專利名稱：交叉擦除抑制裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種交叉擦除抑制裝置，用于抑制可寫入光盤的交叉擦除現象(cross erase)。
近來，軌跡間距變得小于入射到可寫入光盤上的光點大小，以滿足光盤致密化的需要。因此，在寫入模式下，以前記錄在寫入軌跡附近軌跡上的凹坑被加熱而被損壞，這就是所謂的交叉擦除現象。
為了抑制這種交叉擦除現象，以往曾提出過一種使用楔形棱鏡的光束成型方法。另一種方法通過調整準直透鏡的孔徑號(NA)將邊緣強度(物鏡的周緣強度與透鏡中心強度的比率)設置為希望值。
另外，作為光源的激光二極管(LD)，其層壓方向的豎直方向比起層壓方向的水平方向，光分布更寬，邊緣強度更高，光點直徑更小。因此，提出了一種通過使激光二極管的層壓方向的垂直方向指向軌跡而實現軌跡致密化的方法。
然而，無論是使用楔形棱鏡的光束成型方法還是調整準直透鏡NA的方法都具有缺點，即，邊緣強度不能被設置為1或更高。另外，在平光分布中的光點直徑是相關光學系統中最小的光點直徑，然而從LD到光盤上光點的光利用率卻下降了。可寫入光學拾取器的缺點是不能真正形成平光分布，因為它必須增大光利用率。
另外，通過使LD的層壓方向的垂直方向指向軌跡的缺點是，在光盤線速度方向的強度分布過窄，且線速度方向的光學調制傳遞函數(MTF)下降。也就是說，在該方法中如果改善了交叉擦除現象，則會降低讀取性能。
因此，考慮到上述問題，本發明的目的是提供一種交叉擦除抑制裝置，它能夠減小光點直徑并改善交叉擦除現象。
根據本發明的一個方面，可以通過提供一種交叉擦除抑制裝置來實現本發明的上述和其他目的。該裝置包括遮光裝置，用于遮蔽入射到光盤上以便在其上形成光點的光束的中部。
優選地，該遮光裝置在光盤的線速度方向上可以具有比光盤的軌跡方向更大的遮蔽面積。
另外，該遮光裝置可以安裝在光學系統中的激光源與1/4波片之間。
優選地，交叉擦除抑制裝置還可以包括控制裝置，用于在光盤寫入模式下使能遮光裝置，而在光盤的讀取模式下禁用遮光裝置。
根據本發明的另一個方面，提供了一種交叉擦除抑制裝置，包括相位調制裝置，它安裝在光束的中部，該光束入射到光盤上以便在其上形成光點。相位調制裝置根據其上施加的電壓來改變光束的折射率。
另外，該交叉擦除抑制裝置還可以包括控制裝置，用于在光盤的寫入模式下向相位調制裝置施加電壓，而在光盤的讀取模式下不向相位調制裝置施加電壓。
另外，交叉擦除抑制裝置還可以包括調節裝置，用于對施加給相位調制裝置的電壓電平進行調節，如此使得光點具有理想的直徑。
優選地，相位調制裝置可以安裝在光學系統中的激光源與1/4波片之間。
優選地，相位調制裝置可以由液晶或非線性光學晶體構成。
更加優選地，相位調制裝置可以由LiNbO制成。
結合附圖及下面的詳細說明，可以更清楚地理解本發明的上述和其他目的、特點和優點，其中
圖1是根據本發明第一和第二實施例的交叉擦除抑制裝置的結構圖；圖2是圖1所示結構的局部放大的平面圖；圖3是根據本發明第一和第二實施例的激光二極管的發散角-光點直徑的變化特性圖；圖4a-4d示出了基于本發明第一和第二實施例的交叉擦除抑制裝置的光點特性和基于不帶有交叉擦除抑制裝置的光點特性；和圖5是根據本發明第一和第二實施例的光點減小效果與常規光點減小效果的比較示意圖。
圖1是根據本發明第一和第二實施例的交叉擦除抑制裝置的結構圖。在該圖中，對于光盤1的寫入操作，激光二極管(LD)2發射激光束3，然后該光束通過準直透鏡4、楔形棱鏡5、棱鏡6和本發明的交叉擦除抑制元件(CEE)7射向平面鏡8，并由其反射。然后，反射的光束通過1/4波片9聚焦到物鏡10上，導致在光盤1上形成光點。結果，在光盤1的軌跡上記錄下一個凹坑。
