CN1591605A - 全息rom系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的全息ROM系统，包括一以全息图的形式存储信息的全息盘；一拾取模块，用于光学地读出全息盘中存储的信息，并根据所读出的信息产生电信号；以及一控制单元。该拾取模块具有至少两个受控制单元控制的光源，和温度测量装置，用于测量所述至少两个光源的工作温度，并且温度测量装置将表示工作温度的温度信号传输给控制单元。
Description
发明领域
本发明涉及一种全息ROM系统；并具体涉及一种通过减小参考光束相对全息ROM系统内部温度(即光源工作温度)的波长变化率，抑制再现数据可靠性降低的全息ROM系统。
技术背景
参照图1，提供了一种传统全息ROM系统的示意图。如图1中所示，传统全息ROM系统包括全息盘120，其作为记录介质来存储全息图；拾取模块100，用于光学地读出全息盘120中的全息图，然后根据所读出的内容产生电信号；信号处理部件150，其对拾取模块100发出的电信号进行处理；以及用于控制第一和第二激励器102和116以及主轴电机130的控制单元140。
拾取模块100的光源104产生的再现参考光束，被双面反射部件106的反射表面反射到反射镜108。反射镜108为例如受控制单元140控制的促动反射镜(actuated mirror)，使再现参考光束以适当入射角到达全息盘120。被反射镜108反射的再现参考光束通过减焦透镜(reducing lens)110，以同数据存储过程中所用参考光束的入射角相当的入射角度到达全息盘120，其中主轴电机130以预定的速度旋转全息盘120。
入射在全息盘120上的再现参考光束的一部分衍射出再现信号光束。再现信号光束通过被第二激励器116移动的第一透镜112和第二透镜114到达双面反射部件106的另一反射表面。然后，再现信号光束被双面反射部件116的另一反射表面反射到探测器118。探测器118根据再现信号光束将电信号发送到信号处理单元150。
在全息ROM系统中，通常使用激光二极管作为光源104。激光二极管在其操作期间连续发射热量，而且全息ROM系统的电源也发热。因此，由于从激光二极管、电源装置等散发的热量，全息ROM系统的内部温度，即激光二极管的工作温度升高。
参照图2，表示激光二极管所产生的激光束的波长随激光二极管工作温度的变化图。当工作温度为10℃时，激光二极管产生的激光束的波长为大约648nm。但是，随着工作温度上升，激光束的波长增大。当工作温度为70℃时，激光束的波长为大约658nm，这比10℃时的波长大10nm。
另外，在传统全息ROM系统中，通过相位共轭读出方法再现全息盘120中存储的数据。从而，如上所述，如果再现过程中光源104所产生的再现参考光束的波长，由于激光二极管工作温度的改变而改变相当大时，再现光束的波长有可能与数据存储过程中所使用的参考光束波长大为不同，从而从全息盘衍射获得的再现信号光束的质量急剧下降，在更严重的情况下，可能产生不能再现的情形。
因此，传统全息ROM系统具有这样一个缺点，由于光源所产生的再现参考光束的波长随着光源工作温度的变化率较高，导致再现信号光束的可靠性降低。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种全息ROM系统，其通过减小光源参考光束的波长随着光源工作温度的变化率，可抑制再现信号可靠性降低。
根据本发明的一个方面，提供一种全息ROM系统，包括：以全息图的形式存储信息的全息盘；一拾取模块，用于光学地读出全息盘中存储的信息，并根据所读出的信息产生电信号；以及一控制单元，其中该拾取模块包括至少两个受控制单元控制的光源，和用于测量所述至少两个光源的工作温度的温度测量装置，并且温度测量装置将代表工作温度的温度信号发送给控制单元。
根据本发明另一方面，提供一种全息ROM系统，包括：一以全息图的形式存储信息的全息盘；一拾取模块，用于光学地读出全息盘中存储的信息，并根据所读出的信息产生电信号；以及一控制单元，其中该拾取模块包括至少两个光源，至少两个用于阻挡或允许所述至少两个光源的光束穿过的快门，该拾取模块受控制单元的控制；以及一温度测量装置，用于测量所述至少两个光源的工作温度，并且温度测量装置将代表测得的工作温度的温度信号发送给控制单元。
