专利名称：光信息记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光信息记录介质，更具体地讲，涉及一种例如在 其上记录全息图的光盘。
背景技术：
通过向诸如压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)和"蓝光盘 (注册商标也称作"BD，，)，，的光盘发射光束并且读取反射从而能够 从这些光盘再现信息的光盘装置已经是非常普遍的。
另外，以上光盘装置向光盘发射光束以局部地改变光盘上的反射 率等等。以这种方式，记录信息。
关于这种光盘，已知基本上基于X/NA (X是光束的波长，NA 是数值孔径)确定在光盘上形成的光点的尺寸并且分辨率与k/NA的 值成比例。例如，在 Y.Kasami， y.Kuroda， K.Seo， O.Kawakubo, S.Takagawa， M.Ono, and M.Yamada, Jpn. J. Appl. Phys.， 39， 756(2000) 中详细描述了能够在120mm直径光盘上记录25GB数据的BD。
顺便说一句，诸如包括音乐内容和视频内容的各种内容和包括计算 机的数据的各种数据的各种信息能够记录在光盘上。尤其在近些年来， 由于图形分辨率和声音品质的改善导致信息量增大，从而需要一种能够 存储更多内容的光盘。因此，需要更大容量的光盘。
因此，如I.Ichimura et al. Techinical Digest of ISOM ，04， pp52， Oct. 11-15， 2005， Jeju， Korea中所公开的，提议通过在光盘内部将多个记录层放置在一起以增加光盘的容量。
另一方面，作为光盘的一种信息记录方法，如R. R. McLeod et al. "Microholographic multilayeroptical disk data storage," Appl. Opt" Vol. 44， 2005， pp3197中所7〉开的，提议光盘装置利用全息图。
例如，如图1所示，光盘装置1从光学头7发射光束并且将该光束 聚焦在光盘8内部的一点上，其中，该光盘8由诸如能够才艮据发射光束 的强度改变折射率的光敏聚合物的材料形成。然后，利用设置在光盘8 之下(即，图1的底部)的反射装置9，光盘装置1从光盘8之下发射 光束并且将该光束聚焦在同 一点。
光盘装置1从激光器2发射光束或激光，利用声光调制器3对该光 束或激光的光波进行调制，并且利用准直透镜4使它准直。然后，光束 通过偏振分束器5，并且在进入光学头7之前通过1/4波片6从线偏振 光转换成圆偏振光。
光学头7能够记录和再现信息。反射镜7A对光束进行反射，并 且在将光束发射到光盘8之前由物镜7B对光束进行聚集，其中，该 光盘8由主轴电机(未示出)进行旋转。
此时，在光束聚焦在光盘8内部的一点上以后，光束由位于光盘 8之下的反射装置9进行反射，并且从光盘8之下发射到同一点。顺 便说一句，反射装置9包括聚光透镜9A、光闸9B、聚光透镜9C和 反射镜9D。
结果，如图2A所示，在光束的焦点处产生驻波，并且形成记录 标记RM或全息图该全息图的尺寸与光斑的尺寸相同，并且它的 形状类似于在底面处进行组合的两个锥体的形状。以这种方式，该记 录标记RM ^^记录作为信息。
当在光盘8内部记录多个记录标记RM时，光盘装置1将光盘8 进行旋转以沿着同心或螺旋轨道形成每个记录标记RM从而产生一 个标记记录层。此外，通过调整光束的焦点，光盘装置1能够记录每 个记录标记RM从而4吏得多个标记记录层堆叠在一起。
因此，光盘8具有包括多个标记记录层的多层结构。例如，在光盘8中，如图2B所示，记录标记RM之间的距离(标记间距)pl 是1.5jim,轨道之间的距离(轨道间距)p2是2nm，层之间的距离p3 是22.5nm。
此外，当从记录有记录标记RM的光盘8再现信息时，光盘装 置1关闭反射装置9的光闸9B以停止从光盘8之下发射光束。
此时，光盘装置1控制光学头7向光盘8内部的记录标记RM 发射光束，并且将从记录标记RM产生的再现光束导向光学头7。再 现光束通过1/4波片6从圓偏振光转换成线偏振光，并且由偏振分束 器5进行反射。然后，在再现光束经由针孔11到达光电检测器12之 前，再现光束由聚光透镜10进行聚集。
光盘装置1的光电检测器12检测再现光束的强度。基于检测的 结果，光盘装置1对信息进行再现。
另外，在日本专利No.3452106中提议，与图3所示的光盘装置 13相同，其中，该光盘装置13的多个部分由与图1的对应部分相同 的符号表示，在记录过程中，光束分成两束，其中一束引导到光盘8 的顶表面，而另一束引导到光盘8的后表面，从而使得这两个光束彼 此交叠。
在这个光盘装置13中，从激光二极管14A发射出的光束通过准 直透镜4进行准直，并且通过分束器5A划分成两个光束即第一光束 和第二光束。
光盘装置13将通过分束器5A的第一光束经由分束器5B和5C 导向物镜7B。物镜7B将第一光束进行聚集并且将其向光盘8X的第 一表面8A进行发射。
此时，光盘装置13的光电检测器12B经由物镜7B、分束器5C 和5B以及柱面透镜18接收在光盘8X的基片8C与介质层8D之间 的边界处反射的第一光束的一部分。光盘装置13的矩阵放大器19对 根据接收到的光束的强度而改变的检测信号进行放大。然后，光盘装 置13基于该放大的检测信号产生伺服控制信号。
另外，光盘装置13基于该伺服控制信号对致动器7Ba进行驱动以移动物镜7B。
另一方面，光盘装置13利用反射镜15A、 15B、 15C和15D将 由分束器5A反射的第二光束导向凸透镜7C。该凸透镜7C将第二光 束进行聚集并且将其向光盘8X的第二表面8B进行发射。
此时，光盘装置13在第一和第二光束彼此交叠并且彼此干涉的 区域(阴影区域)产生记录标记RM或全息图。以这种方式，记录 标记RM记录在记录层8E上作为信息。
此外，在再现过程中，光盘装置13利用位于第二光束的光路中 的光闸16阻挡第二光束。另外，在第一光束以后产生的再现光束或 反射光束在记录在光盘8X上的记录标记RM处进行反射，经由物镜 7B、分束器5C、凹透镜17、聚光透镜10和针孔片11由光电检测器 12A进行接收。
光电检测器12检测再现光束的强度，并且光盘装置13基于该检 测的结果对信息进行再现。
发明内容
顺便说一句，考虑到通过增大物镜的数值孔径NA并且使得记 录标记尺寸小，光盘装置13能够增大记录密度。
在这种情况下，如果由于光盘8X的变形、旋转的光盘8X的振 动等导致光盘8X发生倾斜，则产生像差(下文中，这个像差称作 "倾斜像差")。因此，针对光盘8，光盘装置13可能会需要一定 的允许量(所谓的倾斜余量(tilt margin))。
通常，当物镜的数值孔径NA增大时，会聚的光束的会聚角也增 大，从而导致倾斜像差增大。因此，如果利用大数值孔径NA的物 镜，则通过使得从离物镜最远的标记记录层上的并且在其上聚焦光束 的目标标记位置到光盘的表面的距离尽可能小以减小倾斜像差来确保 倾斜余量(这个距离称作"表面至记录距离")。
例如，对于BD 1靠近物镜的盖层的厚度设置为大约O.lmm，在 这种情况下，物镜的数值孔径NA是0.85并且光束仅仅发射到光盘的一个表面。另外，关于BD，将没有向其发射光束的BD的基片制 得薄、从而确保整体上足够的机械强度。
实际上，关于每个表面曝露于不同光束的光盘8X，应该保护在 其上记录有全息图的记录层8E。因此，光盘8X不仅仅包括基片8C 还包括作为在其上没有记录记录标记的基层或基区的基片，以保护记 录层，其中，该基片位于记录层8E的相反侧。因此，如果利用大数 值孔径NA的物镜，则需要将两个基片制得薄以使得表面至记录距离 尽可能小。
然而，第一和第二光束经由两个物镜反射到光盘8X的任意一 侧。因此，针对倾斜余量，需要将任意一侧上的基片制得薄。如果数 值孔径NA是0.85的与用于BD的物镜相同的物镜用于光盘装置 13，则光盘8X整体变薄，从而使得难于确保光盘8X的足够的机械 强度。
也就是说，如果增大物镜的数值孔径NA以使得记录标记尺寸小 从而改进它的记录密度，则这使得难于确保光盘8X的足够的机械强 度。
鉴于以上观点作出本发明，并且本发明旨在提供一种具有增大的 记录密度和足够的机械强度的光信息记录介质，其中，通过使得记录 标记的尺寸小来获得该增大的记录密度。
在本发明的一个方面中， 一种光信息记录介质包括记录区，在 所述记录区上，在第一光束和第二光束彼此交叠的位置处形成的干涉 光束记录为全息图，其中，所述第二光束的会聚角小于所述第一光束 的会聚角，所述第一光束和所述第二光束从同一光源进行发射，其 中，所述第一光束引导到一个表面，而所述第二光束引导到另一个表 面；第一基区，该第一基区覆盖向其发射所述第一光束的所述记录区 的一个表面，并且允许所述第一光束从该第一基区通过；以及第二基 区，该第二基区制得比所述第一基区厚，覆盖向其发射所述第二光束 的所述记录区的另一个表面，并且允许所述第二光束从该第二基区通 过。因此，关于该光信息记录介质，会聚角较大的第一光束进入第一 基区，并且能够使得它的束腰直径变小。尽管第二光束的束腰直径相 对较大，但是能够通过在第一和第二光束彼此交叠处的小的干涉光束
记录小的记录标记RM。此外，第二基区增大了该光信息记录介质的 机械强度。
根据本发明的实施例，关于该光信息记录介质，会聚角大的第一 光束进入第一基区，并且能够使得它的束腰直径变小。尽管第二光束 的束腰直径相对较大，但是能够通过在第一和第二光束彼此交叠处的 小的干涉光束记录小的记录标记RM。此外，第二基区增大了该光信 息记录介质的机械强度。因此，能够实现一种具有增大的记录密度和 足够的机械强度的光信息记录介质，其中，通过使得记录标记的尺寸 小来获得该增大的记录密度。
当结合附图进行阅读时，基于下文的详细描述、本发明的特性、 原理和效用将变得更加清楚，其中，在这些附图中，相同部分由相同 的附图标记表示。
在这些附图中
图l是示出现有的驻波记录型光盘装置(1)的构造的示意图; 图2是示出如何形成全息图的示意图3是示出现有的驻波记录型光盘装置(2)的构造的示意图;
图4是示出基本概念的示意图5是示出全息图(1)的形成的示意图6是示出焦点和束腰的示意图7是示出光盘(1)的构造的示意图8是示出光盘(2)的构造的示意图9是示出光盘装置的构造的示意图IO是示出光学拾取器的外观的示意图ll是示出光学拾取器的构造的示意图；图12是示出红色光束的光路的示意图13是示出光电检测器(1)的检测区域的构造的示意图14是示出蓝色光束(1)的光路的示意图15是示出蓝色光束(2)的光路的示意图16是示出光电检测器(2)的检测区域的构造的示意图17是示出全息图(2)的形成的示意图18是示出蓝色光束的波阵面的示意图19是示出方向的定义的示意图20是示出表面方向光强度分布的示意图21是示出关于千涉光束DB1的深度方向光强度分布的示意
