CN101783147A - 光盘再现装置和光盘再现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光盘再现装置和光盘再现方法。光盘再现装置包括：半导体激光器，其在被提供形成为脉冲形式并形成预定的奇异电压的驱动脉冲时，相继将奇异峰值光束和奇异斜坡光束作为激光发射；物镜，其用于将激光汇聚到设置在光盘中的记录层上，并且转变从记录层返回的返回光束的发散角；检测信号产生部分，其配置为分别检测返回光束中的每个波长带的光强，并且根据相应的光强分别产生多个检测信号；以及再现过程部分，其配置为基于多个检测信号再现记录在光盘上的信息。

Description

光盘再现装置和光盘再现方法

技术领域

本发明涉及光盘再现装置和光盘再现方法，并且适用于例如从光盘再现信息的光盘再现装置。

背景技术

到目前为止，从作为光信息记录介质的诸如CD(致密磁盘)、DVD(数字多功能光盘)和蓝光光盘(注册商标)(蓝光光盘在下文中将被称为BD)的光盘读取信息的光盘再现装置已经广泛推广。

这样的光盘再现装置在光盘上存储诸如音乐内容、视频内容等的各种内容，或者存储诸如各种用于计算机的数据等的各种信息。

因为由于视频的更高分辨率、音乐的更高音质等使信息量增大，因此非常需要进一步提高光盘的容量。

相应地，作为提高这样的光盘的容量的方法，已经提出的一种方法是在光盘的记录层中形成多种记录标记的结合，并且多路传输并调制用光束照射光盘时产生的返回光束中的每个波长带中的信号。在这种方法的情况中，光盘再现装置分别检测来自从光盘获得的返回光束中的多个频带的信号，并且基于该信号再现信息(例如参见ISOM/ODS′08 WA02 TD05-31“Plasmonic Nano-Structure for Optical Data Storage”)。

发明内容

上述光盘再现装置用脉冲形式的光束照射光盘，并且需要使用所谓的皮秒激光器或所谓的毫微微秒激光器作为光束的光源。

一般地，皮秒激光器或毫微微秒激光器具有相对较大的结构。相应地，光盘再现装置具有较大的装置结构，并且很难小型化到能用在房间中或用于移动用途的程度。

鉴于上述提出本发明。希望提出一种光盘再现装置和光盘再现方法，其能够增大光盘的容量并使装置的结构小型化。

根据本发明的一个实施例，提供了一种光盘再现装置，包括：半导体激光器，其在被提供形成为脉冲形式并形成预定的奇异电压的驱动脉冲时，相继将奇异峰值光束和奇异斜坡光束作为激光发射，所述奇异峰值光束具有脉冲形式的光强特性并具有奇异峰值波长，所述奇异斜坡光束具有比所述奇异峰值光束的光强低的斜坡形式的光强特性并具有不同于所述奇异峰值波长的奇异斜坡波长；物镜，其用于将所述激光汇聚到设置在光盘中的记录层上，并且转变返回光束的发散角，所述记录层中形成多种记录标记，所述返回光束的光强按照多个波长带中的每个波长带独立地被调制的光强，并且所述返回光束从所述记录层返回；检测信号产生部分，其配置为分别检测所述返回光束中的每个所述波长带的光强，并且根据相应的光强分别产生多个检测信号；以及再现过程部分，其配置为基于所述多个检测信号再现记录在所述光盘上的信息。

从而，根据本发明上述实施例的光盘再现装置能够采用形成为较小尺寸的半导体激光器，用较短脉冲宽度的光束照射光盘的记录层，并且基于从记录层返回的返回光束在每个波长带中获得检测信号，并且再现信息。

根据本发明的一个实施例，提供了一种光盘再现方法，包括以下步骤：在预定的半导体激光器被提供形成为脉冲形式并形成预定的奇异电压的驱动脉冲时，相继将奇异峰值光束和奇异斜坡光束作为激光从所述半导体激光器发射，所述奇异峰值光束具有脉冲形式的光强特性并具有奇异峰值波长，所述奇异斜坡光束具有比所述奇异峰值光束的光强低的斜坡形式的光强特性并具有不同于所述奇异峰值波长的奇异斜坡波长；用预定的物镜将所述激光汇聚到设置在光盘中的记录层上，所述记录层中形成多种记录标记；用所述物镜转变返回光束的发散角，所述返回光束包括多个波长带，所述返回光束的光强按照每个所述波长带独立地被调制，并且所述返回光束从所述记录层返回；分别检测所述返回光束中的每个所述波长带的光强，并且根据相应的光强分别产生多个检测信号；并且基于所述多个检测信号再现记录在所述光盘上的信息。

从而，根据本发明上述实施例的光盘再现方法能够采用形成为较小尺寸的半导体激光器，用较短脉冲宽度的光束照射光盘的记录层，并且基于从记录层返回的返回光束在每个波长带中获得检测信号，并且再现信息。

根据本发明，能够采用形成为较小尺寸的半导体激光器，用较短脉冲宽度的光束照射光盘的记录层，并且基于从记录层返回的返回光束在每个波长带中获得检测信号，并且再现信息。因此，本发明可以实现能够增大光盘的容量并使装置的结构小型化的光盘再现装置和光盘再现方法。

附图说明

图1是示出短脉冲光源的结构的示意图；

图2A、2B和2C是示出脉冲信号和激光驱动信号的示意图；

图3是辅助说明注入载流子密度和光子密度之间的关系(1)的示意图；

图4是辅助说明注入载流子密度和载流子密度之间的关系的示意图；

图5是辅助说明注入载流子密度和光子密度之间的关系(2)的示意图；

图6是辅助说明点PT1处的光子密度的示意图；

图7是辅助说明点PT2处的光子密度的示意图；

图8是辅助说明点PT3处的光子密度的示意图；

图9是示出实际的光发射波形的示意图；

图10A、10B、图10C、图10D和图10E是示出驱动信号和光强之间的关系的示意图；

图11是示出光测量装置的结构的示意图；

图12A、12B和12C是示出各个脉冲的形状的示意图；

图13是示出脉冲信号和驱动脉冲之间的关系的示意图；

图14A和14B是示出驱动脉冲的电压改变时的光强特性的示意图；

图15A和15B是示出驱动脉冲的电压为8.8[V]时的波长特性和光强特性的示意图；

图16A和16B是示出驱动脉冲的电压为13.2[V]时的波长特性和光强特性的示意图；

图17A和17B是示出驱动脉冲的电压为15.6[V]时的波长特性和光强特性的示意图；

图18A和18B是示出驱动脉冲的电压为17.8[V]时的波长特性和光强特性的示意图；

图19A和19B是示出驱动脉冲的电压为38.4[V]时的波长特性和光强特性的示意图；

图20是示出具有和不具有BPF的光强特性之间的差异的示意图；

图21A和21B是示出具有和不具有BPF的波长特性之间的差异的示意图；

图22是示出奇异输出光的光强特性的示意图；

图23是示出光盘的记录层中的记录标记的结构的示意图；

图24A、24B和24C是示出返回光束的光谱的示意图；

图25是示出光盘再现装置的结构的示意图；

图26是示出第一实施例中的光学拾取器的结构的示意图；

图27是示出第二实施例中的光学拾取器的结构的示意图；并且

图28是示出第三实施例中的光学拾取器的结构的示意图。

具体实施方式

接下来，将参照附图详细描述实施本发明的方式(以下称为实施例)。同时，将以如下顺序进行描述。

1.半导体激光器的操作原理

2.第一实施例(光谱分析的示例)

3.第二实施例(按波长分离返回光束的示例)

4.第三实施例(按时间分离检测信号的示例)

5.其它实施例

(1)半导体激光器的操作原理

(1-1)短脉冲光源的结构

图1示出了根据本实施例的短脉冲光源1的大体结构。该短脉冲光源1包括激光控制部分2和半导体激光器3。

半导体激光器3由用于半导体光发射的普通半导体激光器形成(例如索尼公司制造的SLD3233)。激光控制部分2控制提供到半导体激光器3的驱动信号SD，以从而使脉冲形状的激光LL从半导体激光器3输出。

激光控制部分2包括用于以预定的定时产生多种脉冲形状的信号的脉冲信号发生器4以及用驱动半导体激光器3的驱动电路6。

脉冲信号发生器4产生同步信号SS，该同步信号SS在脉冲信号发生器4内由具有预定周期TS的矩形波形成。脉冲信号发生器4以基于同步信号SS的定时来操作，并且能够将同步信号SS提供到外部测量装置(未图示)等。

