专利名称：光学记录介质读出设备和光学记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学记录介质和读出记录在光学记录介质上的信息的光学记录介质读出设备。更具体地说，本发明涉及具有多个记录层的光学记录介质，和读出记录在光学记录介质上的信息的光学记录介质读出设备。
背景技术：
借助光学装置，读出记录在诸如光盘(CD)和数字通用光盘(DVD)之类光学记录介质上的信息的光学记录介质读出(playback)设备在本领域已知。在这种光学记录介质读出设备中，用光线照射光学记录介质的记录层，通过检测被记录层反射的光线的强度等，读出记录在光学记录介质上的信息。另外，根据需要，光学记录介质读出设备还可用于把信息记录在光学记录介质上。
在一些光学记录介质中，形成多个记录层，以便获得大容量。例如，DVD具有两个记录层，而CD只具有一个记录层。根据光学记录介质的容量的增大，记录层的数目应该进一步增大。
但是，当记录层的数目增大时，更难以完全分离代表记录在不同记录层上的信息的信号。例如，当在光学记录介质的信息读出操作中，用光线照射要从其读出信息的记录层时，光线还通过除要从其读出信息的记录层之外的其它记录层。于是，光学记录介质反射的光线包括被除要从其读出信息的记录层之外的其它记录层反射的光线。这些额外光线(杂散光线)随着记录层数目的增大而增大，并且在信息读出操作中起噪声的作用。因此，读出信号的信噪比(S/N)降低。
另一方面，使用近场光的光学记录介质读出设备最近已引起关注。具体地说，在使用固态浸没透镜(solid immersion len)(SIL)的光学记录介质读出设备中，由于SIL具有高的数值孔径(NA)，因此可降低光束的焦点大小，并且可获得高的记录密度。另外，SIL与常规的光盘系统高度兼容，于是，预计使用SIL的光学记录介质读出设备会变得日益普及。
但是，增大使用SIL的光学记录介质读出设备的存储容量存在极限。这是因为由于记录密度取决于光线的波长，因此难以超出一定的极限增大记录密度。
另外，为了读出记录在光学记录介质上的信息，必须进行跟踪，必须在光学记录介质上形成用于跟踪的凹槽等。
最好在每个记录层上形成用于跟踪的凹槽，要求凹槽具有一定的深度，例如在推挽方法中约为λ/6，在差分相位检测(DPD)方法中约为λ/4(λ是光源的波长)。
因此，必须在某种程度上增大记录层之间的间隔，这有可能是具有多个记录层的光学记录介质的发展障碍。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明的第一目的是提供一种光学记录介质读出设备，所述光学记录介质读出设备在具有多个记录层的光学记录介质的信息读出操作中，能够减小来自除要读出信息的一个记录层之外的其它记录层的杂散光的影响。
本发明的第二目的是提供一种可增大光学记录介质的容量的光学记录介质。
本发明的第三目的是提供一种能够减小记录层之间的间隔的光学记录介质读出设备和光学记录介质。
为了实现本发明的第一目的，如上所述构成根据本发明一方面的光学记录介质读出设备。
1A.根据本发明的光学记录介质读出设备包括发出光线的发光单元；具有可从其光学读出信息的多个记录层的光学记录介质；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦由光学记录介质反射并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收由第二光学部件聚焦的光线的光接收单元；和布置在第二光学部件和光接收单元之间的小孔。
光学记录介质读出设备包括限制入射在光接收单元上的光线的小孔。第一光学部件聚焦的光线的焦点和第二光学部件聚焦的光线的焦点彼此对应。因此，当小孔只透过通过第二光学部件焦点周围位置的光线时，可除去来自第一光学部件焦点周围位置的杂散光(具体地说，由除从其读出信息的一个记录层之外的其它记录层反射的光线)。从而，可增大当从多个记录层之一读出信息时获得的读出信号的S/N比。
(1)小孔的尺寸和埃利斑的尺寸近似相同。
埃利斑是当单色光透过具有一定孔径的透镜等之后，被理想聚焦(无象差)时获得的光线图样。埃利斑的直径φ被定义为φ＝1.22λ/NA，λ是光的波长，NA是数值孔径。因此，当小孔的尺寸和埃利斑的尺寸近似相同时，可进一步增大读出信号的S/N比。
(2)可通过空间限制光接收单元的光接收面的尺寸，形成小孔。
当空间限制光接收面的尺寸时，可限制入射在光接收单元上的光线。因此，不必独立于光接收单元形成小孔，能够容易地制造与光接收单元集成在一起的小孔。由于光接收单元和小孔彼此集成在一起，因此可减小它们之间由随着时间的退化而引起的对准、固定和偏移问题。
(3)发光单元可包括发出光线的发光元件和反射从发光元件发出的光线的反射镜。
这种情况下，通过利用反射光线的反射镜，可更自由地设置从发光单元发出的光线的方向。更具体地说，可通过在半导体基体上形成边缘发光激光器和反射镜，构成发光单元。
(4)发光单元、小孔和光接收单元可集成地形成于单一基体上。
当集成地形成这些组件时，可消除它们之间由随着时间的退化而引起的对准、固定和偏移问题。
(5)第一光学部件包括第一透镜和第二透镜，和第一透镜相比，第二透镜被布置成更接近光学记录介质。
这种情况下，第二透镜可具有面对光学记录介质表面的一个表面，所述表面和光学记录介质表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长。
当第二透镜在光学记录介质的表面附近时，通过利用渐失光线，可把光线聚焦在光学记录介质上。从而，第一光学部件的数值孔径可被增大为1或者更大，可以高分辨率从光学记录介质读出信息。因此，可增大光学记录介质的存储容量。
(6)光学记录介质读出设备还可包括沿光学记录介质的厚度方向，调整由第一光学部件聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整单元。
这种情况下，焦点位置调整单元可包括无焦光学系统、折射率改变装置或者楔形棱镜。
(7)光学记录介质读出设备还可包括至少检测光学记录介质的聚焦、跟踪和倾斜状态之一的检测单元。
聚焦、跟踪和倾斜状态对应于深度方向上，入射光的焦点位置相对于从其读出信息的记录层的偏移，入射光相对于记录层的光道的偏移，和入射光相对于光学记录介质的倾斜，并且可分别以聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜信号的形式从检测单元输出。
当提供上述检测单元时，可对各个记录层进行聚焦控制、跟踪控制和倾斜控制。
1B.根据本发明的另一方面，光学记录介质读出设备包括发射光线的发光单元；保持具有可从其光学读出信息的多个记录层的光学记录介质的平台；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦由光学记录介质反射并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收由第二光学部件聚焦的光线的光接收单元；和布置在第二光学部件和光接收单元之间的小孔。
光学记录介质放置在平台上。因此，光学记录介质不必作为光学记录介质读出设备的一部分包含在光学记录介质读出设备中，并且可从光学记录介质读出设备卸下。
根据1B节的光学记录介质读出设备的其它组件基本上类似于根据1A节的光学记录介质读出设备的其它组件。
为了实现本发明的第二目的，如下所述构成根据本发明的光学记录介质读出设备。
2A.根据本发明的光学记录介质读出设备包括发射光线的发光单元；具有可从其光学读出信息的多个记录层的光学记录介质；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质的记录层之一上的光头，光头具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长；响应光头聚焦的光线，聚焦从光学记录介质返回的返回光线的光学部件；和接收被所述光学部件聚焦的返回光线的光接收单元。
如上所述，光学记录介质读出设备包括具有多个记录层的光学记录介质和把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质的记录层之一上的光头。另外，光头具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长。
由于光头的表面和光学记录介质的表面彼此邻近，其间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长，因此这些表面可借助渐失光线彼此连接。这种情况下，可忽略这些表面之间空气层的折射率等的影响，从而易于提高数值孔径NA。结果，能够提高读出和记录信息的分辨率，即光学记录介质的记录密度。
另外，由于形成多个记录层，有选择地使光线聚焦在记录层之一上，因此可随着记录层数目的增大而增大光学记录介质的存储容量。
(1)返回光线可包括在光学记录介质的记录层之一被透射、反射或产生的光线。
因此，在记录层之一被透射、反射或产生的光线可用于读出记录在记录层上的信息。
(2)返回光线可以是非相干的。
当返回光线非相干时，可避免起因于记录层之间返回光线的多次反射的噪声。这种情况下，可在不考虑记录层之间的光学干涉的情况下设计记录层，能够减小各个记录层的厚度。
通过从发光单元发射非相干光，或者通过对应于入射在记录层上的光线，在记录层产生非相干光，可获得非相干返回光线。
(3)返回光线的波长可不同于从发光单元发出的光线的波长。
当从发光单元发出的光线和返回光线具有不同的波长时，能够更可靠地把它们相互分开。
例如，通过在记录层上的凹坑产生荧光，可获得波长和从发光单元发出的光线的波长不同的返回光线。
(4)光头可以是浮动光头，由于当浮动光头相对于光学记录介质移动时，产生的气流的缘故，浮动光头浮动于光学记录介质之上。
当使用浮动光头时，即使当利用光头扫描光学记录介质时，仍能够可靠地进行信息读出操作。
当浮动光头“相对于”光学记录介质移动时，光学记录介质和光头中的任一或者两者都被移动。
(5)光学记录介质读出设备还可包括识别从发光单元发出的光线所聚焦的记录层的记录层识别单元。
这种情况下，通过利用记录层识别单元，可确定正在进行信息读出/记录操作的记录层。
