650nm，入射準直光線的傾斜角為0°、0.6°和1.2°，光學(xué)記錄介質(zhì)10B的材料為聚碳酸酯，默認層到光學(xué)記錄介質(zhì)10B的上下表面的距離均為0.6mm。該圖中，實線、點劃線、虛線分別對應(yīng)光學(xué)記錄介質(zhì)10B相對于入射光的光軸的傾斜角為0°、0.6°和1.2°的情況。
參考圖4B，當焦點位置相對于默認層向上或向下移動±200μm時，球面象差變化±0.2λ[rms]。通過利用，例如上述由液晶器件構(gòu)成的球面象差校正器，可校正約±0.2λ的球面象差變化。
當記錄層11B之間的間隔約為20μm-25μm時，±200μm的距離大約對應(yīng)于默認層上下七層(總共十五層)。因此，通過利用球面象差校正器，可實現(xiàn)從至少具有大約15個記錄層11B的光學(xué)記錄介質(zhì)10B的讀出。
在由液晶器件構(gòu)成的球面象差校正器中，可根據(jù)向其提供的電壓改變球面象差校正值。因此，可根據(jù)物鏡20的焦點位置，準確地校正球面象差。
全息光學(xué)元件31A利用全息圖衍射從分光器222入射到其上的光線，以便把入射光分成對應(yīng)于跟蹤誤差信號、聚焦誤差信號和傾斜檢測信號的光分量，并把這些光分量聚焦到光電二極管33A-35A上。
光電二極管34A和35A接收光學(xué)記錄介質(zhì)10B反射的光線，產(chǎn)生用于調(diào)整光學(xué)記錄介質(zhì)10B上的焦點位置的聚焦誤差信號，和用于在光學(xué)記錄介質(zhì)10B上進行跟蹤的跟蹤誤差信號。
可以利用任意方法產(chǎn)生聚焦誤差信號，只要通過在全息光學(xué)元件31A上形成預(yù)定圖樣，能夠獲得所述聚焦誤差信號即可，例如，使用刀口法。在刀口法中，設(shè)置刀形邊緣，以便不對稱阻擋被光學(xué)記錄介質(zhì)10B反射的一部分光線，以光電二極管34A和35A的輸出之間的差值的形式，獲得聚焦誤差信號。
雖然聚焦誤差信號的絕對強度因記錄層11B而異，不過如下所述，通過把和各個記錄層11B對應(yīng)的DC電平用作基準，可產(chǎn)生聚焦誤差信號。
可以利用任意方法產(chǎn)生跟蹤誤差信號，只要通過在全息光學(xué)元件31A上形成預(yù)定圖樣，能夠獲得跟蹤誤差信號即可，例如，使用差分推挽方法。通過使用從形成于記錄層11B上的跟蹤圖樣反射的光線，并根據(jù)差分推挽方法計算來自光電二極管34A和35A的輸出，產(chǎn)生跟蹤誤差信號。根據(jù)跟蹤誤差信號進行光學(xué)記錄介質(zhì)10B的跟蹤控制(跟蹤伺服)。
也可利用差分相位檢測(DPD)方法獲得跟蹤誤差信號。在DPD方法中，要求跟蹤圖樣的凹坑具有一定的深度，例如大約λ/4，缺點在于難以增大記錄層11B的數(shù)目。于是，本實施例中使用推挽方法。但是，這只是因為能夠容易地制造記錄層11B，并不否定DPD方法的應(yīng)用。
另外，在凹坑被用于檢測傾斜的情況下，如下所述，也可利用取樣伺服方法獲得跟蹤誤差信號，考慮到光學(xué)記錄介質(zhì)10B的制造效率，采用取樣伺服方法是有利的。
監(jiān)控PD 226是監(jiān)視從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出的光線的強度的光電二極管，用于使發(fā)出的光線的強度保持恒定。
傾斜伺服(偏斜伺服)單元227是根據(jù)傾斜檢測(光學(xué)記錄介質(zhì)10B相對于入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10B上的光線的光軸的傾斜和偏斜)，把從物鏡20入射到光學(xué)記錄介質(zhì)10B上的光線調(diào)整成與光學(xué)記錄介質(zhì)10B垂直的調(diào)整機構(gòu)。雖然本實施例中使用光學(xué)記錄介質(zhì)10B，不過當使用圖2A中所示的光學(xué)記錄介質(zhì)10A時，特別需要傾斜伺服單元227。
由于光學(xué)記錄介質(zhì)10B包括多個記錄層11B，當光學(xué)記錄介質(zhì)10B相對于入射光的光軸傾斜時，在每個記錄層11B中，信息讀出位置被移動。下面參考圖5A和5B對此進行更詳細的說明。圖5A表示光學(xué)記錄介質(zhì)10B的表面垂直于入射光的光軸A(不傾斜)的狀態(tài)，圖5B表示光學(xué)記錄介質(zhì)10B的表面相對于入射光的光軸A傾斜角度θ的狀態(tài)。
在圖5A中，利用具有光軸A的入射光，可全部讀出在光學(xué)記錄介質(zhì)10B的平面圖中的相同位置，在記錄層11B上形成的凹坑。于是，在可靠地進行跟蹤伺服控制的同時，能夠進行信息讀出操作。相反，在圖5B中，不能利用具有光軸A的入射光讀出平面圖中相同位置，記錄層11B上的凹坑。更具體地說，根據(jù)光學(xué)記錄介質(zhì)10B的傾斜角θ，在各個記錄層11B中產(chǎn)生偏移量(對各個記錄層11B不同的跟蹤偏移量)。這種情況下，不能準確地產(chǎn)生信息讀出信號。
傾斜伺服單元227用于通過調(diào)整物鏡20或者光學(xué)記錄介質(zhì)10B的傾斜，校正光學(xué)記錄介質(zhì)10B的上述傾斜。通過在平面圖中的相同位置，在記錄層11B上形成用作傾斜檢測的基準的凹坑(由先進存儲磁光(ASMO)協(xié)會提出的一種方法)，檢測光學(xué)記錄介質(zhì)10B的傾斜和偏斜。調(diào)整入射光的光軸相對于光學(xué)記錄介質(zhì)10B的角度，以致基準凹坑在光軸上對準(參見圖5A)。
另一方面，也可利用使用根據(jù)光學(xué)記錄介質(zhì)10B的傾斜而產(chǎn)生的反射光的偏移的已知方法(利用傾斜傳感器，借助差分檢測確定反射光的移動的方法)，在DVD-RAM技術(shù)中使用的方法，使用慧形象差的方法等，檢測傾斜。
雖然進行傾斜伺服控制的情況如上所述，不過在本實施例中，并不總是需要進行傾斜伺服控制，也可省略傾斜伺服控制器227。即，因為在本實施例中，使用圖2B中所示的其中每個記錄層11B具有跟蹤圖樣的光學(xué)記錄介質(zhì)10B，因此可對每個記錄層11B進行跟蹤。從而，光學(xué)記錄介質(zhì)10B相對于入射光的光軸的傾斜不是大問題。因此，傾斜伺服控制不是必需的，除非聚焦性能大大降低。
在省略傾斜伺服控制的情況下，物鏡20的數(shù)值孔徑NA最好較低，因為由于傾斜的緣故，會產(chǎn)生較大的象散和慧形象差。
圖6是表示作為組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221的例子的共焦激光耦合器(CLC)50的透視圖。
共焦激光耦合器50包括布置在半導(dǎo)體基體51中的光發(fā)射單元52和光接收單元53。光發(fā)射單元52包括具有658nm波長的半導(dǎo)體激光二極管LD，其中空腔方向沿半導(dǎo)體基體51的表面及面對半導(dǎo)體激光二極管LD的發(fā)射面的反射鏡M延伸。光接收單元53包括越過反射鏡M面對半導(dǎo)體激光二極管LD的光電二極管PD。
θ1是反射鏡M的傾斜度，并根據(jù)半導(dǎo)體基體51的材料和晶向設(shè)置。例如，當半導(dǎo)體基體51具有GaAs(01-1)晶面，并且反射晶面是(111)B晶面時，θ1可被設(shè)置成54.7°。
光接收單元53被放置在從光發(fā)射單元52發(fā)出，并被光學(xué)記錄介質(zhì)10B反射的光線由準直聚焦透鏡223聚焦的地方(共焦點)。由于光發(fā)射單元52和光接收單元53彼此鄰近，當從光發(fā)射單元52發(fā)出的光線沿相反的方向順著相同路徑返回時，返回的光線入射在光接收單元53上。光發(fā)射單元52和光接收單元53之間的距離被設(shè)置成，例如埃利斑(Airy disk)的直徑(1.22λ/NA)，這是衍射極限。
另外，通過減小光接收單元53的光接收面的大小，類似于單獨提供小孔的情況，可充分消除雜散光。更具體地說，通過把光接收面的大小設(shè)置成第一實施例中上述小孔的尺寸(例如，設(shè)置成埃利斑的大小)，使光接收單元53與小孔實質(zhì)結(jié)合在一起。
如上所述，在共焦激光耦合器50中，在光發(fā)射單元52(發(fā)光點)附近，形成空間上限制在和埃利斑類似大小之內(nèi)的光接收單元53(其大小和埃利斑的大小類似的光接收單元53)。