此外，如图2A所示，脉冲信号发生器4在每个周期TS中产生以脉冲形式变化的脉冲信号SL，并且将该脉冲信号SL提供到驱动电路6。该脉冲信号SL向驱动电路6指示将要向半导体激光器3供应电力时的定时和周期以及电压电平的大小。

驱动电路6基于脉冲信号SL产生如图2B所示的激光驱动信号SD，并将该激光驱动信号SD提供到半导体激光器3。

此时，驱动电路6通过将脉冲信号SL放大预定的放大系数产生激光驱动信号SD。激光驱动信号SD的峰值电压VD从而根据脉冲信号SL的峰值电压VL而变化。同时，激光驱动信号SD的波形由于驱动电路6的放大特性而变形。

驱动电路6配置为在接收到外部提供的脉冲信号SL时也通过将脉冲信号SL放大预定的放大系数产生激光驱动信号SD。

当提供了激光驱动信号SD时，如图2C所示，半导体激光器3在发射激光LL的同时改变脉冲形式的激光LL的光强LT。发射脉冲形式的激光在下文中将记载为“脉冲输出”激光。

因此，短脉冲光源1通过控制激光控制部分2而不使用其它光学部件等来从半导体激光器3直接脉冲输出激光LL。(1-2)弛豫振荡模式中的激光的脉冲输出

熟知的是激光的特性通过所谓的速率公式来表示。例如，使用限制系数Γ、光子寿命τ_ph[s]、载流子寿命τ_s[s]、自发发射耦合系数C_S、活性层厚度d[mm]、基本电荷q[c]、最大增益g_max、载流子密度N、光子密度S、注入载流子密度J、光速c[m/s]、透明载流子密度N₀、群折射率n_g以及面积A_g将速率公式表示为以下的公式(1)。

$\frac{\mathrm{dN}}{\mathrm{dt}}=-\mathrm{\ΓGS}-\frac{N}{{\mathrm{\τ}}_s}+\frac{J}{\mathrm{dq}}$

$\frac{\mathrm{dS}}{\mathrm{dt}}=\mathrm{\ΓGS}-\frac{S}{{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{ph}}}+C_s\frac{N}{{\mathrm{\τ}}_s}---\left(1\right)$

其中， $G=\frac{c}{n_g}{A}_g(N-N_0)=\frac{c}{n_g}{g}_{\max }$

接下来，图3的曲线示出了基于公式(1)的速率公式的注入载流子密度J和光子密度S之间的关系的计算结果，并且图4的曲线示出了基于公式(1)的速率公式的注入载流子密度J和载流子密度N之间的关系的计算结果。

同时，这些计算结果是限制系数Γ＝0.3、光子寿命τ_ph＝1e^-12[s]、载流子寿命τ_s＝1e^-9[s]、自发发射耦合系数C_S＝0.03、活性层厚度d＝0.1[μm]、基本电荷q＝1.6e^-19[C]、并且面积A_g＝3e^-16[cm²]时获得的。

如图4所示，通常的半导体层响应于注入载流子密度J(即，激光驱动信号SD)的增大在预饱和点S1处开始发光，该预饱和点S1在载流子密度N的饱和状态之前一些。

此外，如图3所示，随着注入载流子密度J的增大，半导体激光器增大光子密度S(即，光强)。此外，对应于图3的图5示出了随着注入载流子密度J的增大，半导体激光器进一步增大光子密度S。

接下来，注入载流子密度J相对较高处的点PT1以及注入载流子密度J从点PT1逐渐下降处的点PT2和PT3中的每个点在图5所示的特性曲线上选取。

图6、图7和图8分别示出点PT1、PT2和PT3处光子密度S从施加激光驱动信号SD开始变化的计算结果。同时，注入载流子密度J的大小对应于提供到半导体激光器的激光驱动信号SD的大小，并且光子密度S的大小对应于光强的大小。

如图6所示，可以肯定光子密度S在点PT1处通过所谓的弛豫振荡的大幅振荡增大其振幅，并且光子密度S在点PT1处具有约60[ps]的较小的振荡周期，该振荡周期是振幅周期(即，从最小值到最小值)。此外，对于光子密度S的值，紧接着光发射后出现第一个波具有最大振幅，第二个波和第三个波逐渐减弱，并且光子密度S的值随后最终稳定。

点PT1处光子密度S的第一个波的最大值约为3×10¹⁶，其约为光子密度S变为稳定的稳定值(约1×10¹⁶)的三倍。

设从激光驱动信号SD开始施加至光发射开始的时间为发射开始时间τd，发射开始时间τd可以由公式(1)的速率公式计算。

即，假设在振荡前光子密度S＝0，公式(1)的上述公式可以表达为如下。

$\frac{\mathrm{dN}}{\mathrm{dt}}=\frac{N}{{\mathrm{\τ}}_s}+\frac{J}{\mathrm{dq}}---\left(2\right)$

假设载流子密度N是初始值N_th，则发射开始时间τd可以表达为如下公式。

$\mathrm{\τd}={\mathrm{\τ}}_s{N}_{\mathrm{th}}+\frac{J_{\mathrm{th}}}{J}---\left(3\right)$

其中， $J_{\mathrm{th}}=\frac{\mathrm{dq}}{{\mathrm{\τ}}_s}{N}_{\mathrm{th}}$

从而示出发射开始时间τd与注入载流子密度J成反比。

如图6所示，由公式(3)计算的点PT1处的发射开始时间τd约为200[ps]。在该点PT1，具有较高电压值的激光驱动信号SD施加到半导体激光器，因此从激光驱动信号SD开始施加至光发射开始的发射开始时间τd较短。

如图7所示，在激光驱动信号SD值比点PT1处小的点PT2处，产生明显的弛豫振荡，但是振荡的振幅与点PT1相比减小，并且振荡周期增加到100[ps]。

在点PT2的情况下，由公式(3)计算的发射开始时间τd约为400[ps]，其与点PT1相比有所增加。点PT2处光子密度S的第一个波的最大值约为8×10¹⁵，其约为稳定值(约4×10¹⁵)的两倍。

如图8所示，在激光驱动信号SD值比点PT2处更小的点PT3处，几乎观察不到弛豫振荡。同样可以肯定的是在点PT3的情况中，由公式(3)计算的发射开始时间τd约为1[ns]，其相对较长。点PT3处光子密度S的最大值约与稳定值大致相同，约1.2×10¹⁵。

通常的激光光源向半导体激光器供应具有相对较低的电压的激光驱动信号SD，如在点PT3处几乎不影响弛豫振荡。即，通常的激光光源紧接着激光开始发射之后通过将光强的变化宽度控制为较小的宽度来稳定激光LL的输出。

通过向半导体激光器3提供具有相对较低的电压的激光驱动信号SD，短脉冲光源1输出稳定的光强的激光LL而不引起弛豫振荡，这样的操作模式在下文中将被称为普通模式。在该普通模式下提供到半导体激光器3的激光驱动信号SD的值将被称为普通电压VN，并且在该普通模式下从半导体激光器3输出的激光LL被称为普通输出光LN。

此外，根据本实施例的短脉冲光源1的操作模式中，通过在点PT1和PT2处提供具有相对较高电压的激光驱动信号SD，光强特性中产生弛豫振荡(该模式在下文中将被称为弛豫振荡模式)。

在弛豫振荡模式中，短脉冲光源1从普通电压VN提高(例如，乘以短脉冲光源1.5或更大的系数)激光驱动信号SD的电压V(该电压在下文中将被称为弛豫振荡电压VB)。由此，与普通模式相比，短脉冲光源1能够增大激光的光强LT的瞬时最大值。

即，当在弛豫振荡模式操作时，通过向半导体激光器3提供相对较高的振荡电压VB，短脉冲光源1能够发射具有对应于振荡电压VB的较高光强的激光LL。

当从另一个观点看时，通过接收振荡电压VB的激光驱动信号SD，半导体激光器3与目前的具有普通电压VN的半导体激光器相比能够极大地增大激光LL的光强。

例如，点PT1处弛豫振荡的第一个波所获得的半导体激光器的光子密度S约3×10¹⁶。因此半导体激光器3的光强与点PT3的情况(约1.2×10¹⁵)相比增大了20倍，点PT3的情况代表了具有普通电压VN的情况。

图9示出了具有相对较高的电压的激光驱动信号SD实际施加到普通半导体激光器(索尼公司制造的SLD3233VF)时测量的光强特性的波形。同时，图9示出了由于向半导体激光器提供矩形脉冲形的激光驱动信号SD而获得的激光LL的光强特性的波形。

