光盘装置、焦点位置控制方法和光盘的制作方法

专利名称：光盘装置、焦点位置控制方法和光盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及光盘装置、焦点位置控制方法和光盘，它们可以在用于在 光盘上记录全息图的光盘装置领域中得到适当应用。
背景技术：
这样的光盘装置已经变得越来越流行将光束照射到光盘上并通过读 取从光盘反射的光来再现信息，其中光盘例如紧凑盘片(CD)、数字多用 途盘片(DVD)或蓝光盘片(商标，下文中将称为BD)。这样的光盘装置还可以通过将光束照射到光盘上来使光盘的反射率等 发生局部改变，从而在光盘上记录信息。众所周知，光谱上形成的光斑尺 寸被限定为大约等于X/NA a为光束的波长，NA为数值孔径)，分辨率 也与这个值成比例。例如，Y. Kasami 、 Y. Kuroda 、 K. Seo 、 0. Kawakubo、 S.Takagawa、 M.Ono禾口 M. Yamada在Jpn. J. Appl. Phys., 39, 756 (2000)中详细描述了直径为120mm并可以记录约25GB数据的BD。同时，光盘被用于记录各种类型的信息，例如包括音乐内容和图像内 容以及计算机中使用的各种数据在内的各种内容。特别是近年来，需要一 次处理的信息量已经由于高分辨率图像和高音质音乐的能力而增大，需要 单一的光盘来记录许多组内容。因此，越来越需要光盘具有更大的记录能 力。作为满足该需求的一种尝试，已经提出了一种技术，其通过在单一光 盘上层叠两个或多于两个记录层来提高单一光盘的记录能力(在这些文献
中，可以参见I. Ichimura等在Technical Digest of ISOM， 04, pp. 52， Oct. 11-15， 2005, Jeju Korea)。另一方面，已经提出了在光盘上使用全息图作为记录技术的光盘装置 (这些文献中，可以参见R. R. Mcleod等，"Microholographic Multilayer Optical Disk Data Storage" , Appl. Opt., Vol. 44, 2005, p.p. 3197。例如，如图1所示， 一种已知的光盘装置1设计为把从光学头7发射的光束会聚到光盘8中并且随后通过反射装置9从相反方向再次将光束 会聚到同一焦点位置，其中，光盘8通常由光聚合物制成，所述光聚合物 的折射率根据照射光的强度而改变，反射装置9布置在光盘8的后表面那 侧(图1中的下方)。更具体地说，光盘装置1驱动激光器2以激光束方式发射光束，通过 声光调制器3对光波进行调制，并通过准直透镜4对光束进行准直。随 后，光束经过偏振分束器5透射，并在进入光学头7之前由四分之一波片 6从线偏振光转变成圆偏振光。光学头7设计为对信息进行记录和再现。它通过反射镜7A对光束进 行反射，通过物镜7B对光束进行会聚，并将光束照射到正被主轴电动机 (未示出)驱动而旋转的光盘8上。光束被一次聚焦到光盘8的内部，并由布置在光盘8后表面那侧的反 射器件9反射，然后在光盘8的内部从后表面那侧会聚到同一焦点。注 意，反射器件9是由会聚透镜9A、快门9B、会聚透镜9C和反射镜9D形 成的。这样，在光束的焦点位置产生驻波，从而形成记录标记RM，记录标 记RM是小的全息图，它具有光斑的尺寸以及通过将两个圆锥在其底部结 合而形成的轮廓。因此，记录标记RM被记录作为信息。当光盘装置1在光盘8内部记录大量这种记录标记RM时，它通过沿 着同心轨道或螺旋轨道布置记录标记RM来形成标记记录层。因此，光盘 装置1可以通过调整光束的焦点位置来一个摞一个地层叠多个标记记录 层，从而对记录标记RM进行记录。这样，光盘8呈现出一种内部具有多个标记记录层的多层结构。例 如，在如图2B所示光盘8的情况下，相邻记录标记RM之间的距离(标记间距)pl为1.5!im，两个相邻轨道之间的距离(轨道间距)p2为2pm， 而两个相邻层之间的距离p3为22.5pm。当光盘装置1从记录了记录标记RM的光盘8再现信息时，它将反射 器件9的快门9B关闭，使得没有光束从光盘8的后表面那侧进行照射。此时，光盘装置1驱动光学头7，将光束照射到光盘8中的记录标记 RM上，并使由记录标记RM产生的再现光束进入光学头7。再现光束由 四分之一波片从圆偏振光转变成线偏振光并由偏振分束器5反射。此外， 再现光束由会聚透镜IO会聚并经过针孔11照射到光电检测器12上。这样，光盘装置1通过光电检测器12对再现光束的光量进行检测， 并根据检测结果来再现信息。发明内容尽管适用于CD、 DVD和BD的传统光盘装置可能造成表面的振动以 及被驱动旋转的光盘发生偏心，不过它们可以根据光束的检测结果，通过 各种控制操作来精确地将光束照射到光盘的目标轨道上，所述控制操作包 括聚焦控制和循轨(tracking)控制。但是，图1所示光盘装置1未被设计为执行包括聚焦控制和循轨控制 的控制操作，因此它不能适应光盘发生的表面振动和偏心情况。换句话说，光盘装置1不能精确地将光束的焦点与光盘8中的期望位 置对准，因此可能不能正确地在光谱上记录信息和从光盘再现信息。考虑到上述问题，希望提供一种光盘装置、 一种焦点位置控制方法和 一种光盘，该光盘装置能够高精度地在光盘上记录表示信息的记录标记或 者从光盘再现这种记录标记，该方法能够对用于对记录标记进行记录和再 现的光的焦点位置进行高精度控制，该光盘能够用于对表示信息的记录标 记进行高精度记录。在本发明的一个方面，提供了一种光盘装置，用于把从光源发射的第 一光以及与第一光波长不同的第二光通过相同的物镜照射到光盘上来对记 录标记进行记录或再现，所述装置包括物镜驱动部分，用于对物镜进行
驱动，物镜用于根据由反射/透射层反射的第一光而将第一光聚焦到反射/ 透射层中，反射/透射层形成于光盘上并适于反射第一光和透射第二光；焦 点运动部分，通过其自身沿着第二光的光轴的移动而使第二光的焦点沿第 二光的光轴方向运动，从而使第二光的焦点与第二光照射的光盘的目标深 度相符；以及焦点运动控制部分，使焦点运动部分相对于参考位置而移动 与目标深度对应的移动量，从而使第二光的焦点运动到目标深度；焦点运动控制部分适于在第一光被聚焦到反射区域上的状态下，根据由反射区域 反射的第二光将第二光聚焦到反射区域，并适于把第二光聚焦时焦点运动 部分的位置定义为参考位置，反射区域形成于反射/透射层的一部分上并对 第一光和第二光进行反射。通过这样的构造，根据本发明的这个方面，可以用由反射区域反射的 第二光高精度地将第二光聚焦到反射/透射层中。由此，通过使焦点运动部 分相对于参考位置移动与目标深度对应的移动量，可以以高精度使第二光 运动到目标深度。在本发明的另一个方面，提供了一种光盘装置，用于把从光源发射的 第一光以及与第一光波长不同的第二光通过相同的物镜照射到光盘上来对记录标记进行记录或再现，所述装置包括物镜驱动部分，用于对物镜进 行驱动，物镜用于根据由反射/透射层反射的第一光而将第一光聚焦到反射 /透射层中，反射/透射层形成于光盘上并适于反射第一光从而以预定比率反射和透射第二光；焦点运动部分，通过其自身沿着第二光的光轴的移动而使第二光的焦点沿第二光的光轴方向运动，从而使第二光的焦点与第二光所要照射的光盘的目标深度相符；以及焦点运动控制部分，使焦点运动 部分相对于参考位置移动任意选定量，从而使第二光的焦点运动到目标深 度；焦点运动控制部分适于在第一光被聚焦到反射/透射层上的状态下，根 据由反射/透射层反射的第二光将第二光聚焦到反射/透射层，并适于把第 二光聚焦时焦点运动部分的位置定义为参考位置。通过这种设置，根据本发明的这个方面，可以利用由反射/透射膜以预 定比率反射的第二光来高精度地将第二光聚焦到反射/透射层中。由此，通 过使焦点运动部分相对于参考位置移动与目标深度对应的移动量，可以以
高精度使第二光运动到目标深度。在本发明的再一个方面，提供了一种焦点位置控制方法，所述方法在 把从光源发射的第一光以及与第一光波长不同的第二光通过相同的物镜照 射到光盘上来对记录标记进行记录或再现时使用，所述方法包括第一光 聚焦步骤，通过物镜根据由反射/透射层所反射的第一光而将第一光聚焦到 反射区域上，物镜被驱动以将第一光聚焦到反射/透射层中，反射/透射层 形成于光盘上并适于使第一光反射和使第二光透射，反射区域对第一光和 第二光进行反射并形成于反射/透射层的一部分上；第二光聚焦步骤，在第 一光被聚焦到反射区域上的状态下，根据由反射区域反射的第二光，通过 焦点运动部分将第二光聚焦到反射区域中，焦点运动部分用于通过其自身 沿着第二光的光轴的移动而使第二光的焦点沿第二光的光轴方向运动；参 考位置定义步骤，将第二光聚焦步骤中把第二光聚焦到反射区域中时焦点 运动部分的位置定义为参考位置；以及焦点位置控制步骤，在第一光被聚焦到反射区域上的状态下，通过使焦点运动部分相对于参考位置移动与第 二光所要照射的目标深度对应的移动量，来将第二光的焦点与第二光所要 照射的光盘的目标深度对准，由此使第二光的焦点在第二光的光轴方向上运动。通过这种设置，根据本发明的这个方面，可以用由反射区域反射的第 二光，以高精度将第二光聚焦到反射/透射层中。由此，通过使焦点运动部 分相对于参考位置移动与目标深度对应的移动量，可以以高精度使第二光 运动到目标深度。在本发明的再一个方面，提供了一种光盘，该光盘被第一光以及与第一光波长不同的第二光通过同一物镜进行照射，所述光盘包括记录层，记录由第二光造成的记录标记；以及反射/透射层，适于使第一光反射并使 第二光透射；反射/透射层在其一部分中具有反射区域，反射区域适于使第 一光和第二光反射。通过这样的设置，根据本发明的这个方面，可以由反射区域反射第二 光。由此，可以获得利用第二光来记录或再现记录标记的光盘装置并将第 二光高精度地聚焦到反射/透射层中。
因此，根据本发明，可以高精度地将由反射区域反射的第二光聚焦到 反射/透射层中，从而可以通过使焦点运动部分相对于参考位置移动与目标 深度对应的移动量，来高精度地使第二光运动到目标深度。因此，可以实 现一种光盘装置，它能够以高精度在光盘上记录表示信息的记录标记或从 光盘再现这种记录标记。另外，根据本发明，可以高精度地对由反射/透射膜以预定比率反射的 第二光进行聚焦，从而可以通过使焦点运动部分相对于参考位置移动与目 标深度对应的移动量，来高精度地使第二光运动到目标深度。因此，可以 实现一种光盘装置，它能够以高精度对记录或再现全息图所用的光的聚焦 位置进行控制。因此，根据本发明，可以以高精度对由反射/透射层的反射区域反射的 第二光进行聚焦，从而可以通过使焦点运动部分相对于参考位置移动与目 标深度对应的移动量，来高精度地使第二光运动到目标深度。因此，可以 实现一种焦点位置控制方法，它能够以高精度在光盘上记录表示信息的记 录标记或从光盘再现这种记录标记。因此，根据本发明，可以制成一种光盘装置，用于用反射区域反射的 第二光对光盘进行记录或再现操作，从而可以以高精度将第二光聚焦到反 射/透射层中。因此，可以实现一种光盘，能够以高精度记录表示信息的全 息图。根据下面的详细说明，结合附图，可以更加了解本发明的性质、原理 和应用，附图中相同的部件用相同的数字或符号标记。


