CN1422428A - 用于读和/或写记录载体的设备 - Google Patents

Abstract

用于读和/或写记录载体(13)的设备，该设备包含将辐射源(25)发出的辐射波束(27、101)聚焦在记录载体(13)上的会聚装置(35、45、47、106、108)。该会聚装置由极化装置(103)和双折射材料的衍射光栅(107)组成。依赖于极化方向，辐射波束(101)聚焦在两个分别对应于DVD(110)和DVR(109)可能表面的其中一个上。衍射光栅(107)出现在辐射波束(101)的中央区域，并且形成辐射波束(101)一个极化方向上的一级衍射和另一个极化方向上的二级、更高级的衍射。衍射光栅(107)由双折射材料制成。

Description

用于读和/或写记录载体的设备

本发明涉及一种读和/或写记录载体的设备，该设备包括辐射源和将辐射源发出的辐射波束会聚在记录载体的已写表面和/或要写表面上的装置，该装置包括极化装置和至少一种双折射材料的衍射光栅，用于根据辐射波束的极化方向，将辐射波束聚焦在两种可能的表面的其中之一上，两种可能类型表面的第一表面对应第一类记录载体的读和/或写表面，第二表面对应第二类记录载体的读和/或写表面。

这种设备已知来自美国专利号6,052,353。本文描述的记录载体是指CD和DVD。用作辐射源的单光源发出的光会聚在记录载体的已写表面上。会聚装置也包括极化装置和至少一种双折射材料的衍射光栅。根据用作辐射源的光源发出的光的极化方向，辐射波束或者会聚在两种可能表面的第一表面，CD的已写表面上，或者会聚在两种可能表面的第二表面，DVD的已写表面上。依照传统标准，在记录载体的入口表面——射线通过该表面进入记录载体——与已写表面和/或要写表面之间透明层，在CD上的厚度为1.2mm，在DVD上的厚度为0.6mm。整个厚度上，透明层对于辐射源的射线是透明的。此外，设备需要一个数字孔径来读取DVD(0.6)，大于适合用于读取CD的设备的数字孔径(0.45)或适合用于写入CD的设备的数字孔径(0.5)。

DVD(数字化视频光盘)有4.7G的信息存储容量，并且可以通过发射红光的辐射源读取。为了在具有同样圆周尺寸的光盘如CD或DVD上记录更大数量的视频，提出了一种名为DVR(数字视频记录)的标准。远远多于DVD的大量信息可以被写入到DVR上。在DVR中，使用的是发射蓝光的辐射源。可以使用更大的数字孔径：0.85，而用于DVD的数字孔径仅为0.6。

本发明的一个目的是提供一种使用单一辐射源的设备，同时用于DVR格式的写入和读取，以及DVD格式的读取。因为DVR格式需要的辐射源是蓝色辐射源，那么使用蓝色辐射源对相应的DVD进行读取也应该是可能的。除了使用的光线颜色和数字孔径不同以外，用于DVR的透明层也必须薄于已知的用于DVD的透明层。预计用于DVR的透明层的厚度为0.1mm。

依照本发明，该目标已经在如开头的段落中描述的设备中实现了，其中衍射光栅存在于辐射波束的中央区域，且其中衍射光栅充分聚焦了用于辐射波束极化第一方向的一级衍射，和充分聚焦了用于辐射波束极化第二方向的二级、更高级的衍射。

因此对于DVD应用，实现了在恰当选择了辐射波束的极化方向时，辐射波束经历一次更高级的衍射，这样聚焦将发生在距入口表面的第一距离处。对于极化的另一方向，辐射波束经历一次零级衍射，因此就象根本没有任何衍射光栅那样，根本没有任何额外的衍射。聚焦因此发生在距记录载体入口表面的第二距离处。

