CN1942939A - 全息存储介质、针对该全息存储介质记录和/或再现信息的设备及方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种在卡形全息存储介质上记录信息/从卡形全息存储介质上再现信息的方法，其中，信息记录/再现光学系统可被方便地控制以增加所述卡形全息存储介质的记录容量。在所述方法中，在保持多条信息之间的预定距离的同时，沿预定路径在所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区上顺序地记录多条信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种存储介质，更具体地讲，涉及一种针对全息存储介质记录和/或再现信息的方法，其中，通过使用物光束和参考光束，信息被记录为干涉条纹。
背景技术
近来，相移型或者光磁型的可重写光盘被广泛应用为信息记录介质。为了增加这种光盘的记录密度，需要减小束斑的直径和相邻轨道之间或者相邻比特之间的距离。
尽管光盘的记录密度已经增加，但是因为在表面上记录数据，这种光盘的记录密度受光束的衍射极限的物理限制。因此，需要包括深度方向的三维多重记录来增加光盘的记录密度。
因此，因三维多重记录区而具有大容量及因二维记录/再现方法而具有高速度的全息存储介质作为下一代计算机文件存储器已经吸引了公众的注意。这样的全息存储介质可通过在两片玻璃之间插入由光敏聚合物形成的记录层而形成。为了在这样的全息存储介质上记录数据，与将被记录的数据相应的物光束和参考光束被照射到全息存储介质上以形成物光束和参考光束的干涉条纹或者干涉图案。为了从所述全息存储介质再现数据，参考光束被照射到干涉条纹上以提取与记录的数据相应的光学数据。
另外，提供了具有立方形和卡形的全息存储介质。例如，第2000-67204号日本公开专利公开了一种卡形的包括多个记录层的全息存储器，在该多个记录层上记录波导以增加记录容量。
发明内容
技术问题
然而，当在这样的全息存储介质上记录数据/从这样的全息存储介质上再现数据时，如图1所示，数据沿参考线(也被称作记录路径)在水平方向上被记录在全息存储介质的数据记录/再现区(或数据区)上/从全息存储介质的数据记录/再现区(或数据区)被再现。在所述参考线的末端，所述记录或再现被停止以移动到相邻参考线，然后沿相邻参考线在水平方向上重复地记录或再现数据。然而，这种方法在参考线的末端停止记录或再现数据。结果，不能保证操作的连续性。此外，数据记录/再现光学系统的控制也变得复杂。
技术解决方案
本发明有利地提供了一种在卡形或者矩形全息存储介质上记录信息的方法，包括：在保持信息的条纹之间的预定距离的同时，沿预定路径在所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区上顺序地记录信息。
有益效果
因此，信息可被连续地记录在卡形全息存储介质上。另外，信息可被连续地再现而不用不必要地操作光学系统，比如光学拾取器。
附图说明
当结合附图阅读形成本发明的公开的一部分的所有内容时，从下面对示例性实施例和权利要求的描述中显然可更好的理解本发明。尽管下面所描述和表示的公开集中在公开本发明的示例性实施例，但是应该清楚地理解，这些只是作为表述和示例并且本发明并不限于此。本发明的精神和范围仅由权利要求所限定。下面表示附图的简要描述，其中：
图1表示为获得对本发明的更全面的理解而使用的在全息存储介质上记录信息的传统的方法；
图2表示根据本发明第一实施例的以螺旋模式沿记录(再现)路径在卡形全息存储介质的数据区上记录信息/从卡形全息存储介质的数据区再现信息的方法；
图3表示根据本发明第一实施例的相邻距离；
图4表示根据本发明第一实施例的以螺旋模式记录的示例性干涉条纹；
图5表示根据本发明第二实施例的以连续的Z字形模式沿记录(再现)路径在卡形全息存储介质的数据区上记录信息/从卡形全息存储介质的数据区再现信息的方法；
图6表示根据本发明第二实施例的相邻距离；
