專利名稱：利用激光束記錄和重現(xiàn)信息的信息記錄和重現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用激光束記錄和重現(xiàn)信息的信息記錄和重現(xiàn)裝置，更具體地是指，通過重現(xiàn)時發(fā)射脈沖激光束從磁-光記錄介質(zhì)和相變記錄介質(zhì)一類的信息記錄介質(zhì)中重現(xiàn)高密度信息的信息記錄和重現(xiàn)裝置。
磁-光記錄介質(zhì)的價值在于它的可重寫能力、大的存儲容量、和高的可靠性。在計算機(jī)的存儲器和類似器件中，它已經(jīng)得到實際應(yīng)用。然而，隨著記錄信息量的增大以及記錄和重現(xiàn)裝置尺寸的減小，需要更高密度的信息記錄和重現(xiàn)技術(shù)。
高密度信息記錄和重現(xiàn)的技術(shù)可以劃分為以記錄和重現(xiàn)裝置為目的的技術(shù)和以記錄介質(zhì)為目的的技術(shù)。
除了再現(xiàn)較短激光束波長方法，前者還包括所謂的光學(xué)超分辨率方法。這種方法通過在激光束的光路中插入光阻物體，獲得超過激光束衍射極限的會聚光點。例如，日本應(yīng)用物理雜志，1989年，第28卷，增刊28-3，PP.197-200，由Yamanaka等人在“超高分辨率的高密度光記錄”一文中，公開了這種光學(xué)超高分辨率方法。
后一種技術(shù)還包括使介質(zhì)記錄軌道節(jié)距變窄的方法和利用多層磁薄膜提高重現(xiàn)分辨率的方法?，F(xiàn)有的利用多層磁性薄膜提高重現(xiàn)分辨率的方法包括給磁-光記錄介質(zhì)提供具有記錄層和重現(xiàn)層的磁性多層薄膜的步驟。高斯分布在中心處取最大值，利用高斯分布的激光點的溫度分布，當(dāng)記錄層受到重現(xiàn)激光束的照射時，憑借交換耦合力，有選擇地把記錄層的磁化狀態(tài)轉(zhuǎn)變到重現(xiàn)層。用光功率低于記錄時的激光束，高密度地讀出重現(xiàn)層的磁化狀態(tài)。如96年磁-光記錄國際會議錄，日本磁學(xué)協(xié)會雜志1996年第20卷增刊No.S1，pp7-12，由Kaneko等人在“磁感應(yīng)超分辨率的近期進(jìn)展”一文中公開了這一技術(shù)。
這種磁-光記錄介質(zhì)的信息的重現(xiàn)通常是在介質(zhì)記錄表面上連續(xù)發(fā)射激光束實現(xiàn)的。然而，當(dāng)連續(xù)發(fā)射重現(xiàn)激光束時，存在著不能實現(xiàn)高密度重現(xiàn)的問題。
以下將具體說明這一問題。利用光學(xué)超分辨率的方法重現(xiàn)的激光束的直徑，現(xiàn)階段能夠縮小到約0.78μm。用這一激光束直徑所能重現(xiàn)的最短磁疇長度為0.4μm，大約相當(dāng)于激光束直徑的一半。在目前的階段，所能記錄的最短磁疇長度已經(jīng)達(dá)到0.15μm這么小。即使采用光學(xué)超分辨率方法，也存在不能重現(xiàn)在小于0.4μm的磁疇上記錄的信息的問題。重現(xiàn)技術(shù)跟不上現(xiàn)有的高密度記錄技術(shù)。
這個問題是由于重現(xiàn)時連續(xù)發(fā)射激光束造成的。這種激光束的連續(xù)發(fā)射將導(dǎo)致信號在表面上重現(xiàn)的激光點變大，因為在介質(zhì)的信號表面會產(chǎn)生熱擴(kuò)散，信號表面上的激光點會由于介質(zhì)與激光束間的相對移動而擴(kuò)大。結(jié)果，不能重現(xiàn)小的磁疇中所記錄的信息。
這種激光束的連續(xù)發(fā)射還會引起激光輸出逐步減小的問題，因為在重現(xiàn)期間半導(dǎo)體激光器光源一直是打開的。由于連續(xù)使用功耗增大，半導(dǎo)體激光器的壽命也變短。
從前面的介紹可以看出，本發(fā)明的目的是提供一種能夠利用激光束高密度重現(xiàn)信息記錄介質(zhì)上以高密度方式記錄的信息的信息記錄和重現(xiàn)裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種半導(dǎo)體激光器光源輸出不減小的信息記錄和重現(xiàn)裝置。
本發(fā)明的再一目的是提供一種采用長壽命半導(dǎo)體激光器作光源和低功耗的信息記錄和重現(xiàn)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一種方案，信息記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置包括一個光學(xué)頭、一個信息重現(xiàn)電路、一個驅(qū)動電路、和一個第一同步信號發(fā)生電路。光學(xué)頭在記錄信號的信息記錄介質(zhì)平面上發(fā)射激光束，并檢測被信號記錄平面反射的激光束。信息重現(xiàn)電路重現(xiàn)光學(xué)頭所檢測的激光束的信息。驅(qū)動電路驅(qū)動光學(xué)頭，把所發(fā)射的激光束變成脈沖激光束。第一同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生第一同步信號并提供給驅(qū)動電路，重現(xiàn)中，在信號記錄平面上發(fā)射脈沖激光束。第一同步信號的產(chǎn)生與用脈沖激光束從信號記錄平面重現(xiàn)的信號是同步的。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，信息記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置包括一個光學(xué)頭、一個信息重現(xiàn)電路、一個驅(qū)動電路、和一個第一同步信號發(fā)生電路。光學(xué)頭在記錄信號的信息記錄介質(zhì)平面上發(fā)射一激光束，并檢測被信號記錄平面反射的激光束。信息重現(xiàn)電路重現(xiàn)光學(xué)頭所檢測的激光束的信息。驅(qū)動電路驅(qū)動光學(xué)頭，把所發(fā)射的激光束變成脈沖激光束。第一同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生第一同步信號并提供給驅(qū)動電路，重現(xiàn)中在信號記錄平面上發(fā)射脈沖激光束。第一同步信號的產(chǎn)生與用脈沖激光束從信號記錄平面重現(xiàn)的信號是同步的?？刂乒鈱W(xué)頭，使內(nèi)部部分被遮擋的激光束僅在重現(xiàn)時由光學(xué)頭發(fā)射，由主瓣和副瓣形成的激光束發(fā)射在信號記錄平面上。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，在表面上預(yù)先記錄具有預(yù)定周期的參考信息信號的信息記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置，包括一個光學(xué)頭、一個信息重現(xiàn)電路、一個驅(qū)動電路、和一個外部同步信號發(fā)生電路。光學(xué)頭在記錄信號的信息記錄介質(zhì)平面上發(fā)射激光束，并檢測被信號記錄平面反射的激光束。信息重現(xiàn)電路重現(xiàn)光學(xué)頭所檢測的激光束的信息。驅(qū)動電路驅(qū)動光學(xué)頭，把所發(fā)射的激光束變成脈沖激光束。外部同步信號發(fā)生電路產(chǎn)生重現(xiàn)時在信號記錄平面上發(fā)射脈沖激光束的外部同步信號，并提供給驅(qū)動電路。外部同步信號的產(chǎn)生與用脈沖激光束從信號記錄平面重現(xiàn)的參考信息信號是同步的。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，信息記錄和重現(xiàn)裝置進(jìn)一步包括一個校正同步信號占空比的占空比校正電路。
根據(jù)本發(fā)明的另一種方案，信息記錄和重現(xiàn)裝置進(jìn)一步包括一個使同步信號延遲一段預(yù)定時間周期，產(chǎn)生第二個同步信號，提供給信息重現(xiàn)電路的第二個同步信號發(fā)生電路。信息重現(xiàn)電路重現(xiàn)的信息與第二同步信號是同步的。
本發(fā)明的主要優(yōu)點是通過在重現(xiàn)時發(fā)射脈沖激光束，抑制激光光點在介質(zhì)信號平面上的增大，從而能夠重現(xiàn)來自更小磁疇的信息。
本發(fā)明的另一優(yōu)點是抑制激光輸出的下降，增加半導(dǎo)體激光器的壽命，通過重現(xiàn)時對半導(dǎo)體激光器的脈動驅(qū)動，降低功耗。
結(jié)合附圖，通過對本發(fā)明的詳細(xì)描述，將能清楚地看到本發(fā)明的上述目的及其他目的，特征，方案和優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明實施例所用磁感應(yīng)超分辨率磁-光記錄介質(zhì)的一種疊層結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖2是本發(fā)明實施例所用一般磁-光記錄介質(zhì)的一種疊層結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖3是本發(fā)明實施例所用磁-光記錄介質(zhì)的另一種疊層結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖4是本發(fā)明實施例所用相變記錄介質(zhì)的一種疊層結(jié)構(gòu)例的截面圖。
圖5是本發(fā)明實施例1信息記錄和重現(xiàn)裝置的整個結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖6A-6C是表示磁場、脈沖激光束和記錄疇間的關(guān)系圖。
圖7A-7C是表示重現(xiàn)中連續(xù)發(fā)射激光束時記錄疇、重現(xiàn)激光脈沖和重現(xiàn)信號波形間的關(guān)系圖。
圖8A-8D是表示重現(xiàn)中發(fā)射脈沖激光束時記錄疇、脈沖激光束、脈沖重現(xiàn)波形和重現(xiàn)信號波形間的關(guān)系圖。
圖9是對圖5所示實施例1信息記錄和重現(xiàn)裝置的改進(jìn)的方塊圖。
圖10A-10C是表示重現(xiàn)中發(fā)射脈沖激光束時記錄疇、脈沖重現(xiàn)波形和取樣波形間的關(guān)系圖。
圖11A-11D是表示重現(xiàn)中發(fā)射脈沖激光束時一般磁-光盤和磁感應(yīng)超分辨率磁-光盤的重現(xiàn)信號波形圖。
