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光盤設(shè)備、焦點(diǎn)位置控制方法和記錄介質(zhì)的制作方法

文檔序號(hào):6781308閱讀:169來源:國知局
專利名稱:光盤設(shè)備、焦點(diǎn)位置控制方法和記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種光盤設(shè)備、焦點(diǎn)位置控制方法和記錄介質(zhì),其能夠合適地應(yīng)用于例如在光盤上記錄全息圖的光盤設(shè)備。

背景技術(shù)
向諸如CD(壓縮盤)、DVD(數(shù)字多功能盤)或者藍(lán)光盤(商標(biāo),下文中稱作BD)照射光束并且通過讀取其反射光來再現(xiàn)信息的光盤設(shè)備已經(jīng)普及。
這些光盤設(shè)備通過向光盤照射光束并且改變光盤的局部反射率來記錄信息。
針對(duì)光盤,已知在光盤上形成的光斑的大小被基本上定義為λ/NA(λ光束的波長,NA數(shù)值孔徑)并且分辨率與這個(gè)值成正比。例如,非專利文獻(xiàn)1顯示了能夠在直徑是120mm的光盤上記錄大約25GB數(shù)據(jù)的BD的細(xì)節(jié)。
同時(shí),光盤被設(shè)計(jì)成記錄各種信息,諸如包括音樂內(nèi)容和視頻內(nèi)容的各種內(nèi)容或者用于計(jì)算機(jī)的各種數(shù)據(jù)。特別地,近年來,信息量由于高清晰圖像和高音質(zhì)音樂的使用而增大,并且由于需要在一個(gè)光盤上記錄數(shù)量增加了的內(nèi)容,所以需要更大容量的光盤。
因此,提出了通過將一記錄層疊加在另一記錄層上來增大一個(gè)光盤的記錄容量的技術(shù)(例如,參考非專利文獻(xiàn)2)。
另一方面,提出了采用全息圖的光盤設(shè)備作為在光盤上記錄信息的技術(shù)(例如,參考非專利文獻(xiàn)3)。
例如,如圖1所示,光盤設(shè)備1被設(shè)計(jì)成將來自光頭7的光束會(huì)聚到由折射率根據(jù)發(fā)射光的強(qiáng)度而改變的光敏聚合物制成的光盤8上,然后通過布置在光盤8的后表面?zhèn)?圖1的下側(cè))的反射裝置9從相對(duì)方向?qū)⒐馐俅螘?huì)聚到同一焦點(diǎn)位置。
光盤設(shè)備1使得作為來自激光器2的激光束的光束射出,通過聲光調(diào)制器3對(duì)光波進(jìn)行調(diào)制并且通過準(zhǔn)直透鏡4將光束變換成平行光。然后,激光束透射偏振分束器5并且通過四分之一波片6從線偏振光變換成圓偏振光,然后進(jìn)入到光頭7中。
光頭7適于記錄和再現(xiàn)信息。它通過反射鏡7A反射光束,通過物鏡7B聚焦反射的光束,然后將光束照射到由主軸電機(jī)(未顯示)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)的光盤8上。
此時(shí),光束聚焦在光盤8的內(nèi)部,然后被布置在光盤8的后表面?zhèn)鹊姆瓷溲b置9反射,并且然后被從光盤8的后表面?zhèn)葧?huì)聚到光盤8的內(nèi)部的同一焦點(diǎn)。要注意,反射裝置9由會(huì)聚透鏡9A、光閘9B、會(huì)聚透鏡9C和反射鏡9D形成。
結(jié)果,如圖2(A)所示,在光束的焦點(diǎn)位置產(chǎn)生駐波并且形成了記錄標(biāo)記RM,該記錄標(biāo)記RM是在底部彼此接合在一起的兩個(gè)圓錐體形狀的光斑的大小的小全息圖。然后,記錄標(biāo)記RM被記錄為信息。
當(dāng)光盤設(shè)備1在光盤8的內(nèi)部記錄多個(gè)這種記錄標(biāo)記RM時(shí),通過旋轉(zhuǎn)光盤8并且沿著同心或螺旋軌道布置記錄標(biāo)記RM,光盤設(shè)備1形成標(biāo)記記錄層。然后,通過調(diào)整光束的焦點(diǎn)位置,光盤設(shè)備1能夠?qū)τ涗洏?biāo)記RM進(jìn)行記錄從而將多個(gè)標(biāo)記記錄層彼此疊加。
結(jié)果,光盤8表現(xiàn)為在內(nèi)部具有多個(gè)標(biāo)記記錄層的多層結(jié)構(gòu)。例如,如圖2(B)所示,光盤8顯示了記錄標(biāo)記RM之間的距離(標(biāo)記間距)p1為1.5μm,軌道之間的距離(軌道間距)p2為2μm,以及層之間的距離p3為22.5μm。
此外,當(dāng)光盤設(shè)備1從記錄有記錄標(biāo)記RM的光盤8再現(xiàn)信息時(shí),它關(guān)閉反射裝置9的光閘9B從而沒有光束會(huì)從光盤8的后表面?zhèn)壬湎蚬獗P8。
此時(shí),光盤設(shè)備1通過光頭7向光盤8中的記錄標(biāo)記RM上照射光束并且使得從記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生的再現(xiàn)光束進(jìn)入光頭7。再現(xiàn)光束通過四分之一波片6被從圓偏振光變換成線偏振光并且被偏振分束器5反射。此外,再現(xiàn)光束被會(huì)聚透鏡10會(huì)聚并且通過針孔11射到光電探測器12上。
此時(shí),光盤設(shè)備1通過光電探測器12檢測再現(xiàn)光束的光量并且根據(jù)檢測結(jié)果再現(xiàn)信息。
非專利文獻(xiàn)1Y.Kasami,Y.Kuroda,K.Seo,O.Kawakubo,S.Takagawa,M.Ono和M.Yamada,Jpn.J.Appl.Phys.,39,756(2000)。
非專利文獻(xiàn)2I.Ichimura等,Technical Digest of ISOM′04,pp52,Oct.11-15,2005,Jeju Korea。
非專利文獻(xiàn)3R.R.McLeod等,″Microholographicmultilayer optical disc data storage″Appl.Oct.,Vol.44,2005,pp3197。
同時(shí),與CD、DVD或BD對(duì)應(yīng)的已知光盤設(shè)備可能會(huì)導(dǎo)致正驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的光盤的表面振動(dòng)或者偏心,但是被制造為能夠通過根據(jù)光束的檢測結(jié)果執(zhí)行諸如聚焦控制和循軌控制的各種控制操作而準(zhǔn)確地將光束發(fā)射到目標(biāo)軌道上。
然而,如圖1所示的光盤設(shè)備1不能夠具體執(zhí)行諸如聚焦控制和循軌控制的操作,從而它不能夠適應(yīng)會(huì)在光盤上產(chǎn)生的表面振動(dòng)或偏心。
換言之,光盤設(shè)備1可能不能夠準(zhǔn)確地將光束聚焦到光盤8中的期望位置并且正確地記錄或再現(xiàn)信息。


發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題,因此本發(fā)明的目的是提出一種能夠高度準(zhǔn)確地在光盤上記錄表示信息的全息圖或者從光盤再現(xiàn)這種全息圖的光盤設(shè)備、一種能夠高度準(zhǔn)確地控制用于記錄或再現(xiàn)全息圖的光的焦點(diǎn)位置的焦點(diǎn)位置控制方法以及一種能夠高度準(zhǔn)確地記錄表示信息的全息圖的記錄介質(zhì)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中,通過提供一種光盤設(shè)備實(shí)現(xiàn)了以上目的,該光盤設(shè)備用從同一光源射出的第一和第二光束經(jīng)由對(duì)應(yīng)的第一和第二物鏡進(jìn)行照射以使之分別從盤狀記錄介質(zhì)的相對(duì)表面聚焦到同一焦點(diǎn)位置并記錄駐波,該光盤設(shè)備包括第一控制裝置,根據(jù)來自布置在所述記錄介質(zhì)中的反射層的返回光束控制第一物鏡的位置;檢測裝置,檢測從第一物鏡或第二物鏡射出、透射所述記錄介質(zhì)、并且入射到另一個(gè)物鏡的第一或第二光束;以及第二控制裝置,根據(jù)所述檢測裝置的檢測結(jié)果控制第二物鏡的位置以使得第一物鏡的焦點(diǎn)位置與第二物鏡的焦點(diǎn)位置彼此一致。
通過這種布置,根據(jù)本發(fā)明,能夠通過根據(jù)來自記錄介質(zhì)中的反射層的返回光束進(jìn)行位置控制的第一物鏡使得第一光束的焦點(diǎn)位置與期望位置一致,并且通過根據(jù)對(duì)透過第二物鏡后的第一或第二光束的檢測結(jié)果來控制第二物鏡的位置使得第二光束的焦點(diǎn)位置與期望位置以及第一光束的焦點(diǎn)位置一致。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供了一種焦點(diǎn)位置控制方法,照射第一和第二光束以通過第一和第二物鏡使之從照射目標(biāo)的相對(duì)表面聚焦到同一焦點(diǎn)位置,該方法包括第一控制步驟,根據(jù)來自布置在所述照射目標(biāo)中的反射層的返回光束,控制第一物鏡的位置;以及第二控制步驟,檢測從第一物鏡或第二物鏡射出、透射所述照射目標(biāo)、并入射到另一個(gè)物鏡的第一或第二光束,并且根據(jù)檢測結(jié)果控制第二物鏡的位置以使得第一物鏡的焦點(diǎn)位置與第二物鏡的焦點(diǎn)位置彼此一致。
通過這種布置,根據(jù)本發(fā)明,能夠通過根據(jù)來自照射目標(biāo)中的反射層的返回光束進(jìn)行位置控制的第一物鏡使得第一光束的焦點(diǎn)位置與期望位置一致,并且通過根據(jù)對(duì)透過第二物鏡后的第一或第二光束的檢測結(jié)果來控制第二物鏡的位置使得第二光束的焦點(diǎn)位置與期望位置以及第一光束的焦點(diǎn)位置一致。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中,提供了一種記錄介質(zhì),該記錄介質(zhì)具有記錄層和反射層,其中,所述記錄層用于記錄由經(jīng)由第一和第二物鏡從所述記錄介質(zhì)的相對(duì)表面照射的第一和第二光束產(chǎn)生的駐波,所述反射層產(chǎn)生反射光束,用于通過反射經(jīng)由第一物鏡照射到所述反射層的光束來控制第一物鏡;以及透射光束,用于通過透射第一或第二光束來控制第二物鏡。
通過這種布置,根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)通過預(yù)定光盤設(shè)備在記錄層上記錄駐波時(shí),能夠通過根據(jù)來自反射層的返回光束進(jìn)行位置控制的第一物鏡使得第一光束的焦點(diǎn)位置與期望位置一致,并且通過根據(jù)對(duì)透過第二物鏡后的第一或第二光束的檢測結(jié)果來控制第二物鏡的位置使得第二光束的焦點(diǎn)位置與期望位置以及第一光束的焦點(diǎn)位置一致。
因此,根據(jù)本發(fā)明,可以實(shí)現(xiàn)一種光盤設(shè)備,通過這種光盤設(shè)備,能夠通過根據(jù)來自記錄介質(zhì)中的反射層的返回光束進(jìn)行位置控制的第一物鏡使得第一光束的焦點(diǎn)位置與期望位置一致并且通過根據(jù)對(duì)透過第二物鏡后的第一或第二光束的檢測結(jié)果來控制第二物鏡的位置使得第二光束的焦點(diǎn)位置與期望位置以及第一光束的焦點(diǎn)位置一致,從而能夠高度準(zhǔn)確地將表示信息的全息圖記錄在光盤上或者從光盤進(jìn)行再現(xiàn)。
此外,根據(jù)本發(fā)明,可以實(shí)現(xiàn)一種焦點(diǎn)位置控制方法,通過這種焦點(diǎn)位置控制方法,能夠通過根據(jù)來自照射目標(biāo)中的反射層的返回光束進(jìn)行位置控制的第一物鏡使得第一光束的焦點(diǎn)位置與期望位置一致并且通過根據(jù)對(duì)透過第二物鏡后的第一或第二光束的檢測結(jié)果來控制第二物鏡的位置使得第二光束的焦點(diǎn)位置與期望位置以及第一光束的焦點(diǎn)位置一致,從而能夠高度準(zhǔn)確地控制用于記錄或再現(xiàn)全息圖的光束的焦點(diǎn)位置。
此外,根據(jù)本發(fā)明,可以實(shí)現(xiàn)一種記錄介質(zhì),通過這種記錄介質(zhì),當(dāng)通過預(yù)定光盤設(shè)備在記錄層上記錄駐波時(shí),能夠通過根據(jù)來自反射層的返回光束進(jìn)行位置控制的第一物鏡使得第一光束的焦點(diǎn)位置與期望位置一致并且通過根據(jù)對(duì)透過第二物鏡后的第一或第二光束的檢測結(jié)果來控制第二物鏡的位置使得第二光束的焦點(diǎn)位置與期望位置以及第一光束的焦點(diǎn)位置一致,從而能夠高度準(zhǔn)確地記錄表示信息的全息圖。



圖1是已知駐波記錄型光盤設(shè)備的示意性框圖,顯示了它的結(jié)構(gòu)。