因此，光聚焦于其上的記錄層11B反射的光線可靠地返回光接收單元53。從而，當從共焦激光耦合器50發(fā)出的光線只被聚焦于所需記錄層11B上時，該記錄層11B反射的光線可入射到光接收單元53上，不必調(diào)整光接收單元53的位置(進行對準)。從而，能夠可靠地獲得來自光聚焦于其上的記錄層11B的信號。另一個優(yōu)點是可降低物鏡20的視場的移動等的影響。
因此，即使在利用光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200掃描光學(xué)記錄介質(zhì)10B的有效操作環(huán)境中，在進行把光線聚焦到所需記錄層11B上的聚焦伺服控制的同時，能夠保持共焦系統(tǒng)(光線可入射到光接收單元53上)。
另外，光接收單元53由借助半導(dǎo)體工藝或類似方法形成的小孔大小的光電二極管構(gòu)成，從而與小孔組合在一起。因此，可防止小孔和光電二極管之間的偏移，隨著時間的退化不再是問題。
圖7A和7B表示了當利用光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200讀出光學(xué)記錄介質(zhì)10B時，分別獲得的焦點深度和RF信號之間的關(guān)系，以及焦點深度和聚焦誤差(FE)信號之間的關(guān)系。當沿著光軸的焦點位置被設(shè)置成各層的中心時，RF信號的強度最大，當焦點位置偏離各層的中心時，聚焦誤差信號的強度增大或降低。
根據(jù)本實施例，共焦激光耦合器50只輸出RF信號，聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號由光電二極管33A-35A產(chǎn)生。這是因為共焦激光耦合器50的結(jié)構(gòu)可被簡化，這種情況下可提高生產(chǎn)產(chǎn)量。
但是，共焦激光耦合器的結(jié)構(gòu)也可以是這樣的，以致如下所述，同樣根據(jù)共焦激光耦合器的輸出產(chǎn)生聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號。
第三實施例圖8是表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300的示意圖。如圖8中所示，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300包括光學(xué)記錄介質(zhì)10A、組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221、分光器222、準直聚焦透鏡223、二向色組合器324、球面象差校正器225、物鏡20、光接收單元30A(全息光學(xué)元件31A和光電二極管(PD)33A-35A)、監(jiān)控光電二極管(PD)226和傾斜伺服單元227。
另外，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300還包括半導(dǎo)體激光二極管(LD)351、準直透鏡352、和球面象差校正器353，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300與第二實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200的差別在此。從而，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300包括代替光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備200的反射鏡224的二向色組合器324。
另外，本實施例中，具有記錄層11A和專用于跟蹤的凹槽層12A的光學(xué)記錄介質(zhì)10A被用作光學(xué)記錄介質(zhì)10，所述記錄層11A沒有跟蹤圖樣。
在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300中，光從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出，通過分光器222、準直聚焦透鏡223、球面象差校正器225、二向色組合器324和物鏡20入射到光學(xué)記錄介質(zhì)10A上。光線被光學(xué)記錄介質(zhì)10A的記錄層11A反射，并通過物鏡20、二向色組合器324、球面象差校正器225、準直聚焦透鏡223和分光器222入射到組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221和光接收單元30A上。
另外，從半導(dǎo)體激光二極管351發(fā)出的光線通過準直透鏡352、球面象差校正元件353、二向色組合器324和物鏡20入射到光學(xué)記錄介質(zhì)10A上。該光線被光學(xué)記錄介質(zhì)10的凹槽層12A反射，通過物鏡20、二向色組合器324、準直聚焦透鏡223和分光器222入射到光接收單元30A上。
在第二實施例中，從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出的光線被用于產(chǎn)生所有RF信號、聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號，并被用于進行傾斜檢測。
在第三實施例中，從組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221發(fā)出的光線被用于產(chǎn)生RF信號和聚焦誤差信號，從半導(dǎo)體激光二極管351發(fā)出的光線被用于產(chǎn)生跟蹤誤差信號，以及用于進行傾斜檢測。組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221和激光二極管351的波長分別為，例如658nm和780nm。
因此，由于通過利用跟蹤圖樣和除用于產(chǎn)生RF信號的光源之外的光源(半導(dǎo)體激光二極管351)產(chǎn)生跟蹤誤差信號，因此能夠更可靠地進行跟蹤。
本實施例中，由于不在各個記錄層11A上形成跟蹤圖樣，因此可省略傾斜伺服控制。
就其它方面來說，本實施例和第二實施例基本類似，于是省略對它們的說明。
第四實施例根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括可產(chǎn)生跟蹤誤差信號的組合小孔的光發(fā)射/接收裝置。除了組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221的結(jié)構(gòu)之外，根據(jù)第四實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)和圖3中所示的類似。
本實施例中，聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號可由組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221產(chǎn)生。因此，可省略光接收單元30A。
圖9是表示作為根據(jù)本實施例的組合小孔的光發(fā)射/接收裝置221產(chǎn)生的例子的共焦激光耦合器(CLC)70的透視圖。
參考圖9，共焦激光耦合器70包括半導(dǎo)體激光二極管LD、具有三個反射鏡M11、M12和M13的三角形-金字塔形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)72、和具有安排在半導(dǎo)體基體71上的兩個四象限光電二極管PDR(PDR1、PDR2、PDR3、和PDR4)及PDL(PDL1、PDL2、PDL3、和PDL4)的光接收單元73。
兩個四象限光電二極管PDR和PDL中的每個由兩個正交線分成四段。
反射鏡M11面對半導(dǎo)體激光二極管LD的發(fā)射面，反射從半導(dǎo)體激光二極管LD發(fā)出的光線。
反射鏡M11反射的光線由物鏡20聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10上，被光學(xué)記錄介質(zhì)10反射，由準直聚焦透鏡223聚焦，從而返回共焦激光耦合器70。