對于光盤1的讀取操作，光束由光盤1反射，然后以與上述相反的順序到達棱鏡6。然后，光束由棱鏡6反射并經過檢測透鏡12被光電二極管(PD)13接收。提供一個用于控制CEE 7的CEE控制電路14，這將在下文中詳細說明。
下面對CEE 7進行詳細說明。在本實施例中，遮光元件被用作CEE7。圖2示出了作為CEE 7的遮光元件的結構，其中標號10a表示物鏡10的孔徑。如圖所示，對于光盤1的寫入操作，CEE 7被設置成可遮蔽要入射到物鏡10的光束的中部，特別是照射到物鏡10的孔徑10a上的光束的中部。CEE 7還被設置成，在光盤1線速度方向(切向)形成了比光盤1軌跡方向(徑向)a更大的遮光面積，以至于在軌跡方向a上的光點直徑更小。
如上所述，對孔徑10a中間部分的遮光使得光點具有非常高的分辨率，并且其直徑小于當平光束照射到孔徑中時光點的直徑。
另一方面，對于具有高分辨率的光點的讀取性能通常會降低。例如，CEE 7可由能根據電壓調整偏振角的材料組合而成，例如TN液晶和偏振濾光片。在讀取模式下，所有的光束都在相同的方向偏振，然后通過偏振濾光片。但是，在寫入模式下，通過僅對孔徑的中間部分施加電壓使偏振角旋轉90度，從而只有孔徑的中部被偏振濾光片遮蔽。也就是說，在寫入模式下，中心部分被遮蔽。而在讀取模式下，CEE 7在CEE控制電路的控制下避開入射光。
接下來，對根據本發明第二實施例的交叉擦除抑制裝置進行說明。特別地，第二實施例1s基本上與圖1和圖2中的結構相同。
在此實施例中，相位調制元件被用作CEE 7。相位調制元件可以由例如液晶或非線性的光學晶體制成，例如LiNbO。
相位調制元件與電壓饋送器件的周圍(surroundings)具有不同的折射率。由于光速與折射率成反比例關系，因此對相位調制元件施加適量的電壓，使得能夠將元件的光學相位差設置成與周圍相適應的值。
圖2示出了當CEE 7由LiNbO構成時的結構。CEE 7被設置成使光點直徑在光盤的軌跡方向上變小。
即使按上述方式出現相位差，但仍執行與第一實施例相同的操作。結果，聚焦在透鏡10上的光點具有非常高的分辨率，以至于與基于平光束的光點相比尺寸更小。另外，光點可以在一有限范圍內衍射。這種光點衍射能夠達到常規衍射的約90％，盡管它隨著有效功率而變化。
如圖3中的曲線b所示，LD 2的輻射角越寬，則光點直徑越小。因此，光點直徑在某一點上飽和。在圖3中，雙環示出了借助于CEE使得寬度為光點直徑5％的區域的相位偏移了1/2波長。圖中示出了光點直徑相對于常規光學系統可以減小90％。圖中還示出了在準直透鏡具有固定NA的情況下的LD發散角。
另一方面，倘若光點具有非常高的分辨率，則它具有大的側向峰值(side peak)，導致在讀取模式下從相鄰軌跡漏出和引入的分量增加，從而降低了讀取性能。因此，CEE控制電路14僅在寫入模式下向CEE 7施加電壓，以便實現光點直徑的顯著減小；而在讀取模式下不向CEE 7施加電壓，以按常規方式操作光學系統，從而防止了讀取性能的下降。
另外，對于在寫入模式下具有高分辨率的光點，光點直徑在線速度方向和軌跡方向都可以被減小。即，軌跡方向的光點直徑和線速度方向的光點直徑可以被設定為任意比例。并且，在與常規光學系統具有相同NA和波長的條件下，可以獲得在常規光學系統中不能得到的小光點形狀。
