光盘设备、焦点位置控制方法和记录介质.pdf

一种光盘设备，能够高度准确地在光盘上记录表示信息的全息图或者从光盘再现这种全息图。当在光盘(100)上记录信息时，该光盘设备根据红反射光束(Lr2)的检测结果控制物镜(OL1)的位置以使其焦点(Fr)跟随目标轨道，并且它还通过物镜(OL1)使得蓝光束(Lb1)的焦点(Fb1)与目标标记位置一致，并且还根据经由物镜(OL1)和(OL2)对蓝光束(Lb1)的检测结果来控制另一个物镜(OL2)的位置以使焦点(Fb2)与目标标记位置一致，从而使得蓝光束(Lb1)的焦点(Fb1)和蓝光束(Lb2)的焦点(Fb2)与目标标记位置一致并且蓝光束(Lb1)和蓝光束(Lb2)相互干涉。因此，结果，该光盘设备能够在目标标记位置记录记录标记(RM)。

1.  一种光盘设备，用从同一光源射出的第一和第二光束经由对应的第一和第二物镜进行照射以使之分别从盘状记录介质的相对表面聚焦到同一焦点位置以记录驻波，该光盘设备的特征在于包括：
第一控制装置，根据来自布置在所述记录介质中的反射层的返回光束控制第一物镜的位置；
检测装置，检测从第一物镜或第二物镜射出、透射所述记录介质、并且进入另一个物镜的第一或第二光束；以及
第二控制装置，根据所述检测装置的检测结果控制第二物镜的位置以使得第一物镜的焦点位置与第二物镜的焦点位置彼此一致。

2.  如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于：
所述设备还包括照射装置，该照射装置将从另一个光源射出的第三光束经由第一物镜照射到所述记录介质，使得第三光束的光轴与第一光束的光轴一致，以及
第一控制装置根据当第三光束从所述反射层反射时产生的返回光束，控制第一物镜的位置。

3.  如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于：
第三光束的波长与第一光束或第二光束的波长不同，以及
所述反射层由于其波长选择性，透射第一和第二光束并且反射第三光束。

4.  如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于：
显示所述驻波的记录位置的轨道形成在所述反射层中，以及
当基于所述返回光束识别轨道时，第一控制装置控制第一物镜的位置。

5.  如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于：
所述设备还包括光轴改变装置，所述光轴改变装置改变第二光束的光轴的方向，以及
第二控制装置通过所述光轴改变装置控制第二光束的光轴的方向以使得第一和第二物镜的焦点位置彼此一致。

6.  如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于还包括：
焦点位置移动装置，用于通过改变第一光束的会聚状态和第二光束的会聚状态在第一和第二光束的光轴的方向上移动第一和第二光束的焦点位置。

7.  如权利要求1所述的光盘设备，其特征在于还包括：
光路长度改变装置，用于至少改变从所述光源到第一光束的焦点位置的第一光路长度或从所述光源到第二光束的焦点位置的第二光路长度；以及
光路长度控制装置，用于控制所述光路长度改变装置以使得第一光路长度和第二光路长度彼此基本一致。

8.  如权利要求7所述的光盘设备，其特征在于：
所述光路长度改变装置使得作为从偏振分束器射出的线偏振光束的第一光束通过四分之一波片基本垂直地进入可移动反射镜，并且随后使得它的反射光束经由所述四分之一波片进入所述偏振分束器，以及
所述光路长度控制装置在第一光束的光轴的方向上控制所述可移动反射镜的位置从而使得第一光路长度与第二光路长度彼此基本相等。

9.  一种焦点位置控制方法，用第一和第二光束经由第一和第二物镜进行照射以使之分别从照射目标的相对表面聚焦到同一焦点位置，该方法的特征在于包括：
第一控制步骤，根据来自布置在所述照射目标中的反射层的返回光束，控制第一物镜的位置；以及
第二控制步骤，检测从第一物镜或第二物镜射出、透射所述照射目标、并入射到另一个物镜的第一或第二光束，并且根据检测结果控制第二物镜的位置以使得第一物镜的焦点位置与第二物镜的焦点位置彼此一致。

10.  一种记录介质，具有记录层和反射层，其中，所述记录层用于记录由经由第一和第二物镜从所述记录介质的相对表面射出的第一和第二光束产生的驻波，该记录介质的特征在于：
所述反射层产生：
反射光束，用于通过反射经由第一物镜射出到所述反射层的光束来控制第一物镜；以及
透射光束，用于通过透射第一或第二光束来控制第二物镜。

11.  如权利要求10所述的记录介质，其特征在于：
所述记录介质是盘状的，并且
在所述反射层中形成轨道，该轨道显示当由于第一和第二光束而导致的驻波被记录时的记录位置。