由于选择了将衍射光栅放置在辐射波束的中央区域，所以使用DVR时，尽管衍射光栅不大于用于读取DVD所严格必须的衍射光栅，但衍射光栅的存在和零级衍射根本一点儿关联都没有。然而，在根据现有技术的衍射光栅中，至少一个中心孔径必须总是独立于衍射光栅，这样必须提供一个大的光栅。在衍射光栅在辐射波束中央部分没有延伸到比获得用于DVD的0.6数字孔径所必须的距离更远的情况下，入射辐射波束可能和必须用于DVR的辐射源有同样的没有任何重大问题的横截面。原因是尽管直径相同，与DVR使用的辐射波束相比，DVD使用的辐射波束有不同的极化方向。即使使用宽辐射波束用于DVD，通过衍射光栅，只有该辐射波束较窄的中央部分以更高级别进行衍射，使得聚焦在距离记录载体入口表面正确的深度上(DVD深度)。辐射波束中央部分外的可能部分，入射到衍射光栅，与相等大小带有修正极化不受衍射光栅影响的辐射波束部分一样，聚焦在记录载体入口表面下相同的深度。带有修正极化的辐射波束不受衍射光栅影响是因为在极化的修正方向发生零级衍射。辐射波束中央部分以外的部分聚焦在距中央部分辐射波束聚焦处几十毫米的地方，并且在辐射波束聚焦的中央部分处强度完全可以忽略。

衍射光栅最好安放在平面上。

会聚装置最好包含至少一个有一平面的透镜，并且衍射光栅安放在至少一个的透镜的平面上。

从而实现了衍射光栅可以以一种相对简单的方法设计并制造，并且关于辐射波束的衍射光栅的定位，转换成关于至少一个的透镜边缘的定位，也比定位在两个不同的位置上更简单。

衍射光栅最好只由一种双折射材料制作而成。

从而实现了在提供了衍射光栅的平面结构以后，不再需要单独的制造步骤。注意，在美国专利号6,052,353中，完成这样的衍射光栅之前，不仅必须设计双折射材料，而且离子交换必须发生在衍射光栅的给定区域。

双折射材料最好是可以用紫外光修复的液晶材料。

如果极化装置圆极化辐射波束，液晶材料最好是一种胆甾型液晶材料。

衍射光栅最好包含环带。

每条环带最好包含至少二个阶梯的剖面。从而实现了在极化一个方向上的辐射波束中，该方向上双折射材料具有第一折射率，阶跃高度总是对应于整数倍2π相移轨迹，而对于极化另一个方向上的辐射波束，该方向上双折射材料有不同的折射率，阶跃高度有不同于整数倍2π的相移轨迹。因此，对于相移轨迹为整数倍2π的波束，发生零级衍射，而对于相移轨迹不是整数倍2π的波束，衍射光栅引起更高级衍射。

环带最好包含炫耀剖面图。

本发明的上述及其它方面是显而易见的，并将参考在下文描述的实施方案进行说明。

附图中：

图一概略的显示了一种读和/或写设备；

图二概略的显示了一种光学扫描仪；

图三概略的显示了根据本发明用于辐射波束极化第一方向的设备；

图四概略的显示了根据本发明用于辐射波束极化第二方向的设备；

图五是衍射光栅大多数环带的概略剖面图；

图六是根据本发明用于DVR的设备剖面图；

图七是根据本发明用于DVD的设备剖面图。

图一中概略显示的光学唱机实施方案包含一块平板1，它绕着转轴3旋转，由固定在架子7上的电动机5驱动。光学可读的记录载体9如DVD或DVR可以放置在平板1上，该记录载体包含与带有螺旋形信息磁道的信息层13一起提供的圆盘形透明基底。信息层13为透明层11覆盖。光学唱机还包含光学扫描器15，用于对记录载体9上的信息磁道进行光学扫描。扫描器15实质上可以通过光学唱机的移动设备17在关于转轴3的两个相反方向X和X’上移动。所以，扫描器15紧固在移动设备17的滑动装置19上，该移动设备与在平行于X方向伸展并放置在架子7上的直线导向装置21和电动机23装配在一起，通过该导向装置，滑动装置19可以移动，使用该电动机23，滑动装置19在导向装置21上移动。操作期间，电动机5和23由光学唱机的电动控制单元(没有显示)驱动，借此记录载体9绕着转轴3旋转，同时扫描器15平行于X方向移动，这样扫描器15就可以扫描记录载体9上的螺旋信息磁道。扫描期间，扫描器15可以读出信息磁道上的信息，或者可以将信息写入到信息磁道。

