專利名稱：用于光學(xué)記錄介質(zhì)的拾取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)記錄介質(zhì)的光學(xué)拾取器(optical pickup)，一種適合用在該拾取器中的電控衍射光柵，以及涉及一種用該光學(xué)拾取器或衍射光柵從光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入的裝置。具體地，所述拾取器、所述光柵以及所述裝置適于超分辨率近場(chǎng)結(jié)構(gòu)光學(xué)介質(zhì)。
背景技術(shù)：
具有超分辨率近場(chǎng)結(jié)構(gòu)(super-resolution near field structure，super-RENS)的光學(xué)記錄介質(zhì)有可能比常規(guī)的光學(xué)記錄介質(zhì)在一維上增加光學(xué)記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)密度3倍。這可由所謂super-RENS結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，所述super-RENS結(jié)構(gòu)直接位于光學(xué)記錄介質(zhì)的數(shù)據(jù)層的上方，并顯著減少用于從所述光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入的光斑的有效尺寸。同時(shí)，super-RENS結(jié)構(gòu)允許在光學(xué)記錄介質(zhì)的每個(gè)溝(groove)或岸(land)中安排多于一條數(shù)據(jù)道。在WO 2004/032123中描述了使用每個(gè)溝(groove)/岸(land)三條數(shù)據(jù)道的超分辨率光學(xué)記錄介質(zhì)的例子。
US 2002/027840公開了一種信息讀/寫裝置。該裝置包括用于調(diào)整衍射為零級(jí)及更高級(jí)光束的光束能量的定量的動(dòng)態(tài)控制衍射光柵。以這種方式，用于尋道的側(cè)光束(side-beam)的能量在讀取和記錄期間被保持在同樣的水平。
出于兼容性的原因，要求用于超分辨率近場(chǎng)結(jié)構(gòu)光學(xué)記錄介質(zhì)的光學(xué)拾取器也能從沒有super-RENS結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)或每溝和/或岸只有單個(gè)數(shù)據(jù)道的super-RENS結(jié)構(gòu)光學(xué)記錄介質(zhì)中讀取和/或向其寫入。還要求用于具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的光學(xué)記錄介質(zhì)的光學(xué)拾取器能一次訪問多于一條數(shù)據(jù)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提出一種光學(xué)拾取器，用于從每溝和/或岸具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的super-RENS光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入，所述光學(xué)拾取器還能從每溝和/或岸只有一個(gè)數(shù)據(jù)道的super-RENS光學(xué)記錄介質(zhì)中讀取或向其寫入，以及/或者從沒有這一結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)中讀取或向其寫入。本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提出一種用于從具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的光學(xué)記錄介質(zhì)中讀取和/或向其寫入的光學(xué)拾取器，所述光學(xué)拾取器能一次訪問多于一條數(shù)據(jù)道。
這些目標(biāo)通過光學(xué)拾取器實(shí)現(xiàn)，所述光學(xué)拾取器用于具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的光學(xué)記錄介質(zhì)，帶有用于發(fā)出光束以從光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入的光源，所述光學(xué)拾取器可在至少兩個(gè)狀態(tài)之間切換，以從光源發(fā)出的用于從一個(gè)或更多數(shù)據(jù)道讀取或向其寫入的光束產(chǎn)生一個(gè)或更多光束，其中0級(jí)光束被用于尋道和/或聚焦控制。如果在super-RENS光學(xué)記錄介質(zhì)每溝和/或岸具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的情況下使用該拾取器，可通過電控制所述光柵使得在需要的衍射級(jí)上產(chǎn)生讀取和/或記錄光束而選址溝和/或岸內(nèi)的一個(gè)或更多數(shù)據(jù)道。如果在光學(xué)記錄介質(zhì)沒有super-RENS結(jié)構(gòu)的情況下使用拾取器，通過適當(dāng)控制所述光柵，可選址一個(gè)數(shù)據(jù)道或者一次選址兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道。
