專利名稱：全息存儲(chǔ)器介質(zhì)、全息存儲(chǔ)器設(shè)備和全息記錄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全息存儲(chǔ)器介質(zhì)、一種全息存儲(chǔ)器設(shè)備以及一種全息記錄設(shè)備，其中通過固定在信號(hào)光束與參考光束發(fā)生干涉時(shí)所產(chǎn)生的干涉帶而在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上記錄信息，該全息存儲(chǔ)器設(shè)備用于把信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中并且用于從中再現(xiàn)信息，該全息記錄設(shè)備用于在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中記錄信息。特別地，本發(fā)明適于校正在所述全息存儲(chǔ)器介質(zhì)和所述參考光束之間所產(chǎn)生的傾斜誤差。
背景技術(shù)：
一般來說，在全息存儲(chǔ)器中，通過固定干涉帶而在全息存儲(chǔ)器材料層中記錄信息，該干涉帶是由信號(hào)光束和參考光束之間的干涉所產(chǎn)生的。在這種情況下，根據(jù)將被記錄的信息對(duì)該信號(hào)光束進(jìn)行空間光調(diào)制。因此，當(dāng)把所述信號(hào)光束和參考光束施加到該全息存儲(chǔ)器時(shí)，根據(jù)將被記錄的信息在該全息存儲(chǔ)器材料層中產(chǎn)生明暗干涉帶。在所述全息存儲(chǔ)器材料層中的高度聚合的單體被吸引到將被聚合的所述干涉帶的“明亮”區(qū)域，從而相應(yīng)于該干涉帶固定了該全息存儲(chǔ)器材料層中的折射率分布。結(jié)果，信息被記錄在全息存儲(chǔ)器上。
已經(jīng)知道，在全息存儲(chǔ)器中，可以通過相對(duì)于所述全息存儲(chǔ)器材料層改變參考光束的入射角度而在一個(gè)記錄區(qū)域(記錄塊)中同時(shí)記錄多種信息(角度復(fù)用)。換句話說，所述參考光束對(duì)于不同的信息片段以不同的角度入射，以便對(duì)信號(hào)光束進(jìn)行空間調(diào)制，從而有可能在相同的記錄區(qū)域上根據(jù)每個(gè)不同信息片段的入射角度彼此獨(dú)立地固定對(duì)應(yīng)于每個(gè)不同信息片段的干涉帶。
在再現(xiàn)期間，以與記錄期間施加參考光束的相同角度把參考光束施加到全息存儲(chǔ)器材料層。因此，根據(jù)該角度的干涉帶在參考光束中發(fā)生衍射，并且衍射的參考光束被感光器元件所接收，以便再現(xiàn)在該角度下記錄的信息。
JP 11-16374 A和JP 2000-338846 A各描述了一種基于角度復(fù)用的全息存儲(chǔ)器設(shè)備。
在通過角度復(fù)用記錄信息的情況下，一般來說，在一個(gè)表面的平面內(nèi)方向上改變參考光束相對(duì)于全息材料層的入射角度，該表面包括信號(hào)光束和參考光束的光軸。因此，即使在再現(xiàn)期間所述全息存儲(chǔ)器和參考光束之間在所述平面內(nèi)方向上出現(xiàn)傾斜誤差時(shí)，也可以通過根據(jù)該傾斜誤差控制用于調(diào)節(jié)參考光束的致動(dòng)器(檢電鏡(galvanomirror)等等)來把參考光束相對(duì)于全息存儲(chǔ)器的入射角度調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。
例如，如圖12A所示，當(dāng)在全息存儲(chǔ)器材料層中產(chǎn)生干涉帶時(shí)，即使在再現(xiàn)期間在該全息存儲(chǔ)器內(nèi)的沿著圖12A的線X-Y的平面中出現(xiàn)傾斜，也可以如圖12B所示地驅(qū)動(dòng)并且控制所述參考光束致動(dòng)器以便校正參考光束的入射角度，從而使得參考光束以適當(dāng)?shù)慕嵌热肷涞饺⒋鎯?chǔ)器上。
然而，當(dāng)所述傾斜誤差是在垂直于包括信號(hào)光束和參考光束的光軸的表面的方向上發(fā)生時(shí)(也就是說當(dāng)所述傾斜誤差是在圖12A和12B所示的X-Z平面的平面內(nèi)方向上發(fā)生時(shí))，無法通過驅(qū)動(dòng)控制用于參考光束的致動(dòng)器來校正該傾斜誤差。在這種情況下，干涉帶和參考光束之間的角度不同于記錄時(shí)的情況下，因此不可能獲得適當(dāng)?shù)脑佻F(xiàn)信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題。本發(fā)明的一個(gè)目的是能夠通過校正傾斜誤差而在全息存儲(chǔ)器中適當(dāng)?shù)赜涗浶畔⒒蛘哌m當(dāng)?shù)貜闹性佻F(xiàn)信息，即使當(dāng)該傾斜誤差是在垂直于包括信號(hào)光束和參考光束的光軸的平面的方向上出現(xiàn)在全息存儲(chǔ)器中時(shí)也是如此。
