CN211980208U - 一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置及卡式存储介质 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置及卡式存储介质，可用于交叉移位复用的光束定位，属于光全息存储技术领域。包括记录/再现信息的第一光学系统；支撑存储介质进行平移的平移台；用于产生定位光束对第一光学系统产生的记录/读取光束进行定位的第二光学系统，所述记录/再现光束与定位光束作用于存储介质的相同位置，利用该定位光束将记录/再现光束定位在存储介质的目标位置，以执行记录/再现。目标位置指的是刻画在卡片式存储介质上的栅格状导槽的标记，可以控制光头沿导槽移动，并从识别到定位标记开始执行移位复用/再现。利用本实用新型所述的定位装置，即使在旋转和使用的介质中也能实现随机存取。
Description
技术领域
本实用新型涉及光全息存储技术领域，更具体地，涉及一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置及卡式存储介质。
背景技术
球面参考光束移位复用存储方法将球面波作为参考光来记录全息图，当参考光束为球面波时，一个微小位移就会使全息图不能得到再现，此时便可以在该位置处记录一个新的全息图，如此重复多次，这种方法叫做移位复用记录。在该方法中，轴向上的移位选择性是由布拉格条件来决定的，而在垂直于该轴方向，衍射强度对移位距离不敏感，很难提高存储密度。所以，采用交叉移位复用记录方法来提高存储密度，它是通过在一个平面上进行交叉移位复用记录来增加复用数的方法。
本实用新型提出了一种在卡片型介质上进行交叉移位复用记录时对光束位置进行标记和定位的装置。
实用新型内容
本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置及存储介质，实现在交叉移位复用记录时对光束位置进行标记和定位，以提高系统的记录/读取速度，进行随机记录/读取。
根据本实用新型提供的一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置，包括记录/再现信息的第一光学系统；支撑刻画有二维栅格状导槽的存储介质进行平移的平移台；用于产生定位光束对第一光学系统产生的记录/读取光束进行定位的第二光学系统，所述记录/再现光束与定位光束作用于存储介质的相同位置，利用该定位光束将记录/再现光束沿着导槽移动，从检测到导槽上的标记开始执行记录/再现。
还包括比较器，用于比较定位光束从存储介质上目标位置读取的位置偏差信号，并根据该偏差信号驱使平移台支撑存储介质平移，使定位光束和记录/再现光束位于记录/再现位置。
所述位置偏差信号为存储介质上目标位置处同一图案的光强差。
所述平移台包括x方向平移机构和y方向平移机构，所述x方向平移机构用于控制平移台支撑存储介质沿存储介质移位复用移动的方向平移，所述y方向平移机构用于控制平移台支撑存储介质沿垂直于x方向平移，使定位光束和记录/再现光束位于导槽或标记上。
所述x方向平移机构包括步进平移机构，所述步进平移机构控制平移台支撑存储介质沿x方向以全息存储移位复用时所移动的距离为步进距离进行平移。
所述平移台还包括初步定位机构，控制存储介质移动使定位光束和记录/再现光束位于存储介质的目标位置。
所述初步定位机构包括平移和/或转动和/或翻转定位机构，可用于实现存储装置的平移、转动和翻转后，进行全息图复用记录/再现。
利用本实用新型所述的本实用新型提供的卡式全息存储介质中全息图的定位装置，可实现如下定位方法，用于全息图记录/再现时对记录/再现光束进行定位，以设置在存储介质的导槽上的标记为记录/再现开始的位置，在记录/再现时，先用定位光束检测标记对记录/再现光束进行定位，从检测到标记开始执行移位复用记录/再现。
所述导槽为二维栅格状，所述标记位于二维栅格的交叉处，每个标记至少包括导槽或标记信息和扇区信息，根据导槽或标记信息和扇区信息定位记录/再现光束至目标标记处。
除上述信息外，在标记处和/或记录/再现区域以外的区域预先记录有旋转角度信息，根据旋转角度信息进行交叉移位复用记录/再现。
为了快速找到标记，在记录/再现区域以外的区域预先记录有标记位置的二维坐标信息。
所述旋转角度信息包括存储介质移动方向x上所设的地址和垂直于存储介质移动方向 y上所设的地址，且x方向和y方向所设的地址不一样，根据x方向和y方向的地址判断存储介质旋转的角度。
