專利名稱：多數(shù)據(jù)表面數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地講涉及光學(xué)數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)，更具體地說，涉及具有多數(shù)據(jù)存貯表面的存貯系統(tǒng)。
光學(xué)數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)提供了一種在盤上大量存貯數(shù)據(jù)的裝置。通過把一激光束會(huì)聚到盤的數(shù)據(jù)層上并檢測(cè)反射光束來對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。已知的系統(tǒng)有多種，在ROM(只讀存貯器)中，數(shù)據(jù)是在制作盤時(shí)以盤內(nèi)的標(biāo)記的形式永久性地裝入盤內(nèi)的。通過檢測(cè)激光束照過數(shù)據(jù)標(biāo)記時(shí)反射率的變化來檢測(cè)數(shù)據(jù)。WORM(一次寫入多次讀出)系統(tǒng)使用戶可以通過在空自光盤表面上作標(biāo)記，如凹穴，來寫入數(shù)據(jù)。一旦把數(shù)據(jù)記到盤上就無法將其擦掉。WORM系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)也是通過反射率的變化來檢測(cè)的。
可擦光學(xué)系統(tǒng)也已公知。這些系統(tǒng)利用激光把數(shù)據(jù)層加熱至臨界溫度以上來寫入或擦掉數(shù)據(jù)。磁光記錄系統(tǒng)通過使一處的磁疇取向向上或向下位置來記錄數(shù)據(jù)。通過把一束低功率激光照到數(shù)據(jù)層上來讀取數(shù)據(jù)。磁疇方向的不同導(dǎo)致光束極化平面朝某一方向偏轉(zhuǎn)或順時(shí)針或逆時(shí)針。這種極化取向的變化被檢測(cè)出來。相變化記錄利用數(shù)據(jù)層本身的結(jié)構(gòu)變化(非晶/晶體是兩種常見的相)來記錄數(shù)據(jù)。通過檢測(cè)光束通過不同相時(shí)反射率的變化來檢測(cè)數(shù)據(jù)。
為增加光盤的存貯容量，提出了多數(shù)據(jù)層系統(tǒng)。理論上，對(duì)有兩或更多數(shù)據(jù)層的光盤可通過改變透鏡的聚焦位置來對(duì)不同的層進(jìn)行存取。這方面的例子包括1976年3月23日公布的Wohlmul等人的美國(guó)專利3，946，367號(hào);1980年8月26日授予Russel的美國(guó)專利4，219，704號(hào);1984年5月22日授予Holster等人的美國(guó)專利4，450553號(hào);1990年2月27日授予Hattori等人的美國(guó)專利4，905，215號(hào);Watanabe等人的于1988年11月15日公開的日本公開申請(qǐng)63-276732;以及1987年7月的“IBM技術(shù)公開公報(bào)”第30卷，第2號(hào)，667頁，Arter等人(IBMTechnicalDisclosureBulletin，Vol、30，NO.2，P667，July1987)。
這些先有技術(shù)系統(tǒng)的問題在于在有一個(gè)以上數(shù)據(jù)層時(shí)很難清晰地讀取記錄的數(shù)據(jù)。來自于其他層的干擾信號(hào)極大地降低了讀取能力。另外，在不同深度的聚焦及產(chǎn)生跟蹤信號(hào)方面也有許多問題。需有有一種能克服這些問題的光學(xué)數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)。
在本發(fā)明的一個(gè)較優(yōu)實(shí)施例中，一光學(xué)數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)包括一個(gè)光盤驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)多數(shù)據(jù)表面光學(xué)介質(zhì)。該介質(zhì)帶有多個(gè)由空氣空間分隔的基片部件。基片部件與空氣空間相鄰的表面為數(shù)據(jù)表面。數(shù)據(jù)表面為高透射性的，但最后一數(shù)據(jù)表面除外并可以包含一反射層。各數(shù)據(jù)表面都有跟蹤標(biāo)記。
盤驅(qū)動(dòng)器包括產(chǎn)生激光的激光器。一光傳送通道把光導(dǎo)向介質(zhì)該傳輸通道包括用于把光聚到不同數(shù)據(jù)表面上的會(huì)聚部件和修正因有效基片厚度的變化引起的象差的象差補(bǔ)償器部件。一接收通道接收來自介質(zhì)的反射光。該接收通道包括濾除反射自所讀取的數(shù)據(jù)表面以外的其他表面的雜光的濾光器部件。接收通道帶有接收反射光的檢測(cè)器及產(chǎn)生數(shù)據(jù)及響應(yīng)該數(shù)據(jù)的伺服信號(hào)的電路。
對(duì)本發(fā)明的本質(zhì)及優(yōu)點(diǎn)的更詳細(xì)了解可由下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明獲得。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)的示意圖;
圖2A是本發(fā)明的光學(xué)介質(zhì)的剖視圖;
圖2B是另一種光學(xué)介質(zhì)的剖視圖;
圖3A是圖2介質(zhì)的跟蹤標(biāo)記的剖視圖;
圖3B是另一種跟蹤標(biāo)記的剖視圖;
圖3C是又一種跟蹤標(biāo)記的剖視圖;
圖3D是再一種跟蹤標(biāo)記的剖視圖;
圖4是本發(fā)明的光頭和介質(zhì)的示意圖;
圖5是圖4中光檢測(cè)器的俯視圖;
圖6是本發(fā)明的一通道電路的電路圖;
圖7是本發(fā)明控制電路的示意圖;
圖8A是跟蹤誤差信號(hào)對(duì)光頭位移的曲線圖;
圖8B是另一實(shí)施例中跟蹤誤差信號(hào)對(duì)光頭的位移的曲線圖;
圖8C是又一實(shí)施例中跟蹤誤差信號(hào)對(duì)光頭位移的曲線圖;
圖9本發(fā)明聚集誤差信號(hào)對(duì)透鏡位移的曲線圖;
圖10是本發(fā)明多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器的示意圖;
圖11是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖12是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器的又一實(shí)施例的示意圖;
圖13是圖12之補(bǔ)差器的俯視圖;
圖14是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面補(bǔ)償器的再一實(shí)施例的示意圖;