本發(fā)明的第一方面涉及一種全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，基于全息圖原理在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上記錄參考信息，所述參考信息用于指定參考光束的入射角度或者參考光束和信號(hào)光束的入射角度。
在本發(fā)明的第一方面中，可以通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把所述參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在預(yù)定方向上改變。
更具體來說，可以通過在預(yù)定方向上改變參考光束和信號(hào)光束的入射角度而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，以便在所述區(qū)域內(nèi)對(duì)多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄，同時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在包括參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向上的入射角度被保持。
此外，在本發(fā)明的第一方面中，可以通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)記錄一種信號(hào)模式而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，在預(yù)定方向上的角度被保持。
更具體來說，可以通過在預(yù)定方向上保持參考光束和信號(hào)光束的入射角度而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，以便在所述區(qū)域內(nèi)記錄該種信號(hào)模式，同時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在包括參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向上的入射角度被保持。
此外，在本發(fā)明的第一方面的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中，可以基于全息圖原理在彼此不同的位置處記錄第一參考信息和第二參考信息，第一參考信息用于指定所發(fā)射的激光束在第一方向上的入射角度，第二參考信息用于指定所發(fā)射的激光束在不同于第一方向的第二方向上的入射角度。
更具體來說，第一方向是包括參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向，第二方向是這樣一個(gè)表面的平面內(nèi)方向，該表面垂直于包括參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面。
在這種情況下，可以通過在第一區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把第一參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在第一方向上改變；并且可以通過在第二區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把第二參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在第二方向上改變。
本發(fā)明的第二方面涉及一種全息存儲(chǔ)器設(shè)備，其用于在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上記錄信息和/或從該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中再現(xiàn)信息，該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)包括用于指定參考光束在預(yù)定方向上的入射角度或者參考光束和信號(hào)光束在預(yù)定方向上的入射角度的參考信息，該參考信息基于全息圖原理被記錄。