在附图中 — 图l是一种公知的驻波记录型光盘装置的示意图；图2A和图2B是全息图形成方式的示意图； 图3A和图3B是图示了根据本发明一种实施例的光盘的示意图； 图4是根据本发明一种实施例的光盘装置的示意性框图； 图5是光盘拾取装置的示意图，示出了其外观； 图6是光盘拾取装置的示意性框图，示出了其构造； 图7是红色光束的光路示意图；图8是光电检测器的检测区域示意图，示出了其构造(1); 图9是蓝光束的光路(1)的示意图； 图IO是蓝光束的光路(2)的示意图；图ll是光电检测器的检测区域示意图，示出了其构造(2); 图12是光盘的反射/透射膜的示意图；图13是光电检测器的检测区域示意图，示出了其构造G);图14A至图14C是可由光电检测器检测的光斑轮廓的示意图；图15是图示了零交叉点检测的曲线图；图16是红色光焦点与蓝光焦点之间关系的示意图；图17是用于对蓝光焦点的深度进行调节的处理序列的流程图；图18是光盘的另一实施例的反射/透射膜(1)的示意图；此外图19是光盘的再一种实施例的反射/透射膜(2)的示意图。
具体实施方式
现在将参考附图对本发明的实施例进行更详细的说明。 (1)光盘的构造首先将说明一种光盘100，它用作根据本发明的信息记录介质。图3A 是光盘100的示意图，示出了其外观。参考图3A，光盘100具有约 120mm的直径，孔部分100H形成于其中心，就像传统的CD、 DVD和 BD的情况一样。由示出光盘IOO剖视图的图3B可见，光盘IOO在其中部具有用于记 录信息的记录层101，记录层101被衬底102和103从其相反表面夹住。注意，记录层101具有约0.3mm的厚度tl，衬底102和103分别具有 约为0.6mm的厚度t2和t3。两个衬底102和103都由通常从聚碳酸酯和玻璃中选择的材料制成，并使从其相反表面之一进入的光以较高的透射因子透射到另一表面。两个 衬底102和103都具有一定的强度，以起到保护记录层101的作用。可以 通过非反射性的涂敷来防止衬底102和103的表面产生不必要的反射。与光盘8 (图1) 一样，记录层101通常由光聚合物制成并适于与具 有405nm波长的任何蓝光束相互作用，所述光聚合物可以随着对其进行照 射的光强度变化而改变其折射率。如图3B所示，当具有较高强度的两个 蓝光束Lbl和Lb2在记录层101中相互干涉时，记录层101中产生驻波， 从而形成干涉图案，该干涉图案表现出图2A所示的全息图特征。光盘100还具有反射/透射膜104，反射/透射膜104用作记录层101与 衬底102的边界表面之间的反射层。反射/透射膜104是介质多层膜，并具 有波长选择性，所述波长选择性使波长405nm的蓝光束LW、 Lb2和再现 光束Lb3透射、而使波长为660nm的任何红色光束反射。反射/透射膜104具有用于循轨伺服系统的导向槽。更具体地说，像普 通BD-R那样由平台和槽(lands and grooves)形成螺旋轨道。轨道设有由 每个预定记录单元使用的一系列数字的地址，使得用于记录和再现信息的 轨道可以通过地址来识别。或者，反射/透射层104 (或记录层101以及衬底102的边界表面)的 导向槽可以由凹坑代替。又或者，可以将导向槽和凹坑进行组合。在红色光束Lrl从衬底102那侧照射到反射/透射层104上时，反射/透 射层104将其反射到衬底102那侧。下文中，被反射的红色光束称为红色 反射光束Lr2。红色反射光束Lr2可以被光盘装置使用，使由预定物镜0L1会聚的红 色光束Lrl的红光焦点Fr与被瞄准的轨道(下文中称为目标轨道)相符。 即，红色反射光束Lr2可以用于物镜OLl的位置控制(并因此用于聚焦控 制和循轨控制)。注意，在下面的说明中，衬底102那侧的光盘100表面称为导向体 (guide-way) 100A,而衬底103那侧的光盘100表面称为记录光照射表面 100B。在光盘100上记录信息时，如图3B所示，红色光束Lrl被受到位置 控制的物镜0L1会聚并聚焦到被瞄准的反射/透射膜104的轨道(下文中 称为目标轨道)上。
与红色光束Lrl有相同光轴Lx、并被物镜0L1会聚的蓝光束Lbl经 过衬底102和反射/透射膜104透射，并聚焦到记录层101中期望轨道的后 侧(因此在衬底102那侧)的位置。此时，从作为参考的物镜0L1看去， 蓝光束Lbl和蓝光焦点Fbl相对于同一光轴Lx上的红色光焦点Fr位于远另外，波长与蓝光束Lbl相同、并与蓝光束Lbl有相同光轴Lx的蓝 光束Lb2从与蓝光束Lbl相反那侧(因此是衬底103那侧)被另一个物镜 0L2会聚并照射到光盘100上，物镜OL2具有与物镜0L1等同的光学特 性。由物镜OL2对蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2位置进行控制，使之与蓝光 束Lbl的蓝光焦点Fbl相符。因此，在记录层101的目标轨道后侧的蓝光焦点Fbl和Fb2位置处记 录了记录标记RM，记录标记RM是较小的干涉图案。此时，记录标记RM形成于记录层101中的一个部分而表现出比预定 水平更高的强度，所述部分是作为会聚光束的蓝光束Lbl和Lb2相互重合 的位置。因此，如图2A所示，使得记录标记RM表现出由两个圆锥在其 底部接合在一起所形成的轮廓，所述轮廓在中部(这些底部接合在一起的 地方)略为縮窄。注意，当蓝光束Lbl和Lb2的波长为Xm，物镜OL1和OL2的数值孔 径为NA时，记录标记RM在中部处的縮窄部分的直径RMr由下式(1) 确定<formula>formula see original document page 15</formula>1)
另外，当物镜OL1和OL2的折射率为n时，记录标记RM的高度RMh由下式(2)确定<formula>formula see original document page 15</formula>2例如，如果波长X为405nm，数值孔径NA为0.5，而折射率n为1.5 时，由式(1)和(2)分别可以确定直径RMr = 0.97pm，高度RMh = 9.72,。另外，光盘100被设计为使得记录层101的厚度tl (二0.3mm)比记 录标记RM的高度RMh大得多。因此，光盘100可用于执行多层记录，
所述多层记录通过下述方式实现将多个标记记录层在光盘100的厚度方 向上一个摞一个地进行层叠，并对用于记录标记RM的位置从记录层101 中的反射/透射膜104起的距离(下文中称为深度)进行切换。这样，通过调整光盘100的记录层101中蓝光束Lbl和Lb2的蓝光焦 点Fbl和Fb2的深度来使记录标记RM移动。例如，在考虑到记录标记 RM的相互干涉而将两个相邻记录层分开的距离p3被限定为15pm时，可 以在记录层101中形成约20个标记记录层。但是注意，距离p3不限于约 15nm，在考虑记录标记RM的相互干涉而确定这种值的情况下，可以将其 确定为任何其他的值。另一方面，在从光盘IOO再现信息时，对物镜0L1的位置进行控制， 使得由物镜0L1会聚的红色光束Lrl像记录信息时的情况一样被聚焦在反 射/透射膜104的目标轨道上。另外，经过同一物镜0L1穿过衬底102和反射/透射膜104透射的蓝 光束Lbl的蓝光焦点Fbl被聚焦到目标深度位置(下文中称为目标标记位 置)，该位置对应于记录层101中目标轨道的"后侧"。此时，由于作为全息图的记录标记RM的特性，被记录在蓝光焦点 Fbl的位置处的记录标记RM由被记录在目标标记位置处的记录标记RM 而产生蓝色再现光束Lb3。蓝色再现光束Lb3具有与记录了记录标记RM 时进行照射的蓝光束Lb2等同的光学特性，因此它沿着与蓝光束Lb2的行 进方向相同的方向行进，并因而以发散光束的形式从记录层101内部向衬 底102那侧行进。这样，在光盘IOO上记录信息时，在位于目标轨道后侧的目标标记位 置处形成记录标记RM作为信息，该记录标记RM在反射/透射膜104中表 现为目标深度，即，与使用红色光束Lrl用于位置控制以及使用蓝光束 Lbl和Lb2用于信息记录的情况一样，该位置处于蓝光焦点Fbl和Fb2在 记录层101中相互重合的位置。在从光盘100再现所记录的信息时，与使用红色光束Lrl用于位置控 制和使用蓝光束Lbl用于信息再现时的情况一样，光盘100由记录在蓝光 焦点Fbl位置(即目标标记位置)处的记录标记RM产生蓝色再现光束
Lb3。(2)光盘装置的构造下文将说明与上述光盘100相应的光盘装置20。如图4所示，光盘装 置20的控制部分21对光盘装置20的所有部件和总体操作进行统一控制。控制部分21是用中央处理单元(CPU)(未示出)作为其中心部件和 主要部件而形成的，它适于从只读存储器(ROM)(未示出)读出各种程 序(包括基本程序、信息记录程序、蓝光焦点深度调节程序)，并将这些 程序送到随机存取存储器(RAM)(未示出)以执行包括信息记录处理的 各种处理。例如，在从外部装置等(未示出)接收到信息记录命令、记录信息、 以及记录地址信息时，控制部分向驱动控制部分22提供驱动命令和记录 地址信息，并在装载了光盘100的状态下向信息处理部分23提供该记录 信息。注意，记录地址信息表示一个或多个地址，该地址用于从被赋予光 盘100记录层101的地址读出记录信息。驱动控制部分22根据驱动命令，通过对主轴电动机24进行驱动/控制 而驱动光盘100以预定旋转速度旋转，并通过对寻轨电动机(sled motor) 25进行驱动/控制，使光学拾取装置26沿着光学拾取装置26的运动轴25A 和25B的径向(朝向内周边或外周边的方向)而运动到与记录地址信息相 应的位置。信号处理部分23对所供应的记录信息执行各种预定的信号处理(包 括编码处理和调制处理)，以产生记录信号并将该信号供给光学拾取装置 26。如图5所示，从侧面看去，光学拾取装置26具有大体上U形的轮 廓，因此它可以如图3B所示那样从其相反侧将光束照射到光盘100上。光盘拾取装置26通过在驱动控制部分22 (图4)的控制下进行的聚 焦控制和循轨控制，而使光束的照射位置与光盘100的记录层101的记录 地址信息所表示的轨道(下文中称为目标轨道)对准，并根据来自信号处 理部分23的记录信号而记录下记录标记RM (下文中有更详细的说明)。另一方面，在通常从外部装置(未示出)接收到信息再现命令以及再
