CN102598132A - 记录和读取多层光盘上数据的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三维光学存储设备，其可用于所有计算领域，其中需要在紧凑载体上记录大量数据文件。该设备包括光盘定位系统、具有波长λ1和λ2的两个辐射源、聚焦系统、辐照系统、聚焦系统定位装置、光谱分束器、光学传感器、控制单元。波长λ2的辐射源被设计为激光二极管带的形式，其光学轴平行并位于同一平面内，且辐照系统包括沿光学轴依次设置的下列元件：设置成其圆柱表面的母线与设置激光二极管p-n结的平面平行的圆柱形透镜、聚焦透镜、和包括设置在聚焦透镜和圆柱形透镜之间的分束器的稳定化电路、经分束器与聚焦透镜光学耦合的第二光学传感器、以及与聚焦透镜耦合的稳定器，其中所述稳定器和第二光学传感器电连接到控制单元。
Description
技术领域
本发明涉及三维(3D)光学存储设备，更具体地，涉及用于记录、擦除和读取多层光学记录介质上数据的设备。本发明要求的设备可用于所有要求在紧凑载体上记录大量文件的计算领域。其也可用于记录和读取视频数据，例如在独立视频观测(observation)系统中。
背景技术
使用激光辐射以在3D介质，特别在多层光盘上记录信息的有效系统的设计者面对的最重要的技术问题之一是在3D介质内的记录区域中定位/设置激光束，以便作为信息存储结果的记录介质的光学特性变化最大限度地空间局域化。在该情形中，通过光学特性的变化，可指折射率/折射系数、吸收系数、散射系数或其他光学，如介质的荧光特性的变化。记录一位数据(像素)占据的空间必须被最小化，因此增加介质上数据记录密度和数据存储体积。像素的最小横向尺寸被限制为记录辐射波长值的大约一半。这直接遵从衍射理论，并且是基本物理限制。通过利用短波光学辐射和短焦距光学系统记录数据可获得高体密度的记录信息，其中光学系统具有大数值孔径和校正的球面像差，并将辐射聚焦在记录介质内。
本领域已知，记录和读取信息的3D设备(Kawata Y.，Nakano M.，Lee S-C，Three-dimensional optical data storage using three-dimensionaloptics.Optical Engineering，Vol.40(10)，p.2247-2254)。该论文/文献描述了不同(单光子和双光子)介质和基于共聚焦显微镜的各种形式的记录、擦除和读取信息的设备。通过使用记录波长将辐射聚焦在材料内并通过将其暴露于所述辐射改变所述材料的折射率，该设备记录信息。然后通过以改变的折射率登记(registering)该区域读取记录的数据，其中折射率改变值为读取光束的相位失真值，该读取光束的波长不同于记录辐射的波长。上述论文的作者指出了提出的方法和设备的缺点。使用单光子介质时，层间串音大，而使用双光子介质需要功率更大和更短的记录激光束脉冲，这使得激光源微型化不可能。此外，因为相位扰动的测量方法是高度灵敏的，所以数据记录要求介质具有非常高的光学均匀性材料和光学表面质量。
而且本领域已知在光致变色材料内记录、擦除和读取数据的设备，该材料通常为螺旋苯并吡喃(spirobenzopyran)，其保持在3D基体/基质(matrix)中，通常为聚合物(美国专利No.5268862，Three-dimensional optical memory，1993年12月7日公布)。该设备包括激光器辐射源和光学定位与聚焦激光束的系统。用于记录的材料具有两种稳定形式，螺旋吡喃和部花青(merocyanine)。从第一形式到另一种形式的转变是通过双光子吸收执行的，该双光子吸收发生在532nm的波长。记录介质被在两个相互垂直方向上具有特定波长的两个聚焦的激光束辐照的。以该方式，实现在3D空间内两个激光束相互作用区域的空间定位，同时第一形式的光致变色材料转化为另一种形式仅在光束相交的焦点区域发生。另一种形式的光致变色材料在暴露于波长为1064nm的光辐照时产生荧光。由于材料被辐照，人们可以利用所述荧光读取信息。