具有多个辐射源的光学系统的制作方法

专利名称：具有多个辐射源的光学系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于借助于多个辐射源在相关联的光学记录载体 上再现和/或记录光学可读效应的光学系统。本发明进一步涉及一种用于 在相关联的光学记录载体上再现和/或记录光学可读效应的方法，以及涉 及用于实施该方法的净欠件。
背景技术：
为了满足正在进行的增大信息存储容量以及速度的要求，例如密致盘(CD)、数字通用盘(DVD)和蓝光盘(BD)的这些可用的光学介质 正不断地提高存储容量和驱动速度。目前，通过将240nm的轨道间距与 50nm的信道位长度组合而达到的密度极限已经显示出能够潜在地将BD 型盘的容量从当前该介质上每个信息层的23-25-27GB增大到50GB。但 是，在盘的技术发展现状中遇到了在轨道间距进一步按比例缩减和结合需要之间的固有;中突口。、、、 、。，.'''。 、近来，已经展示了一种二维光学存储器(2D0S),例如参见Alexander van der Lee等人在《Japanese Journal of Applied Physics》中第43巻第7B 号(2004),笫4912-4914页的内容。在2DOS格式中，信息作为沿着载体 上宽螺旋的平行的多个数据行而写入，并且利用激光点的阵列从该螺旋 中平行地读出该数据。但是，对于一次写入和可重写的介质来说这是不 方便的，因为必须独立地控制每个激光点，因此需要多个激光器或激光 腔。这将使所对应的光学设备变复杂并增大其成本。类似的是，这种光 学设备的热耗散与激光器或激光腔的数量成比例地增大。因此，光学存储器的改进装置将是有利的，特别是， 一种更有效和 /或可靠的用于在相关联的光学记录栽体上再现和/或记录光学可读效应 的光学系统将是有利的。
发明内容
因此，:、緩和或消除一个或多个上述缺点。特别是，可以将其看作是本发明的目的，本 发明提供一种光学系统，该光学系统解决上述现有技术的问题，并以高 光学驱动速度可靠地在光学记录载体上再现和/或记录光学可读效应且 增大该光学记录载体上的存储密度。在本发明的笫 一方面中，通过提供一种用于在相关联的光学记录载 体上再现和/或记录光学可读效应的光学系统可以获得这一目的和其他几个目的，该系统包括-多个辐射源，该多个辐射源包括-第一辐射源，其能够发射笫一辐射束，-至少第二辐射源，其能够发射至少第二辐射束，该至少第二辐 射束包括至少第二主光束和对应的第二主光点，用于读取作为该载 体中可读效应的信息和/或用于记录作为该载体上可读效应的信息，-光束分割装置，其用于将至少第一辐射束分成-第一主光束和对应的第一主光点，其用于读取作为该载体中可 读效应的信息和/或用于记录作为该载体上可读效应的信息，以及，-至少第一辅助光束，和对应的至少第一辅助光点，该辅助光束 可应用于径向跟踪， -光电检测装置，其能够检测来自该光学记录载体的反射光， 该相关联的光学记录载体包括在一个或多个螺旋的轨道中排列的 可读效应，或适于记录在一个或多个螺旋的轨道中排列的可读效应，所 述一个或多个螺旋的每一个都包括由一个或多个保护带隔开的多个轨 道，其中，该光学系统适于根据位于第 一 保护带中或在邻近第 一保护带 的轨道上的至少第 一辅助光束的反射光来进行径向跟踪， 其中辐射源的数量小于或等于轨道的数量。所述光学系统可以是供诸如CD播放器、DVD^"放器、BD播放器、 光学计算机驱动器等的这些装置中使用的光学系统。根据该第一方面，本发明特别但不唯一的有利之处在于，使光学系 统能够更容易地以高驱动速度在轨道间距小的载体上记录/再现信息，所 述轨道间距即轨道宽度。由于要在保护带中进行径向跟踪，因此减小轨 道间距的可能不会危及径向跟踪。常用的具有单螺旋载体格式的单光学 存储系统具有在凹槽所提供的径向跟踪和使轨道间距最小的愿望之间的固有沖突，本发明的光学系统解决了该冲突。此外，本发明提供一种 通用的光学系统，其中用于记录的多个辐射源与螺旋中的轨道数量无 关。本发明允许得到在成本、功率耗散和速度之间的折衷。