从图9可以肯定的是，随实际光强的变化同样产生图6和图7中的光子密度S的计算结果所观察到的弛豫振荡。

提供到半导体激光器3的激光驱动信号SD和激光LL的光强之间的关系将在以下详细描述。

图10A如图7示出了光子密度S的瞬时变化。如图10B所示，例如短脉冲光源1的激光控制部分2向半导体激光器3提供具有足够的振荡电压VB1的脉冲形激光驱动信号SD，以产生弛豫振荡。

此时，在通过弛豫振荡的振荡周期ta和发射开始时间τd相加获得的时间(即τd+ta，在下文中将被称为提供时间τPD)中，通过将激光驱动信号SD从较低级别提高到较高级别，激光控制部分2使激光驱动信号SD成为矩形脉冲信号。

同时，为了便于描述，以脉冲形式增大的激光驱动信号SD的部分将被称为驱动脉冲PD1。

由此，如图10C所示，半导体激光器3能够发射仅对应于弛豫振荡中的第一个波的部分的脉冲形的激光LL(在下文中将被称为振荡输出光LB)。

此时，由于激光控制部分2提供脉冲形的驱动脉冲PD，则可以将较高的振荡电压VB的施加时间控制为相对较短的时间。因此可以降低半导体激光器3的平均电力损耗，并且防止由于过量的热量产生等引起的半导体激光器3的故障或损坏。

另一方面，如图10D所示，激光控制部分2能够向半导体激光器3提供具有振荡电压VB2的驱动脉冲PD2，振荡电压VB2高到可以产生弛豫振荡并且低于振荡电压VB1。

在这种情况下，如图10E所示，与提供驱动脉冲PD1的情况相比，半导体激光器3能够发射具有较低光强的振荡输出光LB。

短脉冲光源1从而能够以弛豫振荡模式操作，该模式中具有较高振荡电压VB的驱动脉冲PD(即，驱动脉冲PD1或PD2)从激光控制部分2提供到半导体激光器3。此时，短脉冲光源1能够通过弛豫振荡发射振荡输出光LB，该输出光的光强以脉冲形式变化。

(1-3)奇异模式中的激光的脉冲输出

此外，除普通模式和弛豫振荡模式外，短脉冲光源1配备为在奇异模式中操作，其中具有高于振荡电压VB的奇异电压VE的驱动脉冲PD提供到半导体激光器3。

此时，短脉冲光源1能够从半导体激光器3脉冲输出至于具有比振荡输出光LB的光强更高的光强的激光LL。

(1-3-1)光测量装置的构成

通过使用用于测量和分析从短脉冲光源1发射的激光LL的光测量装置11(图11)，来执行当短脉冲光源1中的驱动脉冲PD的电压V改变时用于测量激光LL的光强的实验。

光测量装置11使激光LL从短脉冲光源1的半导体激光器3发射，并且使激光LL进入准直仪透镜12。

接下来，光测量装置11通过准直仪透镜12将激光LL从发散光转换为平行光，使激光LL进入聚光透镜15，并且进一步通过聚光透镜15聚集激光LL。

光测量装置11之后将激光LL提供到光脉冲示波器16(HamamatsuPhotonics制造的C8188-01)。光测量装置11从而测量激光LL的光强并且将激光LL的光强的瞬时变化表示为光强特性UT(将在下文中描述)。

此外，光测量装置11将激光LL提供到光谱分析器17(ADCCororation制造的Q8341)。光测量装置11从而分析激光LL的波长并且将其分布特性表示为波长特性UW(将在下文中描述)。

光测量装置11还具有安装在准直仪透镜12和聚光透镜15之间的功率计14(ADC Cororation制造的Q8230)。光测量装置11通过功率计14测量激光LL的光强LT。

此外，光测量装置11允许BPF(带通滤光片)13按照需要安装在准直仪透镜12和聚光透镜15之间。该BPF 13能够减小激光LL中的具体波长成分的透射。

(1-3-2)置位脉冲和驱动脉冲之间的关系

在短脉冲光源1中实际产生的脉冲信号SL、激光驱动信号SD等是所谓的高频信号。因此每个信号的波形应当是从理想的矩形波变形的所谓的“钝”波形。

相应地，如图12A所示，脉冲信号发生器4配置为输出包括脉冲宽度Ws为1.5[ns]的矩形置位脉冲PLs的脉冲信号SL。当脉冲信号SL由预定的测量装置测量时，获得图12B中所示的测量结果。

产生的信号脉冲半宽度PLhalf约为1.5[ns]，是图12B所示的脉冲信号SL中的置位脉冲PLs相应产生的脉冲(该脉冲在下文中将被称为产生的脉冲PL)的宽度的一半。

此外，在类似地测量上述脉冲信号SL从脉冲信号发生器4提供到驱动电路6时，当激光驱动信号SD从驱动电路6实际提供到半导体激光器3时获得如图12C所示的测量结果。

驱动脉冲半宽度Pdhalf根据产生的脉冲PL的信号等级在约1.5[ns]至1.7[ns]的范围内变化，是对应激光驱动信号SD中的产生的脉冲PL出现的脉冲(即，驱动脉冲PD)的宽度的一半。

驱动脉冲PD的电压脉冲半宽度Pdhalf与此时的产生的脉冲PL的最大电压值的关系以及驱动脉冲PD的最大电压值Vmax与产生的脉冲PL的最大电压值的关系均在图13中示出。

图13示出了提供到驱动电路6的产生的脉冲PL的最大电压值增大，从驱动电路6输出的激光驱动信号SD中的驱动脉冲PD的最大电压值Vmax也增大。

此外，图13示出了提供到驱动电路6的产生的脉冲PL的最大电压值增大，驱动脉冲PD的驱动脉冲半宽度Pdhalf也逐渐增大。

换言之，即使当短脉冲光源1在脉冲信号发生器4中设定具有固定脉冲宽度的产生的脉冲PL时，短脉冲光源1也可以通过改变提供到驱动电路6的产生的脉冲PL的最大电压值来改变脉冲宽度和从驱动电路6输出的激光驱动信号SD中的驱动脉冲PD的最大电压值。

(1-3-3)驱动脉冲的电压和输出激光之间的关系

相应地，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax设为不同值时，根据驱动脉冲PD从半导体激光器3输出的激光LL的光强中的每个由光测量装置11(图11)的光脉冲示波器16测量。

图14A和14B示出了该测量的结果。同时，在图14A和14B中，时间轴(横坐标)表示相对时间，并不表示绝对时间。此外，该测量中不配置BPF 13。

如图14A所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为8.8[V]时，激光LL的光强特性UT1仅具有宽度相对较大的较小的输出峰值(时间1550[ps]附近)，并且不呈现弛豫振荡引起的振荡。即，光强特性UT1表示短脉冲光源1在普通模式下操作并从半导体激光器3输出普通输出光LN。

此外，如图14A所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为13.2[V]时，激光LL的光强特性UT2具有弛豫振荡引起的多个峰值。即，光强特性UT2表示短脉冲光源1在弛豫振荡模式下操作并从半导体激光器3输出振荡输出光LB。

另一方面，如图14B所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为17.8[V]、22.0[V]、26.0[V]和29.2[V]时，激光LL的光强特性UT3、UT4、UT5和UT6具有在相对较早时间处表现为第一峰值的峰值部分以及之后的具有较小的振荡的缓慢减弱的斜坡部分。

光强特性UT3、UT4、UT5和UT6在第一峰值部分之后不呈现较高的峰值，并且从而与在第一个波之后具有第二个波和第三个波的峰值的弛豫振荡模式的光强特性UT2(图14A)相比具有明显不同的波形趋势。

同时，尽管图14A和14B中没有示出，由于光测量装置11中的光脉冲示波器16的分辨率约为30[ps]或更高，使用超高速扫描摄像机通过另外的实验确定第一个峰值部分的峰的宽度(半宽度)为约10[ps]。

由于光脉冲示波器16的分辨率如此低，光测量装置11可能不一定能测量校正光强LT。在这种情况下，图14A和14B等中的第一个峰值部分的最大光强显示为低于实际值。

接下来，将进一步具体分析驱动脉冲PD的最大电压值Vmax改变时的激光LL。

在这种情况下，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax改变时，使用光测量装置11分别通过光脉冲示波器16和光谱分析器17来检测从半导体激光器3发射的激光LL的光强特性UT和波长特性UW。