图7表示根据本发明第二实施例的示例性干涉条纹；
图8表示根据本发明实施例的示例性全息存储介质；
图9是根据本发明实施例的示例性信息记录/再现设备的框图；
图10表示根据本发明实施例的示例性光学系统；和
图11是表示根据本发明实施例的在全息存储介质上记录信息/从全息存储介质再现信息的方法的流程图。
最佳实施方式
本发明有利地提供了一种在全息存储介质上记录信息/从全息存储介质上再现信息的方法，其中，信息记录/再现光学系统可被方便地控制以增加所述全息存储介质的记录容量。
根据本发明的一方面，提供了一种在卡形或者矩形全息存储介质上记录信息的方法，包括：在保持信息的条纹之间的预定距离的同时，沿预定路径在所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区上顺序地记录信息。
因此，信息可被连续地记录在卡形全息存储介质上。另外，信息可被连续地再现而不用不必要地操作光学系统，比如光学拾取器。
所述预定路径以跨过所述卡形全息存储介质的整个数据记录/再现区的螺旋状形成。由于所述预定路径以螺旋状被形成，所以所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区可被有效地利用，并且信息可被连续地记录在所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区上。
记录在所述卡形全息存储介质的数据区上的信息可从卡形全息存储介质的中心部分到其周边或者外围，或者从卡形全息存储介质的周边或外围到其中心部分顺序地被记录。
因此，在不用不必要地操作光学系统而连续记录信息的同时，所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区可被有效地利用。
可选择地，所述预定路径可通过具有多个彼此平行的参考线并且将每一参考线的末端与下一参考线的开始部分连接起来而跨过所述卡形全息存储介质的整个数据记录/再现区的连续的Z字形被形成。
记录在所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区上的信息可从参考线的开口端到另一参考线的开口端被顺序地记录。
因此，在不用不必要地操作光学系统而连续记录信息的同时，所述卡形全息存储介质的数据记录/再现区可被有效地利用。
与转换记录方向的部分相邻的记录形状是曲线。因此，即使在转换记录方向的部分中，光学系统(比如光学拾取器)的伺服跟踪特性可被充分地保证。
根据本发明的一方面，通过利用二维移位多重记录方法可记录所述信息。因此，可增加卡形全息存储介质的记录容量。当通过利用二维移位多重记录方法来记录信息时，以螺旋状而形成的平行的参考线之间的距离与所述二维移位多重记录方法的移位量相同。因此，在增加所述卡形全息存储介质的记录容量的同时，可在卡形全息存储介质上连续地记录信息，而不用不必要地操作光学系统。
通过参考仅作为示例而附加的附图，在下面的段落中来更具体地描述本发明。
具体实施方式
本发明可适用于所有类型的存储器或者计算机可读介质、全息存储介质、数据记录/再现设备和实现根据本发明各种实施例描述的方法的计算机系统。然而，为了简单起见，主要对具有卡形或者矩形的全息存储介质的示例性使用进行讨论，尽管本发明的范围并不限于此。
请注意附图，具体地讲是图2到图7，其中，根据本发明各种实施例，全息存储介质具有通过记录信息(比如视频数据、音频数据、音频/视频(AV)数据、计算机文件或者元信息)的方法所记录的信息。具体地讲，图2表示根据本发明第一实施例的以螺旋或者同心的模式来沿记录(再现)路径将信息记录在卡形全息存储介质的数据区上/从卡形全息存储介质的数据区再现信息的方法。图3-图4表示在由干涉图案建立的平行参考线之间的示例性的距离Ws，如图2所示，所述干涉图案是一系列跨过全息存储介质的整个数据区的干涉条纹。图5表示根据本发明第二实施例的以连续的Z字形模式沿记录(再现)路径将信息记录在卡形全息存储介质的数据区上/从卡形全息存储介质的数据区再现信息的另一方法。图6-图7表示在由干涉图案建立的平行参考线之间的示例性的距离Ws，如图5所示，所述干涉图案是一系列跨过全息存储介质的整个数据区的干涉条纹。图8表示其上记录有伺服信息，即位置确定信息的全息存储介质的剖面图，所述伺服信息被安排在与具有数据区的面相对的面。