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的全息存儲(chǔ)器設(shè)備的特征在于其包括檢測(cè)裝置，其通過把參考光束發(fā)射到參考信息的記錄位置來檢測(cè)由該參考信息指定的該參考光束的入射角度；角度調(diào)節(jié)裝置，其基于由該檢測(cè)裝置檢測(cè)到的入射角度來調(diào)節(jié)所述參考光束相對(duì)于該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的入射角度或者所述參考光束和信號(hào)光束相對(duì)于該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的入射角度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一個(gè)模式，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在預(yù)定方向上改變。在這種情況下，所述檢測(cè)裝置檢測(cè)由所述參考信息指定的所述參考光束的入射角度，這是基于光電檢測(cè)器的光接收狀態(tài)與所述多種信號(hào)模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系而實(shí)現(xiàn)的，所述光電檢測(cè)器的光接收狀態(tài)是當(dāng)在預(yù)定方向上改變的入射角度下把參考光束發(fā)射到所述參考信息的記錄位置時(shí)所獲得的光接收狀態(tài)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的另一個(gè)模式，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)記錄一種信號(hào)模式而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，在預(yù)定方向上的角度被保持。在這種情況下，當(dāng)在該預(yù)定方向上改變的入射角度下把參考光束發(fā)射到所述參考信息的記錄位置時(shí)，所述檢測(cè)裝置檢查所述光電檢測(cè)器的光接收狀態(tài)，并且把與該光電檢測(cè)器中的最大接收光量相關(guān)的入射角度檢測(cè)為由該參考信息指定的該參考光束的入射角度。
本發(fā)明的第三方面涉及一種全息記錄設(shè)備，其包括用于把參考信息記錄在包括記錄層的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中的記錄裝置，這是通過參考光束和信號(hào)光束在該記錄層之間的干涉而進(jìn)行的，所述參考信息用于指定參考光束在預(yù)定方向上的入射角度或者參考光束和信號(hào)光束在預(yù)定方向上的入射角度。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的一個(gè)模式，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在預(yù)定方向上改變。
此外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面的另一個(gè)模式，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)記錄一種信號(hào)模式而把參考信息記錄在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，在預(yù)定方向上的角度被保持。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)把參考光束發(fā)射到參考信息的記錄位置時(shí)，有可能檢測(cè)到由該參考信息指定的該參考光束的入射角度。因此，當(dāng)基于所檢測(cè)到的入射角度調(diào)節(jié)參考光束相對(duì)于全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的入射角度或者參考光束和信號(hào)光束相對(duì)于全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的入射角度時(shí)，在記錄和再現(xiàn)操作期間可以允許參考光束或者參考光束和信號(hào)光束在適當(dāng)?shù)暮愣ń嵌认逻M(jìn)入全息存儲(chǔ)器介質(zhì)。


當(dāng)參照附圖閱讀下面的實(shí)施例描述時(shí)，本發(fā)明的上述和其他目的及其新穎特征將變得顯而易見。