專利名稱：用于初始化信息記錄介質(zhì)、用于記錄信息的設(shè)備和方法及信息記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對信息記錄設(shè)備進行初始化的設(shè)備和方法、用于記錄 信息的設(shè)備和方法以及信息記錄介質(zhì)。尤其是，本發(fā)明涉及用于對利用全 息圖的光盤和用于從光盤重構(gòu)信息的光盤設(shè)備進行初始化的初始化設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)廣泛使用了光盤設(shè)備，這些設(shè)備向光盤(例如緊致盤(CD)、
數(shù)字多用途盤(DVD)或藍光盤(商標名，下文中稱為"BD"))發(fā)射
光束并讀取由光盤反射的光以重構(gòu)信息。 [3]這些現(xiàn)有的光盤設(shè)備向光盤發(fā)射光束并局部地改變光盤的反射率。以
此方式，光盤設(shè)備記錄信息。 [4]對于這樣的光盤，光盤上形成的光束斑點的尺寸被表示為大約人/NA (入光束的波長，NA:數(shù)值孔徑)。已知分辨率與該值成比例。例如，
非專利文獻1描述了 BD的詳細情況，BD在光盤上記錄25GB的數(shù)據(jù)并具
有120mm的直徑。另外，光盤被構(gòu)造成使得能夠在其上記錄各種內(nèi)容(例如音樂內(nèi)容和 視頻內(nèi)容)或各種類型的計算機數(shù)據(jù)。尤其是近年來，內(nèi)容的信息量已經(jīng) 增多以提供高分辨率視頻或高質(zhì)量音樂。此外，光盤中記錄的內(nèi)容條目的 數(shù)目也需要增大。因此，需要光盤的容量增大。因此，已經(jīng)提出了一種通過在光盤中重疊多個記錄層來增大光盤容量 的方法(例如參見非專利文獻2)。另外，作為用于在光盤上記錄信息的裝置，已提出了使用全息圖的光 盤設(shè)備(例如參見非專利文獻3)。提出了兩種類型的這樣的光盤設(shè)備 一種是通過在光盤中局部地產(chǎn)生全息圖來記錄信息的方法(稱為正類型方 法)，另一種是通過初始化光盤(下文中稱為"初始全息圖")來預(yù)先產(chǎn)
5生全息圖并局部地擦除所產(chǎn)生的全息圖的方法(稱為負類型方法)。對于正類型光盤設(shè)備，由于用戶在光盤上記錄信息時需要在光盤中產(chǎn)
生全息圖，所以需要所謂的雙側(cè)光學(xué)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)將光束發(fā)射到光盤的
任一側(cè)。因此結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。相比而言，對于負類型光盤設(shè)備，通過用高熱能和光能簡單地擦除初
始全息圖，用戶就可以在光盤上記錄信息。因此可以使用所謂的一側(cè)光學(xué)
系統(tǒng)，該系統(tǒng)將光束發(fā)射到光盤的僅一側(cè)。因而，與正類型光盤設(shè)備相
比，負類型光盤設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以簡化。
非專利文獻1 : Y. Kasami, Y. Kuroda， K. Seo, O. Kawakubo， S. Takagawa， M. Ono, and M. Yamada， Jpn. J. Appl. Phys" 39， 756(2000)
非專利文獻2: I. Ichimura et al， Technical Digest of ISOM'04, pp52, Oct. 11-15, 2005, Jeju Korea
非專利文獻3: R. R. McLeod et al., "Microholographic multilayer optical disk data storage", Appl. Opt" Vol. 44， 2005, pp3197另外，如上所述，對于負類型光盤設(shè)備，需要通過預(yù)先進行初始化處 理來在光盤中產(chǎn)生初始全息圖。在這種初始化處理中，例如通過使平面波 傳播而使這些平面波彼此面對，能夠形成體類型的初始全息圖。在此情況 下，初始處理例如需要5ms才能完成。但是，為了將平面波發(fā)射到具有例如約120mm直徑的光盤上，例如 需要具有高光強的激光源。因此，用于對光盤進行初始化的初始化設(shè)備是 大尺寸且復(fù)雜的。另外，需要光盤維持形成全息圖的狀態(tài)以及初始全息圖以備日常使 用。因此，希望形成光盤記錄層的材料所具有的敏感度閾值對于較低的光 強度不產(chǎn)生響應(yīng)而對于較高的光強度進行響應(yīng)。但是，如果光盤具有這樣的閾值，則用于使光盤初始化所需的光強也 增大。因此，初始化設(shè)備例如需要具有非常高光強的激光源以使這樣的光 盤初始化。因而在實踐中，很難生產(chǎn)這樣的初始化設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
6[14]因此，本發(fā)明提供了一種信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備和信息記錄介質(zhì)初 始化方法，它們具有簡化的結(jié)構(gòu)并且能夠在信息記錄介質(zhì)中形成全息圖， 還提供了信息記錄設(shè)備和信息記錄方法，它們能夠合適地在形成有全息圖 的信息記錄介質(zhì)中記錄信息，還提供了一種信息記錄介質(zhì)，該介質(zhì)中能夠 用全息圖來記錄信息。為了解決這樣的問題，根據(jù)本發(fā)明，在對通過擦除預(yù)先形成的初始全 息圖而在其中記錄信息的信息記錄介質(zhì)進行初始化時， 一種信息記錄介質(zhì) 初始化設(shè)備和信息記錄介質(zhì)初始化方法將沿相反方向傳播的兩個球面波記 錄光束聚焦在信息記錄介質(zhì)中的同一焦點處，從而在焦點附近形成初始全 息圖。隨后，該信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備和信息記錄介質(zhì)初始化方法使焦 點依次移動到信息記錄介質(zhì)中要記錄信息的部分。根據(jù)這種信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備和信息記錄介質(zhì)初始化方法，即使
在球面波記錄介質(zhì)的光強較低時，也能夠通過對球面波記錄光束進行會聚 而形成初始全息圖。另外，還能夠在此后要記錄信息的位置處充分地形成 初始全息圖。另外，根據(jù)本發(fā)明的這種信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備和信息記錄介質(zhì)初
始化方法，在通過擦除信息記錄介質(zhì)中預(yù)先形成的初始全息圖來記錄信息 時，使得經(jīng)由物鏡將光束聚焦到信息記錄介質(zhì)中時的焦點位置遵循初始全 息圖移動。通過經(jīng)由物鏡發(fā)射光束，擦除焦點附近的初始全息圖。根據(jù)這種信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備和信息記錄介質(zhì)初始化方法，為記 錄信息而提供的初始全息圖可以用于確定要記錄信息的位置。此外，在根據(jù)本發(fā)明的信息記錄介質(zhì)中，設(shè)有記錄層。記錄層包括在 具有大體上均勻的折射率的空間中沿虛擬軌跡連續(xù)地或間斷地形成的初始
全息圖，并且通過由預(yù)定的信息記錄設(shè)備發(fā)射記錄光束而局部地擦除初始 全息圖從而在記錄層中記錄信息。在這種信息記錄介質(zhì)中，由于在要記錄信息的位置處合適地形成初始 全息圖，所以能夠通過信息記錄設(shè)備合適地記錄信息。根據(jù)本發(fā)明，即使在球面波記錄光束的光強度較低時，也能夠通過使 記錄光束會聚來提高光強度并因此能形成初始全息圖。另外，還在此后要記錄信息的部分充分地形成了初始全息圖。這樣，能夠提供能以簡化的結(jié) 構(gòu)在信息記錄介質(zhì)中形成全息圖的信息記錄設(shè)備初始化設(shè)備和信息記錄介 質(zhì)初始化方法。此外，根據(jù)本發(fā)明，為記錄信息而設(shè)置的初始全息圖能用來確定要記 錄信息的位置。因而能夠提供一種信息記錄設(shè)備和信息記錄方法，其能夠 在預(yù)先形成有全息圖的信息記錄介質(zhì)中合適地記錄信息。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于在要記錄信息的位置處合適地形成初始全息
圖，所以能夠由信息記錄設(shè)備合適地記錄信息。因而，能夠提供用全息圖 記錄信息的信息記錄介質(zhì)。


圖1是光盤外部結(jié)構(gòu)的示意性立體圖。 [25]圖2是光盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。 [26]圖3是形成全息圖的示意圖。 [27]圖4是初始化設(shè)備結(jié)構(gòu)的示意圖。圖5是示意性圖示了初始化設(shè)備的光學(xué)拾取器外部結(jié)構(gòu)的框圖。 P9]圖6是初始化設(shè)備的光學(xué)拾取器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。 [30]圖7是光電檢測器結(jié)構(gòu)的示意圖。圖9的示意性俯視示了根據(jù)第一實施例形成初始全息圖。 [33]圖10的示意性剖視示了根據(jù)第一實施例形成初始全息圖。 [34]圖11是記錄和重構(gòu)設(shè)備結(jié)構(gòu)的示意圖。圖12是根據(jù)第一實施例的記錄和重構(gòu)設(shè)備的光學(xué)拾取器結(jié)構(gòu)的示意 圖。圖13的示意性剖視示了根據(jù)第一實施例記錄信息。 [37]圖14的示意性剖視示了根據(jù)第二實施例形成初始全息圖。 [38]圖15的示意性俯視示了根據(jù)第二實施例形成初始全息圖。 [39]圖16是根據(jù)第二實施例的記錄和重構(gòu)設(shè)備的光學(xué)拾取器結(jié)構(gòu)的示意 圖。
8[40]圖17的示意性剖視示了根據(jù)第二實施例記錄信息。圖18的示意性俯視示了根據(jù)第二實施例形成初始全息圖。
