專利名稱：在光盤中記錄數(shù)據(jù)和/或從光盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的各方面涉及一種在光盤中記錄數(shù)據(jù)和/或從光盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備，更為具體地，涉及一種在光盤的多個(gè)記錄層中記錄數(shù)據(jù)和/或從光盤的多個(gè)記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(以下稱為光盤)的數(shù)據(jù)容量急劇地增加。光盤包括，例如緊湊盤(CD)、數(shù)字多用盤(DVD)、高清晰DVD(HDDVD)和藍(lán)光盤(BD)。
另外，使用全息圖的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)是當(dāng)前研究和關(guān)注的焦點(diǎn)。在全息光盤中，記錄層由諸如感光無機(jī)晶體或光致聚合物的感光材料形成。數(shù)據(jù)以干涉條紋存儲(chǔ)在感光材料中，通過第一相干激光束和第二相干激光束(例如，參考光束和信號(hào)光束)形成該干涉條紋。如果將與記錄數(shù)據(jù)時(shí)使用的參考光束相似的參考光束投射在以干涉條紋存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的全息光盤上，則信號(hào)光束被恢復(fù)并且數(shù)據(jù)被再現(xiàn)。
可將這種全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)劃分為使用體全息術(shù)以頁記錄和/或再現(xiàn)數(shù)
據(jù)的體全息方法和使用微全息術(shù)以單個(gè)比特記錄和/或再現(xiàn)數(shù)據(jù)的微全息方
法。雖然可同時(shí)處理大量的數(shù)據(jù)，但是由于需要非常精細(xì)地調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)，所以體全息方法無法容易地商用化為普通消費(fèi)者的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。
在微全息方法中，第一會(huì)聚光束和第二會(huì)聚光束在焦點(diǎn)相互干涉以形成精密的干涉條紋(微全息圖)，通過移動(dòng)干涉條紋將干涉條紋重復(fù)地記錄在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的平面，以形成記錄層，并且沿?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的厚度方向復(fù)制所述記錄層以形成多個(gè)記錄層，從而在全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上三維地記錄數(shù)據(jù)。
換言之，微全息方法通過沿?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的厚度方向在多層上記錄數(shù)據(jù)，增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的容量。在普通多層光盤(例如，BD)中，反射膜(film)物理地分離多個(gè)記錄層，并且通過使用反射光束強(qiáng)度信號(hào)的電平和極性在期望的記錄層上形成光焦點(diǎn)。
但是，與普通的光盤不同，全息光盤不包括用于物理地分離多個(gè)記錄層的反射膜。因此，無法容易地在全息光盤的期望的記錄層上形成光焦點(diǎn)，因此需要研究在全息光盤的多個(gè)記錄層上記錄數(shù)據(jù)和/或從多個(gè)記錄層上再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面提供一種在光盤的多個(gè)記錄層中記錄數(shù)據(jù)和/或從光盤的多個(gè)記錄層再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了 一種在包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤中記錄數(shù)據(jù)和/或從包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括參考光束光學(xué)系統(tǒng)，在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成參考光束的焦點(diǎn)，并包括物鏡；信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)，在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成信號(hào)光束的焦點(diǎn)，并且也包括所述物鏡；伺服光學(xué)系統(tǒng)，將伺服光束投射在光盤上，接收在光盤上反射的反射伺服光束，并執(zhí)行對(duì)物鏡的聚焦控制和尋軌控制；其中，參考光束光學(xué)系統(tǒng)包括用于移動(dòng)參考光束的焦點(diǎn)的第一焦點(diǎn)移動(dòng)器，其中，信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)包括用于移動(dòng)信號(hào)光束的焦點(diǎn)的第二焦點(diǎn)移動(dòng)器，其中，通過沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向移動(dòng)第一焦點(diǎn)位置將數(shù)據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的多個(gè)記錄層中，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)位于所述第一焦點(diǎn)位置，所述光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向是聚焦方向。
在光盤中可以不形成用于物理地分離多個(gè)記錄層的反射膜，光盤的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層可由能夠記錄全息圖的感光材料形成。
響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，第一焦點(diǎn)移動(dòng)器和第二焦點(diǎn)移動(dòng)器可被驅(qū)動(dòng)，從而參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)同時(shí)地移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置。
響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，第一焦點(diǎn)移動(dòng)器和第二焦點(diǎn)移動(dòng)器可被驅(qū)動(dòng)，從而表示參考光束的焦點(diǎn)與信號(hào)光束的焦點(diǎn)之間的失配的聚焦誤差信號(hào)處于線性負(fù)反饋狀態(tài)。
響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，可連續(xù)地執(zhí)行伺服光學(xué)系統(tǒng)的伺服操作。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種在包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤上記錄
數(shù)據(jù)和/或從包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)；移動(dòng)參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)，以使參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)位于第 一焦點(diǎn)位置，并通過沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向移動(dòng)第一焦點(diǎn)位置將數(shù)據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的多個(gè)記錄層中，所述光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向是聚焦方向。
響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)可同時(shí)地移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置。