圖2是全息圖的形成的示意圖。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的光盤的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的光盤設(shè)備的實(shí)施例的示意性框圖,顯示了它的結(jié)構(gòu)。
圖5是光學(xué)拾波器的示意性透視圖。
圖6是光學(xué)拾波器的示意性框圖,顯示了它的結(jié)構(gòu)。
圖7是紅光束的光路的示意圖。
圖8是顯示光電探測器的檢測區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖9是藍(lán)光束的光路(1)的示意圖。
圖10是藍(lán)光束的光路(2)的示意圖。
圖11是顯示光電探測器的檢測區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施例方式 現(xiàn)在,將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(1)光盤的結(jié)構(gòu) 首先,將描述用于本發(fā)明的作為記錄介質(zhì)的光盤100。如顯示了光盤的外觀的圖3(A)所示,光盤100整體上形成為盤狀,其直徑大約是120mm,這與已知的CD、DVD和BD相似,并且在它的中心部分具有孔部分100H。
如顯示了截面圖的圖3(B)所示,光盤100在中心具有用于記錄信息的記錄層101,該記錄層101被基板102和基板103從相對(duì)表面夾在中間。
要注意,記錄層101的厚度t1大約是0.3mm,并且基板102和基板103的厚度t2和t3分別大約是0.6mm。
基板102和基板103例如由諸如聚碳酸酯、玻璃等的材料制成,并且適于將從其一個(gè)表面照射基板的光以高透射率透射到其相對(duì)表面。基板102和基板103具有一定程度的強(qiáng)度從而起到保護(hù)記錄層101的作用。
要注意,光盤100在厚度方向上關(guān)于記錄層101具有基本對(duì)稱的結(jié)構(gòu)并且形成為整體上最大抑制可能會(huì)隨時(shí)間出現(xiàn)的翹曲和變形的產(chǎn)生。通過無反射涂層可以使基板102和基板103的表面防止不必要的反射。
如光盤8(圖1)一樣,記錄層101是光敏聚合物,它的折射率根據(jù)照射到它上的光的強(qiáng)度而改變并且適于對(duì)波長為405nm的藍(lán)光束起反應(yīng)。如圖3(B)所示,當(dāng)顯示出相對(duì)高強(qiáng)度的兩個(gè)藍(lán)光束Lb1和Lb2在記錄層101中相互干涉時(shí),在記錄層101中產(chǎn)生駐波從而形成如圖2(A)所示的具有全息圖性質(zhì)的干涉圖案。
此外,記錄層101適于顯示相對(duì)于波長為405nm的藍(lán)光束等同于基板102和基板103的折射率,從而這種藍(lán)光束基本上不會(huì)在記錄層101和基板103等的表面上被折射。
光盤100具有反射/透射膜104,該反射/透射膜104在記錄層101與基板102的界面處用作反射層。反射/透射膜104是電介質(zhì)多層膜等,并且顯示了透射藍(lán)光束Lb1、Lb2以及波長為405nm的藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3但是反射波長為660nm的紅光束的波長選擇性。
反射/透射膜104還具有形成用于循軌伺服的導(dǎo)槽。更具體地講,它與普通的BD-R(可記錄)盤一樣,具有由槽脊(land)和槽形成的螺旋軌道?;陬A(yù)定記錄單位,作為序列號(hào)的地址被分配給軌道,從而能夠通過其地址來識(shí)別用于記錄或再現(xiàn)信息的軌道。
要注意,反射/透射膜104(即記錄層101與基板102的界面)的導(dǎo)槽可以由凹坑或者導(dǎo)槽和凹坑的組合來替代。
當(dāng)紅光束Lr1從基板102側(cè)照射到反射/透射膜104上時(shí),反射/透射膜104向基板102側(cè)反射紅光束。在下文中,反射的光束被稱作紅反射光束Lr2。
例如,在光盤設(shè)備中,假定采用紅反射激光束Lr2用于預(yù)定物鏡OL1的位置位置(即用于聚焦控制和循軌控制)以將通過物鏡OL1會(huì)聚的紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr定位在作為目標(biāo)的軌道上(在下文中被稱作目標(biāo)軌道)。
要注意,在下面的說明中,基板102側(cè)的光盤100的表面被稱作導(dǎo)引面100A,并且基板103側(cè)的光盤100的表面被稱作記錄光照射面100B。
當(dāng)在光盤100上實(shí)際記錄信息時(shí),紅光束Lr1通過被進(jìn)行位置控制的物鏡OL1會(huì)聚并且聚焦在反射/透射膜104的目標(biāo)軌道上,如圖3(B)所示。
此外,與紅光束Lr1共享光軸Lx并且被物鏡OL1會(huì)聚的藍(lán)光束Lb1透過基板102和反射/透射膜104并且聚焦到記錄層101中的與期望軌道的后側(cè)(即基板103側(cè))對(duì)應(yīng)的位置。此時(shí),通過參照物鏡OL1,在公共光軸Lx上,藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1相對(duì)于焦點(diǎn)Fr位于遠(yuǎn)方。
此外,與藍(lán)光束Lb1的波長相同并且與藍(lán)光束Lb1共享同一光軸Lx的藍(lán)光束Lb2從藍(lán)光束Lb1的相對(duì)側(cè)(即基板103側(cè))通過具有等同于物鏡OL1的光學(xué)特性的物鏡OL2進(jìn)行會(huì)聚并且射出。此時(shí),通過對(duì)物鏡OL2的位置進(jìn)行控制,使得藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1一致。
結(jié)果,通過藍(lán)光束Lb1和Lb2在與記錄層101中的目標(biāo)軌道的后側(cè)對(duì)應(yīng)的焦點(diǎn)Fb1和Fb2的位置處產(chǎn)生駐波,并且相對(duì)較小的干涉圖案的記錄標(biāo)記RM被記錄在光盤100上。
此時(shí),作為會(huì)聚光束的藍(lán)光束Lb1和Lb2在記錄層101中彼此疊加并且在顯示出高于預(yù)定水平的強(qiáng)度的部分產(chǎn)生駐波以形成記錄標(biāo)記RM。因此,記錄標(biāo)記RM表現(xiàn)出整體上在底部彼此接合在一起的兩個(gè)圓錐體的形狀并且具有稍微收縮的中心部分(底部彼此接合),如圖2(A)所示。
要注意,如果藍(lán)光束Lb1和Lb2的波長是λm并且物鏡OL1和OL2的數(shù)值孔徑是NA,則記錄標(biāo)記RM的中心收縮部分的直徑RMr通過下面所示的公式(1)進(jìn)行確定。
RMr=1.2×λ/NA...(1) 此外,如果記錄層101的折射率是n,則記錄標(biāo)記RM的高度RMh通過下面所示的公式(2)進(jìn)行確定。
RMh=4×n×λ/NA2...(2) 例如,如果波長λ是405nm,數(shù)值孔徑NA是0.5并且折射率n是1.5,則從公式(1)可算出直徑RMr=0.97μm,并且從公式(2)可算出高度RMh=9.72μm。
此外,光盤100被設(shè)計(jì)成使得記錄層101的厚度t1(=0.3mm)明顯大于記錄標(biāo)記RM的高度RMh。因此,由于在切換從反射/透射膜104到記錄層101的內(nèi)部的距離(下文中稱作深度)時(shí)記錄記錄標(biāo)記RM,所以光盤100適于進(jìn)行在光盤100的厚度方向上將多個(gè)標(biāo)記記錄層彼此疊加的多層記錄,如圖2(B)所示。
在這種情況下,當(dāng)在光盤100的記錄層101中調(diào)整藍(lán)光束Lb1和Lb2的焦點(diǎn)Fb1和Fb2的深度時(shí),記錄標(biāo)記RM的深度改變。例如,如果通過考慮記錄標(biāo)記RM的相互干涉將標(biāo)記記錄層之間的距離p3限定為大約15μm,則能夠在光盤100的記錄層101中形成大約20個(gè)標(biāo)記記錄層。通過考慮記錄標(biāo)記RM的相互干涉,針對(duì)距離p3可以選擇除了約15μm以外的各種不同值中的任何一個(gè)。
另一方面,當(dāng)從光盤100再現(xiàn)信息時(shí),與記錄信息的情況一樣,對(duì)物鏡OL1的位置進(jìn)行控制以使由物鏡OL1會(huì)聚的紅光束Lr1聚焦到反射/透射膜104的目標(biāo)軌道上。
此外,光盤100被設(shè)計(jì)成使得通過同一物鏡OL1透過基板102和反射/透射膜104的藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1到達(dá)與目標(biāo)軌道的“后側(cè)”對(duì)應(yīng)并且在記錄層101中位于目標(biāo)深度的位置(在下文中稱作目標(biāo)標(biāo)記位置)。
此時(shí),記錄在焦點(diǎn)Fb1的位置的記錄標(biāo)記RM由于作為全息圖的性質(zhì)從記錄在目標(biāo)標(biāo)記位置的記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3的光學(xué)特征與當(dāng)記錄該記錄標(biāo)記RM時(shí)照射的藍(lán)光束Lb2相同,因此在與藍(lán)光束Lb2相同的方向上前進(jìn)并且因此在發(fā)散的同時(shí)從記錄層101的內(nèi)部向基板102側(cè)前進(jìn)。
這樣,當(dāng)在光盤100上記錄信息時(shí),當(dāng)將紅光束Lr1和藍(lán)光束Lb1和Lb2分別用于位置控制和信息記錄時(shí),在記錄層101中在焦點(diǎn)Fb1和Fb2彼此重疊的位置,即在位于目標(biāo)軌道的后側(cè)并且顯示反射/透射膜104的目標(biāo)深度的目標(biāo)標(biāo)記位置,形成作為信息的記錄標(biāo)記RM。
另一方面,當(dāng)從光盤100再現(xiàn)記錄的信息時(shí),當(dāng)將紅光束Lr1和藍(lán)光束Lb1分別用于進(jìn)行位置控制和信息再現(xiàn),從記錄在焦點(diǎn)Fb1的位置(即目標(biāo)標(biāo)記位置)的記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。
(2)光盤設(shè)備的結(jié)構(gòu) 現(xiàn)在,將在下文描述與上述光盤100對(duì)應(yīng)的光盤設(shè)備20。如圖4所示,光盤設(shè)備20具有用于協(xié)調(diào)和控制整個(gè)設(shè)備的控制部分21。
控制部分21由未顯示的CPU(中央處理單元)形成并且適于從未顯示的ROM(只讀存儲(chǔ)器)讀取諸如基本程序或信息記錄程序的各種程序中的任何程序,并且在未顯示的RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)中將其展開以執(zhí)行諸如信息記錄處理的各種處理中的任何處理。
例如,當(dāng)控制部分21在光盤100被安裝的狀態(tài)下從未顯示的外部設(shè)備等接收到信息記錄命令、要記錄的信息和記錄地址信息時(shí),控制部分21向驅(qū)動(dòng)控制部分22提供驅(qū)動(dòng)命令和記錄地址信息,同時(shí)向信號(hào)處理部分23提供要記錄的信息。要注意,記錄地址信息是指示在分配給記錄層101的地址中的、光盤100的記錄層101的要記錄信息的地址的信息。
驅(qū)動(dòng)控制部分22通過根據(jù)驅(qū)動(dòng)命令驅(qū)動(dòng)并控制主軸電機(jī)24來驅(qū)動(dòng)光盤100以預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn),并且通過驅(qū)動(dòng)并控制步進(jìn)電機(jī)25在光盤100的徑向方向(即朝向內(nèi)周的方向或者朝向外周的方向)上沿著移動(dòng)軸25A和25B將光學(xué)拾波器26移動(dòng)到與記錄地址信息對(duì)應(yīng)的位置。
信號(hào)處理部分23通過對(duì)所提供的要記錄的信息執(zhí)行諸如預(yù)定編碼處理和預(yù)定調(diào)制處理的各種信號(hào)處理產(chǎn)生記錄信號(hào)并且向光學(xué)拾波器26提供該記錄信號(hào)。
如圖5所示,光學(xué)拾波器26具有的側(cè)面基本為U形的側(cè)面圖,并且適于將光束從相對(duì)表面照射到光盤100上從而使得光束的焦點(diǎn)一致,如圖3(B)所示。
