CN102623020B - 单比特体全息记录和读出中的伺服结构 - Google Patents

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Abstract

本发明为单比特体全息记录和读出中的伺服结构,提供用于在全息盘中记录微全息图的方法和系统。盘倾斜或盘缺陷可能导致反向传播的记录和基准光束偏离盘中的目标数据位置。在一些实施例中,将追踪光束定向到盘中的追踪位置,并且追踪光束从追踪位置的偏离可指示记录和/或基准光束的追踪和/或聚焦的误差。检测器可以响应这些误差来生成误差信号。第一伺服机械系统可驱动第一光头(例如传输基准和追踪光束)以补偿这些误差,以及第二伺服机械系统可驱动第二光头(例如传输记录光束)以跟随第一伺服系统的驱动,使得基准光束与记录光束的干涉可以维持在目标数据位置中。

Description

单比特体全息记录和读出中的伺服结构
技术领域
一般地,本技术涉及逐位全息数据存储技术。更具体地,本技术涉及在全息存储系统中采用伺服机械组件。
背景技术
随着计算能力的进步,计算技术已经进入新的应用领域、如消费视频、数据归档、文档存储、成像以及电影制作,等等。这些应用已经给发展数据存储技术提供了持续的推动,其中数据存储技术具有增加的存储容量以及数据速率。
数据存储技术发展的一个例子可以是用于光存储系统的逐级更高的存储容量。例如,20世纪80年代初开发的光盘,具有大约650-700MB的数据容量,或大约74-80分钟的双通道音频节目容量。相比较地,20世纪90年代初开发的数字通用光盘(DVD)格式具有大约4.7GB(单层)或8.5GB(双层)的容量。此外,已经开发了更高容量存储技术以满足增长的需求,例如对更高分辨率视频格式的需求。例如,大容量记录格式如蓝光光盘TM格式能够在一张单层光盘中容纳约25GB,或者在一张双层光盘中容纳50GB。随着计算技术继续发展,会需要具有甚至更高容量的存储介质。全息存储系统和微全息存储系统是在存储产业中可达成增长的容量需求的另外的发展中的存储技术的例子。
全息存储是以全息图的格式存储数据,全息图是由在感光存储介质中两束光的相交创建的三维干涉图样的图像。基于页的全息技术和逐位全息技术均得到推行。在基于页的全息数据存储中,将包括数字化编码数据(例如多个比特)的信号光束叠加在存储介质的体积中的基准光束上,引起在体积中调制介质折射率的化学反应。因此各比特一般作为干涉图样的一部分存储。在逐位全息或微全息数据存储中,每个比特以微全息图或布拉格反射光栅方式写入,典型地由两个反向传播的聚焦记录光束生成。然后可以通过使用读取光束将微全息图反射回来重建记录光束来恢复数据。
逐位全息系统能够记录更密集和图层聚焦的微全息图,因此能提供比现有光学系统更大的存储容量。然而,由于在更大存储容量中微全息图的闭合位形(closeconfiguration),当读取和/或记录光束偏离在预期的微全息图或光学介质中的位置上入射(impinge)时将引起读取和/或复制错误。此外,通常需要更高的数据传送速率,然而更快的速率可对应于更快的盘旋转速度,这将进一步增加读取和/或复制错误的概率。具有减少的错误的逐位微全息读取和/或存储的技术将是有利的。
发明内容
本技术的一个实施例提供一种在复制系统的全息盘中记录数据的方法。该方法包括旋转全息盘,追踪全息盘中的基准轨道以确定移动测量(movement measurement),基于移动测量在全息盘的第一表面上驱动第一光头,以及将来自第一光头的第一光束聚焦到全息盘的数据位置。该方法进一步包括将来自第二光头的第二光束聚焦到反向传播并与第一光束叠加以在全息盘中的数据位置记录数据,确定第一和第二光束间的叠加错位,并基于该叠加错位在全息盘的第二表面(和第一表面相反)上驱动第二光头。