從光學(xué)記錄介質(zhì)10返回的光線被反射鏡M12和M13反射，并入射到四象限光電二極管PDR和PDL上。
通過計算從四象限光電二極管PDR和PDL的分段PDR1-PDR4和PDL1-PDL4獲得的信號，能夠產(chǎn)生聚焦誤差信號和跟蹤誤差信號。另外，可以從分段PDR1-PDR4和PDL1-PDL4獲得的信號之和的形式，獲得RF信號。
通過形成尺寸和埃利斑(其直徑為1.22λ/NA)類似的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)72，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)72起和小孔類似的作用。
第五實施例根據(jù)本發(fā)明的第五實施例，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備300包括代替物鏡20的浮動光頭80。根據(jù)第五實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)和在第二或第三實施例中描述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)類似，因此省略對其的說明。
圖10是表示浮動光頭80的結(jié)構(gòu)的示意圖。浮動光頭80通過利用近場光學(xué)效應(yīng)，實現(xiàn)光學(xué)記錄介質(zhì)10的信息讀出/記錄操作，如圖10中所示，浮動光頭80包括浮動件(slider member)81、兩片式透鏡82、懸架83和聚焦控制機構(gòu)84。
類似于硬盤驅(qū)動器等中使用的磁頭浮動塊，浮動件81由懸架83支承，以致浮動件81面對光學(xué)記錄介質(zhì)10。因此，在光學(xué)記錄介質(zhì)10的信息讀出/記錄操作中，浮動件81承受由于光學(xué)記錄介質(zhì)10的旋轉(zhuǎn)等，在浮動件81和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間產(chǎn)生的空氣流，并以50nm-100nm(間隙d)的高度浮動在光學(xué)記錄介質(zhì)10的上方。
浮動件81具有在預(yù)定位置，沿浮動件81的厚度方向貫穿浮動件81的小孔81a，兩片式透鏡82布置在小孔81a之內(nèi)。
兩片式透鏡82包括物鏡85和固態(tài)浸沒透鏡(SIL)86，并提供1或更大的數(shù)值孔徑NA。
和固態(tài)浸沒透鏡86相比，物鏡85被布置成更接近光源，并具有第一表面85a(球形或非球形凸面)，和第二表面85b(球面或非球面)。
固態(tài)浸沒透鏡86面對光學(xué)記錄介質(zhì)10，并且具有第三表面86a(面對物鏡85的球形或非球形凸面)，和第四表面86b(該表面近似平坦)。
在固態(tài)浸沒透鏡86中，利用當?shù)谒谋砻?6b位于光學(xué)記錄介質(zhì)10附近時，由于近場光學(xué)效應(yīng)在固態(tài)浸沒透鏡86的第四表面86b和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間產(chǎn)生的漸失光線(evanescent light)。當固態(tài)浸沒透鏡86的第四表面86b和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間的間隙d被設(shè)置成約100nm，數(shù)值孔徑可被增大到1或更大，并可獲得自光學(xué)記錄介質(zhì)10的高分辨率讀出。
當?shù)谒谋砻?6b在光學(xué)記錄介質(zhì)10附近時，光線以漸失光線的形式在第四表面86b和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間傳播。因此，穿過第四表面86b和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間的空氣層的光線不受所述空氣層的折射率的影響。從而，光線所通過的介質(zhì)實質(zhì)上只是固態(tài)浸沒透鏡86。由于數(shù)值孔徑NA正比于介質(zhì)的折射率n，并且固態(tài)浸沒透鏡86的折射率n大于空氣層的折射率(n0＝1)，因此增大了數(shù)值孔徑NA。
由于其自身的彈力或者由于設(shè)置于其上的彈性懸架彈簧的彈力，懸架83用于使浮動件81的浮動高度保持在足夠的高度。
聚焦控制機構(gòu)84可以是，例如其折射率按照施加的電壓變化的折射率改變裝置。折射率改變裝置可由，例如光學(xué)晶體器件或者液晶器件構(gòu)成。由于光路的長度隨著折射率而變化，于是可調(diào)整焦點位置。因此，可選擇光線聚焦于其上的記錄層11。
另外，通過根據(jù)聚焦誤差信號，控制焦點位置，也可把焦點調(diào)整到各個記錄層11的最佳位置。
入射在物鏡85上的光線通過物鏡85、聚焦控制機構(gòu)84、固態(tài)浸沒透鏡86、浮動光頭(flying optical head)80、和浮動光頭80和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間的空氣層(間隙d)，入射到光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11上。該光線被記錄層11反射，沿著相反方向順著相同路徑傳播，并以返回光線的形式從物鏡85發(fā)出。
根據(jù)各個記錄層11的位置產(chǎn)生的球面象差由上述球面象差校正器225校正。
由于上述聚焦控制和球面校正的緣故，通過準確地把光線聚焦到所需的記錄層11上，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的讀出/記錄。
根據(jù)本實施例，通過利用近場光學(xué)效應(yīng)，可獲得1或更大的數(shù)值孔徑，并且能夠獲得光學(xué)記錄介質(zhì)10的高分辨率讀出/記錄。換句話說，可增大光學(xué)記錄介質(zhì)10的容量。
也可利用除折射率改變裝置之外的裝置實現(xiàn)聚焦控制機構(gòu)84。
圖11是表示其中聚焦控制機構(gòu)由一對楔形棱鏡87a和87b構(gòu)成的浮動光頭80A的結(jié)構(gòu)的示意圖。
楔形棱鏡87a和87b沿垂直方向相互重疊，以便形成板形部件87。也可通過改變楔形棱鏡87a和87b之間的位置關(guān)系，調(diào)整該板形部件87的厚度。當板形部件87的厚度改變時，板形部件87中光路的長度相應(yīng)變化。于是，通過移動一個或兩個楔形棱鏡87a和87b，可調(diào)整焦點位置。
也可獨立于浮動光頭80，單獨提供聚焦控制機構(gòu)84。
圖12是表示由包括一對透鏡91和92的無焦(afocal)光學(xué)系統(tǒng)93調(diào)整焦點位置的例子的示意圖。從而，圖12中所示的浮動光頭80B不包括聚焦控制機構(gòu)。相反，焦點位置由包含在根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中的無焦光學(xué)系統(tǒng)93調(diào)整。通過改變透鏡91和92之間的距離，輕微改變?nèi)肷湓谖镧R85上的光線的入射角，從而調(diào)整焦點位置。
另外，諸如反射鏡之類的光學(xué)元件還可包含在浮動光頭80中。圖13是表示包括反射鏡88的浮動光頭80C的結(jié)構(gòu)的示意圖。反射鏡88布置在物鏡85之上，光線通過反射鏡88在物鏡85和光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)之間傳播。
懸架83A借助懸架彈簧在浮動件81的一端與浮動件81連接。
圖14是表示包括聚光鏡89和光纖95的浮動光頭80D的結(jié)構(gòu)的示意圖。從物鏡85發(fā)出的光線通過反射鏡88和聚光鏡89，被引向光纖95的一端。另外，從所述光纖一端發(fā)出的光線通過聚光鏡89和反射鏡88發(fā)出的光線入射在物鏡85上。因此，通過光纖95，光在浮動光頭80D和光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)之間傳播。