这可能是有 利的，因为适用于给定光学载体格式的不同光学系统被允许采用不同数 量的辐射源。按照这种方式，盘的容量与驱动速度无关，即读取和/或记 录速度成为驱动器选项而不是格式选项。本发明采用第 一和至少第二主光束以及对应的第 一和至少第二主 光点，以及至少第一辅助光束和对应的笫一辅助光点，所迷主光束和对 应的主光点用于读取作为该载体中可读效应的信息和/或记录作为该载 体上可读效应的信息，所述辅助光束可应用于径向跟踪。但是在给定的 实施例中，除了至少第一辅助光束之外，或者作为可选择的方式，可以 利用 一个或多个主光束来进行跟踪。由此提供了甚至更为通用的系统。如在权利要求2和3中限定的任选特征描迷了有利的实施例，因为其 提供了一种节省成本的方式来提供依照本发明的光学系统。该至少第一 辅助光束可以是包括在至少笫一组多个辅助光束中的光束。任选的是， 可以由光束分割装置来产生第一组多个辅助光束和至少第二组多个辅 助光束，其中至少第 一辅助光束是包括在第 一组或至少笫二组多个辅助 光束中的辅助光束。因此，在给定的实施例中，第一辐射源可以产生第 一主光束和对应的笫一组多个辅助光束，而笫二辐射源可以产生第二主 光束和对应的多个第二辅助光束，如果采用更多辐射源，那么依此类推。另外，本发明的优点在于，虽然有多个辐射束和多个辅助光点被引 导到载体上，但是对于在任何给定时刻及时地检测和产生径向跟踪控制 信号，仅仅需要将有限数量的辅助光点，通常是一个或两个辅助光点及 其各自的反射光束。这些辐射源相对于彼此是固定的，因此仅需要通过 利用至少一个适合的辅助光束来进行径向跟踪，该辅助光束可以包括在 第 一组或至少笫二组多个辅助光束中。这与本领域已知的多光点跟踪法 的不同之处在于，需要更为加强的装置来对所有反射光束进行光电检测 和随后的分析。有利的是，本发明因此可以限制和/或简化对于来自辅助 光束的反射光进行分析所必需的电子电路。在将多个辅助光束用在跟踪 中的情况下，可以选择笫一辅助光束来用于跟踪，但是在稍后的阶段可 以选择另一个光束，例如与不同轨道的选择相结合。新选择的辅助光束 例如可以从任何所产生的辅助光束中选出，或者可选择的是从一组辅助光束中选出。如在权利要求4中限定的任选特征是有利的，因为其提供了在辐射 源的数量和用于特殊载体格式的驱动器的速度之间的直接关系。如在权利要求5和6中限定的任选特征描述了可选择的有利实施例。 如在权利要求5中限定的任选特征是有利的，因为其便于提供一种更简 单以及因此更便宜和更坚固的结构，而如在权利要求6中限定的任选特 征是有利的，因为其可以提供避免或至少消除辐射间的交叉调制的实施 例。如在权利要求7中限定的任选特征是有利的，因为通过利用为了改 变第一和至少第二主光束的轨道位置而选择的第二辅助光束并且随后根据位于同一个或另一个保护带中的第二辅助光束的反射光进行径向跟踪，提供了为这些辐射源而改变轨道的一种简单而稳固的方式。因此在实施例中可以通过选择用于径向跟踪的适当的辅助光束来 实现主光束在螺旋中的轨道改变，即通过将用于进行径向跟踪的辅助光 束从笫一辅助光束变为第二辅助光束来实现轨道位置从例如轨道编号l 和2变到轨道编号3和4。如在权利要求8中限定的任选特征是有利的，因为通过提供与第一 组多个辅助光束中的每个辅助光束相对应的至少一个光电检测器，方便 地提供了将这些辅助光束分开的 一种容易且稳固的方式。如在权利要求9中限定的任选特征是有利的，因为通过提供用于选 择与应用于径向跟踪中的第一或第二辅助光束相对应的至少一个光电 检测器的开关装置，可以选择与应用于径向跟踪中的第一或第二辅助光 束相对应的相关光电检测器。此外，可以断开与对于来自没有应用于径 向跟踪中的辅助光束的反射光的检测相关联的一个或多个光电检测器。 并且，可以关闭对应的电子电路，例如放大和/或预处理。这向本发明提 供了以下优点，即在操作期间减少功耗，另外由于可以减小功率估计和 /或冷却因此可以降低系统成本。而且，由于不是所有的光电检测器都在 使用中，因此在不同的光点/光电检测器之间能够共用至少一些预处理电 路(例如，前置放大器)。