图22是示出关于干涉光束DB2的深度方向光强度分布的示意
图23是示出关于干涉光束DB3的深度方向光强度分布的示意
图24是示出干涉光束的强度分布的示意图； 图25是示出衍射效率(1)的偏离轨道(de-track)依赖关系的 示意图26是示出衍射效率(2)的偏离轨道依赖关系的示意图； 图27是示出衍射效率(1)的偏离焦点(de-focus)依赖关系的 示意图28是示出衍射效率(2)的偏离焦点依赖关系的示意图； 图29是示出根据本发明另一个实施例的光盘(1)的构造的示意 图；以及
图30是示出根据本发明另一个实施例的光盘(2)的构造的示意图。
附图标记
7A:反射镜；7B:物镜；8:光盘；9A或10:聚光透镜；9B: 光闸；9D:反射镜；7:光学头；6:四分之一波片；5:偏振分束器；3:声光调制器；2:激光器；4:准直透镜；11:针孔；12:光 电检测器；9:反射装置；LY2或LY3:基片；LY1:记录层；38: 第一物镜；79:第二物镜；100H:孑L; 100:光盘；100A:引导表 面；102或103:基片；104:反射透射层；101:记录层；OL1或 OL2:物镜；100B:记录光束曝光表面；24:主轴电机；25:步进电 机；26:光学拾取器；30:引导表面位置控制光学系统；50:引导表 面信息光学系统；70:记录光束曝光表面光学系统；100A:引导表 面；100B:记录光束啄光表面。
具体实施例方式
将对照附图更加详细地描述本发明的实施例。 (1)基本概念
如图4所示，根据本发明的一个实施例，光盘DC包括记录层 LY1、以及基片LY2和LY3，其中，记录层LY1夹在基片LY2与 LY3之间。记录标记RM形成于记录层LY1上用于记录信息。
光盘装置DV (未示出)将从光源发射出的蓝色光束Lb0划分成 两个蓝色光束Lbl和Lb2。当蓝色光束Lbl经由第一物镜OLl发射 到光盘DC的一个表面(基片LY2)时，蓝色光束Lb2经由第二物 镜OL2发射到光盘DC的另一个表面(基片LY3)。以这种方式， 形成记录标记RM。
在该光盘装置DV中，如果光盘DC由于变形或振动而倾斜时， 产生像差(在下文中，这个像差也称作"倾斜^^差，，)，从而导致在光 盘DC上产生变形斑的这种问题。已知当从光盘DC的表面到记录 有记录标记RM的位置的距离Dp变大时以及当第一物镜OL1和第 二物镜OL2的数值孔径NA变大时，倾斜像差相应地增大(记录有 记录标记RM的位置称作"记录标记位置"，而从光盘DC的表面到 记录标记位置的距离称作"表面至记录距离")。
在该光盘装置DC中，减小该表面至记录距离Dp使得倾斜余量 增大。另一方面，在该光盘装置DV中，根据像差的上述特征，减小第一物镜OL1和第二物镜OL2的数值孔径NA使得倾斜余量变大。
根据本发明的实施例，第一物镜OL1的数值孔径NA大于第二 物镜OL2的数值孔径。
考虑到该倾斜余量，可能必需减小基片LY2的厚度t2:与基片 LY1相比较而言，基片LY2更靠近数值孔径NA大的第一物镜 OLl。然而，这使得可以增大基片LY3的厚度t3:与基片LY2相比 较而言，基片LY3更加靠近数值孔径NA小的第二物镜OL2。因 此，关于光盘DC，能够增大整个光盘DC的厚度ta以确保机械强 度。
如上所述，仅仅在靠近蓝色光束Lbl的焦点Fbl的区域和靠近 蓝色光束Lb2的焦点Fb2的区域彼此交叠的近交叠区域(close-overlapping area)中形成记录标记RM或全息图(靠近焦点Fbl的 区域称作"近焦点区域Afl"，而靠近焦点Fb2的区域称作"近焦点区 域Af2")。
此外，由第二物镜OL2聚集的光束Lb2的第二会聚角a2小于 由第一物镜OLl聚集的蓝色光束Lbl的第一会聚角(xl。
换言之，在该光盘装置DV中，焦点Fb2附近的蓝色光束Lb2 的直径大于焦点Fbl附近的蓝色光束Lbl的直径(在下文中，焦点 Fb2附近的蓝色光束Lb2的直径称作"束腰直径S2，，，而焦点Fbl附 近的蓝色光束Lbl的直径称作"束腰直径Sl")。
结果，如图5所示，在光束直径的方向上，仅仅存在蓝色光束 Lbl的近焦点区域Afl被认为是近交叠区域。记录标记RM仅仅形 成于该近交叠区域中。
以这种方式，由于基于蓝色光束Lbl的束腰直径Sl确定记录在 记录层上的记录标记RM的尺寸，所以形成的记录标记RM的尺寸 基本上等于通过将束腰直径Sl的两个光束进行交叠所产生的记录标 记RM。因此，尽管光盘装置DV发射束腰直径S2的蓝色光束 Lb2,但是仍能够保持光盘DC的记录密度。
如图6A所示，如果假定蓝色光束Lbl和Lb2没有衍射现象，则焦点Fb (Fbl和Fb2)是在由第一物镜OL1和第二物镜OL2聚 集的蓝色光束LM和Lb2的光轴Lx上形成的图像形成点。
此外，蓝色光束Lbl和Lb2的光轴Lx相对于蓝色光束Lbl和 Lb2的轮廓(外围)Lo (Lol和Lo2)的角度称作会聚角a (第一会 聚角al和第二会聚角a2)。
现实情况中，如图6B所示，由于衍射现象蓝色光束Lbl和Lb2 的焦点Fbl和Fb2不是"点"。光轴Lx与蓝色光束Lbl和Lb2的直 径最小处的束腰BW的交点被认为是焦点Fb 1和Fb2 。
顺便说一句，在这个实施例中，通过使得物镜OL2的数值孔径 NA小于物镜OL1的数值孔径NA，第二会聚角a2变得小于第一会 聚角al。然而，本发明不限于此。例如，如果物镜OL2的数值孔径 NA等于或大于物镜OL1的数值孔径NA,则通过使得进入物镜OL2 的蓝色光束Lb2的直径小于蓝色光束Lbl的直径，第二会聚角a2能 够小于第一会聚角al。 (2)光盘的构造
在下文中，描述了用作根据本发明一个实施例的信息记录介质的 光盘100。图7A是光盘100的外观图。光盘100整体上是圆盘形 盘，它的直径大约是120mm,与典型的CD、 DVD和BD相同。孔 100H形成于它的中心部分上。
图7B是光盘100的截面视图。在中心处形成了记录层101:信 息记录在该记录层101上。记录层101夹在基片102与基片103之 间。
基片102和103由透射率高而光学各向异性小的诸如聚碳酸酯或 玻璃的材料制成。基片102和103不会改变以高的透射率从其通过的 光束的偏振。基片102和103还用于保护记录层101。顺便说一句， 可以将抗反射涂层施加到基片102和103的表面上以防止不必要的反 射。
与光盘8 (图1)的情况一样，记录层101由其折射率根据发射 光束的强度改变并且对405nm波长的蓝色光束起反应的光敏聚合物等制成。如图7B所示，如果两个相对较强的蓝色光束Lbl和Lb2 在记录层101中彼此发生干涉，则在记录层101中产生驻波。因此， 如图2A所示，形成了具有全息图的特征的干涉图案。
此外，光盘100包括作为反射层的反射透射膜104:该反射透射 膜104位于记录层101与基片102之间的边界处。反射透射膜104由 介质多层等制成例如，反射透射膜104由通过诸如喷溅的方法产生 的诸如铝或银的金属膜以及包括氧化硅或氮化硅的无机膜制成。此 外，为了当暴露到蓝色光束Lb或红色光束Lr时防止反射透射膜 104对记录层101起反应，能够在反射透射层104上形成由可UV固 化树脂制成的间隙层。
反射透射层104具有波长选择性反射透射层104允许波长是 405nm的蓝色光束Lbl、 Lb2和Lb3 ( Lb3是蓝色再现光束)从其中 通过，而对波长是660nm的红色光束进行反射。
此外，反射透射层104包括用于进行循轨伺服的导槽。具体地 讲，通过岸(land)和槽形成螺旋轨道，如典型的BD-R (可记录 的)盘。在这个轨道中，每个记录单元与编号或地址相关联，从而使 得能够通过用于信息记录和再现的地址识别轨道。
顺便说一句，可以不在反射透射层104上(或者在记录层101与 基片102之间的边界)形成导槽而是形成凹坑等；作为另一种选择， 可以既利用导槽又利用凹坑。
如果红色光束Lrl经由基片102发射到反射透射层104，则反射 透射层104将其反射向基片102。该反射光束称作"红色反射光束 Lr2"。
期待在该光盘装置中，例如，红色反射光束Lr2用于第一物镜 OL1的位置控制(即，聚焦控制和循轨控制)红色反射光束Lr2 用于调整由预定的第一物镜OL1进行聚集的红色光束Lrl的焦点Fr 从而使得焦点Fr位于目标轨道上。
顺便说一句，在下文中，靠近基片102的光盘100的表面称作 "引导表面IOOA"，而靠近基片103的光盘100的表面称作"记录光束曝光表面100B"。
实际上，当将信息记录在光盘100上时，如图7B所示，位置受 到控制的第一物镜OL1使红色光束Lrl聚集，并且将其聚焦在反射 透射层104上的目标轨道上。
此外，与红色光束Lrl共享光轴Lx并且由第一物镜OL1进行 聚集的蓝色光束Lbl通过基片102以及反射透射层104，并且聚焦在 记录层101内部中正好在期望的轨道之后的位置(这个位置靠近基片
102) 。此时，在共享的光轴LX上，与焦点Fr相比较而言，蓝色光 束Lbl的焦点Fbl离第一物镜OLl更远。
此外，波长与蓝色光束Lbl相同并且共享光轴Lx的蓝色光束 Lb2在由数值孔径NA小于第一物镜OL1的数值孔径的第二物镜 OL2进行聚集以后在与蓝色光束Lbl相反的方向上(朝向基片
103) 进行发射。由于物镜OL2的位置受到控制，所以蓝色光束Lb2 的焦点Fb2位于与蓝色光束Lbl的焦点Fbl相同的位置。
此时，会聚的蓝色光束Lbl和Lb2在记录层101中彼此交叠， 并且记录标记RM形成于近交叠区域中，在该近交叠区域中，它们 的强度变得超过预定水平。结果，相对较小的干涉图案或记录标记 RM形成于记录层101内部正好位于目标轨道之后的焦点Fbl和Fb2 的位置处基于第一物镜OL1的数值孔径NA确定记录标记RM的 尺寸。
如图2A所示，记录标记RM类似于在底面处进行组合的两个锥 体的形状，并且在中间部分(在锥体的底面附近)进行收缩。
这里，如上所述，因为当光盘100由于光盘100的变形或旋转光 盘100的振动导致倾斜时会产生像差(在下文中，称作"倾斜像 差")，所以向光盘100发射蓝色光束Lbl和Lb2的光盘装置20可 能需要确保一定的允许量(所谓的倾斜余量)。
通常，可以期望的是，如果利用数值孔径NA是0.85的物镜， 则表面至记录距离Dp即从基片102的表面到记录标记的位置的距离 应该为大约0.1mm或更小。如图8所示，在光盘100中，记录标记RM记录在四个虛拟标 记记录层Lm (Lml到Lm4 )中。标记记录层Lml附接到反射透射 层104。标记记录层Lml和Lm4的厚度pa i殳置为近似0.020mm， 而标记记录层Lm2和Lm3的厚度pb设置为近似0.015mm。
因此，如果记录标记RM记录在每个标i己记录层Lm的中间， 则从标记记录层Lm4内部的记录标记的位置到反射透射层104的距 离大约是0.06mm:标记记录层Lm4离第一物镜OLl最远。