光學(xué)拾波器26使得光束的照射位置與光盤100的記錄層101中的由記錄地址信息指示的軌道(下文中稱作目標(biāo)軌道)一致并且通過在驅(qū)動(dòng)控制部分22(圖4)的控制下的聚焦控制和循軌控制來記錄與來自信號(hào)處理部分23的記錄信號(hào)對(duì)應(yīng)的記錄標(biāo)記RM(這將在下文中更加詳細(xì)地描述)。
此外,當(dāng)控制部分21例如從外部設(shè)備(未顯示)接收到信息再現(xiàn)命令和指示對(duì)應(yīng)的記錄信息的地址的再現(xiàn)地址信息時(shí),控制部分21向驅(qū)動(dòng)控制部分22提供驅(qū)動(dòng)命令并且還向信號(hào)處理部分23提供再現(xiàn)處理命令。
與記錄信息的情況一樣,驅(qū)動(dòng)控制部分22驅(qū)動(dòng)并控制主軸電機(jī)24以驅(qū)動(dòng)光盤100以預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)控制部分22還驅(qū)動(dòng)并控制步進(jìn)電機(jī)25以將光學(xué)拾波器26移動(dòng)到與再現(xiàn)地址信息對(duì)應(yīng)的位置。
在驅(qū)動(dòng)控制部分22(圖4)的控制下,光學(xué)拾波器26針對(duì)聚焦控制和循軌控制進(jìn)行操作從而使光束的照射位置與由再現(xiàn)地址信息指示的光盤100的記錄層101中的軌道(即目標(biāo)軌道)一致,并且還以預(yù)定光量進(jìn)行光束照射。此時(shí),光學(xué)拾波器26檢測從光盤100中的記錄層101的記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生的再現(xiàn)光束,并且向信號(hào)處理部分23提供表示其光量的檢測信號(hào)(這將在下文中更加詳細(xì)地說明)。
信號(hào)處理部分23通過對(duì)提供的檢測信號(hào)執(zhí)行包括解調(diào)處理和解碼處理的各種預(yù)定信號(hào)處理產(chǎn)生再現(xiàn)信息,并且向控制部分21提供該再現(xiàn)信息。作為響應(yīng),控制部分21向外部設(shè)備(未顯示)發(fā)出該再現(xiàn)信息。
這樣,通過利用控制部分21控制光學(xué)拾波器26,光盤設(shè)備20將信息記錄在光盤100的記錄層101中的目標(biāo)軌道上并且從目標(biāo)軌道再現(xiàn)信息。
(3)光學(xué)拾波器的結(jié)構(gòu) 現(xiàn)在,將在下文中描述光學(xué)拾波器26的結(jié)構(gòu)。如圖6示意性所示,多個(gè)光學(xué)部件設(shè)置在光學(xué)拾波器26中,光學(xué)拾波器26大致由導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30、導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50和記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70形成。
(3-1)導(dǎo)引面紅光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30向光盤100的導(dǎo)引面100A發(fā)射紅光束Lr1并且接收當(dāng)紅光束Lr1被光盤100反射時(shí)生成的紅反射光束Lr2。
參照?qǐng)D7,導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30的激光二極管31適于發(fā)射波長大約為660nm的紅激光束。在控制部分21(圖4)的控制下,激光二極管31發(fā)射預(yù)定光量的作為發(fā)散光的紅光束Lr1,并且使其進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡32。準(zhǔn)直透鏡32將紅光束Lr1從發(fā)散光變換成平行光并且使其經(jīng)由狹縫33進(jìn)入非偏振分束器34。
非偏振分束器34以大約50%的比率在反射/透射面34A處透射紅光束Lr1,并且使透射的紅光束進(jìn)入校正透鏡35。校正透鏡35和36將紅光束Lr1發(fā)散然后在使其進(jìn)入二向棱鏡37之前將它會(huì)聚。
二向棱鏡37的反射/透射面37S具有顯示出根據(jù)光束的波長而變動(dòng)的透射率和反射率的所謂波長選擇性,并且適于透射幾乎100%的比率的紅光束并且反射幾乎100%的比率的藍(lán)光束。因此,二向棱鏡37通過反射/透射面37S透射紅光束Lr1并且使其進(jìn)入物鏡38。
物鏡38將紅光束Lr1會(huì)聚并且將它朝向光盤100的導(dǎo)引面100A照射。此時(shí),紅光束Lr1透過基板102并且被反射/透射膜104反射從而變成在相對(duì)于紅光束Lr1的相反方向上前進(jìn)的紅反射光束Lr2,如圖3(B)所示。
要注意,物鏡38被設(shè)計(jì)成針對(duì)藍(lán)光束Lb1進(jìn)行了優(yōu)化,并且針對(duì)紅光束Lr1在例如遠(yuǎn)離狹縫33、校正透鏡35和36等的光學(xué)距離方面作為數(shù)值孔徑(NA)為0.41的會(huì)聚透鏡進(jìn)行工作。
然后,紅反射光束Lr2相繼透過物鏡38、二向棱鏡37以及校正透鏡36和35并且在進(jìn)入非偏振分束器34之前被準(zhǔn)直。
非偏振分束器34以大約50%的比率反射紅反射光束Lr2從而將它發(fā)射到反射鏡40,反射鏡40再一次反射紅反射光束Lr2并且使其進(jìn)入會(huì)聚透鏡41。
會(huì)聚透鏡41將紅反射光束Lr2會(huì)聚并且通過柱面透鏡42使得紅反射光束Lr2具有像散(antigmatism),然后柱面透鏡42向光電探測器43發(fā)射紅反射光束Lr2。
同時(shí),在光盤設(shè)備20中,由于旋轉(zhuǎn)的光盤100能夠產(chǎn)生表面模糊,所以目標(biāo)軌道相對(duì)于導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30的相對(duì)位置會(huì)波動(dòng)。
由此,為了通過導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30使紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr(圖3(B))跟隨目標(biāo)軌道,需要在聚焦方向上以及在循軌方向上移動(dòng)焦點(diǎn)Fr,其中,聚焦方向是將焦點(diǎn)Fr移動(dòng)靠近光盤100的方向或者將焦點(diǎn)Fr移動(dòng)遠(yuǎn)離光盤100的方向,循軌方向是朝向光盤100的內(nèi)周側(cè)移動(dòng)焦點(diǎn)Fr的方向或者朝向光盤100的外周側(cè)移動(dòng)焦點(diǎn)Fr的方向。
由此,將物鏡38布置成從而使其能夠通過雙軸致動(dòng)器38A在聚焦方向和循軌方向的雙軸方向上被驅(qū)動(dòng)。
此外,將導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30(圖7)的各個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)位置調(diào)整為使得當(dāng)紅光束Lr1被物鏡38會(huì)聚并被發(fā)射到光盤100的反射/透射膜104時(shí)觀察到的紅光束Lr1的合焦?fàn)顟B(tài)(in-focusstate)被反映為當(dāng)紅反射光束Lr2被會(huì)聚透鏡41會(huì)聚并被發(fā)射到光電探測器43時(shí)觀察到的紅反射光束Lr2的合焦?fàn)顟B(tài)。
如圖8所示,光電探測器43具有通過劃分被紅反射光束Lr2照射的表面以使其呈格子狀而產(chǎn)生的四個(gè)檢測區(qū)域43A、43B、43C和43D。要注意,由箭頭a1指示的方向(圖8中的縱向方向)與當(dāng)紅光束Lr1被照射到反射/透射膜104(圖3)時(shí)的軌道的運(yùn)行方向?qū)?yīng)。
光電探測器43分別通過檢測區(qū)域43A、43B、43C和43D檢測紅反射光束Lr2的各部分,并且根據(jù)檢測到的光量產(chǎn)生檢測信號(hào)SDAr、SDBr、SDCr和SDDr,然后這些檢測信號(hào)被發(fā)送到信號(hào)處理部分23(圖4)。
信號(hào)處理部分23適于通過所謂的像散法進(jìn)行聚焦控制。它通過下面所示的公式(3)計(jì)算確定聚焦誤差信號(hào)SFEr并且將其提供給驅(qū)動(dòng)控制部分22。
SFEr=(SDAr+SDCr)-(SDBr+SDDr)...(3) 聚焦誤差信號(hào)SFEr表示紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr與光盤100的反射/透射膜104之間的間隙量。
信號(hào)處理部分23還適于通過所謂的推挽方法進(jìn)行循軌控制。它通過下面所示的公式(4)計(jì)算確定循軌誤差信號(hào)STEr并且將其提供給驅(qū)動(dòng)控制部分22。
STEr=(SDAr+SDDr)-(SDBr+SDCr)...(4) 循軌誤差信號(hào)STEr表示紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr與光盤100的反射/透射膜104的目標(biāo)軌道之間的間隙量。
驅(qū)動(dòng)控制部分22根據(jù)聚焦誤差信號(hào)SFEr產(chǎn)生聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)SFDr并且進(jìn)行物鏡38的反饋控制(即,聚焦控制)從而通過向雙軸致動(dòng)器38A提供聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)SFDr,將紅光束Lr1聚焦到光盤100的反射/透射膜104。
此外,驅(qū)動(dòng)控制部分22根據(jù)循軌誤差信號(hào)STEr產(chǎn)生循軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)STDr并且進(jìn)行物鏡38的反饋控制(即,循軌控制)從而通過向雙軸致動(dòng)器38A提供循軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)STDr,將紅光束Lr1聚焦到光盤100的反射/透射膜104的目標(biāo)軌道。
這樣,導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30向光盤100的反射/透射膜104發(fā)射紅光束Lr1并且向信號(hào)處理部分23提供接收作為紅光束Lr1的反射光束的紅反射光束Lr2的結(jié)果。作為響應(yīng),驅(qū)動(dòng)控制部分22通過聚焦控制和循軌控制使得物鏡38將紅光束Lr1聚焦到反射/透射膜104的目標(biāo)軌道。
(3-2)導(dǎo)引面藍(lán)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50向光盤100的導(dǎo)引面100A發(fā)射藍(lán)光束Lb1并且接收來自光盤100的藍(lán)光束Lb2或者藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。
(3-2-1)藍(lán)光束的照射 參照?qǐng)D9,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50的激光二極管51發(fā)射波長約為405nm的藍(lán)激光束。更具體地講,激光二極管51在控制部分21(圖4)的控制下發(fā)射作為發(fā)散光的藍(lán)光束Lb0并且使其進(jìn)入準(zhǔn)直透鏡52。準(zhǔn)直透鏡52將藍(lán)光束Lb0從發(fā)散光變換成平行光并且使其進(jìn)入半波片53。
此時(shí),在通過半波片53將偏振方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度并且通過變形棱鏡形成強(qiáng)度分布以后,使藍(lán)光束Lb0進(jìn)入偏振分束器55的表面55A。
偏振分束器55適于在其反射/透射面55S以根據(jù)光束的偏振方向改變的比率來透射或反射光束。例如,反射/透射面55S可以適于以大約50%的比率反射p偏振光束并且將剩余的50%透射,但是大約100%地透射s偏振光束。