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的全息存儲(chǔ)器設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)；圖2的結(jié)構(gòu)圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的全息存儲(chǔ)器設(shè)備；圖3示出了在本發(fā)明的實(shí)施例1中的光頭和全息存儲(chǔ)器之間的關(guān)系；圖4示出了在本發(fā)明的實(shí)施例1中形成參考傾斜全息圖的方法；圖5的示意圖示出了在本發(fā)明的實(shí)施例1中獲得參考角度Sr的方法；圖6的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的全息存儲(chǔ)器設(shè)備的記錄操作；圖7的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1的全息存儲(chǔ)器設(shè)備的再現(xiàn)操作；圖8示出了在本發(fā)明的實(shí)施例2中形成St參考傾斜全息圖的方法；圖9的流程圖示出了在本發(fā)明的實(shí)施例2中獲得參考角度St和Sr的處理；圖10的流程圖示出了在本發(fā)明的實(shí)施例3中獲得參考角度St和Sr的處理；圖11A到11C示出了各實(shí)施例中的參考傾斜全息圖的修改示例；以及圖12A和12B的示意圖示出了干涉帶和傾斜之間的關(guān)系。
應(yīng)當(dāng)注意到，附圖僅僅用于說明的目的，因此本發(fā)明的范圍不受其限制。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的全息存儲(chǔ)器設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)。當(dāng)在透射型全息存儲(chǔ)器10中記錄/再現(xiàn)信息時(shí)使用所示出的光學(xué)系統(tǒng)。
如圖1所示，該光學(xué)系統(tǒng)包括半導(dǎo)體激光器101、準(zhǔn)直器透鏡102、快門103、分束器104、快門105、偏振分束器106、λ/4波片107、空間光調(diào)制器108、傅里葉變換透鏡109、檢電鏡110、中繼透鏡111、傅里葉變換透鏡112和CMOS(互補(bǔ)MOS)圖像傳感器113。
半導(dǎo)體激光器101發(fā)射其波長適應(yīng)于全息存儲(chǔ)器10的激光束。準(zhǔn)直器透鏡102把從半導(dǎo)體激光器101入射的激光束轉(zhuǎn)換成平行光束?？扉T103包括機(jī)械快門等等，其根據(jù)控制信號(hào)通過/阻斷激光束。具體來說，只有在記錄/再現(xiàn)操作的曝光時(shí)間才設(shè)置關(guān)斷(通過)狀態(tài)?；陉P(guān)斷狀態(tài)的時(shí)間，控制全息存儲(chǔ)器10的曝光時(shí)間。分束器104把來自準(zhǔn)直器透鏡102的激光束分離成信號(hào)光束和參考光束。
快門105包括機(jī)械快門等等，其根據(jù)控制信號(hào)通過/阻斷信號(hào)光束。具體來說，在記錄期間設(shè)置關(guān)斷(通過)狀態(tài)，在再現(xiàn)期間設(shè)置接通(阻斷)狀態(tài)。
偏振分束器106幾乎完全通過從快門105入射的信號(hào)光束以及從λ/4波片107入射的信號(hào)光束。λ/4波片107把從偏振分束器106入射的信號(hào)光束從線性偏振光束轉(zhuǎn)換成圓偏振光束，并且把從空間光調(diào)制器108入射的作為圓偏振光束的信號(hào)光束轉(zhuǎn)換成線性偏振光束。
空間光調(diào)制器108包括液晶面板和反射鏡等等的組合，其根據(jù)記錄信號(hào)控制對(duì)應(yīng)于每個(gè)像素的信號(hào)光束的偏振態(tài)(1和0的二進(jìn)制數(shù)據(jù))，從而根據(jù)記錄信號(hào)對(duì)信號(hào)光束進(jìn)行空間光調(diào)制。
已經(jīng)通過偏振分束器106的P偏振信號(hào)光束被圓偏振，以便由λ/4波片107向左或向右轉(zhuǎn)。在這種情況下，信號(hào)光束的轉(zhuǎn)向由λ/4波片107的晶體軸方向決定。例如，當(dāng)信號(hào)光束的轉(zhuǎn)向是向右時(shí)，令信號(hào)光束往復(fù)通過空間光調(diào)制器108的液晶面板，以便在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“1”的像素位置處保持其右轉(zhuǎn)，并且在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“0”的像素位置處改變到左轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，信號(hào)光束再次通過λ/4波片107，從而在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“1”的像素位置處成為S偏振光束，并且在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“0”的像素位置處成為P偏振光束。在這些光束當(dāng)中，只有關(guān)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“1”的S偏振光束被偏振分束器106反射，而關(guān)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)“0”的P偏振光束則通過偏振分束器106。