因此，可以使用较少的电子仪器并且甚至可 以进一 步降低系统成本。如在权利要求10中限定的任选特征是有利的，因为其可以便于在辅 助光点的位置和轨道之间的容易配合。如在权利要求ll中限定的任选特征是有利的，因为通过提供与一个 或多个螺旋中的轨道数量至少相等的多个辅助光束，可以选择总是与保 护带重合的辅助光束。如在权利要求12和13中限定的任选特征描述了可选择的有利实施 例。多个辅助光束可适于在相关联的光学记录载体上相对于主光束基本 上对称地布置。另外，所述多个辅助光束可适于基本上等距离地定位在 相关联的光学记录载体上。这可以由作为光束分割装置的光栅来实现。 但是，光栅也可以提供不对称的衍射。近来，已经出现了具有在衍射光 点中基本上相同强度的光栅。这种光栅可以有益地应用于本发明的范围 内。在笫二方面，本发明涉及一种操作根据本发明笫一方面的光学系统 的方法，其中在使用情况下，根据定位于笫一保护带中或邻近第一保护 带的轨道上的至少笫 一辅助光束的反射光来进行跟踪，并且其中辐射源 的数量小于或等于轨道的数量。在笫三方面，本发明涉及可在计算硬件上执行的用于实现本发明第 二方面的方法的软件。本发明的这一方面特别但不唯一的有利之处在于，本发明可以由一 种计算机程序产品来实现，所述计算机程序产品使计算机系统能够执行 本发明笫二方面的操作。这样，可以设想，可以通过在控制该光学系统 的计算硬件上安装计算机程序产品使某个已知的光学系统变为根据本 发明工作。这种软件可以提供在任何一种计算机可读媒体上，例如基于 磁或光学的媒体，或者通过基于计算机的网络，例如因特网。本发明的第一、第二和第三方面中的每一个都可以与任何一个其他 方面结合。参考下文中所述的实施例，本发明的这些和其他方面将显而 易见并且被阐明。


参照附图仅通过实例的方式来描述本发明的实施例，在附图中 图l示意性地说明光学系统和相关联的载体的实施例， 图2示意性地说明两个辐射源、光分割装置和最后得到的主光束和 辅助光束。图3是光电检测装置的示意图，图4示意性地说明特别适合于和本发明的光学系统一起工作的载体 格式，图5说明沿着光点线基本上等距离设置的单个主光点的情况， 图6说明具有2个高强度光点和多个低强度光点的对称布局， 图7说明具有2个高强度光点和多个低强度光点的不对称布局， 图8说明具有3个高强度光点和多个低强度光点的布局，以及 图9说明避免交叉调制的布局。
具体实施方式
图1中示意性地说明光学系统和相关联的载体100的实施例。保持 装置30将载体100固定并使其旋转。该光学系统包括多个辐射源，图 中示出了第一辐射源4A和第二辐射源4B。可以存在多于两个辐射源， 但是出于清楚的原因仅示出了两个辐射源。而且，也是出于清楚的原因 仅示出了一个辐射束52,但是应当理解，在该光学系统中存在的每个辐 射源都能够发射辐射束。辐射源4A、 4B例如可以是半导体激光器，其 具有可变的功率，可能还具有可变的辐射波长。载体100包括适用于借助辐射束52来记录信息的材料。该记录材 料可以是例如磁光型、相变型、染料型、如Cu/Si的金属合金或任何其 他适合的材料。信息能够以光学上可检测区域的形式而记录在载体100 上，所述光学上可检测区域也称为用于可重写媒体的标记和用于一次写 入i某体的凹坑。该光学系统进一步包括光头20，该光头有时也称为光拾取器 (OPU),光头20可通过例如步进电动机的致动装置21被移动。光头 20包括光电检测系统101、分束器6、物镜7和透镜移动装置9。光头 20也包括诸如光栅或全息图案的光束分割装置22，该光束分割装置能 够将一个或多个辐射束分成一个或多个主光束和多个对应的辅助光束。 该图中示出了三个分量52、 52a和52b,即高强度的主光束52和两个低 强度的辅助光束52a、 52b。反射辐射8也包括多于一个分量，例如三个 光点52、 52a和52b的反射及其衍射，但是该图中为了清楚起见仅示出 了一个光束8。在本发明的情况下，辐射源理解为包括能够发射适合于 信息的光学存储的辐射的任何种类的辐射源，如红外光(IR)、可见光、 紫外光(UV) 、 X射线等。