扫描器15包含辐射源25如，举个例子，带有光轴27的半导体激光器。此外，扫描器15还包含辐射波束分离器29，该辐射波束分离器29包含放置在辐射源25的光轴27四十五度角处的透明阳极31，还有面对着辐射源25的反射平面33。扫描器15还包含一个带有光轴37的平行透镜单元35和一个带有光轴41的光学透镜系统39，平行透镜单元35放置在辐射波束分离器29和透镜系统39之间。在显示的实施方案中，平行透镜单元35包含一个单独的平行透镜43，而透镜系统39包含一个第一透镜或者是物镜45和一个放置在物镜45和记录载体之间的第二透镜或者是备用镜47。在显示的实施方案中，平行透镜单元35的光轴37和光学透镜系统39的光轴41重合，并且与辐射源25的光轴27形成九十度角。扫描器15还包含一个已知的、传统类型的光学探测器49，该探测器和平行透镜一起放置在辐射波束分离器29后面。

工作期间，光源25产生辐射波束51，辐射波束分离器29的反射平面33反射该辐射波束，通过透镜系统39聚焦到记录载体9的信息层13上的扫描点53。信息层13反射辐射波束51，产生反射辐射波束55，通过透镜系统39、平行透镜单元35和辐射波束分离器29，聚焦在光学探测器49上。为读取存在于记录载体9上的信息，辐射源25产生一束连续或脉冲辐射波束51，而光学探测器49提供对应于记录载体9上信息磁道上存在于扫描点53处的一系列连续的基本信息标记的扫描信号。为了在记录载体9上写入信息，辐射源25产生一束功率对应于要写入信息的辐射波束，而在扫描点53处产生记录载体9信息磁道上一系列连续的基本信息标记。注意，辐射源25、平行透镜单元35和透镜系统39的安放可以相互不同。例如，本发明包含一些实施方案，其中平行透镜单元35的光轴37和透镜系统39的光轴35互成九十度角，而且其中在平行透镜单元35和透镜系统39之间放置有一面反射镜。在这些实施方案中，从平行于透镜系统39的光轴41看光学扫描仪的尺寸减小了。这些实施方案也是合理的，其中辐射源25和平行透镜单元35没有安放在滑动装置19上，而是安放在与架子7相对固定的位置上，平行透镜单元35的光轴37的指向平行于径向方向X、X’。在这些实施方案中，只有透镜系统39和额外的一面反射镜安放在滑动装置19上，这样就减小了滑动装置19的可移动面积。

正如图2中进一步显示的那样，光学扫描器15包含第一传动器57和第二传动器59。通过第一传动器57，透镜系统39可以平行于光轴41移动较短的距离，平行于X方向移动较短的距离。通过第一传动器57平行于光轴41移动透镜系统39，扫描点53以希望的精确度聚焦在记录载体9的信息层13上。通过第一传动器57，平行于X方向移动透镜系统39，扫描点53以希望的精确度保存在扫描的信息磁道上。所以，第一传动器57由光学唱机的上述控制单元操控，该控制单元从光学探测器49接收聚焦错误信号并跟踪错误信号。通过第二传动器59，平行透镜单元35的平行透镜43平行于光轴37移动较短的距离。通过第二传动器59平行于光轴37移动平行透镜43，记录载体9的透明层11所引起的辐射波束51球面偏差可以得到修正。该球面偏差主要由层11中的厚度起伏引起的。所以，第二传动器59由光学唱机的控制单元的电控电流操控，该装置从传感器(没有显示)接收错误信号，同时，举个例子，在扫描点53附近的透明层11的厚度是可测的。控制单元适合控制通过第二传动器59的电流，这样平行透镜43可以安放在以预定的、已知的传统方法修正了上述球面偏差的位置上。

