KR20120059407A - 정밀한 서보잉을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20120059407A
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지유안 렌
지아올레이 시
수에펭 왕
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크에 기록할 때 서보잉하기 위한 방법이 개시된다. 이 방법은 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어의 타겟 데이터 트랙으로부터의 반사된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하는 단계를 포함하며, 방출된 제 1 빔은 제 1 파장을 가진다. 이 방법은 또한 제 1 신호를 파워 문턱값과 비교하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 제 1 신호의 파워가 파워 문턱값 이하에 있는 경우 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터의 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하는 단계를 포함하고, 방출된 추적 빔은 제 2 파장을 가진다. 이 방법은 또한 제 1 신호 또는 추적 신호 둘 중 하나에 기초하여 서보 에러 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 1 서보 에러 신호 또는 추적 서보 에러 신호에 기초하여 광학 서브시스템을 작동시키는 단계를 더 포함하여 제 1 빔이 타겟 데이터 레이어 상에 포커싱한다.

Description

정밀한 서보잉을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PRECISE SERVOING}
본 발명의 기술은 일반적으로 비트 단위(bit-wise) 홀로그래픽 데이터 저장 기술에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명의 기술은 홀로그래픽 디스크 내의 병렬 복제를 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
컴퓨팅 성능이 향상됨에 따라, 컴퓨팅 기술은 무엇보다도 소비자 비디오, 데이터 아카이빙(data archiving), 문서 저장, 이미징 및 영화 제작과 같은 새로운 응용 분야들로 진입하고 있다. 이러한 응용들은 증가된 저장 용량 및 증가된 데이터율을 갖는 데이터 저장 기술을 개발하도록 계속적인 압박을 제공하고 있다.
데이터 저장 기술의 개발의 일례는 광학 저장 시스템을 위한 점진적으로 더 높은 저장 용량일 수 있다. 예를 들어, 1980년대 초에 개발된 콤팩트 디스크는 대략 650 내지 700 MB의 데이터 또는 대략 74 내지 80분의 2 채널 오디오 프로그램의 용량을 갖는다. 이와 비교하여, 1990년대 초에 개발된 디지털 다기능 디스크(DVD) 포맷은 대략 4.7 GB(싱글 레이어) 또는 8.5 GB(듀얼 레이어)의 용량을 갖는다. 더욱이, 더욱 더 높은 용량 저장 기술이 더 높은 해상도 비디오 포맷을 위한 요구와 같은 증가하는 요구에 부합하기 위해 개발되어 왔다. 예를 들어, 블루레이 디스크TM 포맷과 같은 고용량 기록 포맷은 싱글 레이어 디스크에 약 25 GB 또는 듀얼 레이어 디스크에 50 GB를 보유하는 것이 가능하다. 컴퓨팅 기술이 계속 개발됨에 따라, 더욱 더 높은 용량을 갖는 저장 매체가 요구될 수 있다. 홀로그래픽 저장 시스템 및 마이크로-홀로그래픽 저장 시스템이 저장 산업 분야의 증가된 용량 요건을 성취할 수 있는 다른 개발 저장 기술의 예이다.
홀로그래픽 저장은, 감광 저장 매체 내에 2개의 광빔의 교점에 의해 생성된 3차원 간섭 패턴의 이미지인 홀로그램의 형태의 데이터의 저장이다. 페이지 기반 홀로그래픽 기술 및 비트 단위 홀로그래픽 기술이 추구되어 왔다. 페이지 기반 홀로그래픽 데이터 저장에서, 디지털 방식으로 인코딩된 데이터(예를 들어, 복수의 비트)를 포함하는 신호 빔이 저장 매체의 체적 내의 기준 빔 상에 중첩되어, 체적 내의 매체의 굴절률을 변조하는 화학 반응을 생성한다. 따라서, 각각의 비트는 일반적으로 간섭 패턴의 부분으로서 저장된다. 비트 단위 홀로그래피 또는 마이크로-홀로그래픽 데이터 저장에서, 모든 비트는 마이크로 홀로그램 또는 2개의 역전파하는 포커싱된 기록 빔에 의해 통상적으로 생성되는 브래그 반사 격자(Bragg reflection grating)로서 기록된다. 데이터는 이어서 기록 빔을 재구성하기 위해 마이크로 홀로그램으로부터 반사하도록 판독 빔을 사용함으로써 검색된다.