具體實施例方式下面將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。 (1)第一實施例 (l一l)光盤的結(jié)構(gòu) [43]首先描述光盤100，該光盤用作根據(jù)本發(fā)明的一種信息記錄介質(zhì)。如 圖1的外觀圖所示，光盤100構(gòu)造成使得與現(xiàn)有的CD、 DVD、 BD—樣， 光盤100的整體具有直徑約為120mm的盤狀，并在其中心處形成孔部分 IOOH。另外，如圖2的剖視圖所示，光盤IOO在中部包括記錄信息的記錄層 101。光盤IOO還在其第一表面IOOA的那側(cè)包括參考層102。記錄層101由光敏聚合物形成，該光敏聚合物具有的折射率隨著向其 發(fā)射的光束的強度而變化。記錄層101對于具有約405nm波長的藍色激光 束敏感。在實際上，如圖3所示，記錄層101以全息圖的形式記錄干涉條 紋，這些干涉條紋是在從第一表面IOOA以及與第一表面IOOA相反的第二 表面100B這些側(cè)發(fā)射兩個藍色激光束時產(chǎn)生的(下面將更詳細地描 述)。參考層102例如由介質(zhì)多層(dielectric multilayer)形成。參考層102
具有波長選擇性(二向色性)，其允許具有405nm波長的藍色光束幾乎經(jīng) 其通過，并將具有650nm波長的紅色光束幾乎全部反射。另外，參考層102還具有形成于其中的導(dǎo)向槽。導(dǎo)向槽用于循軌伺服 操作和聚焦伺服操作。更具體而言，參考層102具有螺旋的軌道，該軌道 由與廣泛使用的BD-R (可記錄)盤的島(land)和槽類似的島和槽形成。 該軌道具有地址信息以及賦予其的軌道信息。地址信息和軌道信息各自包 括一系列數(shù)字，每個數(shù)字被賦予預(yù)定記錄單元之一。這樣，通過使用地址 信息或軌道信息，能夠?qū)τ涗浐驮佻F(xiàn)信息的軌道進行識別。參考層102被設(shè)計成表示了在確定要用光束照射的位置時(即在執(zhí)行定位時)所用的參考位置。注意，參考層102可以包括形成于其中的凹坑來代替槽?；蛘?，參考 層102可以包括槽和凹坑的組合。即，只需要能用光束來識別地址信息。光盤IOO例如在制造工具中實體地生產(chǎn)。隨后，對光盤IOO執(zhí)行初始 化處理(下文將說明)并裝運。用戶可以在光盤100上記錄信息和從光盤 IOO再現(xiàn)信息。
(1_2)光盤的初始化 (1一2—1)初始化設(shè)備的架構(gòu)下面將說明對光盤100進行初始化的初始化設(shè)備10。初始化設(shè)備10 被設(shè)計成首先在生產(chǎn)光盤100的制造工具中對光盤100執(zhí)行初始化操作。如圖4所示，在初始化設(shè)備10中，控制單元11執(zhí)行總體控制。控制 單元11主要由中央處理單元(CPU)(未示出)形成。控制單元11從只 讀存儲器(ROM)(未示出)讀取各種程序(例如基本程序和初始化程 序)并將這些程序裝載到隨機存取存儲器(RAM)(未示出)中。這樣， 控制單元ll執(zhí)行各種處理，例如初始化處理。例如，在圖3所示的光盤100安裝于操作單元(未示出)中的情況 下，當控制單元11例如通過操作單元接收了初始化命令時，控制單元11 在初始化程序的控制下向驅(qū)動控制單元12供應(yīng)驅(qū)動命令。 [54]驅(qū)動控制單元12設(shè)計成對所供應(yīng)的信號執(zhí)行計算并產(chǎn)生要向致動器 (下文中說明)提供的供應(yīng)信號。另外，驅(qū)動控制單元12還設(shè)計成執(zhí)行 各種驅(qū)動控制處理。響應(yīng)于驅(qū)動命令，驅(qū)動控制單元12對主軸電機14的驅(qū)動進行控制， 以使光盤100例如以恒定的線速度旋轉(zhuǎn)。另外，響應(yīng)于驅(qū)動命令，驅(qū)動控 制單元12還對絲杠電機15的驅(qū)動進行控制，以使光學(xué)拾取器16沿著運動 軸15A和15B在光盤100的徑向(即朝向內(nèi)周的方向或朝向外周的方向) 上運動。如圖5所示，光學(xué)拾取器16從側(cè)面看去具有大體上U形的形狀。這 樣，兩個光束可以被會聚并發(fā)射到光盤100的任一側(cè)。另外，光學(xué)拾取器 16檢測穿過光盤100透射或由光盤100反射的光束，并將檢測結(jié)果供應(yīng)給
10驅(qū)動控制單元12。此外，在驅(qū)動控制單元12的控制之下，光學(xué)拾取器16執(zhí)行位置控制 (例如聚焦控制和循軌控制)，以使光束聚焦在所需位置處(下文中更詳 細地說明)。這里所用的術(shù)語"聚焦方向"指朝向光盤100或遠離光盤100的方 向。術(shù)語"循軌方向"指光盤100的徑向(即朝向內(nèi)周的方向或朝向外周 的方向)。如上所述，初始化設(shè)備IO利用主軸電機14使光盤100旋轉(zhuǎn)并利用絲 杠電機15使光學(xué)拾取器16沿徑向運動。以此方式，初始化設(shè)備10能夠在 光盤100上將光束聚焦在各個點處。
(l一2—2)初始化設(shè)備的光學(xué)拾取器的構(gòu)造下面將說明光學(xué)拾取器16的構(gòu)造。如圖6的示意性圖示，光學(xué)拾取 器16包括多個光學(xué)部件。光學(xué)拾取器16主要包括伺服光學(xué)系統(tǒng)20和初始 化光學(xué)系統(tǒng)30。
(l一2—2—1)伺服光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造伺服光學(xué)系統(tǒng)20將紅色光束Lrl發(fā)射到光盤100的第一表面100A 上。伺服光學(xué)系統(tǒng)20然后接收反射紅色光束Lr2，該光束是由光盤100反 射的紅色光束Lrl。例如，伺服光學(xué)系統(tǒng)20的伺服激光器21是半導(dǎo)體激光器。伺服激光 器21能夠發(fā)射具有約650mn波長的紅色激光束。實際上，在控制單元11
(見圖4)的控制下，伺服激光器21將具有預(yù)定強度的發(fā)散紅色光束Lrl 發(fā)射到準直器透鏡22中。準直器透鏡22將紅色光束Lrl從發(fā)散光束轉(zhuǎn)換成平行光束，并使紅色 光束Lrl能夠入射到分束器23上。分束器23具有波長選擇性(二向色特性)，其中，折射率隨著入射 光束的波長而改變。分束器23使具有約650nm波長的光束約100%反射。 另外，分束器23還使具有約405nm波長的光束約100%能夠經(jīng)其通過。實際上，分束器23對具有650nm波長的紅色光束Lrl約100°/。反射， 并將紅色光束Lrl導(dǎo)向下一個分束器24。[66]分束器24使得光束的約50%能夠經(jīng)其通過，并反射其余的光束。實 際上，分束器24使紅色光束Lrl的約50%能夠經(jīng)其通過，并將該紅色光 束Lrl導(dǎo)向物鏡25。物鏡25將紅色光束Lrl會聚并將紅色光束Lrl發(fā)射到光盤100的第一 表面100A。此時，紅色光束Lrl由光盤IOO的參考層102反射。所反射的 紅色光束Lrl用作沿與紅色光束Lrl的行進方向相反方向行進的反射紅色 光束Lr2。由于紅色光束Lrl是會聚光束，所以反射紅色光束Lr2是發(fā)散光束。 反射紅色光束Lr2由物鏡25轉(zhuǎn)換成平行光束并被導(dǎo)向分束器24。此時， 反射紅色光束Lr2的約50%被分束器24反射并被導(dǎo)向會聚透鏡26。會聚透鏡26使反射紅色光束Lr2會聚。通過使反射紅色光束Lr2經(jīng)過 柱透鏡(未示出)而使其有像散(astigmatic)。隨后，使反射紅色光束 Lr2入射到光電檢測器27上。如圖7 (A)所示，光電檢測器27在其表面中包括四個單獨的網(wǎng)格形 檢測區(qū)域27A、 27B、 27C、 27D，反射紅色光束Lr2入射到這些檢測區(qū)域 上。注意，由箭頭al所表示的方向(圖7 (A)中的豎直方向)對應(yīng)于當 紅色光束Lrl被發(fā)射到參考層102上時參考層102中形成的軌道的運動方 向(參見圖3)。光電檢測器27用這些檢測區(qū)域27A、 27B、 27C和27D來檢測反射紅 色光束Lr2的各個部分。隨后，光電檢測器27產(chǎn)生檢測信號U1A、 U1B、 U1C和U1D (下文中統(tǒng)稱為"檢測信號U1A至U1D")并將這些 檢測信號輸出到驅(qū)動控制單元12 (見圖4)。注意，在伺服光學(xué)系統(tǒng)20中，紅色光束Lrl由物鏡25會聚，各個光 學(xué)部件25的光學(xué)位置被調(diào)整成使得當紅色光束Lr2由會聚透鏡26會聚并 被發(fā)射到光電檢測器27時紅色光束Lr2的聚焦狀態(tài)由當紅色光束Lrl由物 鏡25會聚并被發(fā)射到光盤100的參考層102時紅色光束Lrl的聚焦狀態(tài)來 確定。為了用像散法對物鏡25執(zhí)行聚焦控制，驅(qū)動控制單元12的伺服控制 電路12A利用檢測信號U1A至U1D以及下述式(1)來計算聚焦誤差信號SFE1:
SFE1 =(U1A + U1CHU1B + U1D) ... (1) [74]聚焦誤差信號SFE1代表紅色光束Lrl的焦點Fr在聚焦方向上從光盤 100的參考層102偏移的量。隨后，伺服控制電路12A例如通過將聚焦誤差信號SFE1放大來產(chǎn)生 聚焦驅(qū)動信號SFD1 ，并將聚焦驅(qū)動信號SFD1供應(yīng)給致動器28。致動器28布置在鏡頭支架(未示出)與光學(xué)拾取器16之間，所述鏡 頭支架支撐物鏡25。致動器28根據(jù)聚焦驅(qū)動信號SFD1而使物鏡25沿聚 焦方向(朝向光盤IOO或遠離光盤IOO的方向)運動。這樣，光學(xué)拾取器16對物鏡25執(zhí)行反饋控制(即聚焦控制)，使得 聚焦誤差信號SFE1的值收斂到值"0" ， S卩，紅色光束Lrl被聚焦在光盤 IOO的參考層102上。另外，為了用推挽法(push-pull method)對物鏡25執(zhí)行循軌控制， 伺服控制電路12A利用檢測信號U1A至U1D以及下述式(2)來計算循 軌誤差信號STE1:
STE1 =(U1A + U1BHU1C + U1D)…(2)循軌誤差信號STE1代表紅色光束Lrl的焦點Fr從光盤100的參考層 102中的目標軌道(下文中稱為"參考目標軌道")偏離的量。隨后，伺服控制電路12A利用循軌誤差信號STE1產(chǎn)生循軌驅(qū)動信號 STD1并將循軌驅(qū)動信號STD1供應(yīng)給致動器28。致動器28根據(jù)循軌驅(qū)動 信號STD1而使物鏡25沿循軌方向運動。這樣，初始化設(shè)備10對物鏡25執(zhí)行反饋控制(即循軌控制)，使得 紅色光束Lrl被聚焦在光盤100的參考層102中的參考目標軌道上。如上所述，光學(xué)拾取器16的伺服光學(xué)系統(tǒng)20將紅色光束Lrl發(fā)射到 光盤100的參考層102上。隨后，伺服光學(xué)系統(tǒng)20在驅(qū)動控制單元12的 控制下根據(jù)反射紅色光束Lr2 (即紅色光束Lrl的反射光束)的接收結(jié)果 來對物鏡25執(zhí)行聚焦控制和循軌偏移控制。這樣，紅色光束Lrl遵循參考 層102中的參考目標軌道。