所述地址包括多个图案，在记录/再现数据时，先用定位光束读取x方向和y方向上图案形成的偏差信号检测记录/读取的位置是否准确，并根据所述位置偏差信号控制记录/读取光束至准确位置，再开始记录/读取数据。
准确位置是导槽或标记，通过分别比较x方向和y方向上图案的光强差来获得位置偏差，在导槽或标记上的光强差为0或预设数值。
本实用新型所用的定位光束为一束参考光束或来自于与参考光束不同光源发出的光束。
本实用新型还提供了一种卡式全息存储介质，所述存储介质的记录/再现区域刻画导槽，导槽设有间隔相同的标记。
所述导槽为二维栅格状，所述标记位于二维栅格的交叉处。
在标记处和/或记录/再现区域以外的区域预先记录有旋转角度信息，根据旋转角度信息进行交叉移位复用记录/再现。
在记录/再现区域以外的区域预先记录有标记位置的二维坐标信息。
所述旋转角度信息包括存储介质移动方向x上所设的地址和垂直于存储介质移动方向 y上所设的地址，所述地址包括多个图案。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：当光头高速访问介质的记录/再现区域时，令定位光束沿着预先在介质中刻画的导槽移动，并从检测到定位标记开始执行移位复用记录/ 再现。光束定位可以使用与记录/再现光束相同的激光光源，也可以使用不同的光源。定位光束和记录/再现光束应用于介质中相同的位置，定位光束控制记录/再现光束沿导槽进行，并将标记设置在导向槽上。光束控制可包括聚焦控制和轨迹控制。
通常，交叉移位复用记录方法是通过旋转介质来进行覆盖移位复用记录。由于本实用新型采用了卡片型介质，因此可以执行三次90度旋转，总共进行四次移位复用记录。根据本实用新型，即使在旋转和使用的介质中也能实现随机存取。尽管本实用新型仅描述了90度旋转时的情况，其他旋转角度下的基本概念也是相同的。
附图说明
图1为卡式存储介质中全息图装置示意图。
图2为移位复用记录的原理图。
图3为交叉移位复用记录的原理图。
图4描述了在卡式存储介质中进行交叉移位复用记录的原理图。
图5为在卡式存储介质中进行交叉移位复用记录时标记位置设置示意图。
图6为卡式存储介质在90度旋转后标记位置设置示意图。
图7为标记地址添加方法原理图。
图8为标记检测方法原理图。
具体实施方式
本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置，包括记录/ 再现信息的第一光学系统200，用于产生记录/读取光束；支撑存储介质100进行平移的平移台(未示出)；用于产生定位光束对记录/读取光束进行定位的第二光学系统300；所述记录/再现光束与定位光束作用于存储介质的相同位置，利用该定位光束将记录/再现光束定位在存储介质的目标位置，以执行记录/再现。
具体地，如图8所述，第一激光器11发射的光经扩束器20和第一半波片31后，被第一偏振分束器41分为竖直偏振的反射参考光束和水平偏振的透射信号光束。其中，透射信号光束由第一反射镜61反射后被空间光调制器50加载输入调制信号，调制后的信号光束再次入射第一偏振分束器41，并与反射参考光束会合，然后一起通过第一中继透镜组71和低通滤波器。之后，信号光和参考光被第二偏振分束器42分离，分别进入被信号光通道和参考光通道。其中，信号光由第三傅里叶透镜93汇聚在存储介质100上，参考光经第二反射镜62后由消偏振分光棱镜80后，通过半波片32将偏振方向调整为水平方向，由第一傅里叶透镜91入射存储介质100相同位置，与信号光发生干涉，形成全息图。
还包括比较器500，在记录/再现过程中，定位光束将检测到的信息反馈给二分光电传感器110，用于比较定位光束从存储介质上目标位置读取的位置偏差信号，并根据该偏差信号驱使平移台支撑存储介质平移，使定位光束和记录/再现光束位于记录/再现位置。所述位置偏差信号为存储介质上目标位置处同一图案的光强差。本实施例所述比较器为二分光电探测器。
所述平移台包括x方向平移机构和y方向平移机构，所述x方向平移机构用于控制平移台支撑存储介质沿存储介质移位复用移动的方向平移，所述y方向平移机构用于控制平移台支撑存储介质沿垂直于x方向平移，使定位光束和记录/再现光束位于导槽或标记上。
为了实现交叉移位复用，所述x方向平移机构包括步进平移机构，所述步进平移机构控制平移台支撑存储介质沿x方向以全息存储移位复用时所移动的距离为步进距离进行平移。
所述平移台还包括初步定位机构，控制存储介质移动使定位光束和记录/再现光束位于存储介质的目标位置。
所述初步定位机构可包括平移和/或转动和/或翻转定位机构，将光头置于目标位置，开始进行交叉移位复用。