记录层识别单元可通过查阅表示各个记录层的深度和返回光线的强度之间的关系的表格，识别各个记录层。
由于各个记录层的深度和返回光线的强度相关，因此通过查阅表示各个记录层的深度和返回光线的强度之间关系的表格，可识别光线所聚焦的记录层。
(6)光学记录介质读出设备还可包括沿光学记录介质的厚度方向，调整光头聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整单元。
这种情况下，焦点位置调整单元可包括无焦光学系统、折射率改变器件或者楔形棱镜。
(7)光学记录介质读出设备还可包括布置在光学部件和光接收单元之间的小孔。
这种情况下，可从入射在光接收单元上的光线中除去杂散光，具体地说，来自除光线所聚焦的一个记录层之外的其它记录层的返回光线。
发光单元、小孔和光接收单元可集成地形成于单一基体上。
这种情况下，可减小发光单元、小孔和光接收单元之间由随着时间的退化而引起的对准、固定和偏移问题。
通过利用，例如半导体技术，可制造其中发光单元、小孔和光接收单元集成地形成于单一基体上的装置。另外，通过限制光接收单元的光接收面，可与光接收单元集成地形成小孔。
(8)光学记录介质读出设备还可包括至少检测光学记录介质的聚焦、跟踪和倾斜状态之一的检测单元。
聚焦、跟踪和倾斜状态对应于深度方向上，入射光的焦点位置相对于从其读出信息的记录层的偏移，入射光相对于记录层的光道的偏移，和入射光相对于光学记录介质的倾斜，并且可分别以聚焦误差信号、跟踪误差信号和倾斜信号的形式从检测单元输出。
当提供上述检测单元时，可对各个记录层进行聚焦控制、跟踪控制和倾斜控制。
2B.根据本发明的另一方面，光学记录介质读出设备包括发射光线的发光单元；保持具有可从其光学读出信息的多个记录层的光学记录介质的平台；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质的记录层之一上的光头，光头具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长；响应光头聚焦的光线，聚焦从光学记录介质返回的返回光线的光学部件；和接收被所述光学部件聚焦的返回光线的光接收单元。
光学记录介质放置在平台上。因此，光学记录介质不必作为光学记录介质读出设备的一部分包含在光学记录介质读出设备中，并且可从光学记录介质读出设备卸下。
根据2B节的光学记录介质读出设备的其它组件基本上类似于根据2A节的光学记录介质读出设备的其它组件。
为了实现本发明的第三目的，如下所述构成根据本发明的光学记录介质读出设备。
3A.根据本发明的光学记录介质读出设备包括具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层，和其上沿记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层的光学记录介质；发出第一波长的光线的第一发光单元；发出第二波长的光线的第二发光单元，第二波长不同于第一波长；组合从第一发光单元发出的光线和从第二发光单元发出的光线的光学组合器；把光学组合器组合的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦光学记录介质反射的，并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的具有第一波长的光线的第一光接收单元；和接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的具有第二波长的光线的第二光接收单元。
如上所述，光学记录介质读出设备包括具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层，和其上沿着记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层的光学记录介质。
由于可通过利用形成于跟踪层上的凹坑进行跟踪，因此不必在记录层上形成用于跟踪的图样等。因此，可减小记录层之间的间隔。
另外，可通过利用一对第一发光单元和第一光接收单元，以及一对第二发光单元和第二光接收单元，可进行信息读出操作和跟踪误差信号的产生。由于可借助不同对的发光单元和光接收单元进行信息读出操作和跟踪误差信号的产生，因此可提高光学记录介质读出设备的可靠性。
(1)可使相邻光道上的凹坑彼此分隔，分隔距离大于相邻光道间的最短距离。
当使相邻光道上的凹坑彼此分隔，并且分隔距离大于相邻光道间的最短距离时，可增大相邻凹坑间的距离。于是，可防止相邻光道上的凹坑被同时置于聚焦于记录层上的光线的焦点内，可防止混合从多个光道获得的跟踪误差信号。从而，易于减小光道之间的间隔，并且易于增大光学记录介质的记录密度。
(2)光学记录介质读出设备还可包括调整光学记录介质的倾斜的倾斜调整单元。
当光学记录介质的倾斜被调整时，可减小记录层的光道和跟踪层之间的偏移。
(3)光学记录介质读出设备还可包括置于第二光学部件和第一光接收单元之间的小孔。
这种情况下，可消除杂散光，具体地说，由除从其读出信息的一个记录层之外的其它记录层反射的光线，并且能够提高信息读出操作的精度。
第一发光单元、小孔和第一光接收单元可集成地形成于单一基体上。
当集成地形成这些组件时，可消除它们之间由随着时间的退化而引起的对准、固定和偏移问题。
(4)第一光学部件可具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙既小于第一波长，又小于第二波长。
当第一光学部件具有位于光学记录介质的表面附近的表面时，可借助渐失光线连接这些表面。从而，可增大第一光学部件的数值孔径，可以高的分辨率读出信息。因此，可提高光学记录介质的记录密度。
(5)光学记录介质读出设备还可包括校正第一光学部件的象差的象差校正单元。
这种情况下，可提高光线聚焦于光学记录介质上的聚焦性能，并且能够实现从光学记录介质的高分辨率读出。
(6)光学记录介质读出设备还可包括沿光学记录介质的厚度方向，调整第一光学部件聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整单元。
这种情况下，焦点位置调整单元可包括无焦光学系统、折射率改变器件或者楔形棱镜。
3B.根据本发明的另一方面，光学记录介质读出设备包括保持具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层，和其上沿记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层的光学记录介质的平台；发出第一波长的光线的第一发光单元；发出第二波长的光线的第二发光单元，第二波长不同于第一波长；组合从第一发光单元发出的光线和从第二发光单元发出的光线的光学组合器；把光学组合器组合的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦光学记录介质反射的，并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的第一波长光线的第一光接收单元；和接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的第二波长光线的第二光接收单元。
光学记录介质放置在平台上。因此，光学记录介质不必作为光学记录介质读出设备的一个组件包含在光学记录介质读出设备中，并且可从光学记录介质读出设备上卸下。
(1)可使相邻光道上的凹坑彼此分隔，分隔距离大于相邻光道间的最短距离。
当使相邻光道上的凹坑彼此分隔，并且分隔距离大于相邻光道间的最短距离时，可增大相邻凹坑间的距离。于是，可防止相邻光道上的凹坑被同时置于聚焦于记录层上的光线的焦点内，可防止混合从多个光道获得的跟踪误差信号。从而，易于减小光道之间的间隔，并且易于增大光学记录介质的记录密度。
(2)光学记录介质读出设备还可包括调整光学记录介质的倾斜的倾斜调整单元。
当光学记录介质的倾斜被调整时，可减小记录层的光道和跟踪层之间的偏移。
(3)光学记录介质读出设备还可包括置于第二光学部件和第一光接收单元之间的小孔。
这种情况下，可消除杂散光，具体地说，由除从其读出信息的一个记录层之外的其它记录层反射的光线，并且能够提高信息读出操作的精度。
第一发光单元、小孔和第一光接收单元可集成地形成于单一基体上。
当集成地形成这些组件时，可消除它们之间由随着时间的退化而引起的对准、固定和偏移问题。
(4)第一光学部件可具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙既小于第一波长，又小于第二波长。
当第一光学部件具有位于光学记录介质的表面附近的表面时，可借助渐失光线连接这些表面。从而，可增大第一光学部件的数值孔径，可以高的分辨率读出信息。因此，可提高光学记录介质的记录密度。
(5)光学记录介质读出设备还可包括校正第一光学部件的象差的象差校正单元。
这种情况下，可提高光线聚焦于光学记录介质上的聚焦性能，并且能够实现从光学记录介质的高分辨率读出。
(6)光学记录介质读出设备还可包括沿光学记录介质的厚度方向，调整第一光学部件聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整单元。
这种情况下，焦点位置调整单元可包括无焦光学系统、折射率改变器件或者楔形棱镜。
3C.根据本发明的另一方面，光学记录介质包括可以光学方式从其读出信息的多个记录层，和其上沿着记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层。相邻光道上的凹坑彼此分隔，间隔距离大于相邻光道之间的最短距离。
由于可利用形成于跟踪层上的凹坑进行跟踪，因此不必在记录层上形成用于跟踪的图样等。于是，可减小记录层之间的间隔。
当使相邻光道上的凹坑彼此分隔，并且分隔距离大于相邻光道间的最短距离时，可增大相邻凹坑间的距离。于是，可防止相邻光道上的凹坑被同时置于聚焦于记录层上的光线的焦点内，可防止混合从多个光道获得的跟踪误差信号。从而，易于减小光道之间的间隔，并且易于增大光学记录介质的记录密度。
跟踪层上的凹坑被排列成使相邻凹坑之间的距离达到最大。
当凹坑被排列成使相邻凹坑之间的距离达到最大时，可防止跟踪误差信号和来自相邻光道的那些信号混合。