通过以波长为212微米的光辐照，记录在3D材料上的信息可通过加热介质全部或局部被擦除。该设备的缺点主要是类似于上述设备的缺点。因为记录材料从一种形式转化为另一种形式的过程是双光子过程，需要使用具有超高峰值容量的辐照源。在3D本体材料内定位两个正交光束聚焦区相交点的要求限制给定设备减小记录一位信息体积的程度为几个单位和几十微米，同时潜在地，光束可聚焦到横向尺寸为几分之一微米的区域上。而且，介质的光学均匀性程度和限制光致变色材料体积的表面质量必须非常高。在聚合物用作粘合基体(binding matrix)的情形中，在连续生产3D光致变色材料的条件下获得所需光学质量非常困难。
本领域还已知，在多层记录介质上记录/读取光学信息的设备(美国专利7345967，Optical pickup unit，2008年3月18日公布)包括辐射源、分束器、受控球面像差校正器和物镜，以及经分束器与物镜光学耦合的光学传感器(光接收器)，所有这些都连续地/串联设置在光束方向上。给定设备通过辐射一种波长记录和读取信息。设备的操作模式是通过改变瞄准在辐射记录介质上的辐射功率被选择的。该设备的主要缺点在于在读出过程中存在不可避免地丢失记录信息的危险。现有技术设备中为了缓解该缺点，建议在信息读出过程中减小辐射源功率到最小可允许值，在最小可允许值，有用的信号仅稍微超过噪声水平。
在具有光与物质相互作用的单光子机制的材料被用作3D记录介质时，在读出过程中丢失信息的问题特别严重。使用介质光密度变化读取信息要求的实际光通量中，信息在5-10个读取周期中被擦除。为了解决该问题，一些作者提出利用波长位于光致变色材料的光学吸收边缘的辐射来读取信息的方法(参看Satoshi Kawata、YoshimasaKawata的Three-dimensional optical data storage using photochromicmaterials，Chem.Rev.2000，100，1777-1788)。以该方法，实践中，像素体积增加十倍乃至百倍。此外，实际使用单光子介质的情形中，所有作者也指出携带记录信息的层间串音。
因此，在该情形中最正确的选择似乎是涉及使用阈值双光子介质记录/擦除信息的选择，其中仅在达到一定阈值密度的光时，信息才被记录和擦除。然而，这类介质要求读取和擦除信息的辐射功率非常高，同时这类功率的实际实施例在当前微型化设备中是不可能的。
从实际实施例的观点看，技术本质上最接近且本发明人接受为原型/标准(prototype)的设备是用于3D介质中读取/擦除信息的设备，其其包括两个具有不同波长并与一个聚焦系统光学耦合的辐射源，该聚焦系统具有控制3D介质内聚焦区域位置的装置、球面像差校正单元、以及在记录其上的信息被读出过程中3D介质发射的光学辐射的接收器(美国专利6045888，Optical volume memory，2000年4月4日公布)。在该设备中，当信息被记录时，波长为λ1的辐射被聚焦在由交替的透明和光致变色材料层组成的记录介质上。当暴露于所述辐射时，选择的记录层中的光致变色材料改变其光学特性并形成容量，当暴露于波长为λ2的辐射时，发射波长为λ3的荧光。随着信息被读出，具有波长λ2的辐射通过侧表面并聚焦到记录介质上，声光偏转器被用于寻址信号层。由光致变色材料在像素的限制(the limits of the pixel)内发射的波长λ3的荧光被光学传感器登记，该像素的限制先前暴露于波长为λ1的光并含多位信息。该系统表明所要求保护的设备的技术本质，且因此被本发明人接受为原型/标准(prototype)
该原型的主要缺点是复杂设计和读出过程中低寻址精度。这些缺点的前提是存在声光偏转器光具组(optical train)，其能够改变波长为λ2的读出辐射的传播路径，并将其引导到包含信息记录位像素的信号光致变色层。原则上，当多层记录介质静止时，该原型可仅确保可接受的寻址精度。如果多层盘旋转，其对于该设备的实际实施例是绝对基本的，则光盘外围部分不可控的轴向和径向振动(beat)将不可避免地产生寻址精度的恶化甚至损失。
