專利名稱：：光掃描設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于掃描光記錄載體的光掃描設(shè)備，特別地，但并非排他地，涉及一種用于掃描具有不同信息層深度的光記錄栽體的光掃描設(shè)備。
背景技術(shù)：
：使用光記錄載體存儲數(shù)據(jù)正是當(dāng)前的熱門研究領(lǐng)域。存在許多種光記錄載體格式，包括壓縮光盤(CD)、普通數(shù)字多功能光盤(DVD)和藍光光盤(BD)。這些格式可以以不同類型提供，包括只讀版本(CD-畫/應(yīng)/BD-匪)、可記錄版本(CD-R/歸+R/歸-R/BD-R)、可重寫版本(CD-RW/歸-RW/BD-RE)和音頻版本(CD-A)。為了掃描不同格式的光記錄載體，必須使用不同波長的輻射束(radiationbeam)。用于掃描CD的波長約為790納米，用于掃描DVD的波長約為660納米，用于掃描BD的波長約為405納米。不同格式的光盤所能存儲的最大數(shù)據(jù)容量不同。該最大容量與掃描光盤必需的輻射束的波長以及物鏡的數(shù)值孔徑(NA)有關(guān)。掃描可以包括在盤上讀數(shù)據(jù)和/或?qū)憯?shù)據(jù)。光盤上的數(shù)據(jù)保存在信息層中。光盤的信息層由預(yù)定厚度的覆蓋層保護。不同格式的光盤可具有不同厚度的覆蓋層，比如CD的覆蓋層厚度約為1.2毫米，DVD的覆蓋層厚度約為O.6毫米，BD的覆蓋層厚度約為O.l毫米。當(dāng)掃描某種格式的光盤時，輻射束聚焦在信息層上的一點。當(dāng)輻射束穿過光盤的覆蓋層時，球面像差被引入到輻射束中。引入的球面像差大小取決于覆蓋層厚度、輻射束波長、和物鏡的數(shù)值孔徑。在輻射束到達光盤的覆蓋層之前，輻射束必須已經(jīng)具有一定的球面像差，以便與由覆蓋層所引入的球面像差相結(jié)合，從而可以正確地聚焦在光盤的信息層上。為了掃描具有不同覆蓋層厚度的不同光盤，輻射束需要在到達覆蓋層之前具有不同的球面像差。這確保了輻射束正確地聚焦在信息層上。人們期望具有一種能夠以最優(yōu)掃描精度級別掃描多種不同格式光盤(比如，CD、DVD和BD)的光學(xué)設(shè)備。設(shè)計這種設(shè)備是相當(dāng)困難的，部分原因在于必須確保每種輻射束都在設(shè)備內(nèi)正確地沿著特定光路進行傳輸。美國專利6043911公開了一種使用具有不同波長的兩種輻射束掃描兩種格式光盤(比如CD和DVD)的光學(xué)系統(tǒng)。全息圖光學(xué)元件傳輸輻射束之一而沒有改變，但衍射另一種輻射束，使得每種輻射束都具有匹配的漸進路徑。日本專利JP10261241公開了一種使用具有不同波長的兩種輻射束掃描CD和DVD格式光盤的光學(xué)拾音器(opticalpickup)。產(chǎn)生用于掃描DVD的輻射束的激光芯片(laserchip)位于光軸上，而產(chǎn)生用于掃描CD的輻射束的激光芯片偏離光軸。全息光學(xué)元件衍射CD輻射束，以將CD輻射束合成到光軸上。國際專利申請WO02/25646公開了一種使用具有不同波長的輻射束掃描高密度(HD)格式光記錄載體和低密度(LD)格式光記錄載體的光學(xué)系統(tǒng)。雙波長二極管被用于發(fā)出用于掃描HD和LD載體的輻射束。在一種輻射束的主光線與另一種輻射束的主光線不重合的情況下，衍射光柵衍射其中其中一種輻射束，而不衍射另一種輻射束，從而使得這兩種輻射束同軸。合成衍射光柵對其中一種輻射束進行聚焦并改變其聚散度(vergence)，但并不對另一種輻射束進行聚焦和改變其聚散度。合成衍射光柵還可以相對于光軸偏轉(zhuǎn)最大強度的輻射束線，該線與光軸平行。2004年5月17曰索尼公司(SonyCorporation)的新聞才艮道公開了一種使用三種不同波長的輻射束對光記錄載體(比如CD、DVD和藍光光盤)進行記錄和回放的光學(xué)頭。輻射束由單個單元三波長激光器產(chǎn)生。用于產(chǎn)生BD和DVD輻射束的激光二極管位于接近輻射束軸的位置，而CD激光二極管水平偏移BD和DVD二極管約110微米。一個檢測器檢測用于BD的數(shù)據(jù)攜載輻射束，而一個不同的檢測器檢測用于CD和DVD的數(shù)據(jù)攜載輻射束。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于以高精度級別掃描不同格式的光記錄載體的小型光掃描設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于掃描第一光記錄載體、不同的第二光記錄載體和不同的第三光記錄載體的光掃描設(shè)備，每種記錄載體都具有信息層，其中所述設(shè)備包括一個光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)包括a)輻射源系統(tǒng)，其具有設(shè)置成分別發(fā)出第一輻射束、第二輻射束和第三輻射束的第一輻射源、第二輻射源和笫三輻射源，而第一輻射束、第二輻射束和第三輻射束分別具有預(yù)定的、不同的笫一、第二和第三波長；以及b)物鏡系統(tǒng)，其設(shè)置為將所述第一、第二和第三輻射束聚焦在所述第一、第二和第三光記錄載體上，該物鏡系統(tǒng)具有供所述第一、第二和笫三輻射束進行傳播的共用光路，其中所述輻射源系統(tǒng)設(shè)置為引導(dǎo)所述第一輻射束沿笫一初始光路傳播，引導(dǎo)所述第二輻射束沿第二初始光路傳播，并引導(dǎo)所述第三輻射束沿第三初始光路傳播，其特征在于，該設(shè)備更進一步地包括用于重定向(redirecting)所述第二和第三輻射束的轉(zhuǎn)向器(redirector)，其中如果所述第二和第三初始光路被投射經(jīng)過所述光學(xué)系統(tǒng)而未被所述轉(zhuǎn)向器重定向，那么所述第二和第三初始光路將分別包括相對于在所述物鏡系統(tǒng)的所述共用光路的第一偏移光路位移(off-pathdisplacement)和第二偏移光路位移，以及其中所述轉(zhuǎn)向器包括衍射結(jié)構(gòu)，該衍射結(jié)構(gòu)具有用于所述第一輻射束的第一輸入光路和第一輸出光路、用于所述第二輻射束的第二輸入光路和第二輸出光路，以及用于所述第三輻射束的第三輸入光路和第三輸出光路，其中所述衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為將所述第二輻射束從所述第二輸入光路重定向到沿所述第二輸出光路，并將所述第三輻射束從所述第三輸入光路重定向到沿所述第三輸出光路，所述笫二和第三輸出光路相對于所述物鏡系統(tǒng)的共用光路的偏移光路位移小于所述第一和第二偏移光路位移，以便提高所述第二和第三輸出光路相對于所述笫一輸出光路的共線性(colinearity)。該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件(比如物鏡或分束器)根據(jù)精確的技術(shù)規(guī)范進行構(gòu)建并相互對齊，以便高精度地、精確地改變用于掃描第一、第二和第三光記錄載體的輻射束。每種輻射束都具有限定輻射束中心軸的中心軸光線和限定輻射束周邊的邊界光線。該系統(tǒng)的光學(xué)元件一起限定了該系統(tǒng)的光場，因此定義了可由該系統(tǒng)成像的物體的大小。