图1是表示根据本发明第一实施例的光学记录介质读出设备的整体结构的示意图；图2A和2B是表示光学记录介质的结构例子的放大截面图；图3是表示根据本发明第二实施例的光学记录介质读出设备的整体结构的示意图；图4A和4B是球面象差的说明图；图5A和5B表示当光学记录介质相对于入射光的光轴倾斜时，各个记录层中信息读出位置被移动的方式；图6是表示作为组合小孔的光发射/接收装置的例子的共焦激光耦合器的透视图；图7A和7B表示了当用光学记录介质读出设备读出光学记录介质时分别获得的焦点深度和RF信号之间的关系，以及焦点深度和聚焦误差信号之间的关系；图8是表示根据本发明第三实施例的光学记录介质读出设备的整体结构的示意图；图9是表示根据本发明第四实施例的共焦激光耦合器的透视图；
图10是表示浮动光头的例子的示意图；图11是表示浮动光头的另一例子的示意图；图12是表示其中利用无焦光学系统调整焦点位置的浮动光头的另一例子的示意图；图13是表示浮动光头的另一例子的示意图；图14是表示浮动光头的另一例子的示意图；图15是表示根据本发明第六实施例的光学记录介质读出设备的整体结构的示意图；图16是表示浮动光头的另一例子的示意图；图17A和17B表示球面象差的计算结果；图18是表示光学记录介质的另一例子的放大截面图；图19A和19B分别是记录层和跟踪层的放大顶视图；图20是表示使光线入射在光学记录介质上的方式的放大截面图。
具体实施例方式
下面参考附图，说明本发明的实施例。
第一实施例图1是表示根据本发明第一实施例的光学记录介质读出设备100的示意图。如图1中所示，光学记录介质读出设备100包括光学记录介质10、半导体激光二极管(LD)121、极化分光器122、准直聚焦透镜123、四分之一波长板(QWP)124、二向色组合器125、球面象差校正器128、物镜20、光接收单元30(全息光学元件(HOE)31、小孔32、光电二极管(PD)33-35)、半导体激光二极管(LD)126和准直透镜127。
在光学记录介质读出设备100中，入射在光电二极管33上的光线由小孔32限制，从而可从入射光中除去杂散光。从而，可从信息读出信号(下面描述的射频(RF)信号)中除去噪声分量。
(光学记录介质读出设备的组件的详细说明)
下面详细说明光学记录介质读出设备100的组件。
首先，说明光学记录介质10的结构。
光学记录介质10可以是只读类型、一次写入类型或者可重写类型。因此，根据需要，光学记录介质读出设备100可在光学记录介质10上进行读取、写入或者重写。
根据如何进行跟踪，存在几种类型的光学记录介质，图2A和2B分别是表示光学记录介质10A和10B的放大断面图，作为光学记录介质10的结构的例子。
光学记录介质10A包括多个记录层11A和布置在底部的一个凹槽层12A。在光学记录介质10A中，信息记录在记录层11A上，以致借助光学装置可读出信息，凹槽层12A带有在读出记录在记录层11A上的信息的操作中，用作跟踪基准的引导凹槽，或者起类似用途的图形(下面称为跟踪图形)。
光学记录介质10B包括多个记录层11B，但是不象光学记录介质10A那样具有专用于跟踪的一层。相反，每个记录层11B带有用作跟踪基准的引导凹槽或者起类似用途的图形。
光学记录介质10A和10B都可用作光学记录介质10。
为了从光学记录介质10的整个区域读出信息，光学记录介质读出设备100包括用从半导体激光二极管121发出的光束，扫描光学记录介质10的扫描单元(未示出)。通过旋转光学记录介质10，并相对于光学记录介质10的旋转中心沿光学记录介质10的径向方向移动物镜20，利用从物镜20发出的光束几乎可扫描光学记录介质10的整个区域。
另外，光学记录介质读出设备100包括把从物镜20发出的光束聚焦到光学记录介质10的各个记录层11上的聚焦控制单元(未示出)。聚焦控制单元可改变从其读出信息的记录层。在另一实施例中说明聚焦控制单元的详细结构。
半导体激光二极管121是从光学记录介质10读取信息的光源，具有例如658nm的波长。
极化分光器122是发射预定极化的光线，并反射与预定极化正交的极化的光线(例如，它发射P极化光线，反射S极化光线)的光学元件。
对应于本发明的第二光学部件的准直聚焦透镜123是准直从半导体激光二极管121发出的光线，并把光学记录介质10反射的光线聚焦到光电二极管33-35上。
四分之一波长板124是提供正交极化光波之间四分之一波长的相差的光学元件。在本实施例中，四分之一波长板124用于把线极化光线转换成圆极化光线，反之亦然。
二向色组合器125是组合具有多个波长的光波的光学元件。在本实施例中，二向色组合器125组合从半导体激光二极管121发出的光线和从半导体激光二极管126发出的光线。
球面象差校正器128是校正根据各层的位置产生的球面象差，并使光线适当地聚焦在光学记录介质10的记录层11之一上的光学元件。球面象差校正器128可由液晶器件构成。下面在第二实施例中说明利用球面象差校正器128校正球面象差的效果。
对应于本发明的第一光学部件的物镜20是把从半导体激光二极管121和126发出的光线聚焦到光学记录介质10的记录层11之一上的光学元件。
物镜20的数值孔径最好尽可能高。下面将说明其原因。
即使物镜20没有任何象差，由于光线的波动本性，光线不会会聚于单一几何点，而是会聚于称为埃利斑的图案。埃利斑的半径可表示成0.61λ/NA，这里λ是波长，NA是数值孔径。
为了增大光学记录介质10的记录密度(单位面积中可记录的信息的数量)，埃利斑的直径最好尽可能地小。这就是为什么物镜20的数值孔径NA最好尽可能高的原因。
下述方法可用于增大物镜20的数值孔径NA。
例如，通过利用具有小球面象差的透镜，可增大数值孔径NA。另外，通过采用包括固态浸没透镜(SIL)的系统来利用渐失光线(下面在其它实施例中说明)，可实现高分辨率读出。更具体地说，代替物镜20，可使用浮动光头(下面说明)。
半导体激光二极管126是实现光学记录介质10的跟踪的光源，具有例如780nm的波长。
准直透镜127是准直从半导体激光二极管126发出的光束的光学元件。
光接收单元30包括全息光学元件31、小孔(pinhole)32和光电二极管33-35。
全息光学元件31朝着光电二极管33-35衍射从极化分光器122入射到其上的光线。在全息光学元件31上形成衍射图样，所述衍射图样用于形成具有适合产生跟踪误差信号和聚焦误差信号的图样的光束。
小孔32具有和从全息光学元件31入射在光电二极管33上的光线的焦点对应的小孔。该小孔只透过通过焦点周围位置的光线，阻挡其余的光线。光电二极管33检测信号光线(该光线的光源是半导体激光二极管121)。
聚焦在光学记录介质10上的光线的焦点和聚焦在光电二极管33上的光线的焦点彼此对应。于是，通过使聚焦在光电二极管33上的光线通过小孔32，可除去来自光学记录介质10上焦点附近位置，即从其读出信息的记录层11周围位置的杂散光线(具体地说，除从其读出信息的记录层之外的其它记录层11反射的光线)，能够提高信号的S/N比。
把小孔的直径φ设置成和埃利斑的直径(1.22λ/NA)差不多被认为是有效的。聚焦在光电二极管33上的光线的埃利斑对应于聚焦在光学记录介质10的记录层11之一上的光线的埃利斑。因此，只允许埃利斑内的光线通过时，可认为从入射在光电二极管33上的光线中除去了杂散光线。当小孔的φ的相对于埃利斑的直径过大时，入射在光电二极管33上的光线中所包含的杂散光线增大。相反，当小孔的直径φ相对于埃利斑的直径过小时，入射在光电二极管33上的光线的强度降低。
例如，当入射在光电二极管33上的光线(从光学记录介质10返回的光线)的数值孔径NA，即准直聚焦透镜123的数值孔径NA约为0.1，半导体激光二极管121的波长λ为658nm时，小孔的直径φ被设置成约为8μm。
光电二极管33接收从光学记录介质10返回的光线(该光线的光源为半导体激光二极管121和126之一)，并产生代表记录在光学记录介质10上的信息的RF信号。
光电二极管34和35接收从光学记录介质10返回的光线，并产生和光学记录介质10相关的跟踪误差信号和聚焦误差信号。根据检测误差信号的方法，恰当地对光电二极管34和35分段。
通过利用从半导体激光二极管126发出的光线，产生跟踪误差信号，通过利用从半导体激光二极管121发出的光线，产生聚焦误差信号。
(光学记录介质读出设备的操作)下面，说明光学记录介质读出设备100的操作。
用于读出信息的线极化光线(极化状态为p1)从半导体激光二极管121发出，通过极化分光器122，并由准直聚焦透镜123准直。准直聚焦透镜123准直后的光线通过球面象差校正器128，被四分之一波长板124改变成圆极化光线(极化状态为p2)，并被二向色组合器125偏斜90°。被二向色组合器125偏斜的光线入射在物镜20上，并在光学记录介质10的记录层11之一上聚焦成小光斑。此时，通过沿着光轴调整物镜20的位置，选择光线聚焦于其上的记录层11，信息从选择的记录层11被读出、记录在选择的记录层11上，或者从选择的记录层11上被删除。
当圆极化光线被光学记录介质10反射时，其极化方向被颠倒，反射光线由物镜20准直。准直光线被二向色组合器125偏斜90°，通过四分之一波长板124，在四分之一波长板124，准直光线被改变成线极化光线(极化状态为p3)，其极化方向垂直于朝着光学记录介质10传播的线极化光线的极化方向，通过球面象差校正器128，并被准直聚焦透镜123转换成聚焦于光电二极管33-35上的光线。随后，该光线被极化分光器122反射，通过全息光学元件31和小孔32，并聚焦在光电二极管33-35上。
此时，当入射在光电二极管33上的光线通过小孔32时，杂散光线被消除。从而，可增大光电二极管33获得的RF信号的S/N比。
另外，当结构使得光电二极管33还获得聚焦误差信号时，不仅可以增大RF信号的S/N比，而且还可以增大聚焦误差信号的S/N比。
跟踪用光线从半导体激光二极管126发出，由准直透镜127准直，通过二向色组合器125，并入射到物镜20上。从物镜20发出的光线聚焦成光学记录介质10之上跟踪图样(光学记录介质10A的凹槽层12A)上的小光斑。
当使用图2B中所示的，不具有专用于跟踪的一层(对应于光学记录介质10A的凹槽层12A的一层)的光学记录介质10B时，可省略半导体激光二极管126、准直透镜127和二向色组合器125。换句话说，半导体激光二极管121可被设置成光学记录介质读出设备100中的唯一光源。这种情况下，物镜20直接布置在四分之一波长板124之后，通过物镜20的光线被聚焦到光学记录介质10B上。