(l一2—2—2)初始化光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造
13[83]初始化光學(xué)系統(tǒng)30將藍色光束以球面波的形式沿相反的方向會聚并 發(fā)射(即會聚并發(fā)射到用作信息記錄介質(zhì)的光盤100的任一側(cè))。這些光 束的焦點被對準在記錄層101中的同一點。例如，初始化光學(xué)系統(tǒng)30的初始化激光器31是半導(dǎo)體激光器。初始 化激光器31能夠發(fā)射具有約405nm波長的藍色激光束。實際上，在控制 單元11 (參見圖4)的控制下，初始化激光器31發(fā)射具有恒定強度的藍 色光束LbO，該光束是發(fā)散光束。然后使藍色激光束LbO入射在準直器透 鏡32上。準直器透鏡32將藍色激光束LbO從發(fā)散光束轉(zhuǎn)換成平行光束，并使 藍色激光束LbO入射在分束器33上。分束器33使光束的約50%能夠經(jīng)其通過，并反射光束的其余約 50%。實際上，分束器33使藍色光束LbO的約50%能夠經(jīng)其通過以產(chǎn)生 藍色光束Lbl，分束器33使藍色光束LbO的其余約50%反射以產(chǎn)生藍色 光束Lb2。藍色光束Lbl由反射鏡34反射并入射到分束器35上。分束器35使 得藍色光束Lbl的預(yù)定百分比能夠經(jīng)其通過，并使該藍色光束Lbl入射到 中繼透鏡36上。中繼透鏡36利用可動透鏡36A將藍色光束Lbl從平行光束轉(zhuǎn)換成會 聚光束或發(fā)散光束。另外，中繼透鏡36還用固定透鏡36B改變藍色光束 Lbl的會聚狀態(tài)，并使藍色光束Lbl入射到分束器23上。同時，能夠由致動器(未示出)使可動透鏡36A沿藍色光束Lbl的光 軸方向運動。實際上，在控制單元11 (參見圖4)的控制下，由致動器使 中繼透鏡36的可動透鏡36A運動。這樣，從固定透鏡36B輸出的藍色光 束Lbl的會聚狀態(tài)(即會聚角度或發(fā)散角度)能夠改變。分束器23使藍色光束Lbl能夠因藍色光束Lbl的波長而經(jīng)其通過， 并使該藍色光束Lbl入射到分束器24上。分束器24使藍色光束Lbl的預(yù) 定百分比能夠經(jīng)其通過，并使該藍色光束入射到物鏡25。物鏡25通過使藍色光束Lbl會聚而將藍色光束Lbl轉(zhuǎn)換成球面波。 隨后，物鏡25將藍色光束Lbl發(fā)射到光盤100的第一表面100A上。注意，對于藍色光束Lbl，根據(jù)離中繼透鏡36的光學(xué)距離，物鏡25用作具 有0.5的數(shù)值孔徑(NA)的會聚透鏡。此時，如圖8所示，藍色光束Lbl穿過參考層102并被聚焦在記錄層 101內(nèi)部。這里，藍色光束Lbl的焦點Fbl由藍色光束Lbl從中繼透鏡36 的固定透鏡36B輸出時發(fā)生的會聚狀態(tài)來確定。g卩，根據(jù)可動透鏡36A的 位置，藍色光束Lbl的焦點Fbl在記錄層101中向第一表面IOOA或第二 表面100B運動。實際上，在初始化光學(xué)系統(tǒng)30中，通過由控制單元11 (參見圖4) 使可動透鏡36A的位置移動，焦點Fbl (參見圖8)在光盤100的記錄層 101中的深度dl (即焦點Fbl與參考層102之間的距離)能夠受到控制。這樣，在初始化光學(xué)系統(tǒng)30中，藍色光束Lbl經(jīng)過光盤100的第一 表面IOOA發(fā)射，使得焦點Fbl位于記錄層101內(nèi)部。另外，還能夠根據(jù) 中繼透鏡36的可動透鏡36A的位置來控制焦點Fbl的深度dl。相比之下，在由分束器33反射之后，藍色光束Lb2隨后由反射鏡41 和42反射。隨后，使藍色光束Lb2入射到中繼透鏡43上。中繼透鏡43具有與中繼透鏡36類似的結(jié)構(gòu)。中繼透鏡43包括分別與 可動透鏡36A和固定透鏡36B對應(yīng)的可動透鏡43A和固定透鏡43B。中繼透鏡43用可動透鏡43A將藍色光束Lb2從平行光束轉(zhuǎn)換成會聚 光束或發(fā)散光束。另外，中繼透鏡43用固定透鏡43B改變藍色光束Lb2 的會聚狀態(tài)，并使藍色光束Lb2入射到物鏡45上。此外，像中繼透鏡36那樣，在控制單元11 (參見圖4)的控制下， 能夠由致動器(未示出)使中繼透鏡43的可動透鏡43A運動。這樣，從 固定透鏡43B輸出的藍色光束Lb2的會聚狀態(tài)能夠改變。物鏡45具有與物鏡25類似的光學(xué)特性。物鏡45通過使藍色光束Lb2 會聚而將藍色光束Lb2轉(zhuǎn)換成球面波，并將藍色光束Lb2發(fā)射到光盤100 的第二表面IOOB上。此時，如圖8所示，藍色光束Lb2被聚焦在記錄層101內(nèi)部。這里， 藍色光束Lb2的焦點Fb2由藍色光束Lb2從中繼透鏡43的固定透鏡43B 輸出時發(fā)生的會聚狀態(tài)來確定。即，像藍色光束Lbl的焦點Fbl那樣，據(jù)可動透鏡43A的位置，藍色光束Lb2的焦點Fb2在記錄層101中向第一 表面100A或第二表面100B移動。實際上，在初始化設(shè)備10中，通過由控制單元11 (參見圖4)控制 中繼透鏡36的可動透鏡36A的位置以及中繼透鏡43的可動透鏡43A的位 置，藍色光束Lb2的焦點Fb2 (參見圖8)在光盤100的記錄層101中的 深度d2能夠受到控制。此時，在初始化設(shè)備10中，在控制單元ll的控制下，當物鏡45位于 參考位置時藍色光束Lb2的焦點Fb2與當物鏡25位于參考位置時和假定 光盤100的表面不發(fā)生偏斜(即記錄層101處于理想狀態(tài))時藍色光束 Lbl的焦點Fbl對準。在被會聚在焦點Fb2處之后，藍色光束Lb2接著行進并發(fā)散。在下文 中，該藍色光束Lb2將稱為"透射藍色光束Lb3"。使透射藍色光束Lb3 入射到物鏡25上，并調(diào)節(jié)發(fā)散角度。隨后，透射藍色光束Lb3經(jīng)過分束 器24、分束器23和中繼透鏡36行進，從而沿著藍色光束Lbl的光路反向 行進。隨后，使透射藍色光束Lb3入射到分束器35上。 [104]分束器35將透射藍色光束Lb3的預(yù)定百分比反射，并用會聚透鏡46 使透射藍色光束Lb3會聚。例如通過使透射藍色光束Lb3經(jīng)過柱透鏡(未 示出)而使該光束有像散。隨后，分束器35將透射藍色光束Lb3發(fā)射到 光電檢測器47上。像光電檢測器27那樣，如圖7 (B)所示，光電檢測器47在其表面中 包括四個單獨的網(wǎng)格形檢測區(qū)域47A、 47B、 47C和47D，透射藍色光束 Lb3入射到這些檢測區(qū)域上。注意，由箭頭a2所示的方向(圖7 (B)中 的豎直方向)對應(yīng)于參考層102中形成的軌道移動的方向。 [106]光電檢測器47用這些檢測區(qū)域47A、 47B、 47C和47D來檢測透射藍 色光束Lb3的各個部分。隨后，光電檢測器47產(chǎn)生檢測信號U2A、 U2B、 U2C和U2D (下文中統(tǒng)稱為"檢測信號U2A至U2D")并將這些 檢測信號輸出到驅(qū)動控制單元12 (參見圖4)。注意，在初始化光學(xué)系統(tǒng)30中，各個光學(xué)部件的光學(xué)位置被調(diào)整成 使得當透射藍色光束Lb3由會聚透鏡46會聚并被發(fā)射到光電檢測器47時透射藍色光束Lb3的發(fā)射狀態(tài)反映了藍色光束Lb2的焦點Fb2從藍色光束 Lbl在記錄層101中的焦點Fbl的偏移量。為了用像散法對物鏡45執(zhí)行聚焦控制，驅(qū)動控制單元12的伺服控制 電路12B利用檢測信號U2A至U2D以及下述式(3)來計算聚焦誤差信 號SFE2:
SFE2 = (U2A + U2C)-(U2B + U2D) ... (3) [109]聚焦誤差信號SFE2代表藍色光束Lbl的焦點Fbl在聚焦方向上從藍 色光束Lb2的焦點Fb2偏移的量。隨后，伺服控制電路12B例如通過將聚焦誤差信號SFE2放大來產(chǎn)生 聚焦驅(qū)動信號SFD2，并將聚焦驅(qū)動信號SFD2供應(yīng)給致動器48。 [lll]致動器48布置在鏡頭支架(未示出)與光學(xué)拾取器16之間，所述鏡 頭支架支撐物鏡45。致動器48根據(jù)聚焦驅(qū)動信號SFD2而使物鏡45沿聚 焦方向運動。這樣，光學(xué)拾取器16對物鏡45執(zhí)行聚焦控制，使得聚焦誤差信號 SFE2的值收斂到值"0"，艮卩，藍色光束Lb2的焦點Fb2與藍色光束Lbl 的焦點Fbl在聚焦方向上對準。另外，為了用推挽法對物鏡45執(zhí)行循軌控制，驅(qū)動控制單元12的伺 服控制電路12B利用檢測信號U2A至U2D以及下述式(4)來計算循軌 誤差信號STE2:
STE2 = (U2A + U2B) - (U2C + U2D)…(4) [114]循軌誤差信號STE2代表藍色光束Lbl的焦點Fbl在循軌方向上從藍 色光束Lb2的焦點Fb2偏離的量。隨后，伺服控制電路12B利用循軌誤差信號STE2產(chǎn)生循軌驅(qū)動信號 STD2并將循軌驅(qū)動信號STD2供應(yīng)給致動器48。致動器48根據(jù)循軌驅(qū)動 信號STD2而使物鏡45沿循軌方向運動。這樣，初始化設(shè)備IO對物鏡45執(zhí)行循軌控制，使得循軌誤差信號 STE2的值收斂到值"0"，艮卩，藍色光束Lb2的焦點Fb2與藍色光束Lbl 的焦點Fbl在循軌方向上對準。如上所述，光學(xué)拾取器16的初始化光學(xué)系統(tǒng)30將藍色光束Lbl和藍
17色光束Lb2發(fā)射到光盤100的第一表面100A和第二表面100B上。另外， 初始化光學(xué)系統(tǒng)30還對物鏡45執(zhí)行聚焦控制和循軌控制。這樣，初始化 光學(xué)系統(tǒng)30使藍色光束Lb2的焦點Fb2遵循藍色光束Lbl的焦點Fbl，使 得藍色光束Lbl和藍色光束Lb2被聚焦在同一焦點上。 [118]注意，在即將使藍色光束Lbl入射到物鏡25之前，藍色光束Lbl的 光束直徑為大約2至大約4mm，而藍色光束Lbl的光束直徑在焦點Fbl附 近為lpm或更小。這也適用于藍色光束Lb2。g卩，光學(xué)拾取器16的初始化光學(xué)系統(tǒng)30能夠?qū)⑺{色光束Lbl的焦點 Fbl和藍色光束Lb2的焦點Fb2附近的光功率密度增大到原始光功率密度 的大約400萬至1600萬倍。因而，即使在對具有光強敏感度閾值的光盤100使用具有例如約 100nW輸出功率的初始化激光器31 (參見圖6)的情況下，初始化設(shè)備IO 也能夠在焦點Fbl和Fb2附近提供所需的足夠的光強。因此，初始化設(shè)備 10能夠在焦點Fbl和焦點Fb2附近形成合適的全息圖。