圖15是本發(fā)明多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖16是圖15中透鏡的橫截面圖;
圖17是本發(fā)明的光頭及介質(zhì)的另一實(shí)施例的示意圖;
圖18是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖19是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖20是顯示圖18和19的補(bǔ)償器之制作過程的示意圖;
圖21是本發(fā)明象差補(bǔ)償器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖22是本發(fā)明象差補(bǔ)償器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖23是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面濾光器的示意圖;
圖24是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面濾光器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖25是本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面濾光器的另一實(shí)施例的示意圖;
圖26是顯示圖25之濾光器的制作過程的示意圖。
圖1顯示了本發(fā)明的光學(xué)數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)總的以標(biāo)號(hào)10來表示。系統(tǒng)10包括最好制成盤狀的光學(xué)數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)12。介質(zhì)12如先有技術(shù)中已知的那樣可取下地裝在定位軸14上。軸14連到軸馬達(dá)16，馬達(dá)16又連到系統(tǒng)底座20。馬達(dá)16轉(zhuǎn)動(dòng)軸14和介質(zhì)12。
光頭22被置于介質(zhì)12下方。光頭22與臂24相連，臂24又與致動(dòng)裝置，如音圈電機(jī)26連到底座20。電機(jī)26在介質(zhì)12下方沿徑向移動(dòng)臂24和光頭22。
光學(xué)介質(zhì)圖2A是介質(zhì)12的剖視圖。介質(zhì)12帶有基片50。基片50也叫面板或蓋板，并且是激光束進(jìn)入介質(zhì)12。外徑(OD)緣52和內(nèi)徑(ID)緣54連在面板50和基片56之間。外徑緣58和內(nèi)徑緣60連在基片56和基片62之間。外徑緣64和內(nèi)徑緣66連在基片62和基片68之間。外徑緣70和內(nèi)徑緣72連在基片68和基片74之間。面板50和基片56、62、68和74是用諸如玻璃、聚碳酸酯或其他聚合物透光材料制成的。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，面板50厚為1.2mm，基片56、62、68和74為0.4mm厚?；暮穸瓤蛇x為0.2至0.8mm。內(nèi)徑和外徑緣最好用塑料材料制作并厚約500微米緣厚可選為50-500微米。
緣可用膠、接合劑或其他結(jié)合工藝連到面板和基片上。綠也可與基片整體制作在一起。就位之后，緣在基片和面板間形成多個(gè)環(huán)形空間78。軸孔80在內(nèi)徑緣中通過介質(zhì)12，以容納軸14。在內(nèi)徑緣中設(shè)有多個(gè)通道82，用于連接孔80和空間78，以使空間78和盤存貯器周圍的環(huán)境(通常為空氣)的壓強(qiáng)相等。通道82連有多個(gè)低阻抗過濾器84，以防止空間78被空氣中的微粒物質(zhì)所污染。過濾器84可是石英或玻璃纖維。通道82和過濾器84也可位于外徑緣上。
表面90、92、94、96、98、100、102和104為數(shù)據(jù)表面并與空間78相鄰。這些數(shù)據(jù)表面可包含直接形成在基片表面上的ROM數(shù)據(jù);或者，數(shù)據(jù)表面可涂敷上一種可寫光學(xué)存貯膜(如WORM)或一種可擦光學(xué)存貯膜(如相變或磁-光)。除光學(xué)存貯膜之外，數(shù)據(jù)表面不含先有技術(shù)中(如美國(guó)專利4，450，533號(hào))所知的，單獨(dú)金屬反射層結(jié)構(gòu)(反射率為30～100%)，換言之，在ROM表面的情況下，數(shù)據(jù)表面可包括、僅包括或基本上只包括表面本身，而在WORM、相變或磁-光表面的情況下，數(shù)據(jù)表面可包括、僅包括或基本上僅包括表面及光學(xué)存貯膜。不需要額外的非數(shù)據(jù)存貯反射層。其結(jié)果是數(shù)據(jù)表面非常透光而且可設(shè)許多數(shù)據(jù)表面。雖然中間的數(shù)據(jù)表面沒有反射層，仍可在最后的數(shù)據(jù)表面104后面設(shè)一反射層，以從最后數(shù)據(jù)表面104獲取更大的反射。
在較優(yōu)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)表面為ROM表面。在制作盤時(shí)把數(shù)據(jù)以凹穴的形式永久地記錄并直接形成在基片中。與先有技術(shù)不同，本發(fā)明的ROM表面不含金屬反射層?；瑳]有覆層。其結(jié)果是每一數(shù)據(jù)表面的透射率約為96%。這4%的反射率足以用以用來檢測(cè)數(shù)據(jù)。高透射率的好處是允許對(duì)大量的數(shù)據(jù)表面進(jìn)行存取并降低了來自其他表面的有害信號(hào)的作用。由于這些表面上無覆蓋，它們更便于制作且更耐腐蝕。
盡管不是必須的，增加反射率從而降低激光功率是有益的。把反射率提高到4%以上的一種方法是加一電介質(zhì)薄膜覆層，該電介質(zhì)的折射率大于基片的折射率。最大反射率20%發(fā)生在電介質(zhì)厚度約為λ/4n時(shí)，并單調(diào)地降到厚度為λ/2n時(shí)的4%，其中λ為光波長(zhǎng)，n為該電介質(zhì)的折射率。這種電介質(zhì)的例子有ZrO2、ZnS、SiNx或混合氧化物。該電介質(zhì)用先有技術(shù)中已知的濺射法淀積。
數(shù)據(jù)層的反射率也可降低4%以下。這增加了透射率并允許迭置更多的盤。反射率的降低可通過采用折射率小于基片的電介質(zhì)膜實(shí)現(xiàn)。一種這樣的電介質(zhì)是MnF，其折射率為1.35。當(dāng)電介質(zhì)厚度約為λ/4n時(shí)達(dá)到最小反射率1%，并單調(diào)地變化至厚度約λ/2n時(shí)的最大反射率4%，其中λ是光波長(zhǎng)，n為折射率。也可采用其他各種薄膜抗反射材料。這些抗反射膜可用先有技術(shù)中已知的濺射法進(jìn)行涂覆。
數(shù)據(jù)表面也可包含WORM數(shù)據(jù)?？砂阎T如碲-硒合金或相變WORM膜的WORM膜涂覆到數(shù)據(jù)表面上。這些膜可用先有技術(shù)中已知的濺射法或蒸發(fā)法真空淀積。各個(gè)膜的反射、吸收和透射量與其厚度和光學(xué)常數(shù)有關(guān)。任一較佳實(shí)施例中，碲-硒合金的淀積厚度為20-800埃(A)。
