CN1143280C - 在光记录介质上记录或从其重放的记录或重放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及当在记录介质上记录和/或从其重放信息时用于信息的校正聚焦扫描的装置，并基于一个提供扫描光束的光源，一个聚焦物镜和一个光敏检测器系统。一个衍射元件以预定的固定距离设置在聚焦物镜和检测器系统之间的间隙中，用于导出聚焦误差信号，衍射元件被设计成产生实际上彼此分离的两个聚焦平面。检测器系统位于分离的聚焦平面之间，从而在散焦情况下改变的对称成像的聚焦点大小比率能够被用于导出聚焦误差信号。

Description

在光记录介质上记录或从其 重放的记录或重放装置

本发明涉及当在光记录介质上记录或从光记录介质重放信息时用来进行校正的聚焦光扫描的记录或重放装置，包括提供扫描光束的光源、聚焦物镜以及光敏检测器系统，光敏检测器系统基本上在一个平面上，和至少一个衍射元件，用来产生辅助光束以获得一个聚焦误差信号。

众所周知，当从被称为光盘或CD的光记录介质重放时，在光电扫描系统的帮助下数字信息被读取，当光记录介质以200到500转/分的速度旋转时，排列在数据介质上的被称为凹坑的凸起或凹陷通过来自光源的聚焦光束无任何接触地被检测，光源如半导体激光器。光源产生的光束经一个光学系统到达光记录介质，光学系统可以具有反射镜、透镜和/或棱镜。当光束照射一个凹坑时，与平面上或各个凹坑之间的表面上的反射相对照，产生衍射和/或干扰现象，并且这些现象导致反射光束的调制。被现存记录介质的信息模式调制的光束经一个半反射棱镜等被送到检测器系统，例如，一个光电二极管。检测器系统用来把调制的光束转换成电信号，后级的求值电子线路用于从电信号获得出现在记录介质上的信息，用于进一步的处理。一个电子伺服电路以光束精确地跟随凹坑的轨迹的方式保证所述光束的跟踪，并不管任何通常不可避免的记录介质的不均匀性，以及任何其他机械或热干扰，此光束高精密度地聚焦在载有信息的记录介质层上。

EP-0 373 699 B1公开了一种光扫描装置，实现从光信号获得聚焦误差信号的目的，从而以适当精确度执行理想的聚焦重调。

出于反射镜目标设计的目的提出其具有两相对表面并用于把激光源的辐射聚焦在CD上，面对光源的表面具有位于反射镜目标的光轴周围的辐射窗，并具有环绕此窗的反射器。背离光源的第二表面，具有一个对称地位于光轴周围的反射器，并具有一个环绕此反射器的辐射窗。

第一辐射窗装有一个第一衍射元件，例如一个光栅，以便从光源提供的光束获得一个扫描光束和两个辅助光束。第二反射器装有一个第二衍射元件，以便由被扫描的目标反射的并再一次通过反射镜目标的部分辐射能够在光敏检测系统的方向上被偏转。此部分扫描光束被衍射元件变形，从而在检测系统的帮助下能导出一个聚焦误差信号FES。第一衍射元件接收的辅助光束允许执行光道控制，也就是说基于光道误差信号TES的光道控制。

借助于第二衍射元件和检测系统获得的聚焦误差信号指示相应于反射镜目标的瞬时聚焦平面中任何误差的大小和方向，使用此误差信号跟踪激光辐射是可能的，例如通过聚焦线圈。

通过使用具有两个光栅元件的衍射元件，它把光束分裂成两个光束单元，并使用两个检测器对，能够通过确定检测器上聚焦点的位置变化检查对应于载有信息的层的光束的任何聚焦误差的范围。将检测器的输出信号加以比较以获得用于估计聚焦误差的参数，如上所述该参数能够用于调节。