響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)可移動(dòng)，從而表示參考光束的焦點(diǎn)與信號(hào)光束的焦點(diǎn)之間的失配的聚焦誤差信號(hào)處于線性負(fù)反饋狀態(tài)。
響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，可對(duì)用于形成參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)的物鏡連續(xù)地執(zhí)行關(guān)于光盤的伺服驅(qū)動(dòng)操作。
在下面的描述中將部分地闡明本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)，通過描述，其會(huì)變得部分地清楚，或者可通過實(shí)施本發(fā)明可以了解。
通過下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚和更易于理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全息光盤的示意結(jié)構(gòu)圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由于參考光束和信號(hào)光束之間的干涉形成在圖1所示的光盤的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中的作為記錄標(biāo)記的全息圖的示意圖像；
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的將數(shù)據(jù)記錄在多個(gè)記錄層中的示意圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的示意圖5是示出圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的伺服光學(xué)系統(tǒng)中的伺服光束中的傳播路徑的示意圖6是示出圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的記錄模式中的信號(hào)光束的傳播路徑的示意圖7是示出圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的記錄模式和再現(xiàn)模式中的參考光束的傳播路徑的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終表示相同部件。下面通過參照附圖對(duì)實(shí)施例進(jìn)行描述以解釋本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的作為全息光盤的光盤10的示意性結(jié)構(gòu)圖。圖
2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由于參考光束和信號(hào)光束之間的干涉在圖1所示的光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中形成的作為記錄標(biāo)記的全息圖的示意圖像。
參照?qǐng)D1,光盤10包括基底14和15;反射膜11,用于反射具有第一波長(zhǎng)的第一光束；透反膜12,用于透射第一光束并反射具有與第一光束的波長(zhǎng)不同的第二波長(zhǎng)的第二光束；光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13，存儲(chǔ)光數(shù)據(jù)。第一光束可
以是作為伺服光束的紅光束，第二光束可以是藍(lán)光束。在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中，可將數(shù)據(jù)記錄在多個(gè)記錄層上。但是，不形成用于物理地分離多個(gè)記錄層的
反射膜。例如，光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13可由能夠記錄全息圖的感光材料形成。在圖1中，Lrl表示入射在反射膜11上的伺服光束Lrl, Lr2表示從反射膜11反射的伺服光束。Lbl表示在第一焦點(diǎn)位置Fb聚焦的參考光束，Lb3表示從第一焦點(diǎn)位置Fb發(fā)散并從透反膜12反射的參考光束。Lb2表示在從透反膜12反射之后在第一焦點(diǎn)位置Fb聚焦的信號(hào)光束，Lb4表示從第一焦點(diǎn)位置Fb發(fā)散的信號(hào)光束。與緊湊盤(CD)、數(shù)字多用盤(DVD)和藍(lán)光盤(BD)相同，光盤IO具有例如大約120mm的直徑并在其中心具有孔。為了保護(hù)光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13和反射膜11,基底14和15可形成在作為全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的光盤10的兩側(cè)上?；?4和15可由諸如聚碳酸酯或玻璃的材料形成。
光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13可由諸如光致聚合物(photopolymer)的材料形成，該材料具有根據(jù)投射光束的強(qiáng)度而變化的折射率。例如，光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13可形成為與具有大約405nm波長(zhǎng)的藍(lán)光束反應(yīng)。如果參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2是在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中干涉的藍(lán)光束，則作為記錄標(biāo)記形成圖2所示的全息圖，并且該全息圖可以是微全息圖?；?4和15可被形成為均具有與光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13相同的折射率。
光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度d2被設(shè)計(jì)為充分地大于記錄標(biāo)記的高度。例如，光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度d2可以是大約150pm。圖1中，基底14的厚度dl是從基底14的底表面到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的底表面測(cè)量的，透反膜12的厚度d3是從透反膜12至反射膜11測(cè)量的。
如果隨著由于參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2之間的干涉而記錄全息圖，在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中形成記錄層，并且通過變化記錄位置沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度方向?qū)⑷D形成在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中，則可將數(shù)據(jù)記錄在多個(gè)記錄層中。
岸臺(tái)(land)、溝槽(groove)或凹坑(pit)可形成在反射膜11上，以實(shí)現(xiàn)尋軌和聚焦伺服。從基底14的一側(cè)入射的諸如伺服光束Lrl (紅光束)的第一光束從反射膜11向基底14的一側(cè)反射。
透反膜12是用于透射伺服光束(紅光束)并反射諸如藍(lán)光束的第二光束的波長(zhǎng)選擇反射膜。透反膜12可由膽甾液晶層形成，以具有圓偏振光束分離功能。膽甾液晶層具有選擇反射特性，并且如果晶體的螺旋的旋轉(zhuǎn)方向(順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向)與圓偏振方向相同，并且圓偏振光束的波長(zhǎng)與螺旋的螺距相應(yīng)，則^f又反射圓偏振分量。
信號(hào)光束Lb2在透反膜12上反射，隨后在第一焦點(diǎn)位置Fb聚焦，參考光束Lbl直接在第一焦點(diǎn)位置Fb聚焦。在這種情況下，當(dāng)參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2入射到光盤10上時(shí)，信號(hào)光束Lb2可以是順時(shí)針圓偏振并且參考光束Lbl可以是逆時(shí)針圓偏振?？紤]到這些，透反膜12可形成為反射作為順時(shí)針圓偏振藍(lán)光束的信號(hào)光束Lb2并透射作為逆時(shí)針圓偏振藍(lán)光束的參考光束Lbl,參考光束Lbl與信號(hào)光束Lb2正交。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的將數(shù)據(jù)記錄到多個(gè)記錄層的方法的示意圖。