비트 단위 홀로그래픽 시스템은 보다 가까운 간격으로 레이어에 포커스된 마이크로 홀로그램의 기록을 가능하게 하도록 할 수 있고, 따라서 종래의 광학 시스템 보다 높은 저장 용량을 제공할 수 있다. 하지만, 레이저가 데이터 레이어 위 트랙들 사이에서 포커싱할 때, 획득되고 있는 반사 신호가 없을 경우에 기인하여 데이터 레이어 상에 직접 포커싱하는 정확한 기술이 현재 존재하지 않는다. 따라서, 블랙아웃 동안과 같은 서보 신호가 검출될 수 있는 곳에 그러한 기술에 대한 요구가 있다.
본 발명의 실시예에 따라, 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크에 기록할 때 서보잉하기 위한 방법이 개시된다. 이 방법은 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어의 타겟 데이터 트랙으로부터의 반사된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하는 단계를 포함하며, 방출된 제 1 빔은 제 1 파장을 가진다. 이 방법은 또한 제 1 신호의 파워를 파워 문턱값과 비교하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 제 1 신호의 파워가 파워 문턱값 이하에 있는 경우 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터의 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하는 단계를 포함하고, 방출된 추적 빔은 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 가진다. 이 방법은 또한 제 1 신호 또는 추적 신호 둘 중 하나에 기초하여 서보 에러 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 1 서보 에러 신호 또는 추적 서보 에러 신호 둘 중 하나에 기초하여 광학 서브시스템을 작동시키는 단계를 더 포함하여 제 1 빔이 타겟 데이터 레이어 상에 포커싱한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크에 기록할 때 서보잉하기 위한 시스템이 개시된다. 이 시스템은 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어의 타겟 데이터 트랙으로부터 반사된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하도록 구성된 제 1 검출기를 포함하며, 이 제 1 빔은 제 1 파장을 가진다. 이 시스템은 또한 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하도록 구성된 제 2 검출기를 포함하며, 이 추적 빔은 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 가진다. 이 시스템은 또한 제 1 신호의 파워 측정값과 파워 문턱값을 비교하도록 구성된 비교기를 포함하는 프로세싱 서브시스템을 포함한다. 이 프로세싱 서브시스템은 또한 제 1 신호에 기초한 제 1 서보 에러 신호 또는 추적 신호에 기초한 추적 서보 에러 신호 둘 중 하나를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 서보 에러 생성기를 포함한다. 이 프로세싱 서브시스템은 파워 측정값이 문턱값 보다 크거나 또는 동일한 경우에 제 1 서보 에러 신호에 기초하여 작동 신호를 생성하거나 파워 측정값이 문턱값보다 작은 경우에 추적 서보 에러 신호에 기초하여 작동 신호를 생성하도록 구성된 서보 제어기를 더 포함한다. 이 시스템은 작동 신호에 기초하여 작동하도록 구성된 광학 서브시스템을 더 포함하여 제 1 빔이 타겟 데이터 레이어 상에 포커싱한다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 따라, 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크로 기록할 때 서보잉하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하는 단계를 포함하며, 방출된 추적 빔은 제 1 파장을 가지고 기준 레이어는 부분적으로 2색성인(dichroic) 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 가진다. 이 방법은 또한 추적 신호에 기초하여 추적 서보 에러 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 추적 서보 에러 신호에 기초하여 추적 판독 프로파일을 획득하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 추적 서보 에러 신호에 기초하여 광학 서브시스템을 작동시키는 단계를 포함하여 추적 빔이 기준 레이어 상에 포커싱한다. 이 방법은 또한 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어로부터 반사된 방출된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하는 단계를 포함하며, 방출된 제 1 빔은 방출된 추적 빔의 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 갖는다. 이 방법은 또한 제 1 신호에 기초하여 제 1 서보 에러 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 1 서보 에러 신호 및 획득된 추적 판독 프로파일에 기초하여 데이터 레이어 상에 제 1 빔을 포커싱하도록 광학 서브시스템을 작동시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 다른 실시예에 따라, 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크로 기록할 때 서보잉하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하도록 구성된 제 1 검출기를 포함하며, 방출된 추적 빔은 제 1 파장을 가지며 기준 레이어는 부분적으로 2색성인 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 포함한다. 