因此，在光盘100中，通过使得基片102的厚度t2小于 0.04mm，表面至记录距离Dp4或从第一物镜OL1到标记记录层 Lm4内部的记录标记的位置的距离能够大约是O.lmm。
关于基片103的厚度t3，如果第二物镜OL2的数值孔径与第一 物镜OL1的数值孔径相同或是0.85，则由于相似原因基片103的厚 度t3应该设置为与基片102的厚度t2相同或者是0.04mm。
在这种情况下，光盘100的总厚度变得非常薄，大约是 0.14mm,由此不足以确保光盘100的机械强度。
因此，在第二物镜OL2的数值孔径NA设置为小于0.85的前提 下，基片103的厚度t3设置为l.Omm。因此，光盘100的总厚度可 以设置为l.lmm,从而使得能够确保光盘100的足够的机械强度。 此外，这允许光盘装置20利用数值孔径NA是0.85的第一物镜 OLl。
顺便说一句，基片102的厚度t2应该尽可能的薄以增大记录层 101的厚度，而光盘装置20利用的第一物镜OL1应该具有大的数值 孔径NA:可以期望的是，基片102的厚度t2小于0.2mm;更加可 以期望的是，基片102的厚度t2小于O.lmm。另一方面，为了确保 作为保护层的足够强度，可以期望的是，厚度t2设置为大于 O.Olmm，更加可以期望的是，厚度t2设置为大于0.02mm。
此外，可以期望的是，基片103的厚度t3设置为大于0.4mm以 确保整个光盘100的足够的机械强度(刚度)，更加可以期望的是， 基片103的厚度t3设置为大于0.7mm。此外，如果光盘装置20利用的第二物镜OL2的数值孔径NA设置为特别小的值，则蓝色光束 Lb2的束腰直径S2变得极大，从而增大了没有组成近交叠区域的区 域并且导致蓝色光束Lb2的能量损失增大。因此，可以期望的是， 厚度t3设置为小于1.5mm，更加可以期望的是，厚度t3设置为小于 1.2mm。
另外，对光盘100进行设计从而使得记录层101的厚度tl (0.07mm)大于记录标记RM的高度DBh (以后描述)。因此，当 在光盘100中记录记录标记RM时，从记录这些记录标记RM的地 方到反射透射层104的距离发生改变(在下文中，这个距离称作"深 度")。结果，实现了多层记录，如图2B所示，就好像多个标记记 录层在光盘100的厚度方向上进行堆叠。
在这种情况下，在光盘100的记录层101内部调整蓝色光束Lbl 和Lb2的焦点Fbl和Fb2的深度，从而控制记录标记RM的深度。 例如，在光盘100中，考虑到记录标记RM等等之间的彼此干涉， 从一个标记记录层到下一个标记记录层的距离p3可以设置为大约 15nm，从而使得能够在记录层101内部形成四个标记记录层。如果考 虑到记录标记RM等等之间的彼此干涉，则距离p3可以不设置为 15nm而设置为其它的值。
另一方面，在光盘100中，在再现信息的过考呈中，与记录信息的过 程相同，对第一物镜OL1的位置进行控制从而〗吏得通过第一物镜38进 行聚集的红色光束Lrl聚焦在Jl射透射层104上的目标轨道上。
另外，通过第一物镜OLl、基片102以A^射透射层104的蓝色光 束Lbl的焦点Fbl聚焦在记录层101内部正好位于目标轨道之后并且 位于目标深度的目标标记位置上。
此时，由于记录在焦点Fbl的位置处的记录标记RM具有全息图 的特征，所以从记录在目标标记位置处的记录标记RM产生蓝色再现光 束Lb3。蓝色再现光束Lb3的光学特征几乎与用于记录记录标记RM 所发射的蓝色光束Lb2的光学特征相同。蓝色再现光束Lb3在与蓝色 光束Lb2相同的方向上进行传播，也就是说，它从记录层101向基片102进行传播同时进行发散。
以这种方式，在光盘100中，在记录过禾呈中，红色光束Lrl用 于位置控制，而蓝色光束Lbl和Lb2用于信息记录。因此，在焦点 Fbl和Fb2在记录层101中彼此交叠的位置处或在反射透射层104内 部正好位于目标轨道之后并且位于目标深度的目标标记位置处，记录 标记RM记录为4言息。
此外，在光盘100中，在再现记录的信息的过程中，红色光束 Lrl用于位置控制，而蓝色光束Lbl用于信息再现。因此，从焦点 Fbl的位置或记录在目标标记位置处的记录标记RM产生蓝色再现光 束Lb3。
(3)光盘装置的构造
下文描述了支持以上光盘100的光盘装置20。如图9所示，光 盘装置20利用控制部分21对装置20进行整体控制。
控制部分21包括作为主要部件的中央处理单元(CPU)(未示 出)。该CPU从只读存储器(ROM)(未示出)读取基础程序、信 息记录程序、焦点深度调整程序、以及其它程序，并且将它们加载到 随机存取存储器(RAM)(未示出)上以执行包括信息记录过程的 各种过程。
例如，当在光盘100放入该装置中以后从外部装置等等(未示 出)接收到信息记录命令、 一条记录信息、以及一条记录地址信息 时，控制部分21将驱动命令和这条记录地址信息提供给驱动控制部 分22并且将这条记录信息提供给信号处理部分23。顺便说一句，这 条地址信息是光盘100的记录层101的地址之一这条记录信息记录 在与该地址对应的区域上。
驱动控制部分22遵照该驱动命令并且对主轴电机24进行控制和 驱动从而以预定旋转速度旋转光盘100。驱动控制部分22还对步进 电机(sled motor) 25进行控制和驱动从而沿着移动轴(travelling shaft) 25A和25B移动光学拾取器26。因此，光学拾取器26在光盘 100的直径的方向上(即，朝向内圆周或外圓周)运动并且在与这条记录地址信息对应的位置处停止。
信号处理部分23对提供的这条记录信息进行预定的编码和调制 过程等等，产生记录信号，并且将它们提供到光学拾取器26。
如图10所示，光学拾取器26基本上是U形部件。如图7B所 示，光学拾取器26向光盘100的任意一侧发射光束，并且将它们聚 焦在同一位置上。
在驱动控制部分22 (图9)的控制下，光学拾取器26执行聚焦 控制过程和循轨控制过程。因此，光学拾取器26能够向光盘100的 记录层101中的与这条地址信息对应的轨道(下文中，称作"目标轨 道")发射光束，并且根据从信号处理部分23提供的记录信号记录记 录标记RM (以后描述)。
此外，例如，当从外部装置(未示出)接收到信息再现命令、以 及表示这条记录信息的地址的一条再现地址信息时，控制部分21将 驱动命令提供到驱动控制部分22并且将再现过程命令提供到信号处 理部分23。
驱动控制部分22以与当记录信息时相似的方式控制和驱动主轴 电机24，并且以预定旋转速度旋转光盘100。同时，驱动控制部分 22对步进电机25进行控制和驱动以将光学拾取器26移动到与这条 再现地址信息对应的位置。
在驱动控制部分22 (图9)的控制下，光学拾取器26执行聚焦 控制过程和循轨控制过程，并且向光盘100的记录层101中的与这条 再现地址信息对应的轨道(即，目标轨道)发射预定强度的光束。此 时，光学拾取器26检测从光盘100的记录层101的记录标记RM产 生的再现光束，并且将根据再现光束的强度而改变的检测信号提供给 信号处理部分23 (以后描述)。
信号处理部分23对提供的检测信号执行预定的解调和解码过程 以及其它的信号处理过程以再现再现信息，并且将其提供给控制部分 21。然后，控制部分21将再现信息发送到外部装置(未示出)。
以这种方式，光盘装置20利用控制部分21控制光学拾取器26。因此，光盘装置20将信息记录在光盘100的记录层101中的目 标轨道上，并且还从目标轨道再现信息。 (4)光学拾取器的构造
下文描述了光学拾取器26的构造。如图ll示意性所示，光学拾 取器26包括多个光学部件，其中，这些光学组件划分成三组引导 表面位置控制光学系统30、引导表面信息光学系统50、以及记录光 束瀑光表面光学系统70。
(4-1)引导表面位置控制光学系统的构造
引导表面位置控制光学系统30向光盘100的引导表面100A发 射红色光束Lrl，并且从光盘100接收反射或红色反射光束Lr2。
如图12所示，引导表面位置控制光学系统30的激光二极管31 发射波长近似为660nm的红色激光束。实际上，在控制部分21 (图 9)的控制下，激光二极管31向准直透镜32发射预定强度的红色光 束Lrl:红色光束Lrl是发散光束。准直透镜32使该发散的红色光 束Lrl准直。然后，准直后的红色光束Lrl通过狹缝33以后进入非 偏振分束器34。
非偏振分束器34允许大约50%的红色光束Lrl通过反射和透射 平面34A，并且将其引导至校正透镜35。校正透镜35和校正透镜36 在使红色光束Lrl发散以后使其会聚，并且将其引导至二向色棱镜 37。
二向色棱镜37的反射和透射平面37S具有波长选择性它的透 射率和反射率根据光束的波长而改变。反射和透射平面37S允许基本
100%的红色光束从其通过，而几乎反射100%的蓝色光束。因此， 红色光束Lrl通过二向色棱镜37的反射和透射平面37S，然后进入 第一物镜38。
第一物镜38将红色光束Lrl聚集，并且将其发射到光盘100的 引导表面100A。此时，如图7B所示，红色光束Lrl通过基片102, 在反射透射层104处进行反射，并且变成在与红色光束Lrl相反的 方向上行进的红色反射光束Lr2。顺便说一句，在设计阶段，针对蓝色光束Lbl将第一物镜38进 行优化。关于红色光束Lrl，由于狭缝33、校正透镜35和36等等 之间的光学距离，第一光学透镜38用作数值孔径例如是0.41的聚光 透镜。
然后，红色反射光束Lr2通过第一物镜38、 二向色棱镜37以及 校正透镜36和35，并且在进入非偏振分束器34之前进行准直。
非偏振分束器34将大约50%的红色反射光束Lr2向反射镜40 反射。反射镜40将该红色反射光束Lr2向聚光透镜41反射。
聚光透镜41使红色反射光束Lr2会聚，通过柱面透镜42使其 具有像散，并且将其引导至光电检测器43。
顺便说一句，在光盘装置20中，关于旋转光盘100,会产生轴 向偏离(run-out)等等，并且目标轨道相对于引导表面位置控制光 学系统30的相对位置会发生改变。
因此，在引导表面位置控制光学系统30中，为了使得红色光束 Lrl的焦点Fr (图7B )位于目标轨道之后，应该在聚焦方向上或循 轨方向上移动焦点Fr，其中，该聚焦方向是沿其能够移动某物靠近 或远离光盘100的直线的方向；该循轨方向是连接光盘100的内圆周 上的点和外圆周上的点的直线的方向。
因此，第一物镜38能够通过双轴致动器38A在双轴方向上即在 聚焦方向和循轨方向上进行移动。
此外，在引导表面位置控制光学系统30 (图12)中，对每个光 学部件的位置进行光学调整，从而使得在由聚光透镜41进行聚集以 后到达光电检测器43的红色反射光束Lr2的焦点对准状态反映在由 第一物镜38进行聚集以后到达光盘100的反射透射层104的红色光 束L1的焦点对准状态。