另一个实施例提供一种用于在全息盘上记录微全息图的系统。该系统包括至少一个伺服机械系统和两个光头。伺服机械系统包括第一驱动器和第二驱动器。第一驱动器配置为在关于全息盘的第一面的轴向方向及径向方向的一个或多个上驱动第一光头,其中第一光头配置为从全息盘第一面将基准光束聚焦在数据位置。第二驱动器配置为在关于全息盘的第二面(和第一面相反)的轴向方向、径向方向及切线方向的一个或多个上,基于第一驱动器的驱动来驱动第二光头,其中第二光头配置为从全息盘第二面聚焦记录光束以在数据位置与基准光束干涉。
另一实施例提供一种用于预格式化全息盘的系统。该系统包括第一光头,第一光头配置为将基准光束聚焦到全息盘中的数据位置、将追踪光束聚焦到全息盘的基准轨道(其中追踪光束的反射指示数据位置上基准光束的聚焦),并且配置为接收来自基准轨道的追踪光束的反射。该系统还包括第二光头,第二光头配置为将信号光束聚焦以在数据位置与基准光束叠加并干涉,其中信号光束 是与基准光束反向传播的。该系统包括第一伺服机械系统,第一伺服机械系统配置为基于追踪光束的反射来驱动第一光头中的光学组件。此外,该系统包括第二伺服机械系统,第二伺服机械系统配置为基于一个或多个基准光束和信号光束的传输来驱动第二光头中的光学组件。
附图说明
本发明的这些和其他特征、方面以及优点都将在参照附图阅读以下详细描述后得到更好的理解,贯穿附图中相同的符号表示相同部分,其中:
图1示出根据实施例的具有数据道的光盘;
图2A和2B是根据实施例的微全息复制系统的框图;
图3是根据实施例的若干种类的盘倾斜或盘缺陷的示意性侧视图;
图4是根据实施例的表示盘倾斜对于全息盘中形成的亮斑的影响的图表;
图5是根据实施例的全息记录系统的示意图;以及
图6是根据实施例的全息记录系统中的前馈控制系统的关系示意图。
具体实施方式
以下将描述本技术的一个或多个实施例。致力于提供这些实施例的准确描述,本说明书中没有描述实际实现的所有特征。应该认识到在任何这样的实际实现的开发中,如在任何工程或设计项目中一样,需要做出很多实现特定的决定以达成开发者的特定目标,例如遵从系统相关或者商业相关的约束,这从一个实现到另一个实现可能有所不同。此外,应该认识到这样的开发努力可能是复杂并耗时的,但对于受益于本公开的本领域普通技术人员仍然是设计、生产及制造的常规任务。
逐位全息数据存储系统典型地包括通过发射两个叠加并干涉的光束到记录介质(如全息盘)内部来记录。数据位由显微级别的局部全息图案(称作微全息图)的存在和缺失来表示,当由聚焦光束照射时其作为体光反射器(volumetric light reflector)。例如,图1中所示的全息盘10表示数据位可在盘10的一个层内如何组织。通常,全息盘10是圆的基本平面的盘,具有嵌入透明塑料膜内的一个或多个数据存储层。数据层可包括任意数量的充分深入放置的可反射光的材 料的改性区域,例如用于逐位全息数据存储的微全息图。在一些实施例中,数据层可以嵌入响应在盘10上入射的光束的光照强度的全息可记录材料。例如,在不同的实施例中,盘10材料可以是阈值响应或线性响应的。数据层的厚度可以在约0.05μm和5μm之间,并可具有约0.5μm和250μm的间隔。
微全息图格式的数据通常可存储在从盘10的外边缘到内边界的连续螺旋式轨道12中,虽然也可使用同心圆轨道或其他配置。主轴孔14大小可接合全息系统中的主轴,以使得盘10可以旋转供数据记录和/或读取。盘10还可包括不同的功能区域,例如,引入区域、用户数据区域以及引出区域。主轴的旋转可以由反馈系统控制以在记录和/或读取过程中维持恒定的线速度或恒定的角速度。此外,盘主轴、记录光学系统和/或读取光学系统可以由平移台或滑板在盘的径向方向移动以允许光学系统跨盘的整个半径来记录或读取。