第六實施例圖15是表示根據(jù)本發(fā)明第六實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備600的示意圖。如圖15中所示，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備600包括光學(xué)記錄介質(zhì)10、光源621、準直透鏡622、變形棱鏡623和624、非極化分光器(NPBS)625、球面象差校正器626、極化分光器627、四分之一波長板(QWP)628、無焦光學(xué)系統(tǒng)629、二向色組合器631、浮動光頭80和傾斜伺服單元227。
另外，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備600還包括光源641、準直透鏡642、變形棱鏡643和644、聚光鏡651-653、光接收單元30和監(jiān)控光電二極管(PD)671和672。
光源621用于產(chǎn)生RF信號和聚焦誤差信號，波長λ為，例如400nm。從光學(xué)記錄介質(zhì)10讀出信息的分辨率隨波長的減小而增大。
準直透鏡622準直從光源621發(fā)出的光線。
變形光學(xué)系統(tǒng)由變形棱鏡623和624構(gòu)成，從準直透鏡622發(fā)出的光線的形狀被調(diào)整成對應(yīng)于非極化分光器625的形狀。
非極化分光器625反射入射于其上的一部分光線，透過剩余部分的入射光。反射光的數(shù)量與透射光的數(shù)量之比被設(shè)置成，例如1∶9。
球面象差校正器626校正根據(jù)各個記錄層11的位置產(chǎn)生的球面象差，優(yōu)化把光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的聚焦性能。球面象差校正器626可由，例如液晶器件構(gòu)成。
極化分光器627透過預(yù)定極化的光線，并反射另一極化的光線。
四分之一波長板628提供正交極化光波之間四分之一波長的相差。
無焦光學(xué)系統(tǒng)629包括一對透鏡，通過改變這些透鏡之間的距離，調(diào)整從光源發(fā)出并聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的光線的焦點位置。
二向色組合器631組合具有多個波長的光波。本實施例中，二向色組合器631組合從光源621發(fā)出的光線和從光源641發(fā)出的光線。
光源641用于產(chǎn)生跟蹤誤差信號。
準直透鏡642準直從光源641發(fā)出的光線。
另一變形光學(xué)系統(tǒng)由變形棱鏡643和644構(gòu)成，從準直透鏡642發(fā)出的光線的形狀被調(diào)整成對應(yīng)于二向色組合器631的形狀。
聚光鏡651-653用于把光線聚焦到光接收單元30和監(jiān)控PD671及672上。
光接收單元30包括全息光學(xué)元件31、小孔32和光電二極管33-35，并且結(jié)構(gòu)類似于第一實施例的光接收單元。
監(jiān)控PD 671和672分別監(jiān)控光源621和641的輸出。
當使用具有凹槽層12A的光學(xué)記錄介質(zhì)10A時，使用光源641和變形棱鏡643及644是有利的。當使用其中每個記錄層11B帶有跟蹤圖樣的光學(xué)記錄介質(zhì)10B時，可省略光源641和變形棱鏡643及644，光源621可用于產(chǎn)生RF信號和跟蹤誤差信號。
從光源621發(fā)出的線極化光線(極化狀態(tài)為p1)由準直透鏡622準直，通過變形棱鏡623和624，在變形棱鏡623和624，光線的形狀被調(diào)整，并入射到非極化分光器625上。入射在非極化分光器625上的一部分光線透過聚光鏡652，入射在監(jiān)控PD 671上，在監(jiān)控PD 671監(jiān)控光源621的輸出。
入射在非極化分光器625上的大部分光線透過球面象差校正器626和極化分光器627，被四分之一波長板628改變成圓極化光線(極化狀態(tài)為p2)，通過無焦光學(xué)系統(tǒng)629、二向色組合器631和浮動光頭80，入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10上。
入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的光線被記錄層11反射，通過浮動光頭80、二向色組合器631和無焦光學(xué)系統(tǒng)629，入射到四分之一波長板628上。入射在四分之一波長板628上的光線被改變成其極化方向和朝著光學(xué)記錄介質(zhì)10傳播的線極化光線的極化方向垂直的線極化光線，被極化分光器627反射，并由聚光鏡651聚焦在光接收單元30上。隨后，產(chǎn)生RF信號和聚焦誤差信號。
從光源641發(fā)出的光線由準直透鏡642準直，入射在變形棱鏡643和644上，在變形棱鏡643和644，光線的形狀被調(diào)整，隨后入射在二向色組合器631上。入射在二向色組合器631上的一部分光線透過聚光鏡653，并入射在監(jiān)控PD 672上，在監(jiān)控PD 672，監(jiān)視光源641的輸出。
入射在非極化分光器631上的大多數(shù)光線透過浮動光頭80，并入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10上。入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的光線被其上形成跟蹤圖樣的一層(即圖2A中所示的凹槽層12A或圖2B中所示記錄層11B之一)反射，透過浮動光頭80、二向色組合器631和無焦光學(xué)系統(tǒng)629，入射在四分之一波長板628上。入射在四分之一波長板628上的光線被改變成線極化光，被極化分光器627反射，并被聚光鏡651聚焦在光接收單元30上。隨后，產(chǎn)生跟蹤誤差信號。
下面說明根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備600的特性。
由于光接收單元30包括小孔32，可除去來自除將從其讀出信息的記錄層11之外的記錄層11的雜散光，可提高RF信號的S/N比。
另外，由于使用位于光學(xué)記錄介質(zhì)10附近的浮動光頭80，可增大數(shù)值孔徑NA，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)記錄介質(zhì)10的高分辨率讀出(和記錄(根據(jù)需要))。
由于利用變形棱鏡調(diào)整光線的形狀，并用球面象差校正器校正球面象差，因此可提高把光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10的各個記錄層11上的聚焦性能。這有助于光學(xué)記錄介質(zhì)10的高分辨率讀出(和記錄(根據(jù)需要))，以及雜散光的減少。
由于通過利用無焦光學(xué)系統(tǒng)629調(diào)整光學(xué)記錄介質(zhì)10上的焦點位置，因此不必在浮動光頭80中設(shè)置聚焦控制機構(gòu)。因此，可簡化浮動光頭的結(jié)構(gòu)。
第七實施例根據(jù)本發(fā)明的第七實施例，光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備包括圖16中所示的浮動光頭80E。根據(jù)第七實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)和圖15中所示第六實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)類似。
(光學(xué)記錄介質(zhì)的詳細說明)首先，下面參考圖2A和2B詳細說明光學(xué)記錄介質(zhì)10的結(jié)構(gòu)。
如上參考圖2A所述，光學(xué)記錄介質(zhì)10A包括記錄層11A和凹槽層12A。記錄層11A配有形成于其上的反射記錄凹坑(或記錄標記)。另一方面，代替反射記錄凹坑，也可形成透射記錄凹坑。當光線入射在記錄凹坑上時，發(fā)生光線的反射或透射，根據(jù)反射或透射光的強度等，可讀出信息。