圖4a示出了當使用CEE(施加了電壓)時光點直徑在軌跡方向的減小。圖4b示出了當使用CEE時光點的光學特性。如圖4b所示，產生了側向峰值sp。圖4c示出了沒有施加電壓的常規光學系統中的光點形狀。如圖4c所示，光點大致為圓形。圖4d示出了常規光學系統(沒有使用CEE)中的光點的光學特性。如圖4d所示，沒有出現側向峰值。
另一方面，如圖3中的曲線b所示，光盤上的光點直徑隨著LD2的輻射角變化，從而使系統的寫入性能下降。
圖5示出了根據本發明第二實施例的光點直徑隨著相位變化的情況。由于相位變化可以由電壓控制的，因此光點直徑隨著施加在CEE上的電壓變化。結果，可以通過調整施加給CEE 7的電壓電平來設置光點直徑。
在本發明的上述第一和第二實施例中，CEE 7安裝在圖1所示的的平面鏡8和棱鏡6之間。可選地，CEE 7也可以安裝在圖1中雙點劃線所示的位置。換句話說，CEE 7優選地可以安裝在LD 2與1/4波片之間的任何位置。
從上述說明可以清楚地認識到，根據本發明的交叉擦除抑制裝置具有以下效果。
首先，遮光裝置或相位調制裝置遮蔽光束的中間部分，以便在光盤上形成光點，從而顯著地減小了光點的直徑。因此，可以獲得在常規光學系統中不能得到的小光點直徑，從而減小了在寫入模式下相鄰軌跡的損壞。
其次，遮光裝置或相位調制裝置只在寫入模式下使用，從而消除了在讀取模式下性能的下降。
盡管為了說明的目的公開了本發明的優選實施例，但本領域的普通技術人員能夠理解，在不脫離由所附權利要求中公開的本發明的精神和范圍的前提下，可以對本發明進行各種修改、補充和替換。
權利要求
1．一種交叉擦除抑制裝置，它包括遮光裝置，用于遮蔽要入射到光盤上以在光盤上形成光點的光束的中部。
2．如權利要求1所述的交叉擦除抑制裝置，其中所述遮光裝置在光盤的線速度方向上比在光盤的軌跡方向上具有更大的遮蔽區域。
3．如權利要求1所述的交叉擦除抑制裝置，其中所述遮光裝置安裝在光學系統中的激光源與1/4波片之間。
4．如權利要求1所述的交叉擦除抑制裝置，還包括控制裝置，用于在光盤寫入模式下使能所述遮光裝置，而在光盤的讀取模式下禁用所述遮光裝置。
5．一種交叉擦除抑制裝置，包括相位調制裝置，它安裝在光束的中部，該光束入射到光盤上以便在其上形成光點，所述相位調制裝置根據其上施加的電壓來改變光束的折射率。
6．如權利要求5所述的交叉擦除抑制裝置，還包括控制裝置，用于在光盤的寫入模式下向相位調制裝置施加電壓，而在光盤的讀取模式下不向相位調制裝置施加電壓。
7．如權利要求5所述的交叉擦除抑制裝置，還包括調節裝置，用于調節施加給相位調制裝置的電壓，如此使得光點具有理想的直徑。
8．如權利要求5所述的交叉擦除抑制裝置，其中所述相位調制裝置安裝在光學系統中的激光源與1/4波片之間。
9．如權利要求5所述的交叉擦除抑制裝置，其中所述相位調制裝置由液晶或非線性光學晶體制成。
10．如權利要求5所述的交叉擦除抑制裝置，其中所述相位調制裝置由LiNbO制成。
全文摘要
一種用于抑制可寫入光盤的交叉擦除現象的交叉擦除抑制裝置。該裝置包括:遮光元件或交叉擦除抑制元件,設置成用于遮蔽要入射到物鏡的光束的中部,特別是入射到物鏡孔徑上的光束。該遮光裝置在光盤的線速度方向上具有比光盤的軌跡方向更大的遮蔽面積。孔徑中心部分的遮蔽使得光點具有非常高的分辨率,并且其直徑小于當常規的平光光束入射到孔徑上時光點的直徑。
文檔編號G11B7/135GK1320907SQ0110952
公開日2001年11月7日 申請日期2001年3月29日 優先權日2000年3月29日
發明者富樫光宏 申請人:三星電機株式會社