傅里葉變換透鏡109把從偏振分束器106入射的信號(hào)光束匯聚在全息存儲(chǔ)器10的全息存儲(chǔ)器材料層上。
檢電鏡110反射參考光束，并且根據(jù)控制信號(hào)在包括信號(hào)光束和參考光束的光軸的平面內(nèi)方向上被旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)檢電鏡110來調(diào)節(jié)參考光束相對(duì)于記錄塊的入射角度。中繼透鏡111把由檢電鏡110反射的參考光束引導(dǎo)到全息存儲(chǔ)器10的記錄塊。
傅里葉變換透鏡112把由所述全息存儲(chǔ)器材料層衍射的并且通過全息存儲(chǔ)器10(在下文中，通過全息存儲(chǔ)器10之后的參考光束將特別被稱為“再現(xiàn)光束”)的參考光束轉(zhuǎn)換成平行光束，并且將其引導(dǎo)到CMOS圖像傳感器113。CMOS傳感器113根據(jù)通過傅里葉變換透鏡112接收的再現(xiàn)光束的強(qiáng)度分布把電信號(hào)輸出到信號(hào)放大電路(下面描述)。
在記錄期間，從半導(dǎo)體激光器101發(fā)射的激光束被準(zhǔn)直器透鏡102轉(zhuǎn)換成平行光束，接著其通過快門103，并且被分束器104分離成信號(hào)光束和參考光束。在這些光束當(dāng)中，信號(hào)光束通過快門105，接著透射通過偏振分束器106，并且由空間光調(diào)制器108調(diào)制。由空間光調(diào)制器108調(diào)制的信號(hào)被偏振分束器106反射，并且由傅里葉變換透鏡109匯聚并且被施加到全息存儲(chǔ)器10。所述參考光束由檢電鏡110反射，并且隨后通過中繼透鏡111入射到全息存儲(chǔ)器10的信號(hào)光束施加位置處。
這樣，所述信號(hào)光束和參考光束被施加到全息存儲(chǔ)器10的全息存儲(chǔ)器材料層上。相應(yīng)地，在該全息存儲(chǔ)器材料層的激光束施加位置處產(chǎn)生干涉帶，并且單體根據(jù)該干涉帶而被聚合。結(jié)果，根據(jù)該干涉帶在該全息材料層上固定了折射率分布，以便在該全息存儲(chǔ)器中執(zhí)行記錄。
應(yīng)當(dāng)注意，在通過角度復(fù)用所進(jìn)行的記錄期間，檢電鏡110被旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度(頁面饋送(page feeding)量)以便改變參考光束在全息存儲(chǔ)器10上的入射角度。此時(shí)，由檢電鏡110反射的參考光束通過中繼透鏡111，從而通過僅僅改變相對(duì)于全息存儲(chǔ)器10的角度而不改變?cè)谌⒋鎯?chǔ)器10上的入射位置而把參考光束施加到信號(hào)光束的施加位置處。根據(jù)參考光束的角度改變，下一頁的記錄信號(hào)被提供給空間光調(diào)制器108。參考光束的角度改變以及記錄信號(hào)相對(duì)于空間光調(diào)制器108的改變被重復(fù)，直到在所述記錄塊中的多重記錄結(jié)束。因此，在該記錄塊中產(chǎn)生隨著參考光束的入射角度而不同的干涉帶，從而根據(jù)所述不同的干涉帶在該記錄塊中固定了折射率分布。結(jié)果，通過角度復(fù)用把不同的記錄信號(hào)記錄在該記錄塊中。
在再現(xiàn)期間，從半導(dǎo)體激光器101發(fā)射的激光束被準(zhǔn)直器透鏡102轉(zhuǎn)換成平行光束，其通過快門103，并且被分束器104分離成信號(hào)光束和參考光束。在這些光束當(dāng)中，信號(hào)光束被快門105阻斷。另一方面，參考光束通過檢電鏡110和中繼透鏡111被施加到全息存儲(chǔ)器10的全息存儲(chǔ)器材料層。
隨后，參考光束被固定在全息存儲(chǔ)器材料層上的干涉帶衍射，以便通過全息存儲(chǔ)器10。接著，所述參考光束(再現(xiàn)光束)被傅里葉變換透鏡112轉(zhuǎn)換成平行光束，并且被入射到CMOS圖像傳感器113上。
CMOS圖像傳感器113根據(jù)所接收的再現(xiàn)光束的強(qiáng)度分布把電信號(hào)輸出到信號(hào)放大電路(下面描述)。這里，由CMOS圖像傳感器113接收的再現(xiàn)光束的強(qiáng)度分布遵循由空間光調(diào)制器在記錄期間應(yīng)用于信號(hào)光束的空間光調(diào)制。應(yīng)當(dāng)注意，通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(未示出)對(duì)于一個(gè)與光電檢測(cè)表面平行的方向的位置以及一個(gè)角度調(diào)節(jié)CMOS圖像傳感器113。從CMOS圖像傳感器113輸出的電信號(hào)被信號(hào)放大電路放大，并且隨后被解碼器解調(diào)。