图15A至19B每个示出了该测量的结果。同时，图15A、16A、17A、18A和19A示出了光谱分析器17测得的激光LL的波长特性UW(即，用波长解析激光LL的结果)。如图14A和14B，图15B、16B、17B、18B和19B示出了光脉冲示波器16测得的激光LL的光强特性UT(即，瞬时变化)。该测量中没有配置BPF 13。

如图15B所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为8.8[V]时，激光LL的光强特性UT11仅具有一个峰值。由此可以认为此时短脉冲光源1在普通模式下操作并且激光LL是普通输出光LN。

此外，如图15A所示，此时的波长特性UW11仅在波长约404[nm]处具有一个峰值。这表示激光LL的波长约404[nm]。

如图16B所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为13.2[V]时，激光LL的光强特性UT12具有多个相对较高的峰值。由此可以认为此时短脉冲光源1在弛豫振荡模式下操作并且激光LL是振荡输出光LB。

此外，如图16A所示，此时的波长特性UW12在波长约404[nm]和约407[nm]处具有两个峰值。这表示激光LL的波长约404[nm]和约407[nm]。

如图17B所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为15.6[V]时，激光LL的光强特性UT13具有第一个峰值部分和缓慢减弱的斜坡部分。

此时，如图17A所示，波长特性UW13在波长约404[nm]和约408[nm]处具有两个峰值。在该波长特性UW13中，在弛豫振荡模式中观察到的约406[nm]的峰值向长波长侧移动了2[nm]，并且398[nm]的区域略上升。

如图18B所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为17.8[V]时，激光LL的光强特性UT14具有第一个峰值部分和缓慢减弱的斜坡部分。

如图18A所示，此时的波长特性UW14在波长约398[nm]和约403[nm]处具有两个较高峰值。在该波长特性UW14中，约408[nm]的峰值与波长特性UW13(图17A)相比极大降低，并且取代的是在约398[nm]处形成较高峰值。

如图19B所示，当驱动脉冲PD的最大电压值Vmax为38.4[V]时，激光LL的光强特性UT15具有第一个峰值部分和缓慢减弱的斜坡部分，这些部分能够清楚地看出。

如图19A所示，此时的波长特性UW15在波长约398[nm]和约404[nm]处具有两个峰值。在该波长特性UW15中，约408[nm]的峰值与波长特性UW14(图18A)相比完全消失，并且在约398[nm]处形成清楚的峰值。

由以上可以确定，通过将具有高于振荡电压VB的奇异电压VE(即，最大电压值Vmax)的驱动脉冲PD提供到半导体激光器3，短脉冲光源1能够输出波形和波长均不同于振荡输出光LB的激光LL。此外，激光LL的发射开始时间τd不符合从上述速率公式获得的公式(3)。

现在将关注激光LL的波长。随着最大电压值Vmax增大，激光LL从普通输出光LN(图15A和15B)变化为振荡输出光LB(图16A和16B)，并且进一步从振荡输出光LB改变其波长。

具体地，波长特性UW12中的振荡输出光LB(图16A和16B)具有波长大体上等于普通输出光LN的波长的峰值(在普通输出光LN的波长±2[nm]以内)，并且还具有从普通输出光LN向长波长侧移位约3[nm]的峰值(在3±2[nm]以内)。

另一方面，图19A和19B所示的波长特性UW15中的激光LL具有波长大体上等于普通输出光LN的波长的峰值(在普通输出光LN的波长±2[nm]以内)，并且还具有从普通输出光LN向短波长侧移位约6[nm]的峰值(在6±2[nm]以内)。

相应地，图19A和19B中所示的激光LL在下文中将被称为奇异输出光LE，并且短脉冲光源1从半导体激光器3输出奇异输出光LE的操作模式在下文中将被称为奇异模式。

(1-3-4)奇异模式下的激光的波长

最大电压值Vmax为17.8[V]时的波长特性UW14(图18A)与最大电压值Vmax为15.6[V]时的波长特性UW13(图17A)的比较示出了长波长侧的峰值消失，短波长侧的峰值代之以出现。

即，波长特性UW显示，随着最大电压值Vmax上升，在激光LL从振荡输出光LB变化到奇异输出光LE的过程中，长波长侧的峰值逐渐减小，短波长侧的峰值代之以增大。

相应地，波长特性UW中短波长侧的峰值区域等于或大于长波长侧的峰值区域的激光LL在下文中将被定义为奇异输出光LE，并且波长特性UW中短波长侧的峰值区域小于长波长侧的峰值区域的激光LL在下文中将被定义为振荡输出光LB。

同时，如图18A中当两个峰值彼此重叠时，从普通输出光LN的波长向短波长侧移位6[nm]的波长设为短波长侧的中心波长，并且中心波长的±3[nm]范围内的区域设为峰值区域。

因此，根据该定义，最大电压值Vmax为15.6[V]时(图17A和17B)的激光LL是振荡输出光LB，并且最大电压值Vmax为17.8[V]时(图18A和18B)的激光LL是奇异输出光LE。

接下来，在光测量装置11中短脉冲光源1在奇异模式下操作，并且光束LL(即，奇异输出光LE)的光强特性UT16和波长特性UW16被测量。此外，在光测量装置11中安装BPF 13使光束LL中的406±5[nm]波长的透射比下降的状态下，同样地测量光强特性UT17和波长特性UW17。

图20示出了重叠状态下的光强特性UT16和光强特性UT17。从图20中可以理解，与光强特性UT16相比，当安装了BPF 13时的光强特性UT17在峰值处具有大体上相等的光强，但是在斜坡部分处具有减小了很多的光强。

这表明斜坡部分的光强由于BPF 13而减小，因为斜坡部分具有约404[nm]的波长，而峰值部分的光强不由于BPF 13而减小，因为峰值部分的波长约398[nm]。

图21A和21B分别示出了波长特性UW16和UW17。同时，在图21A和21B中，波长特性UW16和UW17每个根据最大光强进行标准化，并且纵坐标上的光强是相对值。

在波长特性UW16中(图21A)，404[nm]的波长的光强高于398[nm]的波长的光强，从而对应在光强特性UT16中具有很大的区域的斜坡部分。

另一方面，在波长特性UW17中，由于斜坡部分的降低，404[nm]的波长的光强和398[nm]的波长的光强大体上彼此相等。

这也表明在图22所示的光强特性UT中的奇异输出光LE的奇异斜坡ESL具有约404[nm]的波长，并且奇异输出光LE的奇异峰值EPK具有约398[nm]的波长，即峰值部分的波长比斜坡部分的波长短。

换言之，与普通输出光LN相比，奇异输出光LE的光强特性UT的峰值部分的波长向短波长侧移位约6[nm]。同时，当在其它实验中使用其中普通输出光LN具有不同的波长的其它的半导体激光器时，获得类似的结果。

当光测量装置11使用索尼公司制造的SLD3233作为半导体激光器3测量奇异输出光LE时，获得如图22所示的光强特性UT20。

当用功率计14测量时，奇异输出光LE的峰值部分(该峰值部分在下文中将被称为奇异峰值EPK)的光强约12[W]。12[W]的光强相对于振荡输出光LB的最大光强(约1至2[W])来说是非常大的值。同时，由于光脉冲示波器16的较低的分辨率，该光强在图22中没有示出。

此外，超高速扫描摄像机(未图示)的分析结果确定奇异输出光LE的光强特性UT在奇异峰值EPK处具有约10[ps]的峰值宽度，该峰值宽度与振荡输出光LB的峰值宽度(约30[ps])相比有所减小。同时，由于光脉冲示波器16的较低的分辨率，该峰值宽度在图22中没有示出。

另一方面，奇异输出光LE的光强特性UT中的斜坡部分(该斜坡部分在下文中将被称为奇异斜坡ESL)的波长与普通模式中的激光LL的波长相同，并且具有约约1至2[W]的最大光强。

对于激光控制部分2(图1)，足以能够通过脉冲信号发生器4产生几十[ps]的脉冲宽度的脉冲信号SL，并且能够通过驱动电路6将脉冲信号SL的峰值电压放大至约18至40[V]。

即，激光控制部分2的脉冲信号发生器4和驱动电路6能够通过相对简单的电路结构来实现。因此，短脉冲光源1作为整体与普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器相比能够减小尺寸。

短脉冲光源1从而向半导体激光器3提供甚至高于振荡电压VB的奇异电压VE的激光驱动信号SD。短脉冲光源1从而能够从半导体激光器3发射该奇异输出光LE，以使奇异峰值EPK和奇异斜坡ESL相继出现在光强特性UT中。