數(shù)據(jù)表面也可包含可逆相變膜。任何類型的相變膜均可被采用，但較優(yōu)的化合物包括那些沿著或接近連接GeTe和Sb2Te3的連接線的化合物，包括Te52.5Ge15.3Sb33、Ge2Sb2Te5、GeSb2Te4和GeSb4Te7。這些膜用先有技術(shù)中已知的濺射法真空淀積到基片上，并達(dá)到20～800
的厚度。可在相變膜上形成3，000
厚的電介質(zhì)保護(hù)覆層，以防止消蝕。
數(shù)據(jù)表面也可包括磁-光膜。諸如稀土過渡金屬的磁-光膜可用先有技術(shù)中已知的濺射法真空淀積到基片上，并達(dá)到20～800
的厚度。
另一種變型是使那些數(shù)據(jù)表面包含ROM、WORM、或可擦介質(zhì)的組合。諸如ROM那樣的透射性較高的表面最好距光源較近，而象WORM、相變和磁-光表面那樣的透射性較低的表面最好離得遠(yuǎn)些。上述用于ROM表面的介電與抗反射膜也可用于WORM與可擦除介質(zhì)。
圖2B是光學(xué)記錄介質(zhì)的另一實(shí)施例的剖視圖，并以總標(biāo)號(hào)120表示。介質(zhì)120的與介質(zhì)12的相似的元件用帶撇的數(shù)字表示。介質(zhì)120沒有介質(zhì)12的緣和空間78?；啥鄠€(gè)固態(tài)透明部件122隔開。部件122用具有與基片不同折射率的材料制成。這是在數(shù)據(jù)表面實(shí)現(xiàn)一定反射所必須的，在一較佳實(shí)施例中，部件122是用光接合劑制成的，該接合劑同時(shí)也使基片連在一起。部件122的厚度最好為100～300微米。介質(zhì)120可在系統(tǒng)10中代替介質(zhì)12。
圖3A顯示了介質(zhì)12的較佳數(shù)據(jù)表面圖案的放大詳細(xì)剖視圖，并用總標(biāo)號(hào)130表示。表面90包括螺旋(或同心圓)形的導(dǎo)槽132的圖案。表面90位于導(dǎo)槽132之間的部分稱為陸地部分134。表面92包括螺旋形翻轉(zhuǎn)導(dǎo)槽(隆脊)136的圖案。表面92位于翻轉(zhuǎn)槽136之間的部分為陸地138，槽132和翻轉(zhuǎn)槽136也稱為跟蹤標(biāo)記。在較佳實(shí)施例中，跟蹤標(biāo)記的寬度140為0.6微米，陸地部分的寬度140為1.0微米。這產(chǎn)生了(1.0+0.6)＝1.6微米的螺距。
跟蹤標(biāo)記被用來在介質(zhì)12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)把光束保持在道上。這在下面進(jìn)行詳述。對(duì)圖案130，來自光頭22的光束144將視其所聚焦的表面而跟蹤陸地部分134或138進(jìn)行。記錄數(shù)據(jù)在陸地部分上。為使跟蹤誤差信號(hào)(TES)對(duì)表面90和92均有相同的幅度，來自陸地和跟蹤標(biāo)記的反射光的光程差對(duì)于兩個(gè)表面必須是相同的。光束144通過基片50聚焦在表面90上，而光束144通過空間78聚焦在表面92上。在較佳實(shí)施例中，空間78包含空氣。要使陸地和跟蹤標(biāo)記間的光程差相等，d1n1必須等于d2n2(或d2/d1等于n1/n2)，其中d1是標(biāo)記132的深度(垂直距離)，n1是基片50的折射率，d2是標(biāo)記136的高度(垂直距離)，n2是空間78的折射率，在較佛實(shí)施例中，空間78包含折射率為1.0的空氣，而基片50(以及其他基片)的折射率為1.5。因而比值d2/d1等于1.5。在較佳實(shí)施例中，d1為700
，d2為1050
。介質(zhì)12的其他表面也具有同樣的跟蹤標(biāo)記圖案。其他基片入射表面94、98和102與表面92類似，而其他空間入射表面96、100和104與表面92類似。
雖然跟蹤標(biāo)記最好是制成螺旋形的，它們也可制成同心圓案的。此外，各表面的螺旋圖案可以是相同的，即它們都是順時(shí)針或逆時(shí)針螺旋，或者，各數(shù)據(jù)層的圖案可在順時(shí)針和逆時(shí)針螺旋之間依次交替變化。在某些需要連續(xù)追蹤數(shù)據(jù)的應(yīng)用中希望有螺旋圖案的這種交替變化，如錄象數(shù)據(jù)和電影的存貯。在這種情況下，光束在第一數(shù)據(jù)表面上向內(nèi)追蹤順時(shí)針螺旋圖案，直至螺旋圖案終止于內(nèi)徑附近，隨后光束聚焦到下方緊鄰的第二數(shù)據(jù)表面并向外跟蹤逆時(shí)針螺旋圖案直至達(dá)到外徑。
圖3B顯示了介質(zhì)12的另一種表面圖案的放大詳細(xì)剖視圖并用總標(biāo)號(hào)150表示。圖案150與圖案130類似，只是表面92的跟蹤標(biāo)記是槽152而不是翻轉(zhuǎn)槽。其螺距和比值d2/d1與圖案130的相同。光束144在表面90的陸地134上跟蹤，但當(dāng)光束144聚焦在表面92上時(shí)，它將沿槽152跟蹤。有些情況下希望沿槽132跟蹤。然而，如下面將敘述的，也可對(duì)光束144施行電子控制以使之跟蹤表面92上的陸地138表面94、98和102的跟蹤標(biāo)記與表面90的類似，而表面96、100和104則與表面92類似。
圖3C顯示了介質(zhì)12的另一種表面圖案的放大詳細(xì)剖視圖，介質(zhì)12以總標(biāo)號(hào)160指示。圖案160與圖案130相似，只是表面90帶翻轉(zhuǎn)槽162而不是槽132，而且表面92帶有槽164而不是翻轉(zhuǎn)槽136。螺距及比值d2/d1與圖案130的相同。光束144在聚焦到表面90時(shí)將沿翻向槽162行進(jìn)，而在聚焦在表面92上時(shí)它將沿槽164行進(jìn)(除非將其電子轉(zhuǎn)換成沿陸地行進(jìn))。表面94、98和102的圖案與表面90的相似，而表面96，100和104與表面92相似。
圖3D顯示了另一種表面圖案的放大詳細(xì)剖視圖，該圖案由總標(biāo)號(hào)170表示。在圖案170中，表面90具有與圖案160的表面90相似的結(jié)構(gòu)。表面92與有與圖案130的表面92相似的結(jié)構(gòu)。螺距及d2/d1比值與圖案130的相同。光束144在聚焦到表面90上時(shí)將沿翻轉(zhuǎn)槽162行進(jìn)(除非將其電子轉(zhuǎn)換為沿陸地行進(jìn))，并在聚焦在表面92上時(shí)沿陸地138行進(jìn)。表面94、98和102有與表面90相似的圖案，而表面96、100和104有與表面92相似的圖案。
對(duì)所有圖案130、150、160和170，跟蹤標(biāo)記是在制作基片時(shí)通過先有技術(shù)中已知的光聚合物工藝或注模法形成在基片上的。應(yīng)注意的是，如上所述，光學(xué)膜是在形成跟蹤標(biāo)記后淀積到基片上的。