應(yīng)當(dāng)注意，在記錄和再現(xiàn)操作期間，執(zhí)行補(bǔ)償參考光束相對(duì)于全息存儲(chǔ)器10的傾斜誤差的處理。下面將參照?qǐng)D5到7詳細(xì)描述該處理。
圖2示出了根據(jù)本實(shí)施例的全息存儲(chǔ)器設(shè)備的配置。如圖2所示，該全息存儲(chǔ)器設(shè)備包括編碼器11、SLM驅(qū)動(dòng)器12、光頭13、信號(hào)放大電路14、解碼器15、伺服電路16、步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17、饋送機(jī)構(gòu)18、傾斜致動(dòng)器19和控制器20。
編碼器11對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，以便將其發(fā)送到SLM驅(qū)動(dòng)器12。SLM驅(qū)動(dòng)器12從已編碼記錄數(shù)據(jù)產(chǎn)生記錄信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)空間光調(diào)制器108，并且根據(jù)所產(chǎn)生的記錄信號(hào)來驅(qū)動(dòng)光頭13中的空間光調(diào)制器108。
光頭13合并了圖1的光學(xué)系統(tǒng)，并且把用于記錄和再現(xiàn)的信號(hào)光束和參考光束施加到全息存儲(chǔ)器(盤介質(zhì))10。如下所述，光頭13被設(shè)置成使得當(dāng)在一個(gè)直徑方向(下文中稱為“徑向方向”)上對(duì)全息存儲(chǔ)器10進(jìn)行步進(jìn)式饋送時(shí)，所述信號(hào)光束和參考光束的施加位置可以在該直徑上移動(dòng)。光頭13被設(shè)置成使得所述信號(hào)光束和參考光束可以從垂直于該直徑的方向(下文中稱為“切向方向”)上入射。
圖3示出了光頭13和全息存儲(chǔ)器10之間的關(guān)系。光頭13在圖3所示的徑向方向上移動(dòng)。信號(hào)光束和參考光束從圖3所示的切向方向上入射到全息存儲(chǔ)器10上。
回到圖2，信號(hào)放大電路14放大從光頭13中的CMOS圖像傳感器113輸出的電信號(hào)，并且將其發(fā)送到解碼器15和控制器20。解碼器15解碼從信號(hào)放大電路14輸入的再現(xiàn)信號(hào)以便產(chǎn)生再現(xiàn)數(shù)據(jù)，并且將其發(fā)送到后續(xù)級(jí)的電路。
伺服電路16根據(jù)來自控制器20的控制命令產(chǎn)生伺服信號(hào)以便在盤圓周方向上步進(jìn)式地對(duì)全息存儲(chǔ)器10進(jìn)行饋送，并且將其發(fā)送給步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17。伺服電路16還根據(jù)來自控制器20的控制命令產(chǎn)生伺服信號(hào)以便在徑向方向上步進(jìn)式地對(duì)全息存儲(chǔ)器10進(jìn)行饋送，并且將其發(fā)送給饋送機(jī)構(gòu)18的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)18a。此外，伺服電路16根據(jù)來自控制器20的控制命令驅(qū)動(dòng)并且控制設(shè)置在光頭13中的半導(dǎo)體激光器101、控制快門103和105的接通/關(guān)斷以及驅(qū)動(dòng)并且控制檢電鏡110。
伺服電路16響應(yīng)于來自控制器20的控制命令產(chǎn)生伺服信號(hào)，以用于校正在圖3所示的X-Z平面的平面內(nèi)方向上的傾斜，該傾斜是在全息存儲(chǔ)器10與所述信號(hào)光束及再現(xiàn)光束之間產(chǎn)生的。在下文中，所述傾斜的方向被稱為“徑向傾斜方向”，并且該傾斜被稱為“徑向傾斜”。接著，伺服電路16把所產(chǎn)生的伺服信號(hào)發(fā)送給傾斜致動(dòng)器19。
步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17根據(jù)來自伺服電路16的伺服信號(hào)在盤圓周方向上對(duì)全息存儲(chǔ)器10進(jìn)行步進(jìn)式饋送。饋送驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18可滑動(dòng)地支撐步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17，以便使得光頭13和全息存儲(chǔ)器10能夠在徑向方向上相互運(yùn)動(dòng)。所述電動(dòng)機(jī)(步進(jìn)式電動(dòng)機(jī))18a提供驅(qū)動(dòng)力，以便在徑向方向上步進(jìn)式地對(duì)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17進(jìn)行饋送。