另一方面，記錄凹坑可產(chǎn)生波長不同于入射光波長的光線(例如，熒光)，通過利用產(chǎn)生的光線，可讀出信息。該光線可以是相干的或者非相干的。
由于通常的熒光是非相干的，因此通過在記錄層11A上形成由熒光材料構(gòu)成的記錄凹坑，可獲得和記錄在記錄層11A上的信息對應(yīng)的非相干光。
凹槽層12A具有在讀出記錄在記錄層11A上的信息的操作中，用作跟蹤基準的引導(dǎo)凹槽，通過利用由引導(dǎo)凹槽反射、透射或產(chǎn)生的光線，實現(xiàn)跟蹤。
另外，如上參考圖2B所述，光學(xué)記錄介質(zhì)10B不具有專用于跟蹤的一層。相反，在各個記錄層11B上形成用作跟蹤基準的引導(dǎo)凹槽。本實施例中，光學(xué)記錄介質(zhì)10A和10B都可用作光學(xué)記錄介質(zhì)10。
(浮動光頭的結(jié)構(gòu))圖16是表示包含在根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中的浮動光頭80E的示意圖。除了象差校正器90布置在入射到浮動光頭80E的光路上之外，浮動光頭80E的結(jié)構(gòu)類似于圖10中所示的浮動光頭80的結(jié)構(gòu)。
浮動光頭80E是把光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的聚焦光學(xué)系統(tǒng)，并且借助準直光線與光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)相連。
雖然圖16中所示的浮動光頭80E被構(gòu)造成使得象差校正器90被添加到圖10中所示的浮動光頭80中，不過象差校正器90也可分別添加到圖11-14中所示的浮動光頭80A-80D中。
象差校正器90是校正由于焦點相對各個記錄層11的移動而產(chǎn)生的象差(主要是球面象差)，以便提高聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10的各個記錄層11上的光線的聚焦效率的光學(xué)元件。象差校正器90由，例如液晶器件構(gòu)成。
在象差校正器90中，可根據(jù)向其供給的電壓，改變象差校正值。因此，可根據(jù)浮動光頭80E的焦點位置，準確校正象差。
球面象差根據(jù)光線聚焦于其上的記錄層11的位置而變化。即使當在在位于中心的記錄層11上校正球面象差，當光線被聚焦到與中心分離的記錄層11上時，仍會產(chǎn)生相當大的球面象差。
圖17A和17B表示了球面象差的計算結(jié)果。在下述條件下進行計算光學(xué)記錄介質(zhì)10的材料為SiO2，中心層(位于中心的記錄層11)約在固態(tài)浸沒透鏡86的表面86a的中心(曲面的頂點)之下500μm處。
圖17A對應(yīng)于浮動光頭80E或者通過把象差校正器90添加到圖11中所示的浮動光頭80A中構(gòu)成的浮動光頭(聚焦控制機構(gòu)包含在浮動光頭中)，圖17B對應(yīng)于通過把象差校正器90添加到圖12中所示的浮動光頭80B中構(gòu)成的浮動光頭(獨立于浮動光頭設(shè)置聚焦控制機構(gòu))。圖17A和17B中，實線和虛線分別表示數(shù)值孔徑為0.88和1.047的計算結(jié)果。
參考圖17A，當數(shù)值孔徑NA為1.047時，當焦點位置移動50μm時，球面象差改變0.2λ[rms]。通過利用，例如商用球面象差校正液晶器件，可校正0.2λ[rms]的球面象差。
當記錄層11之間的間隔為5μm時，50μm的偏移量對應(yīng)于10層。因此，通過利用，例如Asahi Glass Co.，Ltd生產(chǎn)的改變型球面象差校正液晶器件，可實現(xiàn)從具有大約10層記錄層11的光學(xué)記錄介質(zhì)10的讀取。從而，和只包括一層的光學(xué)記錄介質(zhì)相比，光學(xué)記錄介質(zhì)10的存儲容量可增大10倍或者更多(當數(shù)值孔徑NA為1.047時)。
雖然5μm的間隔小于具有兩層結(jié)構(gòu)的已知DVD的間隔，不過已大到足以避免瑞利散射(當層間的間隔過小時，可能瑞利散射將是一個問題)。當使用其中檢測熒光的讀出方法時，這是有利的。
由于通常的熒光是非相干的，因此通過在記錄層11上散布由熒光材料構(gòu)成的記錄凹坑，可實現(xiàn)利用非相干光的信息讀出操作。
另一方面，通過把發(fā)出非相干光的光源(例如不發(fā)出激光光束的光源)用作提供記錄層11上的入射光的光源621，也可實現(xiàn)利用非相干光的信息讀出操作。
通過利用非相干光從光學(xué)記錄介質(zhì)10讀出信息，可抑制記錄層11之間的光學(xué)干涉，并且能夠減小光學(xué)記錄介質(zhì)10中記錄層11之間的間隔。
根據(jù)本實施例，從多個記錄層11中確定光聚焦于其上的記錄層11。下面將參考圖7A和7B說明確定光聚焦于其上的記錄層11的方法。
如上所述，參考圖7A和7B，當焦點深度被設(shè)置成各層的中心時，RF信號的強度最大，當焦點深度偏移各層的中心時，聚焦誤差信號的強度增大或減小。
這是因為入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10上的光線的損失隨著記錄層11的深度的增大而增大。為了使返回光線的強度保持恒定，必須根據(jù)記錄層11的深度，改變?nèi)肷涔獾膹姸取?br> 因此，由于返回光的強度對應(yīng)于記錄層11的深度，因此從各個記錄層11的中心周圍位置返回的光線的強度(中心值)可用作識別各個記錄層11的基準(基準值)。從而，表示各個記錄層11和其基準值(從各個記錄層11的中心周圍的位置返回的光線的強度)之間的關(guān)系的表格保存在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的存儲單元中，通過查閱該表格，根據(jù)返回光的強度，確定光線聚焦于其上的記錄層11。
就其它方面來說，本實施例和第六實施例大體相似，因此省略對它們的說明。
下面說明根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的特性。
根據(jù)本實施例，可為光學(xué)記錄介質(zhì)10的讀出/記錄操作提供數(shù)值孔徑NA為1或更大的光頭。更具體地說，通過利用位于光學(xué)記錄介質(zhì)10附近的光頭，可增大數(shù)值孔徑NA，并且可實現(xiàn)光學(xué)記錄介質(zhì)10的高分辨率讀出(和記錄(根據(jù)需要))。
另外，由于光學(xué)記錄介質(zhì)10包括多個(例如10個)記錄層11，因此可容易地增大光學(xué)記錄介質(zhì)10的存儲容量。
另外，由于光頭可由浮動光學(xué)系統(tǒng)(浮動光頭80E)構(gòu)成，因此能夠可靠地從具有多個記錄層11的光學(xué)記錄介質(zhì)10讀出信息，或者能夠可靠地把信息記錄在所述光學(xué)記錄介質(zhì)10上。
當光線入射到記錄凹坑上時，可從記錄凹坑產(chǎn)生波長和入射光的波長不同的光線(例如熒光)，從而可有效讀出信息。
另外，通過在記錄凹坑產(chǎn)生非相干光，可抑制記錄層11之間的光學(xué)干涉。因此，通過只考慮瑞利散射，可設(shè)計記錄層11，并且能夠忽略光學(xué)干涉。
另外，光線被聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11之一上，并不聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10的上表面上。于是，即使灰塵等附著在光學(xué)記錄介質(zhì)10上，也不易影響讀出操作。
另外，由于光線被聚焦到光學(xué)記錄介質(zhì)10的記錄層11之一上，并不聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)10的上表面上，因此即使當在浮動光頭80E的下表面和光學(xué)記錄介質(zhì)10之間設(shè)置潤滑劑，潤滑劑也不易受起因于聚焦光線的熱量等的影響。