(2)第一实施例

(2-1)光盘的结构

首先将描述光盘100的结构。光盘100作为整体大体上形成为盘形，并且具有沿光盘100的厚度方向层叠的多个例如记录层100S等的层。

记录层100S具有形成为螺旋形的轨道。如图23所示的由结合两种记录标记RMA和RMB得到的记录标记组RM沿该轨道形成。同时，记录标记RMA和RMB通过电子束光刻系统等实体形成。

当通过用预定波长的光束L照射记录层100S形成光点P1时，记录层100S从光点P1照射的位置产生返回光束Lr，并且使返回光束Lr沿与光束L相反的方向传播。

记录标记组RM此时根据用光点P1照射的位置处记录标记RMA和RMB的局部组合(该组合在下文中将被称为局部标记MP)以及光束L中的具体波长带成分来增强返回光束Lr中的具体波长带成分的光强。

例如，如图24A所示，光束L包括第一波长带B1，具有作为中心的预定的第一波长W1时，返回光束Lr根据局部标记MP改变光谱曲线中第一波长带B1的强度(该强度在下文中将被称为第一强度V1)。

此外，如图24B所示，光束L包括第二波长带B2，具有作为中心的比第一波长W1更长的第二波长W2时，返回光束Lr根据局部标记MP改变光谱曲线中第二波长带B2的强度(该强度在下文中将被称为第二强度V2)。

此外，如图24C所示，光束L包括第一波长带B1和第二波长带B2两者时，返回光束Lr根据局部标记MP分别改变光谱曲线中第一强度V1和第二强度V2。

当适当地设定局部标记MP的记录标记RMA和RMB的比率、设置等时，局部标记MP此时可以彼此独立地改变返回光束Lr的光谱曲线中的第一强度V1和第二强度V2。

相应地，在记录层100S中，表示要存储在光盘100上的信息的代码划分为两个二进制位的单位，并且两个二进制位代码由记录标记组RM中的各局部标记MP代表。

具体地，每个局部标记MP根据两个二进制位代码的较低阶二进制位的“0”或“1”值将第一强度V1改变为“低位”或“高位”，并且根据两个二进制位代码的较高阶二进制位的“0”或“1”值将第二强度V2改变为“低位”或“高位”。

即，从记录层100S获得的返回光束Lr具有在每个波长带中多路传送并调制的两个二进制位的信息。

因此，由于记录标记组RM形成在记录层100S中，所以光盘100根据包括在光束L中的波长带和局部标记MP来改变返回光束Lr的光谱特性。

(2-2)光盘再现装置的结构

下面将描述第一实施例。图25中的光盘再现装置20使用上述的半导体激光器3从光盘100的记录层100S(图23)再现信息。

光盘再现装置20形成在控制部分21的中心。控制部分21包括CPU(中央处理单元)、存储各种程序等的ROM(只读存储器)以及用作为CPU等的工作区域的RAM(随机访问存储器)，然而CPU、ROM和RAM在图25中未示出。

当从光盘100再现信息时，控制部分21经由驱动控制部分22旋转驱动主轴电动机25，并且从而以理想的速度转动安装在转台(未图示)上的光盘100。

此外，控制部分21经由驱动控制部分22驱动滑车电动机26，并且从而沿寻轨方向大量移动光学拾取器27，即沿移动轴G1和G2向着光盘100的内周侧或外周侧的方向。

光学拾取器27包括如物镜28、半导体激光器3等的多个光学部件。光学拾取器27在控制部分21的控制下从半导体激光器3发射激光LL形成的光束L，并且用光束L照射光盘100。

此外，光学拾取器27检测响应于光束L从光盘100的记录层100S返回的返回光束Lr，基于检测结果产生多个检测信号R，并且将这些检测结果R提供到信号处理部分23(将在下文中详细描述)。

信号处理部分23对检测信号R进行预定的解调过程、解码过程等，并且从而重建在记录层100S中存储为光点位置标记的信息(将在下文中详细描述)。

此外，信号处理部分23通过使用提供的检测信号R执行预定的操作过程而产生聚焦误差信号和寻址误差信号，并且将聚焦误差信号和寻址误差信号提供到驱动控制部分22。

驱动控制部分22基于聚焦误差信号和寻址误差信号，通过未图示的致动器来驱动所述物镜28以对物镜28执行聚焦控制和寻址控制。

驱动控制部分22从而能够使由物镜28汇聚的光束L的焦点跟随光盘100的记录层100S中的理想的轨道。

光盘再现装置20从而从光盘100的记录层100S再现信息。

(2-3)光学拾取器的结构

如图26所示，光学拾取器27包括上述的短脉冲光源1的激光控制部分2和半导体激光器3(图1)。

如上所述，短脉冲光源1作为整体与普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器相比能够小型化。因此，光学拾取器27和具有光学拾取器27的光盘再现装置20作为整体与普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器相比也能够小型化。

激光控制部分2从信号处理部分23接收脉冲信号SL(图2A)，产生奇异电压VE的激光驱动信号SD，并且将激光驱动信号SD提供到半导体激光器3。

半导体激光器3将奇异输出光LE作为光束L输出，并且使光束L进入准直仪透镜31。同时，光束L由发散光形成，并且由偏振方向为p偏振光的方向的线偏振光形成。

准直仪透镜31将光束L由发散光转变为平行光，然后使光束L进入偏振光束分光器32。

偏振光束分光器32在偏振反射表面32S处传递几乎所有的p偏振光并反射几乎所有的s偏振光。偏振光束分光器32在偏振反射表面32S处传递几乎所有的p偏振光形成的光束L，然后使光束L进入四分之一波片33。

四分之一波片33将光在线偏振光和圆偏振光之间相互转换。四分之一波片33将p偏振光形成的光束L转化为左回转偏振光，然后使光束L进入物镜28。物镜28会聚光束L并将光束L汇聚在光盘100的记录层100S上。

此时，如上所述，记录层100S根据用光束L照射的位置处的局部标记MP和光束L中包括的波长带来产生返回光束Lr，并且使返回光束Lr沿与光束L相反的方向传播。返回光束Lr是与光束L相反的右回转偏振光，并且是发散光。

作为光束L，波长约398[nm]的奇异峰值EPK和波长约404[nm]的奇异斜坡ESL(图22)相继出现。因此，返回光束Lr的光谱曲线中的峰值强度和斜坡强度根据局部标记MP相继改变。

返回光束Lr通过物镜28从发散光转变为平行光，通过四分之一波片33从右回转偏振光转换为s偏振光(线偏振光)，然后进入检测信号产生部分30的偏振光束分光器32。

偏振光束分光器32在偏振反射表面32S处反射形为s偏振光的返回光束Lr，并且使返回光束Lr进入检测信号产生部分30中的汇聚透镜35。

汇聚透镜35汇聚返回光束Lr，并且用汇聚后的返回光束Lr照射光探测器36。光探测器36检测返回光束Lr的光强，根据光强产生检测信号R，然后将检测信号R提供到信号处理部分23的光谱检测器23A。

光谱检测器23A对检测信号R进行光谱分析过程，并且从而获得如图24C中所示的光谱特性曲线。此外，光谱检测器23A分别将第一波长W1处的第一强度V1和第二波长W2处的第二强度V2设定为第一检测信号R1和第二检测信号R2。

第一检测信号R1的第一强度V1此时代表存储在局部标记MP中的代码中的较低阶二进制位的“0”或“1”值。第二检测信号R2的第二强度V2此时代表存储在局部标记MP中的代码中的较高阶二进制位的“0”或“1”值。

检测信号产生部分30从而通过执行基于返回光束Lr获得的检测信号R的光谱分析来产生第一检测信号R1和第二检测信号R2。

信号处理部分23基于第一检测信号R1和第二检测信号R2来提取存储在局部标记MP中的代码中的较低阶二进制位和较高阶二进制位。信号处理部分23然后通过对提取的代码进行预定的解码过程等来再现存储在光盘100上的信息。

从而，光学拾取器27汇聚从半导体激光器3发射到局部标记MP上的光束L，从而产生由两个二进制位信息在第一波长W1和第二波长W2中的每个处调制的返回光束Lr，并且产生表示返回光束Lr的光强的检测信号R。

相应地，信号处理部分23产生第一检测信号R1和第二检测信号R2，并且通过执行检测信号R的光谱分析来分别在第一波长W1处和第二波长W2处检测第一强度V1和第二强度V2，并且基于第一检测信号R1和第二检测信号R2再现信息。