现地址信息时，其中所述再现地址信息表示所要再现的记录信息的地址， 控制部分21向驱动控制部分提供驱动命令，并向信号处理部分23提供再 现处理命令。与记录信息时的情况一样，驱动控制部分22通过对主轴电动机24进 行驱动/控制而驱动光盘100以预定旋转速度旋转，并通过对寻轨电动机 25进行控制/驱动，使光学拾取装置26运动到与再现地址信息相应的位 置。通过在驱动控制部分22 (图4)控制下的聚焦控制和循轨控制，光学 拾取装置26使光束的照射位置对准光盘100的记录层101中由再现地址信 息表示的轨道(即目标轨道)，并照射预定光量的光束。此时，光学拾取 装置26对由光盘100的记录层101的记录标记RM产生的再现光束进行检 测，并向信号处理部分23提供与再现光束的光量对应的检测信号(下文 中有更详细说明)。信号处理部分23通过对所供应的检测信号执行各种预定信号处理 (包括解调处理和解码处理)而产生再现信息，并将再现信息供给控制部 分21。响应于此，控制部分21接着将再现信息送出到外部装置(未示 出)。由此，光盘装置20通过由控制部分21对光学拾取装置26进行控制， 从而在光盘100的记录层101的目标轨道上记录信息并从目标轨道再现信 息。(3)光学拾取装置的构造下面将说明光学拾取装置26的构造。图6是光学拾取装置的示意性 框图，示出了其构造。如图6所示，光学拾取装置26包括多个光学部 件，这些光学部件被大致分类为导向体位置控制光学系统30、导向体信息 光学系统50和记录光照射表面光学系统70。 G — l)导向体红色光学系统的构造导向体位置控制光学系统30适于将红色光束Lrl照射到光盘100的导 向体IOOA上并接受红色反射光束Lr2，红色反射光束Lr2是红色光束Lrl 被光盘IOO的导向体IOOA反射时产生的。 在图7中，导向体位置控制光学系统30的激光二极管31适于发射波长约为660nm的红色激光束。在工作中，激光二极管31在控制部分21 (图4)的控制下，以预定光量、发散光束的形式发射红色光束Lrl并使 之进入准直透镜32。准直透镜32将红色光束Lrl的发散光束准直成平行 光束，并使之通过狭缝33进入非偏振分束器34。非偏振分束器34在其反射/透射表面34A处使约50%比率的红色光束 Lrl透射并使之进入校正透镜35。在红色光束Lrl进入分色棱镜37之前， 校正透镜35和36首先使之发散，然后使之会聚。分色棱镜37的反射/透射面37S具有所谓的波长选择性，它表现出的 透射因子和反射因子随着进入它的光束波长而改变。它使红色光束以约 100%的比率透射，并使蓝色光束以约100%的比率反射。这样，分色棱镜 37在其反射/透射面37S透射红色光束Lrl并允许其进入物镜38。物镜38对红色光束Lrl进行会聚并将其照射到光盘100的导向体 100a上。此时，红色光束Lrl经过衬底102透射，并由反射/透射膜104反 射，成为红色反射光束Lr2，红色反射光束Lr2沿着与红色光束Lrl行进 方向相反的方向行进。注意，物镜38设计成针对蓝光束Lbl进行优化，并由于狭缝33与校 正透镜35和36的关系(包括将二者分开的光学距离)而对红色光束Lrl 用作数值孔径(NA)为0.41的会聚透镜。随后，红色反射光束Lr2依次经过物镜38、分色棱镜37和校正透镜 35、 36透射，并在进入非偏振分束器34之前得到准直。非偏振分束器34以约50%的比率对红色反射光束Lr2进行反射并使 之进入反射镜40，反射镜40再次对红色反射光束Lr2进行反射并使之进 入会聚透镜41。会聚透镜41在将红色反射光束Lr2照射到光电检测器43之前，对红 色反射光束Lr2进行会聚，并通过柱透镜42使之产生像散。由于光盘装置20中的旋转光盘100可能产生表面振动，所以目标轨 道的位置可能相对于导向体位置控制光学系统30产生起伏。因此，为了导向体位置控制光学系统30使红色光束Lrl的红色光焦点 Fr (图3B)符合目标轨道，就需要使红色光焦点Fr沿聚焦方向和循轨方 向运动，其中，聚焦方向是使红色光焦点Fr靠近光盘100或远离光盘100 运动的方向，循轨方向是使红色光焦点Fr朝向光盘100的内周边或外周边 运动的方向。因此，设置成使物镜38可以被双轴致动器38A在聚焦方向和循轨方 向上进行双轴驱动。另外，导向体位置控制光学系统30的各个光学部件(图7)的光学位 置被以下述方式调整，所述方式使得红色光束Lrl被物镜38会聚并照射到 光盘100的反射/透射膜104上时的在焦状态被反映为红色光束Lr2被会聚 透镜41会聚并照射到光电检测器43上时的在焦(in-focus)状态。光电检测器43具有通过对其表面进行划分而产生的四个检测区域 43A、 43B、 43C和43D，这些区域将由红色反射光束Lr2照射，并如图8 所示布置成网格状。注意，图8中箭头al所指示的方向(纵向)对应于 当红色光束Lrl被照射到反射/透射膜104上时，轨道被驱动运动的方向 (见图3)。光电检测器43通过四个检测区域43A、 4犯、43C和43D来检测红色 反射光束Lr2的各个部分并产生检测信号SDAr、 SDBr、 SDCr和SDDr， 这些信号反映了四个区域检测到的相应的光量，然后这些检测信号被送出 到信号处理部分23 (图4)。信号处理部分23适于通过所谓的像散法(astigmatic method)来执行 聚焦控制。它利用下式(3)通过计算来确定聚焦误差信号SFEr，然后将 该信号送出到驱动控制部分22。SFEr = (SDAr + SDCr) - (SDBr + SDDr).. (3 )聚焦误差信号SFEr表示红色光束Lrl的红色光焦点Fr与光盘100的 反射/透射膜104之间的间隙量。信号处理部分23还适于通过所谓的推挽(push-pull)技术来执行循轨 控制。它利用下式(4)通过计算来确定循轨误差信号STEr，然后将该信 号送出到驱动控制部分22。STEr = (SDAr + SDDr) — (SDBr + SDCr)... (4)
循轨误差信号STEr表示红色光束Lrl的红色光焦点Fr与光盘100的 反射/透射膜104的目标轨道之间的间隙量。驱动控制部分22根据聚焦误差信号SFEr产生聚焦驱动信号SFDr，并 将所产生的聚焦驱动信号SFDr供给双轴致动器38A，以通过反馈控制 (即聚焦控制)使物镜38将红色光束Lrl聚焦到光盘100的反射/透射膜 104上。另外，驱动控制部分22根据循轨误差信号STEr产生循轨驱动信号 STDr，并将所产生的循轨驱动信号STDr供给双轴驱动器38A，以通过反 馈控制(即循轨控制)使物镜38将红色光束Lrl聚焦到光盘100的反射/ 透射膜104上的目标轨道上。由此，导向体位置控制光学系统30将红色光束Lrl照射到光盘100的 反射/透射膜104上，并将接收到红色反射光束Lr2的结果供给信号处理部 分23。随后，作为响应，驱动控制部分22驱动物镜38工作，以通过聚焦 控制和循轨控制将红色光束Lrl聚焦到反射/透射膜104的目标轨道上。 (3_2)导向体蓝光光学系统导向体信息光学系统50适于将蓝光束Lbl照射到光盘100的导向体 100A上，并接受来自光盘100的蓝光束Lb2或蓝色再现光束Lb3。 (3—2—1)蓝光束的照射在图9中，导向体信息光学系统50的激光二极管51适于发射波长约 为405nm的蓝色激光束。在工作中，激光二极管51在控制部分21 (图 4)的控制下以发散光束的形式发射蓝光束Lb0并使之进入准直透镜52。 准直透镜52将蓝光束Lb0的发散光束准直成平行光束并使之进入半波片 53。蓝光束LbO在进入偏振分束器55的表面55A之前，被半波片53将偏 振方向旋转预定角度，并由变形棱镜54形成其强度分布。偏振分束器55的反射/透射面55S适于以随着光束偏振方向而变化的 比率使光束发生反射或透射。例如，偏振分束器55的反射/透射面55S可 以设置成使其以约50%的比率反射p偏振光束，并透射光束中剩余的50 %，而以约100X的比率透射s偏振光束。
在工作中，偏振分束器55以约50%的比率反射p偏振的蓝光束Lb0 并允许其经过表面55B进入四分之一波片56，而偏振分束器55使剩余的 50%透射并允许其经过表面55d进入快门71。在下面的说明中，由反射/ 透射面55S反射的蓝光束将称为蓝光束Lbl，而经过反射/透射面55S透射 的蓝光束将称为蓝光束Lb2。四分之一波片56将蓝光束Lbl从线偏振光转换成圆偏振光并将其照 射到可动反射镜57。它将可动反射镜57反射的蓝光束Lbl从圆偏振态转 换成线偏振态，并使之进入偏振分束器55并再次照射到面55B。此时，蓝光束Lbl从p偏振光转换成左旋圆偏振光，并在被可动反射 镜57反射时从左旋圆偏振光转换成右旋圆偏振光。随后，它被四分之一 波片56再次从右旋圆偏振光转换成s偏振光。换句话说，在从表面55B 发射的时候以及在由可动反射镜57反射之后照射到55B的时候这二者之 间，蓝光束Lbl表现出不同的偏振方向。取决于从表面55B进入的蓝光束Lbl的偏振方向(s偏振态)，偏振 分束器55适于使蓝光束Lbl经过反射/透射面55S透射并使之从表面55C 进入偏振分束器58。由此，导向体信息光学系统50通过偏振分束器55、四分之一波片56 和可动反射镜57延伸了蓝光束Lbl的光路长度。偏振分束器58的反射/透射面58S通常可以设置成使得以约100%的 比率反射p偏振光束，而以约100%的比率透射s偏振光束。在工作中， 偏振分束器58在允许蓝光束Lbl进入中继透镜60之前，使蓝光束Lbl经 过反射/透射面58透射，并通过四分之一波片59将其从线偏振光(s偏振 光)转换成圆偏振光(右旋圆偏振光)。中继透镜60通过可动透镜61将蓝光束Lbl从平行光转换成会聚光。 随后，它在允许蓝光Lbl进入分色棱镜37之前，通过固定透镜62将会聚 之后变成发散光的蓝光束Lbl再次转换成会聚光。通过致动器61A可以使可动透镜61沿蓝光束Lbl的光轴方向运动。 在工作中，中继透镜60可以通过由控制部分21 (图4)控制下的致动器 61A来使可动透镜61运动，从而改变从固定透镜62发射的蓝光束Lbl的