이 시스템은 또한 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어로부터 반사된 방출된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하도록 구성된 제 2 검출기를 포함하며, 방출된 제 1 빔은 방출된 추적 빔의 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 가진다. 이 시스템은 또한 제 1 검출기 및 제 2 검출기에 연결된 프로세싱 서브시스템을 포함한다. 이 프로세싱 서브시스템은 제 1 신호에 기초한 제 1 서보 에러 신호 또는 추적 신호에 기초한 추적 서보 에러 신호 둘 중 하나를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 서보 에러 생성기를 포함한다. 이 프로세싱 서브시스템은 또한 추적 서보 에러 신호에 기초하여 추적 작동 신호 및 추적 판독 프로파일을 생성하도록 구성된 추적 서보 제어기를 포함한다. 이 프로세싱 서브시스템은 또한 제 1 서보 에러 신호 및 추적 판독 프로파일에 기초하여 제 1 작동 신호를 생성하도록 구성된 제 1 서보 제어기를 포함한다. 이 시스템은 또한 제 1 작동 신호 및 추적 작동 신호에 기초하여 작동하고 획득된 추적 판독 프로파일에 기초하여 타겟 데이터 레이어 상에 제 1 빔을 포커싱하도록 구성된 광학 서브시스템을 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징, 실시예 및 장점은 유사한 도면 부호가 도면 전체에 걸쳐 유사한 부분을 표현하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명이 숙독될 때 더 양호하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 홀로그래픽 데이터 저장 디스크의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 마이크로 홀로그래픽 기록 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크에 기록할 때 서보잉하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크를 기록할 때 서보잉하기 위한 다른 예시적인 시스템(110)의 블록도이다.
도 5는 도 4의 시스템에서 획득되는 예시적인 모의 판독 프로파일의 그래프의 도면이다.
이하에서 자세하게 논의된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 정밀한 서보잉을 위한 시스템 및 방법을 포함한다. 이 시스템 및 방법은 블랙아웃 기간을 제거하여, 홀로그래픽 디스크의 데이터 레이어들/트랙들 위로 레이저의 직접 포커싱을 가능하게 하는 기술들을 포함한다. 본원에 사용된, 용어'블랙아웃'은 데이터 레이어 상에 트랙들 사이 또는 레이어들 사이에서의 영역에 포커싱하는 레이저에 기인하여 반사된 제 1 빔으로부터의 반사 신호가 나타나지 않을 때의 시간 기간을 지칭한다. 용어'제 1 빔'은 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하기 위한 판독 빔 또는 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크에서의 삭제에 의해 기록하기 위한 기록 빔을 지칭한다.
본 발명의 기술의 하나 이상의 실시예가 이하에 설명될 것이다. 이들 실시예의 간결한 설명을 제공하기 위해, 실제 구현예의 모든 특징이 명세서에 설명되지는 않는다. 임의의 이러한 실제 구현예의 개발시에, 임의의 가공 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 무수히 많은 구현예 특정 결정이 일 구현예로부터 다른 구현예로 다양할 수 있는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약들의 준수와 같은 개발자의 특정 목표를 성취하기 위해 이루어져야 한다는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소비적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시 내용의 이득을 갖는 당업자에 대한 설계, 제작 및 제조의 일상적인 착수일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
비트 단위 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 통상적으로 기록 매체(예를 들어, 홀로그래픽 디스크) 내부에 2개의 중첩하는 간섭 빔을 방출함으로써 기록하는 것을 수반한다. 데이터 비트는 포커싱된 빔에 의해 조명될 때 체적 광 반사기로서 작용하는 마이크로 홀로그램이라 칭해지는 미시적 크기의 국한된 홀로그래픽 패턴의 존재 또는 부재(absence)에 의해 표현된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 홀로그래픽 디스크(10)는 어떠한 방식으로 데이터 비트가 디스크(10)의 레이어 내에 편성될 수 있는지를 표현한다. 일반적으로, 홀로그래픽 디스크(10)는 투명한 플라스틱 필름 내에 삽입된 하나 이상의 데이터 저장 레이어(11)를 갖는 원형의, 주로 평면형의 디스크이다. 데이터 레이어는 비트 단위 홀로그래픽 데이터 저장을 위해 사용된 마이크로 홀로그램과 같은, 광을 반사할 수 있는 임의의 수의 깊이가 실질적으로 국한된 재료의 수정된 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 데이터 레이어는 디스크(10) 상에 충돌된 광빔의 조도(illumination intensity)에 응답하는 홀로그래픽 기록 가능한 재료 내에 매립될 수 있다. 예를 들어, 상이한 실시예에서, 디스크(10) 재료는 임계 응답성 또는 선형 응답성일 수 있다. 데이터 레이어는 대략 0.05 ㎛ 내지 5 ㎛ 두께일 수 있고, 대략 0.5 ㎛ 내지 250 ㎛의 간격을 가질 수 있다. 기준 레이어(13)는 부분적으로 2색성인 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 또는 모두를 포함하고, 도 3-도 5에서 참조될 수 있다.