光学记录介质10反射的光线被物镜20准直，被二向色组合器125偏转90°，通过四分之一波长板124，并由准直聚焦透镜123转换成聚焦于光电二极管33-35上的光线。随后，该光线被极化分光器122反射，通过全息光学元件31，并聚焦在光电二极管34和35上。通过计算光电二极管34和35的输出，产生跟踪误差信号。
第二实施例图3是表示根据本发明第二实施例的光学记录介质读出设备200的示意图。如图3中所示，光学记录介质读出设备200包括光学记录介质10B、组合小孔的光发射/接收装置221、分光器222、准直聚焦透镜223、反射镜224、球面象差校正器225、物镜20、光接收单元30A(全息光学元件31A和光电二极管(PD)33A-35A)、监控光电二极管(PD)226和倾斜伺服单元227。
光线从组合小孔的光发射/接收装置221发出，并通过分光器222、准直聚焦透镜223、反射镜224、球面象差校正器225和物镜20入射到光学记录介质10B上。
类似于第一实施例，通过沿着光轴调整物镜20的位置，有选择地使光线聚焦到所需的记录层上，从而信息可记录在所需的记录层上或者从所需的记录层读出信息。
光学记录介质10B反射的光线通过物镜20、球面象差校正器225、反射镜224、准直聚焦透镜223和分光器222，入射到组合小孔的光发射/接收装置221和光接收单元30A上。
本实施例中，半导体激光二极管、小孔和光电二极管组合在组合小孔的光发射/接收装置221中。如上在第一实施例中所述，小孔具有小直径，例如8μm，不易于形成具有如此之小小孔的针孔，也不易于将其装配在光电二极管上并高度精确地固定。另外，随着时间的过去，位置精度可能降低。特别地，在利用光线扫描光学记录介质10B的有效光学系统中，随着时间的退化很可能是一个问题。
根据本实施例，由于使用组合小孔的光发射/接收装置221，因此小孔易于形成，并装配在光电二极管上，可降低随着时间的退化。
类似于第一实施例，光学记录介质读出设备200包括从光学记录介质10B的整体区域读出信息的扫描单元(未示出)，和把从物镜20发出的光线聚焦到光学记录介质10B的各个记录层11B上的聚焦控制单元(未示出)。
如上在第一实施例中所述，在光学记录介质10B中，在各个记录层11B上形成用作跟踪基准的跟踪图样。
组合小孔的光发射/接收装置221包括用作从光学记录介质10B读出信息的光源的半导体激光二极管(波长为，例如658nm)，接收从光学记录介质10B返回的光线的光电二极管；和从入射在光电二极管上的光线中消除杂散光线的小孔。下面说明组合小孔的光发射/接收装置221的详细结构。
分光器222是按照预定的比例，把入射光线分成发射光线和偏斜90°的光线的光学元件。
准直聚焦透镜223是准直从组合小孔的光发射/接收装置221发出的光线，把光学记录介质10B反射的光线聚焦到组合小孔的光发射/接收装置221和光电二极管33A-35A上的光学元件。
物镜20是把从组合小孔的光发射/接收装置221发出的光线聚焦到光学记录介质10B的记录层11B之一上的光学元件。
反射镜224是改变光线的方向(反射光线)的反射元件。
球面象差校正器225是校正按照各层的位置产生的球面象差，并使光线正确聚焦到光学记录介质10B的记录层11B之一上的光学元件。球面象差校正器225可由，例如液晶器件构成。
球面象差是从光轴上一点发出的光束在通过透镜之后，不会聚于光轴上一点，而是沿着光轴偏移的现象，球面象差的量由该偏移量确定。
下面将参考图4A和4B更详细地说明球面象差。
图4A是表示包含在光学记录介质10B中的默认层的侧视图。默认层被设置成使得球面象差在该层最小。这种情况下，默认层和上下表面之间的距离都被设置成0.6mm。
图4B表示了当物镜20的焦点位置被调整到图4A中所示的光学记录介质10B的各个记录层11B时，焦点位置(自默认层的距离)和球面象差数量之间的关系。图4B表示在下述条件下获得的计算结果数值孔径NA为0.6，波长为650nm，入射准直光线的倾斜角为0°、0.6°和1.2°，光学记录介质10B的材料为聚碳酸酯，默认层到光学记录介质10B的上下表面的距离均为0.6mm。该图中，实线、点划线、虚线分别对应光学记录介质10B相对于入射光的光轴的倾斜角为0°、0.6°和1.2°的情况。
参考图4B，当焦点位置相对于默认层向上或向下移动±200μm时，球面象差变化±0.2λ[rms]。通过利用，例如上述由液晶器件构成的球面象差校正器，可校正约±0.2λ的球面象差变化。
当记录层11B之间的间隔约为20μm-25μm时，±200μm的距离大约对应于默认层上下七层(总共十五层)。因此，通过利用球面象差校正器，可实现从至少具有大约15个记录层11B的光学记录介质10B的读出。
在由液晶器件构成的球面象差校正器中，可根据向其提供的电压改变球面象差校正值。因此，可根据物镜20的焦点位置，准确地校正球面象差。
全息光学元件31A利用全息图衍射从分光器222入射到其上的光线，以便把入射光分成对应于跟踪误差信号、聚焦误差信号和倾斜检测信号的光分量，并把这些光分量聚焦到光电二极管33A-35A上。
光电二极管34A和35A接收光学记录介质10B反射的光线，产生用于调整光学记录介质10B上的焦点位置的聚焦误差信号，和用于在光学记录介质10B上进行跟踪的跟踪误差信号。
可以利用任意方法产生聚焦误差信号，只要通过在全息光学元件31A上形成预定图样，能够获得所述聚焦误差信号即可，例如，使用刀口法。在刀口法中，设置刀形边缘，以便不对称阻挡被光学记录介质10B反射的一部分光线，以光电二极管34A和35A的输出之间的差值的形式，获得聚焦误差信号。
虽然聚焦误差信号的绝对强度因记录层11B而异，不过如下所述，通过把和各个记录层11B对应的DC电平用作基准，可产生聚焦误差信号。
可以利用任意方法产生跟踪误差信号，只要通过在全息光学元件31A上形成预定图样，能够获得跟踪误差信号即可，例如，使用差分推挽方法。通过使用从形成于记录层11B上的跟踪图样反射的光线，并根据差分推挽方法计算来自光电二极管34A和35A的输出，产生跟踪误差信号。根据跟踪误差信号进行光学记录介质10B的跟踪控制(跟踪伺服)。
也可利用差分相位检测(DPD)方法获得跟踪误差信号。在DPD方法中，要求跟踪图样的凹坑具有一定的深度，例如大约λ/4，缺点在于难以增大记录层11B的数目。于是，本实施例中使用推挽方法。但是，这只是因为能够容易地制造记录层11B，并不否定DPD方法的应用。
另外，在凹坑被用于检测倾斜的情况下，如下所述，也可利用取样伺服方法获得跟踪误差信号，考虑到光学记录介质10B的制造效率，采用取样伺服方法是有利的。
监控PD 226是监视从组合小孔的光发射/接收装置221发出的光线的强度的光电二极管，用于使发出的光线的强度保持恒定。
倾斜伺服(偏斜伺服)单元227是根据倾斜检测(光学记录介质10B相对于入射在光学记录介质10B上的光线的光轴的倾斜和偏斜)，把从物镜20入射到光学记录介质10B上的光线调整成与光学记录介质10B垂直的调整机构。虽然本实施例中使用光学记录介质10B，不过当使用图2A中所示的光学记录介质10A时，特别需要倾斜伺服单元227。
由于光学记录介质10B包括多个记录层11B，当光学记录介质10B相对于入射光的光轴倾斜时，在每个记录层11B中，信息读出位置被移动。下面参考图5A和5B对此进行更详细的说明。图5A表示光学记录介质10B的表面垂直于入射光的光轴A(不倾斜)的状态，图5B表示光学记录介质10B的表面相对于入射光的光轴A倾斜角度θ的状态。
在图5A中，利用具有光轴A的入射光，可全部读出在光学记录介质10B的平面图中的相同位置，在记录层11B上形成的凹坑。于是，在可靠地进行跟踪伺服控制的同时，能够进行信息读出操作。相反，在图5B中，不能利用具有光轴A的入射光读出平面图中相同位置，记录层11B上的凹坑。更具体地说，根据光学记录介质10B的倾斜角θ，在各个记录层11B中产生偏移量(对各个记录层11B不同的跟踪偏移量)。这种情况下，不能准确地产生信息读出信号。
倾斜伺服单元227用于通过调整物镜20或者光学记录介质10B的倾斜，校正光学记录介质10B的上述倾斜。通过在平面图中的相同位置，在记录层11B上形成用作倾斜检测的基准的凹坑(由先进存储磁光(ASMO)协会提出的一种方法)，检测光学记录介质10B的倾斜和偏斜。调整入射光的光轴相对于光学记录介质10B的角度，以致基准凹坑在光轴上对准(参见图5A)。
另一方面，也可利用使用根据光学记录介质10B的倾斜而产生的反射光的偏移的已知方法(利用倾斜传感器，借助差分检测确定反射光的移动的方法)，在DVD-RAM技术中使用的方法，使用慧形象差的方法等，检测倾斜。
虽然进行倾斜伺服控制的情况如上所述，不过在本实施例中，并不总是需要进行倾斜伺服控制，也可省略倾斜伺服控制器227。即，因为在本实施例中，使用图2B中所示的其中每个记录层11B具有跟踪图样的光学记录介质10B，因此可对每个记录层11B进行跟踪。从而，光学记录介质10B相对于入射光的光轴的倾斜不是大问题。因此，倾斜伺服控制不是必需的，除非聚焦性能大大降低。
在省略倾斜伺服控制的情况下，物镜20的数值孔径NA最好较低，因为由于倾斜的缘故，会产生较大的象散和慧形象差。
图6是表示作为组合小孔的光发射/接收装置221的例子的共焦激光耦合器(CLC)50的透视图。
共焦激光耦合器50包括布置在半导体基体51中的光发射单元52和光接收单元53。光发射单元52包括具有658nm波长的半导体激光二极管LD，其中空腔方向沿半导体基体51的表面及面对半导体激光二极管LD的发射面的反射镜M延伸。光接收单元53包括越过反射镜M面对半导体激光二极管LD的光电二极管PD。
θ1是反射镜M的倾斜度，并根据半导体基体51的材料和晶向设置。例如，当半导体基体51具有GaAs(01-1)晶面，并且反射晶面是(111)B晶面时，θ1可被设置成54.7°。
光接收单元53被放置在从光发射单元52发出，并被光学记录介质10B反射的光线由准直聚焦透镜223聚焦的地方(共焦点)。由于光发射单元52和光接收单元53彼此邻近，当从光发射单元52发出的光线沿相反的方向顺着相同路径返回时，返回的光线入射在光接收单元53上。光发射单元52和光接收单元53之间的距离被设置成，例如埃利斑(Airy disk)的直径(1.22λ/NA)，这是衍射极限。