實(shí)際上,偏振分束器55通過反射/透射面55S以大約50%的比率反射作為p偏振光的藍(lán)光束Lb0,并且使其從表面55B進(jìn)入四分之一波片56,同時(shí)偏振分束器55將剩余大約50%的p偏振光透射并且使其從表面55D入射光閘71。在下面的說明中,被反射/透射面55S反射的藍(lán)光束被稱作藍(lán)光束Lb1,并且透過反射/透射面55S的藍(lán)光束被稱作藍(lán)光束Lb2。
四分之一波片56將藍(lán)光束Lb1從線偏振光變換成圓偏振光并且將它發(fā)射到可移動(dòng)反射鏡57。四分之一波片56還將被可移動(dòng)反射鏡57反射的藍(lán)光束Lb1從圓偏振光變換成線偏振光并且使其再一次進(jìn)入偏振分束器55的表面55B。
此時(shí),例如,藍(lán)光束Lb1被四分之一波片56從p偏振光變換成左旋圓偏振光,然后當(dāng)其被可移動(dòng)反射鏡57反射時(shí)從左旋圓偏振光變換成右旋圓偏振光,并且然后被四分之一波片56再次從右旋圓偏振光變換成s偏振光。換言之,藍(lán)光束Lb1的偏振方向在從表面55B出射時(shí)與在被可移動(dòng)反射鏡57反射后進(jìn)入表面55B時(shí)是不同的。
偏振分束器55通過反射/透射面55S透射藍(lán)光束Lb1并且根據(jù)從表面55B進(jìn)入的藍(lán)光束Lb1的偏振方向(s偏振)使其從表面55C進(jìn)入偏振分束器58。
結(jié)果,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50通過偏振光束55、四分之一波片56和可移動(dòng)反射鏡57延長了藍(lán)光束Lb1的光路長度。
例如,偏振分束器58的反射/透射面55S以大約100%的比率反射p偏振光束并且以大約100%的比率透射s偏振光束。實(shí)際上,偏振分束器58在反射/透射面58S處完全透射藍(lán)光束Lb1并且在它進(jìn)入中繼透鏡60之前通過四分之一波片59將它從線偏振光(s偏振光)變換成圓偏振光(右旋圓偏振光)。
中繼透鏡60通過可移動(dòng)透鏡61將藍(lán)光束Lb1從平行光變換成會(huì)聚光,然后在它進(jìn)入二向棱鏡37之前通過固定透鏡62將在會(huì)聚以后變成發(fā)散光的藍(lán)光束Lb1再一次變換成會(huì)聚光。
可移動(dòng)透鏡61適于通過致動(dòng)器61A在藍(lán)光束Lb1的光軸方向上移動(dòng)。實(shí)際上,通過在控制部分21(圖4)的控制下通過致動(dòng)器61A移動(dòng)可移動(dòng)透鏡61,中繼透鏡60能夠改變從固定透鏡62出射的藍(lán)光束Lb1的會(huì)聚狀態(tài)。
二向棱鏡37通過反射/透射面37S反射藍(lán)光束Lb1并且根據(jù)藍(lán)光束Lb1的波長使其進(jìn)入物鏡38。要注意,當(dāng)被反射/透射面37S反射時(shí),藍(lán)光束Lb1的圓偏振的方向反轉(zhuǎn),例如從右旋圓偏振光變成左旋圓偏振光。
物鏡38將藍(lán)光束Lb1會(huì)聚并且將它發(fā)射到光盤100的導(dǎo)引面100A。要注意,由于物鏡38與中繼透鏡60在光程等方面的關(guān)系,針對(duì)藍(lán)光束Lb1,物鏡38作為數(shù)值孔徑(NA)為0.5的會(huì)聚透鏡工作。
此時(shí),藍(lán)光束Lb1透過基板102和反射/透射膜104并且聚焦在記錄層101中,如圖3(B)所示。根據(jù)藍(lán)光束Lb1從中繼透鏡60的固定透鏡62出射時(shí)的會(huì)聚狀態(tài)來確定藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位置。換言之,根據(jù)可移動(dòng)透鏡61的位置,焦點(diǎn)Fb1或者朝向記錄層101中的導(dǎo)引面100A側(cè)移動(dòng)或者朝向記錄光照射面100B側(cè)移動(dòng)。
更具體地講,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50被設(shè)計(jì)成使得可移動(dòng)透鏡61的移動(dòng)距離和藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的移動(dòng)距離成比例。例如,當(dāng)可移動(dòng)透鏡61移動(dòng)1mm時(shí),藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1可以移動(dòng)30μm。
實(shí)際上,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50被設(shè)計(jì)成,根據(jù)通過控制部分21(圖4)控制可移動(dòng)透鏡61的位置的結(jié)果來調(diào)整光盤100的記錄層101中的藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1(圖3(B))的深度d1(換言之,距離反射/透射膜104的距離)。
藍(lán)光束Lb1在會(huì)聚到焦點(diǎn)Fb1后變成發(fā)散光,然后透過記錄層101和基板103,之后從記錄光照射面100B出射并且進(jìn)入物鏡79(這將在以后更加詳細(xì)地描述)。
這樣,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100發(fā)射藍(lán)光束Lb1,將藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1定位在記錄層101中并且根據(jù)中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置調(diào)整焦點(diǎn)Fb1的深度d1。
(3-2-2)藍(lán)光束的接收 同時(shí),光盤100透過從記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70的物鏡79射向記錄光照射面100B的藍(lán)光束Lb2并且從導(dǎo)引面100A將它作為發(fā)散光發(fā)射(這將在下文中更加詳細(xì)地描述)。要注意,使藍(lán)光束Lb2成為圓偏振光(例如,右旋圓偏振光)。
此時(shí),在導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50中,藍(lán)光束Lb2通過物鏡38被一定程度地會(huì)聚,然后在使其進(jìn)入中繼透鏡60之前由二向棱鏡37反射,如圖10所示。要注意,當(dāng)藍(lán)光束Lb2被反射/透射面37S反射時(shí),它的圓偏振的方向被反轉(zhuǎn),例如,從右旋圓偏振光變成左旋圓偏振光。
隨后,藍(lán)光束Lb2通過中繼透鏡60的固定透鏡62和可移動(dòng)透鏡61被變換成平行光,并且在使其進(jìn)入偏振分束器58之前還通過四分之一波片59將其從圓偏振光(左旋圓偏振光)變換成線偏振光(p偏振光)。
偏振分束器58根據(jù)藍(lán)光束Lb2的偏振方向反射藍(lán)光束Lb2并且使其進(jìn)入會(huì)聚透鏡63。會(huì)聚透鏡63將藍(lán)光束Lb2會(huì)聚并且將它發(fā)射到光電探測器64。
要注意,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50中的光學(xué)部件被設(shè)置成使得將藍(lán)光束Lb2聚焦到光電探測器64。
光電探測器64檢測藍(lán)光束Lb2的光量,根據(jù)檢測到的光量產(chǎn)生再現(xiàn)檢測信號(hào)SDp并將該信號(hào)提供給信號(hào)處理部分23(圖4)。
然而,由光電探測器64根據(jù)藍(lán)光束Lb2的光量產(chǎn)生的再現(xiàn)檢測信號(hào)SDp沒有特定應(yīng)用。因此,被提供了再現(xiàn)檢測信號(hào)SDp的信號(hào)處理部分23(圖4)不對(duì)該信號(hào)執(zhí)行任何特定處理。
另一方面,在光盤100中,當(dāng)在記錄層101中記錄記錄標(biāo)記RM并且使藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與記錄標(biāo)記RM一致時(shí),由于記錄標(biāo)記作為全息圖的性質(zhì),從記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。
由于全息圖的原理,藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3是當(dāng)記錄記錄標(biāo)記RM時(shí)除藍(lán)光束Lb1以外照射的光束或者藍(lán)光束Lb2的再現(xiàn)。因此,藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3在導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50中遵循與藍(lán)光束Lb2的光路相同的光路并且最終被發(fā)射到光電探測器64. 如上所述,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50的光學(xué)部件被設(shè)置成將藍(lán)光束Lb2聚焦到光電探測器64上。因此,藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3與藍(lán)光束Lb2一樣被聚焦到光電探測器64上。
光電探測器64檢測藍(lán)光束Lb3的光量并且根據(jù)檢測到的光量產(chǎn)生再現(xiàn)檢測信號(hào)SDp,并且將該信號(hào)提供給信號(hào)處理部分23(圖4)。
在這種情況下,再現(xiàn)檢測信號(hào)SDp表示記錄在光盤100上的一條信息。因此,信號(hào)處理部分23通過對(duì)再現(xiàn)檢測信號(hào)SDp執(zhí)行包括解調(diào)處理和解碼處理的預(yù)定處理來產(chǎn)生再現(xiàn)信息,并且將該再現(xiàn)信息提供給控制部分21。
這樣,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50從光盤100的導(dǎo)引面100A接收進(jìn)入物鏡38的藍(lán)光束Lb2或者藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3并且將該接收結(jié)果提供給信號(hào)處理部分23。
(3-3)記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70(圖6)適于向光盤100的記錄光照射面100B發(fā)射藍(lán)光束Lb2并且接收從導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50射出并且透過光盤100的藍(lán)光束Lb1。
(3-3-1)藍(lán)光束的照射 參照?qǐng)D10,如上所述,導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50的偏振分束器55以大約50%的比率在反射/透射面55S處透射作為p偏振光的藍(lán)光束Lb0并且使其從表面55D進(jìn)入光閘71作為藍(lán)光束Lb2。
在控制部分21(圖4)的控制下光閘71阻擋或透過藍(lán)光束Lb2,并且當(dāng)光閘71透過藍(lán)光束Lb2時(shí),它使得藍(lán)光束Lb2進(jìn)入偏振分束器72。
要注意,光閘71可以是通過機(jī)械地移動(dòng)用于阻擋藍(lán)光束Lb2的光閘片來阻擋或透過藍(lán)光束Lb2的機(jī)械光閘、或者通過改變施加到液晶面板的電壓來阻擋或透過藍(lán)光束Lb2的液晶光閘。
例如,偏振分束器72的反射/透射面72S可以適于以大約100%的比率透射p偏振光束并且以大約100%的比率反射s偏振光束。實(shí)際上,偏振分束器72完全透射作為p偏振光的藍(lán)光束Lb2,通過反射鏡73將它反射,然后通過四分之一波片74將它從線偏振光(p偏振光)變換成圓偏振光(左旋圓偏振光)并且使其進(jìn)入中繼透鏡75。
中繼透鏡75的結(jié)構(gòu)與中繼透鏡60相似并且具有分別與可移動(dòng)透鏡61、致動(dòng)器61A和固定透鏡62對(duì)應(yīng)的可移動(dòng)透鏡76、致動(dòng)器76A和固定透鏡77。
中繼透鏡75通過可移動(dòng)透鏡76將藍(lán)光束Lb2從平行光變換成會(huì)聚光,然后在它進(jìn)入到作為光軸改變裝置工作的電流鏡78之前通過固定透鏡77將在會(huì)聚以后變成發(fā)散光的藍(lán)光束Lb2再一次變換成會(huì)聚光。