如图13所示，红色反射光束Lr2发射到其上的光电检测器43 的表面按照网状图案划分成四个检测区域43A、 43B、 43C和43D。 顺便说一句，由箭头al指示的方向(附图中的垂直方向)对应于当 红色光束Lrl发射到反射透射层104 (图7)时轨道的进行方向。光电检测器43的检测区域43A、 43B、 43C和43D的每个检测 红色反射光束Lr2的一部分，根据检测到的光束的强度产生检测信 号SDAr、 SDBr、 SDCr和SDDr,并且将它们发送到信号处理部分 23 (图9 )。
信号处理部分23被设计为根据所谓的像散方法执行聚焦控制过 程。基于下面方程(1)，信号处理部分23计算聚焦误差信号 SFEr，并且将其提供给驱动控制部分22。
57^" = (m4r + OTO) - (5"D5r + ...... ( 1 )
这个聚焦误差信号SFEr表示红色光束Lrl的焦点Fr与光盘 100的反射透射层104之间的位置差。
此外，信号处理部分23根据所谓的推挽方法执行循轨控制过 程。基于下面方程(2)，信号处理部分23计算循轨误差信号 STEr，并且将其提供给驱动控制部分22。
Sr五r = (SZX4r十SZ)Z)0 _ (SD5r + SZ)O) ...... (2 )
这个循轨误差信号STEr表示红色光束Lrl的焦点Fr与光盘 100的反射透射膜104上的目标轨道之间的位置差。
驱动控制部分22基于聚焦误差信号SFEr产生聚焦驱动信号 SFDr，并且将聚焦驱动信号SFDr提供给双轴致动器38A。以这种 方式，驱动控制部分22针对第一物镜38执行反馈控制(即，聚焦控 制)，从而使得将红色光束Lrl聚焦在反射透射膜104上。
此外，驱动控制部分22基于循轨误差信号STEr产生循轨驱动 信号STDr，并且将聚焦驱动信号STDr提供给双轴致动器38A,以 这种方式，驱动控制部分22针对第一物镜38执行反馈控制(即，循 轨控制)，从而使得将红色光束Lrl聚焦在光盘100的反射透射膜 104上的目标轨道上。
以这种方式，引导表面位置控制光学系统30将红色光束Lrl发 射到光盘100的反射透射层104，检测反射或红色反射光束Lr2，并 且将该检测的结果提供给信号处理部分23。据此，驱动控制部分22 执行第一物镜38的聚焦控制过程和循轨控制过程，从而使得将红色光束Lrl聚焦在反射透射膜104上的目标轨道上。 (4-2)引导表面信息光学系统的构造
引导表面信息光学系统50被设计为向光盘100的引导表面100A 发射蓝色光束Lbl并且从光盘100接收蓝色光束Lb2和蓝色再现光 束Lb3。
(4-2-1)蓝色光束的发射
对照图14，引导表面信息光学系统50的激光二极管51能够发 射波长大约是405nm的蓝色光束。实际上，在控制部分21 (图9 ) 的控制下，激光二极管51向准直透镜52发射发散的蓝色光束LbO。 准直透镜52使蓝色光束LbO准直，并且将其引导至l/2波片53。
此时，通过1/2波片53,蓝色光束LbO的偏振方向旋转预定角 度。以这种方式，调整p偏振与s偏振的比率。另外，在通过变形棱 镜54形成该蓝色光束LbO的强度分布之后，该蓝色光束LbO进入偏 振分束器55的平面55A。
偏振分束器55的反射和透射平面55S部分地透射和反射光束 透射与反射的比率根据光束的偏振方向而改变。例如，反射和透射平 面55S反射大约50%的p偏振光束并且允许p偏振光束的剩余部分 从其通过，其中，反射和透射平面55S反射大约100%的s偏振光 束。
实际上，偏振分束器55的反射和透射平面55S反射大约50%的 p偏振蓝色光束LbO,并且经由平面55B将其引导至1/4波片56。另 外，反射和透射平面55S允许蓝色光束LbO的剩余部分从其通过， 并且经由平面55D将其引导到光闸71。由反射和透射平面55S进行 反射的蓝色光束称作"蓝色光束Lbl",而通过反射和透射平面55S的 蓝色光束称作"蓝色光束Lb2"。
1/4波片56将线偏振蓝色光束Lbl转换成圆偏振蓝色光束 Lbl,并且将其引导至可移动反射镜57。 1/4波片56还将由可移动反 射镜57反射的圆偏振蓝色光束Lbl转换成线偏振蓝色光束Lbl，并 且将其引导至偏振分束器55的平面55B。此时，蓝色光束Lbl例如由1/4波片56从p偏振光束转换成左 旋圆偏振光束，然后当由可移动反射镜57进行反射时从左旋圆偏振 光转换成右旋圆偏振光，然后再次通过1/4波片56从右旋圆偏振光 转换成s偏振光束。因此，从平面55B射出的蓝色光束Lbl的偏振 方向与在由可移动反射镜57进行反射以后进入平面55B的蓝色光束 Lbl的偏振方向不同。
根据从平面55B射入的蓝色光束Lbl (s偏振)的偏振方向，偏 振分束器55的反射和透射平面55S允许全部蓝色光束Lbl从其通 过，并且经由平面55C将其引导至偏振分束器58。
以这种方式，在引导表面信息光学系统50中，能够通过偏振分 束器55、 1/4波片56和可移动反射镜57延长蓝色光束Lbl的光路。
例如，偏振分束器58的反射和透射平面58S反射大约100%的 p偏振光束并且允许大约100%的s偏振光束从其通过。实际上，偏 振分束器58的反射和透射平面58S允许全部蓝色光束Lbl从其通 过。在通过l/4波片59从线偏振光束(s偏振光束)转换成圆偏振光 束(右旋圓偏振光束)以后，蓝色光束Lbl进入中继透镜60。
中继透镜60利用可移动透镜61将蓝色光束Lbl从准直光束转 换成会聚光束。在进行发散以后，蓝色光束Lbl通过固定透镜62再 次转换成会聚光束，然后进入二向色棱镜37。
这里，可移动透镜61能够通过致动器61A在蓝色光速Lbl的光 轴的方向上进行移动。实际上，在控制部分21 (图9)的控制下，中 继透镜60的致动器61A移动可移动透镜61以改变从固定透镜62发 射的蓝色光束Lbl的会聚状态。
二向色棱镜37的反射和透射平面37S根据蓝色光束Lbl的波长 反射蓝色光束Lbl，并且将其引导至第一物镜38。顺便说一句，当 在反射和透射平面37S处进行反射以后，圆偏振蓝色光束Lbl的偏 振方向发生反转，例如，从右旋偏振光束反转成左旋偏振光束。
第一物镜38使蓝色光束Lbl聚集并且将其引导至光盘100的引 导表面IOA。顺便说一句，对于蓝色光束Lbl，由于从第一物镜38到中继透镜60等的光学距离，第一物镜38用作数值孔径NA是0.85 的聚光透镜。
此时，如图7B所示，蓝色光束Lbl通过基片102以及反射透射 膜104，然后聚焦在记录层101上。这里，基于从中继透镜60的固 定透镜62发射出的蓝色光束Lbl的会聚状态确定蓝色光束Lbl的焦 点Fbl的位置。也就是说，根据可移动透镜61的位置，焦点Fbl在 记录层101内部朝向引导表面100A进行移动或者朝向记录光束瀑光 表面100B进4亍移动。
实际上，在引导表面信息光学系统50中，可移动透镜61的位置 由控制部分21 (图9)进行控制调整光盘100的记录层101中的深 度dl或从反射透射膜104到蓝色光束Lbl的焦点Fbl (图7)的距 离。顺便说一句，以后描述蓝色光束Lbl的焦点Fbl的调整方法。
在聚焦在焦点Fbl上以后，蓝色光束Lbl发散，然后在进入第 二物镜79 (稍后描述)之前通过记录层101、基片103以及记录光束 膝光表面IOOB。
以这种方式，在引导表面信息光学系统50中，蓝色光束Lbl发 射到光盘100的引导表面IOOA，并且蓝色光束Lbl的焦点Fbl形成 于记录层101内部。此外，根据中继透镜60的可移动透镜61的位 置，对焦点Fbl的深度dl进行调整。 (4-2-2)蓝色光束的接收
顺便说一句，光盘100允许从记录光束曝光表面光学系统70的 第二物镜79发射到记录光束曝光表面100B的蓝色光束Lb2从其通 过，并且将其作为发散光束从引导表面100A进行发射(以后描 述)。顺便说一句，蓝色光束Lb2转换成圓偏振光束(例如，右旋 圆偏振光束)。
此时，在引导表面信息光学系统50中，如图15所示，蓝色光束 Lb2通过第一物镜38在一定程度上会聚，并且在进入中继透镜60之 前由二向色棱镜37进行反射。顺便说一句，当在反射和透射平面 37S处进行反射时，圆偏振蓝色光束Lb2的偏振方向发生反转，例如，从右旋偏振光束反转成左旋偏振光束。
然后，蓝色光束Lb2由中继透镜60的固定透镜62和可移动透 镜61转换成准直光束。在通过1/4波片59从圆偏振光束(左旋圓偏 振光束)转换成线偏振光束(p偏振光束)以后，蓝色光束Lb2进入 偏振分束器58。
偏振分束器58根据蓝色光束Lb2的偏振方向反射蓝色光束 Lb2，并且将其引导至聚光透镜63。聚光透镜63使蓝色光束Lb2聚 集，并且经由柱面透镜64将其引导至光电检测器65，其中，该柱面 透镜64使蓝色光束Lb2具有像散。
顺便说一句，对引导表面信息光学系统50的每个光学部件进行 布置从而使得将蓝色光束Lb2聚焦在光电检测器65上。
光电检测器65检测蓝色光束Lb2的强度，根据该检测到的强度 产生再现检测信号SDp，并且将其提供给信号处理部分23 (图 9)。
然而，可以不利用由光电检测器65根据蓝色光束Lb2的强度产 生的再现检测信号SDp。因此，即使提供再现检测信号SDp时，信 号处理部分23 (图9)也不会执行任何信号处理过程。
另一方面，如上所述，如果记录标记RM记录在光盘100的记 录层101上，则记录标记RM用作全息图并且由此在蓝色光束Lbl 的焦点Fbl入射记录标记RM以后产生蓝色再现光束Lb3。
由于全息图的特征，蓝色再现光束Lb3等同于与蓝色光束Lbl 一起进行发射用于记录记录标记RM的光束即蓝色光束Lb2。因 此，在引导表面信息光学系统50中，蓝色反射光束Lb3沿着与蓝色 光束Lb2相同的路径传播，并且最终到达光电检测器65。
这里，如上所述，对引导表面信息光学系统50的每个光学部件 进行布置从而使得将蓝色光束Lb2聚焦在光电检测器65上。因此， 与蓝色光束Lb2相似，将蓝色再现光束Lb3聚焦在光电检测器65 上。
光电检测器65检测蓝色光束Lb3的强度，根据该检测到的强度产生再现检测信号SDp，并且将其提供给信号处理部分23 (图 9)。
在这种情况下，再现检测信号SDp表示记录在光盘100上的信 息。因此，信号处理部分23对再现检测信号SDp执行预定的解调和 解码过程以及其它过程以产生再现信息，并且将该再现信息提供给控 制部分21。
以这种方式，引导表面信息光学系统50接收从光盘100的引导 表面100A传播到第一物镜38的蓝色光束Lb2或蓝色再现光束 Lb3，并且将接收结果提供给信号处理部分23。 (4-3)记录光束啄光表面光学系统的构造
记录光束曝光表面光学系统70 (图11),皮i殳计为向光盘100的 记录光束曝光表面100B发射蓝色光束Lb2,并且还接收从引导表面 信息光学系统50发射并且通过光盘100的蓝色光束Lbl。 (4-3-1)蓝色光束的发射