圖3示出信號(hào)光束Lb2和參考光束Lbl形成焦點(diǎn)以將數(shù)據(jù)記錄到圖1所示的光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的情況。反射層RL簡(jiǎn)單地表示包括圖1所示的反射膜11和透反膜12的結(jié)構(gòu)。聚焦方向是光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度方向，徑向是橫跨光盤的軌道的尋軌方向。切向是跟隨光盤的軌道的圓周方向。
如參照?qǐng)Dl所描述，根據(jù)參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的干涉條紋的形狀記錄數(shù)據(jù)。在這種情況下，將數(shù)據(jù)記錄在參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)所在的第一焦點(diǎn)位置Fb。參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2中的每個(gè)通過包括物鏡100的預(yù)定光學(xué)系統(tǒng)在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中形成焦點(diǎn)，參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)可沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度方向移動(dòng)，即，Lbl和Lb2可沿聚焦方向移動(dòng)。另外，伺服光束Lrl入射到光盤IO上以實(shí)現(xiàn)物鏡100關(guān)于光盤10的伺服控制。稍后將參照?qǐng)D4至圖7，詳細(xì)描述用于形成參考光束Lbl、信號(hào)光束Lb2和伺服光束Lrl的光學(xué)系統(tǒng)。
為了將數(shù)據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的多個(gè)記錄層上，第一焦點(diǎn)位置Fb必須沿聚焦方向移動(dòng)，其中，參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)位于該第一焦點(diǎn)位置Fb。為此，參考光束Lbl的焦點(diǎn)沿聚焦方向移動(dòng)，信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)也沿聚焦方向移動(dòng)。圖3中，第一焦點(diǎn)位置Fb移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，。根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，當(dāng)?shù)谝唤裹c(diǎn)位置Fb移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，時(shí)，為了在記錄數(shù)據(jù)時(shí)穩(wěn)定和快速地改變記錄層，參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)同時(shí)地移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，。例如，如果參考光束Lbl的焦點(diǎn)移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，，隨后信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，，則在參考光束Lbl的焦點(diǎn)移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，之后，必須關(guān)閉關(guān)于光盤10的物鏡100的伺服驅(qū)動(dòng)，在信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，之后，必須再次開啟伺服驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，當(dāng)改變記錄層時(shí)，會(huì)降低光盤10的操作穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，如果參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)同時(shí)地移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，，則在移動(dòng)期間可連續(xù)地保持伺月良驅(qū)動(dòng)。在此，
"同時(shí)地"不表示參考光束Lbl的焦點(diǎn)位于第一焦點(diǎn)位置Fb的時(shí)刻與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)位于第一焦點(diǎn)位置Fb的時(shí)刻完全相同。另夕卜，在此，"同時(shí)地"不表示參考光束Lbl的焦點(diǎn)位于第二焦點(diǎn)位置Fb，的時(shí)刻與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)位于第二焦點(diǎn)位置Fb，的時(shí)刻完全相同。如在此使用的，"同時(shí)地"指的是參考光束Lbl的焦點(diǎn)的移動(dòng)和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)的移動(dòng)同時(shí)執(zhí)行，而不是依次執(zhí)行。當(dāng)?shù)谝唤裹c(diǎn)位置Fb移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，時(shí)，可將參考光束Lbl的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)之間的失配(mismatch)表示為聚焦誤差信號(hào)。為了將第一焦點(diǎn)位置Fb移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，而無需關(guān)閉伺服，聚焦誤差信號(hào)需要保持在可使用射頻直流(RFDC )信號(hào)檢查的線性負(fù)反饋狀態(tài)，該RFDC信號(hào)表示射頻(RF)和信號(hào)電平(level )。
當(dāng)如上所述改變記錄層時(shí)，在不包括用于物理地分離多個(gè)記錄層的光盤
(例如，使用全息圖記錄數(shù)據(jù)的全息光盤)中可穩(wěn)定地執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)再現(xiàn)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的示圖。數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備可執(zhí)行性參照?qǐng)D3描述的方法。
參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備包括伺服光學(xué)系統(tǒng)70，形成伺服光束Lrl的光路以對(duì)將數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)光束會(huì)聚在光盤IO上的物鏡IOO進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)；信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50,在光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中形成信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)；參考光束光學(xué)系統(tǒng)20,在光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中形成參考光束Lbl的焦點(diǎn)。參考光束光學(xué)系統(tǒng)20和信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50形成記錄和/或再現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明當(dāng)前實(shí)施例，參考光束光學(xué)系統(tǒng)20和信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50分別包括用于在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中移動(dòng)信號(hào)光束Lb2和參考光束Lbl的焦點(diǎn)的焦點(diǎn)移動(dòng)器(未示出)。