另外，通过减小光接收单元53的光接收面的大小，类似于单独提供小孔的情况，可充分消除杂散光。更具体地说，通过把光接收面的大小设置成第一实施例中上述小孔的尺寸(例如，设置成埃利斑的大小)，使光接收单元53与小孔实质结合在一起。
如上所述，在共焦激光耦合器50中，在光发射单元52(发光点)附近，形成空间上限制在和埃利斑类似大小之内的光接收单元53(其大小和埃利斑的大小类似的光接收单元53)。
因此，光聚焦于其上的记录层11B反射的光线可靠地返回光接收单元53。从而，当从共焦激光耦合器50发出的光线只被聚焦于所需记录层11B上时，该记录层11B反射的光线可入射到光接收单元53上，不必调整光接收单元53的位置(进行对准)。从而，能够可靠地获得来自光聚焦于其上的记录层11B的信号。另一个优点是可降低物镜20的视场的移动等的影响。
因此，即使在利用光学记录介质读出设备200扫描光学记录介质10B的有效操作环境中，在进行把光线聚焦到所需记录层11B上的聚焦伺服控制的同时，能够保持共焦系统(光线可入射到光接收单元53上)。
另外，光接收单元53由借助半导体工艺或类似方法形成的小孔大小的光电二极管构成，从而与小孔组合在一起。因此，可防止小孔和光电二极管之间的偏移，随着时间的退化不再是问题。
图7A和7B表示了当利用光学记录介质读出设备200读出光学记录介质10B时，分别获得的焦点深度和RF信号之间的关系，以及焦点深度和聚焦误差(FE)信号之间的关系。当沿着光轴的焦点位置被设置成各层的中心时，RF信号的强度最大，当焦点位置偏离各层的中心时，聚焦误差信号的强度增大或降低。
根据本实施例，共焦激光耦合器50只输出RF信号，聚焦误差信号和跟踪误差信号由光电二极管33A-35A产生。这是因为共焦激光耦合器50的结构可被简化，这种情况下可提高生产产量。
但是，共焦激光耦合器的结构也可以是这样的，以致如下所述，同样根据共焦激光耦合器的输出产生聚焦误差信号和跟踪误差信号。
第三实施例图8是表示根据本发明第三实施例的光学记录介质读出设备300的示意图。如图8中所示，光学记录介质读出设备300包括光学记录介质10A、组合小孔的光发射/接收装置221、分光器222、准直聚焦透镜223、二向色组合器324、球面象差校正器225、物镜20、光接收单元30A(全息光学元件31A和光电二极管(PD)33A-35A)、监控光电二极管(PD)226和倾斜伺服单元227。
另外，光学记录介质读出设备300还包括半导体激光二极管(LD)351、准直透镜352、和球面象差校正器353，光学记录介质读出设备300与第二实施例的光学记录介质读出设备200的差别在此。从而，光学记录介质读出设备300包括代替光学记录介质读出设备200的反射镜224的二向色组合器324。
另外，本实施例中，具有记录层11A和专用于跟踪的凹槽层12A的光学记录介质10A被用作光学记录介质10，所述记录层11A没有跟踪图样。
在光学记录介质读出设备300中，光从组合小孔的光发射/接收装置221发出，通过分光器222、准直聚焦透镜223、球面象差校正器225、二向色组合器324和物镜20入射到光学记录介质10A上。光线被光学记录介质10A的记录层11A反射，并通过物镜20、二向色组合器324、球面象差校正器225、准直聚焦透镜223和分光器222入射到组合小孔的光发射/接收装置221和光接收单元30A上。
另外，从半导体激光二极管351发出的光线通过准直透镜352、球面象差校正元件353、二向色组合器324和物镜20入射到光学记录介质10A上。该光线被光学记录介质10的凹槽层12A反射，通过物镜20、二向色组合器324、准直聚焦透镜223和分光器222入射到光接收单元30A上。
在第二实施例中，从组合小孔的光发射/接收装置221发出的光线被用于产生所有RF信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号，并被用于进行倾斜检测。
在第三实施例中，从组合小孔的光发射/接收装置221发出的光线被用于产生RF信号和聚焦误差信号，从半导体激光二极管351发出的光线被用于产生跟踪误差信号，以及用于进行倾斜检测。组合小孔的光发射/接收装置221和激光二极管351的波长分别为，例如658nm和780nm。
因此，由于通过利用跟踪图样和除用于产生RF信号的光源之外的光源(半导体激光二极管351)产生跟踪误差信号，因此能够更可靠地进行跟踪。
本实施例中，由于不在各个记录层11A上形成跟踪图样，因此可省略倾斜伺服控制。
就其它方面来说，本实施例和第二实施例基本类似，于是省略对它们的说明。
第四实施例根据本发明的第四实施例，光学记录介质读出设备包括可产生跟踪误差信号的组合小孔的光发射/接收装置。除了组合小孔的光发射/接收装置221的结构之外，根据第四实施例的光学记录介质读出设备的整体结构和图3中所示的类似。
本实施例中，聚焦误差信号和跟踪误差信号可由组合小孔的光发射/接收装置221产生。因此，可省略光接收单元30A。
图9是表示作为根据本实施例的组合小孔的光发射/接收装置221产生的例子的共焦激光耦合器(CLC)70的透视图。
参考图9，共焦激光耦合器70包括半导体激光二极管LD、具有三个反射镜M11、M12和M13的三角形-金字塔形半导体结构72、和具有安排在半导体基体71上的两个四象限光电二极管PDR(PDR1、PDR2、PDR3、和PDR4)及PDL(PDL1、PDL2、PDL3、和PDL4)的光接收单元73。
两个四象限光电二极管PDR和PDL中的每个由两个正交线分成四段。
反射镜M11面对半导体激光二极管LD的发射面，反射从半导体激光二极管LD发出的光线。
反射镜M11反射的光线由物镜20聚焦到光学记录介质10上，被光学记录介质10反射，由准直聚焦透镜223聚焦，从而返回共焦激光耦合器70。
从光学记录介质10返回的光线被反射镜M12和M13反射，并入射到四象限光电二极管PDR和PDL上。
通过计算从四象限光电二极管PDR和PDL的分段PDR1-PDR4和PDL1-PDL4获得的信号，能够产生聚焦误差信号和跟踪误差信号。另外，可以从分段PDR1-PDR4和PDL1-PDL4获得的信号之和的形式，获得RF信号。
通过形成尺寸和埃利斑(其直径为1.22λ/NA)类似的半导体结构72，半导体结构72起和小孔类似的作用。
第五实施例根据本发明的第五实施例，光学记录介质读出设备300包括代替物镜20的浮动光头80。根据第五实施例的光学记录介质读出设备的整体结构和在第二或第三实施例中描述的光学记录介质读出设备的整体结构类似，因此省略对其的说明。
图10是表示浮动光头80的结构的示意图。浮动光头80通过利用近场光学效应，实现光学记录介质10的信息读出/记录操作，如图10中所示，浮动光头80包括浮动件(slider member)81、两片式透镜82、悬架83和聚焦控制机构84。
类似于硬盘驱动器等中使用的磁头浮动块，浮动件81由悬架83支承，以致浮动件81面对光学记录介质10。因此，在光学记录介质10的信息读出/记录操作中，浮动件81承受由于光学记录介质10的旋转等，在浮动件81和光学记录介质10之间产生的空气流，并以50nm-100nm(间隙d)的高度浮动在光学记录介质10的上方。
浮动件81具有在预定位置，沿浮动件81的厚度方向贯穿浮动件81的小孔81a，两片式透镜82布置在小孔81a之内。
两片式透镜82包括物镜85和固态浸没透镜(SIL)86，并提供1或更大的数值孔径NA。
和固态浸没透镜86相比，物镜85被布置成更接近光源，并具有第一表面85a(球形或非球形凸面)，和第二表面85b(球面或非球面)。
固态浸没透镜86面对光学记录介质10，并且具有第三表面86a(面对物镜85的球形或非球形凸面)，和第四表面86b(该表面近似平坦)。
在固态浸没透镜86中，利用当第四表面86b位于光学记录介质10附近时，由于近场光学效应在固态浸没透镜86的第四表面86b和光学记录介质10之间产生的渐失光线(evanescent light)。当固态浸没透镜86的第四表面86b和光学记录介质10之间的间隙d被设置成约100nm，数值孔径可被增大到1或更大，并可获得自光学记录介质10的高分辨率读出。
当第四表面86b在光学记录介质10附近时，光线以渐失光线的形式在第四表面86b和光学记录介质10之间传播。因此，穿过第四表面86b和光学记录介质10之间的空气层的光线不受所述空气层的折射率的影响。从而，光线所通过的介质实质上只是固态浸没透镜86。由于数值孔径NA正比于介质的折射率n，并且固态浸没透镜86的折射率n大于空气层的折射率(n0＝1)，因此增大了数值孔径NA。
由于其自身的弹力或者由于设置于其上的弹性悬架弹簧的弹力，悬架83用于使浮动件81的浮动高度保持在足够的高度。
聚焦控制机构84可以是，例如其折射率按照施加的电压变化的折射率改变装置。折射率改变装置可由，例如光学晶体器件或者液晶器件构成。由于光路的长度随着折射率而变化，于是可调整焦点位置。因此，可选择光线聚焦于其上的记录层11。
另外，通过根据聚焦误差信号，控制焦点位置，也可把焦点调整到各个记录层11的最佳位置。
入射在物镜85上的光线通过物镜85、聚焦控制机构84、固态浸没透镜86、浮动光头(flying optical head)80、和浮动光头80和光学记录介质10之间的空气层(间隙d)，入射到光学记录介质10的记录层11上。该光线被记录层11反射，沿着相反方向顺着相同路径传播，并以返回光线的形式从物镜85发出。
根据各个记录层11的位置产生的球面象差由上述球面象差校正器225校正。
由于上述聚焦控制和球面校正的缘故，通过准确地把光线聚焦到所需的记录层11上，能够实现信息的读出/记录。
根据本实施例，通过利用近场光学效应，可获得1或更大的数值孔径，并且能够获得光学记录介质10的高分辨率读出/记录。换句话说，可增大光学记录介质10的容量。
也可利用除折射率改变装置之外的装置实现聚焦控制机构84。
图11是表示其中聚焦控制机构由一对楔形棱镜87a和87b构成的浮动光头80A的结构的示意图。
楔形棱镜87a和87b沿垂直方向相互重叠，以便形成板形部件87。也可通过改变楔形棱镜87a和87b之间的位置关系，调整该板形部件87的厚度。当板形部件87的厚度改变时，板形部件87中光路的长度相应变化。于是，通过移动一个或两个楔形棱镜87a和87b，可调整焦点位置。