本实施例还包括再现装置400，全息图再现时，用于接收再现光并显示数据信息。
如图2所示，这是一种使用球面参考波在轴向方向上重复执行全息图的移位复用记录/ 再现的方法。在记录全息图后，如果介质移动一个微小距离就会使得得该全息图无法再现，此时便可以记录一幅新的全息图实现移位复用。具体地，当介质移动数微米时，信号光、参考光和光栅矢量形成的布拉格条件就会被破坏，使得全息图无法再现，然而，在特定轴的方向上使得再现光消失的位移量是非常短的，但在垂直于该轴方向上的移位选择性却很弱，无法执行高密度记录。因此，采用图3所示的交叉移位复用记录方法。该方法首先在特定轴方向上执行二维的移位复用记录，然后通过在介质平面将介质旋转进行第二次覆盖移位复用记录，如此重复，称之为交叉移位复用记录，解决了球面波移位复用记录方法中复用数不足的问题。
在交叉移位复用记录过程中，以复用的方式记录直径为1mm的全息图，使得各全息图在x方向(水平方向)上的移位节距约为5um，在y方向(垂直方向)上的移位节距为250 um到500um。为了进一步增加复用数，将介质旋转90度后进行相同的移位复用记录，共可以旋转三次，总共执行四次覆盖记录。本施例描述了介质的移动和定位方法，通过介质和光学系统的相对运动来实现的。
利用本实用新型提供的定位装置可在交叉移位复用记录时对光束位置进行标记和定位，如图4所示，在存储介质上设置二维栅格导槽，在二维栅格的交叉处设置标记，以标记为记录/再现开始的位置，在记录/再现时，先用定位光束检测标记对记录/再现光束进行定位，从检测到标记开始执行移位复用记录/再现。通过检测标记位置来对移位复用记录过程进行控制。
每个标记至少包括导槽或标记信息和扇区信息，根据导槽或标记信息和扇区信息定位记录/再现光束至目标标记处。
图5显示了特定标记的格式和附加信息，所述标记二维地分布在介质卡片上，所述标记具有在介质接入方向(x方向、水平方向)和垂直于介质接入方向(y方向、垂直方向)上识别位置信息的结构。又因为介质通过每90度旋转来进行覆盖记录，该旋转角度也需要进行定位，所以该标记结构还具有描述不同旋转角度的附加信息。其中，标记的宽度为1um或更小，可以通过照射波长为405nm的参考光或波长为630nm的红色半导体激光来进行检测。这样的标记结构旨在实现任意状态下的随机访问。
具体地，在标记处和/或记录/再现区域以外的区域预先记录有旋转角度信息，根据旋转角度信息进行交叉移位复用记录/再现。为了快速对标记进行定位，在记录/再现区域以外的区域预先记录有标记位置的二维坐标信息。
所述旋转角度信息包括存储介质移动方向x上所设的地址和垂直于存储介质移动方向 y上所设的地址，且x方向和y方向所设的地址不一样，根据x方向和y方向的地址判断存储介质旋转的角度。不同旋转角度时标记的具体排布如图6所示，介质的运动包括X轴方向 (水平方向)、Y轴方向(垂直方向)上的移动和每90°的旋转运动。图7描述了所有标记在水平和垂直接入方向上具有的位置信息，通过标记的排布可以对介质的旋转角度进行识别。水平线和垂直线相交的位置必须是不被错误识别的图案。
所述地址包括多个图案，在记录/再现数据时，先用定位光束读取x方向和y方向上图案形成的偏差信号检测记录/读取的位置是否准确，并根据所述位置偏差信号控制记录/读取光束至准确位置，再开始记录/读取数据。准确位置是导槽或标记，通过分别比较x方向和y方向上图案的光强差来获得位置偏差，在导槽或标记上的光强差为0或预设数值。图8描述了导槽或标记的信号检测方法，利用二分光电探测器检测所述位置偏差来判断定位光束的位置是否准确，然后控制存储介质移动使定位光束置于正确位置。
本实施例中的导槽的宽度通常在0.5um到1um的范围内，远小于全息图的1mm尺寸，对全息再现信号的影响几乎可以忽略不计
本实施例中所述来自于与参考光束不同光源发出的光束，定位光束也可以是一束参考光。
实施例2
本实施例提供了一种卡式全息存储介质，如图5所示，所述存储介质的记录/再现区域刻画导槽，导槽设有间隔相同的标记。所述导槽为二维栅格状，所述标记位于二维栅格的交叉处。
每个标记至少包括导槽或标记信息和扇区信息，在标记处和/或记录/再现区域以外的区域预先记录有旋转角度信息，在记录/再现区域以外的区域预先记录有标记位置的二维坐标信息。
所述旋转角度信息包括存储介质移动方向x上所设的地址和垂直于存储介质移动方向 y上所设的地址，所述地址包括多个图案。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置，其特征在于，包括：