会聚状态。分色棱镜37根据蓝光束Lbl的波长而在其反射/透射面37S反射蓝色 光束Lbl，并使之进入物镜38。注意，在蓝光束Lbl被反射/透射面37S 反射时，蓝光束Lbl的圆偏振方向逆转了。例如，它从右旋圆偏振光转换 成左旋圆偏振光。物镜38将蓝光束Lbl会聚并使之照射到光盘100的导向体100A。注 意，由于与中继透镜60的关系(包括物镜38与中继透镜60之间的光学距 离)，物镜38用作蓝光束Lbl所用的数值孔径NA为0.5的会聚透镜。此时，如图3B所示，蓝光束Lbl经过衬底102和反射/透射膜104透 射并聚焦到记录层101中。蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl的位置根据其从中 继透镜60的固定透镜62发射时的会聚状态来确定。换句话说，取决于可 动透镜61的位置，使蓝光焦点Fbl或者向导向体IOOA那侧运动，或者向 记录层101的记录光照射表面IOOB那侧运动。在工作中，在导向体信息光学系统50中，可动透镜61的位置被控制 部分21 (图4)控制，以调节蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl (图3b)在光盘 IOO的记录层101中(从反射/透射膜104起)的深度dl。下文中会详细说 明对蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl的深度dl进行调节的方法。蓝光束Lbl在经过记录层101和衬底103透射并从记录光照射表面 100B发射进入物镜79之前，被会聚并随后变成发散光(下文中将详细说 明)。由此，导向体光学系统50从光盘100的导向体IOOA那侧照射蓝光束 Lbl，并将蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl置于记录层101内部。然后，它根 据中继透镜60的可动透镜61位置来调节蓝光焦点Fbl的深度dl。 G—2—2)蓝光束的接收同时，光盘100适于使从记录光照射表面光学系统70的物镜79照射 到其记录光照射表面100B上的蓝光束Lb2透射，并将其从导向体100A以 发散光的形式发射(下文中将进行更详细的说明)。注意，蓝光束Lb2是 圆偏振光(例如右旋圆偏振光)。然后，如图10所示，导向体信息光学系统50通过物镜38对蓝光束Lb2进行一定程度的会聚，然后使之在进入中继透镜60之前受到分色棱镜37的反射。注意，在蓝光束Lb2被反射/透射面37S反射时，其圆偏振方 向逆转，通常从右旋圆偏振光转换成左旋圆偏振光。随后，在使蓝光束Lb2进入偏振分束器58之前，通过中继透镜60的 固定透镜62和可动透镜61使蓝光束Lb2转换成平行光，然后通过四分之 一波片59使之从圆偏振光(左旋圆偏振光)转换成线偏振光(p偏振 光)。偏振分束器58根据蓝光束Lb2的偏振方向对蓝光束Lb2进行反射， 并使之进入会聚透镜63。会聚透镜63使蓝光束Lb2会聚，并使其经过产 生像散的柱透镜64照射到光电检测器65上。注意，导向体信息光学系统50的光学零件设置成使得蓝光束Lb2被 聚焦到光电检测器65上。光电检测器65检测蓝光束Lb2的光量并根据所检测到的光量产生再 现检测信号SDp。然后光电检测器65将所产生的再现检测信号SDp供给 信号处理部分23 (图4)。但是注意，光电检测器65根据蓝光束Lb2的光量产生的再现检测信 号SDp没有任何特定应用。因此，尽管向信号处理部分(图4)提供了再 现检测信号SDp，但信号处理部分23不对其执行任何信号处理。另一方面，在记录层101中记录下记录标记RM时，如果使蓝光束 Lbl的蓝光焦点Fbl与记录标记RM—致，则光盘100由于记录标记RM 作为全息图的特性而由记录标记RM产生蓝色再现光束Lb3。由于全息原理，蓝色再现光束Lb3是记录下记录标记RM时除了蓝光 束Lbl之外正在进行照射的光束的复现，因此它就是蓝光束Lb2。因此， 蓝色再现光束Lb3按照导向体光学系统50中的蓝光束Lb2相同的光路后 最终只照射到光电检测器65上。如上所述，导向体信息光学系统50的光学零件设置成使得蓝光束Lb2 被聚焦到光电检测器65上。因此，蓝色再现光束Lb3以与蓝光束Lb2相 同的方式被聚焦到光电检测器65上。光电检测器65检测蓝色再现光束Lb3的光量并根据所检测到的光量
产生再现检测信号SDp。然后，光电检测器65将所产生的再现检测信号SDp供给信号处理部分23 (图4)。在此情况下，再现检测信号SDp表示了光盘100中记录的信息。因 此，信号处理部分23通过对再现检测信号SDp执行预定处理(例如解调 处理和解码处理)而产生再现信息，并向控制部分21提供再现信息。由此，导向体信息光学系统50接收从光盘100的导向体IOOA进入物 镜38的蓝光束Lb2或蓝色再现光束Lb3，并将接收结果供给信号处理部分 23。(3—3)记录光照射表面光学系统的构造记录光照射表面光学系统70 (图6)适于将蓝光束Lb2照射到光盘 100的记录光照射表面100B上，以及接收从导向体信息光学系统50照射 并经过光盘100透射的蓝光束Lbl 。 (3 — 3 — 1)蓝光束的照射在图10中，导向体信息光学系统50的偏振分束器55如上所述在反射 /透射面55S使p偏振态的蓝光束Lb0以约50%的比率透射，并使之从表 面55D进入快门71作为蓝光束Lb2。快门71适于在控制部分21 (图4)的控制下将蓝光束Lb2阻挡或透 射。在使蓝光束Lb2透射时，快门71允许蓝光束Lb2进入偏振分束器 72。注意，快门71可以是机械快门或液晶快门，所述机械快门通过以机 械方式使用于阻挡蓝光束Lb2的快门板运动而将蓝光束Lb2阻挡或透射， 所述液晶快门随着施加到其液晶面板的电压改变而将蓝光束Lb2阻挡或透 射。偏振分束器72的反射/透射面72S适于以约100%的比率透射通常为p 偏振的光束，并以约100%的比率反射s偏振光束。在工作中，偏振分束 器72透射作为p偏振光的蓝光束Lb2，并在由反射镜73对该光束进行反 射之后、使之进入中继透镜75之前，由四分之一波片74将该光束从线偏 振光(p偏振光)转换成圆偏振光(左旋圆偏振光)。中继透镜75具有与中继透镜60类似的构造，并具有可动透镜76、致
动器76A和固定透镜77，它们分别对应于中继透镜60的可动透镜61、致 动器61A和固定透镜62。中继透镜75通过可动透镜76将蓝光束Lb2从平行光转换成会聚光， 并在允许蓝光束Lb2进入电流反射镜(galvano mirror) 78之前，通过固定 透镜77将会聚之后变成发散光的蓝光束Lb2再次转换成会聚光。与中继透镜60—样，中继透镜75可以通过控制部分21 (图4)控制 下的致动器76A使可动反射镜76运动，从而改变从固定透镜77发射的蓝 光束Lb2的会聚状态。电流反射镜78对蓝光束Lb2进行反射并允许其进入物镜79。注意， 在蓝光束Lb2反射时，其圆偏振方向逆转。例如，它从左旋圆偏振光转变 成右旋圆偏振光。电流反射镜78适于改变其反射面78A的角度，使之可以通过在控制 部分21 (图4)的控制下调节反射面78A的角度，来调节蓝光束Lb2的行 进方向。物镜79与双轴致动器79A形成一体，从而可以像物镜38 —样被驱动 沿双轴方向运动，这些方向包括聚焦方向和循轨方向，聚焦方向用于靠近 或远离光盘IOO而运动，循轨方向用于朝向光盘100的内周边或外周边运 动。物镜79对蓝光束Lb2进行会聚并将其照射到光盘100的记录光照射 表面100B上。物镜79具有与物镜38类似的光学特性，并由于与中继透 镜75的关系(包括物镜79与中继透镜75之间的光学距离)而用作蓝光束 Lb2所用的数值孔径(NA)为0.5的会聚透镜。如图3B所示，蓝光束Lb2经过衬底103透射并被聚焦到记录层101 中。蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2的位置是根据其从中继透镜75的固定透 镜77发射时的会聚状态而确定的。换句话说，与蓝光束Lbl的蓝光焦点 Fbl —样，取决于可动透镜76的位置，蓝光焦点Fb2或者向记录层101的 导向体IOOA那侧运动，或者向记录光照射表面IOOB那侧运动。更具体地说，与导向体信息光学系统50的情况一样，在记录光照射 表面光学系统70中，可动透镜76的运动距离和蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2的运动距离彼此成比例。例如，当可动透镜76运动lmm时，蓝光束 Lb2的蓝光焦点Fb2运动30pm。在工作中，随着通过控制部分21 (图4)对中继透镜75的可动透镜 76位置以及中继透镜60的可动透镜61在记录光照射表面光学系统70中 的位置进行控制，对蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2在光盘100的记录层101 中的深度d2 (图3B)进行调节。然后，光盘装置20将物镜79位于参考位置处时蓝光束Lb2的蓝光焦 点Fb2与控制部分21 (图4)假定光盘100未发生表面振动(因此光盘 IOO处于理想位置)、并且物镜38位于参考位置时记录层101中的蓝光束 Lbl的蓝光焦点Fbl对准。蓝光束Lb2在从导向体100A发射并进入物镜38之前，被聚焦在蓝光 焦点Fb2处，然后在发散的同时经过记录层101、反射/透射膜104和衬底 102透射。由此，记录光照射表面光学系统70从光盘100的记录光照射表面 100B那侧照射蓝光束Lb2以使蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2处于记录层101 中，并根据中继透镜75的可动透镜76的位置来调节蓝光焦点Fb2的深度 d2。(3—3—2)蓝光束的接收同时，从导向体信息光学系统50 (图9)的物镜38照射的蓝光束Lbl 在光盘100的记录层101中被会聚一次，并在随后进入物镜79之前变成发 散光。在蓝光束Lbl被记录光照射表面光学系统70的物镜79在一定程度上 会聚之后，由电流反射镜78对蓝光束Lbl进行反射并使之进入中继透镜 75。注意，在蓝光束Lbl被反射面78S反射时，其圆偏振方向逆转并从左 旋圆偏振光转变成右旋圆偏振光。随后，蓝光束Lbl被中继透镜75的固定透镜77和可动透镜76转变 成平行光，然后在被反射镜73反射并进入偏振分束器72之前，被四分之 一波片74从圆偏振光(右旋圆偏振光)转换成线偏振光(s偏振光)。偏振分束器72根据蓝光束Lbl的偏振方向对蓝光束Lbl进行反射， 并使之进入会聚透镜80。会聚透镜80对蓝光束Lbl进行会聚，并在将蓝 光束Lbl照射到光电检测器82之前通过柱透镜81使之产生像散。但是，光盘100可能产生表面振动等。因此，物镜38被用于上述由 导向体位置控制光学系统30、驱动控制部分22 (图4)以及其他部件进行 的聚焦控制和循轨控制。由于蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl随着物镜38的运动而运动，所以蓝 光束Lbl的蓝光焦点Fbl从物镜79处于参考位置时蓝光束Lb2的蓝光焦 点Fb2位置移动，在两个位置之间产生间隙。这样，记录光照射表面光学系统70对其各个光学零件的光学位置进 行调节，使得蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2与蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl之 间的间隙量被反映为蓝光束Lbl经过会聚透镜80照射在光电检测器82上 的状态。如图11所示，与光电检测器43—样，光电检测器82具有通过对其表 面进行划分而产生的四个检测区域82A、 82B、 82C和82D，这些区域将 由蓝光束Lbl照射并布置成网格状。注意，图11中箭头a2所示的方向 (横向)对应于当蓝光束Lbl照射到反射/透射膜104 (图3)上时轨道被 驱动运动的方向。光电检测器82通过四个检测器区域82A、 82B、 82C和82D对蓝光束 Lbl的各个部分进行检测，并产生反映了四个区域检测到的相应光量的检 测信号SDAb、 SDBb、 SDCb禾Q SDDb，然后，这些检测信号被送出到信 号处理部分23 (图4)。信号处理部分23适于通过所谓的像散法来执行聚焦控制。它利用下 式(5)通过计算来确定聚焦误差信号SFEb，然后将该信号送出到驱动控 制部分22。SFEb = (SDAb + SDCb) - (SDBb + SDDb)... (5)聚焦误差信号SFEb表示蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl与蓝光束Lb2的 蓝光焦点Fb2之间沿聚焦方向的间隙量。信号处理部分23还适于通过所谓的推挽信号来执行循轨控制。它利 用下式(6)通过计算来确定循轨误差信号STEb，然后将该信号送出到驱