对照图15，在引导表面信息光学系统50中，如上所述，偏振分 束器55的反射和透射平面55S允许大约50%的p偏振蓝色光束LbO 从其通过，并且经由平面55D将其引导至光闸71。
在控制部分21 (图9)的控制下，光闸71或者阻挡蓝色光束 Lb2或者允许它从其通过。如杲光闸71允许蓝色光束Lb2从其通 过，则蓝色光束Lb2进入偏振分束器72。
顺便说一句，光闸71是机械光闸或液晶光闸等等，其中，该机 械光闸以机械方式控制光闸片(阻挡蓝色光束Lb2)以或者阻挡蓝色 光束Lb2或者允许它从其通过；该液晶光闸向液晶面板施加不同的 电压以或者阻挡蓝色光束Lb2或者允许它从其通过。
偏振分束器72的反射和透射平面72S例如允许大约100%的p 偏振光束从其通过并且反射大约100%的s偏振光束。实际上，偏振 分束器72允许全部p偏振蓝色光束Lb2从其通过。然后，蓝色光束 Lb2由反射镜73进行反射，并且在进入中继透镜75之前通过1/4波 片74从线偏振光束(p偏振光束)转换成圆偏振光束(左旋圓偏振光束)。
中继透镜75的结构与中继透镜60的结构相同。该中继透镜75 包括可移动透镜76、致动器76A和固定透镜77，其中，该可移动透 镜76、致动器76A和固定透镜77分别对应于可移动透镜61、致动 器61A和固定透镜62。
中继透镜75的可移动透镜76将蓝色光束Lb2从准直光束转换 成会聚光束。在进行发散以后，蓝色光束Lb2由固定透镜77再次会 聚，然后进入检流计反射镜78。
此外，与中继透镜60相同，在控制部分21 (图9)的控制下， 中继透镜75的致动器76A移动可移动透镜76以改变从固定透镜77 发射的蓝色光束Lb2的会聚状态。
检流计反射镜78反射蓝色光束Lb2，并且将其引导至第二物镜 79。顺便说一句，当进行反射时，圆偏振蓝色光束Lb2的偏振方向 发生反转，例如，从左旋圆偏振光束反转成右旋圓偏振光束。
此外，检流计反射镜78能够改变反射平面78A的角度。在控制 部分21 (图9)的控制下，检流计反射镜78调整反射平面78A的角 度以调整蓝色光束Lb2的传播方向。
第二物镜79和双轴致动器79A形成为一个单元。与第一物镜38 一样，第二物镜79通过双轴致动器79A在聚焦方向上或循轨方向上 进行移动，其中，该聚焦方向是沿其能够移动某物靠近或远离光盘 100的直线的方向；该循轨方向是连接光盘100的内圆周上的点和外 圆周上的点的直线的方向。
第二物镜79使蓝色光束Lb2聚集，并且将其发射到光盘100的 记录光束曝光表面IOOB。顺便说一句，对于蓝色光束Lbl，由于从 第二物镜79到中继透镜60等的光学距离，第二物镜79用作数值孔 径NA是0.55的聚光透镜。
此时，如图7B所示，蓝色光束Lb2通过基片103,并且聚焦在 记录层101中。这里，基于从中继透镜75的固定透镜77发射出的蓝 色光束Lb2的会聚状态确定蓝色光束Lb2的焦点Fb2的位置。也就是说，与蓝色光束Lbl的焦点Fbl —样，根据可移动透镜76的位 置，焦点Fb2在记录层101内部朝向引导表面100A或朝向记录光束 啄光表面100B进行移动。
具体地讲，与引导表面信息光学系统50 —样，对记录光束曝光 表面光学系统70进行设计从而使得可移动透镜76的移动距离基本上 与蓝色光束Lb2的焦点Fb2的移动距离成比例。例如，如果可移动 透镜76移动lmm，则蓝色光束Lb2的焦点Fb2移动30jun。
实际上，在记录光束瀑光表面光学系统70中，中继透镜75的可 移动透镜76以及中继透镜60的可移动透镜61的位置由控制部分21 (图9)进行控制。因此，在光盘100的记录层101中调整了蓝色光 束Lb2的焦点Fb2 (图7B )的深度d2。
此时，在光盘装置20中，控制部分21 (图9)假定光盘100的 轴向偏离等不会发生(即，处于理想状态)，并且移动蓝色光束Lb2 的焦点Fb2从而当第一物镜38和第二物镜79均位于它们的参考位 置时将焦点Fb2置于蓝色光束Lbl的焦点Fbl上。
在聚焦为焦点Fb2以后，当通过记录层101、反射透射膜104和 基片102时蓝色光束Lb2进行发散，然后在从引导表面100A射出以 后进入第一物镜38。
以这种方式，记录光束曝光表面光学系统70向光盘100的记录 光束曝光表面100B发射蓝色光束Lb2，并且在记录层101内部形成 蓝色光束Lb2的焦点Fb2。此外，根据中继透镜75的可移动透镜76 的位置，调整焦点Fb2的深度d2。 (4-3-2)蓝色光束的接收
顺便说一句，如上所述，从引导表面信息光学系统50 (图14) 的第一物镜38发射的蓝色光束Lbl在光盘100的记录层101内部进 行会聚，然后在进行发散以后进入第二物镜79。
此时，在记录光束膝光表面光学系统70中，蓝色光束Lbl通过 第二物镜79在一定程度上会聚，并且在由检流计反射镜78进行反射 以后进入中继透镜75。顺便说一句，当由反射平面78A进行反射时圆偏振蓝色光束Lbl的偏振方向发生反转，例如，从左旋圆偏振光 束反转成右旋圆偏振光。
然后，蓝色光束Lbl由中继透镜75的固定透镜77和可移动透 镜76进行准直，然后通过l/4波片74从圆偏振光束(右旋圃偏振光 束)转换成线偏振光束(s偏振光束)。然后，在进入偏振分束器72 之前，蓝色光束Lbl由反射镜73进行反射。
偏振分束器72根据蓝色光束Lbl的偏振方向反射蓝色光束 LM，并且将其引导至聚光透镜80。聚光透镜80使蓝色光束Lbl会 聚，并且经由柱面透镜81将其发射到光电检测器82，其中，该柱面 透镜81使蓝色光束Lbl具有像散。
然而，实际情况是，会发生光盘100的轴向偏离。因此，如上所 述，引导表面位置控制光学系统30、驱动控制部分22 (图9)等执 行第一物镜38的聚焦和循轨控制过程。
此时，蓝色光学系统Lbl的焦点Fbl根据第一物镜38的移动进 行移动，并且由此远离当第二物镜79位于其参考位置时蓝色光束 Lb2的焦点Fb2所置的位置。
因此，在记录光束曝光表面光学系统70中，对每个光学部件的 光学位置进行调整从而使得由聚光透镜80进行聚集并且发射到光电 检测器82的蓝色光束Lbl的发射状态反映了记录层101中蓝色光束 Lbl的焦点Fbl与蓝色光束Lb2的焦点Fb2之间的位置差。
如图16所示，与光电检测器43 —样，蓝色反射光束Lbl发射 到其上的光电检测器82的表面按照网状图案划分成四个检测区域 82A、 82B、 82C和82D。顺便j兌一句，由箭头a2指示的方向(附图 中的水平方向)对应于当发射蓝色光束Lbl时在反射透射层104 (图 7)上的轨道的移动方向。
光电检测器82的检测区域82A、 82B、 82C和82D中的每个检 测蓝色光束Lbl的一部分，根据该检测到的光束的强度产生检测信 号SDAb、 SDBb、 SDCb和SDDb，并且将它们发送到信号处理部分 23 (图9 )。信号处理部分23被设计用于根据所谓的像散方法执行聚焦控制 过程。基于下面方程(3)，信号处理部分23计算聚焦误差信号 SFEb，并且将其提供给驱动控制部分22。
5"卿=(m46 + 5"DC6)-(幼朋+切, ......(3)
这个聚焦误差信号SFEb表示在聚焦方向上蓝色光束Lbl的焦 点Fbl与蓝色光束Lb2的焦点Fb2之间的位置差。
此外，信号处理部分23利用所谓的推挽信号执行循轨控制过 程。基于下面方程(4)，信号处理部分23计算循轨误差信号 STEb,并且将其提供给驱动控制部分22。
5T￡6 = (m46 + SD夠- (5"DC6 +切D6) ......(4)
这个循轨误差信号STEb表示在循轨方向上蓝色光束Lbl的焦 点Fbl与蓝色光束Lb2的焦点Fb2之间的位置差。
此外，信号处理部分23还产生用于切向控制的切向误差信号。 这个切向控制是沿着切向方向(或与轨道相切的方向)将蓝色光束 Lb2的焦点Fb2移动到目标位置的控制过程。
具体地讲，信号处理部分23利用推挽信号执行切向控制过程。 基于下面方程(5)，信号处理部分23计算切向误差信号SNEb，并 且将其提供给驱动控制部分22。
= (S歸+切D6)-(幼朋+ OTC6) ......(5)
切向误差信号SNEb表示在切向方向上蓝色光束Lbl的焦点 Fbl与蓝色光束Lb2的焦点Fb2之间的位置差。
驱动控制部分22基于聚焦误差信号SFEb产生聚焦驱动信号 SFDb，并且将其提供给双轴致动器79A。因此，针对第二物镜79执 行聚焦控制从而减小聚焦方向上蓝色光束Lbl的焦点Fbl与蓝色光 束Lb2的焦点Fb2之间的位置差。
此外，驱动控制部分22基于循轨误差信号STEb产生循轨驱动 信号STDb,并且将其提供给双轴致动器79A。因此，对第二物镜79 执行循轨控制从而减小循轨方向上蓝色光束Lbl的焦点Fbl与蓝色 光束Lb2的焦点Fb2之间的位置差。此外，驱动控制部分22基于切向误差信号SNEb产生切向驱动 信号SNDb，并且将其提供给检流计反射镜78。因此，执行切向控制 以调整检流计反射镜78的反射平面78A的角度，从而使得在切向方 向上减小蓝色光束Lbl的焦点Fbl与蓝色光束Lb2的焦点Fb2之间 的位置差。
以这种方式，记录光束曝光表面光学系统70接收从光盘100的 记录光束曝光表面100B传播到第二物镜79的蓝色光束Lbl，并且 将该接收的结果提供给信号处理部分23。作为响应，驱动控制部分 22执行第二物镜79的聚焦和循轨控制过程以及检流计反射镜78的 切向控制过程，从而使得将蓝色光束Lb2的焦点Fb2移动到蓝色光 束Lbl的焦点Fbl上。
(4-4)光路长度的调整
顺便说一句，如上所述，当记录信息时，光盘20的光学拾取器 26利用偏振分束器55 (图14)将蓝色光束LbO划分成蓝色光束Lbl 和Lb2,并且使得蓝色光束Lbl与蓝色光束Lb2在光盘100的记录 层101内部进行彼此干涉以将记录标记RMoi己录在记录层101中的 目标标记位置处。
考虑到全息图的一般形成条件，从激光二极管51发射出的蓝色 光束Lb0的相干长度应该等于或大于全息图的尺寸，从而正确地将 记录标记RM或全息图记录在光盘100的记录层101上。
实际情况中，与典型的激光二极管一样，激光二极管51的相干 长度等于将激光二极管51内部的谐振器(未示出)的长度与该谐振 器的折射率相乘所计算出的值，即近似在100nm与lmm之间。
另一方面，在光学拾取器26中，蓝色光束Lbl沿着光路在引导表 面信息光学系统50 (图14)内部进行传播，并且到达光盘100的引导 表面100A;蓝色光束Lb2沿着光路在记录光束曝光表面光学系统70 (图15)内部进行传播，并且到达光盘100的记录光束曝光表面 100B。也就是说，在光学拾取器26中，蓝色光束Lbl的光路与蓝色光 束Lb2的光路不同；蓝色光束Lbl的光路的长度与蓝色光束Lb2的光路的长度不同(在这种情况下，这些光路中的每个从激光二极管51延 伸到目标记录位置)。