在本发明的一个示例性实施例中，如图2到图4所示，以螺旋状形成作为记录在全息存储介质上的一系列干涉条纹的干涉图案。在记录操作期间，由于物光束和参考光束之间的干涉在全息存储介质上记录这样的干涉条纹。结果，不间断地，即在参考线的末端停止记录或者再现并在下一邻近的参考线重新开始，从全息存储介质的中心部分开始扩展到其周边或者外围，或者相反地来连续地在全息存储介质上记录信息或从全息存储介质再现信息。在本发明的另一示例性实施例中，如图5到图7所示，通过在将参考线彼此平行安排的同时将参考线的末端部分连接到接下来的参考线的开始部分，来以连续的Z字形形成干涉条纹的干涉图案。
参照图8，全息存储介质1包括基底2、全息记录层3、全反射层4、保护层5、涂层(未示出)、粘着层(未示出)和具有凹形或者凸形的坑7的基底6。如图8所示，基底2和基底6用作全息存储介质1的底，全息记录层3由光敏材料(例如，光敏聚合物、光折变晶体或者任何其他具有高记录/再现效率和分辨率的材料)形成。这样的材料应该允许重复记录和擦除而不会降低高的记录/再现效率和分辨率特性。通过将物光束和参考光束照射到全息存储介质1上的相同位置，物光束的信息作为干涉条纹被记录在全息记录层3上。
全反射层4反射被照射到全息记录层3上的物光束和参考光束以防止物光束和参考光束透射到与具有数据记录/再现区的面相对的面。保护层5从外面物理上保护伺服信息，换句话说，保护在基底6上形成的凹形或者凸形的坑7。
坑7包括光学系统(例如记录或再现信息的光学拾取器)的伺服信息。因此，可从全息存储介质1的基底6来光学读取伺服信息以便适当地控制光学系统的位置，即来自光学系统的物光束和参考光束的照射位置。
坑行(pit row)的形状与记录在全息存储介质上的干涉条纹(干涉条带)的记录形状对称。例如，当干涉条纹以螺旋状形成时，坑行以与干涉条纹的螺旋状对称的螺旋状形成。
参照图3到图6，平行的参考线之间的距离Ws被应用到二维多重记录方法。因此，距离Ws可以与二维多重记录方法的移位量(shift amount)相同。因而，坑行之间的距离与参考线之间的距离Ws相同。以二维移位多重记录方法(tow-dimensional shift multi-recording method)记录的干涉条纹的示例如图4和图7所示。
另外，与压缩盘(CD)或者DVD的内容表(TOC)数据相应的记录信息被记录在数据记录/再现区的预定位置。这样的记录在数据记录/再现区中的记录信息包括位置信息，换句话说，记录在每一数据行中的地址数据，以及实际的记录信息。因此，可通过使用与TOC数据和每一数据行的地址数据相应的信息来对预定数据行进行访问。
现在转到图9，图9表示了根据本发明实施例的在全息存储介质上记录信息/从全息存储介质再现信息的信息记录/再现设备。如图9中所示，所述信息记录/再现设备包括全息存储介质移动电机10、光学拾取器11、进给电机12、信号处理集成电路(IC)13、中央处理单元(CPU)14和驱动器集成电路(IC)15。
全息存储介质移动电机10在参考线的末端部分将全息存储介质1在不同方向上从参考线移动与移位多重记录的移位量相同的距离。另外，全息存储介质移动电机10的移动被驱动器IC 15的输出所控制。
光学拾取器11包括光学部件和光接收装置，所述光学部件是激光源(例如半导体激光器)、准直镜、由聚焦致动器或者跟踪致动器驱动的物镜、以及偏振光束分光器。
进给电机12使光学拾取器11沿全息存储介质1移动到预定位置。更具体地讲，在搜索操作中，进给电机12通过使用从驱动器IC 15施加的驱动电压来控制光学拾取器11的位置。例如，可基于记录在全息存储介质1上的地址数据来获得驱动电压。