圖12A-12C是表示重現(xiàn)中發(fā)射脈沖激光束時磁感應(yīng)超分辨率磁-光盤的大疇和小疇的重現(xiàn)信號波形圖。
圖13是重現(xiàn)中發(fā)射脈沖激光束時CN比與疇長的關(guān)系圖。
圖14是本發(fā)明實施例2信息記錄和重現(xiàn)裝置所用光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖15A和15B是圖14所示光學(xué)系統(tǒng)偏振濾光片和偏振面旋轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)圖和驅(qū)動狀態(tài)圖。
圖16是表示圖15A和15B所示偏振濾光片特性的示意圖。
圖17A和17B是圖15A和15B偏振面旋轉(zhuǎn)單元的另一驅(qū)動狀態(tài)圖。
圖18A和18B是表示圖14所示光學(xué)系統(tǒng)偏振面旋轉(zhuǎn)單元的另一種結(jié)構(gòu)和驅(qū)動狀態(tài)圖。
圖19A和19B是表示用液晶快門替代圖14所示光學(xué)系統(tǒng)偏振濾光片的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動狀態(tài)圖。
圖20A和B是用玻璃偏振器替代圖14所示光學(xué)系統(tǒng)偏振濾光片的前視圖。
圖21是用泡克耳斯(Pockels)盒替代圖14所示光學(xué)系統(tǒng)TN型液晶的工作原理圖。
圖22是用法拉第盒替代圖14所示光學(xué)系統(tǒng)TN型液晶的工作原理圖。
圖23是本發(fā)明實施例3信息記錄和重現(xiàn)裝置所用光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖24A和24B是圖22所示光學(xué)系統(tǒng)偏振濾光片和偏振面旋轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動狀態(tài)圖。
圖25是本發(fā)明實施例2和3在重現(xiàn)時重現(xiàn)激光脈沖與不穩(wěn)定性間的關(guān)系圖。
圖26是在信息記錄介質(zhì)表面形成的波動波紋的平面構(gòu)造例的示意圖。
圖27是本發(fā)明實施例4信息記錄和重現(xiàn)裝置的整個結(jié)構(gòu)的方塊圖。
圖28是圖27所示光學(xué)頭的信號檢測原理的示意圖。
圖29A-29D是表示圖27外部同步信號發(fā)生電路工作的時序圖。
圖30是具體表示圖27外部同步信號發(fā)生電路的方塊圖。
圖31A-31F是表示圖30外部同步信號發(fā)生電路工作的時序圖。
圖32A-32C是表示圖27同步信號輸入電路工作的時序圖。
圖33A-33C是表示外部同步信號必要性的時序圖。
圖34、35和36是分別對圖27實施例4作第一、第二和第三改進(jìn)的方塊圖。
圖37A-37B是表示圖36第二同步信號發(fā)生電路工作的時序圖。
圖38、39和40是分別對圖27實施例4作第四、第五和第六改進(jìn)的方塊圖。
圖41A-41C是在信息記錄介質(zhì)表面形成的精細(xì)時鐘標(biāo)識的平面構(gòu)造例的示意圖。
本發(fā)明涉及從高密度記錄信息的磁-光記錄介質(zhì)或相變記錄介質(zhì)這類記錄介質(zhì)中高密度重現(xiàn)信息的信息記錄和重現(xiàn)裝置。首先，將介紹本發(fā)明實施例信息記錄和重現(xiàn)裝置所用磁-光記錄介質(zhì)和相變記錄介質(zhì)的具體實例。
參照圖1，將介紹本發(fā)明實施例所用磁感應(yīng)超分辨率磁-光記錄介質(zhì)的疊層結(jié)構(gòu)的實例。本發(fā)明實施例所用磁感應(yīng)超分辨率磁-光記錄介質(zhì)盤是一種允許高密度記錄的磁-光記錄介質(zhì)，包括由記錄層和重現(xiàn)層構(gòu)成的磁性多層薄膜。
參考圖1，磁感應(yīng)超分辨率磁-光記錄介質(zhì)包括由聚碳酸酯、玻璃和類似透射材料形成的襯底1，在襯底1上由SiN形成的第一介電層2，在第一介電層2上由GdFeCo形成的重現(xiàn)層3，在重現(xiàn)層3上由TbFeCo形成的記錄層4，在記錄層4上由SiN形成的第二介電層5，在第二介電層5上用Al這類具有高熱導(dǎo)率的金屬形成的熱輻射層6，以及在熱輻射層6上由紫外固化樹脂形成的保護(hù)層7。
第一和第二介電層2和5的薄膜厚度都為800(容差±10)。重現(xiàn)層3的薄膜厚度為1000(容差±10)。記錄層4的薄膜厚度為500(容差±10)。熱輻射層6的薄膜厚度為200(容差±10)。保護(hù)層7的薄膜厚度為10μm(容差±1μm)。
參照圖2，將介紹本發(fā)明實施例所用的，不是磁感應(yīng)超分辨率磁-光記錄介質(zhì)，而是一般磁-光記錄介質(zhì)的疊層結(jié)構(gòu)的實例。
參考圖2，一般磁-光記錄介質(zhì)包括襯底1，在襯底1上由SiN形成的第一介電層2，在第一介電層2上由TbFeCo形成的記錄-重現(xiàn)層8，在記錄-重現(xiàn)層8上由SiN形成的第二介電層5，在第二介電層5上用Al這類具有高熱導(dǎo)率的金屬形成的熱輻射層6，以及在熱輻射層6上由紫外固化樹脂形成的保護(hù)層7。
根據(jù)圖2所示的結(jié)構(gòu)，記錄-重現(xiàn)層8的薄膜厚度為800(容差±10)。其他各層的薄膜厚度與圖1相應(yīng)層的薄膜厚度相同。
參照圖3，將描述本發(fā)明實施例所用磁-光記錄介質(zhì)的另一例疊層結(jié)構(gòu)。
參考圖3，磁-光記錄介質(zhì)包括玻璃襯底1，淀積在玻璃襯底1上的由Al形成的底層60，淀積在底層60上的由PdCo形成的重現(xiàn)層61，淀積在重現(xiàn)層61上的由TbFeCo形成的記錄層4，以及淀積在記錄層4上的由SiN形成的保護(hù)層5。
在圖3所示的磁-光記錄介質(zhì)中，通過由發(fā)射激光束產(chǎn)生的、在重現(xiàn)時重現(xiàn)的交換-耦合力，把記錄層4上記錄的信息傳遞到重現(xiàn)層61。由PdCo形成的重現(xiàn)層61具有根據(jù)施加到該層的應(yīng)力把平面內(nèi)磁化或垂直磁化轉(zhuǎn)變到磁性薄膜中的性能。施加到該層的應(yīng)力包括拉伸應(yīng)力和壓縮應(yīng)力。根據(jù)PdCo形成的重現(xiàn)層61和底層60的熱膨脹系數(shù)水平，確定施加到重現(xiàn)層61上的應(yīng)力。
玻璃的熱膨脹系數(shù)約為0.5×10-6(1/℃)，PdCo的熱膨脹系數(shù)約為12×10-6(1/℃)，前者大大小于后者。當(dāng)PdCo直接淀積在玻璃襯底1上時，溫度從淀積溫度下降到室溫時，在PdCo上施加了拉伸應(yīng)力。在圖3所示的實例中，由于在玻璃襯底1與PdCo層61之間形成Al層60(熱膨脹系數(shù)為24×10-6(1/℃))，熱膨脹系數(shù)之差變大，導(dǎo)致拉伸應(yīng)力變大。利用這一拉伸應(yīng)力和PdCo的高達(dá)3.5×10-5的磁脅變系數(shù)，在PdCo上出現(xiàn)垂直磁化各向異性，因此，重現(xiàn)層61變成在室溫下具有垂直磁化的磁性薄膜。把室溫下具有垂直磁化的磁性薄膜PdCo的溫度提高到高于淀積溫度的水平，使PdCo變?yōu)槠矫鎯?nèi)磁化的磁性薄膜，從而從重現(xiàn)層61進(jìn)行重現(xiàn)。
參照圖4，將介紹本發(fā)明實施例所用相變記錄介質(zhì)的疊層結(jié)構(gòu)的實例。
根據(jù)圖4，這種相變記錄介質(zhì)包括由透射的聚碳酸酯形成的襯底1，在襯底1上由ZnS-SiO2形成的保護(hù)膜62，在保護(hù)膜62上由Ge2Sb2Te5形成的記錄層63，在記錄層63上由ZnS-SiO2形成的保護(hù)膜64，在保護(hù)膜64上由Al95Ti5形成的反射膜65，以及在反射膜65上形成的紫外固化樹脂7。
保護(hù)膜62的膜層厚度為200nm(容差±10nm)。記錄層63的膜層厚度為20nm(容差±5nm)。保護(hù)膜64的膜層厚度為15nm(容差±5nm)。反射膜65的膜層厚度為100nm(容差±10nm)。
考慮到無定形狀態(tài)與結(jié)晶狀態(tài)之間激光束反射比的差別，相變記錄介質(zhì)是利用介質(zhì)的記錄層的相變記錄信息的。
對于疊層中的每一層，第一和第二介電層2和5，重現(xiàn)層3和61，記錄層4和63，記錄-重現(xiàn)層8，以及熱輻射層6都是用射頻磁控管濺射法形成的。
下面將參照圖5介紹本發(fā)明實施例1磁-光記錄介質(zhì)或相變記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置的整個結(jié)構(gòu)。在以下實施例中，介紹在作為磁-光記錄介質(zhì)的磁-光盤上的記錄和重現(xiàn)。
參照圖5，信息記錄和重現(xiàn)裝置包括信號調(diào)制電路32，定時脈沖發(fā)生電路33，磁頭驅(qū)動電路34，激光器驅(qū)動電路35，光學(xué)頭36，磁頭37，主軸電機(jī)38，伺服電路39，重現(xiàn)信號放大電路40，低通電路41，時鐘發(fā)生電路42，解碼器43，第一同步信號發(fā)生電路44，和占空比校正電路45。
首先介紹圖5信息記錄和重現(xiàn)裝置的記錄工作。把被記錄的代表信息的數(shù)據(jù)送到信號調(diào)制電路32，例如，根據(jù)1-7RLL方法進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制后的數(shù)據(jù)提供給定時脈沖發(fā)生電路33，改變?yōu)榫哂蓄A(yù)定占空比的脈沖信號，和設(shè)置預(yù)定的相位差。脈沖信號被送到磁頭驅(qū)動電路34和激光器驅(qū)動電路35。
激光器驅(qū)動電路35響應(yīng)施加的脈沖信號，驅(qū)動光學(xué)頭36中的半導(dǎo)體激光器(圖中未示出)。在磁-光盤31上發(fā)射激光束，例如，磁-光盤是圖1-3所示的磁-光記錄介質(zhì)。磁頭驅(qū)動電路34也響應(yīng)施加的脈沖信號，驅(qū)動磁頭37，由此把記錄信號記錄到磁-光盤31上。施加到磁-光盤的磁場與激光束之間的關(guān)系如圖6A和6B所示。更具體地說，磁頭37所施加的磁場在南極和北極之間以推進(jìn)方式翻轉(zhuǎn)。由于在翻轉(zhuǎn)時存在一個過渡區(qū)，在與該過渡區(qū)對應(yīng)的時間里，通過控制，抑制光學(xué)頭36發(fā)射激光束。