(l一2—3)初始全息圖的形成 [121]下面將說明通過初始化設(shè)備10執(zhí)行光盤100的初始化處理。初始化 設(shè)備10對光盤100進行初始化，使得能夠用負記錄方法在光盤100上記錄
"(曰息。更具體而言，初始化設(shè)備10使光盤100以恒定的線速度旋轉(zhuǎn)，并依 次使光學(xué)拾取器16從內(nèi)周側(cè)向外周側(cè)移動。同時，初始化設(shè)備10將各自 具有預(yù)定光強的藍色光束Lbl和Lb2發(fā)射到記錄層101內(nèi)部。 [123]此時，初始化設(shè)備10使中繼透鏡36和43穩(wěn)定。這樣，初始化設(shè)備 10將藍色光束Lbl的焦點Fbl和藍色光束Lb2的焦點Fb2分別在參考層 102中維持在預(yù)定深度dl和d2。這樣，如圖8和圖9所示，初始化設(shè)備10以螺旋圖案形成連續(xù)的線性 全息圖(下文中稱為"初始全息圖IH")，使得該全息圖對應(yīng)于參考層 102中形成的軌道，即，初始化設(shè)備10在以后要記錄信息的位置處形成全 息圖。從另一個觀點來看，在焦點Fbl對準焦點Fb2的情況下，焦點Fbl 和Fb2的相對位置在光盤IOO的記錄層101中以螺旋圖案移動。
18[125]更具體而言，初始全息圖IH具有的形狀對應(yīng)于圖3所示橢圓形全息圖在記錄層101中以螺旋圖案盤旋時形成的軌跡。初始全息圖IH具有的寬度大體上與記錄光束的直徑相同。另外，初始全息圖IH在深度方向上具有的長度大體上與物鏡的焦深相同。但是，在從上方看去時，初始全息圖IH可以在視覺上看作單一的線，如圖9所示。在此情況下，初始全息圖IH僅被形成在光盤100的記錄層101中要記錄信息的那部分(即軌道)處。不應(yīng)記錄信息的部分(即除了與軌道對應(yīng)的部分之外的部分)根本沒有受到初始化。因此，在光盤100中，未形成初始全息圖IH的部分繼續(xù)對利用記錄層101材料特性的光束具有較低的反射率。但是，形成了初始全息圖的那部分由于全息圖的特性而對光束具有高反射率。此時，初始化設(shè)備10使中繼透鏡36和43穩(wěn)定。這樣，初始化設(shè)備IO使焦點Fbl的深度dl和焦點Fb2的深度d2在記錄層101中保持不變，并在記錄層101中形成初始全息圖IH。這樣，能夠在理想的平面中形成整個全息圖IH，以具有薄的盤形狀。下文中，通過初始全息圖IH而形成的層被稱為"初始全息圖層YH"。換言之，初始化設(shè)備10使焦點Fbl和Fb2的相對位置在光盤100的記錄層101中以理想平面移動，該平面大體上平行于記錄層102、第一表面100A和第二表面100B。另外，初始化設(shè)備10控制中繼透鏡36和43，使得藍色光束Lbl的焦點Fbl的深度dl和藍色光束Lb2的焦點Fb2的深度d2以臺階方式變化。因此，如圖10所示，能夠形成多個初始全息圖層YH (例如20層)。[131]這樣，在光盤100的記錄層101中形成多個初始全息圖層YH，使得這些初始全息圖層YH的螺旋在深度方向上對準。這里，記錄層101被形成為對于利用記錄層101材料特性的光束具有較低的反射率。但是，形成有初始全息圖IH的那部分由于全息圖的特性而具有較高的反射率。如上所述，初始化設(shè)備10通過下述方式對光盤100進行初始化在光盤100的記錄層101中形成與參考層102的軌跡相對應(yīng)的線性初始全息
19圖IH。
(l一3)在光盤上記錄信息和從光盤重構(gòu)信息下面將說明在由初始化設(shè)備10進行了初始化的光盤100中記錄信息以及對記錄在光盤100中的信息進行重構(gòu)。
(1一3 — 1)記錄和重構(gòu)設(shè)備的架構(gòu)[135]首先將說明在光盤100中記錄信息和對光盤100中記錄的信息進行重構(gòu)的記錄和重構(gòu)設(shè)備60。記錄和重構(gòu)設(shè)備60被設(shè)計成由用戶例如在家中在經(jīng)過初始化的光盤100中記錄信息并對記錄在光盤100中的信息進行重構(gòu)。如圖11所示，記錄和重構(gòu)設(shè)備60具有與初始化設(shè)備10 (參見圖4)類似的構(gòu)造?？刂茊卧?1執(zhí)行記錄和重構(gòu)設(shè)備60的總體控制。[i37]控制單元61主要由中央處理單元(CPU)(未示出)形成?？刂茊卧?1從只讀存儲器(ROM)(未示出)讀取各種程序(例如基本程序、信息記錄程序和信息重構(gòu)程序)并將這些程序裝載到隨機存取存儲器(RAM)(未示出)中。這樣，控制單元61執(zhí)行各種處理，例如信息記錄處理和信息重構(gòu)處理。例如，在光盤100安裝于其中的情況下，當控制單元61例如從外部設(shè)備(未示出)接收了信息記錄命令、要記錄的信息以及要記錄信息的地址時，控制單元61例如在信息記錄程序的控制下向驅(qū)動控制單元62供應(yīng)驅(qū)動命令。驅(qū)動控制單元62設(shè)計成對所供應(yīng)的信號執(zhí)行計算并產(chǎn)生要向致動器(下文中說明)提供的供應(yīng)信號。另外，驅(qū)動控制單元62還設(shè)計成執(zhí)行各種驅(qū)動控制處理。響應(yīng)于驅(qū)動命令，驅(qū)動控制單元62對主軸電機64的驅(qū)動進行控制，以使光盤100例如以恒定的線速度旋轉(zhuǎn)。另外，響應(yīng)于驅(qū)動命令，驅(qū)動控制單元62還對絲杠電機65的驅(qū)動進行控制，以使光學(xué)拾取器66沿著運動軸65A和65B在光盤100的徑向(即朝向內(nèi)周的方向或朝向外周的方向)上運動。光學(xué)拾取器66從光盤100的第一表面100A那側(cè)發(fā)射光束。另外，光學(xué)拾取器66還檢測由光盤100反射的光束并將檢測結(jié)果供應(yīng)給驅(qū)動控制
單元62和信號處理單元63。此時，當光束被聚焦在初始全息圖IH上時，反射光束的強度最大化。因而，與廣泛使用的光盤中的情況一樣，光學(xué)拾取器66在驅(qū)動控制單元62的控制下執(zhí)行位置控制(例如聚焦控制和循軌控制)。隨后，光學(xué)拾取器66將光束聚焦在所需位置處并記錄信息(下文中更詳細地說明)。另外，在光盤100安裝于其中的情況下，當控制單元61接收了信息重構(gòu)命令和要從哪個地址重構(gòu)信息的地址時，控制單元61在信息重構(gòu)程序的控制下將驅(qū)動命令供應(yīng)給驅(qū)動控制單元62。此時，光學(xué)拾取器66在驅(qū)動控制單元62的控制下執(zhí)行位置控制(例如聚焦控制和循軌控制)。隨后，光學(xué)拾取器66將光束聚焦在所需位置。然后，光學(xué)拾取器66檢測當光束由光盤100反射時產(chǎn)生的反射光束。信號處理單元63對利用反射光束所獲得的檢測信號執(zhí)行例如解碼處理并重構(gòu)信息。隨后，信號處理單元63將經(jīng)過重構(gòu)的信息供應(yīng)到控制單元61 (下文中更詳細地說明)。這樣，在執(zhí)行位置控制(例如聚焦控制和循軌控制)時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60在經(jīng)過初始化的光盤100中記錄信息。另外，在執(zhí)行位置控制的同時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60對光盤100中記錄的信息進行重構(gòu)。
(l一3—2)記錄和重構(gòu)設(shè)備的光學(xué)拾取器的構(gòu)造[147]下面將說明光學(xué)拾取器66的構(gòu)造。如圖12的示意性圖示，光學(xué)拾取器66包括多個光學(xué)部件。光學(xué)拾取器66主要包括伺服光學(xué)系統(tǒng)70以及記錄和重構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)80。伺服光學(xué)系統(tǒng)70具有與初始化設(shè)備10的伺服光學(xué)系統(tǒng)20 (參見圖6)類似的構(gòu)造，但是伺服光學(xué)系統(tǒng)70包括伺服控制電路62A代替了伺服控制電路12A。像伺服控制電路12A那樣，伺服控制電路62A執(zhí)行聚焦控制和循軌控制。另外，伺服控制電路62A 21(5)來計算重構(gòu)RF信號SRF1:[150]SRF1 =U1A + U1B + U1C+U1D ... (5)重構(gòu)RF信號SRP1包括與下述軌道有關(guān)的地址信息紅色光束Lrl被發(fā)射到該軌道上。從光盤IOO的參考層102讀取該地址信息。[152]隨后，伺服控制電路62A對重構(gòu)RF信號SRF1執(zhí)行預(yù)定的解碼處理并重構(gòu)該地址信息。然后，伺服控制電路62A利用經(jīng)過重構(gòu)的地址信息對絲杠電機65 (參見圖11)和致動器28執(zhí)行基于軌道的位置控制，使得紅色光束Lrl被發(fā)射到所需地址。即，伺服光學(xué)系統(tǒng)70利用光盤100的參考層102對物鏡25執(zhí)行聚焦控制和循軌控制，使得紅色光束Lrl被聚焦在與下述地址對應(yīng)的軌道上在該地址記錄信息或從該地址重構(gòu)信息。相比之下，與初始化設(shè)備10的初始化光學(xué)系統(tǒng)30不同，記錄和重構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)80被設(shè)計成將藍色光束只發(fā)射到光盤100的第一表面IOOA上。[155]例如，記錄和重構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)80的記錄和重構(gòu)激光器81是半導(dǎo)體激光器。記彔和重構(gòu)激光器81能夠發(fā)射具有約405nm波長的藍色激光束。當在光盤100中記錄信息時，記錄和重構(gòu)激光器81在控制單元61 (參見圖11)的控制下發(fā)射藍色光束Lbl 1并使藍色光束Lbl 1入射到準直器透鏡82上，藍色光束Lbll是發(fā)散光束并具有較高強度。準直器透鏡82將藍色光束Lbll從發(fā)散光束轉(zhuǎn)換成平行光束，并使藍色光束Lbll入射到分束器83上。分束器83使藍色光束Lbll的預(yù)定百分比能夠經(jīng)其通過，并使該藍色光束Lbll入射到中繼透鏡84上。[157]中繼透鏡84具有與初始化設(shè)備10的中繼透鏡36 (參見圖6)類似的構(gòu)造。中繼透鏡84用可動透鏡84A將藍色光束Lbll從平行光束轉(zhuǎn)換成會聚光束或發(fā)散光束。另外，中繼透鏡84還用固定透鏡84B改變藍色光束Lbll的會聚狀態(tài)，并使藍色光束Lbll入射到分束器23上。[158]分束器23使藍色光束Lbll能夠根據(jù)藍色光束Lbll的波長而經(jīng)其通過，并使藍色光束Lbll入射到分束器24上。分束器24使藍色光束Lbll的預(yù)定百分比能夠經(jīng)其通過，并使該藍色光束Lbll入射到物鏡25上。物鏡25對藍色光束Lbll進行會聚并將藍色光束Lbll發(fā)射到光盤100的第