適用于從具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道讀取和/或向其寫入的光學(xué)拾取頭中的電控衍射光柵可在至少兩個(gè)狀態(tài)之間切換，而從光源發(fā)出的用于從光學(xué)記錄介質(zhì)的一個(gè)或更多數(shù)據(jù)道讀取和/或向其寫入的光束中產(chǎn)生一條或更多光束。通過適當(dāng)控制由所述電控衍射光柵導(dǎo)致的衍射，可控制出現(xiàn)衍射級(jí)的數(shù)目和級(jí)次，以及傳遞到特定衍射級(jí)的光束的總能量的比率。這使得可在光學(xué)記錄介質(zhì)沒有super-RENS結(jié)構(gòu)的情況下選址一條數(shù)據(jù)道或者一次選址兩條或更多數(shù)據(jù)道，或在super-RENS光學(xué)記錄介質(zhì)每溝和/或岸具有兩條或更多數(shù)據(jù)道的情況下選址溝和/或岸內(nèi)的一條或更多數(shù)據(jù)道。
優(yōu)選地，在第一種狀態(tài)下，光柵產(chǎn)生在選定的衍射級(jí)內(nèi)具有光源發(fā)出的光束的大部分能量的被衍射的光束，以及具有光源發(fā)出的光束的剩余部分能量的0級(jí)光束。以這種方式0級(jí)光束仍可用于尋道和/或聚焦控制，而具有大部分能量的衍射級(jí)可用于在特定的數(shù)據(jù)道上記錄。
優(yōu)選地，在第二種狀態(tài)下，光柵在兩個(gè)或更多被衍射光束中大致均勻地分配由所述光源發(fā)出的所述光束的大部分能量。被衍射光束可具有不同的衍射級(jí)。以這種方式，如果為用于讀取的每個(gè)光束提供專門的探測(cè)器，可從兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道同時(shí)讀取數(shù)據(jù)。同樣，如果光束的可用能量足夠，則可在兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道上同時(shí)記錄。另外，接收光束剩余能量的衍射級(jí)，優(yōu)選為0級(jí)，可用于尋道和/或聚焦控制。
優(yōu)選地，在第三種狀態(tài)下，光柵對(duì)由光源發(fā)出的光束沒有衍射效應(yīng)。如果光學(xué)記錄介質(zhì)每溝和/或岸只有單個(gè)數(shù)據(jù)道，光柵的該狀態(tài)尤其有用。
優(yōu)選地，電控衍射光柵可旋轉(zhuǎn)以將所產(chǎn)生的光束之間的距離調(diào)整為數(shù)據(jù)道與溝/岸中心之間的實(shí)際距離。這使得可將光束之間的距離調(diào)整為super-RENS數(shù)據(jù)道與溝/岸中心之間的實(shí)際距離。光學(xué)拾取器與由不同制造的類似光學(xué)拾取器記錄的光學(xué)記錄介質(zhì)的兼容性由額外提供用于旋轉(zhuǎn)光柵的伺服系統(tǒng)而提高。
根據(jù)本發(fā)明的拾取器或電控衍射光柵有利地應(yīng)用在用于從光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入的裝置中。


為更好地理解，現(xiàn)將在以下描述中參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。可以理解本發(fā)明不限于該示范實(shí)施例，并且在不背離本發(fā)明的范圍的情況下可方便地對(duì)具體特征做組合和/或修改。圖中圖1示出超分辨率近場(chǎng)結(jié)構(gòu)光學(xué)記錄介質(zhì)的一個(gè)例子；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)拾取器；以及圖3示出不同狀態(tài)的電控衍射光柵的被衍射光束。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出超分辨率近場(chǎng)結(jié)構(gòu)光學(xué)記錄介質(zhì)1的一個(gè)例子。兩個(gè)數(shù)據(jù)道被對(duì)稱于溝中心寫入而不是在溝2(或岸3)的中心內(nèi)寫數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)道被用多個(gè)光束5寫入和/或記錄。