注意記錄的信息不限于圖象信號，可以是任何信號，如音頻信號或數(shù)據(jù)信號。
此后將介紹圖5信息記錄和重現(xiàn)裝置的重現(xiàn)工作。通過光學(xué)頭36中的物鏡(未示出)把光學(xué)頭36中半導(dǎo)體激光器(未示出)發(fā)射的激光束射到磁-光盤31的記錄平面上。由光學(xué)頭36中的光電檢測器(未示出)檢測被記錄平面反射的反射光。結(jié)果，從光學(xué)頭36獲得重現(xiàn)信號和誤差信號。
把從光學(xué)頭36獲得重現(xiàn)信號和誤差信號提供給重現(xiàn)信號放大電路40進(jìn)行放大。經(jīng)放大的重現(xiàn)信號送至低通電路41，經(jīng)放大的誤差信號送至伺服電路39。低通濾波器41對所施加的重現(xiàn)信號求積分，同時提供給解碼器43和時鐘發(fā)生電路42。時鐘發(fā)生電路42從施加的重現(xiàn)信號中提取時鐘信號。把該時鐘信號加至伺服電路39、解碼器43和同步信號發(fā)生電路44，作為內(nèi)部時鐘信號。
伺服電路39使主軸電機(jī)38以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，還控制光學(xué)頭36中的物鏡，根據(jù)重現(xiàn)信號放大電路40的誤差信號和時鐘發(fā)生電路42的時鐘信號，實施跟蹤伺服控制和聚焦伺服控制。解碼器43按1-7方法對低通電路41的重現(xiàn)信號進(jìn)行解碼，與時鐘發(fā)生電路42產(chǎn)生的時鐘信號同步地輸出重現(xiàn)數(shù)據(jù)。
同步信號發(fā)生電路44產(chǎn)生同步信號，根據(jù)時鐘發(fā)生電路42提供的時鐘信號，發(fā)射脈沖激光束。把產(chǎn)生的同步信號加至占空比校正電路45。占空比校正電路45相應(yīng)地產(chǎn)生具有預(yù)定占空比的脈沖信號，提供給激光器驅(qū)動電路35。激光驅(qū)動電路35根據(jù)施加的脈沖信號，控制光學(xué)頭36，在重現(xiàn)時發(fā)射脈沖激光束。后面將介紹提供脈沖激光束的具體裝置。
本發(fā)明的特點是通過在重現(xiàn)時從光學(xué)頭發(fā)射脈沖激光束進(jìn)行高密度地信息重現(xiàn)。圖7A-7C和圖8A-8D分別表示利用連續(xù)激光束和脈沖激光束從相同的記錄疇重現(xiàn)信息時的重現(xiàn)信號波形。圖8C脈沖重現(xiàn)波形代表重現(xiàn)信號放大電路40的輸出波形。正如圖8D所看到的，即使是利用這樣的脈沖激光束進(jìn)行重現(xiàn)時，足以能夠重現(xiàn)所記錄的信息。
參照圖9，將介紹對本發(fā)明實施例1的改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖9信息記錄和重現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)與圖5實施例1的結(jié)構(gòu)是相似的。
圖9的信息記錄和重現(xiàn)裝置，重現(xiàn)信號放大電路40的重現(xiàn)信號既接到低通電路41又接到A/D轉(zhuǎn)換器49。A/D轉(zhuǎn)換器49上積分的重現(xiàn)信號加至下一級解碼器43進(jìn)行解調(diào)。
加至低通電路41的重現(xiàn)信號與圖5所示實施例1一樣積分到時鐘發(fā)生電路42。時鐘發(fā)生電路42的輸出與圖5實施例1一樣加到第一同步信號發(fā)生電路44。注意圖9的改進(jìn)例，第一同步信號發(fā)生電路44的輸出不僅接到占空比校正電路45，還接到第二同步信號發(fā)生電路48。第二同步信號發(fā)生電路48使所加的第一同步信號延遲一段預(yù)定的時間周期，產(chǎn)生第二同步信號。第二同步信號加到A/D轉(zhuǎn)換器49。與圖5的實施例相似，占空比校正電路45根據(jù)第一同步信號產(chǎn)生具有預(yù)定占空比的脈沖信號，并提供給激光器驅(qū)動電路35，由此在重現(xiàn)時提供脈沖激光束。
A/D轉(zhuǎn)換器49與第二同步信號發(fā)生電路48所施加的第二同步信號同步地檢測和積分重現(xiàn)信號放大電路40提供的重現(xiàn)信號。當(dāng)利用與圖7A和圖8A相同的記錄疇的脈沖激光束重現(xiàn)信息時，圖10A-10C示出從重現(xiàn)信號放大電路40獲得的脈沖重現(xiàn)波形和A/D轉(zhuǎn)換器49保持的取樣波形。A/D轉(zhuǎn)換器49對脈沖重現(xiàn)波形取樣-保持，然后進(jìn)行積分處理。積分后的信號加到下一級解碼器43。
以下將介紹圖9實施例第二同步信號發(fā)生電路48和A/D轉(zhuǎn)換器49的功能。圖9實施例所示的信息記錄和重現(xiàn)裝置在利用圖1所示磁感應(yīng)超分辨率磁-光記錄介質(zhì)重現(xiàn)信息時是特別有效的。當(dāng)用圖11B所示的脈沖激光束重現(xiàn)圖11A所示的記錄疇時，圖11C示出對應(yīng)于一般磁-光盤的重現(xiàn)波形，圖11D示出對應(yīng)于磁感應(yīng)超分辨率盤的重現(xiàn)波形。
在一般磁-光盤的情況下，在磁-光盤上發(fā)射脈沖激光束，引起磁-光盤上預(yù)定的重現(xiàn)區(qū)溫度升高，重現(xiàn)那里的信息。在發(fā)射脈沖激光束的時間周期里，這個預(yù)定的達(dá)到高溫的重現(xiàn)區(qū)將不會增大。因此，一般磁-光盤的重現(xiàn)波形表現(xiàn)為矩形的重現(xiàn)波形。相反，當(dāng)在磁感應(yīng)超分辨率磁-光盤上發(fā)射脈沖激光束時，重現(xiàn)信息的重現(xiàn)層的區(qū)域(窗口)在每個激光束脈沖的發(fā)射時間里會增大。因此，每個脈沖的重現(xiàn)波形隨時間變大。
因此，通過檢測重現(xiàn)波形變大時的重現(xiàn)信號，能夠改善重現(xiàn)特性，在重現(xiàn)磁感應(yīng)超分辨率磁-光盤的信息時，每個脈沖取一個常數(shù)值。
為此，在圖9的信息記錄和重現(xiàn)裝置中，第一同步信號發(fā)生電路44根據(jù)時鐘發(fā)生電路42的內(nèi)部時鐘信號，產(chǎn)生脈沖激光束所需的第一同步信號。把第一同步信號加至占空比校正電路45和第二同步信號發(fā)生電路48。第二同步信號發(fā)生電路48使接收到的第一同步信號延遲一段預(yù)定的時間周期，給A/D轉(zhuǎn)換器49提供第二同步信號，當(dāng)重現(xiàn)的波形變大、取圖11D所示的常數(shù)值時，對重現(xiàn)波形取樣-保持。結(jié)果，A/D轉(zhuǎn)換器49能夠檢測和積分重現(xiàn)波形變大時的重現(xiàn)波形。換句話說，可以改善重現(xiàn)性能。
圖12A-12C示出記錄在磁感應(yīng)超分辨率盤上的大疇和小疇的重現(xiàn)波形。當(dāng)從圖12B所示的大記錄疇重現(xiàn)信息時，對于激光束的每個脈沖取一個常數(shù)值，在激光束發(fā)射時，重現(xiàn)的波形變大。當(dāng)從小的記錄疇重現(xiàn)信息時，對于激光束的每個脈沖，重現(xiàn)的波形將取最大值。因此，在圖9的實施例中，A/D轉(zhuǎn)換器49必須檢測最小疇的重現(xiàn)波形取最大值時的重現(xiàn)波形。盡管較大記錄疇的重現(xiàn)波形不必達(dá)到最大值，這時由于記錄疇是大的，足以能夠進(jìn)行重現(xiàn)。第二同步信號發(fā)生電路48的延遲時間是這樣確定的，使得產(chǎn)生的第二同步信號能夠在重現(xiàn)波形是最大時對重現(xiàn)的脈沖波形取樣-保持。
參照圖13，這里將介紹當(dāng)利用脈沖激光束重現(xiàn)信息時，CN比與疇長的關(guān)系。以第二同步信號從第一同步信號接通脈沖激光器時的延遲時間為參數(shù)。取延遲時間0.25Pw(Pw脈沖光的持續(xù)時間)、0.5Pw、和0.75Pw為參數(shù)。在小的疇長的區(qū)域中，當(dāng)延遲時間為0.5Pw，重現(xiàn)時的CN比至少是40dB。當(dāng)延遲時間在0.25Pw～0.75Pw的范圍時，在長的疇長區(qū)中，重現(xiàn)時的CN比至少是40dB。因此，在第二同步信號比第一同步信號延遲脈沖光持續(xù)時間Pw的0.25～0.75倍時，可實施對重現(xiàn)脈沖波形的檢測。
根據(jù)以上介紹的實施例1及其改進(jìn)例，即使是長度小于0.4μm的疇，也能夠檢測具有足夠水平的重現(xiàn)特征的信息，0.4μm是一般重現(xiàn)時所允許的最短疇長。
以下將參照圖14將介紹本發(fā)明實施例2的信息記錄和重現(xiàn)裝置。實施例2的信息記錄和重現(xiàn)裝置的整個結(jié)構(gòu)與圖5所示實施例1的整個結(jié)構(gòu)相似。在實施例2中，光學(xué)頭36具有一種特征結(jié)構(gòu)。因此，對實施例2信息記錄和重現(xiàn)裝置的整個結(jié)構(gòu)的描述不再重復(fù)。僅參考圖14介紹光學(xué)頭36的結(jié)構(gòu)。盡管所給的描述是針對磁-光記錄介質(zhì)的重現(xiàn)信息，但是，同樣能夠用于相變記錄介質(zhì)的重現(xiàn)信息。
在圖14的光學(xué)頭36中，半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路9a接收圖10激光器驅(qū)動電路35的控制信號，驅(qū)動半導(dǎo)體激光器10產(chǎn)生波長680nm(容差±15nm)的激光束，用準(zhǔn)直透鏡11使激光束變平行光。平行光束穿過偏振面旋轉(zhuǎn)單元12、偏振濾光片13和半反射鏡14，進(jìn)入物鏡15。物鏡15使激光束聚焦，透過磁-光記錄介質(zhì)盤襯底16，射在記錄面16a上。
被記錄面16a反射的激光束經(jīng)襯底16和物鏡15返回到半反射鏡14。激光束的一半穿過半反射鏡14，激光束的另一半在這里被反射。通過渥拉斯頓棱鏡17、會聚透鏡18和柱面透鏡19收集被半反射鏡14反射的激光束，使之進(jìn)入光電檢測器20。光電檢測器20檢測重現(xiàn)信號和諸如跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號一類的誤差信號。在本發(fā)明中，激光束的波長為400-800nm，較佳地是600-700nm，更佳地是620-650nm或665-695nm。