液晶单元38放置在平行透镜43和透镜系统39中间，它能够使辐射波束的极化从p极化转换成s极化。

一个光学透镜系统的特定实施方案将波长为400nm、例如s方向极化的平行辐射波束51转换成0.85数字孔径(NA)的会聚波束，该会聚波束通过记录载体9的透明层11，在信息层13上形成扫描点53。光学系统39的第一透镜45在光轴60方向上有1.500mm的厚度和2.835mm的入口光瞳直径。第一透镜45由折射率为1.477、阿贝数为66的斯科特(Schott)玻璃FK3制成。第一透镜45的凸面，面对平行透镜43，具有等式 $z\left(r\right)={\mathrm{cr}}^2{(1+{(1-(1+b)c^2{r}^2)}^{1/2})}^{-1}+{\mathrm{\Σ}}_{i=2}^8{A}_{2i}{r}^{2i}$

定义的旋转对称象散形状，其中，z是光轴60方向上的平面位置，单位为mm，r是到光轴60的位置，单位为mm，c是曲率(半径的倒数)，b是二次常数，A_k是r的k次幂的系数。在这种情况下，c＝0.533mm^-1，b＝0。系数A₄到A₁₆的值分别是-0.0096653516、-0.0031223071、-0.0004646800、-2.9911127×10^-5、-0.0001740062、6.6600388×10^-5和-1.3526451×10^-5。第一透镜45凸面对面的边界面46有无穷大的曲率半径。由环带组成的平面衍射结构位于该边界面上，将在图5中进一步描述。

图3中，索引号101表示辐射波束，例如光束，它由辐射源25产生，沿平行于绘图平面方向极化，该方向由索引号102表示。索引号103表示改变极化方向的装置，该装置可以象图3中索引号104所表示的那样，保持辐射波束101的极化方向，或者可以象图4中索引号105所表示的那样，将极化方向旋转九十度。改变极化方向的装置103本身是已知的，而且包含，例如，双扭绞向列型液晶。辐射波束101随后入射到第一平凸透镜106上，该透镜在图2中由索引号45表示，在本图中描述，根据本发明，该透镜的平面带有平面衍射结构107，下文中称之为衍射光栅。在通过了平凸透镜106和衍射光栅107后，波束101入射到第二平凸透镜108上，该透镜在图2中由索引号47表示，在本图中描述。随后，该波束入射到记录载体的透明层109(图1)和110(图2)上。从下面对图6、图7的描述可以明显看出，应该要注意的是衍射光栅107的直径和透明层109、110的厚度可以以一种正确的方式互相匹配。

图5显示了可以用于根据本发明的设备的衍射光栅一部分的一个例子。衍射光栅有几个环带Z_n、Z_n+1...，等等。环带Z_n绕着平凸透镜6的平面中心M环形扩展(参见图3和图4)。径向方向上环带的大小取决于环带Z_n和点M间的距离。

衍射光栅107的环带边界r_j由等式 $\mathrm{1531,752}{r}_j^2-\mathrm{233,322}{r}_j^4+\mathrm{299,534}{r}_j^6-\mathrm{288,624}{r}_j^8=2\mathrm{\πj}$ 定义，其中，j总是整数。该结构半径一直扩展到0.695mm。那么有112个环带，最窄的环带(靠近衍射光栅边缘)宽3.26μm。当前的平板印刷技术提供了制造这样的结构的可能性，该结构在最窄的环带里有三个或者甚至更多的子环带。衍射结构活性液晶材料制成。n_o＝1.51，n_e＝1.70，这种材料的一个例子是C6M/E750/50(以重量的百分比为单位)(参见图8)。加入一种光引发剂(例如，Darocure 4265)用于光致聚合作用。一种替代的混合物是C6M/C3M/E740/10/50(以重量的百分比为单位)(参见图8)。在室温下的光致聚合作用后，折射率n_o和n_e将分别变为1.55和1.69。使用的代号指下列内容：