對(duì)于跟蹤標(biāo)記的討論也適用于光盤的其他特征。例如，某些ROM盤用模壓在基片上的凹穴來記錄數(shù)據(jù)和/或提供跟蹤信息。其他光介質(zhì)用凹穴來模壓扇區(qū)標(biāo)題信息。有些介質(zhì)還用這些標(biāo)題凹穴提供跟蹤信息。在把這種介質(zhì)用于本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面形式時(shí)，凹穴被制成各數(shù)據(jù)表面上的凹穴或翻轉(zhuǎn)凹穴，其方式與上面討論的跟蹤標(biāo)記相似。陸地和凹穴或翻轉(zhuǎn)凹穴間的光程也類似于跟蹤標(biāo)記。凹穴、翻轉(zhuǎn)凹穴、槽及翻轉(zhuǎn)槽都位于距陸地不同的高度(即它們與陸地間的垂直距離)，并在本討論中均被稱作標(biāo)記。專門用于提供跟蹤信息的標(biāo)記被稱作非數(shù)據(jù)跟蹤標(biāo)記。
光頭圖4顯示了光頭22和介質(zhì)12的示意圖，光頭22有一激光二極管200。激光器200可以是鎵-鋁-砷化物二極管激光器，它產(chǎn)生波長(zhǎng)約780毫微米的主光束202。光束202被透鏡203準(zhǔn)直并由圓化器204圓化。圓化器204可是一圓化棱鏡。光束202經(jīng)過分束器205。光束202的一部分為分束器205反射至?xí)弁哥R206和光檢測(cè)器207。檢測(cè)器207用于監(jiān)測(cè)光束202的功率。光束202的其余部分達(dá)到反射鏡208并為其反射。隨后光束202通過會(huì)聚透鏡210及一多數(shù)據(jù)表面象差補(bǔ)償器212并被會(huì)聚到介質(zhì)12的數(shù)據(jù)表面之一上(圖中所示為表面96)。透鏡210裝在支架214上。支架214的相對(duì)介質(zhì)12的位置可由致動(dòng)電機(jī)216調(diào)節(jié)，電機(jī)216可是音圈電機(jī)。
光束202的一部分被數(shù)據(jù)表面反射面形成反射光束220。光束220經(jīng)補(bǔ)償器212和透鏡210并被反射鏡208反射。在分束器205，光束220被反射至多數(shù)據(jù)表面濾光器222。光束220通過濾光器222和分束器224。在分束器224光束220的第一部分230被引向散光透鏡232及四分光檢測(cè)器234。在分束器224，光束220的第二部分236被引向半波片238和極化分束器240。分束器240把光束236分成第一正交極化光分量242和第二正交極化光分量244。透鏡246把光束242會(huì)聚到光檢測(cè)器248，而透鏡250把光束244會(huì)聚到光檢測(cè)器252。
圖5顯示了四分檢測(cè)器234的俯視圖。檢測(cè)器234被分為四個(gè)相同的部分234A、B、C和D。
圖6顯示了通道電路260的電路圖。電路260包括數(shù)據(jù)電路262、聚焦誤差電路264和跟蹤誤差電路266。數(shù)據(jù)電路262包括連到檢測(cè)器248的放大器270和連到檢測(cè)器252的放大器272。放大器270和272連到雙極雙擲電子開關(guān)274。開關(guān)274連到加法放大器276和微分放大器278。
電路264有分別連到部分234A、B、C和D的多個(gè)放大器280、282、284和286。加法放大器288連到放大器280和284上，而加法放大器290連到放大器282和286上。微分放大器292連到加法放大器288和290。
電路266有一對(duì)加法放大器294和296和微分放大器298。加法放大器294連到放大器280和282，而加法放大器296連到放大器284和286。微分放大器298經(jīng)雙極雙擲電子開關(guān)297連到加法放大器294和296。開關(guān)297反轉(zhuǎn)放大器298的輸入信號(hào)。
圖7是本發(fā)明的控制器系統(tǒng)的示意圖，并用總標(biāo)號(hào)300指示。聚焦誤差信號(hào)(FES)峰值檢測(cè)器310與聚焦誤差信號(hào)電路264相連。跟蹤誤差信號(hào)(TES)峰值檢測(cè)器312與跟蹤誤差信號(hào)電路266相連?？刂破?14連到檢測(cè)器310、檢測(cè)器312、檢測(cè)器207及電路262、264和266?？刂破?14是一帶微處理器的盤驅(qū)動(dòng)控制器?？刂破?14還連到并控制激光器200、光頭電機(jī)26、軸電機(jī)16、聚焦電機(jī)216、開關(guān)297和274以及補(bǔ)償器212。對(duì)補(bǔ)償器212的確切結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的詳細(xì)描述將在下面給出。
現(xiàn)在可以明白系統(tǒng)10運(yùn)行了。控制器314使電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)盤12并使電機(jī)26把光頭22移到盤12下方的適當(dāng)位置。見圖4。激光器200以從盤12上讀取數(shù)據(jù)。光束202由透鏡210會(huì)聚到數(shù)據(jù)表面96上。返回的反射光束220被分成光束230、242和244。光束230為檢測(cè)器230所檢測(cè)并被用來提供聚焦及跟蹤伺服信息，而光束242和244分別由檢測(cè)器248和252所檢測(cè)并被用來提供數(shù)據(jù)信號(hào)。
見圖5。當(dāng)光束202剛好會(huì)聚到數(shù)據(jù)表面96上時(shí)，光束230在檢測(cè)器234上有圓形的橫截面。這將使電路264輸入出一零聚焦誤差信號(hào)。若光束202沿一方向或另一方向偏離聚焦，光束230在檢測(cè)器234上將呈橢圓圖案352或354。這將使電路264輸出一正或負(fù)聚焦誤差信號(hào)?？刂破?14將用該聚焦誤差信號(hào)來控制電機(jī)216去移動(dòng)透鏡210，直到達(dá)到零聚焦誤差信號(hào)。
若光束202恰好聚焦在數(shù)據(jù)表面96的一導(dǎo)道上，光束230將以圓形橫截面相等地落在部分A與B和部分D與C上。若光束偏離導(dǎo)道，它將落在跟蹤標(biāo)記和陸地間的邊界上。結(jié)果，光束將被衍射，而橫截面350將向上或向下移動(dòng)。部分A和B將收到較多的光，而部分C和D將收到較少的光，或是相反的情況。
圖8A顯示了電路264產(chǎn)生的TES相對(duì)光頭22的位移的曲線圖。控制器314使VCM26把光頭22移過介質(zhì)12的表面。TES峰值檢測(cè)器312計(jì)數(shù)TES信號(hào)的峰(最大和最小點(diǎn))。各導(dǎo)道之間有二個(gè)峰值。通過計(jì)數(shù)峰的個(gè)數(shù)，控制器314可把光束定位在適當(dāng)?shù)膶?dǎo)道上。陸地處的TES信號(hào)是正斜率的TES信號(hào)?？刂破?14用該正斜率信號(hào)把光束鎖定在道上。比如，正斜率TES信號(hào)使光頭22向左移向零點(diǎn)陸地位置，而負(fù)斜率TES信號(hào)使光頭22向右移向零點(diǎn)陸地位置。圖8A是當(dāng)開關(guān)297處于圖6所示初始位置時(shí)從介質(zhì)12的較佳圖案130導(dǎo)出的信號(hào)。圖案150的表面90和圖案170的表面92也產(chǎn)生同樣的信號(hào)。光束被自動(dòng)地鎖定在陸地上，因?yàn)槟抢镉姓甭省?br> 圖8B顯示當(dāng)開關(guān)297處于其初始位置時(shí)TES與光頭相對(duì)圖案150的表面92、圖案160的表面90和92及圖案170的表面90的位移的曲線圖。請(qǐng)注意此處正斜率信號(hào)出現(xiàn)在跟蹤標(biāo)記處，因而光束被自動(dòng)鎖定在跟蹤標(biāo)記而不是陸地位置上。在某些場(chǎng)合希望沿跟蹤標(biāo)記行進(jìn)。