根据本发明另一方面，提供一种全息ROM系统，包括：一以全息图的形式存储信息的全息盘；一用于光学地读出全息盘中存储的信息的拾取模块，该拾取模块包括至少两个光源，用于产生至少两个光束，一个温度测量装置，用于测量所述至少两个光源的工作温度以产生代表工作温度的温度信号，和一个光调节器，用于将再现参考光束引导到全息盘，通过再现参考光束被全息图的衍射产生再现信号光束；以及根据温度信号从所述至少两个光束中选择一个光束作为再现参考光束的装置。
附图简述
根据下面结合附图对优选实施例的说明，本发明的上述和其他目的以及特征会变得显而易见，其中：
图1示出了传统全息ROM系统；
图2示出了激光二极管产生的激光束的波长随着工作温度的变化；
图3表示根据本发明第一优选实施例的全息ROM系统；以及
图4表示根据本发明第二优选实施例的全息ROM系统。
优选实施例详述
现在将参照附图详细描述本发明的优选实施例，其中用相同附图标记表示图3和4中的相同部件。
参照图3，示出了根据本发明第一优选实施例的全息ROM系统。如图3中所示，全息ROM系统主要包括以全息图的形式存储信息的全息盘224，其安装在主轴电机220上；一拾取模块200，用于光学地读出全息盘224中存储的信息，并根据所读出的信息产生电信号；第一激励器202，用于沿相对全息盘224的径向移动拾取模块200；信号处理部件230，用于对拾取模块200发出的电信号进行处理；以及用于控制主轴电机226、拾取模块200和第一激励器202的控制单元228。
拾取模块200具有第一光源204和第二光源206，用于分别产生第一和第二光束作为再现参考光束；温度传感器222，用于测量全息ROM系统的内部温度，即第一光源204和第二光源206的工作温度，并将表示工作温度的温度信号传输给控制单元228；以及光调节器，用于将第一光源204和第二光源206其中之一产生的再现参考光束引导到全息盘224，并将再现参考光束通过全息盘224衍射得到的再现信号光束引导到探测器220。
第一光源204与第二光源206彼此具有不同温度特性。即，作为主光源的第一光源204在第一工作温度范围内产生第一光束，第一光束的波长基本等于在全息盘224中存储全息图时所使用的参考光束的波长，作为辅助光源的第二光源206在第二工作温度范围内产生第二光束，第二光束的波长基本等于在全息盘224中存储全息图时所使用的参考光束的波长，其中第二温度范围内的温度高于第一温度范围内的温度。第一光源204为例如，在10℃到40℃温度范围内产生第一光束的激光二极管，其中第一光束的中心波长为650nm，且波长变化小于5nm；第二光源206为在40℃到70℃温度范围内产生第二光束的激光二极管，其中第二光束的中心波长为650nm，且波长变化小于5nm。
光调节器具有分束器208，用于引导作为再现参考光束的第一和第二光束；双面反射部件210，用于反射来自分束器208的再现参考光束；反射镜216，其通过以下方式反射来自双面反射部件210的再现参考光束，使其可以以适当入射角度入射在全息盘224上；以及第一透镜214和第二透镜212，使得通过全息盘224对再现参考光束衍射而获得的再现信号光束适合于探测器220。
具体而言，用于将第一光源204和第二光源206产生的作为再现参考光束的第一和第二光束引导到双面反射部件210的分束器208，设置在分别由第一光源204和第二光源206产生的第一和第二光束的垂直交点处。第一光源204和分束器208通过以下方式设置，使第一光源204发射出的第一光束透过分束器208到达光调节器的双面反射部件210。同样，第二光源206和分束器208通过以下方式设置，使第二光源206发射的一部分第二光束被分束器208偏转90°到达双面反射部件210。再现参考光束被双面反射部件210的反射表面反射到反射镜216。