在图2A的框图中提供了将微全息图记录到复制盘10的一般系统。全息系统16包括光源18,可将光源18分成信号光束20和基准光束22。可将信号光束20传输到对信号光束20进行调制的信号调制电路24,产生数据光束26。在一些实施例中,处理器40可以基于待记录在复制盘10上的数据来控制信号调制。进而,在一些实施例中,信号调制可以直接在光源18上进行,以使得从光源18发射的光直接调制为包括待记录在复制盘上的数据(例如以数据光束26的形式)。
可以将数据光束26通过另一个光学和伺服机械系统28,其可包括各种配置为将记录光束30聚焦到盘10的特定位置的光学和伺服机械设备。例如,光学和伺服机械系统28可以将记录光束30聚焦到盘10中的特定数据层或数据道12。
基准光束22还可以通过包括各种光学和伺服机械设备的光学和伺服机械系统32,其中光学和伺服机械设备设计为将聚焦基准光束34聚焦到盘10中的特定数据层或数据道12,以使得聚焦基准光束34与记录光束30叠加。可以在全息盘10中以由两个叠加反向传播聚焦激光光束30和34形成的干涉(例如亮斑)中记录微全息图。在一些实施例中,记录的微全息图可使用聚焦基准光束34从盘10恢复。聚焦基准光束34的反射(称为数据反射36)可以在用于信号 检测38的检测器接收。
此外,如图2B所提供的,复制系统的一个或多个实施例包括光源18的直接调制。例如,光源18可耦合到适于直接调制光源18的调制器24。调制器24可由处理器40控制并可调制光源18使得由光源18发射的调制后的信号光束26包括待记录在复制盘10上的信息。
在读取和复制过程中,复制盘10可以围绕全息系统中的主轴旋转。记录在复制盘10上的信号光束可以被直接调制(例如图2B)或者由合适的信号调制电路24(例如图2A)调制。进而,信号光束可以由主盘上的数据调制,然后调制后的信号光束被导向复制盘10并与反向传播光束叠加以在选定的轨道12上记录微全息图。复制盘10在记录过程中的旋转速度以及在复制盘上记录微全息图的紧密接近可能增加读取和/复制错误的概率。例如,如果聚焦激光光束30和34中的一个或两个未对准并且未入射复制盘10的正确位置(例如数据道12和层),则数据可能被记录到错误的位置,或者聚焦激光光束30和34不能形成干涉,导致没有记录的数据。
复制过程的准确性和精确性可能由于盘10关于读取和复制系统的晃动或者倾斜、由于全息盘10中的缺陷或者由于任何其他导致盘10的位置偏离期望位置的因素而受到影响。如图3所示,全息盘10可能倾斜、晃动或者具有缺陷,这将降低在微全息图记录过程中的准确性。例如,盘10可能表面不平,导致光束不准确地入射盘10。如果,例如盘10关于期望的位置42倾斜,也可能导致不准确。例如,盘10可具有不平行的顶部和底部表面,或者盘10可能比理想的盘更厚,使得当盘10安装在复制系统中的主轴上时,盘10或者盘10的层的位置偏离期望的位置42。此外,盘10可能弯曲,如由关于期望的位置42盘10的曲线的形状所示。这些不准确的定位或缺陷可能导致在复制盘10上的微全息图记录错误。
图4提供对盘10中的数据道12的期望和实际位置进行比较的图表50。图表50的x轴和y轴分别提供盘10的径向距离和轴向距离(均以微米为单位)。盘10的径向中心可位于x=0μm,而盘10的顶部和底部表面期望位于从y=0μm到y=-1200μm。正如y=0μm处所示,盘10的顶部表面52关于盘10顶部表 面的期望位置54倾斜。该倾斜可能是由于盘10关于全息记录系统16(图2A和2B)在读取和/或存储过程中倾斜或晃动,或者由于如图3中所述的盘10的缺陷。盘倾斜或缺陷可能导致盘10的表面54与读或写头的前透镜之间的距离改变。因此,如果不对盘表面54与前透镜之间的距离改变进行补偿,则入射在复制盘10上的记录光束可能导致入射不同数据层和/或不同数据道12,因此读取和/或记录错误的数据(例如,如果光束入射一个不同的轨道12而不是预期的轨道12)或完全没有读取或记录数据(例如,如果光束没有对准任何轨道12)。