第七實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備被構(gòu)造成使用浮動光頭80E，代替根據(jù)圖15中所示第六實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備600的浮動光頭80。但是，另一方面，也可使用上述浮動光頭80E，代替根據(jù)本發(fā)明第二-第四實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中的物鏡。
第八實施例本發(fā)明的第八實施例的特征在于光學(xué)記錄介質(zhì)包含在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中。根據(jù)第八實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)和圖1中所示第一實施例的整體結(jié)構(gòu)類似。
下面參考圖18，說明根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)10C的結(jié)構(gòu)。
圖18是光學(xué)記錄介質(zhì)10C的放大截面圖。光學(xué)記錄介質(zhì)10C包括多個記錄層11C和布置在底部的跟蹤層12C。信息記錄在記錄層11C上，從而可借助光學(xué)裝置讀出。更具體地說，以凹坑(或者記錄標記)的形式記錄信息。另外，跟蹤層12C具備在記錄于記錄層11C上的信息的讀出操作中，用作跟蹤基準的凹坑。
記錄層11C不具備用于跟蹤的凹坑或凹槽，通過利用跟蹤層12C實現(xiàn)跟蹤。
圖19A和19B分別是記錄層11C和跟蹤層12C之一的放大的頂視圖。
在記錄層11C中，根據(jù)記錄于其上的信息，沿著光道(track)T形成凹坑P。更具體地說，沿著光道T形成凹坑P的位置并不很受限。
比較而言，在跟蹤層12C中，在光道T上形成的凹坑P彼此分離。更具體地說，沿著順著光道T的方向(圓周方向)和垂直于光道T的方向(徑向方向)間隔預(yù)定的距離排列凹坑P。因此，當凹坑P被布置在光道T的某一點時，其它凹坑P不會在同一光道T或相鄰光道T上被布置在該凹坑P的附近V。換句話說，相鄰光道T上的凹坑P不會布置在使凹坑P之間的距離與相鄰光道T之間的最短距離相同的位置(由凹坑P1和假想凹坑P2所示的位置)。
最好，凹坑P被布置成使相鄰凹坑P之間的間隔最大。其原因下面說明。
下面將說明在跟蹤層12C上形成的用于跟蹤的凹坑彼此分離的原因。
圖20是表示使光線入射在光學(xué)記錄介質(zhì)10C上的方式的截面圖。
光學(xué)記錄介質(zhì)10C上的入射光L1聚焦于從其讀出信息的一個記錄層11C上。此時，理想地，入射光L1應(yīng)聚焦到一點上，如虛線L2所示。但是，由于光的波動本性，入射光L1實際上不能會聚于一點，而是會聚于其直徑為1.22λ/NA(λ是波長，NA是數(shù)值孔徑)的埃利斑圖樣上，如聚焦光線L3所示。
提供跟蹤層12C上的入射光L4的光源的波長不同于提供記錄層11C上的入射光L3的光源的波長。當用于跟蹤的光源的波長與用于記錄/讀出的光源的波長不同時，可防止兩個光源之間的不良干涉，并且能夠可靠地獲得記錄/讀出信號和跟蹤誤差信號。這種情況下，用于獲得跟蹤誤差信號的光源的波長大于用于記錄/讀出的光源的波長。
當波長增大，并且數(shù)值孔徑NA減小時，埃利斑的面積(光線會聚到的圖樣的面積)增大。但是，由于不必總是沿著線速度的方向，高密度地在跟蹤層12C上形成凹坑，因此即使當光斑尺寸相當大時，通過把凹坑安排成彼此不相鄰，也可防止相鄰凹坑之間的串擾。
當用于跟蹤的光線入射到跟蹤層12C上時，最好避免同時把不同光道的凹坑置于入射光的焦點之內(nèi)。這是因為這種情況下，來自不同光道的信息將包含在跟蹤誤差信號中。當光學(xué)記錄介質(zhì)10C的記錄密度增大，光道間的間隔減小時，這種風(fēng)險增大。
因此，凹坑P被這樣排列，以致相鄰光道T上的凹坑P彼此間的間隔距離大于相鄰光道T之間的最短距離，從而防止來自多個光道的信息被包含在跟蹤誤差信號中。
這就是使跟蹤層12C上的凹坑P彼此分離，并且使相鄰光道T上的凹坑P彼此偏移的原因。
當如上所述使跟蹤層12C上的凹坑P彼此分離時，不能連續(xù)輸出跟蹤誤差信號。但是，由于不必始終連續(xù)產(chǎn)生跟蹤誤差信號，因此問題不大。
如上所述，根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)10C，使凹坑P排列在跟蹤層12C上，以致相鄰光道T上的凹坑P彼此分離，并且距離大于相鄰光道T之間的最短距離。因此，可防止來自在與產(chǎn)生跟蹤誤差信號的光道T相鄰的光道T上形成的凹坑P的信號被包含在跟蹤誤差信號中。
下面說明根據(jù)本實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)10C的特性。
由于不在各個記錄層11C上形成跟蹤圖樣(凹坑等)，因此可減小記錄層之間的間隔。
當能夠減小記錄層11C之間的間隔時，可增大記錄層11C的數(shù)目，從而能夠增大光學(xué)記錄介質(zhì)10C的存儲容量。這是因為從球面象差的觀點看，記錄層11C的總厚度(層間間隔和層數(shù)的乘積)最好較小。
另外，由于不在各個記錄層11C上形成跟蹤圖樣，因此可降低光學(xué)記錄介質(zhì)10C的生產(chǎn)成本。
另外，由于跟蹤層12C上的凹坑P被排列成使它們彼此分離，因此可防止混合從相鄰光道獲得的跟蹤誤差信號。這意味著能夠容易地增大光學(xué)記錄介質(zhì)10C的記錄密度(能夠容易地減小光道之間的間隔)。
就其它方面來說，本實施例基本上類似于第一實施例，因此省略對它們的說明。
第八實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備被這樣構(gòu)造，以致光學(xué)記錄介質(zhì)10C用在按照圖1中所示第一實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備100中。但是，另一方面，光學(xué)記錄介質(zhì)10C也可用在按照本發(fā)明第三-第六實施例的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中。
其它實施例本發(fā)明并不局限于上述實施例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，各種添加和修改也是可能的，例如如下所述(1)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備可以是固定型光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中光學(xué)記錄介質(zhì)固定在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備上，或者可以是可拆卸型(可分離型)光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中光學(xué)記錄介質(zhì)可被卸下。光光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備是可拆卸型時，諸如平臺或工作臺之類的光學(xué)記錄介質(zhì)支承件被設(shè)置在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中，光學(xué)記錄介質(zhì)放置在光學(xué)記錄介質(zhì)上。
(2)光學(xué)記錄介質(zhì)的形狀可以是圓盤形，或者其它任意適當形狀。另外，可借助各種方法把信息記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上，記錄方法不受限制，只有可借助光學(xué)裝置讀出記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息即可。
(3)雖然在上述實施例中主要說明了光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備用于讀出記錄在光學(xué)記錄介質(zhì)上的信息的情況，不過，也可利用光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備記錄或刪除信息。例如，如同在磁-光磁盤驅(qū)動器中那樣，光學(xué)記錄信息的單元也可包含在光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備中。