圖8C顯示了當(dāng)啟動(dòng)反向器開關(guān)297便TES信號(hào)反向時(shí)TES與光頭相對(duì)圖案150的表面92、圖案160的表面90和92及圖案170的表面90的位移的曲線圖?，F(xiàn)在TES在陸地處有正斜率，而光束將沿陸地部分而非跟蹤標(biāo)記行進(jìn)。因此，控制器314可通過設(shè)置開關(guān)297來跟蹤槽或陸地。
在較佳實(shí)施例中，介質(zhì)12包括ROM數(shù)據(jù)表面。ROM數(shù)據(jù)通過檢測(cè)反射率來讀取。在數(shù)據(jù)電路262中，當(dāng)讀取ROM盤時(shí)開關(guān)274與放大器276相連。來自檢測(cè)器248和252的信號(hào)被加起來。當(dāng)記錄有數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)檢測(cè)到的光較弱，這一檢測(cè)到的光的差別就是數(shù)據(jù)信號(hào)。開關(guān)274在讀取WORM和相變數(shù)據(jù)盤時(shí)的設(shè)置是相同的。如果盤12有磁-光數(shù)據(jù)表面，則需要用極化檢測(cè)來讀取數(shù)據(jù)。開關(guān)274將連到放大器278。檢測(cè)器248和252檢測(cè)到的正交極化光的差別將提供數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖9顯示了來自電路264的聚焦誤差信號(hào)對(duì)透鏡210的位移的曲線圖。注意對(duì)介質(zhì)12的每一數(shù)據(jù)表面都得到一名義上的正弦聚焦誤差信號(hào)。在數(shù)據(jù)層之間，聚焦誤差信號(hào)為零。在系統(tǒng)啟動(dòng)過程中，控制器314先使電機(jī)216把透鏡210定位在零位移處。隨后控制器314通過讓電機(jī)216把透鏡210沿正位移方向移動(dòng)來尋找所希望的數(shù)據(jù)表面。在每一數(shù)據(jù)層，峰值檢測(cè)器310檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)的兩個(gè)峰值?？刂破?14將計(jì)數(shù)峰值(每個(gè)數(shù)據(jù)表面兩個(gè))并確定光束202聚焦的確切數(shù)據(jù)表面。當(dāng)?shù)竭_(dá)所希望的數(shù)據(jù)表面時(shí)，控制器314讓電機(jī)216定位透鏡210從而使聚焦誤差信號(hào)在那個(gè)特定數(shù)據(jù)表面的兩個(gè)峰值之間。該誤差信號(hào)隨后被用來控制電機(jī)216以尋找兩峰值之間的零點(diǎn)聚焦誤差信號(hào)，即鎖定在正斜率信號(hào)上從而達(dá)到準(zhǔn)確聚焦?？刂破?14還調(diào)節(jié)激光器200的功率、開關(guān)297、以及象差補(bǔ)償器212使適合于該特定數(shù)據(jù)表面。
在啟動(dòng)時(shí)，控制器314還確定所讀的盤的類型。開關(guān)274先設(shè)在反射率檢測(cè)位置，而開關(guān)297則設(shè)在讀取有較佳圖案130的盤的陸地部分的位置?？刂破?14尋找并讀取第一數(shù)據(jù)表面第一道的標(biāo)題信息。標(biāo)題信息包含層數(shù)、各層光學(xué)介質(zhì)的類型(反射率或極化檢測(cè))、以及所用的跟蹤極化的圖案。根據(jù)這些信息，控制器314可適當(dāng)設(shè)置開關(guān)274和297以正確讀取各數(shù)據(jù)表面。例如，盤可有4個(gè)ROM數(shù)據(jù)表面層和兩個(gè)ROM數(shù)據(jù)表面層?？刂破?14將設(shè)置開關(guān)274以對(duì)表面1-4作反射率檢測(cè)并對(duì)表面5-6作極化檢測(cè)。
若控制器314無法讀取第一數(shù)據(jù)表面第一道(也許第一層有不同的跟蹤標(biāo)記圖案)，控制器314將把開關(guān)297置于其他狀態(tài)并再次試圖讀取第一數(shù)據(jù)表面的第一道。如果這還不夠(也許第一數(shù)據(jù)表面是磁-光的并需要極化檢測(cè))，控制器將把開關(guān)274置于極化檢測(cè)并再試一次，先把開關(guān)297設(shè)在一位置并隨后設(shè)在另一位置?？傊?，控制器314將以開關(guān)274和297的四種不同組合來試圖讀取第一數(shù)據(jù)表面的第一道的標(biāo)題信息，直至成功讀取該道為止。一旦控制器314得到該標(biāo)題信息，它就可為其他各數(shù)據(jù)表面正確地設(shè)置開關(guān)274和297。
或者，盤驅(qū)動(dòng)器可只專用于一種介質(zhì)。此時(shí)，控制器314被預(yù)先編程以存貯有關(guān)數(shù)據(jù)表面、層數(shù)、以及跟蹤標(biāo)記類型的信息。
象差補(bǔ)償器通常，透鏡都被設(shè)計(jì)成在折射率為1.0的空氣中會(huì)聚光線。當(dāng)用這種透鏡會(huì)聚透過折射率不同的材料的光時(shí)，光線發(fā)生球面象差，它扭曲并放大了光束點(diǎn)，降低讀取和記錄的性能。
在一般光數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)中，只有一個(gè)需要會(huì)聚的表面。該表面通常位于1.2mm厚的面板之下。透鏡一般為55數(shù)值孔徑(NA)透鏡，是專為修正1.2mm面板在光線上所引起的球面象差而設(shè)計(jì)的。其結(jié)果是對(duì)該特定深度可得到很好的點(diǎn)聚焦，但對(duì)其他深度聚焦變得模糊。這對(duì)任何多數(shù)據(jù)層系統(tǒng)都是嚴(yán)重問題。
本發(fā)明的象差補(bǔ)償器212可解決該問題。圖10顯示了一種象差補(bǔ)償器的示意圖，補(bǔ)償器用總標(biāo)號(hào)400表示并可用作補(bǔ)償器212。補(bǔ)償器400包括含有三階的階塊402。第一階404厚0.4mm，第二階406厚0.8mm，第三階厚1.2mm。塊402是由與面板和介質(zhì)12的基片相同的材料或其他類似光學(xué)材料制成。注意這些階的光學(xué)厚度增加量為基片厚度的增量。塊402連到音圈電機(jī)410(或類似致動(dòng)裝置)，電機(jī)410又連到控制器314。電機(jī)410橫向地把塊402移入或移出光束302的光徑。
