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CN1819038B - 具有伺服标记的全息盘介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有伺服标记(7)的全息盘介质(1)，更具体地，涉及一种具有用于反射伺服光束(9)及物体和参考光束(8)的公共反射层(3)的全息盘介质(1)。根据本发明，具有用于记录全息图(6)的记录层(2)和用于反射伺服光束(9)及物体和参考光束(8)的公共反射层(3)的全息盘介质(1)包括：位于反射层(3)内、至少部分全息图(6)的下方的伺服标记(7)，其中，所述伺服标记(7)被设计成对所述物体和参考光束(8)的影响被最小化。

Description

具有伺服标记的全息盘介质
技术领域
本发明涉及一种具有伺服标记的全息盘介质，更具体地，涉及一种具有用于反射伺服光束和物体及参考光束的公共反射层的全息盘介质。
背景技术
全息存储系统优选配置有伺服系统，以便精确地控制光学读/写系统相对于存储介质(例如全息光盘)的位置。这样的伺服系统通常利用例如位于存储介质上的坑点等伺服标记。
已经提出对于伺服光束和物体及参考光束使用不同的激光波长。在这种情况下，采用仅对一种特定波长敏感的记录材料。然后，可使用具有不同波长的光进行伺服等。所述伺服标记与全息盘介质的记录材料通过一分光层分隔开来。这样的现有技术方案如图1所示。全息盘介质1包括：记录有全息图(hologram)6的记录层2，用于反射伺服光束9的反射层3，用于反射物体和参考光束8的二向色性反射层5，以及用于将其它层2、3、5分隔开来的两个过渡层4。伺服标记7设置在反射层3中。在图1的实例中，物体和参考光束8以及伺服光束9通过分光器10合并并且通过聚焦透镜11聚焦到全息盘介质1中。
另一现有技术构思为，参见EP1471507的公开内容，使用同一层来反射伺服光束和物体及参考光束。这样，不再需要分光层，由此全息盘介质的制造被极大简化了。根据该技术方案，光束横向分离。窄的轨道/槽或者窄的坑点用于生成聚焦和寻道信息。在轨道/槽或者坑点之间的宽的反射或者平台区域设置用作位于物体和参考光束的傅立叶平面内的反射镜。根据该技术方案，全息盘介质的记录结构如图2所示。具有伺服标记7的带13位于每个全息图6的带12之间。全息图不与伺服标记重叠。没有施用径向/横向偏移复用(shift multiplexing)。根据全息图6(即傅立叶图像)的尺寸，需要大的光束分离。这会导致伺服光束产生大的像差，特别是在物镜具有较高数值孔径(NA)的情况下。另外，仅可使用切向偏移复用(tangential shiftmultiplexing)。
另一现有技术构思参见美国专利2005/002311。根据该构思，全息记录介质具有全息层和伺服层。伺服层中的轨道至少部分位于全息图下方。为了减小伺服标记对物体和参考光束的影响，伺服层中的轨道的宽度或者比物体和参考光束的直径大很多，或者比之小很多。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种全息盘介质，其具有反射伺服光束和物体及参考光束的一个层，由此切向和横向/径向偏移复用均可采用。
根据本发明，该目的的实现是通过以下方式：一种全息盘介质，具有用于记录全息图的记录层和用于反射伺服光束及物体和参考光束的反射层，其中伺服标记位于反射层内、至少部分全息图的下方，并设计成使得所述伺服标记对所述物体和参考光束的影响被最小化。伺服标记的特别排列和设计的优点在于，不必横向分离伺服光束及物体和参考光束。由此，可对伺服光束及物体和参考光束(读取和记录光束)使用同一光路，这样的设计简化了激光束的对齐。另一个优点是，除了切向偏移复用，还可实现横向/径向偏移复用。另外，这样的全息盘介质易于制造。对于物体和参考光束，所需的反射层的光学质量易于得到控制，并且可通过利用专用冲模模制基板而制得。而且，也不需要具有高平度、小粗糙度、低厚度变化等性质的其它过渡层或二向色性反射层。反射层对于伺服光束及物体和参考光束是同一个，并且可与DVD ROM的反射层相似。
优选地，所述伺服光束具有第一波长，所述物体和参考光束具有第二波长，所述伺服标记具有为所述物体和参考光束的波长的一半的有效深度。有效深度意味着实际深度是所述物体和参考光束的波长的一半的奇数整数倍。如此，对于物体和参考光束，被伺服标记反射的光与被伺服标记周围的区域反射的光的相位相干叠加，由此伺服标记并不施加影响。由此波长差，伺服标记的有效深度不同于伺服光束的波长的一半。由此，伺服标记会对反射的伺服光束进行调制，由此可用于生成伺服信号。
另外，所述物体和参考光束具有第一偏振方向，所述伺服光束具有第二偏振方向。所述伺服标记的宽度和深度适于减小它们对物体和参考光束的影响。小的伺服标记与偏振光束的相互作用极大地取决于偏振方向。通过对应给定的伺服标记的深度变化伺服标记的宽度，可最小化伺服标记对具有第一偏振方向的物体和参考光束的影响。同时，对垂直方向偏振的影响以及由此对伺服光束的影响可被最大化。
优选地，所述全息图沿着轨道对齐。如此，简化了读取和/或记录操作。优选地，所述全息图通过切向和/或横向/径向偏移复用而重叠排列。如此，可实现更高的存储密度。
优选地，所述记录层的记录材料不改变物体和参考光束的光学属性。对于光束的偏振方向尤其如此，以便保证伺服标记对这些光束的影响被最小化。
附图说明
为了更好地理解本发明，下文中将参考附图详细说明本发明。应理解，本发明不限于所述示例性实施例，在不背离本发明的范围的情况下可组合和/或变型来获得特定技术特征。附图中：
图1描绘了根据第一现有技术构思的全息存储系统。
图2概要地示出了根据第二现有技术构思的全息盘介质上的记录结构。
图3描绘了使用根据本发明的全息盘介质的全息存储系统。
图4概要地示出了根据本发明的全息盘介质上的记录结构。
具体实施方式
图3描绘了使用根据本发明的全息盘介质1的全息存储系统。伺服标记7(坑点或槽)集成到反射层3中，并且正好位于经由可选用的过渡层4分隔开来的全息图6的下方。使用过渡层4的优点在于，记录层2的全息材料没有被记录在聚焦透镜11的聚焦处，即没有被记录在光强度高并且可能会发生饱和的区域中。然而，有可能省略过渡层4。物体和参考光束8以及伺服光束9使用相同的通过物镜11的光路。伺服光束9与物体和参考光束8通过二向色性分光器10分离。由于物体和参考光束8被反射层3反射，伺服标记7会降低全息读写过程的性能。为了减小这样的性能降低，适当选择伺服标记7的形状，特别是深度，使得对信号和参考光束8而言，伺服标记基本“不可见(invisible)”。这可通过对伺服光束9及物体和参考光束8使用不同的波长来实现。伺服标记7设计成它们具有物体和参考光束8的波长一半的有效深度。这就意味着对于物体和参考光束8，由伺服标记7反射的光以及由围绕伺服标记7的区域反射的光的相位相干叠加，并且由此，伺服标记7不可见。由于存在波长差，伺服标记7的有效深度将不同于伺服光束9的波长的一半。因而，伺服标记7会调制反射的伺服光束9，并且可用于生成伺服信号。
可选地，伺服光束9及物体和参考光束8具有不同的偏振方向。小的伺服标记7(例如DVD ROM的坑点)与偏振光束的相互作用极大地取决于偏振方向。通过对应给定的伺服标记7的深度变化伺服标记7的宽度，可减小伺服标记7对具有第一偏振方向的物体和参考光束8的影响，而对垂直方向偏振的影响被最大化。在该情况下，二向色性分光器10被偏振分光器10所取代。当然，也可组合这两种方式。
伺服标记7位于全息图6下方的轮廓分明的区域中。因此，在读取全息图6的过程中由伺服标记7的结构引起的畸变是系统性的，并且被限制为存储信息的某些傅立叶分量。虽然已知读取性能仅稍微降低，但是对于由伺服标记7引起的已知的系统畸变的认识可用于校正读取路径并且由此改善读取性能。专用的预处理策略和/或后续处理策略可用于补偿系统畸变，例如对衰减傅立叶分量的放大。
图4概要的示出了根据本发明的全息盘介质1的记录结构。全息图6沿着轨道12对齐并且可重叠。对应由重叠的全息图6组成的每一行12，具有作为由伺服标记7组成的行的单个轨道13。伺服标记7正好位于全息盘介质1的反射层3内。这使得如果使用红色激光(650nm)作为伺服光束9，则全息盘介质1的反射层3与例如DVD ROM盘非常类似。伺服标记7用于生成伺服信号，即聚焦和寻道误差信号，并且用于获得地址信息。在图中，实现了纵向和径向/横向偏移复用。