偏振濾光片13具有圖15A和15B所示的結(jié)構(gòu)。更具體地說，偏振薄膜132被一對透明玻璃131的全部端面夾在當(dāng)中。該偏振濾光片13具有僅讓在特定方向上偏振的激光束透射的特性。透明玻璃131可以用樹脂(聚碳酸酯、PMMA和類似材料)一類的具有超強(qiáng)光學(xué)特性的任何透明材料制成。
圖16示出偏振濾光片13的偏振特性。偏振濾光片13具有僅讓在特定方向上用偏振薄膜132偏振的激光束透射的特性。在這里將介紹的實施例中，假定偏振濾光片13僅僅透射偏振面平行于圖紙的激光束。
如圖15A和15B所示，偏振面旋轉(zhuǎn)單元12包括一對透明的玻璃板123、一對透明電極121、和夾在這對透明電極121之間的TN(扭曲向列)型液晶122，各個透明電極121形成在玻璃板123的各個內(nèi)表面。透明電極121做成為外部部分121a和內(nèi)部部分121b，從而能夠分別給內(nèi)部部分和外部部分施加電壓。
這里將介紹圖14所示光學(xué)頭的記錄工作。在記錄中，液晶驅(qū)動電路9b接收圖5激光器驅(qū)動電路35的控制信號，把電壓施加到偏振面旋轉(zhuǎn)單元12透明電極的外部部分121a和內(nèi)部部分121b。結(jié)果，進(jìn)入TN型液晶122、平行于圖面的激光束被透射，其偏振面未整個旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入偏振濾光片13的偏振薄膜132。由于偏振薄膜132僅透射在平行于圖紙方向上偏振的激光束，入射的激光束穿過偏振濾光片13，不受遮擋，經(jīng)半反射鏡14和物鏡15，射到磁-光盤的記錄面16a上。通過施加如圖6A和6B所描述的脈沖磁場和記錄取向的脈沖激光束，實現(xiàn)磁-光盤上的記錄。記錄時的脈沖磁場的占空比為50％，記錄用的脈沖激光束的占空比為30％。
這里將介紹圖14所示光學(xué)頭的重現(xiàn)工作。在重現(xiàn)中，僅給圖15B所示透明電極的外部部分121a施加電壓，不給透明電極的內(nèi)部部分121b施加電壓。結(jié)果，平行于圖紙方向偏振的入射激光束，其偏振面僅在垂直于圖紙方向偏振的內(nèi)部部分被TN型液晶122旋轉(zhuǎn)90°。
穿過TN型液晶122的激光束，偏振面垂直圖紙的內(nèi)部部分被偏振濾光片13的偏振薄膜132所遮擋，僅有外部部分被透射。透過偏振濾光片13的激光束通過半反射鏡14和物鏡15，射在磁-光記錄介質(zhì)的記錄面16a上。由于如上所說激光束的內(nèi)部部分被遮擋，用光學(xué)超分辨率的方法把具有一個主瓣和一對副瓣的激光束射在記錄面16a上。
在實施例2中，重現(xiàn)用的激光束與第一同步信號發(fā)生電路44產(chǎn)生的第一同步信號是同步脈沖，正如前面的實施例1。以下陳述從圖14光學(xué)頭提供重現(xiàn)用的脈沖激光束。
正如前面對圖15B所描述的，當(dāng)切斷加到透明電極內(nèi)部部分121b的電壓，接通加到透明電極外部部分121a的電壓時，由一個主瓣和一對副瓣形成的激光束射在磁-光盤的記錄面16a上。當(dāng)施加到透明電極的內(nèi)部部分121b和外部部分121a的電壓都被切斷時，如圖15A所示，平行于圖紙方向偏振的激光束，其偏振面被TN型液晶122整個旋轉(zhuǎn)90°，由此，激光束被偏振濾光片13的偏振薄膜132整個遮擋。因此，通過一直切斷加到透明電極內(nèi)部部分121b的電壓，并與第一同步信號發(fā)生電路44產(chǎn)生的第一同步信號相同步接通/切斷到外部部分121a的電壓，可提供由一個主瓣和一對副瓣形成的重現(xiàn)用的脈沖激光束。
僅遮擋激光束內(nèi)部部分的光的另一種方法是，可以同時接通/切斷施加到偏振面旋轉(zhuǎn)單元12透明電極的內(nèi)部部分121b和外部部分121a的電壓，把偏振濾光片13的偏振薄膜132分為相互間偏振特性有所不同的內(nèi)部部分和外部部分。
當(dāng)物鏡15的數(shù)值孔徑為0.55(容差±0.1)，有效光通量的直徑為4mm時，選擇透明電極內(nèi)部部分121b的直徑，使得對應(yīng)于光學(xué)超分辨率的主瓣的光束直徑為0.7-1.1μm。當(dāng)有效光通量的直徑不是4mm時，根據(jù)有效光通量直徑，按正比關(guān)系確定透明電極內(nèi)部部分121b的直徑，使得主瓣的光束直徑為0.7-1.1μm。
盡管描述的進(jìn)入偏振面旋轉(zhuǎn)單元12的激光束是平行于圖紙的方向偏振的，但是，本發(fā)明不限于這一偏振方向。能夠采用垂直于圖紙的方向偏振的激光束。在這種情況下，一直接通施加到透明電極內(nèi)部部分121b的電壓，與圖17A和17B所示重現(xiàn)時第一同步信號同步地接通/切斷外部部分121a的電壓。
更具體地說，如圖17B所示，切斷施加到外部部分121a的電壓，引起垂直于圖紙方向偏振的激光束僅在TN型液晶122的外部部分偏振面旋轉(zhuǎn)90°，平行于圖紙方向偏振。結(jié)果，激光束的內(nèi)部部分被遮擋，僅激光束的外部部分被偏振濾光片13的偏振薄膜132透射出偏振濾光片13。接通施加到外部部分121a的電壓時，垂直于圖紙方向偏振的激光束直接通過TN型液晶122，其偏振面不被TN型液晶122整個旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，激光束將被偏振濾光片13的偏振薄膜132整個遮擋。因此，在重現(xiàn)期間，通過與第一同步信號同步地接通/切斷施加到透明電極外部部分121a的電壓，即使采用垂直于圖紙方向偏振的激光束，也能夠提供按光學(xué)超分辨率方法由一個主瓣和一對副瓣形成的脈沖激光束。
當(dāng)采用上述的垂直于圖紙方向偏振的激光束時，不必提供偏振面旋轉(zhuǎn)單元12中的整個透明電極121和TN型液晶122。更具體地說，僅在與垂直于圖紙方向偏振的激光束的外部部分相對應(yīng)的區(qū)域上，提供TN型液晶122a和透明電極121a。當(dāng)切斷施加到透明電極121a的電壓時，垂直于圖紙方向偏振的激光束，其偏振面僅在TN型液晶122a的外部部分旋轉(zhuǎn)90°，而平行于圖紙方向偏振。垂直于圖紙方向偏振的激光束，其內(nèi)部部分直接透射出去。結(jié)果，激光束的內(nèi)部部分被遮擋，僅外部部分被偏振濾光片13的偏振薄膜132透射出去。
當(dāng)接通施加到外部部分121a的電壓時，垂直于圖紙方向偏振的激光束直接透射出去，其偏振面不被TN型液晶122a整個旋轉(zhuǎn)。垂直于圖紙方向偏振的激光束，其內(nèi)部部分直接透射出去。結(jié)果，激光束被偏振濾光片13的偏振薄膜132整個遮擋。因此，接通/切斷施加到透明電極121a外部部分的電壓，用光學(xué)超分辨率方法能夠獲得由一個主瓣和一對副瓣形成的脈沖激光束。
用激光器驅(qū)動電路35，以與圖6和9所示實施例占空比校正電路45的第一同步信號同步地控制接通/切斷施加到透明電極121a和121b的電壓。
當(dāng)采用上述的垂直于圖紙方向偏振的激光束時，這樣選擇透明電極內(nèi)部部分121b(圖17A和圖17B)的直徑或不提供TN型液晶122區(qū)域(圖18A和圖18B)的直徑，對于數(shù)值孔徑0.55(容差±0.1)的物鏡15和直徑4mm的有效光通量，使由光學(xué)超分辨率實現(xiàn)的主瓣的光束直徑變?yōu)?.7-1.1μm。當(dāng)有效光通量的直徑不是4mm時，按有效光通量的比例確定內(nèi)部部分的直徑，使主瓣的光束直徑為0.7-1.1μm。
盡管在以上實施例中采用偏振面旋轉(zhuǎn)單元12和偏振濾光片13，但也能夠用偏振選擇全息圖、客-主元件、玻璃偏振器、偏振分束器和類似的元件代替。
例如，可以用圖19A和19B所示的液晶快門代替偏振面旋轉(zhuǎn)單元12和偏振濾光片13。液晶快門包括一對透明玻璃板21、在這對玻璃板21內(nèi)表面分別形成的透明電極22、和夾在這對玻璃板21之間的客-主型液晶23。客-主型液晶分為外部部分和內(nèi)部部分，允許獨立地施加電壓?？?主型液晶是一種僅在施加電壓時呈現(xiàn)偏振選擇特性的元件。
當(dāng)接通施加到內(nèi)部部分的電壓和切斷施加到外部部分的電壓時，如圖19A所示，垂直于圖紙方向偏振的激光束，只有外部部分被透射出去。當(dāng)同時接通施加到內(nèi)部部分和外部部分的電壓時，如圖19B所示，垂直于圖紙方向偏振的激光束被客-主型液晶整個遮擋。因此，根據(jù)這一結(jié)構(gòu)，能夠提供由光學(xué)超分辨率實現(xiàn)的由一個主瓣和一對副瓣形成的脈沖激光束。
另一方面，能夠用圖20A和20B所示的玻璃偏振器代替以上實施例中的偏振濾光片13。玻璃偏振器是把銀化合物以預(yù)定的方向排列在玻璃中，減小淀積銀的表面而制成的，如圖20A所示。減小的銀薄膜顯示了偏振的特性。盡管需要用銀作為玻璃偏振器中提供偏振特性的材料，但是能夠采用其他的金屬材料，只要它提供偏振特性。
盡管在以上實施例中采用TN型液晶122作為偏振面旋轉(zhuǎn)單元12，但是可以采用STN(超扭曲向列)液晶或鐵電型液晶。當(dāng)短時間施加正電壓時，鐵電型液晶引起激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)45°和維持該狀態(tài)。當(dāng)短時間施加負(fù)電壓時，鐵電型液晶引起激光束的偏振面在與施加正電壓的相反的方向上旋轉(zhuǎn)45°，并維持該狀態(tài)。因此，在施加正負(fù)電壓之間，透射的激光束的偏振方向存在90°之差。因此，通過使入射激光束的偏振方向比上述實施例的偏振方向向前旋轉(zhuǎn)45°，可使激光束的偏振面旋轉(zhuǎn)90°，如上述實施例中。這種鐵電型液晶的使用具有減小功耗的優(yōu)點，因為只在開始的短時間里施加電壓。
此外，能夠用圖21所示的泡克耳斯盒代替以上實施例中的TN型液晶122。當(dāng)施加預(yù)定的電壓時，泡克耳斯盒使偏振面垂直于圖21紙面方向的激光束轉(zhuǎn)變?yōu)槠衩嫫叫杏谠搱D紙方向的激光束。通過調(diào)節(jié)外加電壓，能夠改變偏振面的旋轉(zhuǎn)角，通過調(diào)節(jié)偏振面的旋轉(zhuǎn)角，以獲得最佳的記錄和重現(xiàn)特性。