也可独立于浮动光头80，单独提供聚焦控制机构84。
图12是表示由包括一对透镜91和92的无焦(afocal)光学系统93调整焦点位置的例子的示意图。从而，图12中所示的浮动光头80B不包括聚焦控制机构。相反，焦点位置由包含在根据本实施例的光学记录介质读出设备的光学系统中的无焦光学系统93调整。通过改变透镜91和92之间的距离，轻微改变入射在物镜85上的光线的入射角，从而调整焦点位置。
另外，诸如反射镜之类的光学元件还可包含在浮动光头80中。图13是表示包括反射镜88的浮动光头80C的结构的示意图。反射镜88布置在物镜85之上，光线通过反射镜88在物镜85和光学记录介质读出设备的光学系统之间传播。
悬架83A借助悬架弹簧在浮动件81的一端与浮动件81连接。
图14是表示包括聚光镜89和光纤95的浮动光头80D的结构的示意图。从物镜85发出的光线通过反射镜88和聚光镜89，被引向光纤95的一端。另外，从所述光纤一端发出的光线通过聚光镜89和反射镜88发出的光线入射在物镜85上。因此，通过光纤95，光在浮动光头80D和光学记录介质读出设备的光学系统之间传播。
第六实施例图15是表示根据本发明第六实施例的光学记录介质读出设备600的示意图。如图15中所示，光学记录介质读出设备600包括光学记录介质10、光源621、准直透镜622、变形棱镜623和624、非极化分光器(NPBS)625、球面象差校正器626、极化分光器627、四分之一波长板(QWP)628、无焦光学系统629、二向色组合器631、浮动光头80和倾斜伺服单元227。
另外，光学记录介质读出设备600还包括光源641、准直透镜642、变形棱镜643和644、聚光镜651-653、光接收单元30和监控光电二极管(PD)671和672。
光源621用于产生RF信号和聚焦误差信号，波长λ为，例如400nm。从光学记录介质10读出信息的分辨率随波长的减小而增大。
准直透镜622准直从光源621发出的光线。
变形光学系统由变形棱镜623和624构成，从准直透镜622发出的光线的形状被调整成对应于非极化分光器625的形状。
非极化分光器625反射入射于其上的一部分光线，透过剩余部分的入射光。反射光的数量与透射光的数量之比被设置成，例如1∶9。
球面象差校正器626校正根据各个记录层11的位置产生的球面象差，优化把光线聚焦在光学记录介质10上的聚焦性能。球面象差校正器626可由，例如液晶器件构成。
极化分光器627透过预定极化的光线，并反射另一极化的光线。
四分之一波长板628提供正交极化光波之间四分之一波长的相差。
无焦光学系统629包括一对透镜，通过改变这些透镜之间的距离，调整从光源发出并聚焦在光学记录介质10上的光线的焦点位置。
二向色组合器631组合具有多个波长的光波。本实施例中，二向色组合器631组合从光源621发出的光线和从光源641发出的光线。
光源641用于产生跟踪误差信号。
准直透镜642准直从光源641发出的光线。
另一变形光学系统由变形棱镜643和644构成，从准直透镜642发出的光线的形状被调整成对应于二向色组合器631的形状。
聚光镜651-653用于把光线聚焦到光接收单元30和监控PD671及672上。
光接收单元30包括全息光学元件31、小孔32和光电二极管33-35，并且结构类似于第一实施例的光接收单元。
监控PD 671和672分别监控光源621和641的输出。
当使用具有凹槽层12A的光学记录介质10A时，使用光源641和变形棱镜643及644是有利的。当使用其中每个记录层11B带有跟踪图样的光学记录介质10B时，可省略光源641和变形棱镜643及644，光源621可用于产生RF信号和跟踪误差信号。
从光源621发出的线极化光线(极化状态为p1)由准直透镜622准直，通过变形棱镜623和624，在变形棱镜623和624，光线的形状被调整，并入射到非极化分光器625上。入射在非极化分光器625上的一部分光线透过聚光镜652，入射在监控PD 671上，在监控PD 671监控光源621的输出。
入射在非极化分光器625上的大部分光线透过球面象差校正器626和极化分光器627，被四分之一波长板628改变成圆极化光线(极化状态为p2)，通过无焦光学系统629、二向色组合器631和浮动光头80，入射在光学记录介质10上。
入射在光学记录介质10上的光线被记录层11反射，通过浮动光头80、二向色组合器631和无焦光学系统629，入射到四分之一波长板628上。入射在四分之一波长板628上的光线被改变成其极化方向和朝着光学记录介质10传播的线极化光线的极化方向垂直的线极化光线，被极化分光器627反射，并由聚光镜651聚焦在光接收单元30上。随后，产生RF信号和聚焦误差信号。
从光源641发出的光线由准直透镜642准直，入射在变形棱镜643和644上，在变形棱镜643和644，光线的形状被调整，随后入射在二向色组合器631上。入射在二向色组合器631上的一部分光线透过聚光镜653，并入射在监控PD 672上，在监控PD 672，监视光源641的输出。
入射在非极化分光器631上的大多数光线透过浮动光头80，并入射在光学记录介质10上。入射在光学记录介质10上的光线被其上形成跟踪图样的一层(即图2A中所示的凹槽层12A或图2B中所示记录层11B之一)反射，透过浮动光头80、二向色组合器631和无焦光学系统629，入射在四分之一波长板628上。入射在四分之一波长板628上的光线被改变成线极化光，被极化分光器627反射，并被聚光镜651聚焦在光接收单元30上。随后，产生跟踪误差信号。
下面说明根据本实施例的光学记录介质读出设备600的特性。
由于光接收单元30包括小孔32，可除去来自除将从其读出信息的记录层11之外的记录层11的杂散光，可提高RF信号的S/N比。
另外，由于使用位于光学记录介质10附近的浮动光头80，可增大数值孔径NA，能够实现光学记录介质10的高分辨率读出(和记录(根据需要))。
由于利用变形棱镜调整光线的形状，并用球面象差校正器校正球面象差，因此可提高把光线聚焦在光学记录介质10的各个记录层11上的聚焦性能。这有助于光学记录介质10的高分辨率读出(和记录(根据需要))，以及杂散光的减少。
由于通过利用无焦光学系统629调整光学记录介质10上的焦点位置，因此不必在浮动光头80中设置聚焦控制机构。因此，可简化浮动光头的结构。
第七实施例根据本发明的第七实施例，光学记录介质读出设备包括图16中所示的浮动光头80E。根据第七实施例的光学记录介质读出设备的整体结构和图15中所示第六实施例的光学记录介质读出设备的整体结构类似。
(光学记录介质的详细说明)首先，下面参考图2A和2B详细说明光学记录介质10的结构。
如上参考图2A所述，光学记录介质10A包括记录层11A和凹槽层12A。记录层11A配有形成于其上的反射记录凹坑(或记录标记)。另一方面，代替反射记录凹坑，也可形成透射记录凹坑。当光线入射在记录凹坑上时，发生光线的反射或透射，根据反射或透射光的强度等，可读出信息。
另一方面，记录凹坑可产生波长不同于入射光波长的光线(例如，荧光)，通过利用产生的光线，可读出信息。该光线可以是相干的或者非相干的。
由于通常的荧光是非相干的，因此通过在记录层11A上形成由荧光材料构成的记录凹坑，可获得和记录在记录层11A上的信息对应的非相干光。
凹槽层12A具有在读出记录在记录层11A上的信息的操作中，用作跟踪基准的引导凹槽，通过利用由引导凹槽反射、透射或产生的光线，实现跟踪。
另外，如上参考图2B所述，光学记录介质10B不具有专用于跟踪的一层。相反，在各个记录层11B上形成用作跟踪基准的引导凹槽。本实施例中，光学记录介质10A和10B都可用作光学记录介质10。
(浮动光头的结构)图16是表示包含在根据本实施例的光学记录介质读出设备中的浮动光头80E的示意图。除了象差校正器90布置在入射到浮动光头80E的光路上之外，浮动光头80E的结构类似于图10中所示的浮动光头80的结构。
浮动光头80E是把光线聚焦在光学记录介质10上的聚焦光学系统，并且借助准直光线与光学记录介质读出设备的光学系统相连。
虽然图16中所示的浮动光头80E被构造成使得象差校正器90被添加到图10中所示的浮动光头80中，不过象差校正器90也可分别添加到图11-14中所示的浮动光头80A-80D中。
象差校正器90是校正由于焦点相对各个记录层11的移动而产生的象差(主要是球面象差)，以便提高聚焦在光学记录介质10的各个记录层11上的光线的聚焦效率的光学元件。象差校正器90由，例如液晶器件构成。
在象差校正器90中，可根据向其供给的电压，改变象差校正值。因此，可根据浮动光头80E的焦点位置，准确校正象差。
球面象差根据光线聚焦于其上的记录层11的位置而变化。即使当在在位于中心的记录层11上校正球面象差，当光线被聚焦到与中心分离的记录层11上时，仍会产生相当大的球面象差。
图17A和17B表示了球面象差的计算结果。在下述条件下进行计算光学记录介质10的材料为SiO2，中心层(位于中心的记录层11)约在固态浸没透镜86的表面86a的中心(曲面的顶点)之下500μm处。
图17A对应于浮动光头80E或者通过把象差校正器90添加到图11中所示的浮动光头80A中构成的浮动光头(聚焦控制机构包含在浮动光头中)，图17B对应于通过把象差校正器90添加到图12中所示的浮动光头80B中构成的浮动光头(独立于浮动光头设置聚焦控制机构)。图17A和17B中，实线和虚线分别表示数值孔径为0.88和1.047的计算结果。
参考图17A，当数值孔径NA为1.047时，当焦点位置移动50μm时，球面象差改变0.2λ[rms]。通过利用，例如商用球面象差校正液晶器件，可校正0.2λ[rms]的球面象差。
当记录层11之间的间隔为5μm时，50μm的偏移量对应于10层。因此，通过利用，例如Asahi Glass Co.，Ltd生产的改变型球面象差校正液晶器件，可实现从具有大约10层记录层11的光学记录介质10的读取。从而，和只包括一层的光学记录介质相比，光学记录介质10的存储容量可增大10倍或者更多(当数值孔径NA为1.047时)。
虽然5μm的间隔小于具有两层结构的已知DVD的间隔，不过已大到足以避免瑞利散射(当层间的间隔过小时，可能瑞利散射将是一个问题)。当使用其中检测荧光的读出方法时，这是有利的。