发明内容
本发明要实现的技术结果是在读取多层光盘上记录的信息中改进寻址精度。
在要求的本发明中，所述技术结果是利用记录和读取多层光盘上信息的设备实现的，包括光盘定位系统、波长λ1的辐射源、设置成使得光学轴与多层光盘平坦表面垂直的聚焦系统、波长λ2的辐射源、设置成使得光学轴与聚焦系统的光学轴垂直的辐照系统(illuminationsystem)、位于波长λ1的辐射源和聚焦系统之间的光谱分束器、经光谱分束器与聚焦系统光学耦合的光学传感器、和与波长λ1和λ2的辐射源以及光学传感器电耦合的控制单元，波长λ2的辐射源被设计为激光二极管带(a strip of laser diodes)，其光学轴平行并位于同一平面内，然而辐照系统包括沿光学轴依次/串联(serially)设置的元件，所述元件包括设置成其圆柱表面的母线与设置激光二极管p-n结的平面平行延伸的圆柱形透镜、聚焦透镜、和包括设置在聚焦透镜和圆柱形透镜之间的分束器/分光器(beam splitter)的稳定化电路、经分束器与聚焦透镜光学耦合的第二光学传感器、以及与聚焦透镜耦合的稳定器，所述稳定器和第二光学传感器电连接到控制单元。
此外，稳定器可设计为电磁悬浮件。
此外，第二光学传感器可设计为发光二极管(LED)带。
此外，第二光学传感器可设置在距离聚焦透镜一定光学距离处，该距离等于从聚焦透镜到圆柱形透镜的光学距离。
本发明的本质在于如下说明。波长λ2的辐射源表示激光二极管带，其中二极管数目等于多层光盘的数据层的数目。设备的辐照系统最少包括两个透镜：设置成能够校正与激光二极管p-n结平面垂直方向上辐射发散(divergence)的圆柱形透镜，和设置成能够获得多层光盘侧(圆柱形)表面上激光二极管带出口孔径的实际图像的聚焦透镜。尽管如此，辐照系统的放大必须等于多层光盘中数据层的空间周期与激光二极管带中激光二极管空间周期的比。
为了辅助改善寻址精度，建议本发明的设备使用辐照系统稳定化电路，其包括分束器、第二光学传感器和稳定器。在该情形中，寻址精度得被改进，这是由于登记和分析从多层光盘侧(圆柱形)表面反射的波长λ2的辐射源的光束的振幅和/或空间特征。由第二光学传感器登记的信号进入控制单元，其输出与稳定器电耦合。稳定器设置在聚焦透镜上，使得其能够在相当窄的限制内纵向和横向线性位移，和相对旋转多层光盘位移方向中光学轴的角向运动，该角向运动是由轴向和径向振动引起的。因此，提供负反馈。
附图说明
本发明的本质可通过参考相关附图得到最佳说明。
图1是本发明设备的示图。
图2示出包括波长λ2的辐射源、辐照系统的光具组/光学系统(optical train)，以及多层光盘详细截面图。
图3和图4示出辐照系统的示例性实施例，其具有稳定化电路和激光二极管带内激光二极管的两种不同结构变体。
具体实施方式
图1示出多层光盘1、光盘定位系统2、具有波长λ1的辐射源3、聚焦系统4、具有波长λ2的辐射源5、设计为带的激光二极管10带、聚焦系统4的定位装置6、能够抵制波长λ1的辐射和通过波长λ3的辐射的分束器7、设计成能够登记波长λ3的辐射的光学传感器8、控制单元9、包括圆柱形透镜11的辐照系统、聚焦透镜12和包括第二光学传感器13、分束器14和稳定器15的辐照系统稳定化电路。
图2是辐照系统的光具组的示图，其示出其元件的相互布置/结构。聚焦透镜12设置在距离圆柱形透镜11L处，该圆柱形透镜11的出射表面基本是激光二极管10带的出射孔径。距离L满足条件L＞F，其中F是聚焦透镜的焦距，该事实将物体实际图像置于成像空间/图像空间内。聚焦透镜和多层光盘1的侧(圆柱形)表面之间的距离等于S，其中S/L＝d/D，其中d是多层光盘1中数据层的空间周期，而D是带中激光二极管10的空间周期。
图3和4示出波长λ2的辐射源5的设计变体和具有稳定化电路的辐照系统中圆柱形透镜11的各结构变体。参考图3，带中激光二极管10的结构是这样的，其p-n结位于同一平面中，而在图4中，所示p-n结位于平行平面中。在这两种设计变体中，圆柱形透镜11的圆柱形表面的母线与任意激光二极管10的p-n结结构的平面平行延伸。