精確掃描要求每種輻射束最優(yōu)地通過每個光學(xué)元件，即，遵循所需光路并通過確保邊界光線正確地定位于光學(xué)元件內(nèi)部。不滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的輻射束可能因場引入光束像差(諸如慧形像差(coma))、和聚焦于光學(xué)載體上或檢測器系統(tǒng)上的輻射束光斑的位移而導(dǎo)致產(chǎn)生掃描誤差。共線性定義了第二和第三輸出光路相對于第一輸出光路的一致性水平。包括第二和/或第三輸出光路相對于第一輸出光路的分離度、聚散度和重疊度在內(nèi)的因素確定了共線性的程度。下列實例提高了共線性第二和/或第三輸出光路相對于第一輸出光路之間間隔的減少；第二和/或第三輸出光路相對于第一輸出光路的會聚；以及第二和/或第三輸出光路相對于第一輸出光路的重疊度的增加。提高第二和第三輸出光路的共線性確保了第一、第二和第三輻射束相對于包括物鏡系統(tǒng)在內(nèi)的該系統(tǒng)的最優(yōu)定位。因此優(yōu)化了由每種輻射束使用的系統(tǒng)的范圍。三波長光學(xué)系統(tǒng)的輻射束源的分離(如前述現(xiàn)有技術(shù)的輻射束源的分離)可能引起掃描誤差。本發(fā)明的優(yōu)點之一在于，因為可以將輻射源的分離而引起的掃描誤差最小化，所以根據(jù)本發(fā)明的光掃描設(shè)備的設(shè)計者可以在何處安裝輻射源方面受到的限制較少。利用這種額外的設(shè)計自由度，可以構(gòu)造出小型的光掃描設(shè)備。優(yōu)選地，所述第二和第三輻射源與所述第一輸入光路所處的平面間隔開，所述第二輻射源和所述平面之間的間隔與所述笫三輻射源和所述平面之間的間隔不同，所述間隔被選擇以符合轉(zhuǎn)向器的操作，以便提高所述第二和第三輸出光路的共線性。輻射源之間的間隔影響第二和第三輸出光路的共線性的提高。通過設(shè)置與不同光束波長相關(guān)的不同間隔大小，可以控制第二和第三輻射束的提高程度，以便的可以實現(xiàn)最優(yōu)的共線性。更進一步優(yōu)選地，所述第二和第三輸出光路中至少一個光路與所述第一輸出光路基本上重合。提高第二和第三輸出光路中至少一個光路與笫一輸出光路的重合，改善了它們與第一輻射束的共線性。當(dāng)?shù)谝?、第二和第三輸出光路完全相互重合時，可以實現(xiàn)最優(yōu)化的共線性。在一個優(yōu)選實施例中，所述轉(zhuǎn)向器包括第一衍射結(jié)構(gòu)和第二衍射結(jié)構(gòu)。第一和第二衍射結(jié)構(gòu)相互合作，以便重定向第二和第三輻射束。優(yōu)選地，所述第一和第二衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為在兩個分離的重定向方向上重定向所述第二輻射束，其中第二輻射束重定向方向的每一個都具有相反的角位移，并且所述第一和第二衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為在兩個分離的重定向方向上重定向所述第三輻射束，第三輻射束重定向方向的每一個都具有相反的角位移。利用具有相反角位移的第二和第三輻射束重定向的每一個，可以重定向通過光學(xué)系統(tǒng)的第二和第三輻射束光路，這些光路與輻射束的中心軸光線重合。這種重定向方向?qū)Φ诙偷谌椛涫M行定位，以便當(dāng)其從轉(zhuǎn)向器輸出時，第二和第三輸出光路與第一輸出光路的共線性得以提高。更進一步優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向器的至少一部分由具有阿貝數(shù)(Abbenumber)的材料形成，以使得在所述第一、第二和第三波長之間提供色散(Dispersion)，從而提高所述第二和第三輸出光路相對于所述第一輸出光路的共線性。色散為不同波長的重定向范圍提供了一定控制度。這允許轉(zhuǎn)向器通過有助于提高共線性的不同程度而對第二和第三輻射束進行重定向優(yōu)選地，第一、第二和第三波長分別約為660、790和405納米；分別約為790、660和405納米；分別約為405、790和660納米。第一、第二和第三輻射束可以分別具有660、405和790納米的波長,以^更DVD、BD和CD記錄載體格式可以由本發(fā)明的光掃描i殳備分別掃描。轉(zhuǎn)向器可被構(gòu)造為重定向BD、CD和DVD輻射束的任何一種，因此為這種光掃描設(shè)備的構(gòu)造提供一定程度的設(shè)計靈活性。這樣，可以優(yōu)化某一種特殊格式的掃描。參考附圖，通過所給出的實例，本發(fā)明更多的特征和優(yōu)點將從本發(fā)明的優(yōu)選實施例的下列it明中得以顯現(xiàn)。圖l示意性地顯示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的光掃描設(shè)備。圖2示意性地顯示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光學(xué)系統(tǒng)。圖3示意性地顯示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的轉(zhuǎn)向器。圖4示意性地顯示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的輻射束源的定位圖5、6和7示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光掃描設(shè)備關(guān)于第一、第二和第三輻射束的操作。具體實施方式如前所述，索尼公司公布的內(nèi)容描述了一種單個單元三波長激光器，其可用于對光記錄載體(例如CD、DVD和藍光光盤)進行記錄和回放。圖l顯示出一種已公開的使用單個單元三波長激光器l的光掃描設(shè)備。單個單元1發(fā)出波長分別為405、660和785納米的笫一、第二和/或第三輻射束，以便分別掃描BD、DVD或CD格式的光記錄載體。當(dāng)發(fā)出輻射束2時，該輻射束沿著前向光軸3傳播，并且被多個光學(xué)元件改變，以便在特定格式的光記錄載體4上聚焦。接著光記錄載體4對輻射束2反射，輻射束2沿著返回光路傳播，直到在檢測光軸5上發(fā)生偏轉(zhuǎn)為止。如果輻射束2用于掃描DVD或CD格式，那么輻射束2在用于檢測由輻射束2所攜載的信息的第一光電集成電路6上聚焦。如果輻射束2用于掃描BD,那么輻射束2在用于檢測由輻射束2所攜載的信息的第二光電集成電路7上聚焦。圖2示意性地顯示出使用不同的第一、第二和第三輻射束分別掃描第一、第二和第三光記錄載體的光掃描設(shè)備。第一光記錄載體10，被示出，并且第一光記錄載體10，具有利用第一輻射束11，掃描的第一信息層9，。第一光記錄載體10，包括設(shè)置在第一信息層9，的一側(cè)上的覆蓋層12'。信息層遠離覆蓋層12，的一側(cè)受到覆蓋層13，保護，以免其受到環(huán)境影響。覆蓋層12，作為第一光記錄載體10，的基底，為第一信息層9，提供機械支持?？蛇x地，覆蓋層12，可以僅具有保護第一信息層9，的單一功能，而由第一信息層9，另一側(cè)上的層(例如由覆蓋層13，，或由附加信息層和連接到最上面的信息層的覆蓋層)來提供機械支持。第一信息層9，具有對應(yīng)于覆蓋層12，的厚度的第一信息層深度&。