12.  如权利要求11所述的记录介质，其特征在于：
通过螺旋或同心地布置导槽，所述轨道形成在所述反射层中。

13.  如权利要求11所述的记录介质，其特征在于：
通过螺旋或同心地布置凹坑，所述轨道形成在所述反射层中。

光盘设备、焦点位置控制方法和记录介质
技术领域
本发明涉及一种光盘设备、焦点位置控制方法和记录介质，其能够合适地应用于例如在光盘上记录全息图的光盘设备。
背景技术
向诸如CD(压缩盘)、DVD(数字多功能盘)或者蓝光盘(商标，下文中称作BD)照射光束并且通过读取其反射光来再现信息的光盘设备已经普及。
这些光盘设备通过向光盘照射光束并且改变光盘的局部反射率来记录信息。
针对光盘，已知在光盘上形成的光斑的大小被基本上定义为λ/NA(λ：光束的波长，NA：数值孔径)并且分辨率与这个值成正比。例如，非专利文献1显示了能够在直径是120mm的光盘上记录大约25GB数据的BD的细节。
同时，光盘被设计成记录各种信息，诸如包括音乐内容和视频内容的各种内容或者用于计算机的各种数据。特别地，近年来，信息量由于高清晰图像和高音质音乐的使用而增大，并且由于需要在一个光盘上记录数量增加了的内容，所以需要更大容量的光盘。
因此，提出了通过将一记录层叠加在另一记录层上来增大一个光盘的记录容量的技术(例如，参考非专利文献2)。
另一方面，提出了采用全息图的光盘设备作为在光盘上记录信息的技术(例如，参考非专利文献3)。
例如，如图1所示，光盘设备1被设计成将来自光头7的光束会聚到由折射率根据发射光的强度而改变的光敏聚合物制成的光盘8上，然后通过布置在光盘8的后表面侧(图1的下侧)的反射装置9从相对方向将光束再次会聚到同一焦点位置。
光盘设备1使得作为来自激光器2的激光束的光束射出，通过声光调制器3对光波进行调制并且通过准直透镜4将光束变换成平行光。然后，激光束透射偏振分束器5并且通过四分之一波片6从线偏振光变换成圆偏振光，然后进入到光头7中。
光头7适于记录和再现信息。它通过反射镜7A反射光束，通过物镜7B聚焦反射的光束，然后将光束照射到由主轴电机(未显示)进行驱动以旋转的光盘8上。
此时，光束聚焦在光盘8的内部，然后被布置在光盘8的后表面侧的反射装置9反射，并且然后被从光盘8的后表面侧会聚到光盘8的内部的同一焦点。要注意，反射装置9由会聚透镜9A、光闸9B、会聚透镜9C和反射镜9D形成。
结果，如图2(A)所示，在光束的焦点位置产生驻波并且形成了记录标记RM，该记录标记RM是在底部彼此接合在一起的两个圆锥体形状的光斑的大小的小全息图。然后，记录标记RM被记录为信息。
当光盘设备1在光盘8的内部记录多个这种记录标记RM时，通过旋转光盘8并且沿着同心或螺旋轨道布置记录标记RM，光盘设备1形成标记记录层。然后，通过调整光束的焦点位置，光盘设备1能够对记录标记RM进行记录从而将多个标记记录层彼此叠加。
结果，光盘8表现为在内部具有多个标记记录层的多层结构。例如，如图2(B)所示，光盘8显示了：记录标记RM之间的距离(标记间距)p1为1.5μm，轨道之间的距离(轨道间距)p2为2μm，以及层之间的距离p3为22.5μm。
此外，当光盘设备1从记录有记录标记RM的光盘8再现信息时，它关闭反射装置9的光闸9B从而没有光束会从光盘8的后表面侧射向光盘8。
此时，光盘设备1通过光头7向光盘8中的记录标记RM上照射光束并且使得从记录标记RM产生的再现光束进入光头7。再现光束通过四分之一波片6被从圆偏振光变换成线偏振光并且被偏振分束器5反射。此外，再现光束被会聚透镜10会聚并且通过针孔11射到光电探测器12上。
此时，光盘设备1通过光电探测器12检测再现光束的光量并且根据检测结果再现信息。
非专利文献1：Y.Kasami，Y.Kuroda，K.Seo，O.Kawakubo，S.Takagawa，M.Ono和M.Yamada，Jpn.J.Appl.Phys.，39，756(2000)。
非专利文献2：I.Ichimura等，Technical Digest of ISOM′04，pp52，Oct.11-15，2005，Jeju Korea。
非专利文献3：R.R.McLeod等，″Microholographicmultilayer optical disc data storage″Appl.Oct.，Vol.44，2005，pp3197。
同时，与CD、DVD或BD对应的已知光盘设备可能会导致正驱动进行旋转的光盘的表面振动或者偏心，但是被制造为能够通过根据光束的检测结果执行诸如聚焦控制和循轨控制的各种控制操作而准确地将光束发射到目标轨道上。
然而，如图1所示的光盘设备1不能够具体执行诸如聚焦控制和循轨控制的操作，从而它不能够适应会在光盘上产生的表面振动或偏心。
换言之，光盘设备1可能不能够准确地将光束聚焦到光盘8中的期望位置并且正确地记录或再现信息。
发明内容
鉴于上述问题，因此本发明的目的是提出一种能够高度准确地在光盘上记录表示信息的全息图或者从光盘再现这种全息图的光盘设备、一种能够高度准确地控制用于记录或再现全息图的光的焦点位置的焦点位置控制方法以及一种能够高度准确地记录表示信息的全息图的记录介质。
在本发明的一个方面中，通过提供一种光盘设备实现了以上目的，该光盘设备用从同一光源射出的第一和第二光束经由对应的第一和第二物镜进行照射以使之分别从盘状记录介质的相对表面聚焦到同一焦点位置并记录驻波，该光盘设备包括：第一控制装置，根据来自布置在所述记录介质中的反射层的返回光束控制第一物镜的位置；检测装置，检测从第一物镜或第二物镜射出、透射所述记录介质、并且入射到另一个物镜的第一或第二光束；以及第二控制装置，根据所述检测装置的检测结果控制第二物镜的位置以使得第一物镜的焦点位置与第二物镜的焦点位置彼此一致。
通过这种布置，根据本发明，能够通过根据来自记录介质中的反射层的返回光束进行位置控制的第一物镜使得第一光束的焦点位置与期望位置一致，并且通过根据对透过第二物镜后的第一或第二光束的检测结果来控制第二物镜的位置使得第二光束的焦点位置与期望位置以及第一光束的焦点位置一致。
在本发明的另一个方面中，提供了一种焦点位置控制方法，照射第一和第二光束以通过第一和第二物镜使之从照射目标的相对表面聚焦到同一焦点位置，该方法包括：第一控制步骤，根据来自布置在所述照射目标中的反射层的返回光束，控制第一物镜的位置；以及第二控制步骤，检测从第一物镜或第二物镜射出、透射所述照射目标、并入射到另一个物镜的第一或第二光束，并且根据检测结果控制第二物镜的位置以使得第一物镜的焦点位置与第二物镜的焦点位置彼此一致。
通过这种布置，根据本发明，能够通过根据来自照射目标中的反射层的返回光束进行位置控制的第一物镜使得第一光束的焦点位置与期望位置一致，并且通过根据对透过第二物镜后的第一或第二光束的检测结果来控制第二物镜的位置使得第二光束的焦点位置与期望位置以及第一光束的焦点位置一致。
在本发明的另一个方面中，提供了一种记录介质，该记录介质具有记录层和反射层，其中，所述记录层用于记录由经由第一和第二物镜从所述记录介质的相对表面照射的第一和第二光束产生的驻波，所述反射层产生：反射光束，用于通过反射经由第一物镜照射到所述反射层的光束来控制第一物镜；以及透射光束，用于通过透射第一或第二光束来控制第二物镜。
通过这种布置，根据本发明，当通过预定光盘设备在记录层上记录驻波时，能够通过根据来自反射层的返回光束进行位置控制的第一物镜使得第一光束的焦点位置与期望位置一致，并且通过根据对透过第二物镜后的第一或第二光束的检测结果来控制第二物镜的位置使得第二光束的焦点位置与期望位置以及第一光束的焦点位置一致。
因此，根据本发明，可以实现一种光盘设备，通过这种光盘设备，能够通过根据来自记录介质中的反射层的返回光束进行位置控制的第一物镜使得第一光束的焦点位置与期望位置一致并且通过根据对透过第二物镜后的第一或第二光束的检测结果来控制第二物镜的位置使得第二光束的焦点位置与期望位置以及第一光束的焦点位置一致，从而能够高度准确地将表示信息的全息图记录在光盘上或者从光盘进行再现。
此外，根据本发明，可以实现一种焦点位置控制方法，通过这种焦点位置控制方法，能够通过根据来自照射目标中的反射层的返回光束进行位置控制的第一物镜使得第一光束的焦点位置与期望位置一致并且通过根据对透过第二物镜后的第一或第二光束的检测结果来控制第二物镜的位置使得第二光束的焦点位置与期望位置以及第一光束的焦点位置一致，从而能够高度准确地控制用于记录或再现全息图的光束的焦点位置。