记录/再现信息的第一光学系统；
支撑刻画有二维栅格状导槽的存储介质进行平移的平移台；
用于产生定位光束对第一光学系统产生的记录/读取光束进行定位的第二光学系统；
所述记录/再现光束与定位光束作用于存储介质的相同位置，利用该定位光束将记录/再现光束沿着导槽移动，从检测到导槽上的标记开始执行全息图的记录/再现。
2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括比较器，用于比较定位光束从存储介质上目标位置读取的位置偏差信号，并根据该偏差信号驱使平移台支撑存储介质平移，使定位光束和记录/再现光束位于记录/再现位置。
3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述位置偏差信号为存储介质上目标位置处同一图案的光强差。
4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述平移台包括x方向平移机构和y方向平移机构，所述x方向平移机构用于控制平移台支撑存储介质沿存储介质移位复用移动的方向平移，所述y方向平移机构用于控制平移台支撑存储介质沿垂直于x方向平移，使定位光束和记录/再现光束位于导槽或标记上。
5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述x方向平移机构包括步进平移机构，所述步进平移机构控制平移台支撑存储介质沿x方向以全息存储移位复用时所移动的距离为步进距离进行平移。
6.根据权利要求1-5任一项所述的定位装置，其特征在于，所述平移台还包括初步定位机构，控制存储介质移动使定位光束和记录/再现光束位于存储介质的目标位置。
7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述初步定位机构包括平移机构、转动机构和翻转定位机构。
8.一种卡式存储介质，其特征在于，所述存储介质的记录/再现区域刻画导槽，导槽设有间隔相同的标记。
9.根据权利要求8所述的存储介质，其特征在于，所述导槽为二维栅格状，所述标记位于二维栅格的交叉处，在标记处和/或记录/再现区域以外的区域预先记录有旋转角度信息，根据旋转角度信息进行交叉移位复用记录/再现。
10.根据权利要求8或9所述的存储介质，其特征在于，在记录/再现区域以外的区域预先记录有标记位置的二维坐标信息。
Priority Applications (1)
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| CN202020138576.5U CN211980208U (zh) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置及卡式存储介质 |
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| CN202020138576.5U CN211980208U (zh) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | 一种卡式全息存储介质中全息图的定位装置及卡式存储介质 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111128277A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-08 | 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 | 一种卡式全息存储介质中全息图的定位方法和装置 |
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2020
- 2020-01-21 CN CN202020138576.5U patent/CN211980208U/zh active Active
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| CN111128277A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-05-08 | 广东紫晶信息存储技术股份有限公司 | 一种卡式全息存储介质中全息图的定位方法和装置 |
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