例如,箭头56表示待记录到复制盘10的期望的数据位置。数据位置可能在数据层预期的轨道12上并且在距盘10的顶部表面54约-600μm与-602μm之间变动。由于盘10的倾斜,实际亮斑(illumination spot)58可能在轴向和径向上都偏离期望的亮斑56,取决于盘倾斜或缺陷的严重性,可能导致聚焦在错误的轨道12上、没有聚焦到轨道上和/或聚焦在错误的数据层中。这样的偏离可能导致数据没有精确地记录在复制盘10上、增加全息记录系统的位误码率。
本实施例包括聚焦和校准技术来减少在对盘10进行复制中的错误。这样的聚焦和校准技术可能包括采用用于驱动光学组件的伺服机械设备以在复制盘10上进行记录的同时矫正聚焦和/或校准误差。正如关于图2A和2B所述,伺服机械设备可以耦合到光学组件,由此记录光束被传输到复制盘10(例如,光学和伺服机械系统28和32)。在其他实施例中,不同的复制系统可包括对复制盘10进行复制的同时从主盘读取。这样的实施例还可包括使用耦合到主盘读取器的光学组件的伺服机械设备用于准确读取主盘。
图5提供了全息复制系统60的一个示范配置的更详细的示意图。全息复制系统60可包括发射具有用于微全息图记录和/读取的适当波长(例如405nm,532nm等)的源光束64的光源62。光源62可通过多种光学设备(如镜66)传输源光束64并在电光调制器(EOM)68调制,电光调制器68电光地调制源光束64以产生包括待写入复制盘10的数据的调制后的光束70。例如,这样的数据可以包括例如代码、地址、追踪数据和/或其他辅助信息和/或其他待记录在盘10中的数据的预记录数据。数据光束70可以通过其他光学元件例如透镜72和空间滤波器74,光学元件可适于整个复制过程将数据光束70的功率和/或强度 以不同强度调制到复制盘10。在一些实施例中,数据光束70可能在传输到偏振光束分光器78前从其他元件如镜76反射,偏振光束分光器78将数据光束70分光为记录光束80和反向传播基准光束104,反向传播基准光束104可以反向入射在盘10上来记录微全息图。备选地,在一些实施例中,分立的光源可以提供记录光束80和反向传播基准光束104中的各个。
记录光束80可以通过读/写快门传输,读/写快门在盘10的记录期间开启在读出期间关闭。在一些实施例中,记录光束80可被反射(例如,由镜84反射)并通过偏振光束分光器86和透镜94传输,并由振镜(galvo mirror)96反射。正如将论述的那样,振镜96可以由伺服系统140(特别地可由切向跟踪组件146)控制并可以被驱动以影响记录光束80在盘10上的入射。记录光束80可以通过四分之一波片98和透镜100到达光头102。光头102可以包括将记录光束80聚焦到复制盘10的预期数据层以及预期数据道12的光学组件。光头102还可以耦合到伺服机械系统140,伺服机械系统140可以包括伺服机械组件,伺服机械组件调整光头102中的组件以补偿盘10的倾斜或晃动和/或盘10的缺陷。
基准光束104可以通过偏振光束分光器106以及透镜114传输以被分色镜118反射。基准光束104然后可通过四分之一波片120和透镜122到光头124。光头124可包括将基准光束104聚焦到与记录光束80所聚焦的相同的预期层和轨道12的光学组件,以使得基准光束104和记录光束80相长相干以在盘10中的预期位置上形成亮斑。亮斑可以形成盘10中的微全息图。在一些实施例中,光头124可以读取基准光束104的反射,并且反射的基准光束可以通过四分之一波片120以及各种其他光学元件以被偏振光束分光器106反射(在两次通过四分之一波片120后已经在偏振中旋转90°之后)。反射的基准光束可以通过透镜108和滤波器110以在共焦检测器112处被检测。因此,基准光束104可以和记录光束80反向传播以在复制系统60的记录过程中存储微全息图,并且可以被盘10反射以及在检测器112处读取以在复制系统60的读取过程中读取微全息图。