(2-4)操作和效果

在上述结构中，光盘再现装置20通过将奇异电压VE的激光驱动信号SD从结合在光学拾取器27中的激光控制部分2提供到半导体激光器3，使奇异输出光LE的光束L输出。

光学拾取器27通过物镜28汇聚光束L，并且用光束L照射光盘100的记录层100S。此时，通过两个二进制位的信息在每个波长带中调制的返回光束Lr由形成在记录层100S中的局部标记MP产生。

检测信号产生部分30通过光探测器36根据返回光束Lr的光强产生检测信号R，并且通过光谱检测器23A在检测信号R中分别在第一波长W1处和第二波长W2处产生表示光强的第一检测信号R1和第二检测信号R2。

信号处理部分23基于第一检测信号R1和第二检测信号R2识别第一强度V1和第二强度V2，提取存储在局部标记MP中的代码，然后再现信息。

因此光盘再现装置20可以将奇异输出光LE作为光束L从半导体激光器3输出，该奇异输出光LE包括具有很短的脉冲宽度并具有类似于普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器的足够的光强的奇异峰值EPK。

从而光盘再现装置20可以根据形成在用光束L照射的位置处的局部标记MP来产生返回光束Lr，其光强在第一波长W1和第二波长W2中的每个处调制。

如上所述，结合在光学拾取器27中的短脉冲光源1的激光控制部分2在这种情况下可以形成为较小的形状。从而与使用通常的皮秒激光器和毫微微秒激光器的情形相比，光盘再现装置20作为整体也可以形成较小的形状。

此时，光盘再现装置20仅从信号处理部分23向激光控制部分2提供脉冲信号SL即足够。从而不必要执行复杂的光发射控制等。

根据上述结构，光盘再现装置20从结合在光学拾取器27中的半导体激光器3发射奇异输出光LE的光束L，并且将光束L汇聚到形成在光盘100的记录层100S中的局部标记MP上。从而，光盘再现装置20可以从局部标记MP产生通过两个二进制位信息在每个波长带中调制的返回光束Lr，通过光谱分析检测第一强度V1和第二强度V2，提取代码，并且再现信息。相应地，如使用普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器的情况，使用半导体激光器3的光盘再现装置20能够以较小的结构再现在每个波长带中调制的信息。

(3)第二实施例

(3-1)光盘的结构

在第二实施例中，光盘100以与第一实施例大体上相同的方式形成，但是在记录标记组RM的结构上部分不同。

具体地，记录标记组RM的记录标记RMA和RMB设计为使得返回光束Lr的第一波长W1约398[nm]，等于奇异峰值EPK的波长；并且返回光束Lr的第二波长W2约404[nm]，等于奇异斜坡ESL的波长。

返回光束Lr从而根据局部标记MP形成的模式等，改变光谱曲线中以约398[nm]的波长作为中心的第一波长带B1的强度以及在光谱曲线中以约404[nm]的波长作为中心的第二波长带B2的强度。

(3-2)光盘再现装置和光学拾取器的结构

第二实施例中的光盘再现装置120(图25)与第一实施例中的光盘再现装置20的不同在于，光盘再现装置120具有代替信号处理部分23和光学拾取器27的信号处理部分123和光学拾取器127。

如图27所示，其中对应于图26中的部件由相同的附图标记表示，光盘再现装置120具有代替检测信号产生部分30的检测信号产生部分130。此外，尽管光学拾取器127以与光学拾取器27类似的方式形成，光学拾取器127与光学拾取器27的不同在于，光学拾取器127具有波长选择镜134、汇聚透镜137以及光探测器138。

如上所述，作为从半导体激光器3发射的光束L，波长约398[nm]的的奇异峰值EPK和波长约404[nm]的奇异斜坡ESL(图22)相继出现。

因此，如图24A所示，当首先用由奇异峰值EPK形成的光束(该光束在下文中将被称为奇异峰值光束LEP)照射局部标记MP时，返回光束Lr被改变的是波长约398[nm]的第一波长W1的第一强度V1。

然后，如图24B所示，当用由奇异斜坡ESL形成的光束(该光束在下文中将被称为奇异斜坡光束LES)照射局部标记MP时，返回光束Lr被改变的是波长约404[nm]的第二波长W2的第二强度V2。

因此，在第二实施例中，第一强度V1和第二强度V2(光束L的奇异峰值光束LEP和奇异斜坡光束LES的相应的波长处的光强)的每个被改变，用以对应光束L的奇异峰值光束LEP和奇异斜坡光束LES的不同波长。

返回光束Lr被偏振光束分光器32的偏振反射表面32S反射，并且进入检测信号产生部分130的波长选择镜134。

波长选择镜134在具有波长选择性的镜面134S处传递几乎所有的波长小于401[nm]的光并反射几乎所有的波长等于或大于401[nm]的波长的光。

从而，波长选择镜134传递包含在返回光束Lr中的小于401[nm]的波长的成分，将所传递的成分设为第一返回光束Lr1，并使第一返回光束Lr1进入汇聚透镜35。此外，波长选择镜134反射包含在返回光束Lr中的等于或大于401[nm]的波长的成分，将所反射的成分设为第二返回光束Lr2，并使第二返回光束Lr2进入汇聚透镜137。

汇聚透镜35汇聚第一返回光束Lr1，并且用第一返回光束Lr1照射光探测器36。光探测器36检测第一返回光束Lr1的光强，产生具有对应于第一返回光束Lr1的光强的信号等级的第一检测信号R1，并且将第一检测信号R1发送到信号处理部分123(图25)。

此时，由于光束L中的波长约398[nm]的奇异峰值光束LEP，第一强度V1的大小在第一检测信号R1中占主导，并且第一检测信号R1具有对应于第一强度V1的大小的信号等级。

因此，第一检测信号R1的信号等级代表存储在局部标记MP中的两个二进制位的代码中的较低阶二进制位的“0”或“1”值。

同时，汇聚透镜137汇聚第二返回光束Lr2，并且用第二返回光束Lr2照射光探测器138。光探测器138检测第二返回光束Lr2的光强，产生具有对应于第二返回光束Lr2的光强的信号等级的第二检测信号R2，并且将第二检测信号R2发送到信号处理部分123(图25)。

此时，由于光束L中的波长约404[nm]的奇异斜坡光束LES，第二强度V2的大小在第二检测信号R2中占主导，并且第二检测信号R2具有对应于第二强度V2的大小的信号等级。

因此，第二检测信号R2的信号等级代表存储在局部标记MP中的两个二进制位的代码中的较高阶二进制位的“0”或“1”值。

因此，检测信号产生部分130将从局部标记MP获得的返回光束Lr分为第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2，然后分别产生表示第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2的相应的光强的第一检测信号R1和第二检测信号R2。

信号处理部分123(图25)相应地对第一检测信号R1和第二检测信号R2进行预定的解调过程等，并且从而分别提取存储在局部标记MP中的代码中的较低阶二进制位和较高阶二进制位。

信号处理部分123还对所提取的代码进行预定的解码过程等，并且从而再现存储在光盘100上的信息。

(3-3)操作和效果

在上述结构中，根据第二实施例的光盘再现装置120从包括在光学拾取器127中的半导体激光器3输出奇异输出光LE的光束L。光学拾取器127用光束L照射形成在光盘100的记录层100S中的局部标记MP。

此时，用奇异峰值光束LEP照射时，局部标记MP改变约398[nm]的波长处的第一强度V1；并且用奇异斜坡光束LES照射时，局部标记MP改变约404[nm]的波长处的第二强度V2。

检测信号产生部分130通过波长选择镜134将返回光束Lr分为第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2，通过光探测器36和138检测第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2的相应的光强，并且产生第一检测信号R1和第二检测信号R2。

信号处理部分123对第一检测信号R1和第二检测信号R2中的每个进行预定的解调过程等，从而提取存储在局部标记MP中的代码中的较低阶二进制位和较高阶二进制位，并且再现信息。

因此，如第一实施例，光盘再现装置120能够从半导体激光器3输出作为光束L的奇异输出光LE。光盘再现装置120从而与使用普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器的情况相比能够极大的小型化。

此外，在第二实施例中，形成在光盘100中的局部标记MP设计为对应于奇异峰值光束LEP和奇异斜坡光束LES的波长。

从而，光学拾取器127首先用包括第一波长W1的奇异峰值光束LEP照射局部标记MP，奇异峰值光束LEP包括在奇异输出光LE形成的光束L中。从而返回光束Lr中的第一波长W1的第一强度V1可以改变。