在产生聚焦误差(FE)信号的同时，检测信号处理IC 13基于从全息存储介质1返回的光的量来产生再现信号，其中，由光学拾取器11中的光接收装置(未示出)接收所述返回的光，并且通过基于由光学拾取器11中的光接收装置(未示出)获得的返回的光的量按散光方法(astigmatism method)检测从光学拾取器11发射的激光的聚焦误差而获得所述的聚焦误差信号。此外，信号处理IC 13产生跟踪误差(TE)信号，所述跟踪误差信号通过按推挽方法在参考线方向上通过检测从光学拾取器11发射的激光的误差而获得。另外，信号处理IC13基于FE和TE信号产生聚焦驱动(FODRV)信号和跟踪驱动(TRDRV)信号。
CPU 14基于存储在比如只读存储器(ROM)的内存中的控制程序来控制信息记录/再现设备。根据本发明实施例，当在全息存储介质1上记录信息时，CPU 14控制各种伺服操作。更具体地讲，在搜索操作中，CPU 14基于当前地址数据和目标位置的地址数据计算移动光学拾取器11所需的进给电机12的驱动电压，并通过信号处理IC 13将进给电机12的驱动电压施加到驱动器IC 15。
驱动器IC 15输入在信号处理IC 13中产生的聚焦驱动(FODRV)信号或者跟踪驱动(TRDRV)信号，并将聚焦驱动(FODRV)信号或者跟踪驱动(TRDRV)信号放大到预定大小。其后，驱动器IC 15将放大的信号施加到聚焦致动器或者跟踪致动器。
参照图10，表示了用在根据本发明实施例的信息记录/再现设备中的比如图9所示的光学拾取器11的示例性的光学系统。如图10所示，这样的光学系统包括数据记录/再现光学系统20和位置确定控制光学系统30。所述数据记录/再现光学系统20将信息记录在全息存储介质1的数据记录/再现区并从全息存储介质1的数据记录/再现区再现信息。当在全息存储介质1上记录数据/从全息存储介质1上再现数据时，位置确定控制光学系统30基于伺服信息执行从数据记录/再现光学系统20照射的物光束和参考光束的位置确定控制。另外，数据记录/再现光学系统20和位置确定控制光学系统30可形成为整体。在这种情况下，位置确定控制光学系统30的移动与数据记录/再现光学系统20的移动不相干。然而，数据记录/再现光学系统20和位置确定控制光学系统30也可在物理上分开。在这种情况下，控制信号可从位置确定控制光学系统30被反馈到数据记录/再现光学系统20以便确定光学系统的位置。
现在转到图11，下面将描述利用根据本发明实施例的信息记录/再现设备来在全息存储介质上记录信息的方法。
当在S101全息存储介质1被安装在信息记录/再现设备中时，在S102中，CPU 14基于来自位置确定控制光学系统30的地址数据来计算用于移动光学拾取器11的进给电机12的驱动电压，以通过由信号处理IC 13将进给电机12的驱动电压施加到驱动器IC 15来将光学拾取器11移动到全息存储介质1中的具有记录信息的原位置。
其后，在S103中，CPU 14从来自位置确定控制光学系统30的再现信号读取与在原位置周围记录的内容表(TOC)数据相应的信息以确定所述信息是否被事先记录在全息存储介质1上。在所述信息没有被记录在全息存储介质1上的情况下，在S104中，数据记录/再现光学系统20被移动到预定的记录开始位置。
在所述信息被记录在全息存储介质1上的情况下，在S105中，数据记录/再现光学系统20被移动到从最后的信息的地址移位与移位多重记录的移位量相应的量而获得的地址。当数据记录/再现光学系统20被移动到预定位置时，在S106中，数据记录/再现光学系统20将物光束和参考光束发射到全息存储介质1的数据记录/再现区以将预定的信息记录为干涉条纹。其后，在基于从位置确定控制光学系统30获得的位置确定信息来移位预定量的同时，数据记录/再现光学系统20记录信息。
如上所述，本发明有利地提供了在卡型全息存储介质上记录信息/从卡型全息存储介质上再现信息的方法，其中，可有效地利用所述全息存储介质的数据记录/再现区，并且可连续地记录和再现信息。结果，保障了操作的连续性并简化了数据记录/再现光学系统的控制。另外，这样的记录/再现方法可有利地利用二维移位多重记录和再现技术。