由于通常的荧光是非相干的，因此通过在记录层11上散布由荧光材料构成的记录凹坑，可实现利用非相干光的信息读出操作。
另一方面，通过把发出非相干光的光源(例如不发出激光光束的光源)用作提供记录层11上的入射光的光源621，也可实现利用非相干光的信息读出操作。
通过利用非相干光从光学记录介质10读出信息，可抑制记录层11之间的光学干涉，并且能够减小光学记录介质10中记录层11之间的间隔。
根据本实施例，从多个记录层11中确定光聚焦于其上的记录层11。下面将参考图7A和7B说明确定光聚焦于其上的记录层11的方法。
如上所述，参考图7A和7B，当焦点深度被设置成各层的中心时，RF信号的强度最大，当焦点深度偏移各层的中心时，聚焦误差信号的强度增大或减小。
这是因为入射在光学记录介质10上的光线的损失随着记录层11的深度的增大而增大。为了使返回光线的强度保持恒定，必须根据记录层11的深度，改变入射光的强度。
因此，由于返回光的强度对应于记录层11的深度，因此从各个记录层11的中心周围位置返回的光线的强度(中心值)可用作识别各个记录层11的基准(基准值)。从而，表示各个记录层11和其基准值(从各个记录层11的中心周围的位置返回的光线的强度)之间的关系的表格保存在光学记录介质读出设备的存储单元中，通过查阅该表格，根据返回光的强度，确定光线聚焦于其上的记录层11。
就其它方面来说，本实施例和第六实施例大体相似，因此省略对它们的说明。
下面说明根据本实施例的光学记录介质读出设备的特性。
根据本实施例，可为光学记录介质10的读出/记录操作提供数值孔径NA为1或更大的光头。更具体地说，通过利用位于光学记录介质10附近的光头，可增大数值孔径NA，并且可实现光学记录介质10的高分辨率读出(和记录(根据需要))。
另外，由于光学记录介质10包括多个(例如10个)记录层11，因此可容易地增大光学记录介质10的存储容量。
另外，由于光头可由浮动光学系统(浮动光头80E)构成，因此能够可靠地从具有多个记录层11的光学记录介质10读出信息，或者能够可靠地把信息记录在所述光学记录介质10上。
当光线入射到记录凹坑上时，可从记录凹坑产生波长和入射光的波长不同的光线(例如荧光)，从而可有效读出信息。
另外，通过在记录凹坑产生非相干光，可抑制记录层11之间的光学干涉。因此，通过只考虑瑞利散射，可设计记录层11，并且能够忽略光学干涉。
另外，光线被聚焦在光学记录介质10的记录层11之一上，并不聚焦在光学记录介质10的上表面上。于是，即使灰尘等附着在光学记录介质10上，也不易影响读出操作。
另外，由于光线被聚焦到光学记录介质10的记录层11之一上，并不聚焦在光学记录介质10的上表面上，因此即使当在浮动光头80E的下表面和光学记录介质10之间设置润滑剂，润滑剂也不易受起因于聚焦光线的热量等的影响。
第七实施例的光学记录介质读出设备被构造成使用浮动光头80E，代替根据图15中所示第六实施例的光学记录介质读出设备600的浮动光头80。但是，另一方面，也可使用上述浮动光头80E，代替根据本发明第二-第四实施例的光学记录介质读出设备中的物镜。
第八实施例本发明的第八实施例的特征在于光学记录介质包含在光学记录介质读出设备中。根据第八实施例的光学记录介质读出设备的整体结构和图1中所示第一实施例的整体结构类似。
下面参考图18，说明根据本实施例的光学记录介质10C的结构。
图18是光学记录介质10C的放大截面图。光学记录介质10C包括多个记录层11C和布置在底部的跟踪层12C。信息记录在记录层11C上，从而可借助光学装置读出。更具体地说，以凹坑(或者记录标记)的形式记录信息。另外，跟踪层12C具备在记录于记录层11C上的信息的读出操作中，用作跟踪基准的凹坑。
记录层11C不具备用于跟踪的凹坑或凹槽，通过利用跟踪层12C实现跟踪。
图19A和19B分别是记录层11C和跟踪层12C之一的放大的顶视图。
在记录层11C中，根据记录于其上的信息，沿着光道(track)T形成凹坑P。更具体地说，沿着光道T形成凹坑P的位置并不很受限。
比较而言，在跟踪层12C中，在光道T上形成的凹坑P彼此分离。更具体地说，沿着顺着光道T的方向(圆周方向)和垂直于光道T的方向(径向方向)间隔预定的距离排列凹坑P。因此，当凹坑P被布置在光道T的某一点时，其它凹坑P不会在同一光道T或相邻光道T上被布置在该凹坑P的附近V。换句话说，相邻光道T上的凹坑P不会布置在使凹坑P之间的距离与相邻光道T之间的最短距离相同的位置(由凹坑P1和假想凹坑P2所示的位置)。
最好，凹坑P被布置成使相邻凹坑P之间的间隔最大。其原因下面说明。
下面将说明在跟踪层12C上形成的用于跟踪的凹坑彼此分离的原因。
图20是表示使光线入射在光学记录介质10C上的方式的截面图。
光学记录介质10C上的入射光L1聚焦于从其读出信息的一个记录层11C上。此时，理想地，入射光L1应聚焦到一点上，如虚线L2所示。但是，由于光的波动本性，入射光L1实际上不能会聚于一点，而是会聚于其直径为1.22λ/NA(λ是波长，NA是数值孔径)的埃利斑图样上，如聚焦光线L3所示。
提供跟踪层12C上的入射光L4的光源的波长不同于提供记录层11C上的入射光L3的光源的波长。当用于跟踪的光源的波长与用于记录/读出的光源的波长不同时，可防止两个光源之间的不良干涉，并且能够可靠地获得记录/读出信号和跟踪误差信号。这种情况下，用于获得跟踪误差信号的光源的波长大于用于记录/读出的光源的波长。
当波长增大，并且数值孔径NA减小时，埃利斑的面积(光线会聚到的图样的面积)增大。但是，由于不必总是沿着线速度的方向，高密度地在跟踪层12C上形成凹坑，因此即使当光斑尺寸相当大时，通过把凹坑安排成彼此不相邻，也可防止相邻凹坑之间的串扰。
当用于跟踪的光线入射到跟踪层12C上时，最好避免同时把不同光道的凹坑置于入射光的焦点之内。这是因为这种情况下，来自不同光道的信息将包含在跟踪误差信号中。当光学记录介质10C的记录密度增大，光道间的间隔减小时，这种风险增大。
因此，凹坑P被这样排列，以致相邻光道T上的凹坑P彼此间的间隔距离大于相邻光道T之间的最短距离，从而防止来自多个光道的信息被包含在跟踪误差信号中。
这就是使跟踪层12C上的凹坑P彼此分离，并且使相邻光道T上的凹坑P彼此偏移的原因。
当如上所述使跟踪层12C上的凹坑P彼此分离时，不能连续输出跟踪误差信号。但是，由于不必始终连续产生跟踪误差信号，因此问题不大。
如上所述，根据本实施例的光学记录介质10C，使凹坑P排列在跟踪层12C上，以致相邻光道T上的凹坑P彼此分离，并且距离大于相邻光道T之间的最短距离。因此，可防止来自在与产生跟踪误差信号的光道T相邻的光道T上形成的凹坑P的信号被包含在跟踪误差信号中。
下面说明根据本实施例的光学记录介质10C的特性。
由于不在各个记录层11C上形成跟踪图样(凹坑等)，因此可减小记录层之间的间隔。
当能够减小记录层11C之间的间隔时，可增大记录层11C的数目，从而能够增大光学记录介质10C的存储容量。这是因为从球面象差的观点看，记录层11C的总厚度(层间间隔和层数的乘积)最好较小。
另外，由于不在各个记录层11C上形成跟踪图样，因此可降低光学记录介质10C的生产成本。
另外，由于跟踪层12C上的凹坑P被排列成使它们彼此分离，因此可防止混合从相邻光道获得的跟踪误差信号。这意味着能够容易地增大光学记录介质10C的记录密度(能够容易地减小光道之间的间隔)。
就其它方面来说，本实施例基本上类似于第一实施例，因此省略对它们的说明。
第八实施例的光学记录介质读出设备被这样构造，以致光学记录介质10C用在按照图1中所示第一实施例的光学记录介质读出设备100中。但是，另一方面，光学记录介质10C也可用在按照本发明第三-第六实施例的光学记录介质读出设备中。
其它实施例本发明并不局限于上述实施例，在本发明的范围内，各种添加和修改也是可能的，例如如下所述(1)光学记录介质读出设备可以是固定型光学记录介质读出设备，其中光学记录介质固定在光学记录介质读出设备上，或者可以是可拆卸型(可分离型)光学记录介质读出设备，其中光学记录介质可被卸下。光光学记录介质读出设备是可拆卸型时，诸如平台或工作台之类的光学记录介质支承件被设置在光学记录介质读出设备中，光学记录介质放置在光学记录介质上。
(2)光学记录介质的形状可以是圆盘形，或者其它任意适当形状。另外，可借助各种方法把信息记录在光学记录介质上，记录方法不受限制，只有可借助光学装置读出记录在光学记录介质上的信息即可。
(3)虽然在上述实施例中主要说明了光学记录介质读出设备用于读出记录在光学记录介质上的信息的情况，不过，也可利用光学记录介质读出设备记录或删除信息。例如，如同在磁-光磁盘驱动器中那样，光学记录信息的单元也可包含在光学记录介质读出设备中。
(4)虽然上面主要说明了由记录层反射的光线被用于从光学记录介质读出信息的情况，不过也可利用透过记录层的光线或者由记录层产生的光线(例如荧光)读出信息。
权利要求
1.一种光学记录介质读出设备，包括发出光线的发光单元；具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层的光学记录介质；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦由光学记录介质反射并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收由第二光学部件聚焦的光线的光接收单元；和布置在第二光学部件和光接收单元之间的小孔。
2.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，其中小孔的大小和埃利斑的大小近似相同。
3.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，其中通过空间限制光接收单元的光接收面的大小，形成小孔。
4.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，其中发光单元包括发光的发光元件和反射从发光元件发出的光线的反射镜。
5.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，其中发光单元、小孔和光接收单元集成地形成于单一基体上。