此外,與中繼透鏡60一樣,在控制部分21(圖4)的控制下,通過致動(dòng)器76A移動(dòng)可移動(dòng)透鏡76,中繼透鏡75能夠改變從固定透鏡77射出的藍(lán)光束Lb2的會(huì)聚狀態(tài)。
電流鏡78反射藍(lán)光束Lb2并且使其進(jìn)入物鏡79。要注意,當(dāng)被反射時(shí),藍(lán)光束Lb2的圓偏振的方向被反轉(zhuǎn),例如從左旋圓偏振光變成右旋圓偏振光。
此外,在控制部分21(圖4)的控制下,電流鏡78能夠改變反射面78A的角度,從而使其能夠通過調(diào)整反射面78A的角度來調(diào)整藍(lán)光束Lb2的前進(jìn)方向。
物鏡79與雙軸致動(dòng)器79A形成為一體并且與物鏡38一樣能夠通過雙軸致動(dòng)器79A在聚焦方向和循軌方向的雙軸方向上進(jìn)行驅(qū)動(dòng),其中,聚焦方向是將焦點(diǎn)移動(dòng)靠近光盤100的方向或者是將焦點(diǎn)移動(dòng)遠(yuǎn)離光盤100的方向,循軌方向是朝向光盤100的內(nèi)周側(cè)移動(dòng)焦點(diǎn)的方向或者是朝向光盤100的外周側(cè)移動(dòng)焦點(diǎn)的方向。
物鏡79會(huì)聚藍(lán)光束Lb2并且將它射向光盤100的記錄光照射面100B。該物鏡的光學(xué)特性與物鏡38的光學(xué)特性相似,并且由于與中繼透鏡75在光程等方面的關(guān)系,針對(duì)藍(lán)光束Lb2作為數(shù)值孔徑(NA)為0.5的會(huì)聚透鏡工作。
此時(shí),藍(lán)光束Lb2透過基板102并且聚焦在記錄層101中,如圖3(B)所示。通過藍(lán)光束Lb2從中繼透鏡75的固定透鏡77射出后的會(huì)聚狀態(tài)來確定藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的位置。換言之,與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1一樣,根據(jù)可移動(dòng)透鏡76的位置,在記錄層101中,焦點(diǎn)Fb2或者朝向?qū)б?00A側(cè)移動(dòng),或者朝向記錄光照射面100B側(cè)移動(dòng)。
更具體地講,與導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50的情況一樣,記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70被設(shè)計(jì)成使得可移動(dòng)透鏡76的移動(dòng)距離和藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的移動(dòng)距離成比例。例如,當(dāng)可移動(dòng)透鏡76移動(dòng)1mm時(shí),藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2可以移動(dòng)30μm。
實(shí)際上,記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70被設(shè)計(jì)成,作為通過控制部分21(圖4)控制中繼透鏡75的可移動(dòng)透鏡76的位置以及中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置的結(jié)果,調(diào)整光盤100的記錄層101中的藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2(圖3(B))的深度d2。
此時(shí),在光盤設(shè)備20中,通過控制部分21(圖4),假定在光盤100上沒有發(fā)生表面振動(dòng)(即光盤100處于理想狀態(tài)),使得當(dāng)物鏡79位于基準(zhǔn)位置時(shí)觀察到的藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2與當(dāng)物鏡38位于基準(zhǔn)位置時(shí)觀察到的藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1一致。
藍(lán)光束Lb2在聚焦到焦點(diǎn)Fb2后變成發(fā)散光,然后透過記錄層101、反射/透射膜104和基板102,然后從導(dǎo)引面100A射出并且進(jìn)入物鏡38. 這樣,記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70從記錄光照射面100B側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb2,將藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2定位在記錄層101中并且根據(jù)中繼透鏡75的可移動(dòng)透鏡76的位置調(diào)整焦點(diǎn)Fb2的深度d2。
(3-3-2)藍(lán)光束的接收 同時(shí),如上所述,從導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50(圖9)的物鏡38射出的藍(lán)光束Lb1在光盤100的記錄層101中會(huì)聚,然后在進(jìn)入物鏡79之前變成發(fā)散光。
此時(shí),在記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70中,藍(lán)光束Lb1通過物鏡79被一定程度地會(huì)聚,然后被電流鏡78反射,然后使其進(jìn)入中繼透鏡75。要注意,當(dāng)藍(lán)光束Lb1被反射面78A反射時(shí),其圓偏振的方向被反轉(zhuǎn),例如,從左旋圓偏振光變成右旋圓偏振光。
隨后,藍(lán)光束Lb1通過中繼透鏡75的固定透鏡62和可移動(dòng)透鏡61被變換成平行光,并且還通過四分之一波片74從圓偏振光(右旋圓偏振光)變換成線偏振光(s偏振光),然后被反射鏡73反射并且進(jìn)入偏振分束器72。
偏振分束器72反射藍(lán)光束Lb1并且根據(jù)藍(lán)光束Lb1的偏振方向使其進(jìn)入會(huì)聚透鏡80。會(huì)聚透鏡80會(huì)聚藍(lán)光束Lb1,通過柱面透鏡81使其具有像散,然后將藍(lán)光束Lb1射出到光電探測器82。
同時(shí),光盤100在實(shí)際操作中會(huì)產(chǎn)生表面振動(dòng)。由此,如上所述,通過導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30、驅(qū)動(dòng)控制部分22(圖4)等控制物鏡38進(jìn)行聚焦控制和循軌控制。
此時(shí),當(dāng)物鏡38移動(dòng)時(shí)藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1移動(dòng),從而使得它從當(dāng)物鏡79位于基準(zhǔn)位置時(shí)觀察到的藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的位置移位。
由此,對(duì)記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70的各個(gè)光學(xué)部件的光學(xué)位置進(jìn)行調(diào)整,使得在記錄層101中藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2相對(duì)于藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位移量被反映為當(dāng)藍(lán)光束Lb1被會(huì)聚透鏡80會(huì)聚并且照射到光電探測器82時(shí)的藍(lán)光束Lb1的照射狀態(tài)。
如圖11所示,與光電探測器43一樣,光電探測器82具有通過劃分被藍(lán)光束Lb1照射的表面以使其呈格子狀而產(chǎn)生的四個(gè)檢測區(qū)域82A、82B、82C和82D。要注意,由箭頭a2指示的方向(圖11中的橫向方向)對(duì)應(yīng)于當(dāng)藍(lán)光束Lb1照射到反射/透射膜104(圖3)時(shí)的軌道運(yùn)行方向。
光電探測器82分別通過檢測區(qū)域82A、82B、82C和82D檢測藍(lán)光束Lb1的各部分并且根據(jù)檢測到的光量產(chǎn)生檢測信號(hào)SDAb、SDBb、SDCb和SDDb,這些檢測信號(hào)然后被發(fā)送到信號(hào)處理部分23(圖4)。
信號(hào)處理部分23適于通過所謂的像散法進(jìn)行聚焦控制。它通過下面所示的公式(5)計(jì)算確定聚焦誤差信號(hào)SFEb并且將它提供給驅(qū)動(dòng)控制部分22。
SFEb=(SDAb+SDCb)-(SDBb+SDDb)...(5) 聚焦誤差信號(hào)SFEb表示在聚焦方向上藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2之間的間隙量。
信號(hào)處理部分23還適于通過所謂的推挽方法進(jìn)行循軌控制。它通過下面所示的公式(6)計(jì)算確定循軌誤差信號(hào)STEb并且將它提供給驅(qū)動(dòng)控制部分22。
STEb=(SDAb+SDBb)-(SDCb+SDDb)...(6) 循軌誤差信號(hào)STEb表示在循軌方向上藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2之間的間隙量。
此外,信號(hào)處理部分23還適于產(chǎn)生進(jìn)行切向控制所需的切向誤差信號(hào)。切向控制是在切向方向(即,與軌道相切的方向)上將藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2移動(dòng)到目標(biāo)位置的控制操作。
更具體地講,信號(hào)處理部分23適于利用推挽信號(hào)進(jìn)行切向控制。它通過下面所示的公式(7)計(jì)算確定切向誤差信號(hào)SNEb并且將它提供給驅(qū)動(dòng)控制部分22。
SNEb=(SDAb+SDDb)-(SDBb+SDCb)...(7) 切向誤差信號(hào)SNEb表示在切向方向上藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2之間的間隙量。
作為響應(yīng),驅(qū)動(dòng)控制部分22通過根據(jù)聚焦誤差信號(hào)SFEb產(chǎn)生聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)SFDb并且將該聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)SFDb提供給雙軸致動(dòng)器79A,從而控制物鏡79進(jìn)行聚焦控制以減小在聚焦方向上藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2相對(duì)于藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位移。
此外,驅(qū)動(dòng)控制部分22通過根據(jù)循軌誤差信號(hào)STEb產(chǎn)生循軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)STDb并且將該循軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)STDb提供給雙軸致動(dòng)器79A,從而控制物鏡79進(jìn)行循軌控制以減小在循軌方向上藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2相對(duì)于藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位移。
另外,驅(qū)動(dòng)控制部分22通過根據(jù)切向誤差信號(hào)SNEb產(chǎn)生切向驅(qū)動(dòng)信號(hào)SNDb并且將該切向驅(qū)動(dòng)信號(hào)SNDb提供給電流鏡78,從而進(jìn)行調(diào)整電流鏡78的反射面78A的角度的切向控制以減小在切向方向上藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2相對(duì)于藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位移。