用于根据上述EP 0373 699B1的方法的光栅是一个具有两个光栅元件的衍射光栅，它把衍射的光束分成所述的光束单元，检测系统包括检测器对和分别与第一和第二检测器对相配合的第一和第二光束单元。在一个边缘相接触的光栅元件的作用就像一个边缘，在称之为Foucault的方法中被使用，也被称为刀缘，在每种情况下由光栅产生的聚焦点的行位于相同聚焦平面中，聚焦点和一个预定点之间的误差或一个预定线代表聚焦误差的大小。

由于在Foucault方法中伺服光束被聚焦在检测器系统上，获得的聚焦误差信号仅有一个不适当的信噪比，因此不得不使用相对灵敏的检测器或者使后级电子电路的复杂性增加。而且，基于Foucault方法的聚焦误差信号对于光学系统和检测器之间的位置变化是敏感的，这导致增加的误差率。

DE 4442976 A1公开了一种用于信息的非接触光扫描的装置，其基本原理还是光源发送光到一个记录光道，并具有一个接收从记录光道反射的光的检测器装置。一个分束器和一个物镜被置于光源和检测器装置之间的光路中。此外，在光源和分束器之间安装了一个微型反射镜，通过驱动，其镜面能够被变形/或旋转，作为微型反射镜的旋转位置和/或变形的函数，通过此装置能够改变从光源经微型反射镜到分束器、物镜和记录光道的光束的倾斜角和/或倾斜点。这就试图以低复杂性进行更快和更精确的光道查找和跟踪。根据DE 4442976 A1，分束器可由一个全息元件形成，全息元件在玻璃基片的一侧上，具有用来把从记录光道反射的光束分成光束单元的全息图。全息图被分成具有窄光栅结构的第一区域和具有较宽光栅结构的第二区域，从而记录光道反射的光束被分成所述光束单元，照射检测器装置的不同区域范围，从而，以此方式，能够把它们都独立地计算，以获得跟踪和聚焦信号。小全息图光栅间隔产生的光束单元成像在两检测区域之间的界线上。大全息图光栅间隔产生的主光束的光束单元被直射在另外的检测区域。小光栅间隔产生的光束单元被送到两相邻和相对的检测区域，用于通过检测相应的光点的光强度导出用来控制镜片驱动的聚焦误差信号。在每种情况下，光束单元被分裂并成像在两检测区域上，以便使用两区域之间的强度差来减少误差。根据DE4442976A1的方法的缺陷如下所述。

由于光束单元成像在一个聚焦平面上，聚焦点的强度低，从而，特别是扫描光束在一个聚焦位置时，从检测器获得的信号具有一个不适宜的信噪比。

本发明的目的在于给定一种装置，用于分别从记录介质校正聚焦光扫描信息或在其上记录信息，该装置使用简单的光扫描系统以允许其提供具有合适的信噪比的聚焦误差信号，并允许其通过一个不太灵敏的检测器系统进行操作，其结果是实现这种扫描装置的成本被降低，特别是降低了调节复杂性。

根据本发明的第一基本方案，用于光记录介质的校正聚焦光扫描的装置具有一个位于在一个预定且固定的距离的物镜和检测器系统之间的间隙中的衍射元件。在此种情下设计的衍射元件使得实际上彼此分离的两个聚焦平面由记录介质反射的辐射产生。根据本发明，检测器系统被设置在分离的聚焦平面之间，从而在散焦的情况改变的对称成像的聚焦点的尺寸比率能够被用于获得聚焦误差信号。物镜、衍射元件和检测器系统沿公共光轴有益地排列。具有相应光学特性的不同的光学元件，例如全息图，也能够有益地取代物镜使用。

在优选实施例中，衍射元件包括具有不同光学厚度和不同光栅常数的两个基本上平面的相位光栅板。相位光栅板提供的优越性是它们调制入射光的相位，但不影响其强度。

通过使用例如具有不同几何厚度范围的同族材料实现不同的光学厚度。另一种实现不同光学厚度的可能性是使用具有彼此不同的折射率的材料，它使得该板能够具有均匀的几何厚度。这些位于聚光透镜和检测器之间的光路中的相位光栅板用于在扫描系统中分裂反射的辐射，以获得一对或多对聚焦点。一对相应的外部聚焦点，也就是说远离光轴的点，在这种情况下起因于具有较小光栅常数的光栅板，相反地，相应的内部聚焦点是由具有较大光栅常数的光栅产生的。相位光栅板基本上平行于检测器系统的平面。