接下来，光学拾取器127用包括第二波长W2的奇异斜坡光束LES照射局部标记MP。从而返回光束Lr中的第二波长W2的第二强度V2可以改变。

从而，光学拾取器127可以通过波长选择镜134将返回光束Lr分为其中出现第一强度V1的第一返回光束Lr1和其中出现第二强度V2的第二返回光束Lr2。

从而，光探测器36可以仅通过检测第一返回光束Lr1的光强产生第一检测信号R1，其中出现第一强度V1并且第二波长W2的成分从其中排除。此外，光探测器138可以仅通过检测第二返回光束Lr2的光强产生第二检测信号R2，其中出现第二强度V2并且第一波长W1的成分从其中排除。

第二实施例从而可以不使用用于执行如快速傅里叶变化的高级操作过程的如光谱检测器23A的高性能处理电路，通过普通的光探测器产生彼此独立的第一检测信号R1和第二检测信号R2。

在其它方面，光盘再现装置120可以产生与第一实施例的效果类似的效果。

根据上述结构，光盘再现装置120从结合在光学拾取器127中的半导体激光器3发射奇异输出光LE的光束L，并且将光束L汇聚到形成在光盘100的记录层100S中的局部标记MP上。此时，光盘再现装置120从局部标记MP产生返回光束Lr，其中在第一波长W1处的第一强度V1和在第二波长W2处的第二强度V2响应于奇异输出光LE相继地改变，并且将返回光束Lr分为第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2。此外，光盘再现装置120检测第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2的每个的光强，并且产生第一检测信号R1和第二检测信号R2。从而光盘再现装置120提取存储在局部标记MP中的代码并且再现信息。由此，光盘再现装置120能够以较小和简单的结构从光盘100再现信息。

(4)第三实施例

第三实施例中的光盘100的结构与第二实施例的相同，并且从而省略对其的描述。

(4-1)光盘再现装置和光学拾取器的结构

第三实施例中的光盘再现装置220(图28)与第一实施例中的光盘再现装置20的不同在于，光盘再现装置220具有代替信号处理部分23和光学拾取器27的信号处理部分223和光学拾取器227。

如图28所示，其中对应于图26和图27中的部件由相同的附图标记表示，光盘再现装置220具有代替检测信号产生部分30的检测信号产生部分230。此外，检测信号产生部分230与检测信号产生部分30的不同之处在于，检测信号产生部分230具有取代光谱检测器23A的时分信号选择器223A。然而，检测信号产生部分230除此之外以类似于检测信号产生部分30的方式形成。

如上所述，作为从半导体激光器3发射的光束L，波长约398[nm]的的奇异峰值EPK和波长约404[nm]的奇异斜坡ESL(图22)相继出现。

因此，如第二实施例中，如图24A所示，当首先用奇异峰值光束LEP照射局部标记MP时，返回光束Lr被改变的是波长约398[nm]的第一波长W1的第一强度V1。

然后，如图24B所示，当用奇异斜坡光束LES照射局部标记MP时，返回光束Lr被改变的是波长约404[nm]的第二波长W2的第二强度V2。

即，返回光束Lr的第一强度V1和第二强度V2(在奇异峰值EPK和奇异斜坡ESL(图22)的相应的波长处的光强)相继被改变，用以对应光束光束L中不同波长的奇异峰值EPK和奇异斜坡ESL的相继出现。

返回光束Lr被偏振光束分光器32的偏振反射表面32S反射，由汇聚透镜35所汇聚，并且被提供到光探测器36。光探测器36检测返回光束Lr的光强，产生对应于返回光束Lr的光强的检测信号R，并且将检测信号R供应到检测信号产生部分230的时分信号选择器223A。

对于从时间点t0(将脉冲信号SL提供到激光控制部分2时)至预定的时间点t1的时期，时分信号选择器223A将检测信号R作为第一检测信号R1输出。在时间点t1之后，时分信号选择器223A将检测信号R作为第二检测信号R2输出。

在这种情况下，第一检测信号R1具有对应于由光束L中的波长约398[nm]的奇异峰值光束LEP产生的第一强度V1的大小的信号等级。因此，第一检测信号R1的信号等级代表存储在局部标记MP中的两个二进制位的代码中的较低阶二进制位的“0”或“1”值。

第二检测信号R2具有对应于由光束L中的波长约404[nm]的奇异斜坡光束LES产生的第二强度V2的大小的信号等级。因此，第二检测信号R2的信号等级代表存储在局部标记MP中的两个二进制位的代码中的较高阶二进制位的“0”或“1”值。

同时，基于半导体激光器3的光发射特性、光学拾取器227中的光路的长度、光探测器36的响应特性等来确定从时间点t0至时间点t1的时期Δt。该时期Δt大致对应奇异峰值EPK的时间宽度和各种延迟时间相加获得的时间。

因此，检测信号产生部分230通过瞬时地分开从局部标记MP获得的返回光束Lr，将检测信号R分为第一检测信号R1和第二检测信号R2。

接下来，信号处理部分223对第一检测信号R1和第二检测信号R2进行预定的解调过程等，并且从而分别提取存储在局部标记MP中的代码中的较低阶二进制位和较高阶二进制位。

信号处理部分223还对所提取的代码进行预定的解码过程等，并且从而再现存储在光盘100上的信息。

(4-2)操作和效果

在上述结构中，根据第三实施例的光盘再现装置220从包括在光学拾取器227中的半导体激光器3输出奇异输出光LE的光束L。光学拾取器227用光束L照射形成在光盘100的记录层100S中的局部标记MP。

此时，用奇异峰值光束LEP照射时，局部标记MP改变约398[nm]的波长处的第一强度V1；并且用奇异斜坡光束LES照射时，局部标记MP改变约404[nm]的波长处的第二强度V2。

光学拾取器227通过光探测器36检测返回光束Lr的光强，并且产生检测信号R。检测信号产生部分230通过时分信号选择器223A将检测信号R分为对应于奇异峰值EPK的第一检测信号R1和对应于奇异斜坡ESL的第二检测信号R2。

此后，信号处理部分223基于第一检测信号R1和第二检测信号R2彼此独立地提取存储在局部标记MP中的代码中的较低阶二进制位和较高阶二进制位，并且再现信息。

从而，如第一实施例和第二实施例，光盘再现装置220能够从半导体激光器3输出作为光束L的奇异输出光LE。光盘再现装置220从而与使用普通的皮秒激光器和毫微微秒激光器的情况相比能够极大的小型化。

此外，在第三实施例中，如第二实施例，形成在光盘100中的局部标记MP设计为对应于奇异峰值光束LEP和奇异斜坡光束LES的波长。

从而，光学拾取器227首先用包括第一波长W1的奇异峰值光束LEP照射局部标记MP，奇异峰值光束LEP包括在奇异输出光LE形成的光束L中。从而返回光束Lr中的第一波长W1的第一强度V1可以改变。

接下来，光学拾取器227用包括第二波长W2的奇异斜坡光束LES照射局部标记MP。从而返回光束Lr中的第二波长W2的第二强度V2可以改变。

利用光束L和返回光束Lr的这样的特性，时分信号选择器223A能够仅通过瞬时地分开检测信号R而将检测信号R分为其中出现第一强度V1的第一检测信号R1和其中出现第二强度V2的第二检测信号R2。

此时，在从时间点t0(信号处理部分223本身将脉冲信号SL提供到激光控制部分2的时刻)经过预定的时期Δt后，信号处理部分223仅通过时分信号选择器223A改变检测信号R输出的位置即足够。不需要执行复杂的信号同步过程等。

在其它方面，光盘再现装置220可以产生与第一实施例和第二实施例的效果类似的效果。

根据上述结构，光盘再现装置220从结合在光学拾取器227中的半导体激光器3发射奇异输出光LE的光束L，并且将光束L汇聚到形成在光盘100的记录层100S中的局部标记MP上。此时，光盘再现装置220从局部标记MP产生返回光束Lr(其中在第一波长W1处的第一强度V1和在第二波长W2处的第二强度V2响应于奇异输出光LE相继地改变)，检测返回光束Lr的光强，并且产生检测信号R。此外，光盘再现装置220在时间点t1处将检测信号R分为第一检测信号R1和第二检测信号R2，并且基于第一检测信号R1和第二检测信号R2彼此独立地识别第一强度V1和V2。从而光盘再现装置220提取存储在局部标记MP中的代码并且再现信息。由此，光盘再现装置220能够以较小和简单的结构从光盘100再现信息。