在一些实施例中,附加光源136可以传输追踪光束116,追踪光束116可以和基准光束104一起入射在复制盘10上来追踪基准光束104的聚焦和校准。 追踪光束116可以是与记录和基准光束80和104不同的波长。例如,追踪光束116可以是658nm或其他合适的波长。追踪光束116可以由镜134反射并通过偏振光束分光器128和透镜126传输。追踪光束116可以具有极性,使其能够通过分色镜118到四分之一波片120以及通过透镜122到光头124。光头124可以将追踪光束116聚焦到盘10中的追踪位置。
追踪光束116可以用于追踪基准光束104在盘10上的位置,因为追踪光束116和基准光束104分别从同一光头124入射到盘10上。例如,被追踪光束116作为目标的追踪位置可以对应于基准光束104的预期位置(或目标数据位置)。在一些实施例中,追踪位置可以是盘10中的编码追踪数据道,或者盘10的基准层的特定槽。追踪光束116可以从盘10反射并可通过四分之一波片120和通过分光镜118并且由偏振光束分光器128反射(在两次通过四分之一波片120后已经在偏振中旋转90°之后)。反射的追踪光束通过可将反射的追踪光束聚焦在象限探测器(quadrant detector)132上的其他的光学元件130。象限探测器132可配置为测量反射的追踪光束的强度或其他品质。例如,可指示追踪光束116是否正确地聚焦在目标追踪位置上(对应于基准光束104在目标数据位置上的正确聚焦)的测量。这样的测量,也被称为误差信号,可以指示盘10关于系统60的的倾斜、移动和/或缺陷。
类似的,基准光束104的传输还可以用于确定基准光束与记录光束之间的错位。基准光束传输可以通过四分之一波片98并可以通过其他的光学元件反射或传输以被偏振光束分光器86反射(在两次通过四分之一波片98后已经在偏振中旋转90°之后)。传输的基准光束可以通过可将传输的基准光束聚焦在象限探测器90上的其他光学元件88。象限探测器90和象限探测器132一样,可以配置为测量传输的基准光束的强度或其他品质。这样的测量,也被称为误差信号,可以指示基准光束与记录光束之间的错位。
在一些实施例中,测量或从象限探测器132和90生成的误差信号可以分别传输到滤波器系统138和92,滤波器系统138和92(例如低通滤波器)可以分别过滤在阈值以上的测量,这可能指示盘10有需要补偿以继续准确复制的倾斜、移动和/或缺陷。如果误差信号超过阈值,滤波器系统138和92可以分别基于反 射的追踪光束和传输的基准光束向伺服机械系统140提供误差信号。伺服系统140可以包括轴向和径向的伺服机械组件142,伺服机械组件142配置为轴向和径向地驱动光头124中的光学组件,使得光头124可以补偿盘10的任何移动和/或缺陷以将基准光束104入射在盘10的预期的位置上(如数据层和数据道12)。
伺服系统140还可配置为驱动光头102中的组件来跟随光头124中的组件的驱动。正如所论述的,基准光束104在盘10中的目标数据位置与记录光束80干涉以正确地记录微全息图。一些实施例可以使用以下伺服系统140中的伺服机械组件144以触发光头102来跟随光头124轴向和径向的驱动。因此,光头124可以在径向和/或轴向方向上在盘10的表面上驱动,以及光头102可以相应地在轴向和/或径向和/或切向方向上在盘10的相反的表面上驱动,以使得记录光束80与基准光束104反向传播并与其干涉,并且光束80和104都同时对准盘10中的目标数据位置。在一些实施例中,光头102的轴向和径向驱动可以基于象限检测器132的前馈聚焦和追踪数据,如图6进一步论述的。