根据另一个优选实施例，两个具有相同光栅常数的光栅的光栅板用作衍射元件，代替了具有不同光栅常数的两个光栅板，光栅表面分别被设置装在衍射元件的相对表面上。它们在光束传播方向，也就是说在光轴的方向上彼此间隔开。这与具有不同光栅常数并且没有被隔开的光栅具有相同的效果。

根据本发明，光栅常数和光栅常数彼此间的比率的选择能够被用于确定聚焦点对之间的位置和横向距离，从而能够使用最佳的检测器系统。

使用的检测器系统最好包括光敏元件的多象限配置，如光电二极管，用于成像或检测聚焦点。

根据本发明另一个基本方案，衍射元件包括不同光学厚度的两个相位板，该板具有一个公共边缘并通过一个小于90°的角旋转到入射光束方向。旋转轴基本上以与板的公共边缘成直角并与入射光束的光轴成直角地运转，从而同样地产生彼此隔开的聚焦点。在一个根据本发明的此基本方案的有利实施例中，衍射元件可具有相同厚度的板，但具有不同的折射率。同样以此方式，能够有利地实现光路中相位变化，而无须调制其振幅。使用的相位板是光学透明的。

根据本发明，在每种情况下每个板的板表面附加提供有一个偏振层，偏振方向彼此成直角。其具有的优越性在于这种装置例如适于扫描磁-光记录介质。在这种介质的情况下，反射光的偏振方向用于传送存储的信息。

通过用于信息的校正聚焦光扫描同时从一种光记录介质记录和/或重放信息的本发明的装置，能够使用多象限检测器系统以一种简单的方式导出具有高信噪比的高振幅的差信号，如一个聚焦误差信号，能够从各个强度的总和导出信息信号。通过使用简单的光学装置，能够通过衍射元件把从记录光道反射的光束分成光束单元，无须任何复杂的调节，减少了不合乎需要的辅助光束。这些不合乎需要的辅助光束是形成信号所不需要的光束，如零次光束或大于一次的光束。通过具有合适深度的凹槽，零次光束能够例如在相位光栅中大大减少，合适的全息图的使用也具有相应的效果。但是，通常能够容许零次部分的存在。

同时有利的是能够导出称之为ATIP信号的预定跟踪信号，用于光记录介质，利用与检测器系统设置在相同平面上的另一检测器装置，该信号能够被写入例如一个磁光盘。

使用不同光学厚度的衍射元件或板能够被经济、容易地制造，从而扫描装置的总的制造费用降低。

通过估算聚焦点获得用于控制聚焦光学器件或聚焦物镜的驱动的聚焦误差信号FES，由于通过衍射元件或板的不同的光路长度，聚焦点位于实际上彼此分离的两个平面上。

每种情况下的衍射元件仅允许一次衍射扫描与聚焦时的强度相等的聚焦点。这能够被实现，例如，借助使用全息图技术布局的合适的配置，借此零次部分能够被减少。

检测器系统被设置在两聚焦平面之间，从而当扫描光束聚焦在载有信息的光记录介质层上时基本上半圆形的小尺寸聚焦点在称为焦点对准的情况下形成。当散焦时，两个聚焦平面都在相对于检测器系统相同的方向上移动，一个聚焦平面移近检测器，另一个远离检测器，因为检测器系统的位置是固定的。在一排中的聚焦点变小的同时，相反地，另一排中的聚焦点变大，借此通过形成相应各个检测器之间的和以及差，使用最好具有四象限的检测器配置能够确定聚焦误差信号。