在本发明设备的最佳实施例的例子中，建议使用由透明材料，即聚碳酸酯的交替层组成的多层光盘1，一个单层厚度约100微米，光致变色材料层，即聚碳酸酯，包括光致变色俘精酸酐复合物(fulgidecomplex)、螺旋苯并吡喃(spirobenzopyran)，其具有两种稳定形式，螺旋吡喃和部花青(merocyanine)，单层厚度约5mm。建议的具有两种波长λ1和λ2的辐射源3是基于NdYVO4晶体的固体激光器/固态激光器，其中辐射转化/变换为第三(λ＝0.355μm)谐波。作为波长λ2的辐射源5，建议使用FSDL-556-001-200t级(λ2＝0.556μm)的激光二极管带。优选带中激光二极管10的数目等于多层光盘1中光致变色材料层的数目。将大数值孔径的透镜模块和监视与控制球面像差的装置被建议用作聚焦系统4。建议定位聚焦系统4的装置6被设计为可控制电磁悬浮件，其使得聚焦系统4的一个或更多光学元件能够沿光学轴纵向位移，以便选择用于记录或读取信息的多层盘1的信号光致变色层。适当的是使辐照系统稳定化电路的稳定器15用作可控制电磁悬浮件。建议使用二色镜/分色镜作为光谱分束器7。也建议第二光学传感器13被制成要被设置在距离聚焦透镜光学距离L的LED带的形式。带中LED数目应优先等于多层光盘1中光致变色材料层的数目。尽管如此，波长为λ2的辐射源5的每个激光二极管10与多层光盘中的每层光致变色材料和第二光学传感器13带中的每个LED光学耦合。
本发明实施例
本发明要求的设备以下面的方式操作。使用定位系统2设置多层光盘1到记录或读取信息所需要的位置。在记录模式中，波长λ1的辐射源3的辐射是经分束器7引导到聚焦系统4，该聚焦系统4的位置是通过定位装置6设置的。所述装置6能够在多层光盘1内定位波长λ1的光束的聚焦区域，和调节聚焦系统4以便补偿球面像差。信息是通过改变用于记录选择的光致变色层中光致变色材料的光学特性被记录的。记录的信息的读取是通过登记(register)波长λ3的荧光辐射执行的，该荧光辐射是通过波长λ2的辐射在光致变色材料层的像素/像素点内诱导的，光致变色材料层已经被波长λ1的辐射预辐照。这些像素发射的部分荧光辐射进入聚焦系统4的孔径中，由此经分束器7到达光学传感器8的输入。从光学传感器8的输出，信号到达控制单元9，因此表明信息位已经成功读出。在读取模式中，波长λ2的辐射源5是经圆柱形透镜11、分束器4和聚焦透镜15引导到多层光盘的侧(圆柱形)表面。在该情形中，在激光二极管带中，仅位于相应于多层光盘1上可寻址光致变色层位置的带上的光源被激活。波长λ2的辐射通过给定光致变色层内的侧表面，并在其中传播/散布，达到光学特性改变的区域。某些波长λ2的辐射是从多层光盘1的侧表面反射的，并进入聚焦透镜12的孔径，且通过分束器14到达第二光学传感器13的输入。从第二光学传感器13的输出，信号达到控制单元9，因此表明读取光束已经成功寻址。来自第二光学传感器13的输出的信号的振幅的变化由多层光盘1在定位过程中的不可控位移引起，并且是激活辐照系统稳定化电路的命令信号/指令信号。随着其被激活，来自控制单元9的信号达到稳定器1，其改变多层光盘1位移方向上的聚焦透镜2的位置。
本发明设备比原型显著更有效。这是由于辐照系统的光具组中缺少声光调制器和读取光束寻址设备的可靠设计，该读取光束寻址设备包括具有负反馈的稳定化电路。
当评估用于工业应用的本发明的重要性时，应指出下面的因素：(a)本发明设备使用已经用于现有DVD驱动器中的逐层记录/读取原理，因此本发明实施例不需要再设计现有驱动系统，而仅是升级。积极效果是如下实现的，即通过改变单色辐射源为使用不同波长的光源或光源组合，并加入具有辐射稳定化电路的辐照系统。尽管如此，记录/读取控制系统设计的所有基本原理保持不变，但本发明设备的制造与其类似物不同，不要求制造介质的精确技术。
Claims (4)