傾斜致動(dòng)器19被插入在饋送機(jī)構(gòu)18和步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17之間，并且在徑向傾斜方向上傾斜步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸。傾斜致動(dòng)器19包括安裝表面，步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17被安裝在該安裝表面上；能夠在徑向傾斜方向上旋轉(zhuǎn)該安裝表面的機(jī)構(gòu)部分；以及用于提供驅(qū)動(dòng)力以便在徑向傾斜方向上朝該機(jī)構(gòu)部分驅(qū)動(dòng)該安裝表面的電動(dòng)機(jī)。傾斜致動(dòng)器19可以例如使用角度級(jí)(gonio stage)來構(gòu)造。
控制器20根據(jù)預(yù)定的控制程序控制各個(gè)部件?？刂破?0在記錄和再現(xiàn)操作之前在徑向傾斜方向上校正全息存儲(chǔ)器材料層的傾斜。下面將詳細(xì)描述對(duì)應(yīng)于所述校正的控制操作。
接下來將參照?qǐng)D4描述根據(jù)本實(shí)施例全息存儲(chǔ)器10。
根據(jù)本實(shí)施例，預(yù)先在全息存儲(chǔ)器10中記錄一個(gè)全息圖，其用于檢測(cè)全息存儲(chǔ)器材料層在徑向傾斜方向上的傾斜(下文中稱為“參考傾斜全息圖”)。優(yōu)選地在不影響記錄用戶數(shù)據(jù)的位置處記錄該參考傾斜全息圖，例如全息存儲(chǔ)器10的最內(nèi)圓周位置或者最外圓周位置。
參照?qǐng)D4的上部，通過角度復(fù)用在全息存儲(chǔ)器材料層中記錄一個(gè)預(yù)定的信號(hào)模式以便形成參考傾斜全息圖，同時(shí)所述信號(hào)光束和參考光束相對(duì)于全息存儲(chǔ)器材料層的入射角度當(dāng)中的每一個(gè)在徑向傾斜方向上傾斜預(yù)定的角度。
在圖4所示的例子中，在角度復(fù)用時(shí)，從參考角度(徑向傾斜角度＝0度)開始，在±2.0度的范圍內(nèi)以0.1度的間隔在徑向傾斜方向上改變所述信號(hào)光束和參考光束的入射角度當(dāng)中的每一個(gè)。在下文中，所述參考角度和入射角度之間的差被稱為“徑向傾斜角度”。此時(shí)，參考光束在包括參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向(下文中稱為“切向傾斜角度”)上的入射角度被保持在恒定角度(參考角度)。
參照?qǐng)D4的下部所示的表設(shè)置在每個(gè)徑向傾斜角度下的信號(hào)光束的調(diào)制模式。換句話說，當(dāng)該徑向傾斜角度是-2.0度時(shí)，信號(hào)光束的調(diào)制模式變成這樣的模式，其中在空間光調(diào)制器108的每個(gè)像素位置處的數(shù)據(jù)是“0”。每當(dāng)徑向傾斜角度從-2.0度遞增+0.1度時(shí)，空間光調(diào)制器108的其中數(shù)據(jù)為“1”的像素區(qū)域從該像素區(qū)域的一端增大整個(gè)像素區(qū)域的1/20。當(dāng)徑向傾斜角度是0度時(shí)，信號(hào)光束的調(diào)制模式變成這樣的模式，其中在空間光調(diào)制器108的每個(gè)像素位置處的數(shù)據(jù)為“1”。每當(dāng)徑向傾斜角度從0度遞增+0.1度時(shí)，空間光調(diào)制器108的其中數(shù)據(jù)為“0”的像素區(qū)域從該像素區(qū)域的一端增大整個(gè)像素區(qū)域的1/20。當(dāng)徑向傾斜角度是+2.0度時(shí)，信號(hào)光束的調(diào)制模式變成這樣的模式，其中在空間光調(diào)制器108的每個(gè)像素位置處的數(shù)據(jù)為“0”。在圖4的下部所示的表的“信號(hào)光束的調(diào)制模式”部分包括示出空間光調(diào)制器108的橫向延伸的像素區(qū)域的示意圖。
如上所述，當(dāng)僅有參考光束被允許進(jìn)入在每個(gè)徑向傾斜角度下記錄的參考傾斜全息圖時(shí)，在CMOS圖像傳感器113上產(chǎn)生與每個(gè)徑向傾斜角度相關(guān)的調(diào)制模式的強(qiáng)度分布。在這種情況下，有必要把參考光束在切向傾斜方向上的入射角度調(diào)節(jié)到在記錄該參考傾斜全息圖時(shí)所設(shè)置的入射角度(參考角度)。