可以设想，在本发明的可选实施例中，可以由多个辐射源来代替辐射源4A、 4B中的每一个和光束分割装置22。 一个辐射源可以提供主光 束，另一个光源可以提供辅助光束。可能的是，根据本发明的原理可以 应用多个光源以及例如光栅的 一 个或多个光分割装置的组合。该光电检测装置可以是光电检测系统。光电检测系统101的功能是 将从载体100反射的辐射8变换成电信号。因此，光电检测系统101可 以包括若干光电检测器，例如光电二极管、电荷耦合器件(CCD)等， 其能够生成一个或多个电输出信号，电输出信号传送给预处理器11。这 些光电检测器可以在空间上彼此排列，并具有足够的时间分辨率，以便 能够检测预处理器U中的焦点(FE)和径向跟踪(RTE)误差。这样， 预处理器11将焦点(FE)和径向跟踪误差(RTE)信号传送到处理器 50。光电检测系统101也能够将表示正从载体100读取的信息的读取信 号或RF信号通过预处理器11传送到处理器50。该读取信号可能由处 理器50中RF信号的低通过滤而变换为中央孔径(CA)信号。光头20光学地设置为使辐射束52经由分束器6和物镜7指向光学 载体100。另外，在物镜7之前可以存在准直透镜(未示出)。从载体 100反射的辐射8由物镜7聚集，并且在通过分束器6之后落到光电检 测系统101上，如上所述，光电检测系统IO将入射辐射8变换为电输 出信号。处理器50接收并分析来自预处理器11的输出信号。处理器50也 可以向致动装置21、辐射源4、透镜移动装置9、预处理器ll和保持装 置30输出控制信号，如图1中所示。同样，处理器50能够接收数据， 即在61所指出的，处理器50可以输出来自读取过程的数据，即在60 所指出的。图2示意性地说明使两个辐射源指向单个光束分割装置而产生两个 主光束和两组多个辅助光束的实施例。两个辐射源发射第一和第二辐射 束200、201。光束分割装置202例如光栅将第一和笫二辐射束分成笫一、 第二主光束204、 206和对应的第一、第二主光点，以及第一组多个辅 助光束203、笫二组多个辅助光束205和对应的笫一组、至少第二組多 个辅助光点。在可选择的实施例中，可以仅将第一主光束指向光束分割 装置，因此产生至少第一辅助光束，或者可能产生第一组多个辅助光束。图3是适合于供本发明使用的光电检测装置101的实施例的示意图。图中示出了多个光电检测器部分，但是可以为第一组多个辅助光束 中的每一个辅助光束提供一个光电检测器部分，乃至可以提供更多光电检测器部分。图中分别示出了在每个光电检测器部分110、 120、 1!30上 的对应的光点A、 B和C。如光点A、 B和C的相对大小所表明的，光 点A表明源于主光点的反射光，光点B和C标明来自两个辅助光点的 反射光。在图3所示的实施例中，将光电检测器部分110、 120、 130分 成两个光电检测器a和b。这是用于通过推挽(PP)法进行跟踪的一般 的光学布局，其中将两个检测器a和b之间的相对权重应用于产生径向 误差信号，该径向误差信号表示与预期径向位置和实际位置的误差或偏 差。本发明的应用能够使开关或选择器140适于选择适当的辅助光点， 即图3中的光点B，用于通过进一步将相对应的信号从光电检测器部分 120传送到预处理器11和处理器50来进行径向跟踪。开关140优选是 电子开关，例如采用适合的晶体管电路、MEMS部件等。但是，光电检测器部分110、 120、 130也可以应用樣t分相位检测 (DPD)法，其中所述部分由四个光电检测器组成。要注意，该实施例 需要在(多个)保护带中提供数据。类似的是，光电检测器部分110、 120、 130可以由通过微分中央孔径(DCA)法进行径向跟踪的单个光电 检测器组成。在后者的情况下，本发明可以通过选择一对第一辅助光点 并且选择另 一对用于根据本发明的径向跟踪的笫二对辅助光点而实现。可以通过利用位于保护带中的单个辅助光束进行径向跟踪。单个辅 助光束可以用于在利用PP或DPD跟踪误差信号的情况下沿着多轨道螺 旋中的特定轨道而行进。