마이크로 홀로그램의 형태의 데이터는 일반적으로 디스크(10)의 외부 에지로부터 내부 한계로 정보 영역의 순차적인 나선형 트랙 또는 트랙들(12) 내에 저장될 수 있지만, 원형 또는 나선형 트랙 또는 다른 구성이 사용될 수 있다. 스핀들 구멍(14)이 홀로그래픽 시스템 내의 스핀들 둘레에 이용되도록 치수 설정되어, 디스크(10)가 데이터 기록 및/또는 판독을 위해 회전될 수 있게 된다. 스핀들의 회전은 기록 및/또는 판독 프로세스 동안 일정한 선속도 또는 일정한 각속도를 유지하도록 피드백 시스템에 의해 제어될 수 있다. 또한 디스크 스핀들, 기록 광, 판독 광들은 광학 시스템이 디스크의 전체 반경을 거쳐 기록하거나 판독하도록 병진(translation) 단계 또는 디스크의 방사상 방향 내 슬레드에 의해 이동될 수 있다.
마이크로 홀로그램을 홀로그래픽 디스크(10)에 기록하는 예시적인 시스템(20)이 도 2의 블록도에서 제공된다. 홀로그래픽 시스템(20)은 제 1 파장을 갖는 하나 이상의 제 1 빔(21) 및 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 갖는 추적 빔(22)을 포함한다. 제 1 빔(21) 및 추적 빔(22)은 광학 및 작동기 시스템(28)을 통해 전달될 수 있고, 이는 디스크(10)의 특정 위치상에 포커싱된 제 1 빔 및 추적 빔(30)을 포커싱하도록 구성된 다양한 광학 및 작동기 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 광학 및 작동기/들 시스템(28)은 디스크(10)에서 특정 데이터 레이어 또는 데이터 트랙(12)(도 1)으로 포커싱된 빔(30)을 포커싱할 수 있다.
마이크로 홀로그램들은 간섭 패턴의 조명된 스폿에서의 홀로그래픽 디스크(10)에 기록될 수 있다. 일부 실시예에서, 기록된 마이크로 홀로그램들은 포커싱된 반사된 제 1 빔(34)을 사용하여 디스크(10)로부터 검색될 수 있다. 데이터 반사들(36)로 칭해지는, 포커싱된 제 1 빔 및 추적 빔(34)의 반사들은 서보 및 신호 검출을 위해 제 1 검출기(38) 및 추적 검출기(42)에서 수신될 수 있다. 검출된 데이터(44)는 데이터 분석을 위해 프로세싱 서브시스템(46)으로 더 입력된다. 프로세싱 서브시스템(46)은 또한 디스크(10)상에 빔들(21, 22)의 향상된 포커싱 또는 정렬을 위해 광학 및 작동기 시스템을 제어하거나 작동시키도록 작동 신호(48)를 산출한다.