在下文中通过参考示范实施例和附图，将更详细地解释本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的装置的第一示范实施例，具有一个用不同厚度的相位光栅板的形式的全息图衍射元件并用一个不同的光栅常数来进行校正聚焦光扫描的装置，

图2示出了穿过根据图1的全息图衍射元件和彼此分开形成的聚焦平面的光路的略图，以及在聚焦和散焦情况下成像在检测器系统上的聚焦点的平面图，

图3a示出了彼此分离的两个四象限检测器配置，用来获得一个较大的差信号，以及

图3b示出了紧密靠近的内聚焦点的三个两象限检测器配置，

图4示出了具有一个全息图衍射元件的第二示范实施例，全息图衍射元件具有相同光栅常数而不同厚度的光栅板，光栅被提供到衍射元件的相对表面，

图5示出了第二示范实施例的略图，该实施例具有以不同厚度但相同光栅常数的光栅板形式的全息图衍射元件，在侧视图中，能够看见其中的聚焦平面，

图6a示出了具有以无光栅表面但是有不同的光学厚度或不同的折射率的平板形式的衍射元件的第三示范实施例，平板被置于光路中从而它们被旋转或转动一个角度，

图6b示出了不同厚度且在一侧具有偏振涂层的平板的例图，偏振方向彼此成直角，和

图7示出了根据具有一个物镜的扫描装置中的第三示范实施例的平板配置，以及用来确定聚焦误差和进一步的控制信号的聚焦点的略图。

图1中的第一示范实施例基于根据本发明的装置，该装置具有一个未图示但产生扫描光束的光源，扫描光束经一个分束器照射到光记录介质1，例如CD。从记录介质1反射的光经一个物镜2和一个会聚透镜3照射到一个衍射元件4。

当记录介质1上的记录光道被扫描时，在入射光经物镜2和会聚透镜3照射到衍射元件4之前，入射光全部被反射并且其强度或相位被调制，衍射元件4能够通过如全息图形成。衍射元件4折射检测器系统5方向上的反射光束。在这种情况下的衍射光束为±一次。

检测器系统5接收这些光束并产生信号，该信号一方面代表记录的信息，另一方面代表用于跟踪会聚透镜3和/或物镜2的控制信号。物镜2能够通过未示出的驱动装置被移动，从而光束被聚焦在记录介质1的相应记录光道上。

在图1所示的第一示范实施例的情况下，衍射元件4被置于物镜2或会聚透镜3和检测器系统5之间的空隙中，上述组件沿公共光轴排列。衍射元件4被设计成两个聚焦平面7a、7b实际上彼此分离并相隔某一距离，检测器系统5被设置在分离的聚焦平面7a、7b之间，从而对称成像的聚焦点6a、6b的变化尺寸关系即使在散焦时也能够被用于导出聚焦误差信号。检测器系统5和衍射系统4最好成一直线地彼此平行。

衍射元件4包括具有不同的光学厚度和不同的光栅常数的两个基本上平面的相位光栅板4a和4b。两个相位光栅板4a、4b在一个边缘接触，但也可能以一个小的、同样的距离隔开。此距离可以通过如连接板4a和4b的粘附层等产生。

上述衍射元件4的实施例具有不同厚度的光栅板4a、4b，结果是由于穿过板的光束的不同光路长度而形成两排聚焦点6a、6b，如上所述，聚焦点6a、6b被置于实际上彼此分离的聚焦平面7a、7b上。

以仅一次衍射产生并且在焦点对准情况下聚焦点基本上具有与另一个相同的强度的方式，相位光栅板4a、4b被提供有一个具有合适的凹槽深度的光栅。也就是说，当它们被正确地聚焦时不同光栅产生的聚焦点具有相同的强度。

如果散焦，图2所示的聚焦平面7a、7b相对于检测器系统5以相同的方向移位。在此情况下，一个平面移近检测器系统5，而另一平面远离检测器系统5同样的程度。结果，一排焦点中的基本上半圆形的聚焦点变小，另一排中的变大。