光束5的尺寸示出超分辨率效應(yīng)。原則上，三個(gè)光束5都具有衍射極限聚焦直徑。但是，在一定強(qiáng)度(intensity)以上，出現(xiàn)超分辨率效應(yīng)并且該直徑減少。圖中該強(qiáng)度只有外部光束獲得，而中心光束保持在該強(qiáng)度以下。對(duì)于所示光學(xué)記錄介質(zhì)1，不需專門的控制工具產(chǎn)生具有較小道間距的光學(xué)記錄介質(zhì)，而如果不使用super-RENS則需要用該具有較小道間距的光學(xué)記錄介質(zhì)以提高存儲(chǔ)密度。經(jīng)常，例如在藍(lán)光光盤(BluRay disk)的情況下，岸3的寬度小于溝2的寬度。因此，該方案非常有效地利用可用表面。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)拾取器。激光二極管10發(fā)出光束，該光束被準(zhǔn)直器12準(zhǔn)直并通過分束器13，之后通過物鏡14聚焦在光學(xué)記錄介質(zhì)1上。物鏡14安裝在致動(dòng)器(未示出)上，使得可調(diào)整物鏡14相對(duì)于光學(xué)記錄介質(zhì)1上數(shù)據(jù)道的位置。光學(xué)記錄介質(zhì)1由電機(jī)15驅(qū)動(dòng)。被光學(xué)記錄介質(zhì)1反射的光由物鏡14準(zhǔn)直并由分束器13導(dǎo)向探測(cè)器18。聚焦透鏡16用于將被反射的光聚焦在探測(cè)器18上。另外，散光鏡17在光束中引入散光用于聚焦控制。該光學(xué)拾取器大致相應(yīng)于例如DVD或藍(lán)光光盤所用的標(biāo)準(zhǔn)拾取器。但是，在光路中提供能產(chǎn)生額外光束的電控衍射光柵11。為檢測(cè)這些額外的光束，探測(cè)器18使用特殊的探測(cè)器模式19。優(yōu)選地，光柵11為采用例如特殊液晶結(jié)構(gòu)的炫耀光柵(blazed grating)。在Opt.Exp.12，1238-1242(2004)中由Kim等給出這種電控衍射光柵11的一個(gè)例子。
在兩個(gè)數(shù)據(jù)道4被同時(shí)寫入溝(和/或岸)中心的情況下，光柵具有四種不同的狀態(tài)。圖3中示出這些狀態(tài)，其中能量由光束的直徑表示。
1.光柵在光束上沒有衍射效應(yīng)而僅透射入射光(圖3的a)部分)。
2.光柵將入射光束分為兩個(gè)獨(dú)立的光束，即，+1級(jí)光束和0級(jí)光束。通常+1級(jí)光束具有總能量的大約90％，0級(jí)光束具有總能量的大約10％。-1級(jí)光束的能量大致為0％(圖3的b)部分)。
3.類似于情況2，只是現(xiàn)在-1級(jí)光束而不是+1級(jí)光束接收總能量的大約90％(圖3的c)部分)。
4.-1級(jí)光束和+1級(jí)光束具有總能量的大約45％的相等的能量，0級(jí)光束仍具有總能量的大約10％(圖3的d)部分)。
在全部四種狀態(tài)中，0級(jí)光束用于推挽尋道和/或用于聚焦控制。由于只使用可用能量的10％，不出現(xiàn)super-RENS效應(yīng)，否則該效應(yīng)會(huì)惡化尋道和/或聚焦控制。第一種狀態(tài)用于從單數(shù)據(jù)道每溝和/或岸的光學(xué)記錄介質(zhì)，例如DVD、藍(lán)光光盤，或每溝和/或岸單數(shù)據(jù)道的具有super-RENS結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入。其余狀態(tài)用于從每槽和/或岸兩個(gè)數(shù)據(jù)道的具有super-RENS結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)讀取和/或向其寫入，如圖1所示。
第二和第三種狀態(tài)用于向兩個(gè)數(shù)據(jù)道中的單個(gè)數(shù)據(jù)道寫入信息。光柵在光學(xué)記錄介質(zhì)上產(chǎn)生兩個(gè)光斑。高功率光束用于寫信息。其次，低功率光束可得出尋道信號(hào)。第二光束的強(qiáng)度不足以擦除光學(xué)記錄介質(zhì)上的數(shù)據(jù)。第四種狀態(tài)使得能同時(shí)讀取super-RENS記錄介質(zhì)的兩個(gè)相鄰數(shù)據(jù)道的信息。在這種情況中可提供額外的電子設(shè)備和/或軟件以減少兩個(gè)數(shù)據(jù)道之間的串?dāng)_。通過使光柵11旋轉(zhuǎn)，可將光束之間的距離調(diào)整為super-RENS數(shù)據(jù)道與溝/岸中心之間的實(shí)際距離。用于旋轉(zhuǎn)光柵11的伺服系統(tǒng)可提高光學(xué)拾取器與用來自不同制造的相似光學(xué)拾取器記錄的光學(xué)記錄介質(zhì)的兼容性，或可將該拾取器調(diào)整到適于具有不同道間距的不同類型介質(zhì)。