6.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，其中第一光学部件包括第一透镜和第二透镜，第二透镜被布置成比第一透镜更接近光学记录介质。
7.按照权利要求6所述的光学记录介质读出设备，其中第二透镜具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长。
8.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，还包括沿光学记录介质的厚度方向，调整被第一光学部件聚焦的光线的焦点位置的聚焦位置调整装置。
9.按照权利要求8所述的光学记录介质读出设备，其中聚焦位置调整装置包括无焦光学系统。
10.按照权利要求8所述的光学记录介质读出设备，其中聚焦位置调整装置包括折射率改变装置。
11.按照权利要求8所述的光学记录介质读出设备，其中聚焦位置调整装置包括楔形棱镜。
12.按照权利要求1所述的光学记录介质读出设备，还包括至少检测光学记录介质的聚焦、跟踪和倾斜状态之一的检测装置。
13.一种光学记录介质读出设备，包括发射光线的发光单元；保持具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层的光学记录介质的平台；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦由光学记录介质反射并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收由第二光学部件聚焦的光线的光接收单元；和布置在第二光学部件和光接收单元之间的小孔。
14.一种光学记录介质读出设备，包括发出光线的发光单元；具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层的光学记录介质；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质的记录层之一上的光头，光头具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长；响应光头聚焦的光线，聚焦从光学记录介质返回的返回光线的光学部件；和接收由光学部件聚焦的光线的光接收单元。
15.一种光学记录介质读出设备，包括发射光线的发光单元；保持具有可从其光学读出信息的多个记录层的光学记录介质的平台；把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质的记录层之一上的光头，光头具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙小于从发光单元发出的光线的波长；响应光头聚焦的光线，聚焦从光学记录介质返回的返回光线的光学部件；和接收被所述光学部件聚焦的返回光线的光接收单元。
16.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，其中返回光线包括在光学记录介质的记录层之一透射、反射或产生的光线。
17.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，其中返回光线是非相干的。
18.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，其中返回光线的波长不同于从发光单元发出的光线的波长。
19.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，其中光头是浮动光头，由于当浮动光头相对于光学记录介质移动时产生的气流的缘故，浮动光头浮动于光学记录介质之上。
20.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，还包括识别从发光单元发出的光线所聚焦的记录层的记录层识别装置。
21.按照权利要求20所述的光学记录介质读出设备，其中记录层识别装置通过查阅表示各个记录层的深度和返回光线的强度之间的关系的表格，识别各个记录层。
22.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，还包括沿光学记录介质的厚度方向，调整光头聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整装置。
23.按照权利要求22所述的光学记录介质读出设备，其中焦点位置调整装置包括无焦光学系统。
24.按照权利要求22所述的光学记录介质读出设备，其中焦点位置调整装置包括折射率改变装置。
25.按照权利要求22所述的光学记录介质读出设备，其中焦点位置调整装置包括楔形棱镜。
26.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，还包括置于光学部件和光接收单元之间的小孔。
27.按照权利要求26所述的光学记录介质读出设备，其中发光单元、小孔和光接收单元集成地形成于单一基体上。
28.按照权利要求14所述的光学记录介质读出设备，还包括至少检测光学记录介质的聚焦、跟踪和倾斜状态之一的检测装置。
29.一种光学记录介质读出设备，包括具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层，和其上沿记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层的光学记录介质；发出第一波长的光线的第一发光单元；发出第二波长的光线的第二发光单元，第二波长不同于第一波长；组合从第一发光单元发出的光线和从第二发光单元发出的光线的光学组合器；把光学组合器组合的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦光学记录介质反射并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的具有第一波长的光线的第一光接收单元；和接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的具有第二波长的光线的第二光接收单元。
30.按照权利要求29所述的光学记录介质读出设备，其中使相邻光道上的凹坑彼此分隔，分隔距离大于相邻光道间的最短距离。
31.按照权利要求29所述的光学记录介质读出设备，还包括调整光学记录介质的倾斜的倾斜调整装置。
32.按照权利要求29所述的光学记录介质读出设备，还包括置于第二光学部件和第一光接收单元之间的小孔。
33.按照权利要求32所述的光学记录介质读出设备，其中第一发光单元、小孔和第一光接收单元集成地形成于单一基体上。
34.按照权利要求29所述的光学记录介质读出设备，其中第一光学部件具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙既小于第一波长，又小于第二波长。
35.按照权利要求29所述的光学记录介质读出设备，还包括校正第一光学部件的象差的象差校正装置。
36.按照权利要求29所述的光学记录介质读出设备，还包括沿光学记录介质的厚度方向，调整第一光学部件聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整装置。
37.一种光学记录介质读出设备，包括保持具有可以光学方式从其读出信息的多个记录层，和其上沿记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层的光学记录介质的平台；发出第一波长的光线的第一发光单元；发出第二波长的光线的第二发光单元，第二波长不同于第一波长；组合从第一发光单元发出的光线和从第二发光单元发出的光线的光学组合器；把光学组合器组合的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦在光学记录介质上的光线被光学记录介质反射，并再次通过第一光学部件；聚焦被光学记录介质反射并通过第一光学部件的光线的第二光学部件；接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的第一波长光线的第一光接收单元；和接收第二光学部件聚焦的光线中所包含的第二波长光线的第二光接收单元。
38.按照权利要求37所述的光学记录介质读出设备，其中相邻光道上的凹坑彼此分隔，分隔距离大于相邻光道间的最短距离。
39.按照权利要求37所述的光学记录介质读出设备，还包括调整光学记录介质的倾斜的倾斜调整装置。
40.按照权利要求37所述的光学记录介质读出设备，还包括置于第二光学部件和第一光接收单元之间的小孔。
41.按照权利要求40所述的光学记录介质读出设备，其中第一发光单元、小孔和第一光接收单元集成地形成于单一基体上。
42.按照权利要求37所述的光学记录介质读出设备，其中第一光学部件具有和光学记录介质的表面面对的表面，所述两个表面之间的间隙既小于第一波长，又小于第二波长。
43.按照权利要求37所述的光学记录介质读出设备，还包括校正第一光学部件的象差的象差校正装置。
44.按照权利要求37所述的光学记录介质读出设备，还包括沿光学记录介质的厚度方向，调整第一光学部件聚焦的光线的焦点位置的焦点位置调整装置。
45.一种光学记录介质，包括可以光学方式从其读出信息的多个记录层；和其上沿着记录层的光道排列多个凹坑的跟踪层，其中相邻光道上的凹坑彼此分隔，间隔距离大于相邻光道之间的最短距离。
46.按照权利要求45所述的光学记录介质，其中跟踪层上的凹坑被排列成使相邻凹坑之间的距离达到最大。
全文摘要
一种光学记录介质读出设备，包括把从发光单元发出的光线聚焦在光学记录介质上的第一光学部件，聚焦被光学记录介质反射的光线的第二光学部件；接收由第二光学部件聚焦的光线的光接收单元；和置于第二光学部件和光接收单元之间的小孔。由第一光学部件聚集的光线的焦点和由第二光学部件取焦的光线的焦点彼此对应。因此，当小孔只透过通过第二光学部件焦点周围位置的光线时，可除去来自第一光学部件焦点周围位置的杂散光(具体地说，由除从其读出信息的一个记录层之外的其它记录层反射的光线)。
文档编号G11B7/135GK1477622SQ0314536
公开日2004年2月25日 申请日期2003年7月8日 优先权日2002年7月8日
发明者水野剛, 水野 申请人:索尼株式会社