第二和第三光記錄載體分別具有分別與第二和第三光記錄載體的覆蓋層厚度對應(yīng)的不同的第二和第三信息層深度心、力。第一信息層9，是第一光記錄載體10，的表面。類似地，第二和第三信息層是笫二和第三光記錄載體的表面。該表面包含至少一個軌跡，即，由已聚焦的輻射的光斑所遵循的路徑，在該路徑上光學(xué)可讀取標(biāo)記被設(shè)置成代表信息。該標(biāo)記可以是，例如，具有與周圍不同的反射系數(shù)或磁化方向的凹坑或區(qū)域的形式。在第一光記錄載體10，為光盤形式的情況下，對給定的軌跡定義如下"徑向"是在軌跡與光盤中心之間的基準(zhǔn)軸(X軸)的方向，而"切線方向"是與軌跡相切并垂直于X軸的另一個軸(Y軸)的方向。在這個實施例中，第一光記錄載體10，是普通數(shù)字多功能光盤(DVD)并且第一信息層深度^約為0.6毫米，第二光記錄載體是壓縮光盤(CD)并且第二信息層深度心約為l.2毫米，而第三光記錄載體是藍光光盤(BD)并且第三信息層深度心約為O.l毫米。光掃描設(shè)備包括如圖2中所示的光學(xué)系統(tǒng)8，光學(xué)系統(tǒng)8具有光軸0A并包括輻射源系統(tǒng)14、轉(zhuǎn)向器15、準(zhǔn)直鏡28、分束器19、物鏡系統(tǒng)18和檢測系統(tǒng)20。此外，光學(xué)系統(tǒng)8包括伺服電路21、聚焦致動器22、徑向致動器23和用于誤差校正的信息處理單元24。輻射源系統(tǒng)14具有第一輻射源16、第二輻射源和第三輻射源，這些輻射源分別設(shè)置為連續(xù)地或同時地發(fā)出第一輻射束ir、第二輻射束和/或第三輻射束。第一、第二和第三輻射源的每一個都包含一個半導(dǎo)體激光器芯片(die)。第一輻射源16設(shè)置為引導(dǎo)第一輻射束沿著第一初始光路傳播。第二輻射源設(shè)置為引導(dǎo)第二輻射束沿著第二初始光路傳播。第三輻射源設(shè)置為引導(dǎo)第三輻射束沿著第三初始光路傳播。第一輻射束ll，具有第一預(yù)定波長義i，第二輻射束具有不同的第二預(yù)定波長A2，笫三輻射束具有不同的第三預(yù)定波長義3。在這個實施例中，第一波長義i位于大約640到680納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選約為660納米；第二波長義2位于大約770到810納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選約為790納米；第三波長義3位于大約400到420納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選約為405納米。第一、第二和第三輻射束分別具有大約O.65、0.5和0.85的數(shù)值孔徑(M)。稍后將給出輻射源系統(tǒng)14的更進一步的說明。轉(zhuǎn)向器15設(shè)置為重定向第二和第三輻射束并且轉(zhuǎn)向器15位于輻射源系統(tǒng)14和準(zhǔn)直鏡28之間，該準(zhǔn)直鏡28設(shè)置在光軸OA上，用于將第一輻射束11，轉(zhuǎn)變?yōu)榈谝换緶?zhǔn)直光束30，。類似地，它將笫二和第三輻射束轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙緶?zhǔn)直光束和笫三基本準(zhǔn)直光束(未在圖l中示出)。稍后將給出轉(zhuǎn)向器15的更進一步的說明。分束器19設(shè)置為將第一、第二和第三準(zhǔn)直輻射束30，傳輸?shù)轿镧R系統(tǒng)18。優(yōu)選地，分束器19是立方分束器。物鏡系統(tǒng)18通常包括一個物鏡，所述物鏡設(shè)置成分別將第一準(zhǔn)直光束30'、第二和第三準(zhǔn)直光束聚焦到第一光記錄載體10，、第二和第三光記錄載體的所需聚焦點上。對于第一輻射束30，、第二和第三輻射束的所需聚焦點分別是第一掃描光斑26，、第二和第三掃描光斑。每個掃描光斑對應(yīng)于適當(dāng)光記錄載體的信息層9，上的位置。優(yōu)選地，每個掃描光斑都基本上受到衍射限制并具有小于72nU的波前像差。物鏡系統(tǒng)18具有共用光路COP，該共用光路COP設(shè)置成用于第一、第二和第三輻射束沿著其傳播。在這個實施例中，共用光路C0P與系統(tǒng)8的光軸0A重合在掃描期間，第一光記錄載體10，繞主軸(未在圖l中示出)旋轉(zhuǎn)，然后經(jīng)過覆蓋層12對第一信息層9，進行掃描。已聚焦的第一輻射束30，在第一信息層9，上反射，從而形成反射的第一輻射束，該反射的第一輻射束沿著物鏡系統(tǒng)18所提供的向前會聚聚焦的第一輻射束的光路返回。物鏡系統(tǒng)18將反射的第一輻射束轉(zhuǎn)變?yōu)榉瓷涞摹?zhǔn)直的第一輻射束32，。分束器19通過將至少一部分反射的笫一輻射束32，向檢測系統(tǒng)20傳輸，從而將向前的第一輻射束30，從反射的第一輻射束32，中分離。檢測系統(tǒng)20包括會聚透鏡35和像限檢測器33，它們設(shè)置為采集所述反射的第一輻射束32，的一部分并將其轉(zhuǎn)換為一個或多個電信號。這些信號之一是信息信號Idau，其值表示在信息層9，上所掃描的信息。信息信號Idata由信息處理單元24處理，用于誤差校正。來自檢測系統(tǒng)20的其他信號是聚焦誤差信號If。cus和徑向軌跡誤差信號Iradial。信號Ifocus表示在第一信息層2，位置和第一掃描光斑26，之間沿著光軸OA的軸向高度差。優(yōu)選地，該信號由"像散法"形成，該方法從尤其G.Bouwhuis，J.Braat，A.Huijser等撰寫的名為"PrinciplesofOpticalDiscSystems"的書中的第75-80頁(AdamHilger1985)(ISBN0-85274-785-3)可知。未圖示i兌明對依據(jù)這種聚焦法產(chǎn)生l象散的設(shè)備。徑向循軌誤差信號Iradial表示在第一掃描光斑26，和緊接著第一掃描光斑26，的信息層9，中軌跡中心之間的第一信息層9，的XY平面中的距離。優(yōu)選地，該信號由"徑向推挽式方法"形成，該方法從尤其上述G.Bouwhuis的書的第70-73頁可知。伺服電路21設(shè)置為響應(yīng)于信號If。cus和Iradial，分別提供用于控制動器23的伺服控制信號Ic。ntr。1。聚焦致動器32控制物鏡系統(tǒng)18的鏡頭沿光軸0A的位置，從而控制第一掃描光斑26，的位置，以便它與第一信息層9，的平面基本上重合。徑向致動器23控制物鏡系統(tǒng)18的鏡頭沿X軸的位置，從而控制第一掃描光斑26，的徑向位置，以便它與將在第一信息層9，中要遵循的軌跡的中心線基本上重合。如圖3中示意性所示，現(xiàn)在將更詳細地說明轉(zhuǎn)向器15。轉(zhuǎn)向器15包括衍射結(jié)構(gòu)，該衍射結(jié)構(gòu)具有用于第一輻射束的第一輸入光路44和第一輸出光路46;用于第二輻射束的第二輸入光路48和第二輸出光路50;以及用于第三輻射束的第三輸入光路52和第三輸出光路54。如果輻射源系統(tǒng)14的第一、第二和第三初始光路將通過光學(xué)系統(tǒng)8向轉(zhuǎn)向器15延伸，那么初始光路將與第一、第二和第三輸入光路44、48、52重合。