当利用微分CA跟踪误差信号时，需要两个辅 助光束，这两个辅助光束定位在邻近保护带的外轨道上。为了沿多轨道螺旋中的任何轨道而前行，有益的是可以采用多个辅 助光束，从而例如在选择给定轨道时能够选择适合的辅助光束或者适合 的辅助光束的集合。对于PP或DPD跟踪，辅助光束的数量可以至少是 多轨道螺旋中的轨道的数量，而对于CA跟踪，则需要至少两倍于轨道 的数量。图4说明非常适合于由根据本发明的光学系统所应用的光学载体格 式的特殊格式。但是，应当强调，本发明的原理不限于所示出的格式。图4A是特别适合于用本发明的光学系统进行工作的载体格式的示 意图。多个轨道2相对于载体上的中心位置3基本上成螺旋形并且基本上同心地布置。每个轨道2都适于记录和/或再现基本上置于凹槽(未示 出)中的光学可读效应。每组多个轨道都可以称为变形轨道或宽螺旋轨 道或简单地称为宽轨道。多个轨道2在该光学记录载体上的宽螺旋轨道1中邻近地排列，图 4A中的轨道数量是8。宽螺旋l中的轨道2的数量由径向伺服系统复杂 性和存储容量下降之间的折衷来确定，所述存储容量下降是由保护带5 不包含数据而引起的，或者可能是由保护带5中的数据密度低于宽螺旋 的凹槽中的密度而引起的。宽螺旋的轨道数量可以是例如2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19和20。在几 圈宽螺旋轨道1之间的跟踪区5适于提供来自光学载体100的径向跟踪 误差信号。图4B是特别适合于利用根据本发明的光学系统来工作的另一种载 体格式的示意图。多个轨道12相对于载体上的中心位置13基本上成螺 旋形并且基本上同心地布置。每个轨道12都适于记录和/或再现基本上 置于凹槽(未示出)中的光学可读效应。多个螺旋10排列在光学记录 载体上的同心连续层12中，每层中有一个螺旋，类似于洋葱的结构。 图4B仅示出了三个连续的螺旋12,但是对于实际的载体，螺旋12或者 "洋葱层"的数量可以在2和1.000.000之间变化。在宽螺旋轨道1的轨道中或者在连续的螺旋12中将会获得不适合 于跟踪的几乎为零的推挽信号，或者通常是径向跟踪误差信号。但是， 在保护带中，凹槽结构由于其轨道间距较大而具有明显的低频分量，来 自辅助光点的推挽跟踪信号很强并将提供清晰的径向跟踪误差信号，如 在保护带5、 15中间附近的"S曲线"。因此，辅助光点能够根据获得的 径向跟踪信号来可靠地跟踪保护带5和15的中间。对于蓝光光学系统，可以容许保护带宽度降至160-200nm。关于径 向跟踪系统，螺旋内的轨道间距可以选择为任意的。在可重写和一次写交叉擦除效应，而在只读系统中，轨道间距应当选择为很大使其足以便 于盘的有效的母版制作。占空比是凹槽宽度和凸区宽度之间的比率(或者反之亦然，这取决 于精确定义)，在占空比为50%的情况下，该保护带宽度可以基本上等 于轨道间距的1.5倍。这种对称布局与本发明结合提供了特殊的优点，所述对称布局中，光学系统和载体格式1和10关于保护带、轨道间距和光点52、 52a和52b的径向间隔方面4皮此配合。图5说明单个主光点500和单组多个辅助光点沿着光点线501基本 上等距离排列的情况。因此，在主光束的两侧，这些辅助光束以固定的 距离隔开。在图5A中是主光点相对于多个辅助光点对称设置的情况的 实例，图中有8个辅助光点。图5B说明图5A中的光点叠加在轨道部分上的情况。主光点500 位于特定的宽螺旋502中的轨道# 1处，而图5C说明图5A中的主光点 500位于宽螺旋502中的轨道并4处的情况。在这两种情况下，借助于 定位在同一个保护带505中的第一 503 (图4B)和第二 504 (图4C )辅 助光点进行跟踪。图5-9说明光束分割装置针对每个主光束而生成多个辅助光束的实 施例。但是，应当理解，本发明不限于这些实施例，因为光学系统通常 适于根据位于第一保护带中的至少第一辅助光束的反射光来进行径向 跟踪，即仅根据单个辅助光束来进行径向跟踪。图5中仅说明了沿单条光点线布置的单个辐射源和对应的多个辅助 光点。本发明采用多个辐射源，从而导致与图5的情况相比提高了读取 和/或写入速度。