(4)雖然上面主要說明了由記錄層反射的光線被用于從光學(xué)記錄介質(zhì)讀出信息的情況，不過也可利用透過記錄層的光線或者由記錄層產(chǎn)生的光線(例如熒光)讀出信息。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括發(fā)出光線的發(fā)光單元；具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦由光學(xué)記錄介質(zhì)反射并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收由第二光學(xué)部件聚焦的光線的光接收單元；和布置在第二光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。
2.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中小孔的大小和埃利斑的大小近似相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中通過空間限制光接收單元的光接收面的大小，形成小孔。
4.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中發(fā)光單元包括發(fā)光的發(fā)光元件和反射從發(fā)光元件發(fā)出的光線的反射鏡。
5.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中發(fā)光單元、小孔和光接收單元集成地形成于單一基體上。
6.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中第一光學(xué)部件包括第一透鏡和第二透鏡，第二透鏡被布置成比第一透鏡更接近光學(xué)記錄介質(zhì)。
7.按照權(quán)利要求6所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中第二透鏡具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長。
8.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整被第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點位置的聚焦位置調(diào)整裝置。
9.按照權(quán)利要求8所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中聚焦位置調(diào)整裝置包括無焦光學(xué)系統(tǒng)。
10.按照權(quán)利要求8所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中聚焦位置調(diào)整裝置包括折射率改變裝置。
11.按照權(quán)利要求8所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中聚焦位置調(diào)整裝置包括楔形棱鏡。
12.按照權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括至少檢測光學(xué)記錄介質(zhì)的聚焦、跟蹤和傾斜狀態(tài)之一的檢測裝置。
13.一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括發(fā)射光線的發(fā)光單元；保持具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)的平臺；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦由光學(xué)記錄介質(zhì)反射并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收由第二光學(xué)部件聚焦的光線的光接收單元；和布置在第二光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。
14.一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括發(fā)出光線的發(fā)光單元；具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一上的光頭，光頭具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長；響應(yīng)光頭聚焦的光線，聚焦從光學(xué)記錄介質(zhì)返回的返回光線的光學(xué)部件；和接收由光學(xué)部件聚焦的光線的光接收單元。
15.一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括發(fā)射光線的發(fā)光單元；保持具有可從其光學(xué)讀出信息的多個記錄層的光學(xué)記錄介質(zhì)的平臺；把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一上的光頭，光頭具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙小于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長；響應(yīng)光頭聚焦的光線，聚焦從光學(xué)記錄介質(zhì)返回的返回光線的光學(xué)部件；和接收被所述光學(xué)部件聚焦的返回光線的光接收單元。
16.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中返回光線包括在光學(xué)記錄介質(zhì)的記錄層之一透射、反射或產(chǎn)生的光線。
17.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中返回光線是非相干的。
18.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中返回光線的波長不同于從發(fā)光單元發(fā)出的光線的波長。
19.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中光頭是浮動光頭，由于當浮動光頭相對于光學(xué)記錄介質(zhì)移動時產(chǎn)生的氣流的緣故，浮動光頭浮動于光學(xué)記錄介質(zhì)之上。
20.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括識別從發(fā)光單元發(fā)出的光線所聚焦的記錄層的記錄層識別裝置。
21.按照權(quán)利要求20所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中記錄層識別裝置通過查閱表示各個記錄層的深度和返回光線的強度之間的關(guān)系的表格，識別各個記錄層。
22.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整光頭聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整裝置。
23.按照權(quán)利要求22所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中焦點位置調(diào)整裝置包括無焦光學(xué)系統(tǒng)。
24.按照權(quán)利要求22所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中焦點位置調(diào)整裝置包括折射率改變裝置。
25.按照權(quán)利要求22所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中焦點位置調(diào)整裝置包括楔形棱鏡。