相對于轉(zhuǎn)向器15設(shè)置第一、第二和第三輸入光路44、48、52，以便轉(zhuǎn)向器15可以操作第一、第二和第三輻射束，以確保在可接受的誤差限度之內(nèi)操作對光記錄載體格式的掃描。稍后將描述轉(zhuǎn)向器15的操作如果第一輸出光路46通過光學(xué)系統(tǒng)向物鏡系統(tǒng)18延伸，那么其將與穿過物鏡系統(tǒng)18的共用光路C0P重合。第二和第三輸出光路50、54與第一輸出光路46具有一定程度的共線性。在本發(fā)明的實施例中，第二和第三輸出光路50、54中至少一個光路與第一輸出光路46基本上重合?；旧现睾隙x出第二和/或第三輸出光路50、54與第一輸出光路46存在許多重疊，然而并不會假定第二和/或第三輸出光路50、54相對于第一輸出光路46對齊。在這個實施例中，第二和第三輸出光路50、54彼此完全重合，這是最優(yōu)選的實施例。轉(zhuǎn)向器15被形成為單個光學(xué)元件，該單個光學(xué)元件包括第一衍射結(jié)構(gòu)和第二衍射結(jié)構(gòu)。第一衍射結(jié)構(gòu)包括第一衍射光柵56，該笫一衍射光柵56是具有多個光柵區(qū)57的線性衍射光柵并且它正對著輻射源系統(tǒng)14。笫二衍射結(jié)構(gòu)包括笫二衍射光柵58,該第二衍射光柵58是具有多個光柵區(qū)59的線性衍射光柵并且它背朝著輻射源系統(tǒng)14。在這個實施例中，輸入光路44、48、52垂直于第一衍射光柵56，而輸出光路46、50、54垂直于第二衍射光柵58。第一衍射光柵56的每個光柵區(qū)57具有多個相互平行排列的線性梯級60，并且符合梯級60的第一順序。第二衍射光柵58的每個光柵區(qū)59具有相互平行排列的線性梯級62。第一和第二衍射光柵56、58每一個都基本上平行于轉(zhuǎn)向器平面64。由于基本上平行的意思是，利用相互設(shè)置的笫一和第二衍射光柵56、58，以便允許轉(zhuǎn)向器15在可接受的誤差限度內(nèi)進行掃描操作。轉(zhuǎn)向器平面64具有平行于第一衍射光柵56和/或平行于第二衍射光柵58的取向，或者轉(zhuǎn)向器平面64具有在其平行于第一光柵56或者第二光柵58的那些取向之間的取向范圍中的一個取向。在這個實施例中，第一和第二衍射光柵56、58平行于轉(zhuǎn)向器平面64，而轉(zhuǎn)向器平面64垂直于第一輸入光路44和第一輸出光路46，這是最優(yōu)選的實施例。轉(zhuǎn)向器15在垂直于轉(zhuǎn)向器平面64的方向上具有厚度t。圖3是示意性的，所示厚度t不應(yīng)被作為代表。第一衍射光柵56的每個梯級60都具有距相位基準(zhǔn)平面68在垂直方向上的梯級高度力/，這控制為第一、第二和第三輻射束所選定的衍射級m。整數(shù)j在下文中定義。每個梯級60在平行于相位基準(zhǔn)平面68的方向上具有統(tǒng)一的寬度。第一衍射光柵56的每個光柵區(qū)57都具有相同數(shù)目N個梯級60，這些梯級60相鄰排列，并按照與對于每個光柵區(qū)57都相同的梯級高度力乂的第一順序排列。在此為了說明的目的，使用比如J'=1，2...#-7的整數(shù)j對第一順序的每個梯級60進行標(biāo)注。在每個光柵區(qū)57中，存在一個/=#的梯級60，并且梯級高度/^=0。這個7=#梯級定義了相位基準(zhǔn)平面68在第一衍射光柵結(jié)構(gòu)56中的位置。下文給出梯級高度力j'的更進一步的說明。在這個實施例中，光柵區(qū)57設(shè)置為沿著與間距p平行的方向在第一衍射光柵57的整個表面上周期性地重復(fù)。轉(zhuǎn)向器15的至少一部分是由具有阿貝數(shù)(Abbenumber)V的材料形成，從而在第一、第二和第三波長義i、h、h之間提供了色散。在這個實施例中，含有第一和第二衍射光柵56、58的轉(zhuǎn)向器15由這種材料構(gòu)成。阿貝數(shù)r表示這種材料對于不同波長的輻射的色散。相對高的阿貝數(shù)表示相對低的色散，而相對低的阿貝數(shù)表示相對高的色散。該色散提高了相對于第一輸出光路46第二和第三輸出光路50、54之間的共線性。色散通常用根據(jù)關(guān)系式1的阿貝數(shù)V表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>其中m、m和nz分別取為具有波長義x-O.5876米、；u-O.4861微米、；u波長-O.6563微米的輻射束的折射率。第一衍射光柵56的設(shè)計基于假定折射率n按照關(guān)系式2(即"科希/〉式(Cauchy'sformula)，，)隨輻射波長;i的變化而變化(2)其中a和b是常數(shù)。用于第二輻射束和第三輻射束的折射率w、"可以分別按照關(guān)系式3和4進行表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中/7/是對于第一輻射束的折射率，而K是色散參數(shù)，其根據(jù)關(guān)系式5用阿貝數(shù)「定義<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(5)第一衍射光柵56設(shè)置為為第一、第二和第三輻射束分別選擇不同的衍射級mi、iD2、m3，在這個實施例中mi-O、m2=+l、瓜3=-1。第一光柵56將每種輻射束衍射為所選的衍射級mi、m2、nn,衍射效率大于50%，更優(yōu)選地為衍射效率大于70%，并且進一步優(yōu)選地為衍射效率大于8oy。。每個梯級60向第一、第二和第三輻射束引入以2;r為模的相位延遲量。不同的梯級高度力y確定了所述相位延遲量。梯級高度力^殳置為將至少一個衍射級引入至少一個輻射束中，所述衍射級近似于將由"閃耀，，型衍射光柵所引入的衍射級。由第一衍射光柵56分別引入第一、第二和第三輻射束中的相位O)i、$2、$3才艮據(jù)關(guān)系式6、7、8定義<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(6)，(7),(8)其中^J、,、^j分別是引入第一、第二和第三輻射束的梯級j的相位誤差。相位誤差5是由梯級j引入所述這些輻射束的相位延遲的理想量和實際量之間的差異。為零的相位誤差(5相當(dāng)于引入相位延遲的理想量，而用于特定衍射級m的衍射效率n由關(guān)系式9定義T]=/5雖附耀";《卿2(9)1是整數(shù)，指出梯級j對于波長/U、義2、義3之一的的倍數(shù)。對于第一、第二和第三波長h、義2、義3的每個梯級高度^可以根據(jù)關(guān)系式10計算出來其中h是對于第一波長義l的整數(shù)，而力,是單元高度，可根據(jù)關(guān)系式ll計算出來H/(n")(11)為了確定對于每個梯級j的整數(shù)A值-需要引入相位延遲的理想量的、對于每個梯級j的理想梯級高度&可由適當(dāng)?shù)牟ㄩL義i、義2、義3計算并劃分。最接近所計算的結(jié)果值的整數(shù)i值被取作在特定波長義l、義2、義3處的對于梯級j的整數(shù)l。可選地，可以取小于所計算的結(jié)果的最接近的整數(shù)值h在第一近似值中，對第一波長義l取零相位誤差clj=0，以便關(guān)系式12和13適用于對于第一輻射束的每個整數(shù)值ki，j:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中/U,是每個梯級j對于第二和第三輻射束的的相位跳躍比率。