結(jié)合圖4，將參照?qǐng)D5至圖7詳細(xì)描述伺服光學(xué)系統(tǒng)70、信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50和參考光束光學(xué)系統(tǒng)20。
圖5是示出在圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的伺服光學(xué)系統(tǒng)70中的伺服光束Lrl的傳播路徑的示意圖。
參照?qǐng)D5，伺服光學(xué)系統(tǒng)70的第一光源71可將具有第一波長(zhǎng)的第一光束投射在光盤10上并接收在反射膜11上反射的反射伺服光束Lr2，該第一光束是具有紅波長(zhǎng)的伺服光束Lrl。
第一光源71可投射具有例如大約660nm波長(zhǎng)的伺服光束Lrl。從第一光源71投射的伺服光束Lrl通過光柵72被劃分為一個(gè)主光束、第一子光束和第二子光束。主光束和子光束透射通過偏振分束器73并入射到準(zhǔn)直透鏡74上。
光柵72可劃分主光束和子光束，從而主光束的強(qiáng)度大于或等于子光束的強(qiáng)度。在圖5中，未示出子光束。偏振分束器73可透射伺服光束Lrl的P偏振分量，并反射伺服光束Lrl的S偏振分量。準(zhǔn)直透鏡74可將從第一光源71投射的伺服光束Lrl轉(zhuǎn)換為平行光束。轉(zhuǎn)換為平行光束的伺服光束Lrl入射到補(bǔ)償透鏡75上。補(bǔ)償透鏡75可由第一會(huì)聚透鏡76和第二會(huì)聚透鏡77形成。透射通過補(bǔ)償透鏡75的伺服光束Lrl透射通過二向色棱鏡40和41 ，在反射鏡42上反射，入射到四分之一波片(QWP)43上，被轉(zhuǎn)換為圓偏振光束，并入射到物鏡100上。如參照?qǐng)Dl所述，物鏡lOO將伺服光束Lrl會(huì)聚在反射膜11上，從而在反射膜11上形成焦點(diǎn)，并且反射伺服光束Lr2在反射膜11上反射，從而沿與伺服光束Lrl的方向相反的方向傳播。
物鏡IOO凈皮設(shè)計(jì)為最適宜于具有第二波長(zhǎng)的第二光束，該第二光束是用于記錄和/或再現(xiàn)全息圖的從第二光源21投射的藍(lán)光束。關(guān)于伺服光束Lrl,考慮到補(bǔ)償透鏡75與物鏡100之間的光程諸如的相關(guān)性(correlation )，物鏡100適宜于聚焦作為第一伺服光束的伺服光束Lrl,并可用作例如具有大約0.63數(shù)值孔徑的會(huì)聚透鏡。
二向色棱鏡40可透射幾乎100%的紅光束(伺服光束)并反射幾乎100%的藍(lán)光束(記錄和/或再現(xiàn)光束，或圖7所示的參考光束)。二向色棱鏡41可透射幾乎100%的紅光束，透射藍(lán)光束的幾乎100%的P偏振分量，反射藍(lán)光束的幾乎100%的S偏振分量。反射鏡42可反射幾乎100%的紅光束和藍(lán)光束，QWP43可將紅光束和藍(lán)光束的線偏振光束轉(zhuǎn)換為圓偏振光束。
反射伺服光束Lr2順序地透射通過物鏡100、 QWP43、反射鏡42、 二向色棱鏡40和41以及補(bǔ)償透鏡75的全部，從而被轉(zhuǎn)換為平行光束。然后，反射伺服光書Lr2通過準(zhǔn)直透鏡74會(huì)聚，在偏振分束器73上反射并被第一光電檢測(cè)器79接收。為了對(duì)反射伺服光束Lr2產(chǎn)生像散并使用像散方法實(shí)現(xiàn)聚焦祠服，諸如柱面透鏡78的像散透鏡還可被包括在偏振分束器73和第一光電檢測(cè)器79之間。
光盤10可具有偏離和偏心，因此，光盤10的目標(biāo)4九道和相應(yīng)的焦點(diǎn)位置可變化。因此，伺服光學(xué)系統(tǒng)70需要使伺服光束Lrl的焦點(diǎn)位于目標(biāo)軌道上相應(yīng)的焦點(diǎn)位置處。為此，伺服光束Lrl需要沿聚焦方向和尋軌方向移動(dòng)，該聚焦方向是光盤IO的厚度方向，該尋軌方向是光盤IO的徑向。
為了沿聚焦方向和尋軌方向移動(dòng)伺服光束Lrl,致動(dòng)器44可形成為2軸致動(dòng)器，以在第一軸和第二軸上沿聚焦方向和尋軌方向驅(qū)動(dòng)物鏡100。另外，致動(dòng)器44可以由3軸致動(dòng)器形成，從而除聚焦和尋軌以外，還沿徑向驅(qū)動(dòng)物鏡100以控制傾斜。
伺服光束Lrl通過物鏡100會(huì)聚在反射膜11上，并且反射伺服光束Lr2被第一光電檢測(cè)器79接收。被第一光電檢測(cè)器79接收的反射伺服光束Lr2反映聚焦和尋軌狀態(tài)。
雖未示出，但是為了檢測(cè)聚焦誤差信號(hào)和尋軌誤差信號(hào)，第一光電檢測(cè)器79可由主光電檢測(cè)器以及沿徑向在主光電4企測(cè)器兩側(cè)的第一子光電檢測(cè)器和第二子光電檢測(cè)器形成，其中，主光電檢測(cè)器包括四個(gè)光束接收區(qū)域Ar、Br、 Cr和Dr以接收主光束，并且第一子光電檢測(cè)器和第二子光電檢測(cè)器分別包括兩個(gè)光束接收區(qū)域Er和Fr以及Hr和Gr,從而接收子光束?？墒褂孟裆⒎椒ê椭鞴怆姍z測(cè)器檢測(cè)的信號(hào)來執(zhí)行聚焦控制。使用式1
計(jì)算使用主光電檢測(cè)器接收的主光束的檢測(cè)信號(hào)的聚焦誤差信號(hào)(FESr)，其中，Ar、 Br、 Cr和Dr是如上所述的四個(gè)光束接收區(qū)域，并且FESr被輸入到控制器(未示出)，從而用于物鏡100的聚焦控制。以下，用相同的標(biāo)號(hào)表示光電檢測(cè)器的光束接收區(qū)域和從光束接收區(qū)域檢測(cè)的信號(hào)。
<formula>formula see original document page 12</formula>
可使用差分推挽(DPP)方法和子光電檢測(cè)器檢測(cè)的信號(hào)來執(zhí)行尋軌控制。使用DPP方法的尋軌誤差信號(hào)DPPr表示伺服光束Lrl相對(duì)于目標(biāo)軌道的失配，并且可使用式2計(jì)算該尋軌誤差信號(hào)DPPr。在式2中，k是增益。
<formula>formula see original document page 12</formula>如上所述，使用伺服光束Lrl的伺服光學(xué)系統(tǒng)70將伺服光束Lrl投射到光盤10的反射膜11上，并使用在反射膜11上反射的反射伺服光束Lr2來執(zhí)行物鏡100的聚焦和尋軌控制，該光盤10是全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。
圖6是示出在圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的記錄模式中的信號(hào)光束Lb2的傳播路徑的示意圖。圖7是示出在圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的記錄和再現(xiàn)模式中的參考光束Lbl的傳播路徑的示意圖。
參照?qǐng)D6和圖7,第二光源21可投射具有第二波長(zhǎng)的第二光束，例如，具有大約405nm波長(zhǎng)的藍(lán)光束。藍(lán)光束Lb入射到準(zhǔn)直透鏡22上并被轉(zhuǎn)換為平行光束。轉(zhuǎn)換為平行光束的藍(lán)光束Lb透射通過有源半波片(HWP)26,并在偏振分束器27上反射或透射通過偏振分束器27。在這種示例性描述中，在偏振分束器27上反射的藍(lán)光束被用作信號(hào)光束Lb2，透射通過偏振分束器27的藍(lán)光束被用作參考光束。
作為開-關(guān)型HWP，當(dāng)施加電時(shí)有源HWP26可用作HWP，當(dāng)沒有施加電時(shí)可不用作HWP。因此，如果電施加到有源HWP26， 乂人而用作HWP，則藍(lán)光束Lb具有由于有源HWP26而旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度的偏振方向。因此，作為S偏振分量的信號(hào)光束Lb2在偏振分束器27上反射，作為P偏振分量的參考光束Lbl透射通過偏振分束器27。在該示例性描述中，在再現(xiàn)模式中沒有將電施加到有源HWP26,因此有源HWP26不用作HWP。因此，從第二光源21投射的藍(lán)光束Lb的所有或大部分P偏振分量透射通過偏振分束器27并沿在記錄模式中的參考光束Lbl的傳播路徑進(jìn)行傳播。在該示例性描述中，假設(shè)從第二光源21投射的藍(lán)光束Lb是P偏振狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明另 一實(shí)施例，有源HWP 26可由HWP和形成在HWP上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置形成。因此，可根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度改變偏振方向，以控制S偏振和P偏振光束的強(qiáng)度分布。