图2示出了检测器系统5和聚焦状态以及两个散焦状态的聚焦平面7a、7b的相对位置。在此情况下，为了简明起见，检测器系统5的位置被示出相对于聚焦平面7a、7b移位。检测器系统5的位置52对应于聚焦状态，每个位置51和53对应于散焦状态。照射检测器系统5的相应光点60a、60b在图2的右侧部分示出，不同的位置51、52、53被指明。在聚焦状态，也就是说在位置52，由于两个聚焦平面7a、7b位于与检测器系统5相同的距离，光点60a和60b大小相同。由于假设具有圆形截面并从记录介质1反射的光束尽可能集中地照射衍射元件4，光点60a、60b都具有一个近似半圆形外观。也就是说，两个光栅板40a和40b每一种情况下被一部分光束照射，该部分光束具有近似半圆形截面并且大小近似相同。由于聚焦平面7a位于检测器系统5的前面，光点60a作为一个相反的镜像形成，也就是说在示范实施例中两个光点60a、60b作为较低的半圆形成。在位置51和53表示出的检测器系统5和聚焦平面7a、7b的任何相对位移导致光点60a、60b的大小变化，对应于具有不同光栅常数的两个光栅之间的边缘的上部直线边缘保持在大致上相同水平。因此，检测器系统5的各个检测器A、B、C、D的相对照射强度改变。

聚焦误差信号FES在此情况下能够作为检测器A、B、C、D发出的信号的差信号形成：

FES＝(A+C)-(B+D)

A、B、C和D代表检测器系统的各个检测器A、B、C和D的电信号。根据图2，聚焦平面7a、7b之间的距离a是由两光栅板的厚度ΔD的差造成的，由下式给出： $a=\frac{n-1}{n}*\mathrm{\ΔD}$ 这里n是折射率，在此情况下假设两光栅板4a和4b的折射率相同。

衍射元件4的光栅板4a、4b的光栅常数的选择允许聚焦点6a、6b之间的距离被调节或影响。以外部光点60a由光栅4a，也就是说具有较小光栅常数的光栅产生的方式，光点60a、60b成像在图1中的检测器系统5上。内部光点60b由具有较大光栅常数的光栅4b产生。

图3a示出了使用两个四象限检测器10a、10b的检测器系统的配置。这两个四象限检测器10a、10b以每种情况下一对内和外光点60b和60a能够被成像的方式彼此隔开排列。

聚焦误差信号FES能够作为特殊的差信号从下述关系式中获得：

FES＝(A+D)-(B+C)或FES＝(A+C)-(B+D)

聚焦误差信号FES被两个四象限检测器的内含物加倍。这样，两个正负一次光束被优选地使用。

设置或选择光栅常数允许内部相互对置的光点60b假定一个紧密邻近的位置，如图3b的原理图中所示。在此情况下，假设那里没有零次光束。在此情况中，三个两象限检测器11a到11c或六个对应设置的各个二极管可以被使用。

根据图4的第二示范实施例基于衍射元件4，在类似于图1中所示的配置中，衍射元件41被设置在会聚透镜3和检测器系统5之间的光路中。

与第一示范实施例相对照，衍射元件包括不同厚度但具有相同光栅常数的光栅板，光栅板41a的光栅被置于面对会聚镜镜3的表面上，光栅板41b上的光栅被置于面对检测器系统5的表面侧。因此，重要因素在于，在图4的第二示范实施例的情况下，具有相同光栅常数的光栅位于相位光栅板41a和41b的各个相对的侧面上。

利用在彼此分离的两个聚焦平面7a和7b上的成像聚焦点所达到的效果将以类似于图2的方式被描述，参考根据图5的基本图示。

在这个可替换的、第二实施例的情况下，光栅板或相位光栅41a、41b具有相同的光栅常数。光栅板41a、41b在这种情况下设置成光栅凹槽位于衍射元件的相对侧面上。光栅41b在此情况下用作位于光栅板41b的相对侧面上的一个光栅，并具有一个在此情况下相应地较大的不同的光栅常数。