尽管已经示出和描述了被认为是本发明的示例性实施例的内容，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行各种改变和修改以及等同物的替换。在不脱离本发明的范围的情况下，可进行许多修改以使本发明的教导适应于具体情况。例如，只要信息可没有间断地被连续记录在所述全息存储介质上或者从所述全息存储介质再现，所述全息存储介质可以以不同的大小和形状，比如方形、立方形、球形和椭圆形而被形成。另外，所述全息存储介质可以是由光敏聚合物形成的可记录介质、由光折变晶体(比如LiNbO3(铌酸锂))形成的多波导型介质或者可重写的介质。同样，CPU可被实现为具有固件的芯片集，或可选择地，被编程来执行参照图2和图7所描述的方法的通用或专用计算机。此外，这样的全息存储介质也可具有更广泛的应用，包括：多媒体计算、视频点播、高清晰度电视、便携式计算和消费视频。因此，本发明的并不限于公开的各种实施例，而是本发明包括落入权利要求的范围内的所有实施例。
产业上的可利用性
本发明应用了在全息存储介质上记录信息/从全息存储介质再现信息的方法，其中，记录/再现光学系统可被方便地控制以增加全息存储介质的记录容量。
Claims (30)
1、一种在卡形全息存储器上记录信息的方法，包括：在保持信息的干涉条纹之间的预定距离的同时，沿预定路径在所述卡形全息存储介质的数据区上以干涉条纹的形式顺序地记录信息。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述预定路径以跨过所述全息存储介质的整个数据区的螺旋状形成。
3、如权利要求2所述的方法，其中，记录在卡形全息存储介质的数据区上的所述信息从卡形全息存储介质的中心部分到其周边，或者可选择地，从卡形全息存储介质的周边到其中心部分顺序地被记录。
4、如权利要求1所述的方法，其中，所述预定路径通过具有多个彼此平行的参考线并且将每一参考线的末端与下一参考线的开始部分连接起来而跨过全息存储介质的整个数据区的连续的Z字形被形成。
5、如权利要求4所述的方法，其中，记录在卡形全息存储介质的数据区上的所述信息从参考线的开口端到另一参考线的开口端被顺序地记录。
6、如权利要求1所述的方法，其中，与转换记录方向的部分相邻的记录形状是曲线。
7、如权利要求1所述的方法，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上。
8、如权利要求2所述的方法，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上，并且以螺旋状而形成的平行的参考线之间的距离与所述二维移位多重记录技术的移位量相同。
9、如权利要求4所述的方法，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上，并且平行的参考线之间的距离与所述二维移位多重记录技术的移位量相同。
10、一种方法，包括：
获得具有用于存储信息的数据区的全息存储介质；和
沿跨过全息存储介质的整个数据区的预定路径在所述全息存储介质的数据区上以干涉条纹的形式顺序地记录信息，从而在没有操作中断的情况下连续地在全息存储介质的数据区上记录信息。
11、如权利要求10所述的方法，其中，所述预定路径以螺旋状形成。
12、如权利要求11所述的方法，其中，记录在全息存储介质的数据区上的所述信息以螺旋状从全息存储介质的数据区中的中心位置扩展到其外围位置，或者可选择地，以螺旋状从全息存储介质的数据区中的外围位置扩展到其中心位置顺序地被记录。
13、如权利要求10所述的方法，其中，所述预定路径通过具有多个彼此平行的参考线并且将每一参考线的末端与下一参考线的开始连接起来而以连续的Z字形被形成。