此外，根据本发明，可以实现一种记录介质，通过这种记录介质，当通过预定光盘设备在记录层上记录驻波时，能够通过根据来自反射层的返回光束进行位置控制的第一物镜使得第一光束的焦点位置与期望位置一致并且通过根据对透过第二物镜后的第一或第二光束的检测结果来控制第二物镜的位置使得第二光束的焦点位置与期望位置以及第一光束的焦点位置一致，从而能够高度准确地记录表示信息的全息图。
附图说明
图1是已知驻波记录型光盘设备的示意性框图，显示了它的结构。
图2是全息图的形成的示意图。
图3是显示根据本发明的光盘的实施例的结构的示意图。
图4是根据本发明的光盘设备的实施例的示意性框图，显示了它的结构。
图5是光学拾波器的示意性透视图。
图6是光学拾波器的示意性框图，显示了它的结构。
图7是红光束的光路的示意图。
图8是显示光电探测器的检测区域的结构的示意图。
图9是蓝光束的光路(1)的示意图。
图10是蓝光束的光路(2)的示意图。
图11是显示光电探测器的检测区域的结构的示意图。
具体实施方式
现在，将参照附图详细描述本发明的实施例。
(1)光盘的结构
首先，将描述用于本发明的作为记录介质的光盘100。如显示了光盘的外观的图3(A)所示，光盘100整体上形成为盘状，其直径大约是120mm，这与已知的CD、DVD和BD相似，并且在它的中心部分具有孔部分100H。
如显示了截面图的图3(B)所示，光盘100在中心具有用于记录信息的记录层101，该记录层101被基板102和基板103从相对表面夹在中间。
要注意，记录层101的厚度t1大约是0.3mm，并且基板102和基板103的厚度t2和t3分别大约是0.6mm。
基板102和基板103例如由诸如聚碳酸酯、玻璃等的材料制成，并且适于将从其一个表面照射基板的光以高透射率透射到其相对表面。基板102和基板103具有一定程度的强度从而起到保护记录层101的作用。
要注意，光盘100在厚度方向上关于记录层101具有基本对称的结构并且形成为整体上最大抑制可能会随时间出现的翘曲和变形的产生。通过无反射涂层可以使基板102和基板103的表面防止不必要的反射。
如光盘8(图1)一样，记录层101是光敏聚合物，它的折射率根据照射到它上的光的强度而改变并且适于对波长为405nm的蓝光束起反应。如图3(B)所示，当显示出相对高强度的两个蓝光束Lb1和Lb2在记录层101中相互干涉时，在记录层101中产生驻波从而形成如图2(A)所示的具有全息图性质的干涉图案。
此外，记录层101适于显示相对于波长为405nm的蓝光束等同于基板102和基板103的折射率，从而这种蓝光束基本上不会在记录层101和基板103等的表面上被折射。
光盘100具有反射/透射膜104，该反射/透射膜104在记录层101与基板102的界面处用作反射层。反射/透射膜104是电介质多层膜等，并且显示了透射蓝光束Lb1、Lb2以及波长为405nm的蓝再现光束Lb3但是反射波长为660nm的红光束的波长选择性。
反射/透射膜104还具有形成用于循轨伺服的导槽。更具体地讲，它与普通的BD-R(可记录)盘一样，具有由槽脊(land)和槽形成的螺旋轨道。基于预定记录单位，作为序列号的地址被分配给轨道，从而能够通过其地址来识别用于记录或再现信息的轨道。
要注意，反射/透射膜104(即记录层101与基板102的界面)的导槽可以由凹坑或者导槽和凹坑的组合来替代。
当红光束Lr1从基板102侧照射到反射/透射膜104上时，反射/透射膜104向基板102侧反射红光束。在下文中，反射的光束被称作红反射光束Lr2。
例如，在光盘设备中，假定采用红反射激光束Lr2用于预定物镜OL1的位置位置(即用于聚焦控制和循轨控制)以将通过物镜OL1会聚的红光束Lr1的焦点Fr定位在作为目标的轨道上(在下文中被称作目标轨道)。
要注意，在下面的说明中，基板102侧的光盘100的表面被称作导引面100A，并且基板103侧的光盘100的表面被称作记录光照射面100B。
当在光盘100上实际记录信息时，红光束Lr1通过被进行位置控制的物镜OL1会聚并且聚焦在反射/透射膜104的目标轨道上，如图3(B)所示。
此外，与红光束Lr1共享光轴Lx并且被物镜OL1会聚的蓝光束Lb1透过基板102和反射/透射膜104并且聚焦到记录层101中的与期望轨道的后侧(即基板103侧)对应的位置。此时，通过参照物镜OL1，在公共光轴Lx上，蓝光束Lb1的焦点Fb1相对于焦点Fr位于远方。
此外，与蓝光束Lb1的波长相同并且与蓝光束Lb1共享同一光轴Lx的蓝光束Lb2从蓝光束Lb1的相对侧(即基板103侧)通过具有等同于物镜OL1的光学特性的物镜OL2进行会聚并且射出。此时，通过对物镜OL2的位置进行控制，使得蓝光束Lb2的焦点Fb2与蓝光束Lb1的焦点Fb1一致。
结果，通过蓝光束Lb1和Lb2在与记录层101中的目标轨道的后侧对应的焦点Fb1和Fb2的位置处产生驻波，并且相对较小的干涉图案的记录标记RM被记录在光盘100上。
此时，作为会聚光束的蓝光束Lb1和Lb2在记录层101中彼此叠加并且在显示出高于预定水平的强度的部分产生驻波以形成记录标记RM。因此，记录标记RM表现出整体上在底部彼此接合在一起的两个圆锥体的形状并且具有稍微收缩的中心部分(底部彼此接合)，如图2(A)所示。
要注意，如果蓝光束Lb1和Lb2的波长是λm并且物镜OL1和OL2的数值孔径是NA，则记录标记RM的中心收缩部分的直径RMr通过下面所示的公式(1)进行确定。
RMr＝1.2×λ/NA    ...(1)
此外，如果记录层101的折射率是n，则记录标记RM的高度RMh通过下面所示的公式(2)进行确定。
RMh＝4×n×λ/NA²...(2)
例如，如果波长λ是405nm，数值孔径NA是0.5并且折射率n是1.5，则从公式(1)可算出直径RMr＝0.97μm，并且从公式(2)可算出高度RMh＝9.72μm。
此外，光盘100被设计成使得记录层101的厚度t1(＝0.3mm)明显大于记录标记RM的高度RMh。因此，由于在切换从反射/透射膜104到记录层101的内部的距离(下文中称作深度)时记录记录标记RM，所以光盘100适于进行在光盘100的厚度方向上将多个标记记录层彼此叠加的多层记录，如图2(B)所示。
在这种情况下，当在光盘100的记录层101中调整蓝光束Lb1和Lb2的焦点Fb1和Fb2的深度时，记录标记RM的深度改变。例如，如果通过考虑记录标记RM的相互干涉将标记记录层之间的距离p3限定为大约15μm，则能够在光盘100的记录层101中形成大约20个标记记录层。通过考虑记录标记RM的相互干涉，针对距离p3可以选择除了约15μm以外的各种不同值中的任何一个。
另一方面，当从光盘100再现信息时，与记录信息的情况一样，对物镜OL1的位置进行控制以使由物镜OL1会聚的红光束Lr1聚焦到反射/透射膜104的目标轨道上。
此外，光盘100被设计成使得通过同一物镜OL1透过基板102和反射/透射膜104的蓝光束Lb1的焦点Fb1到达与目标轨道的“后侧”对应并且在记录层101中位于目标深度的位置(在下文中称作目标标记位置)。
此时，记录在焦点Fb1的位置的记录标记RM由于作为全息图的性质从记录在目标标记位置的记录标记RM产生蓝再现光束Lb3。蓝再现光束Lb3的光学特征与当记录该记录标记RM时照射的蓝光束Lb2相同，因此在与蓝光束Lb2相同的方向上前进并且因此在发散的同时从记录层101的内部向基板102侧前进。
这样，当在光盘100上记录信息时，当将红光束Lr1和蓝光束Lb1和Lb2分别用于位置控制和信息记录时，在记录层101中在焦点Fb1和Fb2彼此重叠的位置，即在位于目标轨道的后侧并且显示反射/透射膜104的目标深度的目标标记位置，形成作为信息的记录标记RM。
另一方面，当从光盘100再现记录的信息时，当将红光束Lr1和蓝光束Lb1分别用于进行位置控制和信息再现，从记录在焦点Fb1的位置(即目标标记位置)的记录标记RM产生蓝再现光束Lb3。
(2)光盘设备的结构
现在，将在下文描述与上述光盘100对应的光盘设备20。如图4所示，光盘设备20具有用于协调和控制整个设备的控制部分21。
控制部分21由未显示的CPU(中央处理单元)形成并且适于从未显示的ROM(只读存储器)读取诸如基本程序或信息记录程序的各种程序中的任何程序，并且在未显示的RAM(随机存取存储器)中将其展开以执行诸如信息记录处理的各种处理中的任何处理。
例如，当控制部分21在光盘100被安装的状态下从未显示的外部设备等接收到信息记录命令、要记录的信息和记录地址信息时，控制部分21向驱动控制部分22提供驱动命令和记录地址信息，同时向信号处理部分23提供要记录的信息。要注意，记录地址信息是指示在分配给记录层101的地址中的、光盘100的记录层101的要记录信息的地址的信息。