도 3은 기록된 홀로그래픽 디스크를 판독하거나 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크(10)(도 1)에 기록할 때 서보잉하기 위한 시스템(80)의 블록도이다. 이 시스템(80)은 홀로그래픽 디스크(10)의 타겟 데이터 레이어의 타겟 데이터 트랙으로부터 반사된 제 1 빔의 제 1 빔 신호(86)를 검출하는 제 1 검출기(84)를 포함하며, 제 1 빔(도시되지 않음)은 제 1 파장을 포함한다. 특정 실시예에서, 제 1 빔의 파워 분포가 검출된다. 제 2 검출기(88)는 디스크(10)의 기준 레이어(13)(도 1)로부터 반사된 추적 빔(도시되지 않음)의 추적 신호(90)를 검출한다. 기준 레이어는 부분적으로 2색성인 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 포함한다. 특정 실시예에서, 2색성인 코팅은 산화물 및 질소화물의 다중 유전체 레이어들을 포함한다. 다른 실시예에서, 금속인 코팅은 알루미늄 또는 금 또는 은 또는 이것들의 혼합 합금들 중 하나를 포함한다. 특정 실시예에서, 추적 빔은 제 1 파장과는 상이한 제 2 파장을 가진다. 특정 실시예에서, 제 1 빔의 제 1 파장은 대략 375나노미터 내지 대략 650나노미터 사이 범위의 파장을 포함한다. 다른 실시예에서, 추적 빔의 제 2 파장은 대략 400나노미터 내지 대략 800나노미터 사이 범위에 있다. 이제 다른 실시예에서, 제 1 검출기 및 제 2 검출기는 4분할 검출기를 포함한다. 블록(96)에 의해 참조된 바와 같이, 제 1 검출기(84)에 연결된 프로세싱 서브시스템(92)은 제 1 신호(86)의 파워(94)를 파워의 문턱값과 비교한다. 동시에, 프로세싱 서브시스템(92) 내 서보 에러 생성기(98)는, 제 1 신호(86)에 기초하여 제 1 서보 에러 신호(100)를 생성한다. 유사하게, 추적 서보 에러 신호(102)는 추적 신호(90)에 기초하여 생성된다.
파워(94)가 문턱값보다 큰 경우에, 제 1 서보 에러 신호(100)가 작동 신호(105)를 생성하는 서보 제어기(104)로 입력된다. 작동 신호(105)는 원하는 데이터 트랙 또는 레이어 상에 제 1 빔을 포커싱하도록 광학 서브 시스템(108)을 작동시키는 하나 이상의 작동기(106)로 입력된다. 파워(94)가 문턱값보다 작은 경우, 추적 서보 에러 신호(102)는 서보 제어기(104)로 입력된다. 서보 제어기(104)는 추적 서보 에러 신호(102)에 기초하여, 타겟 데이터 레이어 상에 제 1 빔(21)(도 2)의 정밀한 포커싱을 위해 광학 서브시스템(108)을 작동시키도록 하나 이상의 작동기(106)로 더 입력되는, 작동 신호(105)를 생성한다. 예시적인 실시예에서, 광학 서브시스템(108)은 대물렌즈(objective lens)를 포함한다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 프로세싱 과제를 수행하기 위한 임의의 특정 프로세서에 제한되지 않는다는 것에 유의해야한다. 본원에서 사용되는 용어와 같이, "프로세싱 서브시스템"이라는 용어는 본 발명의 과제를 수행하기 위해 필수적인 계산 또는 산출을 수행하는 것이 가능한 임의의 머신을 나타내도록 의도된다. "프로세서"라는 용어는 출력을 만들기 위해 사전 설명된 규칙에 따라 구조화된 입력을 채택하고 입력을 프로세싱하는 것이 가능한 임의의 머신을 나타내도록 의도된다. 본원에 사용된 바와 같은 "구성되는"이란 표현은 프로세서가 본 발명의 과제를 수행하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구비됨을 의미한다는 것에 유의해야하며 이는 당업자에 의해 이해될 것이다.
도 4는 홀로그래픽 디스크(10)(도 1)를 서보잉하기 위한 다른 예시적인 시스템(110)의 블록도이다. 시스템(110)에 의해 이용되는 기술은 초기에 추적 빔이 기준 레이어 상에 포커싱되는 시스템(80)과는 상이하고, 기준 레이어 상에 추적 빔의 포커싱을 가능하게 하는 추적 판독 프로파일이 획득된다. 그 후, 획득된 추적 판독 프로파일에 기초하여 제 1 빔이 포커싱된다.