为了使再现参考光束以适当入射角到达全息盘120，反射镜216为例如受控制单元228控制的促动反射镜。穿过第一透镜214和第二透镜212的再现信号光束被双面反射部件210的另一反射面朝向探测器220反射。第一透镜214被受控制单元228控制的第二激励器218移动。
温度传感器222测量全息ROM系统的内部温度，即第一光源204和第二光源206的工作温度，并将表示工作温度的温度信号传输给控制单元228。控制单元228根据温度传感器222发出的温度信号开启第一光源204与第二光源206其中之一。即，如果工作温度处于第一温度范围内，则控制单元228开启第一光源204，如果工作温度处于第二温度范围内，则控制单元228开启第二光源206。另外，如果工作温度低于第一温度范围，则控制单元228开启第一光源204。如果工作温度高于第二温度范围，则控制单元228开启第二光源206。例如，如果测得的工作温度处于10℃到40℃范围内(或者低于10℃)，则开启第一光源204同时关掉第二光源206。如果工作温度高于40℃且不高于70℃(或者高于70℃)，则关掉第一光源204同时开启第二光源206。
如上所述，与仅具有一个光源的传统全息ROM系统相比，本发明的全息ROM系统可以减小参考光束的波长随光源工作温度的变化率。从而，可抑制由于工作温度改变引起的波长改变导致的信号光束可靠性降低。
现在将介绍本发明第一优选实施例的操作。
在再现过程开始时，控制单元228从温度传感器222接收表示第一光源204和第二光源206工作温度的温度信号。控制单元228判断当前工作温度是否处于第一或第二温度范围内，并根据判断结果开启第一光源204和第二光源206其中之一。即，如果工作温度处于第一温度范围内，则控制单元228开启第一光源204，如果工作温度处于第二温度范围内，则控制单元228开启第二光源206。另外，如果工作温度小于第一温度范围，则控制单元228开启第一光源204。如果工作温度高于第二温度范围，则控制单元228开启第二光源206。
第一光源204和第二光源206其中之一产生的再现参考光束相继进入分束器208和光调节器。光调节器以适当入射角度将再现参考光束发送到全息盘224，全息盘224安装在以预定速度旋转的主轴电机226上。然后光调节器接收由再现参考光束被全息盘224衍射而产生的再现信号光束，并使其适合于探测器220。适合于探测器220的再现信号光束被发送给探测器220。探测器220根据入射在其上的再现信号光束产生电信号给信号处理单元230。
另外，控制单元228以预定的定期间隔从温度传感器222接收表示工作温度的温度信号。当控制单元228接收温度信号时，控制单元228判断当前工作温度是否处于第一温度范围之内，并根据判断结果开启第一光源204和第二光源206其中之一。
在第一优选实施例中，仅安装一个辅助光源即第二光源206，不过可以安装不止一个辅助光源，通过减小温度范围大小来进一步减小再现参考光束的波长随工作温度的变化率。例如，第一光源204可以为在10℃到30℃温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于3nm的光束的激光二极管，而第二光源206可以为在30℃到50℃温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于3nm的光束的激光二极管，第三光源(未示出)可以为在50℃到70℃温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于3nm的光束的激光二极管。在这种情形中，第三光源可以通过使第三光源发射出的第三光束与第一光源204的第一光束垂直相交的方式设置在第二光源206的上面或下面。与分束器208相同的另一分束器(未示出)可以设置在第一光源与第三光源的第一与第三光束的垂直交点处，以便将来自第三光源的一部分光束朝向双面反射部件210偏转。控制单元228可以根据温度传感器222测得的工作温度所处的温度范围，开启第一、第二和第三光源其中之一。
参照图4，示出了根据本发明第二优选实施例的全息ROM系统，其中与第一优选实施例相同的部件用相同附图标记表示，并且为了简化将省略其描述。