驱动控制部分22通过根据驱动命令驱动并控制主轴电机24来驱动光盘100以预定旋转速度旋转，并且通过驱动并控制步进电机25在光盘100的径向方向(即朝向内周的方向或者朝向外周的方向)上沿着移动轴25A和25B将光学拾波器26移动到与记录地址信息对应的位置。
信号处理部分23通过对所提供的要记录的信息执行诸如预定编码处理和预定调制处理的各种信号处理产生记录信号并且向光学拾波器26提供该记录信号。
如图5所示，光学拾波器26具有的侧面基本为U形的侧面图，并且适于将光束从相对表面照射到光盘100上从而使得光束的焦点一致，如图3(B)所示。
光学拾波器26使得光束的照射位置与光盘100的记录层101中的由记录地址信息指示的轨道(下文中称作目标轨道)一致并且通过在驱动控制部分22(图4)的控制下的聚焦控制和循轨控制来记录与来自信号处理部分23的记录信号对应的记录标记RM(这将在下文中更加详细地描述)。
此外，当控制部分21例如从外部设备(未显示)接收到信息再现命令和指示对应的记录信息的地址的再现地址信息时，控制部分21向驱动控制部分22提供驱动命令并且还向信号处理部分23提供再现处理命令。
与记录信息的情况一样，驱动控制部分22驱动并控制主轴电机24以驱动光盘100以预定旋转速度旋转。驱动控制部分22还驱动并控制步进电机25以将光学拾波器26移动到与再现地址信息对应的位置。
在驱动控制部分22(图4)的控制下，光学拾波器26针对聚焦控制和循轨控制进行操作从而使光束的照射位置与由再现地址信息指示的光盘100的记录层101中的轨道(即目标轨道)一致，并且还以预定光量进行光束照射。此时，光学拾波器26检测从光盘100中的记录层101的记录标记RM产生的再现光束，并且向信号处理部分23提供表示其光量的检测信号(这将在下文中更加详细地说明)。
信号处理部分23通过对提供的检测信号执行包括解调处理和解码处理的各种预定信号处理产生再现信息，并且向控制部分21提供该再现信息。作为响应，控制部分21向外部设备(未显示)发出该再现信息。
这样，通过利用控制部分21控制光学拾波器26，光盘设备20将信息记录在光盘100的记录层101中的目标轨道上并且从目标轨道再现信息。
(3)光学拾波器的结构
现在，将在下文中描述光学拾波器26的结构。如图6示意性所示，多个光学部件设置在光学拾波器26中，光学拾波器26大致由导引面位置控制光学系统30、导引面信息光学系统50和记录光照射面光学系统70形成。
(3-1)导引面红光学系统的结构
导引面位置控制光学系统30向光盘100的导引面100A发射红光束Lr1并且接收当红光束Lr1被光盘100反射时生成的红反射光束Lr2。
参照图7，导引面位置控制光学系统30的激光二极管31适于发射波长大约为660nm的红激光束。在控制部分21(图4)的控制下，激光二极管31发射预定光量的作为发散光的红光束Lr1，并且使其进入准直透镜32。准直透镜32将红光束Lr1从发散光变换成平行光并且使其经由狭缝33进入非偏振分束器34。
非偏振分束器34以大约50％的比率在反射/透射面34A处透射红光束Lr1，并且使透射的红光束进入校正透镜35。校正透镜35和36将红光束Lr1发散然后在使其进入二向棱镜37之前将它会聚。
二向棱镜37的反射/透射面37S具有显示出根据光束的波长而变动的透射率和反射率的所谓波长选择性，并且适于透射几乎100％的比率的红光束并且反射几乎100％的比率的蓝光束。因此，二向棱镜37通过反射/透射面37S透射红光束Lr1并且使其进入物镜38。
物镜38将红光束Lr1会聚并且将它朝向光盘100的导引面100A照射。此时，红光束Lr1透过基板102并且被反射/透射膜104反射从而变成在相对于红光束Lr1的相反方向上前进的红反射光束Lr2，如图3(B)所示。
要注意，物镜38被设计成针对蓝光束Lb1进行了优化，并且针对红光束Lr1在例如远离狭缝33、校正透镜35和36等的光学距离方面作为数值孔径(NA)为0.41的会聚透镜进行工作。
然后，红反射光束Lr2相继透过物镜38、二向棱镜37以及校正透镜36和35并且在进入非偏振分束器34之前被准直。
非偏振分束器34以大约50％的比率反射红反射光束Lr2从而将它发射到反射镜40，反射镜40再一次反射红反射光束Lr2并且使其进入会聚透镜41。
会聚透镜41将红反射光束Lr2会聚并且通过柱面透镜42使得红反射光束Lr2具有像散(antigmatism)，然后柱面透镜42向光电探测器43发射红反射光束Lr2。
同时，在光盘设备20中，由于旋转的光盘100能够产生表面模糊，所以目标轨道相对于导引面位置控制光学系统30的相对位置会波动。
由此，为了通过导引面位置控制光学系统30使红光束Lr1的焦点Fr(图3(B))跟随目标轨道，需要在聚焦方向上以及在循轨方向上移动焦点Fr，其中，聚焦方向是将焦点Fr移动靠近光盘100的方向或者将焦点Fr移动远离光盘100的方向，循轨方向是朝向光盘100的内周侧移动焦点Fr的方向或者朝向光盘100的外周侧移动焦点Fr的方向。
由此，将物镜38布置成从而使其能够通过双轴致动器38A在聚焦方向和循轨方向的双轴方向上被驱动。
此外，将导引面位置控制光学系统30(图7)的各个光学部件的光学位置调整为使得当红光束Lr1被物镜38会聚并被发射到光盘100的反射/透射膜104时观察到的红光束Lr1的合焦状态(in-focusstate)被反映为当红反射光束Lr2被会聚透镜41会聚并被发射到光电探测器43时观察到的红反射光束Lr2的合焦状态。
如图8所示，光电探测器43具有通过划分被红反射光束Lr2照射的表面以使其呈格子状而产生的四个检测区域43A、43B、43C和43D。要注意，由箭头a1指示的方向(图8中的纵向方向)与当红光束Lr1被照射到反射/透射膜104(图3)时的轨道的运行方向对应。
光电探测器43分别通过检测区域43A、43B、43C和43D检测红反射光束Lr2的各部分，并且根据检测到的光量产生检测信号SDAr、SDBr、SDCr和SDDr，然后这些检测信号被发送到信号处理部分23(图4)。
信号处理部分23适于通过所谓的像散法进行聚焦控制。它通过下面所示的公式(3)计算确定聚焦误差信号SFEr并且将其提供给驱动控制部分22。
SFEr＝(SDAr+SDCr)-(SDBr+SDDr)...(3)
聚焦误差信号SFEr表示红光束Lr1的焦点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方法进行循轨控制。它通过下面所示的公式(4)计算确定循轨误差信号STEr并且将其提供给驱动控制部分22。
STEr＝(SDAr+SDDr)-(SDBr+SDCr)...(4)
循轨误差信号STEr表示红光束Lr1的焦点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并且进行物镜38的反馈控制(即，聚焦控制)从而通过向双轴致动器38A提供聚焦驱动信号SFDr，将红光束Lr1聚焦到光盘100的反射/透射膜104。
此外，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并且进行物镜38的反馈控制(即，循轨控制)从而通过向双轴致动器38A提供循轨驱动信号STDr，将红光束Lr1聚焦到光盘100的反射/透射膜104的目标轨道。
这样，导引面位置控制光学系统30向光盘100的反射/透射膜104发射红光束Lr1并且向信号处理部分23提供接收作为红光束Lr1的反射光束的红反射光束Lr2的结果。作为响应，驱动控制部分22通过聚焦控制和循轨控制使得物镜38将红光束Lr1聚焦到反射/透射膜104的目标轨道。
(3-2)导引面蓝光学系统的结构
导引面信息光学系统50向光盘100的导引面100A发射蓝光束Lb1并且接收来自光盘100的蓝光束Lb2或者蓝再现光束Lb3。
(3-2-1)蓝光束的照射
参照图9，导引面信息光学系统50的激光二极管51发射波长约为405nm的蓝激光束。更具体地讲，激光二极管51在控制部分21(图4)的控制下发射作为发散光的蓝光束Lb0并且使其进入准直透镜52。准直透镜52将蓝光束Lb0从发散光变换成平行光并且使其进入半波片53。
此时，在通过半波片53将偏振方向旋转预定角度并且通过变形棱镜形成强度分布以后，使蓝光束Lb0进入偏振分束器55的表面55A。