(5)其它实施例

同时，在上述第一实施例中，描述了检测信号产生部分30通过光谱分析产生分别表示第一波长W1的第一强度V1和第二波长W2的第二强度V2的第一检测信号R1和第二检测信号R2的情形。此外，在第二实施例中，描述了检测信号产生部分130根据波长将返回光束Lr分为第一返回光束Lr1和第二返回光束Lr2，然后产生第一检测信号R1和第二检测信号R2的每个的情形。此外，在第三实施例中，描述了检测信号产生部分230在时间点t1处将检测信号R分为第一检测信号R1和第二检测信号R2的情形。

本发明不限于此。可以采用例如在检测信号产生部分中分离或分开返回光束Lr或分析检测信号R的不同的方法。在这种情况下，检测信号产生部分能够基于返回光束Lr产生第一检测信号R1(其中在第一波长W1处出现第一强度V1)和第二检测信号R2(其中在第二波长W2处出现第二强度V2)的每个即足够。

在上述的第一实施例中，描述了局部标记MP形成为使得峰值出现在返回光束Lr的光谱曲线上第一波长W1和第二波长W2的两个位置处，并且基于第一波长W1的第一强度V1和第二波长W2的第二强度V2提取代码。

本发明不限于此。例如通过增加记录标记组RM中的记录标记RM的种类，可以使三个或更多的峰值出现在返回光束Lr的光谱曲线上，并且可以基于峰值的各个光强提取代码。在这种情况下，可以增加能够存储在光盘100上的信息量。

在上述的第二实施例中，描述了局部标记MP被形成为根据从半导体激光器3发射的奇异输出光LE的奇异峰值EPK和奇异斜坡ESL来改变返回光束Lr的光谱曲线上约398[nm]和约404[nm]的波长处的光强。

本发明不限于此。当从半导体激光器3发射的奇异输出光LE的奇异峰值EPK和奇异斜坡ESL具有其它的波长时，局部标记MP被形成为改变返回光束Lr的光谱曲线上其它的波长处的光强。第三实施例也是这样。

同时，在第二实施例的情况下，通过波长选择镜134的镜面134S适当调节波长特性使得能使返回光束Lr分为包括奇异峰值EPK的波长的部分和包括奇异斜坡ESL的波长的部分即可。

在上述第三实施例中，描述了从时间点t0(脉冲信号脉冲信号SL被提供到激光控制部分2的时刻)经过时期Δt后在时间点t1时，时分信号选择器223A改变检测信号R输出的位置。

不发明不限于此。检测信号R输出的位置可以在从不同的时间点经过适当设定的时期Δt后的时间处改变。此外，例如，检测信号R输出的位置可以在对应于在检测信号R中检测到奇异峰值EPK的峰值并同时核对检测信号R的信号等级的时间点改变。

在上述的第一实施例中，描述了普通半导体激光器(索尼公司制造的SLD3233等)用作为半导体激光器3。然而，本发明不限于此。简单地说，半导体激光器3是所谓的使用p型半导体和n型半导体执行激光振荡的半导体激光器即可。更理想的是有意使用能够形成为将执行较大的弛豫振荡的半导体激光器。第二实施例和第三实施例也是如此。

在上述实施例中，描述了具有实体的开关的记录标记RMA和RMB。本发明不限于此。记录标记RMA和RMB例如可以通过局部地改变光的反射率、折射率或者影响相改变来形成。简单地说，产生响应于光束L的返回光束Lr即可。

记录标记RM的形状可以不只是图23中所示的平面中的圆形，还可以是其它不同的形状。或者，记录标记RM可以如条码设置为一维。

在上述实施例中，描述了作为光盘再现装置的光盘再现装置20由作为半导体激光器的半导体激光器3、作为物镜的物镜28、作为检测信号产生部分的检测信号产生部分30以及作为信号处理部分的信号处理部分23形成。

然而，本发明不限于此。光盘再现装置可以由具有其它不同结构的半导体激光器、物镜、检测信号产生部分和再现处理部分形成。

本发明还适用于例如用于在如光盘等的记录介质上记录和再现大量信息(如视频内容、音频内容等)的光信息记录和再现装置。

本申请包含了与2009年1月15日向日本专利局递交的日本优先权专利申请JP2009-006930中公开的主题相关的主题，这里通过引用引入其全部内容。

本领域技术人员应理解，只要在所附权利要求或与其相当的范围内，可以按照设计要求等其它因素进行各种改变、组合、变形和替代。

Claims (8)

1.一种光盘再现装置，包括：

半导体激光器，其在被提供形成为脉冲形式并形成预定的奇异电压的驱动脉冲时，相继将奇异峰值光束和奇异斜坡光束作为激光发射，所述奇异峰值光束具有脉冲形式的光强特性并具有奇异峰值波长，所述奇异斜坡光束具有比所述奇异峰值光束的光强低的斜坡形式的光强特性并具有不同于所述奇异峰值波长的奇异斜坡波长；

物镜，其用于将所述激光汇聚到设置在光盘中的记录层上，并且转变返回光束的发散角，所述记录层中形成多种记录标记，所述返回光束的光强按照多个波长带中的每个波长带独立地被调制，并且所述返回光束从所述记录层返回；

检测信号产生部分，其配置为分别检测所述返回光束中的每个所述波长带的光强，并且根据相应的光强分别产生多个检测信号；以及

再现过程部分，其配置为基于所述多个检测信号再现记录在所述光盘上的信息。

2.根据权利要求1所述的光盘再现装置，其中：

所述检测信号产生部分通过分别检测所述返回光束中的所述奇异峰值波长的成分的光强和所述奇异斜坡波长的成分的光强，根据相应的光强产生第一检测信号和第二检测信号，并且

所述再现过程部分基于所述第一检测信号和所述第二检测信号再现记录在所述光盘上的信息。

3.根据权利要求2所述的光盘再现装置，其中：

所述检测信号产生部分包括：

分光部分，其配置为将所述返回光束至少分为所述奇异峰值波长的成分和所述奇异斜坡波长的成分；

奇异峰值光束接收部分，其配置为接收所述奇异峰值波长的成分并产生所述第一检测信号，所述奇异峰值波长的成分通过所述分光部分从所述返回光束中分离；以及

奇异斜坡光束接收部分，其配置为接收所述奇异斜坡波长的成分并产生所述第二检测信号，所述奇异斜坡波长的成分通过所述分光部分从所述返回光束中分离。

4.根据权利要求3所述的光盘再现装置，其中：

所述检测信号产生部分的所述分光部分由波长选择镜形成，所述波长选择镜传递所述返回光束中的所述奇异峰值波长的成分和所述奇异斜坡波长的成分中的一者并反射另一者。

5.根据权利要求2所述的光盘再现装置，其中：

所述检测信号产生部分包括：

光接收部分，其配置为相继接收所述奇异峰值波长的成分和所述奇异斜坡波长的成分，并且根据所述奇异峰值波长的成分和所述奇异斜坡波长的成分的光强产生检测信号，所述奇异峰值波长的成分和所述奇异斜坡波长的成分包括在所述返回光束中；以及

信号分离部分，其配置为通过在预定的时间点处分离所述检测信号，以分别产生所述第一检测信号和所述第二检测信号。

6.根据权利要求5所述的光盘再现装置，其中：

所述信号分离部分根据从所述半导体激光器发射的所述激光从所述奇异峰值光束改变为所述奇异斜坡光束的时刻，将所述检测信号分为所述第一检测信号和所述第二检测信号。

7.根据权利要求6所述的光盘再现装置，其中：

所述信号分离部分在从向所述半导体激光器提供所述驱动脉冲的时间点开始经过预定的分离时间后的时间点处，将所述检测信号分为所述第一检测信号和所述第二检测信号。

8.一种光盘再现方法，包括以下步骤：

发射步骤，在预定的半导体激光器被提供形成为脉冲形式并形成预定的奇异电压的驱动脉冲时，相继将奇异峰值光束和奇异斜坡光束作为激光从所述半导体激光器发射，所述奇异峰值光束具有脉冲形式的光强特性并具有奇异峰值波长，所述奇异斜坡光束具有比所述奇异峰值光束的光强低的斜坡形式的光强特性并具有不同于所述奇异峰值波长的奇异斜坡波长；

聚光步骤，用预定的物镜将所述激光汇聚到设置在光盘中的记录层上，所述记录层中形成预定的记录标记；

转变步骤，用所述物镜转变返回光束的发散角，所述返回光束包括多个波长带，所述返回光束的光强按照每个所述波长带独立地被调制，并且所述返回光束从所述记录层返回；

检测信号产生步骤，分别检测所述返回光束中的每个所述波长带的光强，并且根据相应的光强分别产生多个检测信号；并且

再现步骤，基于所述多个检测信号再现记录在所述光盘上的信息。

Images