第二优选实施例的全息ROM系统包括第一快门250和第二快门255，用于阻挡或允许第一光源204和第二光源206的再现参考光束通过，并分别设置在第一光源204和第二光源206之前。控制单元228’从温度传感器222接收温度信号，并判断当前工作温度是否处于第一或第二温度范围内，并且根据该判断结果，打开第一快门250和第二快门255其中之一，以选择第一光源204和第二光源206发射出的第一和第二光束中相应的一个光束作为再现参考光束。即，如果工作温度处于第一温度范围内，则控制单元228’打开第一快门204，如果工作温度处于第二温度范围内，则控制单元228’打开第二快门255。另外，如果工作温度低于第一温度范围，则控制单元228’打开第一快门250。并且如果工作温度高于第二温度范围，则控制单元228’将第二快门255打开。优选第一光源204与第二光源206在再现操作期间均打开，从而第一光源204的工作温度基本等于第二光源206的工作温度。
现在将介绍第二优选实施例的全息ROM系统的操作。
当开始再现过程时，第一光源204和第二光源206均打开，并且第一快门204和第二快门206均关闭。然后，控制单元228’从温度传感器222接收表示工作温度的温度信号，并判断工作温度所处的温度范围。之后，根据温度范围，控制单元228’将第一快门250和第二快门255其中的一个打开，使第一光源204和第二光源206发射出的第一和第二光束中相应的一个光束到达分束器208，作为再现参考光束。
控制单元228’以预定的定期间隔从温度传感器222接收表示工作温度的温度信号，并在接收温度信号时判断工作温度所处的温度范围。根据该判断结果，控制单元228’打开第一快门250和第二快门255其中之一，而不是关掉第一光源204和第二光源206其中之一。
在该优选实施例中，仅安装一个辅助光源即第二光源206，不过可以安装不止一个辅助光源和相应的快门，以便通过减小温度范围大小而进一步减小参考光束波长随工作温度的变化率。例如，第一光源204可以为在10℃到30℃温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于3nm的光束的激光二极管，第二光源206可以为在30℃到50℃温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于3nm的光束的激光二极管，第三光源(未示出)为在50℃到70℃温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于3nm的光束的激光二极管。另外，第三光源可以通过以下方式设置在第二光源上面或下面，使第三光源产生的第三光束与第一光源204产生的第一光束垂直相交。此外，可以在第三光源前面安装用于阻挡或允许第三光源的第三光束通过的第三快门。并且在第一与第三光源的第一与第三光束的垂直交点处设置与分束器208相同的另一分束器，以便将第三光源发射出的第三光束的一部分朝向双面反射部件210偏转。控制单元228’可根据工作温度所处的温度范围使第一、第二和第三快门其中之一打开。
另外，尽管利用全息ROM系统描述了本发明，不过本发明的基本原理可以应用于CD-ROM系统或DVD-ROM系统。
如上所述，在本发明的全息ROM系统中，由于可以减小再现参考光束波长随工作温度的变化率，即使工作温度上升也可抑制信号再现的可靠性降低。
虽然就优选实施例说明和描述了本发明，不过本领域技术人员可以想到，在不偏离所附权利要求限定的本发明精神和范围的条件下可以进行多种改变和变型。
Claims (18)
1、一种全息ROM系统，包括：
一个以全息图的形式存储信息的全息盘；
一个拾取模块，用于光学地读出全息盘中存储的信息，并根据所读出的信息产生电信号；以及
一个控制单元，
其中该拾取模块包括至少两个光源，这两个光源受控制单元的控制；和一个温度测量装置，用于测量所述至少两个光源的工作温度，并且该温度测量装置将表示工作温度的温度信号传输给控制单元。
2、如权利要求1所述的全息ROM系统，其中所述至少两个光源具有不同温度特性。