另外，能夠采用圖22所示的以磁性方式使偏振面旋轉(zhuǎn)的法拉弟元件代替以上實施例中的TN型液晶122。在法拉弟元件中，激光束通過的方向與外加磁場H的方向相同，通過把線圈繞在法拉弟元件的管上，可使偏振面旋轉(zhuǎn)。于是，法拉弟元件的組裝和結(jié)構(gòu)是簡單的。
激光束中心部分的遮光的結(jié)構(gòu)不一定是圓形的。激光束的中心部分可以是三角到八角的任何多角結(jié)構(gòu)。
因此，根據(jù)本發(fā)明實施例2，僅在利用單個光學(xué)系統(tǒng)高密度重現(xiàn)磁感應(yīng)超分辨率磁-光盤的信息的重現(xiàn)時能夠提供光學(xué)超分辨率脈沖激光束。
這里將參照圖23介紹本發(fā)明實施例3的信息記錄和重現(xiàn)裝置。實施例3的信息記錄和重現(xiàn)裝置在結(jié)構(gòu)上與圖5所示實施例1信息記錄和重現(xiàn)裝置相似。實施例3信息記錄和重現(xiàn)裝置的特征在于其光學(xué)頭36。因此，僅介紹實施例3信息記錄和重現(xiàn)裝置的光學(xué)頭。
圖23光學(xué)頭的結(jié)構(gòu)與圖14所示實施例2光學(xué)頭是相似的，不同之處在于偏振面旋轉(zhuǎn)單元12′的結(jié)構(gòu)。因此，對共同的元件不重復(fù)介紹。
在圖14所示實施例2的光學(xué)頭中，激光束的內(nèi)部部分被遮擋，用光學(xué)超分辨率形成激光束，提供脈沖激光束，與此相反，圖23所示實施例3不用光學(xué)超分辨率的方法提供脈沖激光束。
在圖23的光學(xué)頭36中，半導(dǎo)體激光器10產(chǎn)生波長680nm(容差±15nm)的激光束，用準(zhǔn)直透鏡11使激光束變平行光，通過偏振面旋轉(zhuǎn)單元12′、或偏振濾光片13和半反射鏡14，進(jìn)入物鏡15。物鏡15使激光束聚焦，穿過磁-光記錄介質(zhì)盤16襯底，射在記錄面16a上。
被記錄面16a反射的激光束經(jīng)襯底16和物鏡15返回到半反射鏡14。激光束的一半穿過半反射鏡14，另一半在這里被反射。通過渥拉斯頓棱鏡17、會聚透鏡18和柱面透鏡19會聚被半反射鏡14反射的激光束，使之進(jìn)入光電檢測器20。光電檢測器20檢測重現(xiàn)信號和誤差信號。在本發(fā)明實施例3中，激光束的波長為400-800nm，較佳地是600-700nm，更佳地是620-650nm或665-695nm。
偏振濾光片13的結(jié)構(gòu)與實施例2的相同。如圖24A和24B所示，偏振濾光片13包括一對透明玻璃板131、和被這對玻璃板131夾在當(dāng)中的偏振薄膜132。偏振薄膜132具有僅讓特定方向上偏振的激光束透射的特性?？梢杂镁哂谐瑥?qiáng)光學(xué)特性的任何透明材料作透明玻璃131。例如，可以采用樹脂(聚碳酸酯、PMMA和類似材料)。
偏振濾光片13的偏振特性如圖16所示，與實施例2的相類似，更具體地說，偏振濾光片13借助于偏振薄膜132僅讓在特定方向上偏振的激光束透射出去。在本發(fā)明實施例3中，假定偏振面平行于圖紙的激光束被透射出去。
偏振面旋轉(zhuǎn)單元12′包括一對透明玻璃板123、在這對玻璃板123的內(nèi)表面分別形成的一對透明電極121、和夾在這對透明電極121之間的TN型液晶122。
以下將介紹實施例3光學(xué)頭的記錄工作。在記錄中，把電壓整個加至偏振面旋轉(zhuǎn)單元12′的透明電極121，如圖24B所示。平行于圖紙方向偏振的激光束進(jìn)入TN型液晶122，出來的激光束，其偏振面沒有整個旋轉(zhuǎn)。然后，激光束進(jìn)入偏振濾光片13的偏振薄膜132。由于偏振薄膜132僅透射平行于圖紙方向偏振的激光束，入射激光束全部無遮擋通過偏振濾光片13，經(jīng)半反射鏡14和物鏡15，射在磁-光盤的記錄面16a上。用脈沖磁場和脈沖激光束進(jìn)行磁-光盤上的記錄，與實施例2相同。脈沖磁場的占空比為50％，脈沖激光的占空比為30％。
以下將介紹實施例3光學(xué)頭的重現(xiàn)工作。在重現(xiàn)中，接通/切斷施加到偏振面旋轉(zhuǎn)單元12′透明電極121的電壓是與圖5或9所示信息記錄和重現(xiàn)裝置的第一同步信號發(fā)生電路44的第一同步信號同步進(jìn)行的。結(jié)果，當(dāng)接通加到透明電極121的電壓時，平行于圖紙方向偏振的入射激光束通過TN型液晶122，進(jìn)入偏振濾光片13，其偏振面整個都未旋轉(zhuǎn)。由于偏振濾光片13中的偏振薄膜132僅讓上述的平行于圖紙方向偏振的入射激光束通過，激光束整個透過偏振濾光片13。
當(dāng)切斷透明電極121的電壓時，平行于圖紙方向偏振的入射激光束的偏振面被TN型液晶122整個旋轉(zhuǎn)90°，在垂直于圖紙的方向上偏振。結(jié)果，偏振濾光片13中的入射激光束被偏振薄膜132所整個遮擋。因此，通過接通/切斷施加到透明電極121的電壓，能夠提供重現(xiàn)用的脈沖激光束。
盡管實施例3采用偏振濾光片13，但是能夠用偏振選擇全息圖、客-主(guest-host)元件、玻璃偏振器、偏振分束器和類似的元件代替，與實施例2的情況一樣。
在實施例3中，采用TN型液晶122作為偏振面旋轉(zhuǎn)單元12′，本發(fā)明不限于此，能夠用STN型液晶、鐵電型液晶和類似的材料代替，與實施例2的情況一樣。此外，能夠用電學(xué)方式而不是液晶使偏振面旋轉(zhuǎn)，如用泡克耳斯盒。另外，也可以用法拉弟元件以磁學(xué)方式使偏振面旋轉(zhuǎn)。
在實施例2和3中，通過與圖5或9所示占空比校正電路45產(chǎn)生的脈沖信號同步地重復(fù)遮斷/透過激光束，提供重現(xiàn)用的脈沖激光束。不僅用這種方法能夠獲得脈沖激光束，而且通過與圖5或9所示占空比校正電路45產(chǎn)生的脈沖信號同步地接通/切斷光學(xué)頭36的半導(dǎo)體激光器，也能獲得脈沖激光束。
此外，重復(fù)遮斷/透過激光束的方法不限于實施例2和3中描述的方法，可以把偏振面旋轉(zhuǎn)單元與偏振濾光片結(jié)合起來。用機(jī)械方式在光路中插入和抽出光阻體，也能夠重復(fù)地遮斷/透過激光束。
根據(jù)實施例2和3，記錄信息的記錄疇能夠減小到0.15-0.30μm的最短長度。
圖25示出實施例2和3在重現(xiàn)時不穩(wěn)定性與激光器功率的關(guān)系。
在圖25中，用脈沖激光束的占空比值35％、40％、50％、和100％作為參數(shù)。從圖25的曲線中可知，1.0-2.5mW的范圍適合于重現(xiàn)時的激光器功率。由圖還可知，利用脈沖激光束重現(xiàn)時的不穩(wěn)定性比利用占空比100％的連續(xù)發(fā)射光的情況要小?？梢岳斫?，當(dāng)表示脈沖激光束度的占空比變小，導(dǎo)致重現(xiàn)時不穩(wěn)定性變小時，激光束發(fā)射的時間周期變短。因此，隨著脈沖激光束的度的增加，能夠顯露更好的重現(xiàn)特征。在以上的實施例中，當(dāng)采用光學(xué)超分辨率方法時，通過把光阻體插入磁-光盤的軌道方向中，提高線密度(line density)，不受副瓣的影響，可提高重現(xiàn)分辨率。在記錄時把光阻體插入切線方向，也能夠提高軌道密度，不受副瓣的影響。在記錄和重現(xiàn)之間，通過設(shè)置不同的光阻體插入的方向，能夠進(jìn)一步提高記錄密度。
本發(fā)明實施例4涉及在記錄介質(zhì)槽壁上提供波動波紋的記錄介質(zhì)的信息記錄和重現(xiàn)裝置。
已知一般磁-光盤的記錄介質(zhì)有一個在軌道表面上形成的引導(dǎo)槽。已經(jīng)提議，至少在引導(dǎo)槽的一個側(cè)壁上形成一個具有較長的預(yù)定周期的波動波紋。通過形成引導(dǎo)槽時實現(xiàn)波動波紋，使引導(dǎo)槽的至少一個側(cè)壁的平面構(gòu)造具有由地址信息信號、同步信號等調(diào)制的平緩的正弦波形。圖26是這種波動波紋平面構(gòu)造例的示意圖。在該例中，在槽的兩側(cè)壁上都提供波動波紋。參見圖26，在形成波動波紋271的槽中或脊中形成長度對應(yīng)于每個記錄信號的各個疇272。通過施加實施例1所述的脈沖磁場和脈沖激光束，實現(xiàn)在槽上或脊上的記錄。波動波紋的預(yù)定周期在0.8-35μm。
圖27是本發(fā)明實施例4信息記錄和重現(xiàn)裝置整個結(jié)構(gòu)的方塊圖。該裝置適合于重現(xiàn)如圖26所示形成波動波紋的記錄介質(zhì)的信息。除以下介紹的元件外，圖27信息記錄和重現(xiàn)裝置與圖5所示實施例1信息記錄和重現(xiàn)裝置是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。
具體說，實施例4信息記錄和重現(xiàn)裝置包括外部同步信號發(fā)生電路46、和同步信號輸入電路47，代替了圖5所示實施例1的第一同步信號發(fā)生電路44和占空比校正電路45，外部同步信號發(fā)生電路46接收重現(xiàn)信號放大電路40的波動信號輸出，產(chǎn)生外部同步信號；同步信號輸入電路47接收外部同步信號和時鐘發(fā)生電路42的內(nèi)部時鐘，產(chǎn)生同步信號。同步信號輸入電路47的輸出提供給激光器驅(qū)動電路35。
圖28是描述用圖27光學(xué)頭36中光電檢測器檢測重現(xiàn)信號、波動信號、和誤差信號的原理的示意圖。參見圖28，光電檢測器290分為六個區(qū)，A、B、C、D、E、和F。光電檢測器290如圖28所示排列，箭頭297表示跟蹤方向，箭頭298表示軌道方向。如前面參考圖14和23所描述的，從信號記錄平面反射的激光束，通過沃拉斯頓棱鏡，分成三束光。在這三束光中，由區(qū)域E295和F296分別檢測兩邊的光束，檢測[DE-DF]作為重現(xiàn)信號，它指所檢測的激光束強(qiáng)度DE和DF之間的差。
用區(qū)域A291、B292、C293和D294檢測三束光中的中間光束，檢測[DA+DB]-[DC+DD]作為波動信號和跟蹤誤差信號的疊加信號，檢測[AD+DC]+[DB+DD]作為聚焦誤差信號，根據(jù)在各個區(qū)域上檢測到的激光束的強(qiáng)度DA、DB、DC、和DD進(jìn)行計算。
圖29A示出上述的波動信號和跟蹤誤差信號的疊加信號的波形。光學(xué)頭36光電檢測器290檢測的圖29A的信號，由重現(xiàn)信號放大電路40分成為高頻的波動信號和低頻的跟蹤誤差信號。波動信號施加到外部同步信號發(fā)生電路46，跟蹤誤差信號加至伺服電路39。