這些相位跳躍比率取決于波長義2、義l、h的比率并取決于色散參數(shù)/c，而且這些相位跳躍比率可根據(jù)關(guān)系式14和15進行定義n<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>和第三輻射束的相位誤差"A537盡可能的小。適當(dāng)?shù)恼`差函數(shù)指示出第一衍射光柵56的總相位誤差是數(shù)量^，該數(shù)量對艮據(jù)關(guān)系式16進行定義五2^(0—3,/)(16)其中『和w分別是用于第二和第三輻射束的權(quán)重?？梢赃x擇K和l的值，其中選擇最小化對于第二輻射束的相位誤差比最小化對于第三輻射束的相位誤差更重要(K的值相對較大而『的值相對較小)，或者最小化對于第三輻射束的相位誤差比最小化對于第二輻射束的相位誤差更重要(『的值相對較小而W的值相對較大)。具有最小總相位誤差^的用于第一輻射束的整數(shù)hw給出一個優(yōu)選的設(shè)計。對于第二和第三輻射束的衍射效率//,、^可以根據(jù)關(guān)系式17和18進行定義<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>這些計算用于對于第一輻射束零相位誤差的第一衍射結(jié)構(gòu)56的設(shè)計，其中",y-O并且如上所述，這些計算被用作對于第一衍射光柵56的設(shè)計的計算輸入，其中對于第一輻射束存在非零相位誤差，其中",y#0。如果在5i,i-O的設(shè)計和"，y咕0的設(shè)計的梯級高度力y之間存在差異，那么對于第二和第三輻射束的相位誤差"J、c5w將根據(jù)關(guān)系式19和20改變?yōu)椴煌南辔籭吳差&A<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(19)，(20)并且誤差函數(shù)E將根據(jù)關(guān)系式21改為f:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(21)其中w是用于第一輻射束的權(quán)重。根據(jù)關(guān)系式22實現(xiàn)第一輻射束相位誤差5ij的最小化<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(22)'w,+w2/卩2十vv3/卩3根據(jù)關(guān)系式23、24和25給出用于第一、第二和第三輻射束的衍射效率W""2、/7".<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>(23)，(24)，(25)這樣，雖然對于第一輻射束的相位誤差&j非零，但是較之于第一輻射束相位誤差^，,為零的情況，對于第二和第三輻射束的衍射效率^、,M得到相當(dāng)大的改善。參考表1，根據(jù)本發(fā)明實施例給出了按照上述設(shè)計說明所計算出的第一衍射光柵56的設(shè)計。表的每一行都對應(yīng)于一個不同的實施例，并且給出了材料可能具有的阿貝數(shù)v的范圍。給出了用于每個實施例的材料的最優(yōu)阿貝數(shù)V。tu。每個光柵區(qū)57包括至少三個梯級60。在N-3的實施例中，每個光柵區(qū)57包含三個梯級60。在N-4的實施例中，每個光柵區(qū)57包含四個梯級60。在N-5的實施例中，每個光柵區(qū)57包含五個梯級60。對于每個實施例，對于梯級hN的k值是k-O，并且未在表l中未指出。ki,j對應(yīng)于用于第一輻射束的梯級高度，k2，j對應(yīng)于用于第二輻射束的梯級高度，h，j對應(yīng)于用于第三輻射束的梯級高度。在訃3的情況下不應(yīng)用ki,3、ku和k3,3的值。在N-3和N-4的情況下不應(yīng)用ki,4、k2,4和k3，4的值。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>第二衍射光柵58可以以類似于上述對第一衍射光柵56的設(shè)計那樣的方式進行設(shè)計。每個梯級62具有距離第二光柵58的相位基準(zhǔn)平面69在垂直方向上的梯級高度&，而梯級高度力y定義了j-N梯級的高度。每個光柵區(qū)59都具有相同數(shù)目N個梯級62，這些梯級62相鄰排列，并按照對于每個光柵區(qū)59都相同的梯級高度力/的第二順序排列。在表1中描述的第一衍射光柵56的實施例還可用于第二衍射光柵58的實施例。第二順序設(shè)置為第一順序繞旋轉(zhuǎn)軸65旋轉(zhuǎn)大約180度，旋轉(zhuǎn)軸65既位于轉(zhuǎn)向器平面64中又在基本上平行于每個線性光柵區(qū)57、59的取向的方向上。基本上平行定義為旋轉(zhuǎn)軸65位于相對于線性光柵區(qū)57、59的方向上，其允許光學(xué)系統(tǒng)在可接受誤差限度之內(nèi)掃瞄光學(xué)記錄載體格式。第二衍射光柵58設(shè)置為為第一、第二和第三輻射束分別選擇不同于第一光柵56的衍射級mi、m2、m3，在這個實施例中分別為flii=0、m2=—l、ni3=+l。材料的色散受到另外一些參數(shù)的影響，而不僅僅受到阿貝數(shù)的影響。因此，根據(jù)前述計算，在第一和第二衍射光柵56、58的實際性能和預(yù)測性能之間可能會產(chǎn)生差異。在材料是聚碳酸酯(PC)的情況下，對于第一、第二和第三波長/U、義2、義3的折射率分別是ni-l.578950，n2=l.572545和113=1.620536。這些值對應(yīng)于大約V-30的阿貝數(shù)。在一個優(yōu)選實施例中，PC可用作含有第一和第二衍射光柵56、58的轉(zhuǎn)向器15的材料。在材料是混合物己二醇二丙烯酸酯-三羥曱基丙烷三丙烯酸酯(HDDA-TMPTA)的情況下(其中HDDA-TMPTA是光聚合物并且可由紫外射線固化)，對于第一、第二和第三波長義i、義2、/U的折射率分別是ni=l.451039、n2=l.433053和n3-l.502750。這些值對應(yīng)于大約V-12.9的阿貝數(shù)。比如，在材料是混合物HDDA-CN965的情況下，該混合物HDDA-CN965包含己二醇二丙烯酸酯(HDDA)和基于脂肪族聚酯的氨基曱酸酯二丙烯酸酯低聚物(比如CN965)，并且該混合物是可固化的光聚合物，對于第一、第二和第三波長義i、h、義3的折射率是111=1.467378、n2=l.447672和n3-l.504293。這些值對應(yīng)于大約丫=19.9的阿貝數(shù)。參考圖4，現(xiàn)在將更詳細地說明輻射源系統(tǒng)l4。圖4顯示第一輻射源16、第二輻射源70和第三輻射源72。第一、第二和第三輻射源16、70、72每一個都基本上位于光學(xué)系統(tǒng)中的單個輻射系統(tǒng)平面80中，并且都基本上沿著位于輻射系統(tǒng)平面80中的共用線82設(shè)置，以使第一、第二和第三輻射束的中心軸光線在它們發(fā)射之后緊跟著分別沿著轉(zhuǎn)向器15的第一、笫二和笫三輸入光路44、48、52傳播，并且使得光學(xué)系統(tǒng)可以在可接受的誤差限度之內(nèi)掃瞄光學(xué)記錄載體格式。