E7：51％C₅H₁₁氰基联苯(cyanobiphenyl)，25％C₅H₁₅氰基联苯，16％C₈H₁₇氰基联苯，8％C₅H₁₁氰基三联苯。

C3M：4-(6-丙稀酰氧基丙氧基)苯甲酸4-(6-丙稀酰氧基丙氧基)-苯甲酰氧-2-甲基苯基酯

C6M：4-(6-丙稀酰氧基己氧基)苯甲酸4-(6-丙稀酰氧基己氧基)-苯甲酰氧-2-甲基苯基酯

光致聚合作用发生的温度可以用于改变折射率n_o和n_e(并产生双折射)。例如，当温度在30℃和140℃之间变化时，n_e可以改变0.01，n_o可以改变大约0.03。也可以通过改变混合率微调这些数值。

图5中显示的是一个衍射光栅优选实施方案的横截面，每个环带包括111、112和113三个区域。衍射光栅107的材料是一种双折射材料，该材料的细节已经在上文中描述过。图5显示了一个实施方案，其中每个环带的结构第一个高度在阶梯111，第二个高度在阶梯112，第三个高度在阶梯113，分别表示为h111、h112和h113。

双折射层以s极化选择n_o折射率的方式定向。在一个环带内的结构和每个环带中重复的结构是一个递增的结构，每一个增量都为高度h，该高度是h_o的整数倍，定义为 $h_o=\frac{\mathrm{\λ}}{n_o-1}$ 其中λ为波长(λ＝400nm)，n_o为常见折射率(n_o＝1.55)。这样，该结构的相位增量是2π的整数倍，因此该结构对于s极化没有影响。当每一个环带建立了三个宽度相等的阶梯，高度率分别为1h_o、2h_o、3h_o时，对于s极化光线不会散射(零级衍射就是这样选择的)。对于p极化，即s极化的垂直方向，双折射层的衍射率为n_e＝1.69。阶梯式的结构有一个相对相位跳变，该跳变不是2π的整数倍，定义为0.5092π、1.0184π和1.5276π。在这种情况下，选择一级衍射的有效率为58％。在给定的结构中，已知一级衍射理论上可以达到的最大百分率是68.4％。

光学透镜系统39(图3、图4、图6和图7中的108)的第二透镜47(参见图2)在光轴60处的厚度为0.975mm，到第一透镜45的距离为1.337mm。第二透镜47是用Schott玻璃SFL56制成的。第二透镜47对着第一透镜45的凸面的非球面的外形由等式(1)定义，其中c＝10.31mm^-1，b＝0，系数A₄到A₁₆的数值分别为-0.05483298、0.009373890、0.067727252、-0.93408194、3.6700376、-9.1381272和6.5187469。第二透镜47另一面上的分界面75有无穷大的曲率半径。在s极化波束情况下，当透明层11厚度为0.1mm，且在上述辐射波束51波长下的折射率n为1.624时，光学透镜系统39和透明层11之间的无作用距离为0.075mm。在p极化波束情况下，光学透镜系统39的特定实施方案将波长为400nm的平行波束51转换成数字孔径(NA)为0.6的会聚波束，通过记录载体9的透明层11，在信息层13上形成扫描点53。辐射波束在衍射光栅中经历了一级衍射，对于一个透明层11厚度为0.6mm，折射率n为1.624的记录载体而言，通过透镜4 7的辐射路径以受限衍射点产生在信息层13上的方式改变。光学透镜系统39和透明层11之间的无作用距离现在为0.050mm。无作用距离可以通过赋予衍射结构一个较强的较弱聚焦作用。