每个轨道有一个辐射源，显然将会提高读取和/或写入速度，但是这 种解决方案由于成本高以及具有功率耗散和热量的问题而使该系统对 于商业原因和实际的执行来说是不太可行的。本发明论述了中间的解决方案；其中使用于写入的多个辐射源与变 形螺旋中的轨道的数量无关。这种解决方案提供了在成本、功率耗散和 速度之间的折衷。为了提高格式效率，可以使用具有相对较大数量(6、 8、 9或12) 的轨道的变形螺旋，但是借助于较少数量(2、 3或4)的激光器来进行 读出和写入。通过利用变形螺旋的盘格式，允许不同的驱动实现方案采 用不同数量的激光器。如杲使用少量的激光器，那么需要多次通过来存 取整个变形螺旋。在变形螺旋具有12个轨道的情况下，如果是4激光 器布局那么需要通过3次，如果是3激光器布局那么需要通过4次，如 果是2激光器布局那么需要通过6次。本发明的光学系统釆用用于读取和/或记录的多个高强度的独立调制的主光点和用于径向跟踪的多个辅助光点。在利用衍射光栅来产生辅助光点的实施例中，衍射光栅在真实的激 光源的光学平面中产生虚构激光源，或者辅助光束，因此由于这些虚构 激光源而在盘面上形成更多的光点。在具有可变光点强度的光栅的情况 下，除了真实的高强度激光源之外，衍射光栅会产生多个低强度的虚构 激光源。通过将附加的真实激光源设置在定位一个虚构激光源的位置，即通 过将第二主光点设置在相对于笫一主光点的辅助光点的位置，可以实现具有2个独立调制的高强度光点和多个低强度卫星光点的多光点布局， 如图5-7中所示(在这些图中，高强度光点显得比低强度光点大)。图6说明具有2个高强度光点600、 601和多个低强度辅助光点603 的对称布局。图6A说明第一主光点600定位在轨道#4处并且第二主 光点601定位在轨道#5处的情况。通过标为604的辅助光点的跟踪来 进行这些主光点的径向跟踪，从而使该辅助光点沿保护带而行进。这种 情况对应于如图6B中所示的情况。图6B-6D说明这些光点没有叠加到轨道布局上的情况。在这三种情 况下采用两个辐射源。第一主光点600和笫一组多个辅助光点在载体上 沿着光点线以第 一间距602基本上等距离地排列。第二主光点和至少第 二组多个辅助光点也沿着该光点线排列，因此笫一主光点和笫二主光点 彼此相隔整数个第一间距602,第一和第二主光点在图6B中是相邻的， 在图6C中是下一个相邻的，在图6D中是下下个相邻的。主光点定位为 相邻的这种布局可以提供沿着宽螺旋中连续的多组轨道行进的简单方 案，例如在第一次通过时，沿着轨道#1和#2行进，在第二次通过时， 沿着轨道#3和#4行进，等。在主光点定位为下一个相邻的或者进一 步分开的这种布局中，沿着多组轨道行进，例如当在第一次通过时，沿 着轨道#1和#3行进，在第二次通过时，沿着轨道#2和#4行进，等。 这可能是有利的，以便避免或减少例如在主光点之间的热串扰(可能在 写入过程中是特别重要的)。图7A-7D说明了与图6中类似的光点布局，只是这些主光点相对于 各自的辅助光点不对称地定位。图7A说明了仅仅单个主光点相对于辅 助光点不对称地定位的情况，而图7B-7D说明了与采用两个主光点的图 6B-6D相对应的情况。图8说明具有3个辐射源产生三个主光束800-802的情况。图8A 说明各个主光点相对于各自组的多个辅助光束对称地配置的情况，而图 8B说明各个主光点相对于各自组的多个辅助光束不对称地配置的情况。在上面描述的方法中，不是单个激光源而是所有激光源都贡献能量 进入这些高强度光点中。但是，这些激光器中的一个激光器的贡献远大 于其他激光器的贡献，因为衍射光栅使辅助光点强烈地衰减。仍然应当 意识到在不同激光器之间存在小的交叉调制。如果将附加的激光源定位在真实的参考激光源和衍射光栅所产生 的虚构激光源之间的距离的一个分数处，那么可以消除或者至少减轻上 面的激光间的交叉调制问题。图6至8说明了具有2和3个激光源的布 局。在2个激光器的情况下，应当将附加的激光器精确地定位在真实和 虚构参考激光源中间(或者在两个邻近的虚构源中间)。在3个激光器 的情况下，源之间的距离应当分成3个相等的间隔。