在這個實施例中，輻射系統(tǒng)平面80垂直于笫一、笫二和第三初始光路74、76、78。共用線82位于輻射系統(tǒng)平面80中，并垂直于第一輻射源平面84(如圖4中由直角86所指示的)。第一初始光路74位于垂直于輻射源平面80的第一輻射源平面84中。第二輻射源70與第一輻射源平面84間隔第一間隔s!，而第三輻射源72與第一輻射源平面84間隔第二間隔S2。第一間隔si和第二間隔S2不同，并且被選擇以符合于轉(zhuǎn)向器15的操作，以便提高第二輸出光路50和第三輸出光路54的共線性。第一間隔si在輻射系統(tǒng)平面84和第二初始光路76之間取得，第二間隔S2在輻射系統(tǒng)平面84和第三初始光路78之間取得，并且根據(jù)關(guān)系式26確定出第一間隔si和第二間隔S2:"一(26)其中，對于第一間隔si，義是第二輻射束波長義2，n是形成第一和第二衍射光柵56、58的材料對于第二波長h的折射率。對于第二間隔S2，A是第三輻射束波長h，n是材料對于第三波長h的折射率，t是轉(zhuǎn)向器厚度而P是第一和第二衍射光柵56、58的間距。第一和第二間隔s"S2在垂直于第一輻射源平面84并平行于共用線82的方向上獲得。在這個實施例中，第二波長A2大于第三波長義3，并且笫二間隔S2大于第一間隔S1。第一和第二間隔S1、S2每一個都可能具有100微米或更大的數(shù)量級。第一和第二間隔si、S2的最小值約為10微米。現(xiàn)在將使用圖5、6和7說明光學(xué)系統(tǒng)8相對于笫一、第二和第三輻射束的操作，特別是輻射源系統(tǒng)14、轉(zhuǎn)向器15和物鏡系統(tǒng)18相對于第一、第二和第三輻射束的操作。圖5、6和7是示意圖，并且未示出準(zhǔn)直透鏡28和分束器19。這些未示出的元件在每幅圖中以虛線88表示。圖5示意性地顯示第一輻射束11，由第一輻射源16發(fā)出并穿過光學(xué)系統(tǒng)8的一些部分。第一輻射束11，具有同時遵循光路90穿過光學(xué)系統(tǒng)8的中心軸光線，并且具有定義第一輻射束ir的周邊的邊界光線92。第一初始光路74、笫一輸入光路44和第一輸出光路46與第一輻射束11，的光路90重合。第一輻射束ll，在被發(fā)出時，沿第一輸入光路44傳播并進入轉(zhuǎn)向器15。如前所述，第一和第二衍射光柵56、58對于第一輻射束11，選擇零級衍射，nn-0。這樣，轉(zhuǎn)向器15設(shè)置為允許第一輻射束11，從笫一輸入光路44傳輸?shù)降谝惠敵龉饴?6而不被改變方向。第一輻射束11，從第一輸出光路46傳輸?shù)轿镧R系統(tǒng)18，以便中心軸光線同時沿著共用光路COP傳輸，并且便于邊界光線92進入并穿過物鏡系統(tǒng)18，而物鏡系統(tǒng)18保證第一輻射束11，在第一光學(xué)栽體上最優(yōu)地聚焦。圖6示意性地顯示第二輻射束11"由第二輻射源70發(fā)出并穿過光學(xué)系統(tǒng)8的一些部分。第二輻射束11"具有同時遵循光路94穿過光學(xué)系統(tǒng)8的中心軸光線，并且具有定義第二輻射束U"的周邊的邊界光線96。第二初始光路76、第二輸入光路48和第二輸出光路50與第二輻射束11"的光路94重合。如果第二初始光路76被投射98經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)而不被轉(zhuǎn)向器15改變方向，那么共用光路COP和第二輻射束ll"的投射光路98之間存在著第一偏移光路位移Di。第一偏移光路位移Di位于垂直于共用光路COP的方向，并等于第一間隔si。第二輻射束ll"當(dāng)被發(fā)射時，沿第二輸入光路48傳播并進入轉(zhuǎn)向器15。第一衍射光柵56為第二輻射束11，，選擇1112=+l的衍射級，以便第二輻射束ll"具有使其向第二輸出光路50重定向角位移a的重定向方向。第二衍射光柵58為第二輻射束11"選擇1112=-1的衍射級，以便第二輻射束ll"具有獨立的角位移y9的重定向方向，該角位移-與由第一光柵56所引入的角位移a大小相等符號相反。通過這些角位移a、P，第二輻射束11"從第二輸入光路48被重定向沿著第二輸出光路50。第二輸出光路50具有相對于共用光路C0P的偏移光路位移，該偏移光路位移小于第一偏移光路位移Di。該偏移光路位移在平行于第一偏移光路位移Di的方向上獲得，并且減小該偏移光路位移提高了第二輸出光路50相對于第一輸出光路46的共線性。在這個實施例中，第二輸出光路50的偏移光路位移為零，以致于第二輸出光路50基本上與第一輸出光路46重合。這確保了第二輻射束11"的中心軸光線以類似于第一輻射束11，的中心軸光線的方式穿過物鏡系統(tǒng)18。第二輻射束11"的邊界光線96在確保第二輻射束11"在第二光記錄栽體上進行最優(yōu)聚焦的位置處進入并穿過物鏡系統(tǒng)18。圖7示意性地顯示第三輻射束11，"由第三輻射源72發(fā)出并穿過光學(xué)系統(tǒng)8的一些部分。第三輻射束ll"，具有同時遵循光路lOO穿過光學(xué)系統(tǒng)8的中心軸光線，并且具有定義笫三輻射束ir"的周邊的邊界光線102。第三初始光路78、第三輸入光路52和第三輸出光路54與第三輻射束ir"的光路ioo重合。如果第三初始光路78被投射104經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)而不被轉(zhuǎn)向器15重定向，那么在共用光路COP和第三輻射束11"，的投射光路104之間存在著第二偏移光路位移D2。第二偏移光路位移D2位于垂直于共用光路C0P的方向，并等于第二間隔S2。第三輻射束ll，"當(dāng)被發(fā)出時，沿第三輸入光路52傳播并進入轉(zhuǎn)向器15。第一衍射光柵56為第三輻射束ir，，選擇mF-l的衍射級，以便第三輻射束11，"具有使其向第三輸出光路54重定向的角位移7的重定向方向。第二衍射光柵58為第三輻射束ir，，選擇m尸+l的衍射級，以便第三輻射束ir"具有獨立的角位移e的重定向方向，該角位移e與由第一光柵56所引入的角位移y大小相等符號相反。通過這些角位移,、"第三輻射束ir"從第三輸入光路52被重定向沿著第三輸出光路54。笫三輸出光路54具有相對于共用光路COP的偏移光路位移，該偏移光路位移小于第二偏移光路位移D2。第三輸出光路54的該偏移光路位移在平行于第二偏移光路位移D2的方向上獲得，并且減小該偏移光路位移提高了第三輸出光路54相對于第一輸出光路46的共線性。在這個實施例中，第三輸出光路54的偏移光路位移為零，從而使得笫三輸出光路54與第一輸出光路46重合。這確保了第三輻射束ll，"的中心軸光線以類似于第一輻射束ll，的中心軸光線的方式穿過物鏡系統(tǒng)i8。第三輻射束ir"的邊界光線io2在確保第三輻射束ir"在第三光記錄載體上進行最優(yōu)聚焦的位置處進入并穿過物鏡系統(tǒng)18。上述實施例應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明的示例性實例。可以設(shè)想本發(fā)明更多的實施例。比如，第一、第二和第三輻射源15、70、72可以不同于前述輻射源，使得第一波長h可以處于約770到810納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選790納米；第二波長義2可以處于約640到680納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選66t)納米；第三波長h可以處于約400到420納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選405納米。