Claims (9)

1.一种全息盘介质(1)，其具有用于记录全息图(6)的记录层(2)和用于反射伺服光束(9)及用于反射物体和参考光束(8)的反射层(3)，所述伺服光束(9)具有第一波长，所述物体和参考光束(8)具有第二波长，其中一个或多个伺服标记(7)位于反射层(3)内、至少部分地位于全息图(6)的记录位置的下方，使得所述一个或多个伺服标记(7)与所述伺服光束(9)以及所述物体和参考光束(8)相互作用，其特征在于，所述一个或多个伺服标记(7)具有一有效深度，该有效深度为所述物体和参考光束(8)的波长的一半，由此所述伺服标记对所述物体和参考光束(8)的影响被最小化。
2.如权利要求1所述的全息盘介质(1)，其中，所述全息图(6)沿着轨道(12)对齐。
3.如权利要求1所述的全息盘介质(1)，其中，所述全息图(6)通过切向和/或横向/径向偏移复用而重叠排列。
4.如权利要求1所述的全息盘介质(1)，其中，所述记录层(2)的记录材料不改变所述物体和参考光束(8)的光学特性。
5.一种全息盘介质(1)，具有用于记录全息图(6)的记录层(2)和用于反射伺服光束(9)及用于反射物体和参考光束(8)的反射层(3)，所述物体和参考光束(8)具有第一偏振方向，所述伺服光束(9)具有垂直于所述第一偏振方向的第二偏振方向，其中一个或多个伺服标记(7)位于反射层(3)内、至少部分地位于全息图(6)的记录位置的下方，使得所述一个或多个伺服标记(7)与所述伺服光束(9)以及所述物体和参考光束(8)相互作用，其特征在于，对于所述一个或多个伺服标记(7)的给定的深度，所述一个或多个伺服标记(7)具有适于减小它们对所述物体和参考光束(8)的影响的宽度。
6.如权利要求5所述的全息盘介质(1)，其中，所述一个或多个伺服标记(7)的宽度和深度还适于最大化它们对伺服光束(9)的影响。
7.如权利要求5或6所述的全息盘介质(1)，其中，所述全息图(6)沿着轨道(12)对齐。
8.如权利要求5或6所述的全息盘介质(1)，其中，所述全息图(6)通过切向和/或横向/径向偏移复用而重叠排列。
9.如权利要求5或6所述的全息盘介质(1)，其中，所述记录层(2)的记录材料不改变所述物体和参考光束(8)的光学特性。
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