所提出的方案产生 用于写入的独立调制的高强度光点和用于径向跟踪的多个弱的卫星光 点。图9说明通过将所采用的主光点相互移动间距904、 912的分数来 避免交叉调制的布局。图9A说明采用两个主光点900、 901的布局。第 一主光点900和对应的辅助光点902都不与笫二主光点901及对应的辅 助光点903中的任一个重叠。图9B说明采用三个主光点910、 920、 930 及对应的辅助光点911、 921、 931的布局。主光点和/或辅助光点再次彼 此不重叠。在使用情况下，通过将笫一辅助光点定位在特定的保护带上能够选 择所希望的螺旋。第一辅助光点可以是例如用于将第一辐射源定位在该 宽螺旋中第 一轨道上的任何适合的辅助光点。通过将笫二辅助光点定位 在同一个或另一个保护带处可以随后选择该螺旋中所希望的轨道，第二 辅助光点是用于例如将第一辐射源定位在所希望的轨道上的任何适合 的光点。保护带、辅助光点和轨道之间的对应取决于载体的特殊格式和 光学系统的布局。该对应关系是预先已知的，并且净皮并入该光学系统的 操作系统中。尽管已经关于特定实施例描述了本发明，但是其不用来限制为在这 里阐明的特定形式。在权利要求中，术语包括不排除存在其他元件或步 骤。另外，尽管单独的特征可以包括在不同的权利要求中，但是这些可 以有利地进行组合，在不同权利要求中包括的内容不意味着特征的组合不是可行的和/或有利的。另外，单数引用不排除多个。因此，对"一"、 "一种"、"第一"、"笫二"等的引用不排除多个。而且，在权利要求中的 单数符号不应当理解为限制其范围。
权利要求
1.一种用于在相关联的光学记录载体(100)上再现和/或记录光学可读效应的光学系统，该系统包括-多个辐射源，该多个辐射源包括-第一辐射源(4A)，其能够发射第一辐射束(200)，-至少第二辐射源(4B)，其能够发射至少第二辐射束(201)，该至少第二辐射束包括至少第二主光束和对应的第二主光点，用于读取作为该载体中可读效应的信息和/或用于记录作为该载体上可读效应的信息，-光束分割装置(202)，其用于将至少第一辐射束分成-第一主光束(204)和对应的第一主光点(600)，其用于读取作为该载体中可读效应的信息和/或用于记录作为该载体上可读效应的信息，以及，-至少第一辅助光束(203)，和对应的至少第一辅助光点(603)，该辅助光束可应用于径向跟踪，-光电检测装置(101)，其能够检测来自该光学记录载体的反射光(8)，该相关联的光学记录载体包括在一个或多个螺旋(2，12)的轨道中排列的可读效应，或适于记录在一个或多个螺旋(2，12)的轨道中排列的可读效应，所述一个或多个螺旋的每一个都包括由一个或多个保护带(5，15)隔开的多个轨道，其中，该光学系统适于根据位于第一保护带中或在邻近第一保护带的轨道上的至少第一辅助光束(604)的反射光来进行径向跟踪，其中辐射源的数量小于或等于轨道的数量。
2. 根据权利要求1的光学系统，其中至少第一辅助光束(203 ) 是包括在由光束分割装置(202)所产生的至少第一组多个辅助光束中 的辅助光束。
3. 根据权利要求1的光学系统，其中将第一辐射束分成第一 主光束和第一组多个辅助光束，并且其中将至少笫二辐射束分成至少第 二主光束和至少第二组多个辅助光束(203， 205 ),以及对应的至少第 一和至少第二组多个辅助光点(603 ),该辅助光束可应用于径向跟踪， 并且其中该光学系统适于根据定位在第一保护带中或邻近第一保护带的轨道上的至少第一辅助光束(604)的反射光来进行径向跟踪，该至 少第一辅助光束是包括在第一或至少第二組多个辅助光束中的辅助光束。
4. 根据权利要求1的光学系统，其中轨道数量和辐射源数量 之比是整数。
5. 根据权利要求3的光学系统，其中第一主光点和第一组多 个辅助光点在载体上沿着光点线(501)以第一间距('602)基本上等距 离地排列，并且其中至少笫二主光点和至少第二组多个辅助光点沿着该 光点线排列，其中笫一主光点和至少笫二主光点彼此相隔整数个该间距。