26.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括置于光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。
27.按照權(quán)利要求26所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中發(fā)光單元、小孔和光接收單元集成地形成于單一基體上。
28.按照權(quán)利要求14所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括至少檢測光學(xué)記錄介質(zhì)的聚焦、跟蹤和傾斜狀態(tài)之一的檢測裝置。
29.一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層，和其上沿記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層的光學(xué)記錄介質(zhì)；發(fā)出第一波長的光線的第一發(fā)光單元；發(fā)出第二波長的光線的第二發(fā)光單元，第二波長不同于第一波長；組合從第一發(fā)光單元發(fā)出的光線和從第二發(fā)光單元發(fā)出的光線的光學(xué)組合器；把光學(xué)組合器組合的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦光學(xué)記錄介質(zhì)反射并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的具有第一波長的光線的第一光接收單元；和接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的具有第二波長的光線的第二光接收單元。
30.按照權(quán)利要求29所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中使相鄰光道上的凹坑彼此分隔，分隔距離大于相鄰光道間的最短距離。
31.按照權(quán)利要求29所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括調(diào)整光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜的傾斜調(diào)整裝置。
32.按照權(quán)利要求29所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括置于第二光學(xué)部件和第一光接收單元之間的小孔。
33.按照權(quán)利要求32所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中第一發(fā)光單元、小孔和第一光接收單元集成地形成于單一基體上。
34.按照權(quán)利要求29所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中第一光學(xué)部件具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙既小于第一波長，又小于第二波長。
35.按照權(quán)利要求29所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括校正第一光學(xué)部件的象差的象差校正裝置。
36.按照權(quán)利要求29所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整裝置。
37.一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括保持具有可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層，和其上沿記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層的光學(xué)記錄介質(zhì)的平臺；發(fā)出第一波長的光線的第一發(fā)光單元；發(fā)出第二波長的光線的第二發(fā)光單元，第二波長不同于第一波長；組合從第一發(fā)光單元發(fā)出的光線和從第二發(fā)光單元發(fā)出的光線的光學(xué)組合器；把光學(xué)組合器組合的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的光線被光學(xué)記錄介質(zhì)反射，并再次通過第一光學(xué)部件；聚焦被光學(xué)記錄介質(zhì)反射并通過第一光學(xué)部件的光線的第二光學(xué)部件；接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的第一波長光線的第一光接收單元；和接收第二光學(xué)部件聚焦的光線中所包含的第二波長光線的第二光接收單元。
38.按照權(quán)利要求37所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中相鄰光道上的凹坑彼此分隔，分隔距離大于相鄰光道間的最短距離。
39.按照權(quán)利要求37所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括調(diào)整光學(xué)記錄介質(zhì)的傾斜的傾斜調(diào)整裝置。
40.按照權(quán)利要求37所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括置于第二光學(xué)部件和第一光接收單元之間的小孔。
41.按照權(quán)利要求40所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中第一發(fā)光單元、小孔和第一光接收單元集成地形成于單一基體上。
42.按照權(quán)利要求37所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，其中第一光學(xué)部件具有和光學(xué)記錄介質(zhì)的表面面對的表面，所述兩個表面之間的間隙既小于第一波長，又小于第二波長。
43.按照權(quán)利要求37所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括校正第一光學(xué)部件的象差的象差校正裝置。
44.按照權(quán)利要求37所述的光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，還包括沿光學(xué)記錄介質(zhì)的厚度方向，調(diào)整第一光學(xué)部件聚焦的光線的焦點位置的焦點位置調(diào)整裝置。
45.一種光學(xué)記錄介質(zhì)，包括可以光學(xué)方式從其讀出信息的多個記錄層；和其上沿著記錄層的光道排列多個凹坑的跟蹤層，其中相鄰光道上的凹坑彼此分隔，間隔距離大于相鄰光道之間的最短距離。
46.按照權(quán)利要求45所述的光學(xué)記錄介質(zhì)，其中跟蹤層上的凹坑被排列成使相鄰凹坑之間的距離達到最大。
全文摘要
一種光學(xué)記錄介質(zhì)讀出設(shè)備，包括把從發(fā)光單元發(fā)出的光線聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)上的第一光學(xué)部件，聚焦被光學(xué)記錄介質(zhì)反射的光線的第二光學(xué)部件；接收由第二光學(xué)部件聚焦的光線的光接收單元；和置于第二光學(xué)部件和光接收單元之間的小孔。由第一光學(xué)部件聚集的光線的焦點和由第二光學(xué)部件取焦的光線的焦點彼此對應(yīng)。因此，當小孔只透過通過第二光學(xué)部件焦點周圍位置的光線時，可除去來自第一光學(xué)部件焦點周圍位置的雜散光(具體地說，由除從其讀出信息的一個記錄層之外的其它記錄層反射的光線)。
文檔編號G11B7/135GK1477622SQ0314536
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月8日
發(fā)明者水野剛, 水野 申請人:索尼株式會社