动控制部分22。STEb = (SD Ab + SDBb) - (SDCb + SDDb) ( 6 )循轨误差信号STEb表示蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl与蓝光束Lb2的 蓝光焦点Fb2之间沿循轨方向的间隙量。信号处理部分23还适于产生切线控制(tangential control)所需的切 线误差信号。切线控制是用于使蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2在切线方向 (相对于轨道)运动到目标位置的控制。更具体地说，信号处理部分23适于通过推挽信号来执行切线控制。 它利用下式(7)通过计算来确定切线误差信号SNEb，并将其供给驱动控 制部分22。SNEb = (SDAb + SDDb)-(S函+ SDCb)... (7)因此，切线误差信号SNEb表示了蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl与蓝光 束Lb2的蓝光焦点Fb2之间沿切线方向的间隙量。作为响应，驱动控制部分22根据聚焦误差信号SFEb产生聚焦驱动信 号SFDb，并将聚焦驱动信号SFDb供给双轴致动器79A。由此，驱动控制 部分22为聚焦控制而控制物镜79，以减小蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl与 蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2之间沿聚焦方向的间隙量。类似地，驱动控制部分22根据循轨误差信号STEb产生循轨驱动信号 STDb，并将循轨驱动信号STDb供给双轴致动器79A。由此，驱动控制部 分22为循轨控制而控制物镜79，以减小蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl与蓝 光束Lb2的蓝光焦点Fb2之间沿循轨方向的间隙量。同样，驱动控制部分22根据切线误差信号SNEb产生切线驱动信号 SNDb，并将切线驱动信号SNDb供给电流反射镜78。由此，驱动控制部 分22为切线控制而调节电流反射镜78的反射面78A的角度，以减小蓝光 束Lbl的蓝光焦点Fbl与蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2之间沿切线方向的间由此，记录光照射表面光学系统70接收从光盘100的记录光照射表 面100B进入物镜79的蓝光束Lbl，并向信号处理部分23供给光的接收结 果。作为响应，驱动控制部分22执行物镜79的聚焦控制和循轨控制以及电流反射镜78的切线控制，以使蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2与蓝光束Lb 的蓝光焦点Fbl对准。 (3—4)光路长度的调节同时，在信息记录操作中，光盘装置20的光学拾取装置26通过偏振 分束器55 (图9)将蓝光束Lbl和Lb2从蓝光束Lb0分开，并使蓝光束 Lbl和Lb2在记录层101中彼此干涉，从而在光盘100的记录层101中的 目标丰示记f立置记录下记录丰示记RM。发射蓝光束Lb0的激光二极管51需要使蓝光束Lb0的相干长度不小 于全息图尺寸(即记录标记RM的高度RMh)，以便在满足一般全息图形 成条件的情况下在光盘100的记录层101中以全息图的形式正确地记录下 记录标记腿。实际上，与普通激光二极管的情况一样，对于激光二极管51，相干长 度大体上等于激光二极管51中设置的谐振器(未示出)长度与谐振器折 射率的乘积。因此，相干长度可以在约100pm到约lmm之间。另一方面，在光学拾取装置26中，蓝光束Lbl经过其在导向体信息 光学系统50 (图9)中的光路并从光盘100的导向体100A那侧照射，而 蓝光束Lb2经过其在记录光照射表面光学系统70 (图10)中的光路并从 光盘100的记录光照射表面100B那侧照射。换句话说，蓝光束Lbl的光 路和蓝光束Lb2的光路彼此不同，因此光路长度(从激光二极管51到目 标标记位置)会产生差异。另外，光学拾取装置26通过对中继透镜60和75中的可动透镜61和 76位置进行调节来改变目标标记位置在光盘100的记录层101中的深度 (目标深度)。因此，光学拾取装置26随着对目标标记位置的深度进行 改变而相应地改变蓝光束Lbl的光路长度和蓝光束Lb2的光路长度。但是，由于一般全息形成条件，为了使光学拾取装置26形成干涉图 案，就需要使蓝光束Lbl和Lb2的光路长度之差不大于相干长度(在约 100nm到约lmm之间)。因此，控制部分21 (图4)通过对可动反射镜57的位置进行控制而 调节蓝光束Lbl的光路长度。更具体地说，利用中继透镜60的可动透镜61位置与目标标记位置的深度之间的关系，控制部分21根据可动透镜61的位置而使可动反射镜57运动，从而改变蓝光束Lbl的光路长度。由此，光学拾取装置26可以将蓝光束Lbl与Lb2之间的光路长度差 抑制为不大于相干长度，从而可以在记录层101中的目标标记位置以良好 的全息图记录下记录标记RM。由此，光盘装置20的控制部分21通过对可动反射镜57的位置进行控 制，将光学拾取装置26中蓝光束Lbl和Lb2的光路长度差抑制为不大于 相干长度，从而可以在光盘100的记录层101中的目标标记位置处记录良 好的记录标记RM。 (4)信息的记录和再现 (4 — 1)信息在光盘上的记录为了在光盘100上记录信息，在光盘装置20的控制部分21 (图4) 从外部装置(未示出)接收到上述信息记录命令、记录信息和记录地址信 息时，它向驱动控制部分22提供驱动命令和记录地址信息，并向信号处 理部分23提供记录信息。此时，驱动控制部分22通过光学拾取装置26的导向体位置控制光学 系统30 (图3)将红色光束Lrl从光盘100的导向体100A那侧照射到光 盘100上，并根据红色反射光束Lr2的检测结果而执行物镜38的聚焦控制 和循轨控制(并从而执行位置控制)，以使红色光束Lrl的红色光焦点Fr 符合与记录地址信息对应的目标轨道，其中所述检测结果是红色光束Lrl 被光盘100的导向体100A反射时产生的。另外，控制部分21通过导向体信息光学系统50 (图9)从光盘100 的导向体100A那侧将蓝光束Lbl照射到光盘100上。蓝光束Lbl由位置 受控的物镜38会聚，使得蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl位于光盘100中与 目标轨道所在侧相反那侧。另外，控制部分21通过对中继透镜60的可动透镜61的位置进行调 节，来对蓝光焦点Fbl (图3B)的深度dl进行调节，使之与目标深度相 符。由此，蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl与目标标记位置对准。另一方面，控制部分21对记录光照射表面光学系统70 (图10)的快
门71进行控制，以使蓝光束Lb2透射并将其从光盘100的记录光照射表 面100B那侧照射到光盘100上。另外，控制部分21根据中继透镜60的可动透镜61位置对中继透镜 75的可动透镜76位置进行调节，从而调节蓝光束Lb2 (图3B)的深度 d2。由此，蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2的深度d2被对准到假定光盘100 不表现出任何表面振动时蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl的深度dl。此外，控制部分21使记录光照射表面光学系统70检测经过物镜38和 79之后的蓝光束LM，然后根据检测结果来使驱动控制部分22执行物镜 79的聚焦控制和循轨控制(并从而执行位置控制)以及电流反射镜78的 切线控制。由此使得蓝光束Lb2的蓝光焦点Fb2与蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl或 目标标记位置对准。另外，控制部分21根据中继透镜60的可动透镜61位置来调节可动反 射镜57，以将蓝光束Lbl与Lb2的光路长度差抑制为不大于相干长度。由此，光盘装置20的控制部分21可以在光盘100的记录层101中的 目标标记位置处形成良好的记录标记RM。同时，信号处理部分23 (图4)根据外部装置(未示出)提供的记录 信息产生值等于"0"或"1"的记录信号，记录信号通常表示二进制数 据。作为响应，激光二极管51在记录信号的值为"1"时发射蓝光束 LbO,而在记录信号的值为"0"时激光二极管51不发射任何蓝光束 LbO。通过这样的设置，当记录信号的值为"1"时，光盘装置20在光盘 100的记录层101中的目标标记位置处形成记录标记RM，而当记录信号 的值为"0"时，光盘装置20不在目标标记位置处形成任何记录标记 RM。这样，可以随着记录标记RM的有无而在目标标记位置处记录下记 录信号的"i"或"o"的值。由此可以在光盘100的记录层101中记录下记录信息。 (4一2)信息从光盘的再现在从光盘100再现信息时，光盘装置20 (图4)的控制部分21通过 光学拾取装置26的导向体位置控制光学系统30 (图7)从光盘100的导 向体100A那侧照射红色光束Lrl，并根据红色反射光束Lr2的检测结果通 过驱动控制部分22来操作用于聚焦控制和循轨控制(并从而用于位置控 制)的物镜38，所述红色反射光束Lr2是红色光束Lrl被光盘100的导向 体100A反射时产生的。另外，控制部分21通过导向体信息光学系统50 (图8)从光盘100 的导向体100a那侧照射蓝光束Lbl。此时，蓝光束Lbl在与目标轨道相反 那侧的位置处被位置受控的物镜38会聚到蓝光焦点Fbl 。注意，控制部分21适于通过抑制信息再现操作中激光二极管51的发 射功率，而防止蓝光束Lbl错误地擦除记录标记RM。另外，控制部分21通过对中继透镜60的可动透镜61位置进行调节， 来调节蓝光焦点Fbl (图3B)的深度dl，从而使之与目标深度相符。由 此将蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl对准目标标记位置。另一方面，通过对记录光照射表面光学系统70 (图10)的快门71进 行控制并截断蓝光束Lb2，使得蓝光束Lb2不照射到光盘100上。因此，光学拾取装置26只将蓝光束Lbl作为参考光照射到光盘100 的记录层101中目标标记位置处的记录标记RM上。作为响应，记录标记 RM用作全息图并在导向体101A那侧产生蓝色再现光束Lb3作为再现 光。此时，导向体信息光学系统50对蓝色再现光束Lb3进行检测并根据 检测结果产生检测信号。由此，光盘装置20的控制部分21可以通过由光盘100的记录层101 中目标标记位置处记录的记录标记RM产生蓝色再现光束Lb3，来检测到 有记录标记RM记录在目标标记位置。当目标标记位置处没有记录标记RM被记录时，不会从目标标记位置 产生蓝色再现光束Lb3。由此，光盘装置20产生检测信号，该检测信号表 示没有通过导向体光学系统50接收到蓝色再现光束Lb3。然后，作为响应，信号处理部分22通过对检测信号的"1"或"0" 值进行检测来识别是否检测到蓝色再现光束Lb3，并根据识别结果产生再 现信息。