예시적인 실시예에서, 습득 단계에서는, 제 1 검출기(112)가 홀로그래픽 디스크(10)의 기준 레이어(13)(도 1)로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호(113)를 검출하며, 이 추적 빔은 제 1 파장을 갖고 기준 레이어는 부분적으로 2색성인 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 포함한다. 검출된 추적 신호(113)는 서보 에러 생성기(134)를 포함하는 프로세싱 서브시스템(132)으로 입력된다. 서보 에러 생성기(134)는 추적 서보 제어기(136)로 입력되는 추적 서보 에러 신호(135)를 생성한다. 추적 서보 제어기(136)는 제 1 서보 제어기(142)로 더 입력되는 습득된/관찰된 추적 판독 프로파일(140)을 생성한다. 추적 서보 제어기(136)는 또한 하나 이상의 작동기(146)로 추적 작동 신호(144)를 생성한다. 작동기(146)는 디스크(10)의 기준 레이어(13)(도 1)상에 추적 빔을 포커싱하도록 추적 작동 신호(144)에 기초하여 (도 2에 광학 및 작동기 시스템(28)과 동일한) 광학 서브시스템(148)을 작동시킨다. 또한, 제 2 검출기(154)에 의해 검출되는 제 1 신호(152)는 제 1 서보 에러 신호(158)를 생성하는 서보 에러 생성기(156)로 입력된다. 일 실시예에서, 제 1 빔의 파워 분포가 검출된다. 제 1 서보 에러 신호(158)는 제 1 서보 제어기(142)로 입력된다. 제 1 서보 제어기(142)는 습득된 추적 판독 프로파일(140)에 기초하여 제 1 작동 신호(164)를 생성한다. 제 1 작동 신호(164)는 타겟 데이터 레이어 상에 제 1 빔을 포커싱하도록 광학 서브시스템(148)을 작동시키는 하나 이상의 작동기(146)로 입력된다.
일 실시예에서, 제 1 검출기(112) 및 제 2 검출기(154)는 4분할 검출기를 포함한다. 도 4와 같이, 특정 실시예에서, 추적 빔의 제 1 파장은 대략 400나노미터 내지 대략 800나노미터 사이 범위의 파장을 포함한다. 다른 실시예에서, 제 1 빔의 제 2 파장은 대략 375나노미터 내지 대략 650나노미터 사이의 범위에 있다.
도 5는 도 4에서 논의된 바와 같이 예시적인 모의 습득된 추적 판독 프로파일(160)의 그래프의 도면이다. 판독 프로파일은 도 4에서 논의된 습득된 추적 판독 프로파일(140)과 동일하다. X축(152)은 초 단위로 시간을 나타내고 Y축은 정규화된 진폭을 나타낸다. 그래프(156)는 일정 시간 동안 추적 레이저 또는 제 1 레이저에 의해 교차되는 트랙(158)을 도시한다. 또한, 그래프(162)(도 5에서의 참조 번호(162))는 상이한 트랙들(158)을 거쳐 다양한 시간의 간격으로 획득되는 제 1 서보 에러 신호(164)를 도시한다. 예시적인 실제 추적 판독 프로파일(166)은 다양한 트랙들(158)을 거쳐 그려지고 모의 습득 판독 프로파일(160)이 도 4에서 논의된 바와 같이, 추적 서보 에러 신호에 기초하여 생성된다. 또한, 잔차 판독 에러(168)는 서보 성능을 평가하도록 제 1 서보 에러 신호에 기초하여 생성된다. 이 시뮬레이션은 제 1 빔이 +/- 0.2마이크로미터의 에러로 타겟 데이터 레이어 상에 포커싱되는 것을 도시한다.
정밀한 서보잉을 위한 시스템 및 방법의 다양한 예시들이 상술되었고 따라서 데이터가 기록되는 홀로그래픽 디스크의 레이어들/트랙들 위에 직접적으로 포커싱하는 간편하고 효율적인 수단들을 달성하는 방식을 제공한다. 데이터 레이어 위에 직접적으로 서보잉하는 것은 판독 신호의 향상된 신호 대 잡음 비를 제공하고 복제 중 데이터 레이어 공간 상에 긴축 요구 및 판독 중 레이어 공간에 부합하는 복잡한 판독 광학 설계를 제거한다.
반드시 상술된 모든 그러한 목적들 또는 이점들이 임의의 특정 실시예에 따라 달성될 수 있는 것만은 아니라고 이해될 것이다. 따라서, 예를 들어, 당업자들은 본원에 교시될 수 있거나 제시될 수 있는 바와 같이 반드시 다른 목적 또는 이점을 달성하는 것 없이 본원에 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 이점의 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 본원에 설명된 시스템 및 기술들이 구현되거나 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
또한, 당업자는 상이한 일시예로부터 다양한 특징들의 상호교환가능성을 인식할 것이다. 유사하게, 설명된 다양한 특징들뿐 만 아니라 각각의 특징에 대해 다른 공지된 등가의 것들은, 본 개시의 원칙에 따라 추가적인 시스템 및 기술들을 구성하도록 일 당업자에 의해 혼합되고 정합될 수 있다.