透鏡210被設(shè)計(jì)得聚焦于介質(zhì)12的最低數(shù)據(jù)表面上。換言之，透鏡210是用來補(bǔ)償面板和介入的基片的組合厚度所造成的球面象差的。對(duì)本發(fā)明，為了聚焦在表面102或104上，光束202必須通過面板50和基片56、62和68(組合厚度為2.4mm的基片材料)。注意這里沒考慮空氣空間78，因?yàn)樗鼈儾粯?gòu)產(chǎn)生附加的球面象差。透鏡210因而被設(shè)計(jì)成聚焦通過2.4mm聚碳酸酯的光線的，并可同樣有效地聚焦于表面102和104上。
當(dāng)光束202聚焦于表面102或104之一時(shí)，塊402完全撤出，且光束202不經(jīng)過它。當(dāng)光束202聚焦于表面98或100時(shí)，塊402的定位使光束202通過階404。當(dāng)光束202聚焦于表面94或96時(shí)，塊402的定位使光束202通過階406。當(dāng)光束202通過表面90或92時(shí)，塊402的定位使光束202通過階408。其結(jié)果是無論聚焦于哪對(duì)表面，光束202都經(jīng)過總光學(xué)厚度相同的材料且不產(chǎn)生球面象差問題?？刂破?14控制電機(jī)410按需要移動(dòng)塊402。
圖11顯示了一象差補(bǔ)償器，它由總標(biāo)號(hào)430指示并用可用作補(bǔ)償器212。補(bǔ)償器430有一對(duì)互補(bǔ)三角形塊432和434。塊432和434是用與介質(zhì)12的基片和面板相同的材料或有類似光學(xué)特性的材料制成的。塊432處于一固定位置，以使光束202通過它。塊434連到一音圈電機(jī)436并可沿塊432的表面滑動(dòng)?？刂破?14連接到并控制電機(jī)436。通過相對(duì)塊432移動(dòng)塊434可調(diào)節(jié)光束202通過的材料總厚度。其結(jié)果是光束202無論聚焦在哪個(gè)數(shù)據(jù)表面都通過同樣厚度的材料。
圖12和13顯示了由總標(biāo)號(hào)450指示的象差補(bǔ)償器，它可用作補(bǔ)償器212。補(bǔ)償器450有園形階形部件452。部件452有四個(gè)部分454、456、458和460。部分456、458和460具有分別與補(bǔ)償器400的階404、406和408相似的厚度。部分454沒有材料并表示園形中的一空白空間，如圖13所示。園狀部件452連到由控制器314控制的步進(jìn)電機(jī)462上。軸462轉(zhuǎn)活部件452從而使光束202不論聚焦在哪一數(shù)據(jù)表面時(shí)都通過同樣厚度的材料。
圖14顯示了由總標(biāo)號(hào)570指示的象差補(bǔ)償器，它可用作補(bǔ)償器212。補(bǔ)償器570包括靜止的凸透鏡572和可移動(dòng)的凹透鏡574。透鏡574連到一音圈電機(jī)576。音圈電機(jī)576在控制器314控制下相對(duì)透鏡572移動(dòng)透鏡574。光束202經(jīng)透鏡572、574及透鏡210到達(dá)介質(zhì)12。相對(duì)透鏡572移動(dòng)透鏡574改變了光束202的球面象差并使之聚焦在不同的表面上。在最佳實(shí)例中透鏡210、574和572構(gòu)成一具有可移動(dòng)中心部件574的庫克(Cooke)三合透鏡。庫克三合透鏡在R.Kingslake的文章“透鏡設(shè)計(jì)原理”((“LensDesignFundamentals”，AcademicPress，NewYork，1978，pp.286-295)中有詳細(xì)的描述。雖然透鏡274被顯示為可移動(dòng)的，也可以固定透鏡274而把透鏡572用作移動(dòng)部件。在圖4中，象差補(bǔ)償器212是在透鏡210和介質(zhì)12之間。但是，若用了補(bǔ)償器570它將位于透鏡210和反射鏡208之間，如圖14所示。
圖15顯示了以總標(biāo)號(hào)580指示的象差補(bǔ)償器。補(bǔ)償器580包括零標(biāo)稱聚焦能力的非球面透鏡部件582。部件582有一球形象差表面584和一平面表面586。透鏡582連到一音圈電機(jī)588。音圈電機(jī)588在控制器314的控制下相對(duì)透鏡512移動(dòng)透鏡582。光束202經(jīng)透鏡210和透鏡582到達(dá)介質(zhì)12。相對(duì)透鏡210移動(dòng)透鏡582改變光束202的球面象差并使之能聚焦到不同的數(shù)據(jù)表面上。
圖16顯示了透鏡582相對(duì)軸Z和P的示意圖。在一較佳實(shí)施例中，表面584應(yīng)對(duì)應(yīng)于公式Z＝0.00770P4-0.00154P6。
圖17顯示了本發(fā)明的另一種光頭的示意圖，并用總標(biāo)號(hào)600指示。光頭600與光頭22相似的部件用帶撇的數(shù)字指示。注意光頭600與系統(tǒng)10除象差補(bǔ)償器212被取消而新的象差補(bǔ)償器602被加在分束器206′和鏡208′之間外是相同的。對(duì)補(bǔ)償器602及其運(yùn)行的說明將在下面給出。光頭600的運(yùn)行在其他方面與光頭22相同。光頭600可在系統(tǒng)10中代替光頭22。
圖18顯示了以總標(biāo)號(hào)610指示的象差補(bǔ)償器，它可用作補(bǔ)償器602。補(bǔ)償器610有帶反射全息覆蓋614的基片612?；?12連到由控制器314控制的步進(jìn)電機(jī)616上。全息覆層614記錄有若干全息圖，其每一個(gè)都給光束202′造成特定的象差。這些全息圖是布拉格(Bragg)式的，它們只對(duì)特定波長(zhǎng)和入射角的光有反應(yīng)。當(dāng)基片212轉(zhuǎn)動(dòng)幾度時(shí)，光束202′將遇到一不同的全息圖。記錄的全息圖數(shù)對(duì)應(yīng)于所要校正的不同球面象差數(shù)。對(duì)所示的介質(zhì)12，需要四種不同的記錄，每個(gè)對(duì)應(yīng)于一對(duì)數(shù)據(jù)表面。
圖19顯示了由總標(biāo)號(hào)620指示并可用作補(bǔ)償器602的象差補(bǔ)償器。補(bǔ)償器620包括基片622、透射全息覆層624和步進(jìn)電機(jī)626，補(bǔ)償器620除全息覆層624是透射而非反射外與補(bǔ)償器610相似。全息覆層624上記錄有若干全息圖，每個(gè)都對(duì)應(yīng)所需的球面象差補(bǔ)償量。當(dāng)基片622轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光束202′依次遇到這些全息圖。