從第二光源21投射的藍(lán)光束Lb通過偏振分束器27被劃分為大約50%的參考光束Lbl和大約50%的信號(hào)光束Lb2?？赏ㄟ^有源HWP26控制劃分比率。
作為S偏振光束的信號(hào)光束Lb2在Galvano反射鏡51上反射，通過HWP52轉(zhuǎn)換為P偏振光束，透射通過偏振分束器53，通過QWP 54被轉(zhuǎn)換為圓偏振光束并在反射鏡55上再反射。在反射鏡55上再反射的信號(hào)光束Lb2通過QWP 54被轉(zhuǎn)換為S偏振光束，在偏振分束器53上反射并入射到Galvano反射鏡56上。
Galvano反射鏡51和56可通過經(jīng)控制器(未示出)調(diào)整信號(hào)光束Lb2的傳播方向來改變反射光束的角度。
在Galvano反射鏡56上反射的信號(hào)光束Lb2透射通過夾縫(slit) 57并入射到擴(kuò)束器58上。擴(kuò)束器58可由第一可移動(dòng)透鏡59和第二可移動(dòng)透鏡60形成。通過可移動(dòng)透鏡59發(fā)散的信號(hào)光束Lb2通過可移動(dòng)過透鏡60被轉(zhuǎn)換為會(huì)聚光束，透射通過中繼透鏡61，入射到HWP64上，并被轉(zhuǎn)換為P偏振光束。
在此，擴(kuò)束器58用作沿光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度方向移動(dòng)信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)的焦點(diǎn)移動(dòng)器。擴(kuò)束器58由第一移動(dòng)可移動(dòng)透鏡59和第二可移動(dòng)透鏡60形成?？梢苿?dòng)透鏡59使用步進(jìn)電機(jī)或壓電電機(jī)沿光軸移動(dòng)，可移動(dòng)透鏡60使用與用于物鏡100的致動(dòng)器44相似的致動(dòng)器沿光軸移動(dòng)?？梢苿?dòng)透鏡59執(zhí)行粗略的焦點(diǎn)調(diào)整，可移動(dòng)透鏡60相比于可移動(dòng)透鏡59執(zhí)行相對(duì)精細(xì)的焦點(diǎn)調(diào)整。更詳細(xì)地，可移動(dòng)透鏡59將信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)移動(dòng)到光盤10的目標(biāo)深度附近，隨后，可移動(dòng)透鏡60將信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)移動(dòng)到準(zhǔn)確的位置?？梢苿?dòng)透鏡59的移動(dòng)距離可大于可移動(dòng)透鏡60的移動(dòng)距離。
中繼透鏡61確保物鏡100與擴(kuò)束器58的可移動(dòng)透鏡60之間的距離，并
13可由第一凸透鏡62和第二凸透鏡63形成。
作為P偏振光束并透射通過HWP 64的信號(hào)光束Lb2透射通過偏振分束器38,并入射到有源HWP46上。然后，被驅(qū)動(dòng)以轉(zhuǎn)換偏振(例如，施加電)的有源HWP46使信號(hào)光束Lb2的偏振方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度，因此信號(hào)光束Lb2被轉(zhuǎn)換為包括S偏振分量。作為P偏振光束的信號(hào)光束Lb2可通過有源HWP46被轉(zhuǎn)換為包括大約70%的S偏振分量和大約30%的P偏振分量。
信號(hào)光束Lb2在反射鏡45上反射，僅信號(hào)光束Lb2的S偏振分量通過二向色棱鏡41入射到反射鏡42上，并且信號(hào)光束Lb2通過QWP 43被轉(zhuǎn)換為例如順時(shí)針圓偏振光束，以入射到物鏡100上。信號(hào)光束Lb2通過物鏡100會(huì)聚，并如圖l所示，在包括膽甾液晶層的透反膜12上反射，從而在第一焦點(diǎn)位置Fb處形成焦點(diǎn)，該第一焦點(diǎn)位置Fb是參考光束Lbl的焦點(diǎn)的位置。
考慮與擴(kuò)束器58的諸如光程的相關(guān)性，物鏡100會(huì)聚信號(hào)光束Lb2,并可用作例如具有大約0.4數(shù)值孔徑的會(huì)聚透鏡。
會(huì)聚在第一焦點(diǎn)位置Fb的信號(hào)光束Lb2發(fā)散，并且反射信號(hào)光束Lb4再入射到物鏡100上。反射信號(hào)光束Lb4在包括膽甾液晶層的透反膜12上反射，并具有與信號(hào)光束Lb2—樣的順時(shí)針圓偏振光束。反射信號(hào)光束Lb4通過QWP 43被轉(zhuǎn)換為S偏振光束，在反射鏡42、 二向色棱鏡41、反射鏡45上反射，并入射到有源HWP 46上。作為S偏振光束的反射信號(hào)光束Lb4通過有源HWP 46被轉(zhuǎn)換為包括例如大約30%的S偏振分量和大約70%的P偏振分量，并且反射信號(hào)光束Lb4的S偏振分量在偏振分束器38上反射。包括S偏振分量并在偏振分束器38上反射的反射信號(hào)光束Lb4透射通過中繼透鏡35,并入射到擴(kuò)束器32上。反射信號(hào)光束Lb4通過HWP 31被轉(zhuǎn)換為P偏振光束，透射通過偏振分束器38，通過會(huì)聚透鏡39會(huì)聚，具有通過柱面透鏡47產(chǎn)生的像散，并被第二光電檢測(cè)器48接收。
光盤IO可具有偏離和偏心，因此目標(biāo)軌道和相應(yīng)的焦點(diǎn)位置可變化。因此，如參照?qǐng)D5所述，通過使用作為紅光束的伺服光束的光學(xué)系統(tǒng)和控制器(未示出)執(zhí)行聚焦控制和尋軌控制。但是，由于物鏡100的移動(dòng)，可出現(xiàn)信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于第一焦點(diǎn)位置Fb的失配，該第一焦點(diǎn)位置Fb是參考光束Lbl的焦點(diǎn)的位置。因此，考慮反射信號(hào)光束Lb4被第二光電檢測(cè)器48接收的狀態(tài)，根據(jù)信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于參考光束Lbl的焦點(diǎn)的失配的程度，信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50調(diào)整各種光學(xué)元件的光學(xué)位置，該參考光束Lbl的焦點(diǎn)如圖1所示位于光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)13中。
在記錄模式中，為了執(zhí)行關(guān)于信號(hào)光束Lb2的聚焦控制和尋軌控制，第二光電檢測(cè)器48可包括四個(gè)光束接收區(qū)域Ab、 Bb、 Cb和Db以檢測(cè)反射信號(hào)光束Lb4。信號(hào)處理器(未示出)使用像散方法執(zhí)行聚焦控制，并使用式3從四個(gè)光束接收區(qū)域Ab、 Bb、 Cb和Db檢測(cè)的信號(hào)計(jì)算聚焦誤差信號(hào)FESb，以將聚焦誤差信號(hào)FESb提供給控制器。
FESb=(Ab+Cb)-(Bb+Db) ( 3 )
聚焦誤差信號(hào)FESb表示參考光束Lbl的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于聚焦方向的差異。
使用推挽信號(hào)執(zhí)行尋軌控制。使用式4計(jì)算尋軌誤差信號(hào)RPPb,以將RPPb提供給控制器。
RPPb=(Ab+Db)-(Bb+Cb) ( 4 )
尋軌誤差信號(hào)RPPb表示參考光束Lbl的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于尋軌方向的差異。
同時(shí)，可使用式5計(jì)算執(zhí)行切向(tangential)控制所需的切向誤差信號(hào)TTPb。切向控制用于關(guān)于光盤10的切線方向?qū)⑿盘?hào)光束Lb2匹配到參考光束Lbl的焦點(diǎn)。
TPPb=(Ab+Bb)-(Cb+Db) ( 5 )
切向誤差信號(hào)TPPb表示參考光束Lbl的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于光盤10的切線方向的差異。
