[发明专利]与具有多层反射全息膜的光盘一起使用的光学读出系统

说明书

本发明涉及一种光学读出系统，并且更特殊地，涉及一种新的光学读出系统，该系统能够驱动一个具有多个反射面的光盘。

如图1所示为被从一个常规光信息记录盘上的一个信息存贮区再现一个信号的一个光学读出系统10，如已公开的美国专利NO.5，111，449，其题目为“使用具有二个分区的衍射光栅元件的光学读出设备”，在此引入作为参考。光学读出系统10包括一个光源12，一个第一和一个第二衍射光栅元件14，16，一个准直透镜18，一个物镜20，一个光盘22和一个光探测器24，其中第一衍射元件14被安装在光探测器24的附近，由其产生的三束光在通过准直透镜18和物镜20后入射到光盘22上。然后，这三束光反射回来并通过物镜20和准直透镜18入射到第二衍射元件16上，该元件被安装在接近光盘22的位置，然后由第二衍射元件16衍射后到达光探测器24。

上述光学读出系统10的主要缺点之一在于缺少信息记录面积。为了克服这个问题，已经提出采用具有多个信息存贮层的光盘。图2所示为一个具有一对反射全息膜的光盘的剖视图，该用于一个光学读出系统的光盘通常被称为一个全息盘，如公开在一个题目为“具有一个反射全息膜的光盘及其加工方法”（Optical  Disk  with  a  ReflectionHologram Film and Method of Manufacturing the Same）的未决的共有美国专利申请No. 08/340，941中的那样。全息盘30包括一个基片32，一层第一反射全息膜34，一个透明中间层36，一层第二反射全息膜38以及一个透明保护层40，其中第一和第二反射全息膜中的每一层都能反射某种波长的光束并使其他波长的光通过。如图所示，一束来自光学读出系统并具有波长λ₁的光束Ⅰ通过透明保护层40、第二反射全息膜38和透明中间层36到达第一反射全息膜34，并反射回光学读出系统。另一方面，一束来自光学读出系统并具有波长λ₂的光束Ⅱ通过透明保护层40到达第二反射全息膜38，并反射回光学读出系统，从而与常规的只有一层这种反射层的光盘相比，信息存贮面积增加了一倍。

因此，本发明的一个基本目的是提供一种能操作一个全息盘的新型光学读出系统。

根据本发明，提供了一种在具有一对记录面的一个全息盘上进行记录的光学读出系统，记录面中的每一个都具有多个与该全息盘的正切方向对准的（记录）道，该系统包括：生成一个第一和一个第二光束的一对光源，光源中的每一个都相互垂直，光源中的每一个具有不同波长，其中第一个光源被设置在与该全息盘相对的一侧;一个衍射器件，置于第一光源和全息盘之间，包括位于其一对相对侧面的第一和第二衍射元件的一个斜方晶系晶体基座，第一衍射元件上设置有多个衍射沟槽，用来将每个光源发出的光束分成三束，并且将这三束光传递到每个记录面上，其中衍射沟槽中每一条的方向与全息盘的半径方向（径向）垂直，径向与切向正交，第二衍射元件设置有二个由一条径向分划线分开的衍射分区，用来把第一记录面衍射的三束光反射到第一个探测器上去，二个衍射分区具有不同栅距宽度的沟槽，用来将三束光沿不同的角度衍射出去;一个分束器，设置在衍射器件和全息盘之间，具有第一反射面，使来自第一光源的第一光束通过它入射到第一记录面，并且反射来自第二光源的第二光束，使其入射到第二记录面，其中反射面相对于从各记录面反射回来的光束的光轴是倾斜的，其中光轴与全息盘的切向和径向垂直;一个设置在第二光源和分束器之间的衍射光栅，具有多个衍射沟槽，被用来将从全息盘反射的光束投射到第二探测器的接收面上;一个物镜，设置在分束器和全息盘之间，用来将经过分束器反射的每束光束会聚到每个记录面上，并且将从每个记录面反射回来的光束分别会聚到衍射光栅和衍射器件的第二衍射元件上;第一探测器，有五个光电池，光电池中的每一个都能测量一个光束的光强并以光强的形式生成一个相应的输出;第二探测器有一个光电池，能够测量光束的光强并以光强的形式生成一个相应的输出;以及一个具有一个第一和一个第二信号检测电路的信号检测单元，第一信号检测电路包括一个加法器，和一个第一和一个第二减法器，用来将来自光电池的输出信号转换为电信号，从而生成一个聚焦误差、一个跟踪误差和一个再现信息信号，其中第二信号检测电路被用来检测第二记录面的再现信息信号。

从下面结合所附的图对优选实施例进行的描述中，本发明连同上述的和其他的目的和优点将变得明显，其中：

图1表示一个现有技术光学读出系统的一个侧面筒图;

图2表示一个具有一对反射全息膜的光盘的剖面图;