根据第三示范实施例，如图6a、6b和7所示，衍射元件4被使用，它包括接触公共边缘或公共侧表面的两个平板42a和42b。平板42a和42b被倾斜地固定，与主光束方向成一个角度ε。平板42a和42b的转动或旋转轴DA，见图7，基本上与平板的公共边缘成直角，并平行于平板平面。

在图6a中的原理图所示出的光路的情况下，根据平板42a和42b的配置，根据厚度差Δd，检测器系统5上的两聚焦之间的距离D^*为： $D^{*}=\mathrm{\Δd}*\frac{n-1}{n}*\tan \mathrm{\ϵ}$ 这里ε是光轴的入射角或旋转角，n代表板的折射率。

图6b示出了平板42a和42b，在位于光路中的它们的一个表面上提供有偏振层43a、43b。偏振层43a、43b允许由箭头44a、44b表示的偏振方向上的线性偏振光经过这些彼此成直角的偏振方向。这种涂层的平板42a和42b能够用于例如从磁-光记录介质写入或读取的装置，介质中存储的信息导致反射光束的偏振调制。

图7示出了扫描装置中的平板42a和42b的配置，扫描装置具有一个记录介质1、和一个物镜2以及会聚透镜3。平板42a和42b位于会聚透镜3和检测器系统5之间的空间中。产生在检测器系统上的光点61a、61b、62a、62b、63a、63b的图像能够用来导出误差校正和控制信号。

根据图7的检测器系统5包括多个检测器。一方面，其具有包括检测器A、B、C、D的一个四象限配置，以类似于上面另外描述的检测器系统的方式构成。而且，两个检测器E和F被图示，用于根据所谓的三光束方法产生光道误差信号。配备的检测器I和J允许为可记录记录介质产生跟踪信号，例如未使用的磁-光记录介质，也就是尚未被记录过的磁-光记录介质。

聚焦误差信号FES和光道误差信号TES由下式确定：

              FES＝(A+C)-(B+D)

               TES＝E-F

此情况下的跟踪误差信号TES对应于由三光束方法获知的信号。由于所述方法对本领域的技术人员来说是公知的，这里仅做部分描述。在三光束方法中，通常为正负一次衍射光束的两个辅助光束72和73和主光束71一样产生。这些光束横向偏离跟踪方向。如图7的顶部左侧部分所示，其示出了盘形记录介质1的细节部分，所示出的光道没有改变比例。此情况下的主光束71聚焦在一个光道上，而辅助光束72、73稍微横向偏离光道并超前或滞后于光道方向上的主光束71。光点62a、62b和63a、63b对应于辅助光束72和73的反射元件。而且，从记录介质1反射的光束被所述记录介质1上的光道分束达一定程度，这些光道同样形成衍射光栅。此分束在物镜2和会聚透镜3之间的图示中被指明，该图示出了光束71、72和73的截面及其由记录介质1上的光道导致的相应的分束。在此情况下，由于仅此元件经过光学系统的边缘，光道产生的正负一次衍射光束仅分别被示出了大致半圆的形状。

根据分别使用的记录介质的特性，不同地导出信息信号RF。对于具有对应于前文所述的凹坑结构的记录介质，如音频CD、CD-ROM、所谓的相位变化盘和WORM盘，从检测器A、B、C、D的信号总和确定一个信息信号RF，也就是说使用下面的关系式：

               RF＝A+B+C+D

当磁-光记录介质，所谓的MO盘，被使用时，其影响反射光束的偏振，平板42a、42b具有已经提到的偏振层43a、43b，各该层的偏振方向44a、44b彼此成直角。

在此情况下，信息信号RF使用下面的关系式确定：

              RF＝(A+D)-(B+C)