再參照圖27，用重現(xiàn)信號放大電路40對光學(xué)頭36獲得的上述重現(xiàn)信號[DE-DF]進(jìn)行放大，提供給低通電路41。低通電路41積分所施加的信號，把積分信號提供給解碼器43和時鐘發(fā)生電路42。時鐘發(fā)生電路42從重現(xiàn)信號中提取時鐘分量，施加到伺服電路39、同步信號輸入電路47、和解碼器43。
采用1-7方法，由解碼器43以與時鐘電路42的時鐘信號同步地解調(diào)低通電路41所積分的重現(xiàn)信號，輸出為重現(xiàn)數(shù)據(jù)。伺服電路39使主軸電機(jī)38以預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，控制光學(xué)頭36中物鏡15，根據(jù)重現(xiàn)信號放大電路40的跟蹤誤差信號和聚焦誤差信號以及時鐘發(fā)生電路42的時鐘信號，進(jìn)行跟蹤伺服和聚焦伺服的控制。
參考圖29A-29D，將介紹外部同步信號發(fā)生電路46的工作。重現(xiàn)信號放大電路40從圖29A的波形中分離出高頻的波動信號，施加到外部同步信號發(fā)生電路46。圖29B示出在時間軸方向放大的波動信號。外部同步信號發(fā)生電路46使這一波動信號二值化，如圖29C所示，產(chǎn)生與這一二值化信號上升時間(圖29D)同步的同步信號。更具體地說，外部同步信號發(fā)生電路46的功能是產(chǎn)生與波動波紋同步的同步信號，即外部同步信號，波動波紋是指圖26所示槽側(cè)壁上的參考信號。產(chǎn)生的外部同步信號加至下一級同步信號輸入電路47。
參照圖30，將介紹外部同步信號發(fā)生電路46的具體結(jié)構(gòu)。由比較器461對重現(xiàn)信號放大電路40的波動信號(圖29B)進(jìn)行二值化。由于波動信號通常是由預(yù)定參考信息信號調(diào)制的信號，由解調(diào)器462對二值化的波動信號進(jìn)行解調(diào)。把解調(diào)后的二值化波動信號(圖29C)和分頻器466輸出的預(yù)定的參考脈沖信號施加到相位比較器463。當(dāng)預(yù)定參考脈沖信號的相位分別超前和落后時，相位比較器463產(chǎn)生加的誤差信號和減的誤差信號，把加的誤差信號或減的誤差信號形成的相位誤差信號提供給低通濾波器(LPF)464。LPF464在預(yù)定的時間內(nèi)對相位比較器463的加或減誤差信號進(jìn)行平均，把產(chǎn)生的加或減的電壓信號施加給壓控振蕩電路(VCO)465。VCO465響應(yīng)LPF464的加或減的電壓值，產(chǎn)生改變預(yù)定參考脈沖信號相位的頻率信號，提供給分頻器466。分頻器466根據(jù)VCO465的頻率，改變預(yù)定參考脈沖信號的相位。把相位改變后的預(yù)定參考脈沖信號加至相位比較器463的一個輸入端。
此外，把VCO465的輸出加至同步信號輸入電路47，作為外部同步信號(圖29D)。
圖31A-31F是詳細(xì)說明圖30所示外部同步信號發(fā)生電路工作的時序圖。重現(xiàn)信號放大電路40把圖30A所示的波動信號加至比較器461的輸入端。圖31B示出在時間軸方向部分放大的波動信號。比較器461產(chǎn)生這個波動信號的二值化形式(圖31C)。二值化信號加至解調(diào)器462，接受波動信號所需的解調(diào)處理。解調(diào)后的二值化波動信號加至相位比較器463的輸入端。由于這個二值化波動信號具有如圖31C所示的相位波動，不能直接作為參考信號，產(chǎn)生合適的同步信號。為了從這一波動信號的相位中去掉波動，提供一個相位比較器463，作為同步信號發(fā)生的校正基準(zhǔn)。相位比較器463對這一波動信號和參考脈沖信號的相位進(jìn)行比較(圖31D)。
當(dāng)預(yù)定參考脈沖信號的相位分別超前和落后于二值化波動信號時，相位比較器463產(chǎn)生加的誤差信號和減的誤差信號。產(chǎn)生的信號提供給LPF464，作為如圖31E所示的相位誤差信號。
LPF464在預(yù)定的時間里對所施加的相位誤差信號進(jìn)行平均，確認(rèn)相位誤差信號最終是加值還是減值。取加值的相位誤差信號表示預(yù)定參考脈沖信號的相位超前二值化的波動信號。減值表示預(yù)定參考脈沖信號的相位落后二值化的波動信號。LPF464把這一最終電壓信號提供給VCO465。VCO465產(chǎn)生頻率信號，根據(jù)施加的加或減的電壓信號，對預(yù)定參考脈沖信號的相位進(jìn)行延遲或提前。分頻器466根據(jù)VCO465的信號頻率，對預(yù)定參考脈沖信號的相位進(jìn)行延遲或提前，把改變的參考信號提供給相位比較器463的一個輸入端。進(jìn)行這步工作，直至二值化波動信號的相位與預(yù)定參考脈沖信號的相位匹配為止。當(dāng)二者信號的相位匹配，獲得如圖31F所示的預(yù)定參考脈沖信號。在使相位相互匹配后，從VCO465輸出參考脈沖信號，作為外部同步信號，并施加到下一級同步信號輸入電路47。
當(dāng)槽側(cè)壁上的波動波紋簡單地為常數(shù)周期時，不必用解調(diào)器462進(jìn)行解調(diào)工作，不用對預(yù)定參考信息信號解調(diào)。
再參考圖27，同步信號輸入電路47接收由外部同步信號發(fā)生電路46產(chǎn)生的上述外部同步信號和由時鐘發(fā)生電路42產(chǎn)生的、與重現(xiàn)信號同步的內(nèi)部時鐘。
根據(jù)圖32A-32C介紹同步信號輸入電路47的工作。圖32A示出外部同步信號發(fā)生電路46產(chǎn)生的外部同步信號，它相應(yīng)于圖31D。圖32B示出時鐘發(fā)生電路42從重現(xiàn)信號中分離出的內(nèi)部時鐘。由于圖32A所示外部同步信號310的相位通常是從圖32B所示的內(nèi)部時鐘信號311的相位推導(dǎo)出的，同步信號輸入電路47進(jìn)行校正，使外部同步信號310的相位與內(nèi)部時鐘信號311的相位匹配，產(chǎn)生與重現(xiàn)信號同步的同步信號312，向磁-光盤發(fā)射脈沖激光束。
參考圖33A-33C，以下將說明本實施例需要外部同步信號的原因。實際上，為了與重現(xiàn)信號同步地發(fā)射脈沖激光束，圖5實施例1中，發(fā)射激光束的同步信號必須與內(nèi)部時鐘同步地產(chǎn)生。然而，記錄介質(zhì)的重現(xiàn)信號存在丟失部分時，如圖33B所示，內(nèi)部時鐘313也將包括丟失部分，為了提供重現(xiàn)用的脈沖激光束，需要發(fā)生條狀同步信號。
在實施例4中，根據(jù)在介質(zhì)上預(yù)先形成的波動波紋，產(chǎn)生外部同步信號，使外部同步信號的相位與內(nèi)部時鐘的相位匹配。因此，即使內(nèi)部時鐘自身丟失(圖33C)，也能夠可靠地產(chǎn)生發(fā)射脈沖激光束用的同步信號312。當(dāng)重現(xiàn)信號部分丟失時，利用PLL電路通常能夠產(chǎn)生與重現(xiàn)信號同步的同步信號。然而，如果對應(yīng)于一磁道的大量數(shù)據(jù)丟失，用一般的PLL電路就不能產(chǎn)生同步信號。在這種情況下，根據(jù)記錄介質(zhì)波動波紋產(chǎn)生的外部同步信號，能夠產(chǎn)生發(fā)射脈沖激光束用的同步信號，實施例4是特別有效的。
再參考圖27，同步信號輸入電路47把用于發(fā)射脈沖激光束的同步信號加至激光器驅(qū)動電路35。激光器驅(qū)動電路35根據(jù)所施加的同步信號，控制光學(xué)頭36，發(fā)射重現(xiàn)用的脈沖激光束。
參考圖34，將介紹本發(fā)明實施例4的第一個改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖34的改進(jìn)與圖27所示實施例4是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。在圖34的第一改進(jìn)中，在同步信號輸入電路47與激光器驅(qū)動電路35之間插入一個占空比校正電路45。占空比校正電路45接收由同步信號輸入電路47產(chǎn)生的、發(fā)射脈沖激光束所需的同步信號。占空比校正電路45產(chǎn)生具有預(yù)定占空比的脈沖信號，提供給激光器驅(qū)動電路35。激光器驅(qū)動電路35控制光學(xué)頭36，根據(jù)所施加的脈沖信號發(fā)射脈沖激光束。
參考圖35，將介紹本發(fā)明實施例4的第二個改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖35的改進(jìn)與圖34所示實施例4是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。
參考圖35，為了確定低通電路41的重現(xiàn)信號的幅度，提供一個重現(xiàn)信號確定電路50，將所確定的結(jié)果提供給占空比校正電路45。下面將介紹重現(xiàn)信號確定電路50的工作。
重現(xiàn)信號確定電路50確定低通電路41的重現(xiàn)信號的峰-峰值是否達(dá)到預(yù)定值。例如，當(dāng)用1-7方法調(diào)制和記錄信號時，確定8T信號的強(qiáng)度與2T信號的強(qiáng)度之比，即2T/8T是否在0.1-0.7的范圍，較好地應(yīng)在0.3-0.5的范圍，8T信號是最長信號，2T信號是最短信號。重現(xiàn)信號確定電路50將所確定的結(jié)果提供給占空比校正電路45，調(diào)節(jié)占空比校正電路45產(chǎn)生的脈沖信號的占空比，當(dāng)2T/8T的取值在小于上述范圍的以外值時，增加激光束的“開”時間，當(dāng)2T/8T的取值在大于上述范圍的以外值時，縮短激光束的“開”時間。盡管脈沖激光束的占空率是根據(jù)圖35實例中重現(xiàn)信號的幅度水平調(diào)節(jié)的，但是也可以提供替代的調(diào)節(jié)激光束強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)重現(xiàn)信號確定電路50的確定結(jié)果，占空比校正電路45確定產(chǎn)生脈沖信號的占空比，根據(jù)所確定的占空比，從同步信號輸入電路47輸出的同步信號，產(chǎn)生脈沖信號。所產(chǎn)生的脈沖信號提供給激光器驅(qū)動電路35。根據(jù)圖35的改進(jìn)，由重現(xiàn)信號確定電路50提供的重現(xiàn)信號的強(qiáng)度，能夠校正激光束的占空比。