由此，在光盘100的记录层101中的目标标记位置处形成有记录标记RM时，光盘装置20接收到蓝色再现光束Lb3，而在目标标记位置处没有 记录标记RM时不会接收到任何蓝色再现光束Lb3。由此，光盘装置20可 以识别目标标记位置处记录的是"1"还是"0"，从而再现光盘100的记 录层101中所记录的信息。 (5)由导向体信息光学系统对蓝光聚焦深度的调节同时，由于光盘IOO的振动和偏转，反射/透射膜104的位置相对于物 镜38发生起伏，但是通过根据红色光束Lrl来驱动物镜38，光盘装置20 恒定地将红色光束Lrl聚焦在反射/透射膜104处。由于光盘装置20通过与红色光束Lrl所用物镜相同的物镜38将蓝光 束Lbl聚焦到光盘100上，所以蓝光焦点Fbl随着红色光焦点Fr的运动而 运动。因此， 一旦在通过驱动物镜38使光盘装置100的中继透镜60的可动 透镜61运动到下述位置，就可以由物镜38驱动蓝光束Lbl，使得此后不 必驱动可动透镜61即可将其聚焦在反射/透射膜104处，其中，所述位置 使得在红色光束Lrl被聚焦在反射/透射膜104处的状态下蓝光束Lbl被聚 焦在反射/透射膜104处。因此，通过使蓝光焦点Fbl从反射/透射膜104运动过目标深度(即从 反射/透射膜104到目标标记位置的深度)，光盘装置20可以使蓝光焦点 Fbl的深度dl运动到在通过对可动透镜61进行驱动将红色光束Lrl聚焦 在反射/透射膜104处的状态下的目标深度(指在蓝光束Lbl被聚焦在反射 /透射膜104处情况下的位置)。下面将依次对将蓝光束Lr聚焦在反射/透射膜104处的处理以及使蓝 光焦点Fbl运动到目标深度的处理进行说明。 (5 — 1)将蓝光束聚焦在反射/透射膜处如上文参考图3所述，反射/透射膜104形成于光盘IOO上。下文中将 详细说明图12所示实施例的蓝光透射区域104A和蓝光反射区域104B， 其中，用于记录处理和再现处理的蓝光透射区域104A形成于光盘100的 整个区域上；而对可动透镜61的参考位置进行限定的处理(下文中详细
说明)所用的蓝光反射区域104B形成于光盘100的中心附近并因此围绕着孔部分IOOH，即在限定可动透镜61的参考位置时需要被限定的若干轨道上方。蓝光透射区域104A适于通过具有波长选择性的反射/透射膜来反射红 色光束Lrl并透射蓝色光束Lbl。另一方面，蓝光反射区域104B适于通过 不具有任何波长选择性的反射膜来对红色光束Lrl和蓝光束Lbl都进行反 射。注意，蓝光透射区域104A和蓝光反射区域104B通过各自的介质多层 膜而被形成为具有大体上相同的厚度(例如具有相同的层数)。因此，光 盘装置20可以使得从深度方向看去，光盘100的蓝光透射区域104A的表 面和蓝光反射区域104B的表面(或与衬底102的界面)彼此平齐。换句 话说，可以使得当蓝光反射区域104B中产生蓝光焦点FM时可动透镜61 的位置与蓝光透射区域104A中产生蓝光焦点Fbl时可动透镜61的位置相 符。在光盘装置20的控制部分21 (图4)识别出光盘100被安装在光盘 装置20中时，它从导向体位置控制光学系统30 (图6)的激光二极管31 发射红色光束Lrl。随后，光电检测器43接收到由光盘100的反射/透射膜 104对红色光束Lrl进行反射而产生的红色反射光束Lr2，并产生检测信号 SDAr、 SDBr、 SDCr和SDDr，这些检测信号反映了光电检测器43的四个 区域各自检测到的光量。光电检测器43将这些信号供给信号处理部分 23。信号处理部分23 (图4)根据式(3)和(4)由检测信号SDAr、 SDBr、 SDCr和SDDr产生聚焦误差信号SFEr和循轨误差信号STEr，并 将他们供给驱动控制部分22。驱动控制部分根据聚焦误差信号SFEr和循 轨误差信号STEr来驱动寻轨电动机25和物镜38 (图6)运动，以将红色 光束Lrl聚焦到形成于反射/透射膜104的内周边部分处的蓝光反射区域 104B。另外，在红色光束Lrl被聚焦到蓝光反射区域104B中、因此红色光 焦点Frl位于蓝光反射区域104B表面上这样的状态下，控制部分21从导
向体信息光学系统20的激光二极管51发射蓝光束LbO。此时，通过导向体信息光学系统50的分束器55将蓝光束Lbl和蓝光 束Lb2从蓝光束LbO分开，并通过可动物镜61将蓝光束Lbl照射到光盘 100上。如上所述，光盘装置20将红色光束Lrl照射到蓝光反射区域104B 上。由于光盘装置20通过物镜38将蓝光束Lbl照射到光盘100上，而物 镜38与照射红色光束Lrl所用的物镜相同，所以蓝光束LM也被照射到 蓝光反射区域104B上。因此，光盘装置20通过蓝光反射区域104B反射蓝光束Lbl，并通过 光电检测器65接收这样反射的蓝色反射光束LblO。由于光盘装置20通过 快门71将进入记录光照射表面光学系统70的蓝光束Lb2截断，所以它只 能接收到蓝色反射光束LblO。如图13所示，与光电检测器43和82 —样，光电检测器65具有通过 对其表面进行划分而产生的四个检测区域65A、 65B、 65C和65D，这些 检测区域由蓝色反射光束LblO照射并布置成网格状。注意，图13中箭头 a3所示方向(图13中的纵向)对应于蓝光束Lbl进行照射时反射/透射膜 104 (图3)中轨道的行进方向。光电检测器65通过所谓的像散法，利用柱透镜64接收蓝色反射光束 LblO。由此，在蓝光焦点Fbl与蓝光反射区域104B对准时，光电检测器 65接收到如图14A所示大体上圆形的光斑Q;而当蓝光焦点Fbl与蓝光反 射区域104B未对准时，它接收到如图14B或图14C所示的椭圆形光斑Q。光电检测器65通过检测区域65A、 65B、 65C和65D对蓝色反射光束 LblO的各个部分进行检测，并产生反映了四个区域分别所检测到的光量的 检测信号SDAs、 SDBs、 SDCs和SDDs，然后，这些检测信号被送出到信 号处理部分23 (图4)。信号处理部分23根据下式(8)，用检测区域65A和65C所接收的光 量减去检测区域65B和65D所接收到的光量，从而通过计算确定聚焦误差 信号SFEs，该信号表示了蓝光焦点Fbl与蓝光反射区域104B之间的间隙
SFEs = (SDAs + SDCs) - (SDBs + SDDs)... (8)
然后，控制部分21对可动透镜61 (图6)进行控制，使可动透镜61 从其可动范围的一端向相反端进行移动，所述移动通常沿着使蓝光焦点 FM远离物镜38而运动的方向，控制部分21还获取由信号处理部分23通 过计算而确定的聚焦误差信号SFEs。
如图15所示，控制部分21对零交叉点位置ZC进行检测，该位置表 明聚焦误差信号SFEs等于零，因而蓝光焦点Fbl与蓝光反射区域104B对 准。然后，它将此时可动透镜61的位置储存在RAM (未示出)中作为参 考位置，从而定义可动透镜61的参考位置。
由此，通过在红色光束Lrl在蓝光反射区域104B中聚焦时将蓝光束 Lbl聚焦到蓝光反射区域104B中，光盘装置20的控制部分21可以将蓝光 焦点Fbl与反射/透射膜104和红色光焦点Fr对准情况下的位置定义为可 动透镜61的参考位置。
由于光盘装置20 —直将红色光束Lrl聚焦在反射/透射膜104处，所 以在可动透镜61处于参考位置的任何时候，通过与对红色光束Lrl进行聚 焦所用的物镜相同的物镜进行照射的蓝光束Lbl被聚焦到反射/透射膜104 处。
下面将对改变蓝光束Lbl目标深度的处理进行说明。 (5—2)蓝光焦点的运动
在向光盘100记录信息或从光盘100再现信息时，光盘装置20的控制 部分21参考根据目标深度而定的参考位置来使可动透镜61发生移动，从 而将蓝光束Lbl准确地照射到目标标记位置上，所述目标深度是目标标记 位置从反射/透射膜104起的深度。
更具体地说，当固定透镜62的焦距为&而物镜38的焦距为f2、同时 记录层101的折射率为nh而目标深度为S时，可动透镜61从其参考位置起 的移动量A由下式(9)表示。
5 = nh (f2 / &)2 A…(9)
由于固定透镜62的焦距&、物镜38的焦距&和记录层101的折射率 Hh分别由所用的固定透镜62、物镜38和记录层101明确确定，所以可动
透镜61的移动量A与目标深度S成比例。注意，如式(9)所示，衬底102 的折射率以及衬底103的折射率跟可动透镜61的移动量A与目标深度5之 间的关系无关。
因此，例如，如果导向体信息光学系统50设计成使得可动透镜61发 生lmm移动时，蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl运动30pm，则控制部分21 可以通过使可动透镜61从参考位置起发生与60)Lim的目标深度S相应的 2mm移动，来改变蓝光焦点Fbl的深度dl使之与目标深度S相符。
在工作中，光盘装置20通过对可动透镜61进行驱动，使可动透镜61 从参考位置起发生与目标深度S对应的期望距离的移动，从而使蓝光焦点 Fbl运动一段距离，该距离等于当前深度dl与根据控制部分21所提供的 驱动控制信号的目标深度S之间的差。
由此，光盘装置20把在红色光焦点Fr与反射/透射膜104对准的状态 下蓝光焦点Fbl与反射/透射膜104对准处的位置定义为与所安装的光盘 100对应的可动透镜61参考位置，并通过驱动物镜38进行运动以及如图 16所示对到反射/透射膜104的距离Dd进行调整，使得可动透镜61处于 参考位置时的蓝光焦点Fbl与反射/透射膜104对准。这样，通过使可动透 镜61从参考位置起产生一段根据蓝光焦点Fbl的目标深度的移动，光盘 装置20可以使蓝光焦点Fbl的深度dl以高精度运动到目标深度。 (6)蓝光焦点深度的调节处理
下面将参考图17的流程图，对根据蓝光焦点深度调节程序而执行的 调节蓝光焦点深度的处理进行说明。
在光盘IOO被安装在光盘装置20中时，光盘装置20的控制部分21启 动蓝光焦点深度调节处理RT1并起那进到下一步骤，即步骤SP1。
在步骤SP1，控制部分通过对导向体位置控制光学系统30的物镜38 (图6)进行驱动使之运动，来将红色光焦点与反射/透射膜104的蓝光反 射区域104B对准，并前进到下一步骤，即步骤SP2。