這樣,記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70適于接收從光盤100的記錄光照射面100B進(jìn)入物鏡79的藍(lán)光束Lb1并且將光接收的結(jié)果提供給信號(hào)處理部分23。作為響應(yīng),驅(qū)動(dòng)控制部分22控制物鏡79進(jìn)行聚焦控制和循軌控制并且還控制電流鏡78進(jìn)行切向控制,以使得藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1一致。
(3-4)光路長度的調(diào)整 同時(shí),如上所述,當(dāng)光盤設(shè)備20的光學(xué)拾波器26記錄信息時(shí),偏振分束器55(圖9)將藍(lán)光束Lb0分成藍(lán)光束Lb1和藍(lán)光束Lb2并且通過使藍(lán)光束Lb1和藍(lán)光束Lb2在光盤100的記錄層101中相互干涉,將記錄標(biāo)記RM記錄在記錄層101中的目標(biāo)標(biāo)記位置。
根據(jù)一般的全息圖形成條件,為了將記錄標(biāo)記RM作為全息圖正確記錄在光盤100的記錄層101中,發(fā)射藍(lán)光束Lb0的激光二極管51需要使得藍(lán)光束Lb0的相干長度不小于全息圖大小(即記錄標(biāo)記RM的高度RMh)。
實(shí)際上,與一般的激光二極管一樣,激光二極管51的相干長度基本上對(duì)應(yīng)于將布置在激光二極管51中的諧振器(未顯示)的長度乘以該諧振器的折射率而獲得的值并且于是可以被估計(jì)成在大約100μm與大約1mm之間。
另一方面,在光學(xué)拾波器26中,藍(lán)光束Lb1通過導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50(圖9)內(nèi)部的光路從而從導(dǎo)引面100A側(cè)射向光盤100,同時(shí),藍(lán)光束Lb2通過記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70(圖10)內(nèi)部的光路并且從記錄光照射面100B側(cè)射向光盤100。換言之,由于藍(lán)光束Lb1的光路與藍(lán)光束Lb2的光路在光學(xué)拾波器26中彼此不同,所以它們的光路長度(從激光二極管51到目標(biāo)標(biāo)記位置的光路的長度)表現(xiàn)出不同。
此外,在光學(xué)拾波器26中,如上所述,通過調(diào)整各個(gè)中繼透鏡60和75的可移動(dòng)透鏡61和76的位置來改變光盤100的記錄層101中的目標(biāo)標(biāo)記位置的深度。此時(shí),作為改變目標(biāo)標(biāo)記位置的深度的結(jié)果,光學(xué)拾波器26改變了藍(lán)光束Lb1的光路長度和藍(lán)光束Lb2的光路長度。
然而,針對(duì)要由光學(xué)拾波器26形成的干涉圖案,藍(lán)光束Lb1和Lb2的光路長度的差需要不大于根據(jù)一般的全息圖形成條件的相干長度(即,在大約100μm與大約1mm之間)。
因此,控制部分21(圖4)通過控制可移動(dòng)反射鏡57的位置調(diào)整藍(lán)光束Lb1的光路長度。在這種情況下,控制部分21通過利用中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置與目標(biāo)標(biāo)記位置的深度之間的關(guān)系,根據(jù)可移動(dòng)透鏡61的位置來移動(dòng)可移動(dòng)反射鏡57,從而改變藍(lán)光束Lb1的光路長度。
結(jié)果,光學(xué)拾波器26能夠抑制藍(lán)光束Lb1和Lb2的光路長度的差使之不大于相干長度,并且于是能夠?qū)⒆鳛榱己萌D的記錄標(biāo)記RM記錄在記錄層101中的目標(biāo)標(biāo)記位置。
這樣,光盤設(shè)備20的控制部分21能夠通過控制可移動(dòng)反射鏡57的位置抑制光學(xué)拾波器26中的藍(lán)光束Lb1和Lb2的光路長度的差使之不大于相干長度,并且由此將良好記錄標(biāo)記RM記錄在光盤100的記錄層101中的目標(biāo)標(biāo)記位置。
(4)信息的記錄和再現(xiàn) (4-1)在光盤上記錄信息 當(dāng)在光盤100上記錄信息時(shí),當(dāng)光盤設(shè)備20的控制部分21(圖4)從外部設(shè)備(未顯示)接收到信息記錄命令、要記錄的信息和記錄地址信息時(shí),它向驅(qū)動(dòng)控制部分22提供驅(qū)動(dòng)命令和記錄地址信息并且還向信號(hào)處理部分23提供要記錄的信息,如上所述。
此時(shí),驅(qū)動(dòng)控制部分22使得光學(xué)拾波器26的導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30(圖7)從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射紅光束Lr1,然后通過根據(jù)對(duì)作為紅光束Lr1的反射光束的紅反射光束Lr2的檢測結(jié)果來控制物鏡38進(jìn)行聚焦控制和循軌控制(即,位置控制),使得紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr跟隨與記錄地址信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)軌道。
此外,控制部分21使得導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50(圖9)從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb1。此時(shí),當(dāng)藍(lán)光束Lb1被受到位置控制的物鏡38會(huì)聚時(shí),藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1被定位在目標(biāo)軌道的后側(cè)。
另外,控制部分21通過調(diào)整中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置將焦點(diǎn)Fb1(圖3(B))的深度d1調(diào)整到目標(biāo)深度。結(jié)果,使得藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與目標(biāo)標(biāo)記位置一致。
另一方面,控制部分21控制記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)(圖10)的光閘71以透過藍(lán)光束Lb2并且使其從記錄光照射面100B照射光盤100。
此外,控制部分21通過根據(jù)中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置調(diào)整中繼透鏡75的可移動(dòng)透鏡76的位置,調(diào)整藍(lán)光束Lb2(圖3(B))的深度d2。結(jié)果,假定在光盤100上沒有發(fā)生表面振動(dòng),則使藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的深度d2與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的深度d1一致。
另外,在藍(lán)光束Lb1通過物鏡38和79以后,控制部分21使記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70檢測該藍(lán)光束Lb1,然后使驅(qū)動(dòng)控制部分22根據(jù)檢測結(jié)果控制物鏡79進(jìn)行聚焦控制和循軌控制(即,位置控制)并且控制電流鏡78進(jìn)行切向控制。
結(jié)果,使得藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位置一致,于是與目標(biāo)標(biāo)記位置一致。
此外,控制部分21根據(jù)中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置調(diào)整可移動(dòng)反射鏡57的位置,并且抑制藍(lán)光束Lb1和Lb2的光路長度的差使之不大于相干長度。
因此,光盤設(shè)備20的控制部分21能夠在光盤100的記錄層101中的目標(biāo)標(biāo)記位置形成良好記錄標(biāo)記RM。
同時(shí),信號(hào)處理部分23(圖4)根據(jù)從外部設(shè)備(未顯示)提供的要記錄的信息,產(chǎn)生表示表現(xiàn)例如“0”或“1”的值的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的記錄信號(hào)。作為響應(yīng),激光二極管51當(dāng)記錄信號(hào)的值是“1”時(shí)發(fā)射藍(lán)光束Lb0,但是當(dāng)記錄信號(hào)的值是“0”時(shí)不發(fā)射任何藍(lán)光束Lb0。
于是,其結(jié)果是,當(dāng)記錄信號(hào)的值是“1”時(shí),通過光盤設(shè)備20在光盤100的記錄層101中的目標(biāo)標(biāo)記位置形成記錄標(biāo)記RM,并且當(dāng)記錄信號(hào)的值是“0”時(shí),不在目標(biāo)標(biāo)記位置形成記錄標(biāo)記RM。因此,根據(jù)記錄標(biāo)記RM的有無,能夠?qū)ⅰ?”或“0”的記錄信號(hào)的值記錄在目標(biāo)標(biāo)記位置,從而使要記錄的信息能夠被記錄在光盤100的記錄層101中。
(4-2)從光盤再現(xiàn)信息 當(dāng)從光盤100再現(xiàn)信息時(shí),光盤設(shè)備20的控制部分21(圖4)使光學(xué)拾波器26的導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30(圖7)從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射紅光束Lr1,然后使驅(qū)動(dòng)控制部分22根據(jù)作為紅光束Lr1的反射光束的紅反射光束Lr2的檢測結(jié)果來控制物鏡38進(jìn)行聚焦控制和循軌控制(即,位置控制)。
此外,控制部分21使導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50(圖9)從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb1。此時(shí),當(dāng)藍(lán)光束Lb1被受到位置控制的物鏡38會(huì)聚時(shí),藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1被定位在目標(biāo)軌道的后側(cè)。
要注意,控制部分21適于通過在再現(xiàn)信息的處理中抑制激光二極管51的發(fā)射功率,防止記錄標(biāo)記RM被藍(lán)光束Lb1誤擦除。
此外,控制部分21通過調(diào)整中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置將焦點(diǎn)Fb1(圖3(B))的深度d1調(diào)整到目標(biāo)深度。結(jié)果,使得藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與目標(biāo)標(biāo)記位置一致。
另一方面,控制部分21控制記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70(圖10)的光閘71以阻擋藍(lán)光束Lb2并且防止藍(lán)光束Lb2射向光盤100。
換言之,光學(xué)拾波器26僅僅向記錄在光盤100的記錄層101內(nèi)部的目標(biāo)標(biāo)記位置處的記錄標(biāo)記RM照射藍(lán)光束Lb1作為參考光。作為響應(yīng),記錄標(biāo)記RM用作全息圖并且朝向?qū)б?00A側(cè)產(chǎn)生作為再現(xiàn)光的藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。此時(shí),導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50檢測藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3并且產(chǎn)生與檢測結(jié)果對(duì)應(yīng)的檢測信號(hào)。