본 발명은 오직 제한된 숫자의 실시예와 관련하여 자세하게 설명되었지만, 본 발명은 그러한 개시된 실시예에만 제한되지 않는다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 오히려, 본 발명은 본원에서 설명되지 않은 임의의 숫자의 변형, 대안, 대체 또는 등가의 구성을 통합하도록 수정될 수 있지만, 이는 본 발명의 사상 및 범위에 상응한다. 추가적으로, 본 발명의 다양한 실시예가 설명되었지만, 본 발명의 양상은 설명된 실시예의 일부만을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 설명에 의해 제한되는 것으로 보아서는 안 되지만, 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 오직 제한된다.
신규로 청구되는 청구항들은 미국 연방의 전매 특허에 의해 보호되는 것이 요망된다.
10 : 홀로그래픽 디스크 11 : 데이터 저장 레이어
12 : 나선형 트랙 13 : 기준 레이어
14 ; 스핀들 구멍 15 : 마이크로 홀로그램
20 : 홀로그래픽 시스템 21 : 제 1 빔
22 : 추적 빔 28 : 광학 및 작동기 시스템
30 : 포커싱된 빔 36 : 데이터 반사
38 : 제 1 검출기 42 : 추적 검출기
46 : 프로세싱 서브시스템 48 : 작동 신호
86 : 제 1 빔 신호 88 : 제 2 검출기
90 : 추적 신호 94 : 파워
98 : 서보 에러 생성기 100 : 제 1 서보 에러 신호
102 : 추적 서보 에러 신호 106 : 작동기
108 : 광학 서브시스템 136 : 추적 서보 제어기
140 : 습득된 추적 판독 프로파일
166 : 실제 추적 판독 프로파일
152 : X축 154 : Y축
158 : 트랙 168 : 잔차 판독 에러

Claims (10)

  1. 기록된 홀로그래픽 디스크(10)를 판독할 때 또는 사전 포맷된(preformatted) 홀로그래픽 디스크(10)에 기록할 때 서보잉(servoing)하기 위한 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어의 타겟 데이터 트랙으로부터 반사된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하는 단계?방출된 상기 제 1 빔은 제 1 파장을 포함함?와,
    상기 제 1 신호의 파워 측정값을 파워 문턱값과 비교하는 단계와,
    상기 제 1 신호의 상기 파워 측정값이 상기 파워 문턱값 이하일 경우 상기 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하는 단계와,
    상기 제 1 신호 또는 상기 추적 신호에 기초하여 서보 에러 신호를 생성하는 단계와,
    상기 제 1 빔이 상기 타겟 데이터 레이어 상에 포커싱하도록 상기 제 1 서보 에러 신호 또는 상기 추적 서보 에러 신호 중 하나에 기초하여 광학 서브시스템을 작동시키는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호를 검출하는 단계는 상기 반사된 제 1 빔으로부터 반사된 파워 분포를 검출하는 것을 포함하는
    방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 추적 신호를 검출하는 단계는 상기 반사된 추적 빔으로부터 반사된 파워 분포를 검출하는 것을 포함하는
    방법.
  4. 기록된 홀로그래픽 디스크(10)를 판독할 때 또는 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크(10)에 기록할 때 서보잉하기 위한 시스템(80)에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어의 타겟 데이터 트랙으로부터 반사된 제 1 빔의 제 1 신호(86)를 검출하도록 구성된 제 1 검출기(84)?상기 제 1 빔은 제 1 파장을 포함함?와,
    상기 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호(90)를 검출하도록 구성된 제 2 검출기(88)?상기 추적 빔은 제 2 파장을 포함함?와,
    프로세싱 서브시스템(92)?상기 프로세싱 서브시스템(92)은,
    상기 제 1 신호의 파워 측정값을 파워 문턱값과 비교하도록 구성된 비교기와,
    상기 제 1 신호에 기초한 제 1 서보 에러 신호 또는 상기 추적 신호에 기초한 트랙 서보 에러 신호 중 하나를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 서보 에러 생성기(98)와,
    상기 파워 측정값이 상기 문턱값보다 크거나 또는 상기 문턱값과 동일한 경우에 상기 제 1 서보 에러 신호에 기초하여 작동 신호를 생성하거나 아니면 또는 상기 파워 측정값이 상기 문턱값보다 작은 경우에 상기 트랙 서보 에러 신호에 기초하여 작동 신호(105)를 생성하도록 구성된 서보 제어기(104)를 포함함?과,
    상기 제 1 빔이 상기 타겟 데이터 레이어 상에 포커싱하도록 상기 작동 신호(105)에 기초하여 작동하도록 구성된 광학 서브시스템(108)을 포함하는
    시스템(80).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준 레이어는 부분적으로 2색성의 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 포함하는
    시스템(80).