在步骤SP2，控制部分21从导向体信息光学系统50的激光二极管51 发射蓝光束LbO。在开始根据蓝色反射光束LblO而产生聚焦误差信号
SFEs时，控制部分21前进到下一步骤，即步骤SP3，其中蓝色反射光束 LblO是由于蓝光束Lbl被蓝光反射区域104B反射而产生的。
在步骤SP3，控制部分21对中继透镜60的可动透镜61进行驱动，使 之在整个可驱动范围内运动，并监视此时的聚焦误差信号SFEs。在控制部 分21检测到零交叉点ZC时，它前进到下一步骤，即步骤SP4，其中零交 叉点ZC表示蓝光束Lbl被聚焦到蓝光反射部分104B中。
在步骤SP4，控制部分21将步骤SP3中检测到零交叉点时可动透镜 61的位置定义为参考位置，然后前进到下一步骤，即步骤SP5。
在向光盘100记录信息或从光盘100再现信息时，控制部分21适于使 可动透镜61从参考位置发生与目标深度S对应的移动量的移动，使蓝光焦 点Fbl的深度dl运动到目标深度3。 (7)操作和优点
通过上述构造，光盘装置20驱动物镜38运动，通过使中继透镜60的 可动透镜61发生移动，来将红色光束Lrl聚焦到反射/透射膜104处，并 将蓝光束Lbl照射到所要照射的目标深度S，其中，红色光束Lrl作为第 一光束，反射/透射膜104作为形成于光盘100上的反射/透射膜，可动透 镜61作为光盘装置20的焦点运动部分。然后，在红色光束Lrl被聚焦到 蓝光反射区域104B处的状态下，根据蓝光束Lbl被蓝光反射区域104B反 射时产生的蓝色反射光束LblO,光盘装置20通过使可动透镜61在蓝光束 Lbl的光轴方向上发生移动，而将蓝光束Lbl聚焦到蓝光反射区域104B， 蓝光反射区域104B是形成于反射/透射膜104的一部分上用于对红色光束 Ld和蓝光束Lbl进行反射的反射区域。然后，光盘装置20将蓝光束Lbl 被聚焦时可动透镜61的位置定义为参考位置。由此，通过使可动透镜61 从参考位置起发生移动，光盘装置20使蓝色光束Lbl的蓝光焦点Fbl运 动到目标深度5，所述移动对应于到目标深度S的距离。
这样，光盘装置20能够可靠地将红色光束Lrl的红色光焦点Fr以及 蓝光束Lbl的蓝光焦点Fbl聚焦到反射/透射膜104处，其中红色光束Lrl 的波长与蓝光束Lb2的波长彼此不同。因此，由于光盘装置20驱动物镜 38，以便将红色光束Frl—直聚焦到反射/透射膜104，所以在可动透镜61
处于参考位置的任何时候，都可以将蓝光束Lbl —直聚焦到反射/透射膜
104粗，从而可以使蓝光焦点Fbl的实际深度dl从反射/透射膜104向目标 深度s以高精度运动，运动量是根据目标深度的任何期望的量。
另外，由于中继透镜60具有包括可动透镜61和固定透镜62的透镜 对，并且被设计为使得可动透镜61的移动量与蓝光焦点Fbl的运动量成 比例，所以通过简单的计算，即可根据蓝光焦点Fbl要运动的量，以计算 方式确定可动透镜61要发生的移动量。由此可以简化光盘装置20的构 造。
另外，由于光盘装置20在每次将光盘100安装于其中时重新定义参 考位置，所以使由于可动透镜反复发生移动而逐渐引起的位置误差归零。 由此，可以以非常高的精度使深度dl运动到目标深度3。
由于如上所述，光盘装置20在每次将光盘100安装于其中时重新定 义参考位置，所以即使光盘100具有不均匀的膜厚，也可以为每个单独的 光盘100定义参考位置。因此可以以非常高的精度使深度dl运动到目标 深度5。
此外，蓝光反射区域104B只设置在光盘100的最内侧周边部分，因 此使由于不透射蓝光束Lbl而不能用于信息记录和再现的区域减至最小。 由此，可以有效地利用光盘100的表面积。
通过上述构造，利用反射/透射膜104的一部分作为蓝光反射区域 104B,并将蓝光反射区域104B中使红色光焦点Fr与蓝光焦点Fbl彼此重 合的位置定义为参考位置。然后，光盘装置20使可动透镜61从参考位置 起根据目标深度S发生任意选定量的移动。由此，可以提供一种能够以高 精度将表示信息的记录标记记录在光盘上并从光盘再现这种记录标记的光 盘装置、 一种能够以高精度对记录标记的记录和再现所用光的焦点位置进 行控制的焦点位置控制方法、以及能够以高精度对表示信息的记录标记进 行记录的光盘。 (8)其他实施例
尽管在上述实施例中，只在光盘100的中心附近形成蓝光反射区域 104B，但本发明决不限于该形式；或者，如图18所示，除了在光盘100
的最内侧周边部分设置的蓝光反射区域104B之外，还可以设置一个或多
于一个环形蓝光反射区域104B。通过这样的设置，当光盘装置20在这样 的光盘100上记录信息或从其再现信息时，可以在每次将蓝光束Lbl照射 到蓝光反射区域104B之一上时重新定义可动透镜61的参考位置。
通过这样的设置，当光盘100扭曲或偏转、光盘100中产生的歪斜在 在内周边那侧与外周边那侧之间不同时，可以根据这种歪斜来定义可动透 镜61的参考位置。由此，可以以高精度将蓝光焦点Fbl的参考焦点位置 与反射/透射膜104对准。
例如，可以设置成在光盘装置执行再现处理或记录处理的时候，每 次将蓝光束Lbl照射到形成有蓝光反射区域104B之一的位置处的轨道上 时，就定义新的参考位置。光盘装置20可以通过由光电检测器65检测到 的光量中的改变来检测蓝光反射区域104B。或者，可以在光盘100上的某 处记录蓝光反射区域104B的地址，或者可以预先在每个蓝光反射区域 104B之前紧挨着的扇区记录信息，以指出下一个扇区中有蓝光反射区域 104B，并指出蓝光反射区域104B的起始轨道和终止轨道。
或者，可以布置成当光盘装置20识别出光盘100被安装到其中 时，在图18所示光盘100的每个蓝光反射区域104B中定义可动透镜61 的参考位置，并将其储存在RAM中，从而可以根据要记录或再现的记录 标记的轨道位置来选择所要实际使用的参考位置，并可以使蓝光焦点Fbl 运动到目标深度。
尽管上述实施例中，在光盘100的中心附近设置了使蓝光束Lbl几乎 完全反射的蓝光反射区域104B作为其反射/透射膜104的一部分，但本发 明决不限于该形式；或者，可以如图19所示在光盘100的整个表面上方 设置蓝光反射区域104C作为反射/透射膜104，其中，蓝光反射区域104C 以预定比率对蓝光束Lbl进行反射和透射。
通过这样的构造，无论光盘100的目标标记位置如何，光盘装置20 总可以为可动透镜61定义参考位置。注意，在此情况下，优选地通过对 蓝光束Lbl的光量对蓝光束Lb2的光量之比进行调节，使由偏振分束器55 彼此分开并照射到光盘100上的蓝光束Lbl和蓝光束Lb2表现出相同的光
尽管在上述实施例中，蓝光反射区域104B的反射膜设置成代替了蓝 光透射区域104A的反射/透射膜，但是本发明决不限于这种方式；或者，
蓝光反射区域104B的反射膜可以覆在蓝光透射区域104A的反射/透射膜 上。通过这样的设置，可以有利地将蓝光反射区域104B的膜厚与蓝光透 射区域104A的膜厚之间的差减小到最小程度(例如不大于2jam)。
尽管在上述实施例中，在定义可动透镜61的参考位置时，通过快门 71来截断蓝光束Lb2，但是本发明决不限于这种方式；或者，可以在蓝光 反射区域104B使用这样的反射膜，该反射膜使蓝光束Lbl和Lb2在其相 反两侧几乎完全反射。通过这样的设置，无论快门71是开启还是关闭， 都可以通过光电检测器65仅接收当蓝光束Lbl被蓝光反射区域104B反射 时产生的蓝色反射光束LblO。
尽管在上述实施例中，通过像散法来检测聚焦误差信号SFEs的零交 叉点ZC，并将检测时的可动透镜61位置定义为参考位置，但是本发明决 不限于该方式；或者，在使用像散法时，也可以对再现RF信号最大的位 置进行检测。另外，像散法对于本发明的目的而言并非必需的。例如，除 了将光电检测器65划分成四个区域外，也可以将光电检测器65划分成中 央部分和周边部分，并对使中央部分的光量(再现RF信号)最大的位置 进行检测。
尽管在上述实施例中，可动透镜61被驱动在可动透镜61的整个可驱 动范围内运动，但本发明决不限于该方式；或者，可以驱动可动透镜61 在小于可驱动范围的预定驱动范围内运动。例如，可以把从可驱动范围中 减去可动透镜的某个移动量而确定的范围限定为可动透镜61的驱动范 围，所述移动量是记录层101中的蓝光焦点FM的最大目标深度所需但可 变的。
尽管在上诉实施例中，对可动透镜61进行驱动，使之在产生聚焦误 差信号SFEs的处理开始后才开始运动，但是本发明决不限于该方式；或 者，可以对可动透镜61进行驱动，使之在开始发射蓝光束LbO的同时开 始运动，并可以根据蓝色反射光束FblO同时使产生聚焦误差信号SFEs的
处理启动。尽管在上述实施例中，蓝光束Lbl和Lb2从光盘100的相反侧照射到 其上，但是本发明决不限于该方式；或者，可以将两个蓝光束Lbl和Lb2都照射到光盘100这些相反侧中之一，也可以将蓝光束Lbl和Lb2之一直 接照射到目标标记位置上，而蓝光束Lbl和Lb2中另一者在被聚焦并照射 到目标标记位置之前可以由反射膜进行反射。尽管在上述实施例中，用从激光二极管31发射的红色光束Lr作为第 一光束，并用从激光二极管51发射的蓝光束Lbl作为第二光束，但是嗯 发明决不限于该方式；或者，可以用从同一光源发射的光束作为第一光束 和第二光束。尽管在上述实施例中，使可动透镜61的移动量A相对于蓝光焦点Fbl 的运动量S如式(9)所示表现出比例关系，但是本发明决不限于该方式。 例如，只要通过表格或预定函数限定了预定对应关系，就可以根据该对应 关系来适当地使可动透镜61发生移动。尽管在上述实施例中，在每次安装光盘时定义参考位置，但是本发明 决不限于该方式；或者，可以通过光盘100所具有的标识对光盘100进行 识别，所定义的参考位置可以与光盘100相关联并储存在存储器中。通过 这样的设置，当再次安装此前曾安装过的光盘100时，可以使用与该光盘 100对应并储存在存储器中的参考位置来执行记录处理或再现处理。因此，只要单独的光盘100此前曾被安装过，光盘装置20就可以定 义与该光盘100对应的适当参考位置，从而可以减少启动时间，所述启动 时伺是安装光盘100的时刻与再现处理或记录处理开始的时刻之间所需花 费的。尽管在上述实施例中，焦点运动部分适于通过使中继透镜60的可动 透镜61发生移动来调节蓝光焦点Fbl在光盘100中的深度dl (即离反射/ 透射膜104的距离)，但本发明决不限于该方式；或者，可以使用某些其 他技术来改变蓝光焦点Fbl的深度dl。例如，可以通过使单个会聚透镜运 动来改变深度dl。尽管在上述实施例中，使红色光束Lrl的光轴与蓝光束Lbl的光轴彼 此一致，但是本发明决不限于该方式；或者，可以设置成使红色光束Lrl 的光轴与蓝光束Lbl的光轴彼此相对倾斜以在其间产生某个角度，并有意使从光盘100的导向体100A或记录光照射表面100B看去时，目标轨道与 目标标记位置彼此偏离(以产生移动)。尽管在上述实施例中，在导向体位置控制光学系统30 (图7)中通过 像散法产生聚焦误差信号，但本发明决不限于该方式；或者，可以通过其 他技术(例如刀口法或Foucault法)产生聚焦误差信号。也可以用这样的 替代技术来在记录光照射表面光学系统50中产生聚焦误差信号。另外，用于在导向体位置控制光学系统30中产生循轨误差信号的技 术也不限于推挽法，而是也可以采用某些其他方法(例如三光束法或差分 推挽法)来产生循轨误差信号。尽管在上述实施例中，反射/透射膜104设置在光盘100的记录层101 与衬底102之间，但是本发明决不限于该方式；或者，反射/透射膜104可 以设置在某个其他的位置，例如记录层101与衬底103之间，或者衬底 102或记录层101的内部。尽管在上述实施例中，用波长约660nm的红色光束作为物镜38的位 置控制所用光束(称为位置控制光束)，并用波长约405nm的蓝光束作为 形成记录标记RM所用的光束(称为记录光束)，但是本发明决不限于该 方式，位置控制光束和记录光束都可以具有任意选定的波长。在此情况下，反射/透射膜104具有对所述任意选定的波长中的位置控 制光束进行反射、并对所述任意选定的波长中的记录光束进行透射的特性 就足够了。此外，记录层101的材料与记录光束的波长相互作用就够了。在上述实施例中，蓝光透射区域104A被设置成具有波长选择性，以 反射波长约660nm的位置控制光束并透射波长约405nm的记录光束，但 本发明决不限于该方式；或者，也可以使蓝光透射区域104A具有偏振选 择性，从而使作为位置控制光束的红色光束Lrl与作为记录光束的蓝光束 Lbl之间在偏振方向方面有如下差别位置控制光束被反射，而记录光束 被透射。尽管在上述实施例中，光盘100被设置成具有约120mm的直径，并