盡管電控衍射光柵11被描述為用于具有采用對(duì)稱于溝(和/或岸)中心的兩個(gè)數(shù)據(jù)道4的super-RENS結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)，該衍射光柵可容易地修改為其它偶數(shù)或奇數(shù)的數(shù)據(jù)道。光柵11足以為每個(gè)數(shù)據(jù)道產(chǎn)生用于讀和/或?qū)懙墓馐?。這可由使用更高的衍射級(jí)，例如±2或±3而容易地實(shí)現(xiàn)。在不同的被衍射光束之間的能量分布可被控制，使得允許同時(shí)讀取一溝/岸的所有數(shù)據(jù)道或一溝/岸的所有數(shù)據(jù)道的任意組合。同樣，取決于光束的可用能量，可通過為不同的被衍射光束提供各自的強(qiáng)度調(diào)制器而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的同時(shí)寫入。
權(quán)利要求
1.一種用于具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道(4)的光學(xué)記錄介質(zhì)(1)的光學(xué)拾取器，具有發(fā)出用于從光學(xué)記錄介質(zhì)(1)讀取和/或向其寫入的光束的光源(10)，以及電控衍射光柵(11)，所述光柵可在至少兩個(gè)狀態(tài)之間切換，以從由所述光源(10)發(fā)出的所述光束中產(chǎn)生一個(gè)或更多光束，用于從所述數(shù)據(jù)道(4)的一個(gè)或更多中讀取或向其寫入，其特征在于0級(jí)光束被用于尋道和/或聚焦控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)拾取器，其中在第一狀態(tài)中，所述光柵(11)產(chǎn)生在選定的衍射級(jí)中具有由所述光源(10)發(fā)出的所述光束的大部分能量的被衍射光束，以及具有由所述光源(10)發(fā)出的所述光束的剩余部分能量的0級(jí)光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器，其中在第二狀態(tài)中，所述光柵(11)在兩個(gè)或更多被衍射光束中大致均勻地分配由所述光源(10)發(fā)出的所述光束的大部分能量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器，其中在第三狀態(tài)中，所述光柵(11)對(duì)由所述光源(10)發(fā)出的光束沒有衍射效應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器，其中所述電控衍射光柵(11)可旋轉(zhuǎn)，以將所產(chǎn)生的光束之間的距離調(diào)整為所述數(shù)據(jù)道(4)與所述溝/岸中心之間的實(shí)際距離。
6.用于從在一溝和/或岸內(nèi)具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道的超分辨率近場(chǎng)結(jié)構(gòu)的光學(xué)記錄介質(zhì)(1)中讀取和/或向其寫入的裝置，其特征在于其包括根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的光學(xué)拾取器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于光學(xué)記錄介質(zhì)(1)的光學(xué)拾取器，一種適用于這種拾取器中的電控衍射光柵(11)，以及涉及一種使用該光學(xué)拾取器或衍射光柵(11)從光學(xué)記錄介質(zhì)(1)讀取和/或向其寫入的裝置。根據(jù)本發(fā)明，用于具有兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)道(4)，并具有發(fā)出光束以從光學(xué)記錄介質(zhì)(1)讀取或向其寫入的光源(10)的光學(xué)記錄介質(zhì)(1)的光學(xué)拾取器包括電控衍射光柵(11)，所述電控衍射光柵(11)可在至少兩個(gè)狀態(tài)之間切換，以從由光源(10)發(fā)出的光束中產(chǎn)生一個(gè)或更多光束，用于從數(shù)據(jù)道(4)的一個(gè)或更多中讀取或向其寫入。
文檔編號(hào)G11B7/135GK1881432SQ20061009238
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者喬基姆·尼特爾, 哈特穆特·里克特, 蓋爾·派拉德 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司