22一表面100A上。這里，藍色光束Lbll的焦點Fbll是由藍色光束Lbll從中繼透鏡84的固定透鏡84B輸出時發(fā)生的會聚狀態(tài)來確定的。S卩，在控制單元61的控制下，藍色光束Lbll的焦點Fbll根據(jù)可動透鏡84A的位置而向記錄層101的第一表面100A或第二表面100B移動。實際上，通過控制可動透鏡84A的位置，控制單元61使藍色光束Lbll的焦點Fbll對準光盤100的記錄層101中形成的多個初始全息圖層YH中要記錄信息的那個初始全息圖層YH (下文中稱為"目標初始全息圖層YHG")。以此方式，藍色光束Lbll的焦點Fbll被與目標初始全息圖層YHG中要記錄信息的位置處(下文中稱為"目標位置PG")預(yù)先形成的線性初始全息圖IH對準。此時，藍色光束Lbll的光能和熱能被會聚在記錄層101的目標初始全息圖層YHG中的焦點Fbll處。因此，如圖13所示，以熱的方式或光化學(xué)方式擦除目標位置PG附近的那部分初始全息圖IH。這樣，局部地形成了不具有全息特性的記錄標記RM。實際上，記錄和重構(gòu)設(shè)備60利用信號處理單元63對于要記錄的信息執(zhí)行預(yù)定的調(diào)制處理，以將該信息轉(zhuǎn)換成二進制值。隨后，在接收到代碼"0"時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60停止發(fā)射藍色光束Lb11，并維持初始全息圖IH。相反，在接收到代碼"1"時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60發(fā)射藍色光束Lb11并擦除初始全息圖IH，以形成記錄標記RM。另外，在控制單元61 (參見圖11)對光盤100中記錄的信息進行重構(gòu)時，控制單元61使記錄和重構(gòu)激光器81 (參見圖12)發(fā)射具有較低強度的藍色光束Lbll。這樣，藍色光束Lbll被發(fā)射到目標初始全息圖層YHG中的所需軌道(下文中稱為"目標軌道")上。此時，如果目標位置PG處的初始全息圖IH那部分保持未擦除，則藍色光束Lbll被目標軌道中的初始全息圖IH反射，藍色光束LB11變成反射藍色光束Lbl2。反射藍色光束Lbl2沿著藍色光束Lbll的光路，沿與藍色光束Lbll行進的方向相反的方向行進，并經(jīng)過物鏡25、分束器24、分束器23和中繼透鏡84入射到分束器83上。分束器83使反射藍色光束LM2的一部分反射，并使反射藍色光束LM2中的這部分入射到會聚透鏡86上。會聚透鏡86使反射藍色光束Lbl2會聚，并將反射藍色光束Lbl2發(fā)射到光電檢測器87上。[168]如圖7 (C)所示，光電檢測器87用單一的檢測區(qū)域87A檢測反射藍色光束Lbl2。隨后，光電檢測器87根據(jù)檢測到的反射藍色光束Lbl2的強度產(chǎn)生檢測信號U3。隨后，光電檢測器87將檢測信號U3傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?3 (參見圖11)。此時，如果信號處理單元63檢測到反射藍色光束Lbl2，則信號處理單元63識別為初始全息圖IH保持未擦除，即記錄了代碼"0"。但是，如果信號處理單元63未檢測到反射藍色光束LM2，則信號處理單元63識別為初始全息圖IH被擦除并記錄了記錄標記RM，即記錄了代碼"l"。[170]信號處理單元63通過對檢測信號U3執(zhí)行例如預(yù)定的解調(diào)處理和解碼處理來重構(gòu)光盤100中記錄的信息。隨后，信號處理單元63將經(jīng)過重構(gòu)的信息供應(yīng)給控制單元61。在接收到該信息時，控制單元61將經(jīng)過重構(gòu)的信息輸出到外部設(shè)備。這樣，當光盤100中記錄信息時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60根據(jù)所要記錄的信息而擦除初始全息圖IH或維持初始全息圖IH不被擦除。當對記錄在光盤100中的信息進行重構(gòu)時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60根據(jù)藍色光束Lbll是否受到反射來檢測初始全息圖IH是否被擦除。記錄和重構(gòu)設(shè)備60然后利用檢測結(jié)果來重構(gòu)信息。
(1_4)操作和優(yōu)點[172]利用上述構(gòu)造，根據(jù)第一實施例的初始化設(shè)備10執(zhí)行初始化處理。在初始化處理中，初始化設(shè)備IO使光盤IOO旋轉(zhuǎn)并使紅色光束Lrl能夠遵循光盤100的參考層102中形成的軌道。通過將藍色光束Lbl和Lbl發(fā)射到光盤100的任一側(cè)，使得藍色光束Lbl的焦點Fbl與藍色光束Lb2的焦點Fb2對準，初始化設(shè)備IO在記錄層101中形成初始全息圖IH。[173]另外，初始化設(shè)備IO利用控制單元11來控制中繼透鏡36和43，從而依次改變參考層102與焦點Fbl (以及焦點Fb2)之間的距離。這樣，初始化設(shè)備IO形成多個初始全息圖層YH。因此，即使在光盤100的記錄層101具有對于光強的敏感度閾值、并且初始化處理所需的光束強度因而較高的情況下，初始化設(shè)備10也能夠通過對球面波形式的藍色光束Lbl和Lb2進行會聚來提供初始化處理所需的光強。此外，通過使焦點Fbl和焦點Fb2在光盤100中的有關(guān)位置依次移動，初始化設(shè)備10能夠在各個初始全息圖層YH中以螺旋圖案依次形成線性初始全息圖IH，使得初始全息圖IH對應(yīng)于參考層102中的各個軌道。[176]即，與現(xiàn)有的初始化處理(其中，通過將平面波發(fā)射到整個光盤100而同時形成多個全息圖層)不同，初始化設(shè)備10能夠顯著降低一次要發(fā)射到光盤100的光能或熱能。因此，與將平面波發(fā)射到整個光盤100的情況相比，初始化設(shè)備10能夠顯著降低初始化激光器31所需的藍色光束Lb0的輸出(即強度)。因此，光學(xué)拾取器16的結(jié)構(gòu)或初始化設(shè)備10的構(gòu)造能夠被顯著簡化。[178]注意，在實際中，雖然由初始化設(shè)備IO執(zhí)行的光盤100的初始化處理需要一定量的時間，但是初始化設(shè)備10的構(gòu)造得以相對簡化。因此，例如，可以在光盤100的制造設(shè)備中安裝大量的初始化設(shè)備10。 g卩，在這樣的制造設(shè)備中，通過同時利用大量的初始化設(shè)備10，能夠有效地增大每單位之間所執(zhí)行的光盤100的初始化處理的數(shù)目。因此，能夠生產(chǎn)足夠數(shù)量的光盤100。另外，由于初始化設(shè)備IO使紅色光束Lrl遵循參考層102中形成的軌道并產(chǎn)生初始全息圖IH，所以初始全息圖IH能夠依次形成于要記錄信息的部分，即與參考層102中的軌道對應(yīng)的部分。因此，初始化設(shè)備10能夠在記錄層101的要記錄信息的部分中可靠地形成初始全息圖IH。另外，通過控制中繼透鏡36和43，初始化設(shè)備IO能夠形成與同一參考層102對應(yīng)的多個初始全息圖層YH，初始全息圖IH的位置能夠在光盤IOO的深度方向彼此對準。
25[182]相比之下，當在光盤100中記錄信息時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60使紅色光束Lrl遵循參考層102中形成的參考目標軌道并從光盤100的第一表面100A那側(cè)發(fā)射藍色光束Lbll，使得藍色光束Lbll聚焦在目標初始全息圖層YHG中的焦點Fbll處。這樣，局部地擦除記錄層101中目標位置PG附近的部分初始全息圖IH，因此形成記錄標記RM。此外，當從光盤100重構(gòu)信息時，記錄和重構(gòu)設(shè)備60使紅色光束Lrl遵循參考層102中形成的參考目標軌道并從光盤100的第一表面100A那側(cè)發(fā)射藍色光束Lbll，使得藍色光束Lbll被聚焦在記錄層101中的目標初始全息圖層YHG上。隨后，記錄和重構(gòu)設(shè)備60對反射藍色光束Lbl2進行檢測。這樣，記錄和重構(gòu)設(shè)備60根據(jù)目標位置PG處是否存在初始全息圖IH來重構(gòu)信息。因此，記錄和重構(gòu)設(shè)備60能夠用光學(xué)拾取器66來記錄和重構(gòu)信息，所述光學(xué)拾取器在光盤100的僅一側(cè)具有光學(xué)系統(tǒng)。g卩，與初始化設(shè)備IO相比，記錄和重構(gòu)設(shè)備60的結(jié)構(gòu)能夠顯著簡化。根據(jù)上述構(gòu)造，第一實施例的初始化設(shè)備10使光盤100旋轉(zhuǎn)，使紅色光束Lrl遵循參考層102中形成的軌道，并使藍色光束Lbl和Lb2發(fā)射到光盤100的任一側(cè)。這樣，初始化設(shè)備10能夠執(zhí)行初始化處理，在該處理中，以螺旋圖案在記錄層101中形成與參考層102中的軌道對應(yīng)的線性初始全息圖IH。因此，初始化設(shè)備IO能夠通過向光盤IOO—次發(fā)射低得多的光能或熱能形成平面初始全息圖層YH。
(2)第二實施例
(2 — 1)光盤的結(jié)構(gòu)[186]根據(jù)第二實施例，與第一實施例一樣，光盤100 (參見圖2)具有記錄層101和參考層102。因此不再重復(fù)對光盤100的說明。