由第一輻射束所掃描的第一種光記錄載體格式是CD，由笫二輻射束所掃描的第二種光記錄載體格式是DVD，由第三輻射束所掃描的第三種光記錄載體格式是藍光光盤。在此還可以應(yīng)用先前給出的對于CD、DVD和BD的信息層深度，并且第一、第二和第三輻射束分別具有大約O.5、0.65和O.85的數(shù)值孔徑(NA)。根據(jù)這些另外的實施例，現(xiàn)在將根據(jù)表2說明第一衍射光柵的優(yōu)選設(shè)計。該設(shè)計符合先前給出的設(shè)計計算結(jié)果。應(yīng)當(dāng)理解，這些設(shè)計也可構(gòu)成第二衍射光柵的設(shè)計。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>在其他更進一步的實施例中，第一、第二和第三輻射源15、70、72可以不同于前述輻射源，以便于第一波長義i可以處于約400到420納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選405納米；第二波長h可以處于約770到810納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選790納米；第三波長/U可以處于約640到680納米的范圍內(nèi)，優(yōu)選660納米。由第一輻射束所掃描的第一種格式的光記錄載體是藍光光盤，由第二輻射束所掃描的第二種格式的光記錄載體是CD，由笫三輻射束所掃描的第三種格式的光記錄載體是DVD。在此還可以應(yīng)用先前給出的對于CD、DVD和BD的信息層深度，并且第一、第二和第三輻射束分別具有大約O.85、0.5和0.65的數(shù)值孔徑(NA)。根據(jù)這些進一步的實施例，現(xiàn)在將根據(jù)表3說明第一衍射光柵的優(yōu)選設(shè)計。該設(shè)計符合先前給出的設(shè)計計算結(jié)果。應(yīng)當(dāng)理解，這些設(shè)計也可以構(gòu)成第二衍射光柵的設(shè)計。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>在本發(fā)明更進一步的實施例中，轉(zhuǎn)向器的特征可以不同于前面所述轉(zhuǎn)向器的特征。比如，梯級的順序、梯級尺寸、為三種輻射束所選的衍射級、引入到第二和第三輻射束中的角位移的大小和符號、笫一、第二和第三輸入光路的位置和取向、第一、第二和第三輸出光路的位置和取向、轉(zhuǎn)向器材料、轉(zhuǎn)向器材料的色散，以及轉(zhuǎn)向器的厚度都可以不同。另外，衍射光柵的線性、平行梯級可選地可以是非線性的和/或彼此不平行的。在所迷實施例中，第二和第三輸出光路具有相對于第一輸出光路的偏移光路位移，以便它們與第一輸出光路重合。在更進一步的實施例中，這些偏移光路位移可以是這樣的，使得第二和/或第三輸出光路與第一輸出光路不重合，或者與第一輸出光路有一定程度的重疊，但使得它們相對于第一輸出光路的共線性被提高。輻射源系統(tǒng)可以不同于前述輻射源系統(tǒng)。比如，輻射源的間隔可以不同，輻射源可以不沿著共用線排列，或者輻射源可以不在單個平面之內(nèi)?？梢栽O(shè)想至少一些輻射源可以相對于彼此傾斜，以使初始光路彼此不平行。此外，輻射源可以發(fā)出具有不同于前述波長的波長的輻射束。所述轉(zhuǎn)向器被描述為位于輻射源系統(tǒng)和準(zhǔn)直透鏡之間。轉(zhuǎn)向器可以位于光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的不同位置。在這些實施例中，優(yōu)選轉(zhuǎn)向器沿著前向輻射束的光路定位，并且位于被反射的輻射束的光路之外。在其他實施例中，光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件可以不同于前述光學(xué)元件，或者光學(xué)元件可以位于輻射源系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向器之間。比如，可選地，物鏡系統(tǒng)可以包含用于聚焦其中一種輻射束的物鏡以及用于聚焦其他兩種輻射束的第二物鏡。在這種情況下，當(dāng)輻射束被發(fā)出時，每種輻射束沿著物鏡系統(tǒng)的共用光路進行傳輸，并且分束器適當(dāng)?shù)貙⒚糠N輻射束引導(dǎo)到第一或第二物鏡。轉(zhuǎn)向器可以不包含含有第一和第二衍射光柵的單一元件。第一和第二光柵可以是分離的，并且可位于光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部的不同位置。另外,轉(zhuǎn)向器可以包括用于成形至少一種輻射束的波陣面的光學(xué)結(jié)構(gòu)，以便校正比如由像散所引起的像差。在更進一步的實施例中，轉(zhuǎn)向器可以包括僅僅一個設(shè)置為重定向第二和第三輻射束的衍射結(jié)構(gòu)，以便于提高第二和第三輸出路徑相對于第一輸出光路的共線性。至少一種輻射源可以相對于另一個輻射源傾斜。掃描設(shè)備可以掃描不同于前述格式的光記錄載體格式(比如具有多個信息層的格式)。該設(shè)備還可以掃描具有類似的覆蓋層厚度的不同格式(比如高密度DVD(HD-DVD)和DVD)，但是其中使用具有不同波長的輻射束來掃描每種格式。應(yīng)當(dāng)理解，關(guān)于任何一個實施例所述的特征可以單獨地使用或者與其他所述特征結(jié)合使用，并且還可以與任何其他實施例的一個或多個特征結(jié)合使用，或者與任何其他實施例的任何組合結(jié)合使用。此外，還可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下使用上面未描述的等效方法和變更，而本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。權(quán)利要求1.