此外，如上所述，在光学拾取器26中，对中继透镜60和75的 可移动透镜61和76的位置进行调整以改变光盘100的记录层101内 部目标标记位置的深度(目标深度)。此时，光学拾取器26通过改 变目标标记位置的深度来改变蓝色光束Lbl和Lb2的光路的长度。
然而，考虑到全息图的一般形成条件，在光学拾取器26中，蓝 色光束Lbl和Lb2的光路之间的长度差应该等于或小于相干长度 (近似10(Hun与lmm之间)从而形成干涉图案。
因此，控制部分21 (图9)控制可移动反射镜57的位置以调整 蓝色光束Lbl的光路的长度。在这种情况下，控制部分21利用中继 透镜60的可移动透镜61的位置与目标标记位置的深度之间的关系以 根据可移动透镜61的位置移动可移动反射镜57。以这种方式，能够 改变蓝色光束Lbl的光路的长度。
结果，光学拾取器26能够将蓝色光束Lbl和Lb2的光路之间的 长度差限制为小于该相干长度，从而使得能够将恰当的记录标记RM 或全息图记录在记录层101内部的目标位置处。
以这种方式，光盘装置20的控制部分21对可移动反射镜57的 位置进行控制从而将蓝色光束Lbl和Lb2的光路之间的长度差限制 为小于光学拾取器26的相干长度，从而使得能够将恰当的记录标记 RM记录在记录层101内部的目标标记位置处。 (5)信息的记录和再现 (5-1)将信息记录在光盘上
下文描述了如何将信息记录在光盘100上。如上所述，当从外部 装置等(未示出)接收到信息记录命令、 一条记录信息以及一条记录 地址信息时，光盘装置20的控制部分21 (图9)将驱动命令和这条 记录地址信息提供给驱动控制部分22，并且将这条记录信息提供给 信号处理部分23。
此时，驱动控制部分22利用光学拾取器26的引导表面位置控制光学系统30 (图12)向光盘100的引导表面100A发射红色光束 Lrl，并且基于检测反射或红色反射光束Lr2的结果执行第一物镜38 的聚焦和循轨控制过程(即，位置控制)以使得红色光束Lrl的焦 点Fr位于与这条记录地址信息对应的目标轨道之后。
此外，控制部分21利用引导表面信息光学系统50 (图14)向光 盘100的引导表面100A发射蓝色光束Lbl。此时，由于通过位置受 控的第一物镜38对该蓝色光束Lbl进行聚集，所以该光束Lbl的焦 点Fbl正好定位于目标轨道之后。
此外，控制部分21对中继透镜60的可移动透镜61的位置进行 控制从而使得焦点Fbl (图7B)的深度dl变得等于该目标深度。结 果，蓝色光束Lbl的焦点Fbl入射目标记录位置。
另一方面，控制部分21控制记录光束膝光表面光学系统70 (图 15)的光闸71以允许蓝色光束Lb2从其通过，从而将蓝色光束Lb2 引导至光盘100的记录光束膝光表面IOOB。
控制部分21还根据中继透镜60的可移动透镜61的位置对中继 透镜75的可移动透镜76的位置进行控制以调整蓝色光束Lb2 (图 7B)的深度d2。因此，蓝色光束Lb2的焦点Fb2的深度d2变得等 于蓝色光束Lbl的焦点Fbl的深度dl，其中，在这种情况下，在没 有发生光盘100的轴向偏离的前提下确定该深度dl。
此外，控制部分21使得记录光束曝光表面光学系统70对通过第 一物镜38和第二物镜79的蓝色光束Lbl进行检测。基于该检测的 结果，控制部分21使得驱动控制部分22执行第二物镜79的焦点和 循轨控制过程(位置控制)以及检流计反射镜78的切向控制过程。
结果，蓝色光束Lb2的焦点Fb2入射蓝色光束Lbl的焦点Fbl 的位置或者目标标记位置。
此外，控制部分21根据中继透镜60的可移动透镜61的位置对 可移动反射镜57的位置进行调整以将蓝色光束Lbl和Lb2的光路之 间的长度差限制为小于相干长度。
因此，光盘装置20的控制部分21能够在光盘100的记录层101内部的目标标记位置处形成'除当的记录标i己RM。
顺便说一句，信号处理部分23 (图9)例如基于从外部装置等 (未示出)提供的这条记录信息产生表示二进制数据值"0"和"1" 的记录信号。基于这些信号，例如，当该记录信号表示值"1"时， 激光二极管51发射蓝色光束LbO;当该记录信号表示值"0"时，激 光二极管51不会发射蓝色光束Lb0。
因此，在光盘装置20中，当记录信号表示值'T，时，记录标记 RM形成于光盘100的记录层101内部的记录标记位置处；当记录信 号表示值"0"时，记录标记RM不会形成于记录标记位置处。以这 种方式，根据是否存在记录标记RM，记录信号的值"1"或"0"被 记录在目标位置标记处。因此，这条记录信息记录在光盘100的记录 层101上。
(5-2)减小用于循轨控制所需的负载
顺便说一句，光盘装置20对第一物镜38进行驱动从而使得如上 所述将蓝色光束Lbl发射到目标轨道，其中，针对在反射透射层104 上形成的槽确定该目标轨道的位置。另一方面，光盘装置20通过对 第二物镜79驱动执行循轨控制过程从而使得蓝色光束Lb2的光轴 Lx2跟随蓝色光束Lbl的光轴Lxl，并且将蓝色光束Lbl和Lb2发 射到目标轨道。
如果束腰直径Sl等于束腰直径S2，则光盘装置20应该已经确 保光轴Lxl与光轴Lx2精确重合从而形成直径等于束腰直径Sl的 记录标记RM。
另一方面，光盘装置20能够对束腰直径S2进行放大从而使得束 腰直径S2大于束腰直径Sl。因此，即使光轴Lxl没有与光轴Lx2 精确重合，光盘装置20仍能够使得近焦点区域Afl和Af2进行彼此 交叠。
例如，如图17所示，即使蓝色光束Lbl的光轴Lxl没有与蓝色 光束Lb2的光轴Lx2精确重合，近焦点区域Afl仍能够认作是近交 叠区域，只要在近焦点区域Af2附近蓝色光束Lb2的轮廓部分Lo2位于蓝色光束Lbl的轮廓部分Lol内部即可。因此，确保形成了 直径等于束腰直径Sl的标记RM。
也就是说，即使由第二物镜79进行控制的蓝色光束Lb2不能够 跟随蓝色光束Lbl的移动，由于束腰直径S2大，所以只要蓝色光束 Lb2的轮廓部分Lo2位于蓝色光束Lbl的轮廓部分Lol内部，光盘 装置20通过使近焦点区域Afl与Af2交叠仍能够形成干涉光束。
因此，通过驱动第一物镜38，光盘装置20能够在目标标记位置 处形成记录标记RM。另外，光盘装置20能够在记录层101上形成 直径等于束腰直径Sl的记录标记RM。
由于束腰直径Sl是束腰直径S2的三分之二，所以在近焦点区 域Afl附近的光束的尺寸近似是近焦点区域Af2附近的光束的尺寸 的九分之四(22/32 )。
给出以上事实，光盘装置20执行调整过程从而使得进入第一物 镜38的蓝色光束Lbl的强度(称作"第一物镜入射强度PW1")近 似是进入第二物镜79的蓝色光束Lb2的强度(称作"第二物镜入射 强度PW2")的九分之四。因此，在近焦点区域Afl附近的蓝色光 束Lbl的每单位面积强度(即，光强度和密度)几乎与近焦区域Af2 附近的蓝色光束Lb2的每单位面积强度相同，从而改善了干涉特 性。因此，能够形成清晰的全息图作为记录标记RM。
这里，如图18所示，在近焦点区域Afl和Af2附近，蓝色光束 Lbl和Lb2的波阵面几乎是平坦的。然而，当它们远离焦点Fbl和 Fb2时，它们的波阵面发生弯曲。这些波阵面会影响在近交叠区域中 形成的全息图如果这些波阵面是平坦的，则平坦条紋记录作为记录 标记RM;如果这些波阵面是弯曲的，则弯曲条紋记录作为记录标记 RM。
顺便说一句，蓝色光束Lbl的直径实际上与蓝色光束Lb2的直 径不同。然而，为了容易地进行解释，它们在附图中是相同的。
光盘装置20利用中继透镜60和75调整蓝色光束Lbl和Lb2的 会聚状态，并且以一定目标深度放置焦点Fbl和Fb2，从而使得蓝色光束Lbl和Lb2的近焦点区域Afl和Af2彼此交叠。因此，具有 平坦条紋的记录标记RM能够形成于记录层101上。
因此，在再现过程中，在光盘装置20中，具有平坦条紋全息图 的记录标记RM反映蓝色光束Lbl。因此，产生了恰当的蓝色再现 光束Lb3。
具体地讲，在光盘装置20中，由于通过1/2波片53调整p偏振 光束与s偏振光束的比率以及通过分束器55进行p偏振和s偏振光 束的分离，大约44%的蓝色光束LbO进入引导表面信息光学系统50 的1/4波片56作为蓝色光束Lbl,而剩余的大约66%的蓝色光束 LbO进入记录光束膝光表面光学系统70作为蓝色光束Lb2。
光盘装置20的记录光束曝光表面光学系统70将分离为s偏振光 束的蓝色光束Lb2引导到第二物镜79同时保持蓝色光束Lb2的强 度。
因此，在光盘装置20中，第一物镜入射强度PW1变成大约第 二物镜入射强度PW2的九分之四，并且由此近焦点区域Afl的光强 度和密度基本上与近焦点区域Af2的光强度和密度相同。
此外，在对光盘100进行的再现过程中，光盘装置20经由第一 物镜38(图16)向光盘100发射蓝色光束Lbl,并且光电检测器65 接收来自光盘100的反射作为蓝色再现光束Lb3。
在这种情况下，在光盘装置20中，与当经由第二物镜79发射出 蓝色光束Lb2时相比较，束腰直径Sl小于束腰直径S2。通过与目 标标记位置相邻地记录标记RM，这能够减小所谓的串扰或者蓝色光 束Lbl的反射。结果，能够减小这些记录标记RM之间的距离，从 而增大了记录密度。
以这种方式，在光盘装置20中，束腰直径S2大于蓝色光束Lbl 的束腰直径Sl。因此，即使蓝色光束Lbl的光轴Lxl没有与蓝色光 束Lb2的光轴Lx2精确重合，仍能够形成记录标记RM。这能够减 小使得蓝色光束Lbl的光轴Lxl跟踪蓝色光束Lb2的光轴Lx2的循 轨控制过程所需的负载。顺便说一句，可以期望的是，第一物镜38的数值孔径NA等于 或大于0.7以减小记录标记RM的尺寸以及增大记录密度。然而，如 果第一物镜39的数值孔径NA太大，则由于倾斜余量而可能需要制 得薄的记录层101的厚度tl和基片102的厚度t2，从而使得难于确 保足够厚度的记录层101。因此，可以期望的是，第一物镜38的数 值孔径NA等于或小于0.95。
可以期望的是，第二物镜79的数值孔径NA等于或小于0.65从 而增大倾斜余量以及确保足够厚度t3的基片103。此外，如果第二 物镜79的数值孔径NA太小，则近焦点区域Af2的区域会不必要地 增大，从而增大了蓝色光束Lb2的能量的损失。因此，可以期望的 是，第二物镜79的数值孔径NA等于或小于0.2。 (5-3)从光盘再现信息
当从光盘100再现信息时，光盘装置20的控制部分21 (图9) 使得光学拾取器26的引导表面位置控制光学系统30 (图12)向光盘 100的引导表面lOOA发射红色光束Lrl。另外，控制部分21使得驱 动控制部分22基于检测反射或者红色反射光束Lr2的结果执行第一 物镜38的聚焦控制和循轨控制过程(即，位置控制)。
此外，控制部分21使得引导表面信息光学系统50 (图14)向光 盘100的引导表面100A发射蓝色光束Lbl。此时，由于蓝色光束 Lbl由位置受控的第一物镜38进行聚集，所以将蓝色光束Lbl的焦 点Fbl正好定位在目标轨道之后。