偏振分束器55适于在其反射/透射面55S以根据光束的偏振方向改变的比率来透射或反射光束。例如，反射/透射面55S可以适于以大约50％的比率反射p偏振光束并且将剩余的50％透射，但是大约100％地透射s偏振光束。
实际上，偏振分束器55通过反射/透射面55S以大约50％的比率反射作为p偏振光的蓝光束Lb0，并且使其从表面55B进入四分之一波片56，同时偏振分束器55将剩余大约50％的p偏振光透射并且使其从表面55D入射光闸71。在下面的说明中，被反射/透射面55S反射的蓝光束被称作蓝光束Lb1，并且透过反射/透射面55S的蓝光束被称作蓝光束Lb2。
四分之一波片56将蓝光束Lb1从线偏振光变换成圆偏振光并且将它发射到可移动反射镜57。四分之一波片56还将被可移动反射镜57反射的蓝光束Lb1从圆偏振光变换成线偏振光并且使其再一次进入偏振分束器55的表面55B。
此时，例如，蓝光束Lb1被四分之一波片56从p偏振光变换成左旋圆偏振光，然后当其被可移动反射镜57反射时从左旋圆偏振光变换成右旋圆偏振光，并且然后被四分之一波片56再次从右旋圆偏振光变换成s偏振光。换言之，蓝光束Lb1的偏振方向在从表面55B出射时与在被可移动反射镜57反射后进入表面55B时是不同的。
偏振分束器55通过反射/透射面55S透射蓝光束Lb1并且根据从表面55B进入的蓝光束Lb1的偏振方向(s偏振)使其从表面55C进入偏振分束器58。
结果，导引面信息光学系统50通过偏振光束55、四分之一波片56和可移动反射镜57延长了蓝光束Lb1的光路长度。
例如，偏振分束器58的反射/透射面55S以大约100％的比率反射p偏振光束并且以大约100％的比率透射s偏振光束。实际上，偏振分束器58在反射/透射面58S处完全透射蓝光束Lb1并且在它进入中继透镜60之前通过四分之一波片59将它从线偏振光(s偏振光)变换成圆偏振光(右旋圆偏振光)。
中继透镜60通过可移动透镜61将蓝光束Lb1从平行光变换成会聚光，然后在它进入二向棱镜37之前通过固定透镜62将在会聚以后变成发散光的蓝光束Lb1再一次变换成会聚光。
可移动透镜61适于通过致动器61A在蓝光束Lb1的光轴方向上移动。实际上，通过在控制部分21(图4)的控制下通过致动器61A移动可移动透镜61，中继透镜60能够改变从固定透镜62出射的蓝光束Lb1的会聚状态。
二向棱镜37通过反射/透射面37S反射蓝光束Lb1并且根据蓝光束Lb1的波长使其进入物镜38。要注意，当被反射/透射面37S反射时，蓝光束Lb1的圆偏振的方向反转，例如从右旋圆偏振光变成左旋圆偏振光。
物镜38将蓝光束Lb1会聚并且将它发射到光盘100的导引面100A。要注意，由于物镜38与中继透镜60在光程等方面的关系，针对蓝光束Lb1，物镜38作为数值孔径(NA)为0.5的会聚透镜工作。
此时，蓝光束Lb1透过基板102和反射/透射膜104并且聚焦在记录层101中，如图3(B)所示。根据蓝光束Lb1从中继透镜60的固定透镜62出射时的会聚状态来确定蓝光束Lb1的焦点Fb1的位置。换言之，根据可移动透镜61的位置，焦点Fb1或者朝向记录层101中的导引面100A侧移动或者朝向记录光照射面100B侧移动。
更具体地讲，导引面信息光学系统50被设计成使得可移动透镜61的移动距离和蓝光束Lb1的焦点Fb1的移动距离成比例。例如，当可移动透镜61移动1mm时，蓝光束Lb1的焦点Fb1可以移动30μm。
实际上，导引面信息光学系统50被设计成，根据通过控制部分21(图4)控制可移动透镜61的位置的结果来调整光盘100的记录层101中的蓝光束Lb1的焦点Fb1(图3(B))的深度d1(换言之，距离反射/透射膜104的距离)。
蓝光束Lb1在会聚到焦点Fb1后变成发散光，然后透过记录层101和基板103，之后从记录光照射面100B出射并且进入物镜79(这将在以后更加详细地描述)。
这样，导引面信息光学系统50从导引面100A侧向光盘100发射蓝光束Lb1，将蓝光束Lb1的焦点Fb1定位在记录层101中并且根据中继透镜60的可移动透镜61的位置调整焦点Fb1的深度d1。
(3-2-2)蓝光束的接收
同时，光盘100透过从记录光照射面光学系统70的物镜79射向记录光照射面100B的蓝光束Lb2并且从导引面100A将它作为发散光发射(这将在下文中更加详细地描述)。要注意，使蓝光束Lb2成为圆偏振光(例如，右旋圆偏振光)。
此时，在导引面信息光学系统50中，蓝光束Lb2通过物镜38被一定程度地会聚，然后在使其进入中继透镜60之前由二向棱镜37反射，如图10所示。要注意，当蓝光束Lb2被反射/透射面37S反射时，它的圆偏振的方向被反转，例如，从右旋圆偏振光变成左旋圆偏振光。
随后，蓝光束Lb2通过中继透镜60的固定透镜62和可移动透镜61被变换成平行光，并且在使其进入偏振分束器58之前还通过四分之一波片59将其从圆偏振光(左旋圆偏振光)变换成线偏振光(p偏振光)。
偏振分束器58根据蓝光束Lb2的偏振方向反射蓝光束Lb2并且使其进入会聚透镜63。会聚透镜63将蓝光束Lb2会聚并且将它发射到光电探测器64。
要注意，导引面信息光学系统50中的光学部件被设置成使得将蓝光束Lb2聚焦到光电探测器64。
光电探测器64检测蓝光束Lb2的光量，根据检测到的光量产生再现检测信号SDp并将该信号提供给信号处理部分23(图4)。
然而，由光电探测器64根据蓝光束Lb2的光量产生的再现检测信号SDp没有特定应用。因此，被提供了再现检测信号SDp的信号处理部分23(图4)不对该信号执行任何特定处理。
另一方面，在光盘100中，当在记录层101中记录记录标记RM并且使蓝光束Lb1的焦点Fb1与记录标记RM一致时，由于记录标记作为全息图的性质，从记录标记RM产生蓝再现光束Lb3。
由于全息图的原理，蓝再现光束Lb3是当记录记录标记RM时除蓝光束Lb1以外照射的光束或者蓝光束Lb2的再现。因此，蓝再现光束Lb3在导引面信息光学系统50中遵循与蓝光束Lb2的光路相同的光路并且最终被发射到光电探测器64.
如上所述，导引面信息光学系统50的光学部件被设置成将蓝光束Lb2聚焦到光电探测器64上。因此，蓝再现光束Lb3与蓝光束Lb2一样被聚焦到光电探测器64上。
光电探测器64检测蓝光束Lb3的光量并且根据检测到的光量产生再现检测信号SDp，并且将该信号提供给信号处理部分23(图4)。
在这种情况下，再现检测信号SDp表示记录在光盘100上的一条信息。因此，信号处理部分23通过对再现检测信号SDp执行包括解调处理和解码处理的预定处理来产生再现信息，并且将该再现信息提供给控制部分21。
这样，导引面信息光学系统50从光盘100的导引面100A接收进入物镜38的蓝光束Lb2或者蓝再现光束Lb3并且将该接收结果提供给信号处理部分23。
(3-3)记录光照射面光学系统的结构
记录光照射面光学系统70(图6)适于向光盘100的记录光照射面100B发射蓝光束Lb2并且接收从导引面信息光学系统50射出并且透过光盘100的蓝光束Lb1。
(3-3-1)蓝光束的照射
参照图10，如上所述，导引面信息光学系统50的偏振分束器55以大约50％的比率在反射/透射面55S处透射作为p偏振光的蓝光束Lb0并且使其从表面55D进入光闸71作为蓝光束Lb2。
在控制部分21(图4)的控制下光闸71阻挡或透过蓝光束Lb2，并且当光闸71透过蓝光束Lb2时，它使得蓝光束Lb2进入偏振分束器72。
要注意，光闸71可以是通过机械地移动用于阻挡蓝光束Lb2的光闸片来阻挡或透过蓝光束Lb2的机械光闸、或者通过改变施加到液晶面板的电压来阻挡或透过蓝光束Lb2的液晶光闸。
例如，偏振分束器72的反射/透射面72S可以适于以大约100％的比率透射p偏振光束并且以大约100％的比率反射s偏振光束。实际上，偏振分束器72完全透射作为p偏振光的蓝光束Lb2，通过反射镜73将它反射，然后通过四分之一波片74将它从线偏振光(p偏振光)变换成圆偏振光(左旋圆偏振光)并且使其进入中继透镜75。
中继透镜75的结构与中继透镜60相似并且具有分别与可移动透镜61、致动器61A和固定透镜62对应的可移动透镜76、致动器76A和固定透镜77。
中继透镜75通过可移动透镜76将蓝光束Lb2从平行光变换成会聚光，然后在它进入到作为光轴改变装置工作的电流镜78之前通过固定透镜77将在会聚以后变成发散光的蓝光束Lb2再一次变换成会聚光。
此外，与中继透镜60一样，在控制部分21(图4)的控制下，通过致动器76A移动可移动透镜76，中继透镜75能够改变从固定透镜77射出的蓝光束Lb2的会聚状态。
电流镜78反射蓝光束Lb2并且使其进入物镜79。要注意，当被反射时，蓝光束Lb2的圆偏振的方向被反转，例如从左旋圆偏振光变成右旋圆偏振光。