為了減少參考光束Lbl的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于聚焦方向的差異，控制器可基于聚焦誤差信號(hào)FESb產(chǎn)生聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將聚焦驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給擴(kuò)束器58的可移動(dòng)透鏡60以對(duì)可移動(dòng)透鏡60執(zhí)行聚焦控制。另外，為了減少參考光束Lb 1的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于尋軌方向的差異，即，為了防止第一焦點(diǎn)位置沿尋軌方向移動(dòng)，控制器可基于尋軌誤差信號(hào)RPPb產(chǎn)生尋軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將尋軌驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給Galvano反射鏡56以執(zhí)行對(duì)Galvano反射鏡56的尋軌控制。
另外，為了減少參考光束Lbl的焦點(diǎn)與信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于切線方向的差異，即，為了防止第一焦點(diǎn)位置沿切向移動(dòng)，控制器可基于切向誤差信號(hào)TPPb產(chǎn)生切向驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并將切向驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供給Galvano反射鏡51以對(duì)Galvano反射鏡51執(zhí)行切向控制。因此，信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50將信號(hào)光束投射到作為全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的
光盤10上，接收在光盤10的透反膜12上反射的反射信號(hào)光束Lb4,并將光束接收結(jié)果提供給信號(hào)處理器?？刂破骺蓪?duì)可移動(dòng)透鏡60和擴(kuò)束器58執(zhí)行聚焦控制，并對(duì)Galvano反射鏡51執(zhí)行切向控制以及對(duì)Galvano反射鏡56執(zhí)行尋軌控制，以在參考光束Lbl的焦點(diǎn)上形成信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)。
同時(shí)，參照?qǐng)D7,在參考光束光學(xué)系統(tǒng)20中，從第二光源21投射的藍(lán)光束Lb通過準(zhǔn)直透鏡22被轉(zhuǎn)換為平行光束，并通過有源HWP 26包括S偏振分量和P偏振分量。藍(lán)光束Lb的S偏振分量在偏振分束器27上反射，以被用作如上所述的信號(hào)光束Lb2。
藍(lán)光束Lb的P偏振分量可透射通過偏振分束器27,以;故用作參考光束Lbl。透射通過偏振分束器27的參考光束Lbl入射到偏振分束器28上。作
逆時(shí)針圓偏振光束，在反射鏡30上反射，通過QWP29再轉(zhuǎn)換為S偏振光束，在偏振分束器28上反射并傳播到HWP 31。作為S偏振光束的參考光束Lbl通過HWP 31被轉(zhuǎn)換為P偏振光束，并入射到擴(kuò)束器32上。
在此，反射鏡30是可移動(dòng)的，并且可通過移動(dòng)反射鏡30來移動(dòng)參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度，來使參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度與信號(hào)光束Lb2的光路長(zhǎng)度匹配。為了使參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度與信號(hào)光束Lb2的光路長(zhǎng)度匹配，僅信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50可驅(qū)動(dòng)反射鏡55,或者參考光束光學(xué)系統(tǒng)20和信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50均可分別驅(qū)動(dòng)反射鏡55和反射鏡30。如果激光二極管被用作第二光源21，則由于激光二極管具有大約幾百微米的相干距離，所以如果參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度與信號(hào)光束Lb2的光路長(zhǎng)度之差大于相干距離，則可能不適當(dāng)?shù)匦纬蓪C形成在參考光束Lbl的焦點(diǎn)和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)上的記錄標(biāo)記(全息圖)。為了適當(dāng)?shù)匦纬扇D，通過調(diào)整例如反射鏡30來將參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度與信號(hào)光束Lb2的光路長(zhǎng)度之差控制為小于相干距離是有益的。
作為P偏振光束并入射到擴(kuò)束器32上的參考光束Lbl通過可移動(dòng)透鏡33發(fā)散，并通過可移動(dòng)透鏡34再會(huì)聚。透射通過擴(kuò)束器32的參考光束Lbl透射通過中繼透鏡35并入射到偏振分束器38上。如上所述，由于參考光束Lbl是P偏振光束，所以參考光束Lbl透射通過偏振分束器38并入射到光閘39上。在此，擴(kuò)束器32和中繼透鏡35分別與信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50的擴(kuò)束器58和中繼透鏡61相同。另外，擴(kuò)束器32用作沿光盤IO的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13的厚度方向移動(dòng)參考光束Lbl的焦點(diǎn)移動(dòng)器。擴(kuò)束器32由沿光軸移動(dòng)的第一可移動(dòng)透鏡33和第二可移動(dòng)透鏡34形成。可移動(dòng)透鏡33執(zhí)行粗略的焦點(diǎn)調(diào)整，可移動(dòng)透鏡34執(zhí)行精細(xì)焦點(diǎn)調(diào)整。
控制器控制光閘39以阻擋或透射參考光束Lbl。如果參考光束Lbl透射通過光閘39，則參考光束Lbl是P偏振光束，在二向色棱鏡40上反射，透射通過二向色棱鏡41并入射到反射鏡42上。參考光束Lbl隨后在反射鏡42上反射，通過QWP 43被轉(zhuǎn)換為逆時(shí)針圓偏振光束，并通過物鏡100會(huì)聚在光盤10上。
考慮到與擴(kuò)束器32的諸如光程的相關(guān)性，會(huì)聚參考光束Lbl的物鏡100可用作具有大約0.65數(shù)值孔徑的會(huì)聚透鏡。在此，物鏡100關(guān)于參考光束Lbl的數(shù)值孔徑大于物鏡100關(guān)于信號(hào)光束Lb2的數(shù)值孔徑，其原因是參考光束Lbl通過物鏡會(huì)聚并直接在第一焦點(diǎn)位置聚焦，而信號(hào)光束Lb2通過物鏡100會(huì)聚，在光盤IO的透反膜12上反射，并在第一焦點(diǎn)位置Fb聚焦，從而信號(hào)光束Lb2的焦距大于參考光束Lbl的焦距。但是，以上參考光束Lbl直接聚焦在第一焦點(diǎn)位置Fb而信號(hào)光束Lb2在透反膜12上反射之后聚焦在第一焦點(diǎn)位置Fb的描述是示例性的，本發(fā)明的各方面不限于此。
在記錄模式中，非常少的參考光束Lbl的分量通過在光盤10的透反膜12上反射返回到物鏡100。由于包括膽甾液晶層的透反膜12主要地僅反射順時(shí)針圓偏振分量，所以作為逆時(shí)針圓偏振光束入射到光盤10上的參考光束Lbl幾乎不在透反膜12上反射。
在再現(xiàn)模式中，有源HWP26關(guān)閉，從而該有源HWP26不用作HWP,作為P偏振光束并從第二光源21傳送來的藍(lán)光束Lb不變化而透射通過有源HWP 26，透射通過偏振分束器27，并沿記錄模式中的參考光束Lbl的傳播路徑傳播。因此，由于將在再現(xiàn)模式中使用的藍(lán)光束與記錄模式中的參考光束Lbl相同，所以隨后的描述假設(shè)再現(xiàn)模式中的藍(lán)光束是參考光束Lbl 。