顺便说一句，控制部分21限制用于再现过程的激光二极管51的 输出功率。这样防止记录标记RM由蓝色光束Lbl进行错误擦除。
此外，控制部分21对中继透镜60的可移动透镜61的位置进行 调整以使得焦点Fbl (图7B)的深度dl等于目标深度。结果，蓝色 光束Lbl的焦点Fbl置于目标标记位置处。
另一方面，控制部分21对记录光束曝光表面光学系统70 (图 15)的光轴71进行控制以阻挡蓝色光束Lb2,从而防止蓝色光束 Lb2到达光盘100。也就是说，光学拾取器26仅仅向记录在光盘100的记录层101 内部的目标标记位置处的记录标记RM发射蓝色光束Lbl作为所谓 的参考光束。作为响应，记录标记RM用作全息图，向引导表面 101A产生蓝色反射光束Lb3作为所谓的再现光束。此时，引导表面 信息光学系统50检测蓝色再现光束Lb3，然后基于该检测的结果产 生检测信号。
以这种方式，光盘装置20的控制部分21允许记录在光盘100的 记录层101内部的目标标记位置处的记录标记RM产生蓝色再现光 束Lb3，并且接收它。因此，控制部分21能够检测记录的记录标记 RM。
在光盘装置20中，如果在目标标记位置处没有记录标记RM， 则不会从该目标标记位置处出现蓝色再现光束Lb3。因此，引导表面 信息光学系统50产生指示它没有接收到蓝色再现光束Lb3的检测信 号。
基于检测信号，信号处理部分22根据是否检测到了蓝色再现光 束Lb3识别值"0"或"1"，并且基于识别的结果产生再现信息。
因此，由于当记录标记RM形成于光盘100的记录层101内部 的目标标记位置处时光盘装置20接收蓝色再现光束Lb3或者当记录 标记RM没有形成于目标标记位置处时光盘装置20没有接收蓝色再 现光束Lb3，所以光盘装置20能够识别记录在目标标记位置处的值 "1"或"0"。结果，能够将记录在光盘100的记录层101上的信息 进行再现。
以这种方式，光盘装置20分别从第一物镜38和第二物镜79发 射蓝色光束Lbl和Lb2:第一物镜38的数值孔径NA大约是0.85， 而第二物镜79的数值孔径NA大约是第一物镜38的三分之二或大约 是0.55。以这种方式，执行光盘100的记录和再现过程。
此外，对于光盘100，与基片103相比较而言更加靠近第一物镜 38的基片102的厚度t2设置为0.04mm，而靠近第二物镜79的基片 103的厚度t3设置为l.Omm。因此，在光盘装置20中，尽管第一物镜38的数值孔径NA大， 但是仍能够减小由于基片102的薄厚度t2所导致的相对于光盘100 的倾度而出现的倾斜像差，从而使得能够确保倾斜余量。
此外，在光盘装置20中，尽管基片103的厚度t3大，但是第二 物镜79的小的数值孔径NA减小倾斜像差，从而使得能够确保倾斜 余量。
(6)记录标记的特征
下文描述了当第一物镜38的数值孔径NA是0.85并且第二物镜 79的数值孔径NA是0.55时形成的干涉光束DB1的模拟结果。
为了进行比较，还对干涉光束DB和DB3执行了模拟当第一 物镜38的数值孔径NA和第二物镜79的数值孔径NA均是0.85 时，形成干涉光束DB;当第一物镜38的数值孔径NA和第二物镜 79的数值孔径NA均是-0.55时，形成干涉光束DB3。
如图19所示，在这个模拟中，干涉光束DB表示关于当蓝色光 束Lbl的焦点Fbl与蓝色光束Lb2的焦点Fb2精确重合时出现的干 涉光束的焦点直径DBb和高度DBh (以后描述)的区域(焦点Fbl 与焦点Fb2彼此交叠的点也称作"焦点Fbz，，)。
图20中的曲线显示了沿着在与光盘100平行的盘表面的方向上 穿过焦点Fbz的直线Zl (图19)的干涉光束DB (DB1到DB3 )的 光强度分布(称作"表面方向光强度分布")。该曲线的中心表示焦 点Fbz。
从该曲线能够清楚看出干涉光束DB1的表面方向光强度分布 与千涉光束DB3的表面方向光强度分布相比较而言更加窄。尽管干 涉光束DB1的表面方向光强度分布稍微宽于干涉光束DB2的表面方 向光强度分布，但是干涉光束DB1的表面方向光强度分布仍然与干 涉光束DB2的表面方向光强度分布相类似。
关于这个表面方向光强度分布，如果干涉光束DB的焦点直径 DBd是光强度为中心光强度Cp等于焦点Fbz的光强度的lV的干涉 光束DB的直径，则干涉光束DB1的焦点直径DBdl是0.46nm，干涉光束DB2的焦点直径DBd2是0.39jim，干涉光束DB3的焦点直径 DBd3是0.61nm。
也就是说，干涉光束DB1的焦点直径DBdl稍微大于干涉光束 DB2的焦点直径DBd2，并且远小于干涉光束DB3的焦点直径 DBd3。干涉光束DB1的焦点直径DBdl接近焦点直径DBd2。
顺便说一句，当在盘表面方向上进行观察时，包括焦点Fbz的 干涉光束DB1的区域与干涉光束DB2相比较而言增大了大约28%， 与干涉光束DB3相比较而言减小了大约76%。换言之，由于光盘装 置20利用数值孔径NA是0.85的第一物镜38和数值孔径NA是 0.55的第二物镜79,所以与利用数值孔径NA均是0.85的第一和第 二物镜的情况相比较而言，每个标记记录层Lm的记录密度下降大约 28%。
此外，与利用数值孔径NA均是0.55的第一和第二物镜的情况 相比较而言，每个标记记录层Lm的记录密度增大大约76%。
此外，图21到图23中的曲线显示了沿着在与光盘IOO垂直的方 向上穿过焦点Fbz的直线的干涉光束DB (DB1到DB3)的光强度分 布(称作"深度方向光强度分布")。该曲线的中心表示焦点Fbz。
如果光强度发生凹陷的部分(在附图中由箭头指示)表示每个干 涉光束DB的高度DBh，则干涉光束DB1的高度DBhl是3.4jim， 干涉光束DB2的高度是2.6jim，干涉光束DB3的高度是6.4fim。这意 味着干涉光束DB1的高度DBhl接近干涉光束DB2的高度，其中， 该干涉光束DB2的焦点直径也接近干涉光束DB1的焦点直径。因此， 干涉光束DB1与干涉光束DB2相类似。
图24示意性示出了干涉光束DB1到DB3。干涉光束DB1 (数值孔 径0.85和数值孔径0.55)远小于干涉光束DB3 (数值孔径0.55和 数值孔径0.55)，而与干涉光束DB2 (数值孔径0.85和数值孔径 0.85)相类似。
下文描述了当虚拟记录标记被i人作是虚拟记录标记RC时的基于 干涉光束DB1到DB3的虚拟记录标记RC1到RC3的偏离轨道依赖 关系。
在图25中，曲线Snl到Sn4表示当蓝色光束LBl在光盘100的径向方向上从目标标记位置离开或偏离轨道时的衍射效率(即，关于
由于通过虛拟记录标记RC进行反射所出现的蓝色再现光束Lb3的 光量的比率)。在这种情况下，关于每个虚拟记录标记RC (RC1到 RC3)，形成每个虛拟记录标记RC的每个干涉光束DB的焦点Fb (或者目标标记位置)是基准(偏离轨道量是(Him)。
顺便说一句，曲线Snl到Sn3表示当蓝色光束Lbl经由数值孔 径NA是0.85的物镜发射到每个虚拟记录标记RC1、 RC2和RC3时 的衍射效率。曲线Sn4表示当蓝色光束Lbl经由数值孔径NA是 0.55的物镜发射到虚拟记录标记RC3时的衍射效率。图26中的曲线 显示了图25的归一化曲线。
关于虚拟记录标记RC2的曲线Sn2，衍射效率相对于偏离轨道 量显著下降。关于虛拟记录标记RC3 (数值孔径NA-0.55)的曲线 Sn4，衍射效率相对于偏离轨道量逐渐下降。此外，虚拟记录标记 RC1的曲线Snl与曲线Sn2相类似。因此，虛拟记录标记RC1的偏 离轨道依赖关系接近虚拟记录标记RC2的偏离轨道依赖关系。
顺便说一句，关于虛拟记录标记RC3的曲线Sn3 (在这种情况 下，蓝色光束Lbl经由数值孔径NA是0.85的物镜发射出)，与虛 拟记录标记RC1和RC2相比较而言衍射效率逐渐下降。因此，这证 明不仅物镜的数值孔径NA而且虛拟记录标记RC3自身影响该偏 离轨道依赖关系。
这里，磁光盘(MO)的规范规定为了防止串扰，相邻记录标 记之间的衍射效率应该等于从焦点Fb的衍射效率减去26dB或更多 的结果。下面数字是使得每个干涉光束DB的衍射效率小于或等于-26dB的从目标标记位置到每个虚拟记录标记的3巨离对于虛拟记录 标记RC1,该距离是0.29nm;对于虚拟记录标记RC2，该距离是 0.26(im;对于虛拟记录标记RC3 ，该3巨离是0.38nm (数值孔径 NA-0.85);关于虚拟记录标记RC3，该3巨离是0.4nm (数值孔径 NA=0.55 )。
如果这些值或3巨离加倍并且虛拟记录标记RC以该加倍3巨离形成于光盘100上，则虚拟记录标记RC1的记录密度大约是虛拟记录标 记RC2的记录密度的80%，或者大约是虚拟记录标记RC3的记录 密度的200%。
因此，与当利用数值孔径NA均是0.85的两个物镜相比较而 言，利用数值孔径NA是0.55的第二物镜79，能够允许制得厚的基 片103，而不会显著地改变每个标记记录层Lm的记录密度。
下文描述了基于每个干涉光束DB形成的虛拟记录标记RC (RC1到RC3)的偏离焦点依赖关系。
在图27中，曲线Sml到Sm4表示当蓝色光束LB1在聚焦方向 上从目标标记位置离开或偏离焦点时的衍射效率。在这种情况下，关 于每个虚拟记录标记RC ( RC1到RC3 )，目标标记位置是基准(偏 离焦点量是0nm)。
顺便说一句，与图25和图26所示的那些一样，曲线Sml到 Sm3表示当蓝色光束Lbl经由数值孔径NA是0.85的物镜发射到每 个虚拟记录标记RC1、 RC2和RC3时的衍射效率。曲线Sm4表示 当蓝色光束Lbl经由数值孔径是0.55的物镜发射到虛拟记录标记 RC3时的衍射效率。图28的曲线显示了图27的归一化曲线。
在这些曲线中，关于虛拟记录标记RC2的曲线Sm2,衍射效率 相对于偏离焦点量显著下降。关于虚拟记录标记RC3的曲线Sm3和 Sm4，衍射效率相对于偏离焦点量逐渐下降。此外，虚拟记录标记 RC1的曲线Sml与虛拟记录标记RC2的曲线Sm2相类似。因此， 这证明虛拟记录标记RC1的偏离焦点依赖关系接近虚拟记录标记 RC2的偏离焦点依赖关系。
下面数字是使得每个干涉光束DB的衍射效率小于或等于-26dB 的从目标标记位置到每个虛拟记录标记的距离，其中，对于虛拟记录 标记RC1，该距离是2.0nm;对于虛拟记录标记RC2，该距离是 1.5pm;对于虛拟记录标记RC3，该距离是3.5nm (数值孔径 NA=0.85);关于虚拟记录标记RC3 ，该距离是3.7|nm (数值孔径 NA=0.55 )。因此，与考虑每个标记记录层Lm的记录密度的情况一样，虚拟记 录标记RC1之间的距离能够缩短为近似虚拟记录标记RC2之间的距 离。
以这种方式，利用数值孔径NA是0.85和0.55的物镜形成的干 涉光束DB1和虛拟记录标记RC1的特性接近利用数值孔径NA均是 0.85的第一和第二物镜形成的干涉光束DB2和虛拟记录标记RC2的 特性。