此外，在控制部分21(图4)的控制下，电流镜78能够改变反射面78A的角度，从而使其能够通过调整反射面78A的角度来调整蓝光束Lb2的前进方向。
物镜79与双轴致动器79A形成为一体并且与物镜38一样能够通过双轴致动器79A在聚焦方向和循轨方向的双轴方向上进行驱动，其中，聚焦方向是将焦点移动靠近光盘100的方向或者是将焦点移动远离光盘100的方向，循轨方向是朝向光盘100的内周侧移动焦点的方向或者是朝向光盘100的外周侧移动焦点的方向。
物镜79会聚蓝光束Lb2并且将它射向光盘100的记录光照射面100B。该物镜的光学特性与物镜38的光学特性相似，并且由于与中继透镜75在光程等方面的关系，针对蓝光束Lb2作为数值孔径(NA)为0.5的会聚透镜工作。
此时，蓝光束Lb2透过基板102并且聚焦在记录层101中，如图3(B)所示。通过蓝光束Lb2从中继透镜75的固定透镜77射出后的会聚状态来确定蓝光束Lb2的焦点Fb2的位置。换言之，与蓝光束Lb1的焦点Fb1一样，根据可移动透镜76的位置，在记录层101中，焦点Fb2或者朝向导引面100A侧移动，或者朝向记录光照射面100B侧移动。
更具体地讲，与导引面信息光学系统50的情况一样，记录光照射面光学系统70被设计成使得可移动透镜76的移动距离和蓝光束Lb2的焦点Fb2的移动距离成比例。例如，当可移动透镜76移动1mm时，蓝光束Lb2的焦点Fb2可以移动30μm。
实际上，记录光照射面光学系统70被设计成，作为通过控制部分21(图4)控制中继透镜75的可移动透镜76的位置以及中继透镜60的可移动透镜61的位置的结果，调整光盘100的记录层101中的蓝光束Lb2的焦点Fb2(图3(B))的深度d2。
此时，在光盘设备20中，通过控制部分21(图4)，假定在光盘100上没有发生表面振动(即光盘100处于理想状态)，使得当物镜79位于基准位置时观察到的蓝光束Lb2的焦点Fb2与当物镜38位于基准位置时观察到的蓝光束Lb1的焦点Fb1一致。
蓝光束Lb2在聚焦到焦点Fb2后变成发散光，然后透过记录层101、反射/透射膜104和基板102，然后从导引面100A射出并且进入物镜38.
这样，记录光照射面光学系统70从记录光照射面100B侧向光盘100照射蓝光束Lb2，将蓝光束Lb2的焦点Fb2定位在记录层101中并且根据中继透镜75的可移动透镜76的位置调整焦点Fb2的深度d2。
(3-3-2)蓝光束的接收
同时，如上所述，从导引面信息光学系统50(图9)的物镜38射出的蓝光束Lb1在光盘100的记录层101中会聚，然后在进入物镜79之前变成发散光。
此时，在记录光照射面光学系统70中，蓝光束Lb1通过物镜79被一定程度地会聚，然后被电流镜78反射，然后使其进入中继透镜75。要注意，当蓝光束Lb1被反射面78A反射时，其圆偏振的方向被反转，例如，从左旋圆偏振光变成右旋圆偏振光。
随后，蓝光束Lb1通过中继透镜75的固定透镜62和可移动透镜61被变换成平行光，并且还通过四分之一波片74从圆偏振光(右旋圆偏振光)变换成线偏振光(s偏振光)，然后被反射镜73反射并且进入偏振分束器72。
偏振分束器72反射蓝光束Lb1并且根据蓝光束Lb1的偏振方向使其进入会聚透镜80。会聚透镜80会聚蓝光束Lb1，通过柱面透镜81使其具有像散，然后将蓝光束Lb1射出到光电探测器82。
同时，光盘100在实际操作中会产生表面振动。由此，如上所述，通过导引面位置控制光学系统30、驱动控制部分22(图4)等控制物镜38进行聚焦控制和循轨控制。
此时，当物镜38移动时蓝光束Lb1的焦点Fb1移动，从而使得它从当物镜79位于基准位置时观察到的蓝光束Lb2的焦点Fb2的位置移位。
由此，对记录光照射面光学系统70的各个光学部件的光学位置进行调整，使得在记录层101中蓝光束Lb2的焦点Fb2相对于蓝光束Lb1的焦点Fb1的位移量被反映为当蓝光束Lb1被会聚透镜80会聚并且照射到光电探测器82时的蓝光束Lb1的照射状态。
如图11所示，与光电探测器43一样，光电探测器82具有通过划分被蓝光束Lb1照射的表面以使其呈格子状而产生的四个检测区域82A、82B、82C和82D。要注意，由箭头a2指示的方向(图11中的横向方向)对应于当蓝光束Lb1照射到反射/透射膜104(图3)时的轨道运行方向。
光电探测器82分别通过检测区域82A、82B、82C和82D检测蓝光束Lb1的各部分并且根据检测到的光量产生检测信号SDAb、SDBb、SDCb和SDDb，这些检测信号然后被发送到信号处理部分23(图4)。
信号处理部分23适于通过所谓的像散法进行聚焦控制。它通过下面所示的公式(5)计算确定聚焦误差信号SFEb并且将它提供给驱动控制部分22。
SFEb＝(SDAb+SDCb)-(SDBb+SDDb)...(5)
聚焦误差信号SFEb表示在聚焦方向上蓝光束Lb1的焦点Fb1与蓝光束Lb2的焦点Fb2之间的间隙量。
信号处理部分23还适于通过所谓的推挽方法进行循轨控制。它通过下面所示的公式(6)计算确定循轨误差信号STEb并且将它提供给驱动控制部分22。
STEb＝(SDAb+SDBb)-(SDCb+SDDb)...(6)
循轨误差信号STEb表示在循轨方向上蓝光束Lb1的焦点Fb1与蓝光束Lb2的焦点Fb2之间的间隙量。
此外，信号处理部分23还适于产生进行切向控制所需的切向误差信号。切向控制是在切向方向(即，与轨道相切的方向)上将蓝光束Lb2的焦点Fb2移动到目标位置的控制操作。
更具体地讲，信号处理部分23适于利用推挽信号进行切向控制。它通过下面所示的公式(7)计算确定切向误差信号SNEb并且将它提供给驱动控制部分22。
SNEb＝(SDAb+SDDb)-(SDBb+SDCb)...(7)
切向误差信号SNEb表示在切向方向上蓝光束Lb1的焦点Fb1与蓝光束Lb2的焦点Fb2之间的间隙量。
作为响应，驱动控制部分22通过根据聚焦误差信号SFEb产生聚焦驱动信号SFDb并且将该聚焦驱动信号SFDb提供给双轴致动器79A，从而控制物镜79进行聚焦控制以减小在聚焦方向上蓝光束Lb2的焦点Fb2相对于蓝光束Lb1的焦点Fb1的位移。
此外，驱动控制部分22通过根据循轨误差信号STEb产生循轨驱动信号STDb并且将该循轨驱动信号STDb提供给双轴致动器79A，从而控制物镜79进行循轨控制以减小在循轨方向上蓝光束Lb2的焦点Fb2相对于蓝光束Lb1的焦点Fb1的位移。
另外，驱动控制部分22通过根据切向误差信号SNEb产生切向驱动信号SNDb并且将该切向驱动信号SNDb提供给电流镜78，从而进行调整电流镜78的反射面78A的角度的切向控制以减小在切向方向上蓝光束Lb2的焦点Fb2相对于蓝光束Lb1的焦点Fb1的位移。
这样，记录光照射面光学系统70适于接收从光盘100的记录光照射面100B进入物镜79的蓝光束Lb1并且将光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控制物镜79进行聚焦控制和循轨控制并且还控制电流镜78进行切向控制，以使得蓝光束Lb2的焦点Fb2与蓝光束Lb1的焦点Fb1一致。
(3-4)光路长度的调整
同时，如上所述，当光盘设备20的光学拾波器26记录信息时，偏振分束器55(图9)将蓝光束Lb0分成蓝光束Lb1和蓝光束Lb2并且通过使蓝光束Lb1和蓝光束Lb2在光盘100的记录层101中相互干涉，将记录标记RM记录在记录层101中的目标标记位置。
根据一般的全息图形成条件，为了将记录标记RM作为全息图正确记录在光盘100的记录层101中，发射蓝光束Lb0的激光二极管51需要使得蓝光束Lb0的相干长度不小于全息图大小(即记录标记RM的高度RMh)。
实际上，与一般的激光二极管一样，激光二极管51的相干长度基本上对应于将布置在激光二极管51中的谐振器(未显示)的长度乘以该谐振器的折射率而获得的值并且于是可以被估计成在大约100μm与大约1mm之间。
另一方面，在光学拾波器26中，蓝光束Lb1通过导引面信息光学系统50(图9)内部的光路从而从导引面100A侧射向光盘100，同时，蓝光束Lb2通过记录光照射面光学系统70(图10)内部的光路并且从记录光照射面100B侧射向光盘100。换言之，由于蓝光束Lb1的光路与蓝光束Lb2的光路在光学拾波器26中彼此不同，所以它们的光路长度(从激光二极管51到目标标记位置的光路的长度)表现出不同。