环带Z_n中的阶梯规定可以改变，这样可以接近炫耀剖面。越接近炫耀剖面，按某种顺序产生的射线越多。依赖于用于制造衍射光栅107的生产工艺，也就是那些本领域中的熟练工人已知的工艺，衍射光栅107也可以有炫耀剖面。在这种情况下，平面衍射结构趋向于扩展到整个孔径，最好选择一个从零开始的有序插值用于DVD和DVR。

假定如上所述，辐射波束101在102极化方向和104极化方向或105极化方向上线性极化。然而，该发明不仅仅限于线性极化辐射波束，还可用于圆极化辐射波束101，其中改变极化方向的设备103，将极化方向从左旋改变为右旋，反之亦可。当圆极化光线用于辐射波束101时，建议制造胆甾型液晶材料的衍射光栅107，对于左旋和右旋圆极化辐射有不同的折射率。

图6和图7显示了使用本发明的例子，其中图6显示的是本发明用于DVR，图7显示的是本发明用于DVD。

DVR的特征在于以0.85的数字孔径，400nm的波长进行读写，其中透明层11厚度为0.1mm，波束必须通过该层到达读写表面。注意，图6和图7中仅显示了该层厚度，该层当然位于一个较厚子层(没有显示)上。对于DVD而言情况相同，当波长为400nm时，用于读的数字孔径为0.6，用于写的数字孔径为0.65，透明层10的层厚度为0.6mm。

图6中，索引号104表示方向极化激光波束101，它入射到平凸透镜106上，从而被衍射成波束115。接着波束115入射到平凸透镜106的平的出口平面和辐射波束101中央部分的衍射光栅107以及平凸透镜106。如上所述，衍射光栅107在极化方向104上产生零级衍射，这意味着波束115通过透镜106的平面衍射成为波束116，而衍射光栅116的存在没有任何影响。接着，辐射波束116通过平凸透镜108和透明层109的厚度聚焦在入口平面114下0.1mm处的焦点117。

图7中，显示了同样的装置，其中，象极化方向105所表示的那样，辐射波束101被极化。该图也说明辐射波束被一个光圈(没有显示)阻隔，产生辐射波束115，它具有这样的直径，当入射到平凸透镜106的平面上并且环绕中心M时，完全充满衍射光栅107。对于极化方向105，衍射光栅107的存在导致辐射波束115被衍射进更高级别，形成辐射波束116’。通过平凸透镜108和透明层110后，波束116’聚焦在透明层110的入口平面114下0.6mm处的焦点118。

图7也显示了当带有极化方向105的辐射波束101没有被阻隔时的结果。辐射波束101的一部分将在衍射光栅107不存在的环形部分119处，入射到平凸透镜106的平面上。虚线120、121表明了这一点。由于在环形部分119处没有衍射光栅107，辐射波束101位于虚线120和121之间的部分随后将以辐射波束116在平凸透镜106和平凸透镜108之间延伸的方式继续前进，接着通过平凸透镜108和透明层110聚焦到入射平面114下面大约0.1mm处的焦点117’，这与平凸透镜108的平面和入口平面114之间的距离是一样的。在平凸透镜108的平面和入口平面114之间不同的距离处，焦点和入口平面114之间的距离将比0.1mm略大或略小。对以下方面而言，这一不同并不是重要。接着，聚焦在焦点117处的波束将再散焦，在记录载体110上照亮一个环形区域122。如图7中可以看到的，区域122的辐射强度比焦点118处聚焦辐射波束的强度要低很多倍，区域122并没有包括焦点118。结果，图7中辐射波束116扫描的某些信息对区域122中的信号没有任何影响，或者影响可以忽略，该信号是从辐射波束101、115和116′的焦点118处反射生成的。