因此，关于光盘100，利用数值孔径NA是0.85的第一物镜38 和数值孔径NA是0.55的第二物镜79。因此，与当利用数值孔径 NA均是0.85的两个物镜相比较，能够使基片103的厚度t3厚以增 大光盘100的机械强度而不会显著地改变记录密度。
(7)操作和效果
如上所述，光盘100包括记录层101,在该记录层101上干涉光 束记录为全息图在蓝色光束Lbl或第一光束与蓝色光束Lb2或第 二光束彼此交叠的位置处形成干涉光束。从同一光源发射出蓝色光束 Lbl和Lb2。蓝色光束Lb2的会聚角ot小于蓝色光束Lbl的会聚 角。
此外，光盘100包括基片102和基片103:基片102覆盖向其发 射蓝色光束Lbl的记录层101的一个表面，并且允许蓝色光束Lbl 从其通过；制得比基片102厚的基片103覆盖向其发射蓝色光束Lb2 的记录层101的另一个表面，并且允许第二光束从其通过。
因此，关于光盘100，可以增大基片103的厚度t3以确保光盘 100的机械强度。同时，能够通过向其厚度t2较小的基片102发射 蓝色光束Lbl来减小束腰直径Sl。结果，通过在近焦点区域Afl和 Af2彼此交叠的位置处形成的小干涉光束能够在光盘100上形成小记 录标记RM。因此，确保了光盘100的机械强度，并且记录密度增 大。
光盘100包括反射透射膜104，该反射透射膜104反射红色光束 Lrl或第三光束，同时允许蓝色光束Lbl和Lb2中的大部分或全部从其通过。红色光束Lrl来自与蓝色光束Lbl相同的方向。
因此，红色反射光束Lr2或者来自光盘100的反射透射膜104 的反射允许光盘装置20执行循轨控制过程。
此外，光盘100是圆盘形光盘。因此，能够通过旋转光盘100实 现平稳的读取和记录过程。
根据以上构造，关于光盘100，通过将基片102的厚度t2制得 变小能够限制与光盘100的倾斜相关的像差。这允许光盘装置20利 用认为会由于大会聚角ocl而增大与光盘100的倾斜相关的像差的大 数值孔径NA的第一物镜38，并且由此使得能够减小记录标记RM 的尺寸。此外，光盘100允许光盘装置20利用认为会由于小会聚角 a2而减小与光盘的倾斜相关的像差的小数值孔径NA的第二物镜 79，并且由此使得能够增大基片103的厚度t3从而增大光盘100的 机械强度。结果，能够实现能够减小记录标记的尺寸以增大记录密度 并且确保足够的机械强度的光信息记录介质。 (8)其它实施例
在以上实施例中，反射透射膜104形成于记录层101与基片102 之间的边界处。然而，本发明不限于此。例如，如图29所示，反射 透射膜104可以形成于记录层101与基片103之间的边界处。
此外，在上述实施例中，记录层101、基片102和基片103由不 同的材料制成，并且形成一种分层结构，在这种分层结构中，记录层 101、基片102和基片103堆叠在一起。然而，本发明不限于此。例 如，如图30所示，光盘100a可以包括记录区101a、基区102a和基 区103a:记录标记RM记录在由基区102a和基区103a进行保护的 记录区101a上。并不一定要在记录区101a与基区102a或103a之间 的边界处形成反射透射膜104:可以在记录层101a内部或者在基区 102a的表面上形成反射透射膜104。
另外，在上述实施例中，反射透射膜104是允许蓝色光束Lbl 和Lb2中的大部分从其通过且同时反射红色光束Lr中的大部分的二 向色膜。然而，本发明不仅限于此。反射透射膜104可以允许蓝色光束Lbl和Lb2中的大部分(例如，80%)从其通过且同时透射而反 射红色光束Lr中的一部分(例如，20%)。作为另一种选择，反射 透射膜104可以允许蓝色光束Lbl和Lb2中的一部分(例如， 50%)从其通过或者对它们进行反射。此外，第三光束并不一定要是 读取光束Lr:第三光束可以是波长与蓝色光束Lbl和Lb2相同的光 束或颜色不同的光束等等。
此外，在上述实施例中，记录标记RM或全息图记录在圆盘形 光盘100上。然而，本发明不限于此。记录标记RM可以形成在立 方形光信息记录介质上。
此外，在上述实施例中，在蓝色光束Lbl和Lb2的光轴的方向 上记录了四个记录标记RM (即，它们记录在四个记录标记层Lm 上)。然而，本发明不限于此。可以形成任何数目的记录标记RM。 例如，可以记录仅仅一个记录标记RM，或者可以记录20个记录标 记RM。
另外，在上述实施例中，当需要时可以记录相同长度的记录标记 RM。然而，本发明不限于此。例如，如图30所示，记录在BD或 DVD上的记录标记RM可以具有不同的长度。
此外，在上述实施例中，在循轨方向上对第二物镜79进行驱动 从而使得蓝色光束Lbl的光轴Lxl与蓝色光束Lb2的光轴Lx2精确 重合。然而，本发明不限于此。例如，与第一物镜38 —样，可以基 于循轨误差信号STEb驱动第二物镜79。
此时，如果光盘100发生扭曲或弯曲，则蓝色光束Lb2的焦点 Fb2稍微偏离目标标记位置。然而，只要发射蓝色光束Lb2从而使 得焦点Fb2定位在目标位置附近并且近焦点区域Afl与Af2彼此交 叠，就没有问题。
也就是说，光盘装置20能够根据蓝色光束Lbl在目标标记位置 处正确形成记录标记RM，只要束腰直径Sl小的蓝色光束Lbl的焦 点Fbl精确置于目标标记位置处即可。
因此，用于使得蓝色光束Lb2的光轴Lx2与蓝色光束Lbl的光轴Lxl重合的光学部件(偏振分束器72、聚光透镜80、柱面透镜81 和光电检测器82)不是必需的，从而简化了光学拾取器的结构。
另外，在上述实施例中，第二物镜79的数值孔径NA小于第一 物镜38的数值孔径NA;通过中继透镜75调整蓝色光束Lb2的会聚 状态，从而使得第二会聚角oc2小于第一会聚角ctl并且将焦点Fb2 置于目标深度。然而，本发明不限于此。能够利用与第一物镜38相 同的产品作为第二物镜79;能够将诸如各种透镜和孔径之类的光学 部件设置在第二物镜79之前以使蓝色光束Lb2的直径小，从而进入 第二物镜79的蓝色光束Lb2的直径小于进入第一物镜的蓝色光束 LM的直径。这种构造能够提供与上述实施例相同的效果。
此外，能够恰当地选择第一物镜38和第二物镜79的折射率和数 值孔径NA以及进入第一物镜38和第二物镜79的蓝色光束Lbl和 Lb2的会聚状态和直径，从而使得第二会聚角a2小于第一会聚角oc 1并且将焦点Fb2置于目标深度。
另外，在上述实施例中，第二会聚角oc2大约是第一会聚角ccl 的一半。然而，本发明不限于此。能够根据各种条件恰当地确定第二 会聚角ct2，其中，这些条件包括蓝色光束Lb2的循轨控制过程的准 确度、光盘100的弯曲度、以及输出蓝色光束LbO的光强度。
另外，在上述实施例中，在焦点Fbl附近的蓝色光束Lbl的光 强度和密度几乎与在焦点Fb2附近的蓝色光束Lb2的光强度和密度 相同。然而，本发明不限于此。它们可以彼此不同。
另外，在上述实施例中，在再现过程期间，束腰直径Sl小的蓝 色光束Lbl发射到记录层101。然而，本发明不限于此。作为另一种 替代，蓝色光束Lb2能够发射到记录层101。
另外，在上述实施例中，通过l/2波片53和偏振分束器55对蓝 色光束Lbl和Lb2的比率进行调整以调整在焦点Fbl和Fb2附近的 光强度和密度。然而，本发明不限于此。能够应用包括阻拦预定量的 蓝色光束Lbl的所谓的ND滤波片的各种方法。
另外，在上述实施例中，记录标记RM形成于圓盘形光盘100上。然而，本发明不限于此。例如，记录标记RM能够形成于直角 平行六面体形状的光信息记录介质上。
另外，在上述实施例中，作为光信息记录介质的等同物的光盘 100包括记录层101、基片102和基片103，其中，该记录层101是 记录区的等同物；该基片102是第一基区的等同物；该基片103是第 二基区的等同物。然而，本发明不限于此。光信息记录介质能够包括 记录层、具有不同结构的第一基区和第二基区。
上述方法能够应用到可以记录包括音乐内容和视频内容的大量的 各种数据的记录介质。
本领域技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求及其等同物的 范围的情况下，可以根据设计要求和其它因素进行各种变型、组合、 子组合和替换。
权利要求
1. 一种光信息记录介质，包括记录区，在所述记录区上，在第一光束和第二光束彼此交叠的位置处形成的干涉光束记录为全息图，其中，所述第二光束的会聚角小于所述第一光束的会聚角，所述第一光束和所述第二光束从同一光源发射，其中，所述第一光束被引导到一个表面，而所述第二光束被引导到与所述一个表面相对的另一个表面；第一基区，该第一基区覆盖向其发射所述第一光束的所述记录区的一个表面，并且允许所述第一光束从该第一基区通过；以及第二基区，该第二基区制得比所述第一基区厚，覆盖向其发射所述第二光束的所述记录区的另一个表面，并且允许所述第二光束从该第二基区通过。
2. 如权利要求1所述的光信息记录介质，所述光信息记录介质还 包括反射透射膜，该反射透射膜反射来自与所述第一光束或所述第二 光束相同的方向的第三光束中的至少一部分，同时允许所述第一光和 所述第二光束中的一部分或全部从该反射透射膜通过。
3. 如权利要求1所述的光信息记录介质，其中， 所述光信息记录介质是圆盘形光盘。
4. 如权利要求1所述的光信息记录介质，其中， 所述全息图沿着所述第一光束和所述第二光束的光轴方向记录在所述记录区上。
5. 如权利要求1所述的光信息记录介质，其中， 所述第一基区的厚度大于或等于0.01mm并且小于或等于0.2mm。
6. 如权利要求1所述的光信息记录介质，其中， 所述第二基区的厚度大于或等于0.4mm并且小于或等于1.5mm。
7.如权利要求2所述的光信息记录介质，其中，所述反射透射膜是二向色膜，该二向色膜允许所述第一光束和所 述第二光束中的大部分从该反射透射膜通过，同时对波长与所述第一 光束和所述第二光束的波长不同的所述第三光束中的大部分进行反射。
全文摘要
本发明提供了一种光信息记录介质，所述光信息记录介质包括记录区，在所述记录区上，在第一光束和第二光束彼此交叠的位置处形成的干涉光束记录为全息图，其中，所述第二光束的会聚角小于所述第一光束的会聚角，所述第一光束和所述第二光束从同一光源进行发射，其中，所述第一光束被引导到一个表面，而所述第二光束被引导到另一个表面；第一基区，覆盖向其发射所述第一光束的所述记录区的一个表面，并且允许所述第一光束从其通过；以及第二基区，制得比所述第一基区厚，覆盖向其发射所述第二光束的所述记录区域的另一个表面，并且允许所述第二光束从其通过。
文档编号G11B7/24GK101419808SQ20081016808
公开日2009年4月29日 申请日期2008年9月27日 优先权日2007年10月4日
发明者田部典宏, 福岛义仁 申请人:索尼株式会社