此外，在光学拾波器26中，如上所述，通过调整各个中继透镜60和75的可移动透镜61和76的位置来改变光盘100的记录层101中的目标标记位置的深度。此时，作为改变目标标记位置的深度的结果，光学拾波器26改变了蓝光束Lb1的光路长度和蓝光束Lb2的光路长度。
然而，针对要由光学拾波器26形成的干涉图案，蓝光束Lb1和Lb2的光路长度的差需要不大于根据一般的全息图形成条件的相干长度(即，在大约100μm与大约1mm之间)。
因此，控制部分21(图4)通过控制可移动反射镜57的位置调整蓝光束Lb1的光路长度。在这种情况下，控制部分21通过利用中继透镜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，根据可移动透镜61的位置来移动可移动反射镜57，从而改变蓝光束Lb1的光路长度。
结果，光学拾波器26能够抑制蓝光束Lb1和Lb2的光路长度的差使之不大于相干长度，并且于是能够将作为良好全息图的记录标记RM记录在记录层101中的目标标记位置。
这样，光盘设备20的控制部分21能够通过控制可移动反射镜57的位置抑制光学拾波器26中的蓝光束Lb1和Lb2的光路长度的差使之不大于相干长度，并且由此将良好记录标记RM记录在光盘100的记录层101中的目标标记位置。
(4)信息的记录和再现
(4-1)在光盘上记录信息
当在光盘100上记录信息时，当光盘设备20的控制部分21(图4)从外部设备(未显示)接收到信息记录命令、要记录的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且还向信号处理部分23提供要记录的信息，如上所述。
此时，驱动控制部分22使得光学拾波器26的导引面位置控制光学系统30(图7)从导引面100A侧向光盘100照射红光束Lr1，然后通过根据对作为红光束Lr1的反射光束的红反射光束Lr2的检测结果来控制物镜38进行聚焦控制和循轨控制(即，位置控制)，使得红光束Lr1的焦点Fr跟随与记录地址信息对应的目标轨道。
此外，控制部分21使得导引面信息光学系统50(图9)从导引面100A侧向光盘100照射蓝光束Lb1。此时，当蓝光束Lb1被受到位置控制的物镜38会聚时，蓝光束Lb1的焦点Fb1被定位在目标轨道的后侧。
另外，控制部分21通过调整中继透镜60的可移动透镜61的位置将焦点Fb1(图3(B))的深度d1调整到目标深度。结果，使得蓝光束Lb1的焦点Fb1与目标标记位置一致。
另一方面，控制部分21控制记录光照射面光学系统(图10)的光闸71以透过蓝光束Lb2并且使其从记录光照射面100B照射光盘100。
此外，控制部分21通过根据中继透镜60的可移动透镜61的位置调整中继透镜75的可移动透镜76的位置，调整蓝光束Lb2(图3(B))的深度d2。结果，假定在光盘100上没有发生表面振动，则使蓝光束Lb2的焦点Fb2的深度d2与蓝光束Lb1的焦点Fb1的深度d1一致。
另外，在蓝光束Lb1通过物镜38和79以后，控制部分21使记录光照射面光学系统70检测该蓝光束Lb1，然后使驱动控制部分22根据检测结果控制物镜79进行聚焦控制和循轨控制(即，位置控制)并且控制电流镜78进行切向控制。
结果，使得蓝光束Lb2的焦点Fb2与蓝光束Lb1的焦点Fb1的位置一致，于是与目标标记位置一致。
此外，控制部分21根据中继透镜60的可移动透镜61的位置调整可移动反射镜57的位置，并且抑制蓝光束Lb1和Lb2的光路长度的差使之不大于相干长度。
因此，光盘设备20的控制部分21能够在光盘100的记录层101中的目标标记位置形成良好记录标记RM。
同时，信号处理部分23(图4)根据从外部设备(未显示)提供的要记录的信息，产生表示表现例如“0”或“1”的值的二进制数据的记录信号。作为响应，激光二极管51当记录信号的值是“1”时发射蓝光束Lb0，但是当记录信号的值是“0”时不发射任何蓝光束Lb0。
于是，其结果是，当记录信号的值是“1”时，通过光盘设备20在光盘100的记录层101中的目标标记位置形成记录标记RM，并且当记录信号的值是“0”时，不在目标标记位置形成记录标记RM。因此，根据记录标记RM的有无，能够将“1”或“0”的记录信号的值记录在目标标记位置，从而使要记录的信息能够被记录在光盘100的记录层101中。
(4-2)从光盘再现信息
当从光盘100再现信息时，光盘设备20的控制部分21(图4)使光学拾波器26的导引面位置控制光学系统30(图7)从导引面100A侧向光盘100照射红光束Lr1，然后使驱动控制部分22根据作为红光束Lr1的反射光束的红反射光束Lr2的检测结果来控制物镜38进行聚焦控制和循轨控制(即，位置控制)。
此外，控制部分21使导引面信息光学系统50(图9)从导引面100A侧向光盘100照射蓝光束Lb1。此时，当蓝光束Lb1被受到位置控制的物镜38会聚时，蓝光束Lb1的焦点Fb1被定位在目标轨道的后侧。
要注意，控制部分21适于通过在再现信息的处理中抑制激光二极管51的发射功率，防止记录标记RM被蓝光束Lb1误擦除。
此外，控制部分21通过调整中继透镜60的可移动透镜61的位置将焦点Fb1(图3(B))的深度d1调整到目标深度。结果，使得蓝光束Lb1的焦点Fb1与目标标记位置一致。
另一方面，控制部分21控制记录光照射面光学系统70(图10)的光闸71以阻挡蓝光束Lb2并且防止蓝光束Lb2射向光盘100。
换言之，光学拾波器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照射蓝光束Lb1作为参考光。作为响应，记录标记RM用作全息图并且朝向导引面100A侧产生作为再现光的蓝再现光束Lb3。此时，导引面信息光学系统50检测蓝再现光束Lb3并且产生与检测结果对应的检测信号。
因此，光盘设备20的控制部分21通过使从记录在光盘100的记录层101内部中的目标标记位置处的记录标记RM产生蓝再现光束Lb3并且接收蓝再现光束Lb3，能够检测到记录标记RM被记录。
当没有记录标记RM被记录在目标标记位置时，不从目标标记位置产生蓝再现光束Lb3。然后，光盘设备20使导引面信息光学系统50产生告知没有接收到蓝再现光束Lb3的检测信号。
作为响应，信号处理部分23通过基于检测信号识别值“1”或“0”来识别是否检测到蓝再现光束Lb3并且根据识别结果产生再现信息。
结果，当记录标记RM形成在光盘100的记录层101内部的目标标记位置时光盘设备20接收到蓝再现光束Lb3，但是当没有记录标记RM形成在目标标记位置时光盘设备20不会接收到任何蓝再现光束Lb3，从而光盘设备20能够识别记录在目标标记位置的值“1”或“0”并且接下来再现记录在光盘100的记录层101中的信息。
(5)操作和效果
通过上述布置，当光盘设备20的控制部分21在光盘100中记录信息时，使得导引面位置控制光学系统30(图7)从导引面100A侧向光盘100照射红光束Lr1，然后通过根据作为红光束Lr1的反射光束的红反射光束Lr2的检测结果来控制物镜38进行聚焦控制和循轨控制(即，位置控制)，使得红光束Lr1的焦点Fr跟随与记录地址信息对应的目标轨道。
然后，控制部分21使得导引面信息光学系统50(图9)从导引面100A侧向光盘100照射蓝光束Lb1，同时，调整中继透镜60的可移动透镜61的位置以使蓝光束Lb1的焦点Fb1与目标标记位置一致。
此外，控制部分21控制记录光照射面光学系统70(图10)的光闸71以透过蓝光束Lb2并且从记录光照射面100B侧向光盘100照射蓝光束Lb2。同时，控制部分21根据中继透镜60的可移动透镜61的位置调整中继透镜75的可移动透镜76的位置。
另外，在蓝光束Lb1通过物镜38和79以后通过使得记录光照射面光学系统70检测蓝光束Lb1(图9)并且然后根据检测结果使得驱动控制部分22控制物镜79进行位置控制(即，聚焦控制和循轨控制)并且控制电流镜78进行切向控制，控制部分21使得蓝光束Lb2的焦点Fb2的位置与蓝光束Lb1的焦点Fb1的位置或者目标标记位置一致。
结果，光盘设备20能够使得蓝光束Lb2的焦点Fb2的位置与蓝光束Lb1的焦点Fb1的位置一致从而使得蓝光束Lb1和蓝光束Lb2在光盘100的记录层101内部中的目标标记位置处相互干涉并且将记录标记RM记录在目标标记位置。
此时，由于通过表现出波长选择性的反射/透射膜104形成轨道，所以光盘100能够以高反射率反射红光束Lr1并且以高透射率透射蓝光束Lb1和Lb2以及蓝再现光束Lb3。