在一些实施例中伺服系统140还可以包括切向跟随组件146。切向跟随组件146可以包括配置为驱动振镜96以影响盘10中的记录光束80在切向方向上的入射的伺服机械组件。在一些实施例中,在切向方向上驱动光头102还可补偿可能导致目标数据位置(例如将要在其上记录数据的特定数据层)关于光头102而在切向方向上发生改变的盘10的晃动和倾斜或盘10的缺陷。在一些实施例中,切向跟随组件146可以基于来自象限探测器132的前馈信息来驱动。
图6中的框图是伺服系统140与象限探测器132和90的测量之间的前馈关系的一个示例。轴向和径向驱动元件142(来自图5)可包括控制器150和一个或多个驱动器152。控制器150可适于控制光头124的定位,以及驱动器152可被控制器150控制以驱动光头124。由轴向和径向元件142对光头124的定位可能影响在象限检测器132检测到的光的强度。整个复制过程以及整个由驱动器152的动态定位,检测器132可生成测量154,其中测量154可包括对应于在目标数据位置上的聚焦的记录点的错位的数据,其中错位可能由盘10的倾斜、晃动和/或缺陷引起。测量154可包括任何信息,包括关于期望位置的预期位置(用于记录微全息图)的位置。测量154可以持续地(即动态地)反馈回控制 器150,这可以确定(例如通过计算)驱动的类型和/或数量,并和驱动器152通信以响应最新近接收的测量154来增加或减少光头的径向或轴向位置。
类似的,跟随元件144和147还可以包括控制器156以及一个或多个驱动器158。控制器156可适于控制和定位光头102,以及驱动器158可以由控制器156控制来驱动光头102。由跟随元件144和147对光头102的定位可能影响在象限检测器90检测到的光的强度。整个复制过程以及整个由驱动器158的动态定位,检测器90可生成测量160,其中测量160可包括对应于基准光束的聚焦与记录光束的聚焦之间的错位的数据。测量160可包括任何信息,包括关于期望位置的预期位置(用于记录微全息图)的位置。测量160可以持续地(即动态地)反馈回控制器156,这可以计算驱动,并与驱动器158通信以响应最新近接收的测量160来增加或减少光头102的径向或轴向位置。
在一些实施例中,由控制器150控制的驱动还可以前馈(框162)以附加到由控制器156基于测量160计算得到的驱动中。这样,驱动器158可以驱动光头102的位置以跟随光头124的位置,使得记录光束80和基准光束104可以在盘10的预期位置(例如目标数据道12和数据层)干涉。
尽管本文仅示出和描述了本发明的某些特征,但本领域技术人员将可以做出许多修改和改变。因此,应该理解,由于落在本发明的真正精神之内,所以所附权利要求意在覆盖所有这些修改和改变。

Claims (36)

1.一种在复制系统中的全息盘中记录数据的方法,所述方法包括:
旋转所述全息盘;
追踪所述全息盘中目标数据位置处的基准轨道以确定移动测量;
基于所述移动测量,在所述全息盘的第一表面上驱动第一光头;
将来自所述第一光头的第一光束聚焦到所述全息盘中的所述目标数据位置上;
将来自第二光头的第二光束聚焦以与所述第一光束反向传播并叠加,以便在所述全息盘中的所述目标数据位置中记录数据;
确定所述第一与所述第二光束之间的叠加错位;以及
基于所述叠加错位在所述全息盘的第二表面上驱动所述第二光头,其中所述第二表面与所述第一表面相反。
2.如权利要求1所述的方法,其中,追踪所述全息盘中的所述基准轨道包括:
将追踪光束从所述第一光头聚焦在所述全息盘的所述基准轨道上;
检测来自所述基准轨道的所述追踪光束的反射以确定所述移动测量。
3.如权利要求1所述的方法,其中,确定所述叠加错位基于由所述复制系统中的象限检测器测量的通过所述全息盘的所述第一光束或所述第二光束的传输。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述移动测量包括聚焦误差和追踪误差中的一个或多个。
5.如权利要求1所述的方法,其中,所述移动测量产生自所述全息盘在所述复制系统的主轴上的晃动、所述全息盘关于期望位置的倾斜以及所述全息盘的缺陷中的一个或多个。