1.一种用于记录/读取多层光盘上信息的设备，其包括光盘定位系统、具有波长λ1的辐射源、设置成其光学轴与所述多层光盘平坦表面垂直的聚焦系统、具有波长λ2的辐射源、设置成其光学轴与所述聚焦系统光学轴垂直的辐照系统、聚焦系统定位装置、位于波长λ1的所述辐射源和所述聚焦系统之间的光谱分束器、经所述光谱分束器与所述聚焦系统光学耦合的光学传感器、和与波长λ1和λ2的所述辐射源以及所述光学传感器电耦合的控制单元，其中波长λ2的所述辐射源被设计为激光二极管带，其光学轴平行并位于同一平面内，然而辐照系统包括沿光学轴串联设置的元件，所述元件包括设置成其圆柱表面的母线与设置激光二极管p-n结的平面平行的圆柱形透镜、聚焦透镜、和包括设置在所述聚焦透镜和所述圆柱形透镜之间的分束器的稳定化电路、经所述分束器与所述聚焦透镜光学耦合的第二光学传感器、以及与所述聚焦透镜耦合的稳定器，所述稳定器和第二光学传感器被电连接到所述控制单元。
2.根据权利要求1所述的记录/读取多层光盘上信息的设备，其中所述稳定器被设计为电磁悬浮件的形式。
3.根据权利要求1所述的记录/读取多层光盘上信息的设备，其中所述第二光学传感器被设计成发光二极管带的形式。
4.根据权利要求1所述的记录/读取多层光盘上信息的设备，其中所述第二光学传感器设置在距离所述聚焦透镜一定光学距离处，所述距离等于从所述聚焦透镜到所述圆柱形透镜的光学距离。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040257962A1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Call/Recall Inc. | Optical storage with ultra high storage capacity |
| TW200509096A (en) * | 2003-07-18 | 2005-03-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Multi-stack information carrier with photochromic materials |
| JP2006502518A (ja) * | 2002-10-07 | 2006-01-19 | メンパイル インク | 精密なフォーカシングの方法及びシステム |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006502518A (ja) * | 2002-10-07 | 2006-01-19 | メンパイル インク | 精密なフォーカシングの方法及びシステム |
| US20040257962A1 (en) * | 2003-06-19 | 2004-12-23 | Call/Recall Inc. | Optical storage with ultra high storage capacity |
| TW200509096A (en) * | 2003-07-18 | 2005-03-01 | Koninkl Philips Electronics Nv | Multi-stack information carrier with photochromic materials |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117437941A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-23 | 中国华录集团有限公司 | 一种在新型介质中读写数据的光盘结构及引导层预制装置 |
| CN117437941B (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-15 | 中国华录集团有限公司 | 一种在新型介质中读写数据的光盘结构及引导层预制装置 |
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