此信号反射如磁-光层造成的反射光束的偏振方向的旋转。

在被写到如MO、WORM或相位变化记录介质的光记录介质的扫描系统中，需要一个跟踪和/或定位信号，它一方面也使得能够扫描尚未被写入的记录介质的那些部分，例如允许它们被写入。另一方面，此信号使得能够在扫描光束照射的记录介质的点上获得信息。此跟踪和/或定位信号也被称为ATIP信号(预凹槽中的绝对时间)，这是因为它是由一个预先形成的光道，所谓的预凹槽确定的。通常，此信号是从主光束获得的，并且在示范实施例中它将对应于光点61a和61b。

此外涉及到示范实施例，这将意味着检测器A、B、C、D将在每种情况下在光道方向上，即在A-D或B-C方向上，再一次被分束，因此需要8个检测器代替4个，它们的总和信号是信息信号HF。这就有必要进行8个检测器信号的射频放大，其一方面代表电路的高度复杂性，另一方面，也将导致由检测器的附加分束造成的检测器信号的进一步衰减。根据本发明解决这一问题，在本发明中一部分辅助光束被用于获得ATIP信号。在此情况下由于主光束和用于获得ATIP信号的辅助光束之间的空间偏移的结果发生的时间位移在2μs大小的数量级，这是由于ATIP信号的数据结构可以被忽略。

因而ATIP信号通过下面的关系式由来自检测器I和J的信号形成：

            ATIP＝I-J

ATIP信号可以从数学上描述如下： $\mathrm{ATIP}\≈\sin \[\frac{2\mathrm{\π}}{p}*(a+\mathrm{offset})\]$ 这里p是记录介质的光道持续时间，也就是说各个光道之间的径向距离，a是预先形成的光道的调制幅度，“offset”是辅助光束72或73与正被读取的光道的光道中心之间的径向偏移。记录介质1的光道产生的正一次和负一次衍射光束分别照射检测器I和J，它们的差被用于确定ATIP信号。零次光束以同样的强度照射检测器I和J，因此仅有助于偏移。在此图中，零次和正负一次被再次表示为光点边缘的半圆形。

从预形成光道获得的光道误差信号可以由下式表示： $\mathrm{TES}\≈\sin \[\frac{2\mathrm{\π}}{p}*\mathrm{offset}\]*\sin \[\frac{2\mathrm{\πx}}{p}\]$

这里的x是主光点和光道之间的瞬时距离。当ATIP信号与cos(2πa/p)成正比例时，光道误差信号在offset＝p/4时具有其最大值。由于通过ATIP调制的移位与光道期间p的1.6μm相比在30nm大小的数量级中，ATIP信号的对比度低。在offset＝p/2时此对比度达到最大值。在这种情况下，光道误差信号为零。这意味着为了达到关于TES和ATIP信号的信号品质的良好关系，具体的偏移值必须预置。此偏移值最好在offset＝0.6μm的范围内。

根据第三示范实施例的平板的设计，虽然诸平板必须具有不同的折射率，但是也可以使用相同厚度的平板。

在示范实施例中描述了具有一个当在记录介质上记录和/或从记录介质重放信息时用于信息的校正聚焦光扫描的装置，该装置能够被从极其简单的形式经济地制造。由于通过检测器系统获得并具有相应信噪比的性质不同的差信号的结果，在其他情况下需要用于信号放大和计算的电子线路复杂性成为不必要的。获得的聚焦误差信号基本上是没有偏移的，并且对机械或热效应导致的检测器漂移是不灵敏的。最后，与公知的方案相比，根据示范实施例的装置允许检测器系统中的检测器数量减少。

Claims (19)

1.一种光记录或重放装置，包括：

一个提供扫描光束的光源；

一个聚焦物镜；

一个位于一平面上的光敏检测器系统；以及

一个用于导出聚焦误差信号的衍射元件，该衍射元件具有规定第一聚焦平面的第一分区，和规定第二聚焦平面的第二分区，所述聚焦平面彼此分离，衍射元件位于物镜和检测器系统之间的间隙中，物镜、衍射元件和检测器系统沿一个公共光轴排列，检测器系统被设置在分开的聚焦平面之间，衍射元件包括两个具有不同的光学厚度和不同的光栅常数的平面的光栅板。