參考圖36，將介紹本發(fā)明實施例4的第三個改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖36的改進(jìn)與圖27所示實施例4是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。
在第三個改進(jìn)中，提供一個第二同步信號發(fā)生電路48，產(chǎn)生第二同步信號，并提供給解碼器43，根據(jù)同步信號，從同步信號輸入電路47提供脈沖激光束。參照圖37A和37B，對第二同步信號發(fā)生電路48的工作作一介紹。圖37A示出由同步信號輸入電路47產(chǎn)生的在時間軸方向部分放大的同步信號(圖32C的312)。第二同步信號發(fā)生電路48使同步信號輸入電路47的同步信號312延遲一段預(yù)定的時間τ，產(chǎn)生第二同步信號(圖37B的314)。將這一第二同步信號314加至解碼器43。把第二同步信號發(fā)生電路48產(chǎn)生的第二同步信號314加至解碼器43，當(dāng)磁-光記錄介質(zhì)的重現(xiàn)信號是最大時，將其作為此時檢測重現(xiàn)信號的同步信號，這與圖9實施例1的改進(jìn)中所包含的第二同步信號發(fā)生電路48是類似的。根據(jù)第二同步信號發(fā)生電路48的第二同步信號314，解碼器43檢測低通電路41的重現(xiàn)信號，進(jìn)行解碼處理。
根據(jù)圖36所示的改進(jìn)中，由記錄介質(zhì)波動波紋形成的外部同步信號，產(chǎn)生檢測重現(xiàn)信號用的第二同步信號，即使由于記錄介質(zhì)的重現(xiàn)信號丟失，在內(nèi)部時鐘中存在丟失部分，也能夠連續(xù)地產(chǎn)生第二同步信號，確定重現(xiàn)信號的檢測時間。無論內(nèi)部時鐘中是否存在丟失部分，都能夠可靠地檢測重現(xiàn)信號。在本改進(jìn)中，τ值在-180°～+180°范圍，對應(yīng)于前面參考圖9所述的第一同步信號與第二同步信號之間的延遲量。
參考圖38，將介紹本發(fā)明實施例4的第四個改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖38的改進(jìn)與圖36所示改進(jìn)是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。
在圖38的改進(jìn)中，在同步信號輸入電路47與激光器驅(qū)動電路35之間提供一個占空比校正電路45。占空比校正電路45的功能已經(jīng)在圖35所示的第一改進(jìn)中作了介紹。這里不再重復(fù)。
參考圖39，將介紹本發(fā)明實施例4的第五個改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖39的改進(jìn)與圖38所示改進(jìn)是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。
在圖39的改進(jìn)中，在低通電路41與占空比校正電路45之間提供一個重現(xiàn)信號確定電路50。更具體地說，圖39的改進(jìn)是圖38和35改進(jìn)的組合。第二同步信號發(fā)生電路48和重現(xiàn)信號確定電路50的功能與圖36和35改進(jìn)分別所作的介紹是一樣的。這里不重復(fù)對各個電路的描述。根據(jù)圖39所示的結(jié)構(gòu)，可獲得下列優(yōu)點。在圖39的改進(jìn)中，根據(jù)記錄介質(zhì)實際重現(xiàn)的信號強(qiáng)度，當(dāng)重現(xiàn)信號最大時，此時能夠校正用于發(fā)射脈沖激光束的同步信號的占空比和檢測重現(xiàn)信號。因此，能夠進(jìn)一步提高重現(xiàn)特性。
參考圖40，將介紹本發(fā)明實施例4的第六個改進(jìn)。除以下幾點不同外，圖40的改進(jìn)與圖39所示改進(jìn)是相似的。共同的元件將不重復(fù)介紹。
在圖40的改進(jìn)中，提供一個接收解碼器43的輸出、進(jìn)行誤差確定的誤差確定電路51。誤差確定電路51接收解碼器43解碼的重現(xiàn)數(shù)據(jù)，檢測誤差率，確定重現(xiàn)信號是否實際是在重現(xiàn)波形最大點上檢測的。把表示確定結(jié)果的信號加至第二同步信號發(fā)生電路48。第二同步信號發(fā)生電路48校正第二同步信號的相位，根據(jù)誤差確定電路51的確定結(jié)果，在重現(xiàn)信號最大時，進(jìn)行重現(xiàn)信號的檢測。在上述的實施例4及其圖27、34、35、36、38、39和40所示的改進(jìn)中，用于發(fā)射脈沖激光束的光學(xué)頭具有圖14實施例2光學(xué)頭的結(jié)構(gòu)。因此，能夠把光學(xué)超分辨率方法運(yùn)用于脈沖激光束，同時能夠根據(jù)重現(xiàn)時的同步信號發(fā)射脈沖激光束。
注意在實施例4以及圖27、34、35、36、38、39和40所示的改進(jìn)中，能夠省略同步信號輸入電路47。在這種情況下，外部同步信號發(fā)生電路46產(chǎn)生的外部同步信號直接加至激光器驅(qū)動電路35、占空比校正電路45或第二同步信號發(fā)生電路48。根據(jù)時鐘發(fā)生電路42產(chǎn)生的內(nèi)部時鐘，無需進(jìn)行外部同步信號的相位校正。換句話說，發(fā)射脈沖激光束的同步信號和確定重現(xiàn)信號最大時的第二同步信號是根據(jù)外部同步信號直接產(chǎn)生的。
在上述實施例4及其改進(jìn)中，根據(jù)在磁-光盤槽的側(cè)壁上形成的波動波紋，產(chǎn)生外部同步信號。然而，根據(jù)在磁-光盤脊或槽上形成的凹痕也可以產(chǎn)生外部同步信號。
此外，可以提供根據(jù)在磁-光盤槽的側(cè)壁上形成的精細(xì)時鐘標(biāo)記產(chǎn)生外部同步信號的結(jié)構(gòu)。圖41A-41C是表明提供精細(xì)時鐘標(biāo)記的槽的平面構(gòu)造的示意圖。精細(xì)時鐘標(biāo)記是沿著槽以預(yù)定間隔形成的相對突變平面構(gòu)造的參考標(biāo)記，表示數(shù)據(jù)的開始、記錄和重現(xiàn)信號的計時、確定激光束是否在軌道的中心線上等等。可以這樣形成精細(xì)時鐘標(biāo)記，使其覆蓋在具有預(yù)定間隔的和相對平緩波形的波動波紋上。在圖41A、41B和41C所示的例子中，精細(xì)時鐘標(biāo)記是形成在槽的兩側(cè)壁上。在圖41A的例子中，在提供精細(xì)時鐘標(biāo)記420區(qū)以外的區(qū)域不提供波動波紋。在圖41B的例子中，在形成精細(xì)時鐘標(biāo)記420區(qū)以外的區(qū)域也提供波動波紋。在圖41C的例子中，在提供精細(xì)時鐘標(biāo)記420區(qū)以外的區(qū)域僅在槽的一個側(cè)壁上形成波動波紋。即使在檢測精細(xì)時鐘標(biāo)記420而不是波動波紋，作為產(chǎn)生外部同步信號的參考時，也能夠獲得上述實施例4及其改進(jìn)的優(yōu)點。
根據(jù)實施例4及其改進(jìn)，即使重現(xiàn)信號中存在丟失部分，從介質(zhì)表面上提供的波動波紋、精細(xì)時鐘標(biāo)記、凹痕等參考信息信號，能夠產(chǎn)生外部同步信號。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)重現(xiàn)用的脈沖激光束。
盡管對本發(fā)明已經(jīng)作了詳細(xì)地介紹和圖示說明，顯然，圖示和例證的方法都是用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，本發(fā)明的構(gòu)思和范圍僅受到所附權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.一種信息記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于包括在所述的記錄信號的信息記錄介質(zhì)(31)面上發(fā)射激光束和檢測被所述信號記錄面反射的激光束的光學(xué)裝置(36)；重現(xiàn)由所述光學(xué)裝置檢測的激光束的重現(xiàn)信息的信息重現(xiàn)裝置(40-43，49)；驅(qū)動所述光學(xué)裝置，使發(fā)射激光束變?yōu)槊}沖激光束的驅(qū)動裝置(35)；和產(chǎn)生第一同步信號，并提供給所述驅(qū)動裝置，重現(xiàn)時在所述信號記錄平面上發(fā)射脈沖激光束的第一同步信號發(fā)生裝置(44)，其中，所述第一同步信號的產(chǎn)生與用所述脈沖激光束從所述信號記錄平面重現(xiàn)的信號是同步的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述第一同步信號占空比的占空比校正裝置(45)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于所述光學(xué)裝置包括產(chǎn)生所述激光束的光源(10)；為收集所述信號記錄平面上的所述激光束，根據(jù)跟蹤控制而相對于所述信號記錄平面位移的物鏡(15)，其中，在重現(xiàn)時，以與所述第一同步信號同步的方式接通/切斷所述光源，發(fā)射所述脈沖激光束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于所述光學(xué)裝置包括產(chǎn)生所述激光束的光源(10)；使所述的激光束透過同時使所述激光束的偏振方向有選擇地旋轉(zhuǎn)的偏振方向切換裝置(12)；接收透過所述偏振方向切換裝置的激光束，只讓特定方向偏振的激光束透過的偏振選擇裝置(13)；和為收集在所述信號記錄平面上透過所述偏振選擇裝置的激光束，根據(jù)跟蹤控制而相對于所述信號記錄平面位移的物鏡(15)，其中，在重現(xiàn)時，以與所述第一同步信號同步的方式使透過所述偏振選擇裝置的激光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)，發(fā)射所述脈沖激光束。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括使所述第一同步信號延遲一段預(yù)定時間周期，產(chǎn)生第二同步信號，并把第二同步信號提供給所述信息重現(xiàn)裝置的第二同步信號發(fā)生裝置(48)，其中，所述信息重現(xiàn)裝置以與所述第二同步信號同步的方式重現(xiàn)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于將所述預(yù)定時間周期設(shè)置為這樣的時間周期，即當(dāng)從所述信號記錄平面重現(xiàn)的信號的波形是最大時，根據(jù)所述第二同步信號進(jìn)行所述的信息重現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述第一同步信號占空比的占空比校正裝置(45)。