3、如权利要求2所述的全息ROM系统，其中该控制单元控制从所述至少两个光源中选择出的第一光源，使其工作于第一温度范围内，并控制从所述至少两个光源中选择出的第二光源，使其工作于第二温度范围内。
4、如权利要求3所述的全息ROM系统，其中该控制单元判断温度测量装置测得的工作温度是否处于第一或第二温度范围内。
5、如权利要求4所述的全息ROM系统，其中该拾取模块还包括一分束器，用于透过第一光源的第一光束，并将第二光源的至少一部分第二光束偏转90°，并且该分束器设置在第一和第二光源的第一和第二光束的垂直交点处。
6、如权利要求5所述的全息ROM系统，其中所述至少两个光源为激光二极管。
7、如权利要求6所述的全息ROM系统，其中第一温度范围为不低于10℃且不高于40℃，第一光源在第一温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于5nm的光束，并且第二温度范围为高于40℃且不高于70℃，第二光源在第二温度范围内产生中心波长为650nm且波长间隔小于5nm的光束。
8、一种全息ROM系统，包括：
一个以全息图的形式存储信息的全息盘；
一个拾取模块，用于光学地读出全息盘中存储的信息，并根据所读出的信息产生电信号；以及
一个控制单元，
其中该拾取模块包括至少两个光源，至少两个用于阻挡或允许所述至少两个光源的光束通过的快门，其受控制单元的控制，以及一个温度测量装置，用于测量所述至少两个光源的工作温度，并且该温度测量装置将代表测得的工作温度的温度信号传输给控制单元。
9、如权利要求8所述的全息ROM系统，其中所述至少两个光源具有不同温度特性。
10、如权利要求9所述的全息ROM系统，其中该控制单元判断工作温度是否处于第一或第二温度范围内，在工作温度处于第一温度范围内时使所述至少两个快门中的第一快门打开，在工作温度处于第二温度范围内时使所述至少两个快门中的第二快门打开
11、如权利要求10所述的全息ROM系统，其中该拾取模块还包括一分束器，用于透过第一光源的第一光束，并将第二光源的第二光束的一部分偏转，并且该分束器设置在第一与第二光源的第一与第二光束的垂直交点处。
12、如权利要求11所述的全息ROM系统，其中所述至少两个光源为激光二极管。
13、如权利要求12所述的全息ROM系统，其中第一温度范围为不低于10℃且不高于40℃，第一光源在第一温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于5nm的光束，并且第二温度范围为高于40℃且不高于70℃，并且第二光源在第二温度范围内产生中心波长为650nm且波长变化小于5nm的光束。
14、一种全息ROM系统，包括：
一个以全息图的形式存储信息的全息盘；
一个拾取模块，用于光学地读出全息盘中存储的信息，该拾取模块包括至少两个用于产生至少两个光束的光源；一个温度测量装置，用于测量所述至少两个光源的工作温度，产生表示工作温度的温度信号；以及一个光调节器，用于将再现参考光束引导到全息盘，并通过再现参考光束被全息图的衍射产生再现信号光束；以及
根据温度信号，从所述至少两个光束中选择一个作为再现参考光束的装置。
15、如权利要求14所述的全息ROM系统，其中该选择装置为控制单元，该控制单元根据温度信号将所述至少两个光源中的一个打开，产生所述至少两个光束中的一个作为再现参考光束。
16、如权利要求14所述的全息ROM系统，其中该选择装置为控制单元，其根据温度信号，控制至少两个快门，使所述至少两个光束中的一个通过，从而选择所述至少两个光束中的一个光束作为再现参考光束。
17、如权利要求14所述的全息ROM系统，其中所述至少两个光源为至少两个激光二极管。
18、如权利要求14所述的全息ROM系统，其中所述至少两个光源为用于分别产生第一和第二光束的第一和第二光源，如果工作温度处于不低于10℃且不高于40℃的第一温度范围内则选择第一光束，如果工作温度处于高于40℃且不高于70℃的温度范围内则选择第二光束。
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