圖20顯示了以總標(biāo)號(hào)650指示的、用于制作全息覆層614和624的記錄系統(tǒng)的示意圖。系統(tǒng)650有以與激光器200類似的頻率產(chǎn)生光束654的激光器652。光束654由透鏡656準(zhǔn)直后到達(dá)分束器658。分束器658把光束分成光束660和662。光束660被反射鏡664和666反射并被透鏡668聚焦到平面672的點(diǎn)670。光束660經(jīng)與塊402類似的階形塊674。光束660隨后由透鏡676再次準(zhǔn)直并照到基片682的全息覆層680上?；?82可旋轉(zhuǎn)地裝在步進(jìn)電機(jī)684上。光束662與光束660成90°角地照到覆層680上。
透鏡668在平面672上成一無象差點(diǎn)。這束光隨后經(jīng)塊674，塊674的厚度代表在存取一特定記錄層時(shí)所碰到的基片厚度之和。透鏡676在設(shè)計(jì)上與光存貯器頭中所用的透鏡210相同。它把光準(zhǔn)直成包含與特定厚度相對(duì)應(yīng)的特定球面象差的束。這個(gè)波前通過與參考光束662干涉而被全息記錄下來。如果全息圖大致按所示的平面690定向，就記錄了透射全息圖。若它大致按虛線所示的平面692定向，就記錄了反射全息圖。通過轉(zhuǎn)動(dòng)全息圖至一新的角度并插入塊674的相應(yīng)厚度的板，可以全息地存貯修正存取不同對(duì)記錄層時(shí)所遇到象差所需的波前。記錄了多個(gè)角分辨全息圖，每個(gè)對(duì)應(yīng)于并修正一對(duì)不同時(shí)記錄層。全息覆層可用重鉻酸膠或光聚合材料制成。各全息圖可以小到1度的角度增量進(jìn)行記錄面不產(chǎn)生顯著干擾。這可保證記錄大量的全息圖并相應(yīng)地采用大量的數(shù)據(jù)表面。
圖21顯示了另一種以總標(biāo)號(hào)700指示并可用作補(bǔ)償器602的象差補(bǔ)償器。補(bǔ)償器700包括極化分束器702、四分之一波長(zhǎng)704、連到步進(jìn)電機(jī)708的圓盤傳送器706以及能分別提供不同球面象差校正的多個(gè)球面象差鏡710。光束202′按其極化定向以使其通過分束器702及片704而到達(dá)鏡710之一。鏡710給光束202′造成適當(dāng)?shù)那蛎嫦蟛?，隨后光束202′經(jīng)板704返回并為分束器702反射至鏡208′。電機(jī)708在控制器314控制下轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤傳送器706以選擇適當(dāng)?shù)溺R就位。鏡710為反射施米特修正片。參見M.Born等人的“光學(xué)原理”(M.Born，etal.，“PrincipleofOptics”，PergonanPressOxford，1975，pp.245-249)第245-249頁。
圖22顯示了以總標(biāo)號(hào)720表示并可用作補(bǔ)償器602的另一種象差補(bǔ)償器。補(bǔ)償器720包括極化分束器722、四分之一波長(zhǎng)724和電控變形鏡726。變形鏡726由內(nèi)部壓電元件控制并在J.P.Gaffarel等人于“應(yīng)用光學(xué)”第26卷第3772-3777頁(AppliedOptics”，Vol.26，pp3772-3777，(1987)中有更詳細(xì)的論述。補(bǔ)償器720的運(yùn)行與補(bǔ)償器700相類似，只是鏡726是靠電調(diào)節(jié)來提供適當(dāng)?shù)那蛎嫦蟛?。換言之，鏡726得到調(diào)節(jié)以形成與補(bǔ)償器700的不同施米特校正片710相對(duì)應(yīng)的反射表面?？刂破?14按需要控制鏡726的調(diào)節(jié)。
上面結(jié)合介質(zhì)12描述了象差補(bǔ)償器212和602的運(yùn)行。由于各層間的空氣層，一種象差補(bǔ)償設(shè)置適用于一對(duì)數(shù)據(jù)表面。然而，在使用介質(zhì)120時(shí)，每一個(gè)數(shù)據(jù)表面都要求象差補(bǔ)償設(shè)置。這是由于沒有空氣空間。
多數(shù)據(jù)表面濾光器當(dāng)光束202聚焦于介質(zhì)12的一特定數(shù)據(jù)表面時(shí)，反射光束230自該表面返回到光頭22。但是還有些光束202反射自其他數(shù)據(jù)表面。必須除去這些不需要的反射光才能得到數(shù)據(jù)和伺服信號(hào)。本發(fā)明的多數(shù)據(jù)表面濾光器222可實(shí)現(xiàn)這一功能。
圖23顯示了可用作濾光器222的濾光器750的示意圖。濾光器750包括擋板754和透鏡756。所需要的光束230得到準(zhǔn)直，因?yàn)樗玫酵哥R210的適當(dāng)會(huì)聚。光束230由透鏡752聚焦至點(diǎn)760。不需要的光762由于未經(jīng)透鏡210的適當(dāng)會(huì)聚而未被準(zhǔn)直。光762將不會(huì)被聚焦到點(diǎn)760。板764有位于點(diǎn)760的孔764，以使光230通過。大部分不需要的光762為板754擋住。光230經(jīng)透鏡756再準(zhǔn)直。在一較佳實(shí)施例中，孔764是圓形的且直徑約為λ/(2＊(NA))，其中λ為光波長(zhǎng)，NA是透鏡752的數(shù)值孔徑。確切的直徑是通過綜合平衡準(zhǔn)直允許誤差和層間信號(hào)抑制要求而確定的。孔764也可是最窄縫隙為λ/(2＊(NA))的狹縫。此時(shí)板764可為由狹縫分開的兩個(gè)部件。板754可由金屬片或帶不覆蓋孔764的阻光覆層的透明基片制成。
圖24顯示了可用作濾光器222的濾光器800。濾光器800包括透鏡802，擋板804、擋板806和透鏡808。板806有位于透鏡802焦點(diǎn)812處的孔810。板804有一互補(bǔ)孔814，它使準(zhǔn)直的光230得以通過孔810但卻擋住不需要的非準(zhǔn)直光820。孔814可是一對(duì)平行狹縫或是一環(huán)形孔。在一較佳實(shí)施例中，孔814的狹縫間距大于孔810的直徑?？?10的直徑約為λ/(2＊(NA))。對(duì)環(huán)形孔，環(huán)形狹縫的內(nèi)徑應(yīng)大于孔810的直徑。在兩種情況下，孔814的外緣均位于光束230之外。擋板804和806可由金屬片或帶不覆蓋孔810和814的阻光覆層的透明基片制成。
圖25顯示了可用作濾光器222的另一種濾光器830。濾光器830包括分束器832及全息板834。全息板834的覆層調(diào)整為有效地反射準(zhǔn)直光束230但同時(shí)使未準(zhǔn)直光束840通過。所要的光束230為全息板834反射并回到分束器832，并被反射至分束器224。
圖26是顯示全息板834的制作的示意圖。具有與激光器200相同波長(zhǎng)的準(zhǔn)直激光束850在振幅分束器856被分成兩束852和854。光束852和854分別被引向鏡860和862并從垂直于板834的相反的方向落到全息板834上。借助光束852和854的干涉記錄下反射全息圖。全息覆層可由重鉻酸膠或光聚合材料制成。
在圖4中，本發(fā)明的濾光器222位于光束220的光路中。然而，可在伺服光束230或數(shù)據(jù)光束236的光路中設(shè)置一或多個(gè)濾光器。