一種光掃描設(shè)備，用于掃描第一光記錄載體(10’)、不同的第二光記錄載體和不同的第三光記錄載體，每種記錄載體都具有信息層，其中所述設(shè)備包括光學(xué)系統(tǒng)(8)，光學(xué)系統(tǒng)(8)包括a)輻射源系統(tǒng)(14)，其具有第一輻射源(16)、第二輻射源(70)和第三輻射源(72)，這些輻射源被設(shè)置為分別發(fā)出具有預(yù)定的、不同的第一、第二和第三波長的第一輻射束(11’)、第二輻射束(11”)、和第三輻射束(11)；以及b)物鏡系統(tǒng)(18)，其設(shè)置為將所述第一、第二和第三輻射束聚焦在所述第一、第二和第三光記錄載體之上，所述物鏡系統(tǒng)具有供所述第一、第二和第三輻射束進行傳播的共用光路(COP)，其中所述輻射源系統(tǒng)設(shè)置為引導(dǎo)所述第一輻射束沿著第一初始光路(74)傳播，引導(dǎo)所述第二輻射束沿著第二初始光路(76)傳播，以及引導(dǎo)所述第三輻射束沿著第三初始光路(78)傳播，其特征在于，所述設(shè)備更進一步地包括用于改變所述第二和第三輻射束的方向的轉(zhuǎn)向器(15)，其中如果所述第二和第三初始光路經(jīng)所述光學(xué)系統(tǒng)被投射而沒有被所述轉(zhuǎn)向器改變方向，那么所述第二和第三初始光路將分別包括相對于在所述物鏡系統(tǒng)的所述共用光路的第一偏移光路位移(D1)和第二偏移光路位移(D2)，以及其中所述轉(zhuǎn)向器包括衍射結(jié)構(gòu)，所述衍射結(jié)構(gòu)具有用于所述第一輻射束的第一輸入光路(44)和第一輸出光路(46)，用于所述第二輻射束的第二輸入光路(48)和第二輸出光路(50)，以及用于所述第三輻射束的第三輸入光路(52)和第三輸出光路(54)，其中所述衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為將所述第二輻射束從所述第二輸入光路重定向沿著所述第二輸出光路，并將所述第三輻射束從所述第三輸入光路重定向沿著所述第三輸出光路，所述第二和第三輸出光路具有相對于在所述物鏡系統(tǒng)的所述共用光路的偏移光路位移，所述偏移光路位移小于所述第一和第二偏移光路位移，以便提高所述第二和第三輸出光路相對于所述第一輸出光路的共線性。2.根據(jù)權(quán)利要求1的光掃描設(shè)備，其中所述第二和第三輻射源的每一個與所述第一輸入光路所處的平面(84)間隔開，所述第二輻射源和所述平面之間的間隔(51)與所述第三輻射源和所述平面之間的間隔(52)不同，所述間隔被選擇符合轉(zhuǎn)向器的操作，以便提高所述笫二和第三輸出光路的共線性。3.根據(jù)權(quán)利要求2的光掃描設(shè)備，其中根據(jù)下列關(guān)系式計算得出每個所述間隔s:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中義是所述第二或第三波長，t是轉(zhuǎn)向器厚度，n是所述轉(zhuǎn)向器的材料對于所述第二或第三輻射束的折射率，而;7是所述衍射結(jié)構(gòu)的光柵區(qū)的間距。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的光掃描設(shè)備，其中所述第一、第二和第三輻射源設(shè)置為基本上沿共用線(82)排列。5.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述第一、第二和第三輻射源的每個輻射源都基本上設(shè)置在所述光學(xué)系統(tǒng)中的單個平面(80)中。6.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)向器設(shè)置為允許所述第一輻射束從所述第一輸入光路傳輸?shù)剿龅谝惠敵龉饴范鴽]有改變方向。7.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述第二和第三輸出光路中的至少一個輸出光路與所述第一輸出光路基本重合。8.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為分別為所述第一、第二和第三輻射束選擇不同的衍射級。9.根據(jù)權(quán)利要求8的光掃描設(shè)備，其中所述衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為分別為所述第一、第二和第三輻射束選擇衍射級O、+1、-1。10.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)向器包括第一衍射結(jié)構(gòu)和第二衍射結(jié)構(gòu)。11.根據(jù)權(quán)利要求10的光掃描設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)向器包括含有所述第一和第二衍射結(jié)構(gòu)的單個光學(xué)元件。12.根據(jù)權(quán)利要求l0或11的光掃描設(shè)備，其中所述第一和第二衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為在兩個分離的重定向方向上重定向所述第二輻射束，其中第二輻射束重定向方向的每一個都具有相反的角位移(《，/)，并且所述第一和第二衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為在兩個分離的重定向方向上重定向所述第三輻射束，其中第三輻射束重定向方向的每一個都具有相反的角位移(7，"。13.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12的光掃描設(shè)備，其中所述第一衍射結(jié)構(gòu)包括在每個光柵區(qū)(57)內(nèi)具有按梯級的第一順序排列的多個梯級(60)的第一衍射光柵(56)，并且所述第二衍射結(jié)構(gòu)包括在每個光柵區(qū)(59)內(nèi)具有按梯級的第二順序排列的多個梯級(62)的第二衍射光柵(58)。14.根據(jù)權(quán)利要求13的光掃描設(shè)備，其中根據(jù)第一順序相對于旋轉(zhuǎn)軸(65)旋轉(zhuǎn)大約180度來設(shè)置所述第二順序，所述旋轉(zhuǎn)軸(65)所處方向基本上平行于每個所述光柵區(qū)的取向。15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的光掃描設(shè)備，其中每個光柵區(qū)包括至少3個梯級。16.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述轉(zhuǎn)向器的至少一部分由具有阿貝數(shù)的材料形成，以使得在所述第一、第二和第三波長之間提供色散，從而提高所述笫二和第三輸出光路相對于所述第一輸出光路的共線性。17.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求的光掃描設(shè)備，其中所述第一、第二和第三波長分別約為660、790和405納米；或者分別約為790、660和405納米；或者分別約為405、790和660納米。全文摘要一種用于掃描不同格式的光記錄載體的光掃描設(shè)備。該設(shè)備包括第一輻射源(16)、第二輻射源(70)和第三輻射源(72)，這些輻射源設(shè)置為發(fā)出具有不同的、預(yù)定的第一、第二和第三波長的輻射束。該設(shè)備更進一步地包括用于重定向第二和第三輻射束的轉(zhuǎn)向器(15)。轉(zhuǎn)向器(15)包括衍射結(jié)構(gòu)，該衍射結(jié)構(gòu)設(shè)置為將第二輻射束從第二輸入光路(48)重定向沿著第二輸出光路(50)，并將第三輻射束從第三輸入光路重定向沿著第三輸出光路，以便提高第二和第三輸出光路相對于轉(zhuǎn)向器的第一輸出光路的共線性。文檔編號G11B7/135GK101133448SQ200680006739公開日2008年2月27日申請日期2006年2月13日優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日發(fā)明者S·斯塔林加申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司