(2—2)初始化設(shè)備的構(gòu)造[187]但是，根據(jù)第二實施例，盡管由具有與第一實施例類似構(gòu)造的初始化設(shè)備10 (參見圖4至圖6)對光盤IOO進行初始化，但記錄層101中形成的初始全息圖IH的形狀與第一實施例中(參見圖8)不同。[188]S卩，根據(jù)第二實施例，如與圖8對應(yīng)的圖14所示，初始化設(shè)備10通過在控制單元11的控制下對從初始化激光器31發(fā)射的藍色光束Lb0進行
合適的調(diào)制，來形成包括多個微小橢圓全息圖H的初始全息圖IH (參見圖3)。如與圖9對應(yīng)的圖15所示，初始全息圖IH布置成螺旋圖案，以對應(yīng)于參考層102中形成的軌道。整個初始全息圖IH具有平面形狀。[190]另外，根據(jù)參考層102的軌道中嵌入的地址信息，初始化設(shè)備10在與該地址信息對應(yīng)的部分中形成這些全息圖H之一或者不形成全息圖H。[191]這樣，初始化設(shè)備10能夠形成初始全息圖IH，其中地址信息根據(jù)是否存在全息圖H而被表示為代碼。此外，像第一實施例那樣，初始化設(shè)備10通過對中繼透鏡36和43進行控制，而以臺階方式改變藍色光束Lbl的焦點Fbl的深度dl以及藍色光束Lb2的焦點Fb2的深度d2。這樣，如圖14所示，能夠形成多個初始全息圖層YH (例如20層)。因此，在光盤100的記錄層101中形成多個初始全息圖層YH，使得全息圖H在深度方向重疊，這些全息圖H彼此對準。如上所述，根據(jù)第二實施例，初始化設(shè)備10通過以螺旋圖案布置包括多個微小橢圓全息圖H的初始全息圖IH，而在光盤100的記錄層101中形成初始全息圖層YH。
(2—3)記錄和重構(gòu)設(shè)備的構(gòu)造[195]根據(jù)第二實施例，與第一實施例的記錄和重構(gòu)設(shè)備60 (參見圖11)對應(yīng)的記錄和重構(gòu)設(shè)備IIO在經(jīng)過初始化的光盤100中記錄信息并重構(gòu)記錄在光盤100中的信息。記錄和重構(gòu)設(shè)備IIO包括控制單元111、驅(qū)動控制單元112、光學(xué)拾取器116，它們分別對應(yīng)于控制單元61、驅(qū)動控制單元62和光學(xué)拾取器66。圖16中對于與圖12所用元件賦予相同的標號，如圖16所示，光學(xué)拾取器116具有這樣的構(gòu)造從光學(xué)拾取器66中除去了伺服光學(xué)系統(tǒng)20，而仍然保留物鏡25和致動器28，并設(shè)置了與伺服控制電路62A對應(yīng)的伺服控制電路112A。[198]即，為了在光盤100中記錄信息，光學(xué)拾取器116的記錄和重構(gòu)激光 器81在控制單元111 (參見圖11)的控制下發(fā)射具有較高強度的發(fā)散藍 色光束Lb21 ，并使藍色光束Lb21入射到準直器透鏡82上。 [199]準直器透鏡82將藍色光束Lb21從發(fā)散光束轉(zhuǎn)換成平行光束，并使藍 色光束Lb21能夠入射到分束器83上。分束器83使藍色光束Lb21的預(yù)定 百分比能夠經(jīng)其通過，并使該藍色光束Lb21能夠入射到物鏡25。 [200]物鏡25對藍色光束Lb21進行會聚，并使藍色光束Lb21能夠入射到 光盤100的第一表面100A上。此時，藍色光束Lb21由記錄層101中的全 息圖H反射，并變成反射藍色光束Lb22。反射藍色光束Lb22由物鏡25轉(zhuǎn)換成平行光束，并入射到分束器83 上。分束器83使反射藍色光束Lb22的預(yù)定百分比反射，并使反射藍色光 束Lb22能夠入射到會聚透鏡86上。分束器83使反射藍色光束Lb22的一部分反射，并使反射藍色光束 Lb22的該部分能夠入射到會聚透鏡86上。會聚透鏡86對反射藍色光束 Lbl2進行會聚，并使反射藍色光束LM2能夠入射到光電檢測器117上。 [203]如圖7 (D)所示，光電檢測器117在反射藍色光束Lb22所發(fā)射到的 表面上包括四個單獨的網(wǎng)格形檢測區(qū)域117A、 117B、 117C禾H 117D。注 意，由箭頭a3表示的方向(圖7 (D)中的豎直方向)對應(yīng)于初始全息圖 IH移動時布置的全息圖H形成的軌道的方向。光電檢測器117用檢測區(qū)域117A、 117B、 117C和117D檢測反射藍 色光束Lb22的各部分。隨后，光電檢測器117產(chǎn)生檢測信號U4A、 U4B、 U4C禾n U4D (下文中統(tǒng)稱為"檢測信號U4A至U4D")，并將這 些檢測信號輸出到驅(qū)動控制單元112 (參見圖11)。注意，在光學(xué)拾取器116中，這些光學(xué)部件的光學(xué)位置被調(diào)整成使得 當反射藍色光束Lb22由會聚透鏡86會聚并被發(fā)射到光電檢測器117上時 反射藍色光束Lb22的聚焦狀態(tài)由藍色光束Lb21的焦點Fb21從記錄層101 中的目標全息圖H偏移的量來確定。為了用像散法對物鏡25執(zhí)行聚焦控制，驅(qū)動控制單元112的伺服控 制電路112A利用檢測信號U4A至U4D以及下述式(6)來計算聚焦誤差說明書第25/33頁
信號SFE4:
SFE4 = (U4A + U4C)-(U4B + U4D) ... (6)聚焦誤差信號SFE4代表焦點Fb21在聚焦方向上從被形成為初始全息 圖IH的全息圖H偏移的量。隨后，伺服控制電路112A例如通過將聚焦誤差信號SFE4放大來產(chǎn)生 聚焦驅(qū)動信號SFD4，并將聚焦驅(qū)動信號SFD4供應(yīng)給致動器28。 [209]致動器28布置在鏡頭支架(未示出)與光學(xué)拾取器116之間，所述 鏡頭支架支撐物鏡25。致動器28根據(jù)聚焦驅(qū)動信號SFD4而使物鏡25沿 聚焦方向運動。這樣，記錄和重構(gòu)設(shè)備110對物鏡25執(zhí)行聚焦控制，使得聚焦誤差 信號SFE4的值收斂到值"0" ， S口，藍色光束Lb21被聚焦在初始全息圖 IH的全息圖H上。另外，為了用推挽法對物鏡25執(zhí)行循軌控制，驅(qū)動控制單元112的 伺服控制電路112A利用檢測信號U4A至U4D以及下述式(7)來計算循 軌誤差信號STE4:
STE4 = (U4A + U4B)-(U4C + U4D) ... (7) [212]循軌誤差信號STE4代表焦點Fb21從在循軌方向上從作為初始全息圖 IH而形成的全息圖H偏離的量。隨后，伺服控制電路112A利用循軌誤差信號STE4產(chǎn)生循軌驅(qū)動信 號STD4并將循軌驅(qū)動信號STD4供應(yīng)給致動器28。致動器28根據(jù)循軌驅(qū) 動信號STD4而使物鏡25沿循軌方向運動。這樣，記錄和重構(gòu)設(shè)備110對物鏡25執(zhí)行循軌控制，使得循軌誤差 信號STE4的值收斂到值"0" ， S卩，藍色光束Lb21遵循初始全息圖IH的 全息圖H。此外，伺服控制電路112A還利用檢測信號U4A至U4D以及下面的
式(8)來計算重構(gòu)RF信號SRF4:SRF4 = U4A + U4B + U4C+U4D ... (8)重構(gòu)RF信號SRF4包括由光盤100的初始全息圖IH所表示的地址信 息。[218]隨后，伺服控制電路112A對重構(gòu)RF信號SRF4執(zhí)行例如預(yù)定的調(diào)制 處理以重構(gòu)該地址信息。伺服控制電路112A利用該地址信息對絲杠電機 65 (參見圖11)和致動器28執(zhí)行基于軌道的位置控制，使得藍色光束 Lb21被發(fā)射到所需地址。如上所述，記錄和重構(gòu)設(shè)備110構(gòu)造成通過從光盤100的第一表面 100A那側(cè)發(fā)射藍色光束Lb21并利用反射藍色光束Lb22的檢測結(jié)果來對 物鏡25執(zhí)行聚焦控制和循軌控制，來使藍色光束Lb21的焦點Fb21遵循 所需的初始全息圖IH。因此，如圖17所示，藍色光束Lb21使焦點Fb21位于目標初始全息 圖層YHG的目標軌道上，即初始全息圖IH中預(yù)先形成的微小橢圓全息圖 H上。此時，由于藍色光束Lb21的光能和熱能被聚焦在記錄層101的目標 初始全息圖層YHG中的焦點Fb21上，所以位于目標位置PG處的初始全 息圖IH的全息圖H被擦除。這樣，由于記錄層101中焦點Fb21處的全息圖H的被擦除部分失去 了全息圖特性，所以對于光朿的反射率能夠顯著降低。 [223]實際上，像記錄和重構(gòu)設(shè)備60那樣，記錄和重構(gòu)設(shè)備IIO利用信號 處理單元63對要記錄的信息執(zhí)行例如預(yù)定的調(diào)制處理，并將該信息轉(zhuǎn)換 成二進制值。隨后，例如，在接收到代碼"0"時，記錄和重構(gòu)設(shè)備110 停止發(fā)射藍色光束Lb21，并維持初始全息圖IH。相反，在接收到代碼 "1"時，記錄和重構(gòu)設(shè)備110發(fā)射藍色光束Lb21并擦除初始全息圖IH。 [224]另外，從光盤IOO重構(gòu)信息時，控制單元111使記錄和重構(gòu)激光器81 發(fā)射具有較低強度的藍色光束Lb21。這樣，藍色光束Lb21被發(fā)射到目標 初始全息圖層YHG中的目標軌道上。此時，如果目標位置PG處的初始全息圖IH那部分保持未擦除，則藍 色光束Lb21被目標軌道中的初始全息圖IH反射，藍色光束Lb21變成反 射藍色光束Lb22。然后，反射藍色光束Lb22經(jīng)過物鏡25、分束器83和 會聚透鏡86發(fā)射到光電檢測器117。信號處理單元63利用從光電檢測器117供應(yīng)的檢測信號U4A至U4D
30以及上述式(8)，計算重構(gòu)RF信號SRF4。此時，如果信號處理單元63用光電檢測器117檢測到反射藍色光束 Lb22并且重構(gòu)RF信號SRF4的信號電平因而為高，則信號處理單元63識 別為初始全息圖IH保持未擦除，即記錄了代碼"0"。 [228]但是，如果信號處理單元63的光電檢測器117未檢測到反射藍色光 束Lb22并且重構(gòu)RF信號SRF4的信號電平因而為低，則信號處理單元63 識別為初始全息圖IH被擦除，即記錄了代碼"1"。信號處理單元63通過對重構(gòu)RF信號SRF4執(zhí)行例如預(yù)定的解調(diào)處理 和預(yù)定的解碼處理來重構(gòu)光盤100中記錄的信息。隨后，信號處理單元63 將經(jīng)過重構(gòu)的信息供應(yīng)給控制單元111。在接收到該信息時，控制單元 111將經(jīng)過重構(gòu)的信息輸出到外部設(shè)備。這樣，當在光盤100中記錄信息時，記錄和重構(gòu)設(shè)備IIO根據(jù)所要記 錄的信息而擦除初始全息圖IH的全息圖H或維持初始全息圖IH的全息圖 H不被擦除，同時利用初始全息圖IH并參照地址信息執(zhí)行聚焦控制和循 軌控制。當對記錄在光盤100中的信息進行重構(gòu)時，記錄和重構(gòu)設(shè)備110 根據(jù)藍色光束Lb21是否受到反射來檢測初始全息圖IH的全息圖H是否被 擦除。記錄和重構(gòu)設(shè)備IIO然后利用檢測結(jié)果來重構(gòu)信息。