雖然在此對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域的專業(yè)人員顯然可在不超出所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍的前提下對(duì)本發(fā)明作各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種光數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)，其特征在于具有用于存貯被記錄的數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)表面的第一輻射透過部件，該第一數(shù)據(jù)表面帶有陸地部分并在與陸地部分高度不同處帶有非數(shù)據(jù)的跟蹤標(biāo)記；帶有用于存貯被記錄的數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)表面的第二部件，該第二數(shù)據(jù)表面帶有陸地部分并在與陸地部分不同高度處帶有非數(shù)據(jù)的跟蹤標(biāo)記；用于以空間分隔方式支撐第一和第二數(shù)據(jù)表面的裝置；以及位于第一和第二數(shù)據(jù)表面之間以使來自介質(zhì)的第一側(cè)的輻射來能夠會(huì)聚到第一和第二數(shù)據(jù)表面之一的輻射傳播介質(zhì)。
2.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于輻射傳播部件為一種固體透明材料。
3.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于標(biāo)記為槽。
4.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于標(biāo)記為翻轉(zhuǎn)槽。
5.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于標(biāo)記為凹穴。
6.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于標(biāo)記為翻轉(zhuǎn)凹穴。
7.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第一數(shù)據(jù)表面為覆層ROM表面。
8.權(quán)利要求7的介質(zhì)，其特征在于第二數(shù)據(jù)表面為ROM表面。
9.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第一數(shù)據(jù)表面有一WORM材料覆層。
10.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第一數(shù)據(jù)表面有一相變材料覆層。
11.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第一數(shù)據(jù)表面有一磁-光覆層。
12.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第二數(shù)據(jù)表面的標(biāo)記的垂直距離與第一數(shù)據(jù)表面的標(biāo)記的垂直距離之比約為n1/n2其中n1是第一部件的折射率，n2為輻射傳播介質(zhì)的折射率。
13.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第一數(shù)據(jù)表面有一折射率大于第一部件折射率的電介質(zhì)覆層。
14.權(quán)利要求1的介質(zhì)，其特征在于第一數(shù)據(jù)表面有一折射率小于第一部件的折射率的電介質(zhì)覆層。
15.一種光數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)，其特征在于具有用于存貯被記錄的數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)表面的第一基片，該第一數(shù)據(jù)表面其有陸地部分并有位于高度不同于陸地部分處的標(biāo)記;具有用于存貯被記錄的數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)表面的第二基片，該第二數(shù)據(jù)表面具有陸地部分并有位于高度不同于陸地部分處的標(biāo)記;以及連在第一和第二基片之間的、用于限定一位于第一和第二數(shù)據(jù)表面間的空間的分隔部件，所述空間包括一種氣體。
16.權(quán)利要求15的介質(zhì)，其特征在于分隔部件有一連接空間與外界大氣的通道。
17.一種光數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)，其特征在于帶有第一數(shù)據(jù)表面的第一光透射基片，該第一數(shù)據(jù)表面為帶有陸地部分并帶有位于與陸地部分不同高度處的跟蹤槽的無覆層ROM表面;帶有第二數(shù)據(jù)表面的第二基片，該第二數(shù)據(jù)表面具有陸地部分并帶有位于與陸地部分不同高處的翻轉(zhuǎn)跟蹤槽的ROM表面;以空間分隔關(guān)系連接第一基片和第二基片的連接裝置;以及位于第一和第二數(shù)據(jù)表面之間的光傳播介質(zhì)，它使來自于該介質(zhì)第一側(cè)的光束能夠會(huì)聚在第一和第二數(shù)據(jù)表面之一上，該光傳播介質(zhì)的折射率不同于第一和第二基片的折射率。
18.一種光數(shù)據(jù)存貯介質(zhì)，其特征在于帶有第一數(shù)據(jù)表面的第一輻射透射部件，該第一數(shù)據(jù)表面基片上由用于記錄數(shù)據(jù)的裝置和跟蹤標(biāo)記構(gòu)成;帶有第二數(shù)據(jù)表面的第二部件，該第二數(shù)據(jù)表面有用于記錄數(shù)據(jù)的裝置和跟蹤的標(biāo)記;用于以空間分隔關(guān)系支撐第一和第二數(shù)據(jù)表面的裝置;以及位于第一和第二數(shù)據(jù)表面之間的輻射傳播介質(zhì)。
全文摘要
包括多數(shù)據(jù)表面介質(zhì)和光頭的光數(shù)據(jù)存貯系統(tǒng)。該介質(zhì)包括為光傳播介質(zhì)所分開的多個(gè)基片。數(shù)據(jù)表面位于鄰近光傳播介質(zhì)的基片表面上。數(shù)據(jù)表面基本上是光透射的。光頭包括一使光頭能聚焦到不同數(shù)據(jù)表面上的象差補(bǔ)償器和濾除不需要的反射光的濾光器。
文檔編號(hào)G11B7/1392GK1090081SQ93121218
公開日1994年7月27日 申請(qǐng)日期1993年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月4日
發(fā)明者哈爾·J·羅森, 庫爾特·A·魯賓, 蒂莫西·C·斯特蘭德, 格倫·T·辛爾庫克, 詹姆斯·M·扎維斯蘭, 瑪格麗特·E·貝斯特 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司