6.如权利要求1所述的方法,包括将所述移动测量传递给所述复制系统的伺服机械系统。
7.如权利要求1所述的方法,其中,在所述全息盘的所述第一表面上驱动所述第一光头包括,在关于所述全息盘的所述表面的径向方向和轴向方向的一个或多个上平移所述第一光头中的透镜。
8.如权利要求1所述的方法,其中,所述目标数据位置包括在所述全息盘的数据层中用于记录数据的数据道。
9.如权利要求1所述的方法,其中,调整所述第二光头还基于所述移动测量。
10.如权利要求1所述的方法,其中,在所述全息盘的所述第二表面上驱动所述第二光头包括,在关于所述全息盘的所述表面的径向方向、轴向方向以及切向方向中的一个或多个上平移所述第二光头中的透镜。
11.如权利要求1所述的方法,包括在关于所述全息盘的所述表面的切向方向上调整所述复制系统中的光学元件以影响所述第二光束的传输。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述光学元件包括振镜。
13.如权利要求11所述的方法,其中,所述第二光束包括代码、地址、追踪数据、辅助信息以及其他待记录在所述全息盘中的数据中的一个或多个。
14.一种用于在全息盘上记录微全息图的系统,所述系统包括:
伺服机械系统,包括:
第一驱动器,配置为在关于所述全息盘的第一面的轴向方向和径向方向的一个或多个上驱动第一光头;以及
第二驱动器,配置为在关于所述全息盘的第二面的轴向方向、径向方向及切向方向的一个或多个上驱动第二光头,其中由所述第二驱动器对所述第二光头的驱动基于由所述第一驱动器对所述第一光头的驱动;
其中所述第一光头配置为从所述全息盘的所述第一面将第一光束聚焦在目标数据位置,其中所述第一光头配置为将追踪光束聚焦在所述全息盘中所述目标数据位置处的基准轨道上;以及
其中所述第二光头配置为从所述全息盘的所述第二面将第二光束聚焦以便在所述目标数据位置与所述第一光束干涉,其中所述第二面与所述第一面相反。
15.如权利要求14所述的系统,其中,所述伺服机械系统包括第三驱动器,所述第三驱动器配置为驱动镜以在切向和径向方向的一个或多个上影响所述第二光束的所述聚焦。
16.如权利要求15所述的系统,其中,所述第一驱动器、所述第二驱动器以及所述第三驱动器各自耦合到一个或多个控制器,所述一个或多个控制器配置为控制所述第一驱动器、所述第二驱动器以及所述第三驱动器的驱动。
17.如权利要求14所述的系统,其中,所述第一光头配置为将追踪光束聚焦到所述全息盘中的基准轨道上,其中来自所述基准轨道的所述追踪光束的反射指示所述全息盘中所述第一光束的入射。
18.如权利要求17所述的系统,包括配置为检测所述追踪光束的反射以生成第一组误差信号的第一象限检测器,所述第一组误差信号对应于所述全息盘中所述第一光束的聚焦位置与所述全息盘中用于数据记录的期望位置之间的偏差,并且其中所述第一驱动器配置为基于所述第一组误差信号来驱动所述第一光头。
19.如权利要求14所述的系统,包括配置为检测所述第一光束和所述第二光束中的一个或多个的传输以生成第二组误差信号的第二象限检测器,所述第二组误差信号对应于所述第一光束的聚焦位置与所述第二光束的聚焦位置之间的错位,并且其中所述第二驱动器还配置为基于所述第二组误差信号来驱动所述第二光头。
20.一种用于预格式化全息盘的系统,所述系统包括:
第一光头,配置为:
将第一光束聚焦到所述全息盘中的目标数据位置;
将追踪光束聚焦到所述全息盘中所述目标数据位置处的基准轨道,其中所述追踪光束的反射指示所述目标数据位置上的所述第一光束的聚焦;以及
从所述基准轨道接收所述追踪光束的所述反射;
第二光头,配置为聚焦第二光束以在所述目标数据位置与所述第一光束叠加并干涉,其中所述第二光束与所述第一光束反向传播;