因此,光盤設(shè)備20的控制部分21通過使從記錄在光盤100的記錄層101內(nèi)部中的目標(biāo)標(biāo)記位置處的記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3并且接收藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3,能夠檢測到記錄標(biāo)記RM被記錄。
當(dāng)沒有記錄標(biāo)記RM被記錄在目標(biāo)標(biāo)記位置時(shí),不從目標(biāo)標(biāo)記位置產(chǎn)生藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。然后,光盤設(shè)備20使導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50產(chǎn)生告知沒有接收到藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3的檢測信號(hào)。
作為響應(yīng),信號(hào)處理部分23通過基于檢測信號(hào)識(shí)別值“1”或“0”來識(shí)別是否檢測到藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3并且根據(jù)識(shí)別結(jié)果產(chǎn)生再現(xiàn)信息。
結(jié)果,當(dāng)記錄標(biāo)記RM形成在光盤100的記錄層101內(nèi)部的目標(biāo)標(biāo)記位置時(shí)光盤設(shè)備20接收到藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3,但是當(dāng)沒有記錄標(biāo)記RM形成在目標(biāo)標(biāo)記位置時(shí)光盤設(shè)備20不會(huì)接收到任何藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3,從而光盤設(shè)備20能夠識(shí)別記錄在目標(biāo)標(biāo)記位置的值“1”或“0”并且接下來再現(xiàn)記錄在光盤100的記錄層101中的信息。
(5)操作和效果 通過上述布置,當(dāng)光盤設(shè)備20的控制部分21在光盤100中記錄信息時(shí),使得導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30(圖7)從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射紅光束Lr1,然后通過根據(jù)作為紅光束Lr1的反射光束的紅反射光束Lr2的檢測結(jié)果來控制物鏡38進(jìn)行聚焦控制和循軌控制(即,位置控制),使得紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr跟隨與記錄地址信息對(duì)應(yīng)的目標(biāo)軌道。
然后,控制部分21使得導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50(圖9)從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb1,同時(shí),調(diào)整中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置以使藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與目標(biāo)標(biāo)記位置一致。
此外,控制部分21控制記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70(圖10)的光閘71以透過藍(lán)光束Lb2并且從記錄光照射面100B側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb2。同時(shí),控制部分21根據(jù)中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置調(diào)整中繼透鏡75的可移動(dòng)透鏡76的位置。
另外,在藍(lán)光束Lb1通過物鏡38和79以后通過使得記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70檢測藍(lán)光束Lb1(圖9)并且然后根據(jù)檢測結(jié)果使得驅(qū)動(dòng)控制部分22控制物鏡79進(jìn)行位置控制(即,聚焦控制和循軌控制)并且控制電流鏡78進(jìn)行切向控制,控制部分21使得藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的位置與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位置或者目標(biāo)標(biāo)記位置一致。
結(jié)果,光盤設(shè)備20能夠使得藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的位置與藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位置一致從而使得藍(lán)光束Lb1和藍(lán)光束Lb2在光盤100的記錄層101內(nèi)部中的目標(biāo)標(biāo)記位置處相互干涉并且將記錄標(biāo)記RM記錄在目標(biāo)標(biāo)記位置。
此時(shí),由于通過表現(xiàn)出波長選擇性的反射/透射膜104形成軌道,所以光盤100能夠以高反射率反射紅光束Lr1并且以高透射率透射藍(lán)光束Lb1和Lb2以及藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3。
因此,光盤設(shè)備20能夠檢測具有足夠光量的紅反射光束Lr2并且可靠和準(zhǔn)確地控制物鏡38的位置,同時(shí)它還能夠檢測具有足夠光量的藍(lán)光束Lb1并且可靠和準(zhǔn)確地控制物鏡79的位置和電流鏡78的操作。另外,光盤設(shè)備20能夠向目標(biāo)標(biāo)記位置照射具有足夠光量的藍(lán)光束Lb1并且可靠地記錄記錄標(biāo)記RM,另外它還能夠檢測從記錄標(biāo)記RM產(chǎn)生的具有足夠光量的藍(lán)再現(xiàn)光束Lb3從而高度準(zhǔn)確地再現(xiàn)記錄的信息。
因此,由于光盤設(shè)備20正確和選擇性地利用不同波長的光束來控制物鏡38的位置以及記錄記錄標(biāo)記RM,所以它能夠從光盤100的相對(duì)側(cè)向目標(biāo)標(biāo)記位置照射光量足以能夠形成良好信息圖案的藍(lán)光束Lb1和Lb2并且檢測光量足以可靠跟隨目標(biāo)軌道以實(shí)現(xiàn)高兼容程度的紅反射光束Lr2。
因此,光盤設(shè)備20能夠完全獨(dú)立于物鏡38的位置控制來改變深度方向上的藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1的位置和藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2的位置(即,目標(biāo)標(biāo)記位置)(即改變距離反射/透射膜104的距離),從而光盤設(shè)備20能夠通過在以高精度保持相對(duì)于目標(biāo)軌道的位置的同時(shí)僅僅針對(duì)多個(gè)記錄標(biāo)記RM利用不同深度來記錄該多個(gè)記錄標(biāo)記RM,以實(shí)現(xiàn)多層記錄。
當(dāng)這樣做時(shí),光盤設(shè)備20能夠通過切換目標(biāo)標(biāo)記位置的深度來記錄記錄標(biāo)記RM以使得它們在記錄層101中表現(xiàn)出多層結(jié)構(gòu)。因此,與傳統(tǒng)的多層型光盤不同,不需要在記錄層101中預(yù)先形成多個(gè)記錄層(導(dǎo)引槽)。僅僅需要將光敏聚合物等均勻地填充在記錄層101中從而能夠簡化光盤100的結(jié)構(gòu)。結(jié)果,與傳統(tǒng)的多層光盤的制造過程相比,能夠簡化這種光盤100的制造過程。
此外,光盤設(shè)備20能夠通過控制部分21根據(jù)中繼透鏡60的可移動(dòng)透鏡61的位置調(diào)整可移動(dòng)反射鏡57的位置從而抑制藍(lán)光束Lb1和Lb2的光路長度的差使該差不大于相干長度。因此,可以產(chǎn)生在目標(biāo)標(biāo)記位置處顯現(xiàn)為清晰條紋圖案的良好干涉圖案,由此記錄良好的記錄標(biāo)記RM。
通過上述布置,當(dāng)光盤設(shè)備20在光盤100中記錄信息時(shí),它從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射紅光束Lr1,并且通過根據(jù)對(duì)作為紅光束Lr1的反射光束的紅反射光束Lr2的檢測結(jié)果控制物鏡38的位置,使得紅光束Lr1的焦點(diǎn)Fr跟隨目標(biāo)軌道。然后,光盤設(shè)備20從導(dǎo)引面100A側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb1并且使其焦點(diǎn)Fb1與目標(biāo)標(biāo)記位置一致,同時(shí)它從記錄光照射面100B側(cè)向光盤100照射藍(lán)光束Lb2,并且通過根據(jù)通過物鏡38和79后的藍(lán)光束Lb1的檢測結(jié)果控制物鏡79和電流鏡78,使得藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fr2也與目標(biāo)標(biāo)記位置一致,從而可以使得藍(lán)光束Lb1的焦點(diǎn)Fb1與藍(lán)光束Lb2的焦點(diǎn)Fb2彼此在目標(biāo)標(biāo)記位置處一致并且使得藍(lán)光束Lb1與藍(lán)光束Lb2相互干涉。因此,可以在目標(biāo)標(biāo)記位置記錄記錄標(biāo)記RM。
(6)其它實(shí)施例 盡管在上述實(shí)施例中根據(jù)藍(lán)光束Lb1的檢測結(jié)果產(chǎn)生了聚焦誤差信號(hào)、循軌誤差信號(hào)和切向誤差信號(hào)以控制物鏡79進(jìn)行聚焦控制和循軌控制并且還控制電流鏡78進(jìn)行切向控制,但是本發(fā)明絕不限于此,例如,本發(fā)明可以被另外布置成,通過導(dǎo)引面信息光學(xué)系統(tǒng)50,根據(jù)光電探測器64對(duì)藍(lán)光束Lb2的檢測結(jié)果產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)、循軌誤差信號(hào)和切向誤差信號(hào)以控制物鏡79進(jìn)行聚焦控制和循軌控制并且還控制電流鏡78進(jìn)行切向控制。
盡管在上述實(shí)施例中通過偏振分束器55、四分之一波片56和可移動(dòng)反射鏡57調(diào)整藍(lán)光束Lb1的光路長度,但是本發(fā)明絕不限于此,本發(fā)明可以被另外布置成通過組合各個(gè)光學(xué)部件來調(diào)整藍(lán)光束Lb1的光路長度。例如,可以通過組合多個(gè)反射鏡或者通過使藍(lán)光束Lb1通過表現(xiàn)出不同折射率的介質(zhì),來調(diào)整藍(lán)光束Lb1的光路長度。另外,本發(fā)明還可以布置成調(diào)整藍(lán)光束Lb2的光路長度而非藍(lán)光束Lb1的光路長度。關(guān)鍵在于使藍(lán)光束Lb1的光路長度與藍(lán)光束Lb2的光路長度彼此相等。
盡管在上述實(shí)施例中通過中繼透鏡60和75調(diào)整光盤100中的目標(biāo)標(biāo)記位置的深度(即距離反射/透射膜104的距離),但是本發(fā)明絕不限于此,并且還可以通過一些其它技術(shù)以其它方式改變目標(biāo)標(biāo)記位置的深度。例如,可以通過移動(dòng)一個(gè)會(huì)聚透鏡或者通過控制物鏡38和70進(jìn)行聚焦控制來改變目標(biāo)標(biāo)記位置的深度。
盡管在上述實(shí)施例中使得紅光束Lr1的光軸與藍(lán)光束Lb1的光軸彼此一致,但是本發(fā)明絕不限于此,并且紅光束Lr1的光軸與藍(lán)光束Lb1的光軸可以相對(duì)于彼此傾斜一預(yù)定角度,從而從光盤100的導(dǎo)引面100A或者記錄光照射面100B看上去使得目標(biāo)軌道與目標(biāo)標(biāo)記位置有意彼此不一致(換言之,設(shè)置了偏移)。