2.一种光记录或重放装置，包括：

一个提供扫描光束的光源；

一个聚焦物镜；

一个位于一平面上的光敏检测器系统；以及

一个用于导出聚焦误差信号的衍射元件，该衍射元件具有规定第一聚焦平面的第一分区，和规定第二聚焦平面的第二分区，所述聚焦平面彼此分离，衍射元件位于物镜和检测器系统之间的间隙中，物镜、衍射元件和检测器系统沿一个公共光轴排列，检测器系统被设置在分开的聚焦平面之间，衍射元件具有两个不同光学厚度和相同光栅常数的平面光栅板，第一板的光栅表面面对检测器系统，第二板的光栅表面背对检测器系统。

3.根据权利要求1的装置，其中光栅板的平面平行于检测器系统的平面。

4.根据权利要求1的装置，其中为了使聚焦点成像，检测器系统具有光敏元件的一个多象限配置。

5.根据权利要求4所述的装置，其中为了使聚焦点的组成像，检测器系统具有设置在一个平面中的光敏元件的至少两个多象限结构。

6.根据权利要求4的装置，其中检测器系统具有光敏元件的四象限结构。

7.根据权利要求5的装置，其中检测器系统具有在一个两象限结构中的一组三个光敏元件。

8.一种光记录或重放装置，包括：

一个提供扫描光束的光源；

一个聚焦物镜；

一个位于一平面上的光敏检测器系统；以及

一个用于导出聚焦误差信号的衍射元件，该衍射元件具有规定第一聚焦平面的第一分区，和规定第二聚焦平面的第二分区，所述聚焦平面彼此分离，衍射元件位于物镜和检测器系统之间的间隙中，物镜、衍射元件和检测器系统沿一个公共光轴排列，检测器系统被设置在分开的聚焦平面之间，衍射元件包括不同光学厚度的两个平板，所述平板具有一个公共边缘并相对入射光方向转过一个小于90°的角度，旋转轴与平板的公共边缘成直角地运转。

9.一种光记录或重放装置，包括：

一个提供扫描光束的光源；

一个聚焦物镜；

一个位于一平面上的光敏检测器系统；以及

一个用于导出聚焦误差信号的衍射元件，该衍射元件具有规定第一聚焦平面的第一分区，和规定第二聚焦平面的第二分区，所述聚焦平面彼此分离，衍射元件位于物镜和检测器系统之间的间隙中，物镜、衍射元件和检测器系统沿一个公共光轴排列，检测器系统被设置在分开的聚焦平面之间，衍射元件包括两个相同厚度但不同衍射率的平板，它们相对入射光方向转过一个小于90°的角度，旋转轴与平板的公共边缘成直角地运转。

10.根据权利要求8的装置，其中每个板的平板表面中的每一个提供有一个极化层，这些层的极化方向彼此成直角。

11.根据权利要求2的装置，其中光栅板的平面平行于检测器系统的平面。

12.根据权利要求5的装置，其中检测器系统具有光敏元件的四象限结构。

13.根据权利要求9的装置，其中每个板的平板表面中的每一个提供有一个极化层，这些层的极化方向彼此成直角。

14.如权利要求2所述的装置，其中为了使聚焦点成像，检测器系统具有光敏元件的一个多象限配置。

15.根据权利要求14的装置，其中为了使聚焦点的组成像，检测器系统具有设置在一个平面中的光敏元件的至少两个多象限结构。

16.根据权利要求8的装置，其中为了使聚焦点成像，检测器系统具有光敏元件的一个多象限配置。

17.根据权利要求16的装置，其中为了使聚焦点的组成像，检测器系统具有设置在一个平面中的光敏元件的至少两个多象限结构。

18.根据权利要求9的装置，其中为了使聚焦点成像，检测器系统具有光敏元件的一个多象限配置。

19.根据权利要求18的装置，其中为了使聚焦点的组成像，检测器系统具有设置在一个平面中的光敏元件的至少两个多象限结构。

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