當(dāng)再現(xiàn)記錄在光盤10的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層13中的記錄標(biāo)記(全息圖)時(shí)，通過再現(xiàn)全息圖獲得的參考光束(以下，該參考光束稱為再現(xiàn)光束)入射到物鏡100上。參考光束LM以逆時(shí)針圓偏振狀態(tài)入射到物鏡100上。對(duì)于在全息圖上反射的再現(xiàn)光束，僅改變光束傳播方向，不改變電場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向，因此，將再現(xiàn)光束認(rèn)作順時(shí)針圓偏振光束。作為順時(shí)針圓偏振光束的再現(xiàn)光束通過QWP 43被轉(zhuǎn)換為S偏振光束，在反射鏡42上反射，在二向色棱鏡41上反射，在反射鏡45上反射，入射到有源HWP46上。在再現(xiàn)才莫式中，由于電沒有施加到有源HWP46,因此有源HWP46不用作HWP,作為S偏振光束的再現(xiàn)光束不變化而透射通過有源HWP46,在偏振分束器38上反射，并入射到中繼透鏡35上。作為S偏振光束透射通過中繼透鏡35的再現(xiàn)光束通過擴(kuò)束器32被轉(zhuǎn)換為平行光束，通過HWP 31被轉(zhuǎn)換為P偏振光束，透射通過偏振分束器28。作為P偏振光束透射通過偏振分束器28的再現(xiàn)光束通過會(huì)聚透鏡49會(huì)聚，透射通過柱面透鏡47,并被第二光電檢測(cè)器48接收?？蓮牡诙怆姍z測(cè)器48檢測(cè)的再現(xiàn)光束信號(hào)，獲得記錄在預(yù)定記錄層中的記錄標(biāo)記上的數(shù)據(jù)。
如上所述將數(shù)據(jù)記錄在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的如上所述的圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備中。
伺服光學(xué)系統(tǒng)70將伺服光束Lrl投射在光盤IO上，基于在反射膜11上反射的反射伺服光束Lr2的檢測(cè)結(jié)果對(duì)物鏡100執(zhí)行聚焦控制和尋軌控制，并將伺服光束Lrl的焦點(diǎn)定位于目標(biāo)軌道上。
信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50將作為藍(lán)光束的信號(hào)光束Lb2投射在光盤10上，并通過使用物鏡100使信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)位于目標(biāo)軌道，該物鏡100的位置是可控的。然后，通過對(duì)應(yīng)于與第一焦點(diǎn)位置Fb相應(yīng)的目標(biāo)厚度調(diào)整擴(kuò)束器58和可移動(dòng)透鏡59的位置，使信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)位于第一焦點(diǎn)位置Fb。
參考光束光學(xué)系統(tǒng)20將參考光束Lbl投射到光盤10上，調(diào)整擴(kuò)束器32和可移動(dòng)透鏡33的位置，控制光閘39透射參考光束Lbl，并使參考光束Lbl位于第一焦點(diǎn)位置Fb。
在此，通過一全測(cè)前光電檢測(cè)器25接收的光束來執(zhí)行第二光源21的記錄功率的控制。從第二光源21投射的光束的一部分通過分束器23劃分，通過會(huì)聚透鏡24會(huì)聚，并由前光電檢測(cè)器25接收。
由于光盤10的偏離和偏心，可出現(xiàn)信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)關(guān)于第一焦點(diǎn)位置Fb的失配。為此，基于反射信號(hào)光束Lb4的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)Galvano反射鏡51和56、擴(kuò)束器58和可移動(dòng)透鏡60執(zhí)行切向、尋軌和聚焦控制。
同樣地，在參考光束Lbl和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)位于第一焦點(diǎn)位置Fb的同時(shí)，通過移動(dòng)反射鏡30將參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度與信號(hào)光束Lb2的光路長(zhǎng)度之差調(diào)整為小于相干距離。然后，可適當(dāng)?shù)貙⑷D記錄為記錄標(biāo)
18記。
當(dāng)為了將數(shù)據(jù)記錄在多個(gè)記錄層上而調(diào)整目標(biāo)深度時(shí)，執(zhí)行參照?qǐng)D3描述的方法。更詳細(xì)地，當(dāng)記錄層從第一焦點(diǎn)位置Fb改變?yōu)榈诙裹c(diǎn)位置Fb，時(shí)，參考光束光學(xué)系統(tǒng)20和信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)50的焦點(diǎn)移動(dòng)器一起操作，從而分別移動(dòng)參考光束Lbl的焦點(diǎn)和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)。參考光束Lbl的焦點(diǎn)和信號(hào)光束Lb2的焦點(diǎn)移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置Fb，，然后，通過移動(dòng)反射鏡30將參考光束Lbl的光路長(zhǎng)度與信號(hào)光束Lb2的光路長(zhǎng)度之差調(diào)整為小于相干距離，全息圖可適當(dāng)?shù)赜涗洖橛涗洏?biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的，如下所述的從上述的圖4所示的數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
伺服光學(xué)系統(tǒng)70將伺服光束Lrl投射到光盤10上，基于在反射膜11反射的反射伺服光束Lr2的檢測(cè)結(jié)果執(zhí)行聚焦控制和尋軌控制，并使伺服光束Lrl的焦點(diǎn)位于目標(biāo)軌道。
參考光束光學(xué)系統(tǒng)20將參考光束Lbl投射到光盤10上。參考光束Lbl的焦點(diǎn)通過物鏡100被定位于目標(biāo)軌道上，該物鏡100的位置是可控制的。另外，可移動(dòng)透鏡33執(zhí)行粗略的焦點(diǎn)調(diào)整，可移動(dòng)透鏡34執(zhí)行精細(xì)的焦點(diǎn)調(diào)整，從而將參考光束Lbl的焦點(diǎn)控制到第一焦點(diǎn)位置Fb。
在再現(xiàn)才莫式中，由于沒有電施加到有源HWP 26, >夂人而有源HWP 26不用作HWP，所以從第二光源21投射的藍(lán)光束Lb的所有或大部分分量被用作參考光束Lbl，從而可改善再現(xiàn)效率。參考光束Lbl通過光閘39的控制傳播。
參考光束Lbl投射在作為記錄標(biāo)記的全息圖上，從全息圖產(chǎn)生再現(xiàn)光束，第二光電檢測(cè)器48檢測(cè)再現(xiàn)光束，從而獲得再現(xiàn)信號(hào)。在此，如果沒有電施加到有源HWP46并因此有源HWP46沒有用作HWP，則可改善再現(xiàn)光束的光束接收效率。
雖然已表示和描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)4亍修改。
權(quán)利要求
1、一種在包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤中記錄數(shù)據(jù)和/或從包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括參考光束光學(xué)系統(tǒng)，在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成參考光束的焦點(diǎn)，包括物鏡；信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)，在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成信號(hào)光束的焦點(diǎn)，也包括所述物鏡；伺服光學(xué)系統(tǒng)，將伺服光束投射在光盤上，接收在光盤上反射的反射伺服光束，并執(zhí)行對(duì)物鏡的聚焦控制和尋軌控制；其中，參考光束光學(xué)系統(tǒng)包括用于移動(dòng)參考光束的焦點(diǎn)的第一焦點(diǎn)移動(dòng)器；其中，信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)包括用于移動(dòng)信號(hào)光束的焦點(diǎn)的第二焦點(diǎn)移動(dòng)器；其中，通過沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向移動(dòng)第一焦點(diǎn)位置將數(shù)據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中的多個(gè)記錄層中，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)位于所述第一焦點(diǎn)位置，所述光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向是聚焦方向。