因此，光盘设备20能够检测具有足够光量的红反射光束Lr2并且可靠和准确地控制物镜38的位置，同时它还能够检测具有足够光量的蓝光束Lb1并且可靠和准确地控制物镜79的位置和电流镜78的操作。另外，光盘设备20能够向目标标记位置照射具有足够光量的蓝光束Lb1并且可靠地记录记录标记RM，另外它还能够检测从记录标记RM产生的具有足够光量的蓝再现光束Lb3从而高度准确地再现记录的信息。
因此，由于光盘设备20正确和选择性地利用不同波长的光束来控制物镜38的位置以及记录记录标记RM，所以它能够从光盘100的相对侧向目标标记位置照射光量足以能够形成良好信息图案的蓝光束Lb1和Lb2并且检测光量足以可靠跟随目标轨道以实现高兼容程度的红反射光束Lr2。
因此，光盘设备20能够完全独立于物镜38的位置控制来改变深度方向上的蓝光束Lb1的焦点Fb1的位置和蓝光束Lb2的焦点Fb2的位置(即，目标标记位置)(即改变距离反射/透射膜104的距离)，从而光盘设备20能够通过在以高精度保持相对于目标轨道的位置的同时仅仅针对多个记录标记RM利用不同深度来记录该多个记录标记RM，以实现多层记录。
当这样做时，光盘设备20能够通过切换目标标记位置的深度来记录记录标记RM以使得它们在记录层101中表现出多层结构。因此，与传统的多层型光盘不同，不需要在记录层101中预先形成多个记录层(导引槽)。仅仅需要将光敏聚合物等均匀地填充在记录层101中从而能够简化光盘100的结构。结果，与传统的多层光盘的制造过程相比，能够简化这种光盘100的制造过程。
此外，光盘设备20能够通过控制部分21根据中继透镜60的可移动透镜61的位置调整可移动反射镜57的位置从而抑制蓝光束Lb1和Lb2的光路长度的差使该差不大于相干长度。因此，可以产生在目标标记位置处显现为清晰条纹图案的良好干涉图案，由此记录良好的记录标记RM。
通过上述布置，当光盘设备20在光盘100中记录信息时，它从导引面100A侧向光盘100照射红光束Lr1，并且通过根据对作为红光束Lr1的反射光束的红反射光束Lr2的检测结果控制物镜38的位置，使得红光束Lr1的焦点Fr跟随目标轨道。然后，光盘设备20从导引面100A侧向光盘100照射蓝光束Lb1并且使其焦点Fb1与目标标记位置一致，同时它从记录光照射面100B侧向光盘100照射蓝光束Lb2，并且通过根据通过物镜38和79后的蓝光束Lb1的检测结果控制物镜79和电流镜78，使得蓝光束Lb2的焦点Fr2也与目标标记位置一致，从而可以使得蓝光束Lb1的焦点Fb1与蓝光束Lb2的焦点Fb2彼此在目标标记位置处一致并且使得蓝光束Lb1与蓝光束Lb2相互干涉。因此，可以在目标标记位置记录记录标记RM。
(6)其它实施例
尽管在上述实施例中根据蓝光束Lb1的检测结果产生了聚焦误差信号、循轨误差信号和切向误差信号以控制物镜79进行聚焦控制和循轨控制并且还控制电流镜78进行切向控制，但是本发明绝不限于此，例如，本发明可以被另外布置成，通过导引面信息光学系统50，根据光电探测器64对蓝光束Lb2的检测结果产生聚焦误差信号、循轨误差信号和切向误差信号以控制物镜79进行聚焦控制和循轨控制并且还控制电流镜78进行切向控制。
尽管在上述实施例中通过偏振分束器55、四分之一波片56和可移动反射镜57调整蓝光束Lb1的光路长度，但是本发明绝不限于此，本发明可以被另外布置成通过组合各个光学部件来调整蓝光束Lb1的光路长度。例如，可以通过组合多个反射镜或者通过使蓝光束Lb1通过表现出不同折射率的介质，来调整蓝光束Lb1的光路长度。另外，本发明还可以布置成调整蓝光束Lb2的光路长度而非蓝光束Lb1的光路长度。关键在于使蓝光束Lb1的光路长度与蓝光束Lb2的光路长度彼此相等。
尽管在上述实施例中通过中继透镜60和75调整光盘100中的目标标记位置的深度(即距离反射/透射膜104的距离)，但是本发明绝不限于此，并且还可以通过一些其它技术以其它方式改变目标标记位置的深度。例如，可以通过移动一个会聚透镜或者通过控制物镜38和70进行聚焦控制来改变目标标记位置的深度。
尽管在上述实施例中使得红光束Lr1的光轴与蓝光束Lb1的光轴彼此一致，但是本发明绝不限于此，并且红光束Lr1的光轴与蓝光束Lb1的光轴可以相对于彼此倾斜一预定角度，从而从光盘100的导引面100A或者记录光照射面100B看上去使得目标轨道与目标标记位置有意彼此不一致(换言之，设置了偏移)。
尽管在上述实施例中在导引面位置控制光学系统30(图7)中通过像散法产生聚焦误差信号，但是本发明绝不限于此，并且还可以通过诸如刀口法或傅科(Foucault)法的一些其它技术以其它方式产生聚焦误差信号。还可以通过一些其它技术在记录光照射面光学系统70中产生聚焦误差信号。
导引面位置控制光学系统30产生循轨误差信号的方法不限于上述的推挽方法，还可以另外利用诸如3束法或差分推挽法的一些其它方法来产生循轨误差信号。
另一方面，另选地，不利用导槽和凹坑的任何其它方法可以用于记录光照射面光学系统70以产生循轨误差信号和切向误差信号，这是因为在记录层101中蓝光束Lb1和Lb2的焦点Fb1和Fb2所处的位置既没有形成导槽也没有形成凹坑。
在上述情况下，可以根据产生误差信号的方法设置诸如衍射光栅的光学元件以替代柱面透镜42和81。此外，光电探测器43和82具有通过与产生误差信号的方法相匹配的划分图案形成的检测区域就足够了。另外，信号处理部分23通过与产生误差信号的方法相匹配的算术处理产生误差信号就足够了。
尽管在上述实施例中通过导引面位置控制光学系统30的非偏振分束器34透射红光束Lr1并且反射红反射光束Lr2，但是本发明绝不限于此，本发明还可以被布置成，将半波片和四分之一波片进行组合以适当改变光束的偏振方向并且通过偏振分束器透射红光束Lr1同时反射红反射光束Lr2。
尽管在上述布置中反射/透射膜104被布置在光盘100的记录层101与基板102之间，但是本发明绝不限于此，并且反射/透射膜104还可以另选地布置在一些其它位置，诸如记录层101与基板103之间的位置、基板102内部的位置以及记录层101内部的位置。
尽管在上述实施例中采用波长大约为660nm的红光束(下文中称作位置控制光束)来控制物镜38的位置并且采用波长大约为405nm的蓝光束(下文中称作记录光束)来形成记录标记RM，但是本发明绝不限于此，并且任何其它波长可被适当用于位置控制光束和记录光束。
在这种情况下，反射/透射膜104自然地反射选择的波长的位置控制光束并且透射选择的波长的记录光束就足够了。此外，记录层101由对选择的波长的记录光束起反应的材料形成就足够了。
当记录光束的波长改变时，如上述公式(1)和(2)所示，记录标记RM的大小改变。因此，期望适当地相应改变记录标记RM之间的距离p1、轨道之间的距离p2和标记记录层之间的距离p3。
尽管在上述实施例中通过在光盘100的记录层101中新形成非常小的全息图记录表示信息的值“0”或“1”的记录标记RM来进行所谓的正型记录操作，但是本发明绝不限于此，本发明还可以被布置成，在光盘100的记录层101内部以及在整个光盘100上预先形成全息图从而以预定间隔显示多层结构，并且针对所谓的负型记录操作，通过将预定强度的蓝光束Lb1和Lb2聚焦到目标标记位置并且破坏(擦除)目标标记位置的全息图来记录信息的值“0”或“1”。
尽管在上述实施例中使得反射/透射膜104表现出波长选择性从而反射波长大约为660nm的位置控制光束并且透射波长大约为405nm的记录光束，但是本发明绝不限于此，并且本发明还可以被布置成使反射/透射膜104表现出偏振选择性，从而使得位置控制光束的偏振方向与记录光束的偏振方向彼此不同，由此反射位置控制光束并且透射记录光束。
尽管在上述实施例中光盘100的直径大约是120mm，记录层101的厚度t1大约是0.3mm并且基板102和103的厚度t2和t3都大约是0.6mm，但是本发明绝不限于此，并且它们可以另外具有与上面列出的值不同的值。考虑记录层101和基板102和103的厚度以及这些部件的材料的折射率，将光学部件的光学特性和位置选择为使得蓝光束Lb1和Lb2的焦点与目标标记位置一致就足够了。
尽管在上述实施例中光盘设备20包括驱动控制部分22、信号处理部分23、致动器38A、光电探测器82、致动器79A和电流镜78并且其中的驱动控制部分22、信号处理部分23和致动器38A作为第一控制装置操作，光电探测器82作为检测装置操作，而驱动控制部分22、信号处理部分23、致动器79A和电流镜78作为第二控制装置操作，但是本发明绝不限于此，并且可以采用其它回路用作该光盘设备的第一控制装置、检测装置和第二控制装置。
产业上的实用性
本发明能够应用于用于将音乐内容、视频内容或各种数据大量记录在作为记录介质的光盘上的光盘设备。