第一伺服机械系统,配置为基于所述追踪光束的所述反射来驱动所述第一光头中的光学组件;以及
第二伺服机械系统,配置为基于通过所述全息盘的所述第一光束和所述第二光束中的一个或多个的所述传输来驱动所述第二光头中的光学组件。
21.如权利要求20所述的系统,其中,所述第一伺服机械系统配置为在关于所述全息盘中的数据层平面的径向方向和轴向方向的一个或多个上驱动所述第一光头中的物镜。
22.如权利要求20所述的系统,其中,所述第二伺服机械系统配置为在关于所述全息盘中的数据层平面的径向方向、轴向方向以及切向方向的一个或多个上驱动所述第二光头中的物镜。
23.如权利要求20所述的系统,包括第三伺服系统,所述第三伺服系统配置为驱动振镜以在关于所述全息盘中的数据层平面的切向方向和径向方向的一个或多个上改变所述第二光束的聚焦。
24.如权利要求20所述的系统,其中,所述第一光头和所述第二光头中的所述光学组件的驱动包括,在关于所述系统的径向和切向方向的一个或多个上倾斜所述光学组件。
25.如权利要求20所述的系统,包括配置为检测所述追踪光束的所述反射以生成第一组误差信号的第一检测器,所述第一组误差信号对应于所述全息盘中所述第一光束的聚焦位置的聚焦误差和追踪误差中的一个或多个。
26.如权利要求25所述的系统,其中,所述第一检测器动态操作并连续地将所述第一组误差信号传输到所述第一伺服机械系统,并且其中所述第一伺服机械系统基于所述第一组误差信号来动态地驱动所述第一光头中的光学组件。
27.如权利要求20所述的系统,包括配置为检测通过所述全息盘的所述第一光束的所述传输或所述第二光束的所述传输以生成第二组误差信号的第二检测器,所述第二组误差信号对应于所述全息盘中所述第一光束的所述聚焦与所述第二光束的所述聚焦之间的错位。
28.如权利要求27所述的系统,其中,所述第二检测器动态操作并连续地将所述第二组误差信号传输到所述第二伺服机械系统,并且其中所述第二伺服机械系统基于所述第二组误差信号来动态地驱动所述第二光头中的光学组件。
29.一种用于在全息盘上记录微全息图的方法,包括:
检测第一光束的聚焦位置从全息盘的期望数据位置的第一位移,其中追踪光束在所述期望数据位置处从基准轨道反射指示所述第一光束的聚焦;
生成指示所述第一位移的第一组误差信号;
在关于所述全息盘的径向方向和轴向方向的一个或多个上基于所述第一组误差信号来驱动第一光学系统中的第一光学组件以补偿所述检测到的第一位移;
检测所述全息盘中第二光束的聚焦位置与所述第一光束的所述聚焦位置之间的错位;
基于所述错位生成第二组误差信号;以及
在关于所述全息盘的径向方向、轴向方向以及切向方向的一个或多个上基于所述第二组误差信号来驱动第二光学系统中的第二光学组件以补偿所述检测到的错位。
30.如权利要求29所述的方法,其中,检测所述期望数据位置的所述第一位移包括:
检测关于全息记录系统的盘倾斜、盘运动及盘缺陷中的一个或多个;以及
基于检测到的盘倾斜、盘运动或盘缺陷来预测所述第一位移。
31.如权利要求29所述的方法,其中,误差信号包括追踪误差信号、聚焦误差信号以及倾斜误差信号中的一个或多个。
32.如权利要求29所述的方法,其中,所述第一光学组件包括一个或多个透镜。
33.如权利要求29所述的方法,其中,所述第二光学组件包括一个或多个透镜和振镜。
34.如权利要求29所述的方法,其中,驱动所述第一光学组件包括对一个或多个透镜进行倾斜和平移中的至少一个。
35.如权利要求29所述的方法,其中,驱动所述第二光学组件包括对一个或多个透镜和镜进行倾斜、平移以及旋转中的至少一个。
36.如权利要求29所述的方法,其中,补偿所述检测到的第一位移包括对光学组件进行平移和倾斜中的一个或多个,以使得从所述光学组件发射的光束对准所述期望数据位置。
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