8.一種信息記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于包括在所述的記錄信號的信息記錄介質(zhì)(31)平面上發(fā)射激光束和檢測被所述信號記錄面反射的激光束的光學(xué)裝置(36)；重現(xiàn)由所述光學(xué)裝置檢測的激光束的重現(xiàn)信息的信息重現(xiàn)裝置(40-43)；驅(qū)動所述光學(xué)裝置，使發(fā)射激光束變?yōu)槊}沖激光束的驅(qū)動裝置(35)；和產(chǎn)生第一同步信號，并提供給所述驅(qū)動裝置，重現(xiàn)時向所述信號記錄平面發(fā)射脈沖激光束的第一同步信號發(fā)生裝置(44)，其中，所述第一同步信號的產(chǎn)生與用所述脈沖激光束從所述信號記錄平面重現(xiàn)的信號是同步的；所述光學(xué)裝置遮擋其發(fā)射的所述激光束的內(nèi)部部分，僅在重現(xiàn)時將由主瓣和副瓣形成的激光束發(fā)射在所述信號記錄平面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述第一同步信號占空比的占空比校正裝置(45)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括使所述第一同步信號延遲一段預(yù)定時間周期，產(chǎn)生第二同步信號，并把第二同步信號提供給所述信息重現(xiàn)裝置的第二同步信號發(fā)生裝置(48)，其中，所述信息重現(xiàn)裝置以與所述第二同步信號同步的方式重現(xiàn)信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于將所述預(yù)定時間周期設(shè)置為這樣的時間周期，即當(dāng)從所述信號記錄平面重現(xiàn)的信號的波形是最大時，根據(jù)所述第二同步信號進(jìn)行所述的信息重現(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述第一同步信號占空比的占空比校正裝置(45)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于所述光學(xué)裝置包括產(chǎn)生所述激光束的光源(10)；使所產(chǎn)生激光束透過同時使所述激光束偏振方向在其外部部分和內(nèi)部部分之間以不同的方向有選擇地旋轉(zhuǎn)的偏振方向切換裝置(12)；接收透過所述偏振方向切換裝置的激光束，只讓特定方向偏振的激光束透過的偏振選擇裝置(13)；為收集在所述信號記錄平面上透過所述偏振選擇裝置的激光束，根據(jù)跟蹤控制而相對于所述信號記錄平面位移的物鏡(15)；和控制所述偏振方向切換裝置，使所述光源發(fā)射的激光束的偏振方向，在所述的外部部分以所述的特定方向旋轉(zhuǎn)，在所述的內(nèi)部部分以不同于所述特定方向的方向旋轉(zhuǎn)，以致用所述的偏振選擇裝置遮擋所述激光束的內(nèi)部部分，讓由主瓣和副瓣形成的激光束在重現(xiàn)時進(jìn)入所述的物鏡的裝置(9b)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于重現(xiàn)時，通過使透過所述偏振方向切換裝置的外部部分的激光束的偏振方向旋轉(zhuǎn)，以與所述第一同步信號同步的方式發(fā)射所述的脈沖激光束。
15.根據(jù)權(quán)利要求8的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于所述光學(xué)裝置包括產(chǎn)生所述激光束的光源(10)；使所產(chǎn)生激光束透過同時使所述激光束偏振方向有選擇地旋轉(zhuǎn)的偏振方向切換裝置(12)；接收透過所述偏振方向切換裝置的激光束，讓外部部分與偏振方向無關(guān)的激光束透過，和只讓內(nèi)部部分以特定方向偏振的激光束透過的偏振選擇裝置(13)；為收集透過所述偏振選擇裝置至所述信號記錄平面上的激光束，根據(jù)跟蹤控制而相對于所述信號記錄平面位移的物鏡(15)；和控制所述偏振方向切換裝置，使所述光源發(fā)射的激光束的偏振方向以不同于所述特定方向的方向旋轉(zhuǎn)，以致用所述的偏振選擇裝置遮擋所述激光束的內(nèi)部部分，讓由主瓣和副瓣形成的激光束在重現(xiàn)時，進(jìn)入所述的物鏡的裝置(9b)。
16.一種在表面上預(yù)先記錄具有預(yù)定周期的參考信息信號的信息記錄介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于包括在所述的記錄信號的信息記錄介質(zhì)(31)面上發(fā)射激光束和檢測被所述信號記錄面反射的激光束的光學(xué)裝置(36)；重現(xiàn)由所述光學(xué)裝置檢測的激光束的重現(xiàn)信息的信息重現(xiàn)裝置(40-43)；驅(qū)動所述光學(xué)裝置，使發(fā)射激光束變?yōu)槊}沖激光束的驅(qū)動裝置(35)；產(chǎn)生外部同步信號，并提供給所述驅(qū)動裝置，重現(xiàn)時在所述信號記錄平面上發(fā)射脈沖激光束的外部同步信號發(fā)生裝置(46)，其中，所述外部同步信號的產(chǎn)生與用所述脈沖激光束從所述信號記錄介質(zhì)重現(xiàn)的參考信息信號是同步的。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述外部同步信號相位的相位校正裝置(47)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述外部同步信號占空比的占空比校正裝置(45)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括根據(jù)所述重現(xiàn)裝置的輸出信號強(qiáng)度，確定所述占空比校正裝置的占空比校正量的重現(xiàn)信號確定裝置(50)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括使所述外部同步信號延遲一段預(yù)定時間周期，產(chǎn)生第二同步信號，并把第二同步信號提供給所述信息重現(xiàn)裝置的第二同步信號發(fā)生裝置(48)，其中，所述信息重現(xiàn)裝置是以與所述第二同步信號同步的方式重現(xiàn)所述信息。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于將所述預(yù)定時間周期設(shè)置為這樣的時間周期，即當(dāng)從所述信號記錄平面重現(xiàn)的信號的波形是最大時，根據(jù)所述第二同步信號進(jìn)行所述的信息重現(xiàn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括校正所述外部同步信號占空比的占空比校正裝置(45)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括根據(jù)所述信息重現(xiàn)裝置的輸出信號強(qiáng)度，確定所述占空比校正裝置占空比校正量的重現(xiàn)信號確定裝置(50)。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于進(jìn)一步包括根據(jù)所述信息重現(xiàn)裝置的輸出信號的誤差率，校正所述第二同步信號發(fā)生裝置的延遲時間的誤差確定裝置(51)。
25.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于用所述的光學(xué)裝置遮擋其發(fā)射的激光束的內(nèi)部部分，使得由主瓣和副瓣形成的激光束僅在重現(xiàn)時，發(fā)射在所述信號記錄平面上。
26.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于在所述信息記錄介質(zhì)的軌道引導(dǎo)槽的至少一邊側(cè)壁上，以平面構(gòu)造波形記錄所述的具有預(yù)定周期的參考信息信號。
27.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于在所述信息記錄介質(zhì)的軌道引導(dǎo)槽的至少一邊側(cè)壁上，以覆蓋在平面構(gòu)造波形上的具有預(yù)定間隔的參考標(biāo)記記錄所述的具有預(yù)定周期的參考信息信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求16的信息記錄和重現(xiàn)裝置，其特征在于以在所述信息記錄介質(zhì)表面上形成的凹痕記錄所述的具有預(yù)定周期的參考信息信號。
全文摘要
一種磁－光介質(zhì)用的信息記錄和重現(xiàn)裝置,包括同步信號發(fā)生電路(44),重現(xiàn)時,根據(jù)從重現(xiàn)信號所獲得的內(nèi)部時鐘,提供脈沖激光束。在重現(xiàn)時,根據(jù)同步信號接通/切斷激光束,阻止信號平面上的激光點的擴(kuò)大,在重現(xiàn)時,同時運(yùn)用光學(xué)超分辨率方法提供脈沖激光束,利用根據(jù)記錄介質(zhì)表面上波動波紋產(chǎn)生外部同步信號的外部同步信號發(fā)生電路(46)能夠代替根據(jù)內(nèi)部時鐘的同步信號發(fā)生電路。
文檔編號G11B7/125GK1179588SQ97105558
公開日1998年4月22日 申請日期1997年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月24日
發(fā)明者棚瀨健司, 山口淳, 中尾賢治, 松山久, 堀吉宏, 鷲見聰 申請人:三洋電機(jī)株式會社