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，在光盤中沒有形成用于物理地分 離所述多個(gè)記錄層的反射膜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，光盤的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層由能夠記錄 全息圖的感光材料形成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置移動(dòng)到第二 焦點(diǎn)位置，第一焦點(diǎn)移動(dòng)器和第二焦點(diǎn)移動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)，以使得參考光束的焦 點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)同時(shí)地移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，第一焦點(diǎn)移動(dòng)器和第二焦點(diǎn)移動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)，以使得表示參考光束 的焦點(diǎn)與信號(hào)光束的焦點(diǎn)之間的失配的聚焦誤差信號(hào)處于線性負(fù)反饋狀態(tài)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置移動(dòng)到第二 焦點(diǎn)位置，連續(xù)地執(zhí)行伺服光學(xué)系統(tǒng)的伺服操作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括Galvano反射鏡，用于控制與 聚焦方向垂直的切線方向和尋軌方向，以防止第一焦點(diǎn)位置沿不是聚焦方向 的方向移動(dòng)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第一焦點(diǎn)移動(dòng)器由第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透鏡形成，所述第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透鏡沿光軸被 驅(qū)動(dòng)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透 鏡中的一個(gè)執(zhí)行粗略的焦點(diǎn)調(diào)整，并且第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透鏡中 的另 一個(gè)執(zhí)行精細(xì)的焦點(diǎn)調(diào)整。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第二焦點(diǎn)移動(dòng)器由第一可移動(dòng) 透鏡和第二可移動(dòng)透鏡形成，所述第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透鏡沿光軸:故驅(qū)動(dòng)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透鏡中的一個(gè)執(zhí)行粗略的焦點(diǎn)調(diào)整，并且第一可移動(dòng)透鏡和第二可移動(dòng)透鏡 中的另 一個(gè)執(zhí)行精細(xì)的焦點(diǎn)調(diào)整。
12、 一種在包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的光盤上記錄數(shù)據(jù)和/或從包括光數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 層的光盤再現(xiàn)凄t據(jù)的方法，所述方法包括在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)； 移動(dòng)參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)，以-使參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光 束的焦點(diǎn)位于第一焦點(diǎn)位置，并通過沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向移動(dòng)第一焦 點(diǎn)位置將數(shù)據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中的多個(gè)記錄層中，所述光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的 厚度方向是聚焦方向。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方 向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)同時(shí)地移動(dòng)到第 二焦點(diǎn)位置。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方 向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)移動(dòng)，以使得表 示參考光束的焦點(diǎn)與信號(hào)光束的焦點(diǎn)之間的失配的聚焦誤差信號(hào)處于線性負(fù) 反饋狀態(tài)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，響應(yīng)于第一焦點(diǎn)位置沿聚焦方 向移動(dòng)到第二焦點(diǎn)位置，對(duì)用于形成參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)的物 鏡連續(xù)地執(zhí)行關(guān)于光盤的伺服驅(qū)動(dòng)操作。
全文摘要
一種在光盤中記錄數(shù)據(jù)和/或從光盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的方法和設(shè)備。所述設(shè)備包括參考光束光學(xué)系統(tǒng)，在光盤的光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成參考光束的焦點(diǎn)，并包括物鏡；信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)，在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層中形成信號(hào)光束的焦點(diǎn)，并且也包括所述物鏡；伺服光學(xué)系統(tǒng)，將伺服光束投射在光盤上，接收在光盤上反射的反射伺服光束，執(zhí)行對(duì)物鏡的聚焦控制和尋軌控制。參考光束光學(xué)系統(tǒng)包括移動(dòng)參考光束的焦點(diǎn)的第一焦點(diǎn)移動(dòng)器；信號(hào)光束光學(xué)系統(tǒng)包括移動(dòng)信號(hào)光束的焦點(diǎn)的第二焦點(diǎn)移動(dòng)器。通過沿光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向移動(dòng)第一焦點(diǎn)位置將數(shù)據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的多個(gè)記錄層中，參考光束的焦點(diǎn)和信號(hào)光束的焦點(diǎn)位于所述第一焦點(diǎn)位置，光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的厚度方向是聚焦方向。
文檔編號(hào)G11B7/085GK101673565SQ20091017308
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者樸永在, 裴在喆, 金仁柱 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社