盡管在上述實(shí)施例中在導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30(圖7)中通過像散法產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào),但是本發(fā)明絕不限于此,并且還可以通過諸如刀口法或傅科(Foucault)法的一些其它技術(shù)以其它方式產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)。還可以通過一些其它技術(shù)在記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70中產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)。
導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30產(chǎn)生循軌誤差信號(hào)的方法不限于上述的推挽方法,還可以另外利用諸如3束法或差分推挽法的一些其它方法來產(chǎn)生循軌誤差信號(hào)。
另一方面,另選地,不利用導(dǎo)槽和凹坑的任何其它方法可以用于記錄光照射面光學(xué)系統(tǒng)70以產(chǎn)生循軌誤差信號(hào)和切向誤差信號(hào),這是因?yàn)樵谟涗泴?01中藍(lán)光束Lb1和Lb2的焦點(diǎn)Fb1和Fb2所處的位置既沒有形成導(dǎo)槽也沒有形成凹坑。
在上述情況下,可以根據(jù)產(chǎn)生誤差信號(hào)的方法設(shè)置諸如衍射光柵的光學(xué)元件以替代柱面透鏡42和81。此外,光電探測器43和82具有通過與產(chǎn)生誤差信號(hào)的方法相匹配的劃分圖案形成的檢測區(qū)域就足夠了。另外,信號(hào)處理部分23通過與產(chǎn)生誤差信號(hào)的方法相匹配的算術(shù)處理產(chǎn)生誤差信號(hào)就足夠了。
盡管在上述實(shí)施例中通過導(dǎo)引面位置控制光學(xué)系統(tǒng)30的非偏振分束器34透射紅光束Lr1并且反射紅反射光束Lr2,但是本發(fā)明絕不限于此,本發(fā)明還可以被布置成,將半波片和四分之一波片進(jìn)行組合以適當(dāng)改變光束的偏振方向并且通過偏振分束器透射紅光束Lr1同時(shí)反射紅反射光束Lr2。
盡管在上述布置中反射/透射膜104被布置在光盤100的記錄層101與基板102之間,但是本發(fā)明絕不限于此,并且反射/透射膜104還可以另選地布置在一些其它位置,諸如記錄層101與基板103之間的位置、基板102內(nèi)部的位置以及記錄層101內(nèi)部的位置。
盡管在上述實(shí)施例中采用波長大約為660nm的紅光束(下文中稱作位置控制光束)來控制物鏡38的位置并且采用波長大約為405nm的藍(lán)光束(下文中稱作記錄光束)來形成記錄標(biāo)記RM,但是本發(fā)明絕不限于此,并且任何其它波長可被適當(dāng)用于位置控制光束和記錄光束。
在這種情況下,反射/透射膜104自然地反射選擇的波長的位置控制光束并且透射選擇的波長的記錄光束就足夠了。此外,記錄層101由對(duì)選擇的波長的記錄光束起反應(yīng)的材料形成就足夠了。
當(dāng)記錄光束的波長改變時(shí),如上述公式(1)和(2)所示,記錄標(biāo)記RM的大小改變。因此,期望適當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)改變記錄標(biāo)記RM之間的距離p1、軌道之間的距離p2和標(biāo)記記錄層之間的距離p3。
盡管在上述實(shí)施例中通過在光盤100的記錄層101中新形成非常小的全息圖記錄表示信息的值“0”或“1”的記錄標(biāo)記RM來進(jìn)行所謂的正型記錄操作,但是本發(fā)明絕不限于此,本發(fā)明還可以被布置成,在光盤100的記錄層101內(nèi)部以及在整個(gè)光盤100上預(yù)先形成全息圖從而以預(yù)定間隔顯示多層結(jié)構(gòu),并且針對(duì)所謂的負(fù)型記錄操作,通過將預(yù)定強(qiáng)度的藍(lán)光束Lb1和Lb2聚焦到目標(biāo)標(biāo)記位置并且破壞(擦除)目標(biāo)標(biāo)記位置的全息圖來記錄信息的值“0”或“1”。
盡管在上述實(shí)施例中使得反射/透射膜104表現(xiàn)出波長選擇性從而反射波長大約為660nm的位置控制光束并且透射波長大約為405nm的記錄光束,但是本發(fā)明絕不限于此,并且本發(fā)明還可以被布置成使反射/透射膜104表現(xiàn)出偏振選擇性,從而使得位置控制光束的偏振方向與記錄光束的偏振方向彼此不同,由此反射位置控制光束并且透射記錄光束。
盡管在上述實(shí)施例中光盤100的直徑大約是120mm,記錄層101的厚度t1大約是0.3mm并且基板102和103的厚度t2和t3都大約是0.6mm,但是本發(fā)明絕不限于此,并且它們可以另外具有與上面列出的值不同的值。考慮記錄層101和基板102和103的厚度以及這些部件的材料的折射率,將光學(xué)部件的光學(xué)特性和位置選擇為使得藍(lán)光束Lb1和Lb2的焦點(diǎn)與目標(biāo)標(biāo)記位置一致就足夠了。
盡管在上述實(shí)施例中光盤設(shè)備20包括驅(qū)動(dòng)控制部分22、信號(hào)處理部分23、致動(dòng)器38A、光電探測器82、致動(dòng)器79A和電流鏡78并且其中的驅(qū)動(dòng)控制部分22、信號(hào)處理部分23和致動(dòng)器38A作為第一控制裝置操作,光電探測器82作為檢測裝置操作,而驅(qū)動(dòng)控制部分22、信號(hào)處理部分23、致動(dòng)器79A和電流鏡78作為第二控制裝置操作,但是本發(fā)明絕不限于此,并且可以采用其它回路用作該光盤設(shè)備的第一控制裝置、檢測裝置和第二控制裝置。
產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性 本發(fā)明能夠應(yīng)用于用于將音樂內(nèi)容、視頻內(nèi)容或各種數(shù)據(jù)大量記錄在作為記錄介質(zhì)的光盤上的光盤設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種光盤設(shè)備,用從同一光源射出的第一和第二光束經(jīng)由對(duì)應(yīng)的第一和第二物鏡進(jìn)行照射以使之分別從盤狀記錄介質(zhì)的相對(duì)表面聚焦到同一焦點(diǎn)位置以記錄駐波,該光盤設(shè)備的特征在于包括
第一控制裝置,根據(jù)來自布置在所述記錄介質(zhì)中的反射層的返回光束控制第一物鏡的位置;
檢測裝置,檢測從第一物鏡或第二物鏡射出、透射所述記錄介質(zhì)、并且進(jìn)入另一個(gè)物鏡的第一或第二光束;以及
第二控制裝置,根據(jù)所述檢測裝置的檢測結(jié)果控制第二物鏡的位置以使得第一物鏡的焦點(diǎn)位置與第二物鏡的焦點(diǎn)位置彼此一致。
2.如權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其特征在于
所述設(shè)備還包括照射裝置,該照射裝置將從另一個(gè)光源射出的第三光束經(jīng)由第一物鏡照射到所述記錄介質(zhì),使得第三光束的光軸與第一光束的光軸一致,以及
第一控制裝置根據(jù)當(dāng)?shù)谌馐鴱乃龇瓷鋵臃瓷鋾r(shí)產(chǎn)生的返回光束,控制第一物鏡的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其特征在于
第三光束的波長與第一光束或第二光束的波長不同,以及
所述反射層由于其波長選擇性,透射第一和第二光束并且反射第三光束。
4.如權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其特征在于
顯示所述駐波的記錄位置的軌道形成在所述反射層中,以及
當(dāng)基于所述返回光束識(shí)別軌道時(shí),第一控制裝置控制第一物鏡的位置。
5.如權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其特征在于
所述設(shè)備還包括光軸改變裝置,所述光軸改變裝置改變第二光束的光軸的方向,以及
第二控制裝置通過所述光軸改變裝置控制第二光束的光軸的方向以使得第一和第二物鏡的焦點(diǎn)位置彼此一致。
6.如權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其特征在于還包括
焦點(diǎn)位置移動(dòng)裝置,用于通過改變第一光束的會(huì)聚狀態(tài)和第二光束的會(huì)聚狀態(tài)在第一和第二光束的光軸的方向上移動(dòng)第一和第二光束的焦點(diǎn)位置。
7.如權(quán)利要求1所述的光盤設(shè)備,其特征在于還包括
光路長度改變裝置,用于至少改變從所述光源到第一光束的焦點(diǎn)位置的第一光路長度或從所述光源到第二光束的焦點(diǎn)位置的第二光路長度;以及
光路長度控制裝置,用于控制所述光路長度改變裝置以使得第一光路長度和第二光路長度彼此基本一致。
8.如權(quán)利要求7所述的光盤設(shè)備,其特征在于
所述光路長度改變裝置使得作為從偏振分束器射出的線偏振光束的第一光束通過四分之一波片基本垂直地進(jìn)入可移動(dòng)反射鏡,并且隨后使得它的反射光束經(jīng)由所述四分之一波片進(jìn)入所述偏振分束器,以及
所述光路長度控制裝置在第一光束的光軸的方向上控制所述可移動(dòng)反射鏡的位置從而使得第一光路長度與第二光路長度彼此基本相等。
9.一種焦點(diǎn)位置控制方法,用第一和第二光束經(jīng)由第一和第二物鏡進(jìn)行照射以使之分別從照射目標(biāo)的相對(duì)表面聚焦到同一焦點(diǎn)位置,該方法的特征在于包括
第一控制步驟,根據(jù)來自布置在所述照射目標(biāo)中的反射層的返回光束,控制第一物鏡的位置;以及
第二控制步驟,檢測從第一物鏡或第二物鏡射出、透射所述照射目標(biāo)、并入射到另一個(gè)物鏡的第一或第二光束,并且根據(jù)檢測結(jié)果控制第二物鏡的位置以使得第一物鏡的焦點(diǎn)位置與第二物鏡的焦點(diǎn)位置彼此一致。
10.一種記錄介質(zhì),具有記錄層和反射層,其中,所述記錄層用于記錄由經(jīng)由第一和第二物鏡從所述記錄介質(zhì)的相對(duì)表面射出的第一和第二光束產(chǎn)生的駐波,該記錄介質(zhì)的特征在于
所述反射層產(chǎn)生
反射光束,用于通過反射經(jīng)由第一物鏡射出到所述反射層的光束來控制第一物鏡;以及
透射光束,用于通過透射第一或第二光束來控制第二物鏡。
11.如權(quán)利要求10所述的記錄介質(zhì),其特征在于
所述記錄介質(zhì)是盤狀的,并且
在所述反射層中形成軌道,該軌道顯示當(dāng)由于第一和第二光束而導(dǎo)致的駐波被記錄時(shí)的記錄位置。
12.如權(quán)利要求11所述的記錄介質(zhì),其特征在于
通過螺旋或同心地布置導(dǎo)槽,所述軌道形成在所述反射層中。
13.如權(quán)利要求11所述的記錄介質(zhì),其特征在于
通過螺旋或同心地布置凹坑,所述軌道形成在所述反射層中。
全文摘要
一種光盤設(shè)備,能夠高度準(zhǔn)確地在光盤上記錄表示信息的全息圖或者從光盤再現(xiàn)這種全息圖。當(dāng)在光盤(100)上記錄信息時(shí),該光盤設(shè)備根據(jù)紅反射光束(Lr2)的檢測結(jié)果控制物鏡(OL1)的位置以使其焦點(diǎn)(Fr)跟隨目標(biāo)軌道,并且它還通過物鏡(OL1)使得藍(lán)光束(Lb1)的焦點(diǎn)(Fb1)與目標(biāo)標(biāo)記位置一致,并且還根據(jù)經(jīng)由物鏡(OL1)和(OL2)對(duì)藍(lán)光束(Lb1)的檢測結(jié)果來控制另一個(gè)物鏡(OL2)的位置以使焦點(diǎn)(Fb2)與目標(biāo)標(biāo)記位置一致,從而使得藍(lán)光束(Lb1)的焦點(diǎn)(Fb1)和藍(lán)光束(Lb2)的焦點(diǎn)(Fb2)與目標(biāo)標(biāo)記位置一致并且藍(lán)光束(Lb1)和藍(lán)光束(Lb2)相互干涉。因此,結(jié)果,該光盤設(shè)備能夠在目標(biāo)標(biāo)記位置記錄記錄標(biāo)記(RM)。
文檔編號(hào)G11B7/09GK101529513SQ200780039279
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月14日
發(fā)明者齊藤公博, 堀籠俊宏, 近藤高男, 林邦彥, 小林誠司, 巖村貴, 玉田作哉 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社
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