包括厚度tl约为0.3mm的记录层101和各自的厚度t2、 t3约为0.6mm的 衬底102、 103，但是本发明决不限于该方式；上述值可以被其他适当的值 代替，只要光学零件的光学特性和位置布置选择为使得在考虑了记录层 101和衬底102、 103的厚度以及它们的折射率之后，蓝光束Lbl和Lb2的焦点与目标标记对准即可。尽管在上述实施例中，通过从发射蓝光束Lbl的激光二极管51从与 蓝光束Lbl相反的一侧发射作为第三光束的蓝光束Lb2，使其焦点与蓝光 束Lbl的焦点重合，从而利用与物镜38不同的物镜79在光盘100上以微 全息图的形式记录驻波，但是本发明决不限于该方式；或者，也可以设置 成简单地通过蓝光束Lbl来记录下记录标记。尽管上述实施例的光盘装置20包括作为物镜驱动部分的驱动控制部 分22、作为焦点运动部分的可动部分61、以及作为焦点运动控制部分的 控制部分21，但是本发明决不限于该方式；或者，根据本发明实施例的光 盘装置可以包括物镜驱动部分、焦点运动部分和焦点运动控制部分，这些 部分具有从多种可能构造中选择的其他各种构造。本发明可以在光盘装置领域中获得应用，所述光盘装置适于将大量数 据(例如音乐内容、图像内容或一些其他类型数据)记录到作为记录介质 的光盘上。本领域技术人员应当明白，根据设计需要以及其他因素，可以产生各 种变更、组合、子组合和替换形式，它们都在所附权利要求或其等同物的 范围内。
权利要求
1.一种光盘装置，用于把从光源发射的第一光以及与所述第一光波长不同的第二光通过相同的物镜照射到光盘上来对记录标记进行记录或再现，所述装置包括物镜驱动部分，用于对所述物镜进行驱动，所述物镜用于根据由反射/透射层反射的第一光而将所述第一光聚焦到所述反射/透射层中，所述反射/透射层形成于所述光盘上并适于反射所述第一光和透射所述第二光；焦点运动部分，通过其自身沿着所述第二光的光轴的移动而使所述第二光的焦点沿所述第二光的光轴方向运动，从而使所述第二光的焦点与所述第二光照射的所述光盘的目标深度相符；以及焦点运动控制部分，使所述焦点运动部分相对于参考位置而移动与所述目标深度对应的移动量，从而使所述第二光的焦点运动到所述目标深度；所述焦点运动控制部分适于在所述第一光被聚焦到反射区域上的状态下，根据由所述反射区域反射的所述第二光将所述第二光聚焦到反射区域，并适于把所述第二光聚焦时所述焦点运动部分的位置定义为参考位置，所述反射区域形成于所述反射/透射层的一部分上并对所述第一光和所述第二光进行反射。
2. 根据权利要求1所述的光盘装置，还包括检测部分，接收由所述反射区域反射的所述第二光并产生检测信号；以及聚焦误差信号产生部分，根据所述检测信号产生聚焦误差信号，所述聚焦误差信号表示所述第二光在其光轴方向上的移动量；所述焦点运动控制部分根据所述聚焦误差信号将所述第二光聚焦到所 述反射区域上。
3. 根据权利要求1所述的光盘装置，其中所述焦点运动部分设置成使其移动量与所述第二光的焦点运动量之间 表现出比例关系。
4. 根据权利要求1所述的光盘装置，其中所述焦点运动部分是与预定的固定透镜组合形成中继透镜的可动透镜。
5. 根据权利要求1所述的光盘装置，其中第三光被与照射所述第二光所用的所述物镜不同的物镜从与所述第二 光相反那侧照射和聚焦成与所述第二光的焦点相符，从而在所述光盘上以 微全息图的形式记录驻波，所述第三光是从与所述第二光的光束相同的光 源发射的。
6. 根据权利要求1所述的光盘装置，其中每次将光盘安装在所述光盘装置中时，所述焦点运动控制部分限定参 考位置。
7. 根据权利要求1所述的光盘装置，其中当在所述光盘上对记录标记进行记录或从所述光盘上对记录标记进行 再现时，在所述焦点运动控制部分识别出形成于所述光盘上的反射区域 时，其重新定义参考位置。
8. —种光盘装置，用于把从光源发射的第一光以及与所述第一光波长 不同的第二光通过相同的物镜照射到光盘上来对记录标记进行记录或再现，所述装置包括物镜驱动部分，用于对所述物镜进行驱动，所述物镜用于根据由反射/ 透射层反射的第一光而将所述第一光聚焦到所述反射/透射层中，所述反射 /透射层形成于所述光盘上并适于反射所述第一光从而以预定比率反射和透射所述第二光；焦点运动部分，通过其自身沿着所述第二光的光轴的移动而使所述第 二光的焦点沿所述第二光的光轴方向运动，从而使所述第二光的焦点与所 述第二光所要照射的所述光盘的目标深度相符；以及焦点运动控制部分，使所述焦点运动部分从相对于参考位置移动任意 选定量，从而使所述第二光的焦点运动到所述目标深度；所述焦点运动控制部分适于在所述第一光被聚焦到所述反射/透射层上 的状态下，根据由所述反射/透射层反射的所述第二光将所述第二光聚焦到所述反射/透射层，并适于把所述第二光聚焦时所述焦点运动部分的位置定 义为参考位置。
9. 一种焦点位置控制方法，所述方法在把从光源发射的第一光以及与 所述第一光波长不同的第二光通过相同的物镜照射到光盘上来对记录标记 进行记录或再现时使用，所述方法包括第一光聚焦步骤，通过所述物镜根据由反射/透射层所反射的第一光而 将所述第一光聚焦到反射区域上，所述物镜被驱动以将所述第一光聚焦到 所述反射/透射层中，所述反射/透射层形成于所述光盘上并适于使所述第 一光反射和使所述第二光透射，所述反射区域对所述第一光和所述第二光 进行反射并形成于所述反射/透射层的一部分上；第二光聚焦步骤，在所述第一光被聚焦到所述反射区域上的状态下， 根据由所述反射区域反射的第二光，通过焦点运动部分将所述第二光聚焦 到所述反射区域中，所述焦点运动部分用于通过其自身沿着所述第二光的 光轴的移动而使所述第二光的焦点沿所述第二光的光轴方向运动；参考位置定义步骤，将所述第二光聚焦步骤中把所述第二光聚焦到所述反射区域中时所述焦点运动部分的位置定义为参考位置；以及焦点位置控制步骤，在所述第一光被聚焦到所述反射区域上的状态 下，通过使所述焦点运动部分相对于所述参考位置移动与所述第二光所要 照射的目标深度对应的移动量，来将所述第二光的焦点与所述第二光所要 照射的所述光盘的目标深度对准，由此使所述第二光的焦点在所述第二光 的光轴方向上运动。
10. —种焦点位置控制方法，所述方法在把从光源发射的第一光以及与所述第一光波长不同的第二光通过相同的物镜照射到光盘上来对记录标记进行记录或再现时使用，所述方法包括第一光聚焦步骤，根据由反射/透射层所反射的第一光来驱动所述物镜 将所述第一光聚焦到反射/透射层上，所述反射/透射层形成于所述光盘上，并适于使所述第一光反射、使所述第二光以预定比例透射和反射；第二光聚焦步骤，在所述第一光被聚焦到所述反射/透射层上的状态 下，根据由所述反射/透射层反射的第二光，通过焦点运动部分将所述第二 光聚焦到所述反射/透射层上，所述焦点运动部分适于通过所述第二光的移 动而使所述第二光的焦点运动； 一参考位置定义步骤，将所述第二光聚焦步骤中把所述第二光聚焦到所述反射/透射层中时所述焦点运动部分的位置定义为参考位置；以及焦点位置控制步骤，在所述第一光被聚焦到所述反射/透射层中的状态 下，通过使所述焦点运动部分相对于所述参考位置移动任意选定量来将所 述第二光的焦点与所述第二光所要照射的所述光盘的目标深度对准，从而 使所述第二光的焦点在所述第二光的光轴方向上运动。
11. 一种光盘，所述光盘被第一光以及与所述第一光波长不同的第二 光通过同一物镜进行照射，所述光盘包括记录层，记录由所述第二光造成的记录标记；以及 反射/透射层，适于使所述第一光反射并使所述第二光透射； 所述反射/透射层在其一部分中具有反射区域，所述反射区域适于使所 述第一光和所述第二光反射。
12. 根据权利要求11所述的光盘，其中所述记录层通过由第三光产生的驻波而形成微全息图，所述第三光从 与发射所述第二光的光源相同的光源发射，并被通过与照射所述第一光和 所述第二光所用的所述物镜不同的物镜从与所述第二光相反那侧照射。
13. 根据权利要求11所述的光盘，其中所述反射/透射层中形成有轨道，所述轨道示出记录位置，所述记录位 置是由所述第二光对记录标记进行记录的位置。
14. 根据权利要求11所述的光盘，其中所述轨道是通过在所述反射/透射层中设置螺旋导向槽或同心导向槽而 形成的。
15. 根据权利要求11所述的光盘，其中所述轨道是通过在所述反射/透射层中以螺旋方式或同心方式设置凹坑 而形成的。
16. —种光盘，所述光盘被第一光以及与所述第一光波长不同的第二 光通过同一物镜进行照射，所述光盘包括 记录层，记录由所述第二光造成的记录标记；以及 反射/透射层，适于使所述第一光反射并使所述第二光透射； 所述反射/透射层适于使一部分所述第二光反射，从而使所述第二光的 焦点与所述反射/透射层对准。
全文摘要
一种光盘装置和焦点位置控制方法，能够以高精度将表示信息的记录标记记录在光盘上或从光盘进行再现。通过对物镜进行驱动以将红色光束聚焦到形成于光盘中的反射/透射膜中并使中继透镜的可动透镜移动，使蓝光束被照射到所要照射的目标深度，所述可动透镜是焦点运动部分。蓝光反射部分作为反射/透射膜的一部分而形成，红色光焦点与蓝光焦点对准情况下的蓝光反射区域位置被定义为参考位置。根据目标深度，使可动透镜从参考位置移动任意选定量。
文档编号G11B7/0065GK101162590SQ200710140699
公开日2008年4月16日 申请日期2007年10月11日 优先权日2006年10月11日
发明者宫本浩孝, 齐藤公博 申请人:索尼株式会社