14、如权利要求10所述的方法，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上。
15、如权利要求11所述的方法，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上，并且以螺旋状而形成的平行的参考线之间的距离与所述二维移位多重记录技术的移位量相同。
16、如权利要求13所述的方法，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上，并且平行的参考线之间的距离与所述二维移位多重记录技术的移位量相同。
17、如权利要求10所述的方法，其中，所述全息存储介质包括：
一对基底；和
全息记录层，位于这对基底之间，用于以干涉条纹的形式来记录信息，
其中，一个基底设置有一系列的凹形或者凸形的坑以存储为记录信息所需的伺服信息。
18、如权利要求10所述的方法，还包括：
顺序地再现沿跨过全息存储介质的整个数据区的预定路径以干涉条纹的形式被记录在全息存储介质的数据区上的信息，从而在没有操作中断的情况下，连续地从所述全息存储介质的数据区再现所述信息。
19、一种设备，包括：
全息存储介质；
记录/再现单元，通过沿跨过全息存储介质的整个数据区的预定路径将与将被记录的信息相应的物光束和参考光束照射到全息存储介质上，来沿所述预定路径以干涉条纹的形式将信息顺序地记录在全息存储介质的数据区上；并且通过沿所述预定路径将参考光束照射到所述干涉条纹上来从全息存储介质的数据区顺序地再现信息；和
位置控制单元，控制从数据记录/再现单元照射的信号光束和参考光束的位置。
20、如权利要求19所述的设备，其中，所述全息存储介质是卡形或者是矩形。
21、如权利要求19所述的设备，其中，所述全息存储介质包括：
一对基底；和
全息记录/再现层，位于这对基底之间，用于以干涉条纹的形式来记录信息或者使这样的信息重放，其中，一个基底设置有一系列的凹形或者凸形的坑以存储为记录/重放这样的信息所需的伺服信息。
22、如权利要求19所述的设备，其中，所述预定路径以螺旋状形成，记录在所述全息存储介质上的所述信息以螺旋状从全息存储介质的数据区的中心位置扩展到其外围位置，或者可选择地，以螺旋状从所述全息存储介质的数据区的外围位置到其中心位置而顺序地被记录。
23、如权利要求19所述的设备，其中，所述预定路径通过具有多个彼此平行的参考线并且将每一参考线的末端与下一参考线的开始连接起来以连续的Z字形而形成。
24、如权利要求19所述的设备，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质的数据区上。
25、一种全息存储介质，包括：
一对基底；和
全息记录层，位于这对基底之间，用于以干涉条纹的形式来记录信息，
其中，一个基底设置有一系列的凹形或者凸形的坑以存储为记录信息所需的伺服信息，并且在没有操作中断的情况下连续地沿预定路径以干涉条纹的形式顺序地记录所述信息。
26、如权利要求25所述的全息存储介质，其中，所述全息存储介质是卡形或者是矩形。
27、如权利要求25所述的全息存储介质，其中，所述预定路径以螺旋状形成，记录在所述全息存储介质上的所述信息以螺旋状从全息存储介质的中心位置扩展到其外围位置，或者可选择地，以螺旋状从所述全息存储介质的外围位置到其中心位置而顺序地被记录。
28、如权利要求25所述的全息存储介质，其中，所述预定路径通过具有多个彼此平行的表示干涉条纹的参考线并且将每一参考线的末端与下一参考线的开始连接起来以连续的Z字形而在所述全息存储介质上形成。
29、如权利要求27所述的全息存储介质，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质上。
30、如权利要求28所述的全息存储介质，其中，通过二维移位多重记录技术，所述信息被记录在所述全息存储介质上。
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