如果，不管是什么不可避免的理由，辐射波束101不能或者不完全被阻隔，并且衍射光栅107从中心M扩展到大于DVD数字孔径的相应数值的距离，将会发生如下的状况。辐射波束101的一部分，如图7中实线所示，将在焦点118处产生聚焦。然而，位于虚线120和121之间并对应于环绕中心M直径为7′的衍射光栅的一部分波束101，可能会增大偏差，这样光也会环绕着焦点118而不是在焦点118之中。大的数字孔径使得设备对于公差更灵敏，例如，对于记录载体仰角的公差。产生大的光行差的结果是由于衍射光栅107扩展到衍射光栅107′，可能会扩展到平凸透镜106的整个平面，导致设备灵敏度更加偏离记录载体及其移动的标称值，但是不会造成设备无法使用的状况。如果用正确的方式加工平凸透镜108，象差的增量可以限制在，甚至维持0，也就是确保平凸透镜108引入正确象差量，以抵消衍射光栅107引入的象差。

上面描述的实施方案的质量可以从可取得的容限推断。在辐射波束的辐射波长λ＝400nm，用于DVD的数字孔径为0.6，用于DVR的为0.85，透镜108的平面与透明层110的入口平面之间的距离为50μm，并且透镜108的平面与用于DVR的透明层109入口平面之间的距离为75μm的情况下，容限如下。

对DVR(入口光瞳直径2.835mm)：

标称：0.3mλrms，15μm；透镜的偏心：19.5mλrms，0.4°；域：17.5mλrms。

对DVD(入口光瞳直径1.874mm)：

标称：5.4mλrms，15μm；透镜的偏心：35.2mλrms，0.3°；域：37.0mλrms。

在前述内容之后，所描述设备的不同实施方案和改进都处于本发明的范围之内，对于本领域中的那些熟练工人是显而易见的。所有这些实施方案都可看作如在从属权利要求中定义的本发明的具体化。

Claims (12)

1.一种用于读和/或写记录载体(13)的设备，该设备包括一个辐射源(25)和用于将辐射源(25)发出的辐射波束(27、101)会聚到记录载体(13)的已写平面和/或要写平面的装置(35、45、47、106、108)，上述装置包括极化装置(103)和用于根据辐射波束(27、101)的极化方向在两种可能类型的表面其中之一上聚焦辐射波束(27、101)，由至少一种双折射材料制成的衍射光栅(107)，上述两种可能类型的表面的第一表面对应于记录载体第一类型(109)读和/或写的表面，第二表面对应于记录载体第二类型(110)读和/或写的表面，其特征在于衍射光栅(107)存在于辐射波束(101)中心区域，以及衍射光栅(107)实质上形成用于辐射波束(101)第一极化方向的第一衍射波束，和实质上形成用于辐射波束(101)的第二极化方向的第二、更高级的衍射波束。

2.如权利要求1中所要求的设备，其特征在于该第一衍射波束是零级衍射波束。

3.如权利要求1中所要求的设备，其特征在于该衍射光栅(107)被安放在一个平面上。

4.如权利要求1或2中所要求的设备，其特征在于该会聚装置(35、45、47、106、108)包含至少一个带有一个平面的透镜(45、106)，以及在于衍射光栅被安放在至少一个透镜(45、106)的平面上。

5.如权利要求1中所要求的设备，其特征在于该衍射光栅(107)只由一种双折射材料制成。

6.如权利要求5中所要求的设备，其特征在于该双折射材料是一种液晶材料。

7.如权利要求6中所要求的设备，其特征在于该双折射材料可通过紫外线修复。

8.如权利要求6中所要求的设备，其特征在于该极化装置圆极化辐射波束(27、101)，以及在于该液晶材料是一种胆甾型液晶材料。

9.如权利要求1中所要求的设备，其特征在于该衍射光栅包含环带(Z_n，Z_n+1)。

10.如权利要求9中所要求的设备，其特征在于每一个环带(Z_n，Z_n+1)包含至少有两个阶梯(111、112、113)的剖面。

11.如权利要求10中所要求的设备，其特征在于每一个环带(Z_n，Z_n+1)包含至少有三个阶梯(111、112、113)的剖面。

12.如权利要求9中所要求的设备，其特征在于每一个环带(Z_n，Z_n+1)包含一个炫耀剖面。

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