  6. 기록된 홀로그래픽 디스크(10)를 판독할 때 또는 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크(10)에 기록할 때 서보잉하기 위한 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호를 검출하는 단계?방출된 상기 추적 빔은 제 1 파장을 포함하고 상기 기준 레이어는 부분적으로 2색성의 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 포함함?와,
    상기 추적 신호에 기초하여 추적 서보 에러 신호를 생성하는 단계와,
    상기 추적 서보 에러 신호에 기초하여 추적 판독 프로파일을 획득하는 단계와,
    상기 추적 서보 에러 신호에 기초하여 광학 서브시스템을 작동시켜 상기 추적 빔이 상기 기준 레이어 상에 포커싱하는 단계와,
    상기 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어로부터 반사된 방출된 제 1 빔의 제 1 신호를 검출하는 단계?상기 방출된 제 1 빔은 제 2 파장을 포함함?와,
    상기 제 1 신호에 기초하여 제 1 서보 에러 신호를 생성하는 단계와,
    상기 제 1 서보 에러 신호 및 상기 획득된 추적 판독 프로파일에 기초하여 상기 제 1 빔을 상기 데이터 레이어에 포커싱하도록 상기 광학 서브시스템을 작동시키는 단계를 포함하는
    방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광학 서브 시스템을 작동시키는 단계는 제 1 작동 신호 또는 상기 제 1 서보 에러 신호로부터 생성된 추적 작동 신호 또는 상기 추적 서보 에러 신호 각각에 기초하여 작동하는 것을 포함하는
    방법.
  8. 기록된 홀로그래픽 디스크(10)를 판독할 때 또는 사전 포맷된 홀로그래픽 디스크(10)에 기록할 때 서보잉하기 위한 시스템(110)에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크의 기준 레이어(13)로부터 반사된 추적 빔의 추적 신호(113)를 검출하도록 구성된 제 1 검출기(112)?방출된 상기 추적 빔은 제 1 파장을 포함하고 상기 기준 레이어는 부분적으로 2색성의 코팅 또는 부분적으로 금속인 코팅 중 적어도 하나를 포함함?와,
    상기 홀로그래픽 디스크의 타겟 데이터 레이어로부터 반사된 방출된 제 1 빔의 제 1 신호(152)를 검출하도록 구성된 제 2 검출기(154)?방출된 상기 제 1 빔은 제 2 파장을 포함함?와,
    상기 제 1 검출기 및 상기 제 2 검출기에 연결된 프로세싱 서브시스템(132)?상기 프로세싱 서브시스템(132)은,
    상기 제 1 신호에 기초한 제 1 서보 에러 신호 또는 상기 추적 신호에 기초한 추적 서보 에러 신호 중 하나를 생성하도록 구성된 적어도 하나의 서보 에러 생성기(134)와,
    상기 추적 서보 에러 신호에 기초하여 추적 작동 신호 및 추적 판독 프로파일을 생성하도록 구성된 추적 서보 제어기(136)와,
    상기 제 1 서보 에러 신호 및 상기 추적 판독 프로파일에 기초하여 제 1 작동 신호를 생성하도록 구성된 제 1 서보 제어기(142)를 포함함?과,
    상기 제 1 작동 신호 및 상기 추적 작동 신호에 기초하여 작동하고 상기 제 1 빔을 상기 타겟 데이터 레이어에 포커싱하도록 구성된 광학 서브시스템을 포함하는
    시스템(110).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 파장은 상기 제 1 파장과는 상이한
    시스템(110).
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 검출기 및 상기 제 2 검출기는 4분할 검출기를 포함하는
    시스템(110).
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