6. 根据权利要求3的光学系统，其中笫一主光点和第一组多 个辅助光点在载体上沿着光点线(501)以第一间距(602)基本上等距 离地排列，并且其中至少第二主光点和至少第二组多个辅助光点沿着该 光点线排列，其中第一主光点和至少第二主光点彼此相隔该间距的一个 分数。
7. 根据权利要求3的光学系统，其中可以选择第二辅助光束 以便改变第一和至少第二主光束的轨道位置，并且其中该光学系统适于 根据定位在同一个或另一个保护带中或邻近该保护带的轨道上的第二 辅助光束的反射光来进行径向跟踪，该笫二辅助光束是包括在第一或至 少第二组多个辅助光束中的辅助光束。
8. 根据权利要求2的光学系统，其中光电检测(101 )装置包 括与第一组多个辅助光束中的每个辅助光束相对应的至少一个光电检 测器(110, 120, 130)。
9. 根据权利要求8的光学系统，其中该光电检测装置包括开 关装置(140),该开关装置用于选择与应用于径向跟踪的辅助光束相 对应的至少 一个光电检测器。
10. 根据权利要求1的光学系统，其中沿径向方向在多个辅助 光束之间的间距基本上等于相关联的光学记录载体的轨道间距的整数 倍。
11. 根据权利要求2的光学系统，其中辅助光束的数量至少等 于在一个或多个螺旋中的轨道的数量。
12. 根据权利要求3的光学系统，其中第一组多个辅助光束适于相对于第一主光束基本上对称地布置，并且其中至少第二组多个辅助 光束适于相对于在相关联的光学记录载体上的至少第二主光束基本上 对称地布置。
13. 根据权利要求3的光学系统，其中第一主光束适于相对于 第一组多个辅助光束基本上不对称地布置，并且其中至少第二主光束适 于相对于在相关联的光学记录载体上的至少第二组多个辅助光束基本 上不对称地布置。
14. 一种操作光学系统(100)的方法，该光学系统用于在相关联的光学记录载体上再现和/或记录光学可读效应，该光学系统包括 -多个辐射源，该多个辐射源包括-笫一辐射源(4A)，其能够发射第一辐射束(200), -至少第二辐射源(4B),其能够发射至少第二辐射束(201), 该至少第二辐射束包括至少第二主光束和对应的第二主光点，用于 读取作为该载体中可读效应的信息和/或用于记录作为该载体上可读 效应的信息，-光束分割装置(202),其用于将至少第一辐射束分成-第一主光束(204)和对应的第一主光点(600),其用于读取 作为该载体中可读效应的信息和/或用于记录作为该载体上可读效应 的信息，以及，-至少第一辅助光束(203),和对应的至少笫一辅助光点(603 ), 该辅助光束可应用于径向跟踪，-光电检测装置(101),其能够检测来自该光学记录载体的反射光，该相关联的光学记录载体包括在一个或多个螺旋(2, 12)的轨道 中排列的可读效应，或适于记录在一个或多个螺旋(2， 12)的轨道中 排列的可读效应，所述一个或多个螺旋的每一个都包括由一个或多个保 护带(5, 15)隔开的多个轨道，其中，在使用情况下，根据位于第一保护带中或在邻近第一保护带 的轨道上的至少第 一辅助光束的反射光来进行跟踪，其中辐射源的数量小于或等于轨道的数量。
15. 可在计算硬件上执行的用于实现如权利要求14中所述的 方法的软件。
全文摘要
本发明涉及一种用于借助于多个辐射源在相关联的光学记录载体上再现和/或记录的光学可读效应的光学系统。该多个辐射源包括能够发射第一辐射束的第一辐射源，和能够发射至少第二辐射束的至少第二辐射源。该系统进一步包括光束分割装置，其用于将至少第一光束分成第一主光束和至少第一辅助光束，此外该系统包括光电检测装置，其能够检测来自相关联的光学记录载体的反射光，其中该光学系统适于根据定位于相关联的载体上所包括的第一保护带中的至少第一辅助光束的反射光来进行径向跟踪，并且其中辐射源的数量小于或等于轨道的数量。
文档编号G11B7/14GK101243504SQ200680029813
公开日2008年8月13日 申请日期2006年8月11日 优先权日2005年8月16日
发明者A·帕迪伊 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司