(2—4)操作和優(yōu)點 [231]通過利用上述構(gòu)造，根據(jù)第二實施例的初始化設(shè)備10執(zhí)行初始化處 理。在初始化處理中，初始化設(shè)備IO使光盤lOO旋轉(zhuǎn)并使紅色光束Lrl遵 循光盤100的參考層102中形成的軌道。通過將藍色光束Lbl和Lbl發(fā)射 到光盤100的任一側(cè)，使得藍色光束Lbl的焦點Fbl與藍色光束Lb2的焦 點Fb2對準，初始化設(shè)備IO在記錄層101中形成作為初始全息圖IH并布 置成螺旋圖案的微小橢圓全息圖H。另外，初始化設(shè)備IO利用控制單元111來控制中繼透鏡36和43，從 而依次改變參考層102與焦點Fbl (以及焦點Fb2)之間的距離。這樣， 初始化設(shè)備IO形成多個初始全息圖層YH。因此，與第一實施例一樣，即使在光盤100的記錄層101具有對于光 強的敏感度閾值、并且初始化處理所需的光束強度因而較高的情況下，初始化設(shè)備10也能夠通過對球面波形式的藍色光束Lbl和Lb2進行會聚來
提供初始化處理所需的光強。此外，通過使焦點Fbl和焦點Fb2在光盤100中的有關(guān)位置依次移 動，初始化設(shè)備10能夠在各個初始全息圖層YH中以螺旋圖案依次形成包 括微小橢圓全息圖H的初始全息圖IH，使得初始全息圖IH對應(yīng)于參考層 102中的各個軌道。g卩，與第一實施例中一樣，在第二實施例中，與現(xiàn)有的初始化處理 (其中，通過將平面波發(fā)射到整個光盤100而同時形成多個全息圖層)不 irj， f刀y—口-'pL嘆食丄u B5'"攻亞有wiK;殆-疋n、j i口j安漢別主'j兀ia丄uu tfj兀目s現(xiàn)熱 能。另外，由于初始化設(shè)備10形成初始全息圖IH并使紅色光束Lrl遵循 參考層102中形成的軌道，所以初始化設(shè)備10能夠在要記錄信息的位置 處(即在與參考層102中的軌道對應(yīng)的位置處)依次形成初始全息圖IH 的全息圖H。因此，與第一實施例一樣，初始化設(shè)備10能夠在記錄層101中要記 錄信息的位置處可靠地形成初始全息圖IH。此外，初始化設(shè)備IO在與由參考層102中的軌道所表示的地址信息 對應(yīng)的位置處形成初始全息圖IH，使得該地址信息由全息圖H的存在/缺 失來代表。因此，在光盤100中記錄信息和從光盤100重構(gòu)信息時，記錄和重構(gòu) 設(shè)備110能夠根據(jù)藍色光束Lb21由初始全息圖IH反射時產(chǎn)生的反射藍色 光束Lb22，來執(zhí)行聚焦控制、循軌控制和地址參考。因此，與記錄和重構(gòu) 設(shè)備60 (參見圖12)不同，記錄和重構(gòu)設(shè)備110中不需要伺服光學(xué)系統(tǒng) 70。 g卩，記錄和重構(gòu)設(shè)備110可具有顯著簡化的構(gòu)造。 [240]此外，由于記錄和重構(gòu)設(shè)備110利用初始全息圖層YH執(zhí)行聚焦控制 和循軌控制，初始全息圖層YH中進行實際記錄并從該層重構(gòu)信息，所以 與利用與初始全息圖層YH分開的參考層102來執(zhí)行聚焦控制和循軌控制 的記錄和重構(gòu)設(shè)備60相比，能夠提高聚焦控制和循軌控制的精度。 [241]根據(jù)第二實施例，能夠提供與第一實施例中相同的其他優(yōu)點。
32[242]根據(jù)上述構(gòu)造，根據(jù)第二實施例的初始化設(shè)備10使光盤100旋轉(zhuǎn)， 使紅色光束Lrl遵循參考層102中形成的軌道，并使藍色光束Lbl和Lb2 發(fā)射到光盤100的任一側(cè)。這樣，初始化設(shè)備10能夠執(zhí)行初始化處理， 在該處理中，以螺旋圖案在記錄層101中形成包括微小橢圓全息圖的初始 全息圖IH，以與參考層102中的軌道對應(yīng)。因此，初始化設(shè)備10能夠通 過向光盤100—次發(fā)射低得多的光能或熱能形成平面初始全息圖層YH。 (3)其他實施例雖然己經(jīng)參照以螺旋圖案在光盤100的記錄層101中形成的初始全息 圖IH描述了第一實施例，但是本發(fā)明不限于此。例如，初始全息圖IH可 以被形成為同心圓形圖案。另外，雖然前述實施例的描述已經(jīng)參照了用主軸電機14使光盤100 旋轉(zhuǎn)并用絲杠電機15使光學(xué)拾取器16沿光盤100的徑向運動來形成螺旋 的初始全息圖IH這樣的情況，但是本發(fā)明不限于此。例如，光學(xué)拾取器 16可以是靜止的。通過使主軸電機14運動，從光學(xué)拾取器16將藍色光束 Lbl發(fā)射到的位置可以沿光盤100的徑向移動。此外，雖然已經(jīng)參照初始化激光器31發(fā)射具有恒定強度的藍色光束 Lb0而描述了第一實施例，但是本發(fā)明不限于此。例如，像用于CD-R的 光策略那樣，藍色光束Lb0的輸出強度可以受到合適的調(diào)制。 [246]此外，盡管已經(jīng)參照連續(xù)形成的線性初始全息圖IH而描述了第一實 施例，但是本發(fā)明不限于此。例如，如與圖9對應(yīng)的圖18所示，初始全 息圖IH可以對于每個扇段單獨地形成。此外，像第二實施例那樣，在第一實施例中，線性初始全息圖IH不 一定要形成在與地址信息的代碼值"1"對應(yīng)的部分。相反，初始全息圖 IH可以形成于對應(yīng)于代碼值"0"的部分中以及要記錄信息的部分中。這 樣，地址信息可以嵌入初始全息圖IH中。這樣，通過使用根據(jù)第二實施例的記錄和重構(gòu)設(shè)備110，能夠執(zhí)行聚 焦控制、循軌控制和地址參考，能夠在光盤100中記錄信息和從光盤100 重構(gòu)信息。此外，盡管已經(jīng)參照通過熱的方式或光化學(xué)方式擦除目標位置PG附近的部分初始全息圖IH而記錄信息的記錄和重構(gòu)設(shè)備60和IIO來描述了
第一和第二實施例，但本發(fā)明不限于此。例如，在初始全息圖IH的、目 標位置PG附近的部分，可以通過將熱量會聚在這些部分而形成空氣泡以
產(chǎn)生空腔。g卩，只需使得與全息圖相比，對于光束的反射率被足夠地降 低。此外，盡管已經(jīng)參照在盤狀光盤100中以螺旋圖案形成的線性初始全 息圖IH來描述了第一和第二實施例，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以 通過以二維方式移動光學(xué)拾取器而在長方體記錄介質(zhì)中形成平面的初始全 息圖IH。此外，盡管對于第一實施例的描述參照了這樣的情況在記錄和重構(gòu) 設(shè)備60中，物鏡25的聚焦控制和循軌控制利用了紅色光束Lrl被參考層 102反射時產(chǎn)生的紅色反射光束Lr2，但是本發(fā)明不限于此。例如，像第二 實施例那樣，聚焦控制和循軌控制中的至少一者可以利用藍色光束Lbll 由初始全息圖IH反射時產(chǎn)生的反射藍色光束Lbl2的檢測結(jié)果來執(zhí)行。在 這樣的情況下，還可以利用反射紅色光束Lr2的檢測結(jié)果，進一步參照由 參考層102表示的地址信息。此外，盡管已經(jīng)參照參考層102的軌道包括地址信息而描述了第一實 施例，但是本發(fā)明不限于此。例如，從參考層102的軌道中除去地址信 息。此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了這樣的情況通過對用 主軸電機14使光盤IOO旋轉(zhuǎn)進行控制，使光盤IOO的線速度恒定，來形成 初始全息圖IH，但是本發(fā)明不限于此。例如，可用主軸電機14使光盤 IOO以恒定角速度旋轉(zhuǎn)?？梢詫鈱W(xué)拾取器16進行控制，使之以該角速度 同步移動，并可以在該時間點根據(jù)光盤100的線速度而改變藍色光束Lbl 和Lb2的強度。這樣，可以形成具有恒定橫截面的初始全息圖IH。 [254]此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了這樣的情況通過將紅 色光束Lrl發(fā)射到參考層102并對物鏡25執(zhí)行聚焦控制和循軌控制來形成 初始全息圖IH，但本發(fā)明不限于此。例如，通過控制主軸電機14的轉(zhuǎn)速 和由絲杠電機15使光學(xué)拾取器16移動的移動速度，可以在不對物鏡25執(zhí)行聚焦控制和循軌控制的情況下形成初始全息圖IH。在此情況下，可以從 光盤100撤去參考層102。此外，盡管像第一實施例那樣，參照光盤100包括參考層102的情況 描述了第二實施例，但本發(fā)明不限于此。例如，可以從光盤100撤去參考 層102。只有在光盤100受到初始化時，才臨時地將包括參考層102在內(nèi) 的參考盤安裝在光盤100上，隨后可以執(zhí)行初始化處理。 [256]此外，盡管對前述實施例的描述參照了物鏡25和45具有0.5的數(shù)值 孔徑的情況，但本發(fā)明不限于此。例如，物鏡25和45可以具有除了 0.5 之外的數(shù)值孔徑值。在此情況下，為了在焦點Fbl附近減小藍色光束Lbl 的直徑，希望數(shù)值孔徑較大。但是為了防止由光盤ioo造成的球差影響， 希望數(shù)值孔徑較小。因此，為了實現(xiàn)折中，希望數(shù)值孔徑在約0.5至約 0.85的范圍內(nèi)。另外，初始化設(shè)備10的物鏡25的數(shù)值孔徑可以與記錄和 重構(gòu)設(shè)備60或記錄和重構(gòu)設(shè)備IIO的數(shù)值孔徑不同。此外，盡管對前述實施例的描述參照了利用像散法的聚焦控制和利用 推挽法的循軌控制，但本發(fā)明不限于此。例如，可以采用各種聚焦控制方 法和循軌控制方法(例如可以用三光束法執(zhí)行聚焦控制，可以用三點法或 DPD (微分相位識別)法來執(zhí)行循軌控制)。另外，可以對伺服光學(xué)系統(tǒng) 20和70、初始化光學(xué)系統(tǒng)30以及記錄和重構(gòu)光學(xué)系統(tǒng)80應(yīng)用不同的方 法。此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了在第一表面IOOA那側(cè) 形成參考層102的情況，但本發(fā)明不限于此。例如，可以在記錄層101的 中間形成參考層102?；蛘?，可以在第二表面100B那側(cè)形成參考層102。 [259]此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了藍色光束具有約405nm 的波長并作為形成初始全息圖IH所用的光束(稱為"初始化光束")以 及記錄和重構(gòu)信息所用的光束(稱為"信息光束")的情況，但本發(fā)明不 限于此。例如，初始化光束和信息光束可以具有不同的波長。但是盡管這 兩個光束可以具有不同的波長，但考慮到光盤100的特性，優(yōu)選使這兩個 波長的光束相同。此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了紅色光束(稱為"伺服光束")具有約650nm的波長并作為第一和第二實施例的初始化設(shè)備10 以及第二實施例的記錄和重構(gòu)設(shè)備60中的物鏡25的位置控制所用的光 束，但本發(fā)明不限于此?？梢允褂萌魏沃档牟ㄩL。尤其是，初始化光束和 信息光束的波長被設(shè)定在約405nm，因而希望伺服光束的波長例如在約 600至約700nm的范圍內(nèi)。在此情況下，參考層102可以具有使伺服光束幾乎全部反射并使初始 化光束和信息光束幾乎全部經(jīng)其通過的特性。另外，記錄層101還可以由 對初始化光束和信息光束的波長敏感的材料形成。此外，盡管對前述實施例的描述參照了由記錄層IOI和參考層102形 成光盤IOO的情況，但是本發(fā)明不限于此。例如，除了記錄層101和參考 層102，該結(jié)構(gòu)還可以包括具有高的光透射性并覆蓋記錄層101任一側(cè)的 基板?；鍖τ涗泴?01進行保護。此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了向光盤IOO記錄信息并 從光盤IOO重構(gòu)信息的記錄和重構(gòu)設(shè)備60和110的情況，但本發(fā)明不限于 此。例如，可以由只記錄信息的記錄設(shè)備在光盤100中記錄信息，并可以 由只重構(gòu)信息的重構(gòu)設(shè)備從光盤IOO重構(gòu)信息。此外，盡管對第一和第二實施例的描述參照了這樣的情況初始化設(shè) 備10用作信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，并包括用作光發(fā)射裝置的初始化光 學(xué)系統(tǒng)30、用作焦點移動裝置的主軸電機14、絲杠電機15、致動器28和 48、中繼透鏡36和43以及驅(qū)動控制單元12，但是本發(fā)明不限于此。例 如，信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備可以包括由其他各種構(gòu)造之一形成的光發(fā)射 裝置和焦點移動裝置。此外，盡管對第二實施例的描述參照了這樣的情況記錄和重構(gòu)設(shè)備 IIO用作信息記錄設(shè)備，并包括用作焦點移動裝置的主軸電機64、絲杠電 機65、致動器28和驅(qū)動控制單元112、以及用作光發(fā)射裝置的記錄和重 構(gòu)激光器81、準直器透鏡82和物鏡25，但本發(fā)明不限于此。例如，信息 記錄設(shè)備可以包括由其他各種構(gòu)造之一形成的焦點移動裝置和光發(fā)射裝 置。
工業(yè)應(yīng)用性
36[266]本發(fā)明可應(yīng)用于光盤設(shè)備，該光盤設(shè)備在光盤中記錄視頻數(shù)據(jù)和音頻 數(shù)據(jù)或計算機數(shù)據(jù)，并對記錄在光盤中的信息進行重構(gòu)。另外，本發(fā)明還 可應(yīng)用于對光盤進行初始化的初始化設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于對信息記錄介質(zhì)進行初始化的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，所述信息記錄介質(zhì)通過擦除預(yù)先形成的初始全息圖來在其中記錄信息，所述信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備的特征在于包括光發(fā)射裝置，用于通過將沿相反方向傳播的兩個球面波記錄光束聚焦在所述信息記錄介質(zhì)中的同一焦點處而在所述焦點附近形成所述初始全息圖；和焦點移動裝置，用于使得所述焦點依次移動到所述信息記錄介質(zhì)中要記錄所述信息的部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，其特征在于，當 在所述信息記錄介質(zhì)中記錄所述信息時，所述焦點移動裝置遵循由經(jīng)過聚 焦的記錄光束的焦點形成的軌跡移動所述焦點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，其特征在于，所 述焦點移動裝置改變所述焦點在所述信息記錄介質(zhì)的虛擬平面中的位置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，其特征在于，在 所述兩個球面波記錄光束被聚焦在所述同一焦點的情況下，所述焦點移動 裝置通過使所述焦點在所述虛擬平面中移動，來在所述虛擬平面中形成沿 所述焦點的軌跡的線性的所述初始全息圖。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，其特征在于，所 述焦點移動裝置使所述焦點沿螺旋圖案或沿同心圓圖案在所述虛擬平面中 移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，其特征在于，所 述焦點移動裝置通過在間斷地向所述同一焦點發(fā)射所述兩個球面波記錄光 束的同時改變所述焦點在所述虛擬平面中的位置，來在所述虛擬平面中依 次形成多個初始全息圖，所述多個初始全息圖沿著所述焦點在所述虛擬平 面中的軌跡而布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息記錄介質(zhì)初始化設(shè)備，其特征在于，所 述焦點移動裝置通過在所述信息記錄介質(zhì)中依次切換多個虛擬平面，來形成多個所述初始全息圖的層。
8. —種用于對信息記錄介質(zhì)進行初始化的方法，所述信息記錄介質(zhì)通 過擦除預(yù)先形成的初始全息圖來在其中記錄信息，所述方法的特征在于包 括下列步驟通過使沿相反方向傳播的兩個球面波記錄光束聚焦在所述信息記錄介 質(zhì)中的同一焦點處，來在所述焦點附近形成所述初始全息圖；和使所述焦點依次移動到所述信息記錄介質(zhì)中要記錄所述信息的部分。
9. 一種信息記錄設(shè)備，用于通過擦除信息記錄介質(zhì)中預(yù)先形成的初始全息圖來記錄信息，所述信息記錄設(shè)備的特征在于包括焦點移動裝置，用于使得經(jīng)由物鏡將光束聚焦到所述信息記錄介質(zhì)中時的焦點位置遵循所述初始全息圖移動；和光發(fā)射裝置，用于通過經(jīng)由所述物鏡發(fā)射所述光束，來擦除所述焦點 附近的部分所述初始全息圖。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息記錄設(shè)備，其特征在于，所述焦點移 動裝置向所述初始全息圖發(fā)射預(yù)定的伺服光束，并基于接收到的光信號來 執(zhí)行聚焦伺服控制以使所述物鏡朝向或背離所述光學(xué)信息記錄介質(zhì)而移 動，所述接收到的光信號是通過對在所述伺服光束由所述初始全息圖反射 時產(chǎn)生的伺服反射光束進行接收而獲得的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息記錄設(shè)備，其特征在于，所述全息圖 形成為螺旋圖案或同心圓圖案，所述焦點移動裝置向所述全息圖發(fā)射預(yù)定 的伺服光束并基于接收到的光信號來執(zhí)行循軌伺服控制以使所述物鏡朝向 或背離所述光學(xué)信息記錄介質(zhì)而移動，所述接收到的光信號是通過對在所 述伺服光束由所述全息圖反射時產(chǎn)生的伺服反射光束進行接收而獲得的。
12. —種通過擦除信息記錄介質(zhì)中預(yù)先形成的初始全息圖而記錄信息的方法，其特征在于包括下列步驟使經(jīng)由物鏡將光束聚焦到所述信息記錄介質(zhì)中時的焦點位置移動；和 通過經(jīng)由所述物鏡發(fā)射所述光束，來擦除所述焦點附近的部分所述初始全息圖。
13. —種信息記錄介質(zhì)，其特征在于包括記錄層，所述記錄層包括在具有大體上均勻的折射率的空間中沿虛擬軌跡連續(xù)地或間斷地形成的初始 全息圖，并且通過由預(yù)定的信息記錄設(shè)備發(fā)射記錄光束而局部地擦除所述 初始全息圖，從而在所述記錄層中記錄信息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述記錄層 包括形成于預(yù)定的虛擬平面中的初始全息圖。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，所述初始全息圖在所述虛擬平面中形成為螺旋圖案或同心圓圖案。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的信息記錄介質(zhì)，其特征在于，通過在彼此 基本平行的多個所述虛擬平面的每一者中形成所述初始全息圖來重疊多層 所述初始全息圖。
全文摘要
本發(fā)明有可能通過使用一種簡單的構(gòu)造在信息記錄介質(zhì)中形成初始全息圖。初始化設(shè)備(10)使光盤(100)旋轉(zhuǎn)并在使紅色光束(Lr1)遵循參考層(102)中形成的軌跡的同時向光盤(100)的兩側(cè)發(fā)射藍色光束(Lb1和Lb2)。這樣，初始化設(shè)備(10)能執(zhí)行初始化處理，其中，在記錄層(101)中以與參考層(102)中形成的軌道對應(yīng)的螺旋圖案或同心圓圖案形成線性的初始全息圖(IH)。因此，初始化設(shè)備(10)能以一次向光盤(100)發(fā)射小得多的光能或熱能形成平面初始全息圖層(YH)。
文檔編號G11B7/135GK101681636SQ200980000412
公開日2010年3月24日 申請日期2009年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月7日
發(fā)明者小林誠司, 山津久行, 齊藤公博 申請人:索尼株式會社