在每個(gè)徑向傾斜角度下允許參考光束進(jìn)入?yún)⒖純A斜全息圖的情況下，圖5示出了在CMOS圖像傳感器113上的再現(xiàn)光束的強(qiáng)度分布(光接收模式圖5的下部)以及通過使用預(yù)定方法(光量計(jì)算值)對(duì)該強(qiáng)度分布執(zhí)行計(jì)算處理所獲得的結(jié)果。
在圖5中，在對(duì)應(yīng)于圖4的表中所示的信號(hào)光束的調(diào)制模式的改變方向(具有數(shù)據(jù)“1”或“0”的像素區(qū)域的延伸方向)的方向上，CMOS圖像傳感器113的光接收區(qū)域被均勻地一分為二。當(dāng)在相應(yīng)的劃分區(qū)域A和B上接收到的光強(qiáng)度被彼此相加以及彼此相減時(shí)，相應(yīng)的計(jì)算值根據(jù)參考光束的徑向傾斜角度而改變，如圖5中的虛線和實(shí)線所示。這里，在區(qū)域A上接收到的光強(qiáng)度被稱為“光量A”，在區(qū)域B上接收到的光強(qiáng)度被稱為“光量B”。
從這種改變特性可以明顯看出，當(dāng)(光量A)-(光量B)變?yōu)?并且(光量A)+(光量B)變?yōu)榇笥诨虻扔谝粋€(gè)預(yù)定值(閾值)時(shí)，所獲得的徑向傾斜角度等于在形成所述參考傾斜全息圖時(shí)所設(shè)置的徑向傾斜參考角度(徑向傾斜角度＝0度)。因此，當(dāng)在所述記錄和再現(xiàn)操作期間檢測(cè)到徑向傾斜方向上的這樣一個(gè)傾斜位置時(shí)，其中(光量A)-(光量B)變?yōu)?并且(光量A)+(光量B)變?yōu)榇笥诨虻扔谠擃A(yù)定值(閾值)，由傾斜致動(dòng)器19在徑向方向上傾斜全息存儲(chǔ)器10。接著，當(dāng)允許參考光束和信號(hào)光束在所檢測(cè)到的傾斜位置處進(jìn)入所述全息存儲(chǔ)器材料層時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在等于徑向傾斜參考角度(徑向傾斜角度＝0度)的角度下入射到全息存儲(chǔ)器材料層上，該徑向傾斜參考角度是在形成所述參考傾斜全息圖時(shí)所設(shè)置的。
接下來將參照?qǐng)D6描述全息存儲(chǔ)器設(shè)備的記錄操作。
在開始記錄操作后，快門103和105被接通(閉合)(S101)，并且光頭13訪問參考傾斜全息圖的記錄位置(S102)。為了所述訪問，由步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17執(zhí)行對(duì)全息存儲(chǔ)器10的步進(jìn)式饋送(在盤圓周方向上)，并且由饋送機(jī)構(gòu)18執(zhí)行對(duì)全息存儲(chǔ)器10的步進(jìn)式饋送(在徑向方向上)。
隨后，快門103被關(guān)斷(打開)，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S103)。此時(shí)，在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)檢電鏡110，以便在切向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。隨后，在各個(gè)入射角度下連續(xù)地獲得CMOS圖像傳感器113上的總接收光量。
此后，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S105)。把在步驟S104中獲得的各總接收光量彼此進(jìn)行比較。獲得與最大總接收光量相關(guān)的入射角度，以作為對(duì)應(yīng)于參考光束在切向傾斜方向上的參考角度的入射角度(參考角度St)(S106)。
接下來，把參考光束的入射角度設(shè)置為在步驟S106中設(shè)置的參考角度St(S107)，并且再次關(guān)斷(打開)快門103，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S108)。此時(shí)，由傾斜致動(dòng)器19在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸，以便在徑向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。接下來，在各個(gè)入射角度下連續(xù)獲得CMOS圖像傳感器113上的接收光量A和B(見圖5)，并且對(duì)于每個(gè)入射角度計(jì)算((光量A)-(光量B))和((光量A)+(光量B))(S109)。
此后，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S110)。隨后參考通過步驟S109中的計(jì)算所獲得結(jié)果。在所述結(jié)果中，獲得滿足((光量A)-(光量B)＝0)并且((光量A)+(光量B)≥L1)(L1閾值)的入射角度以作為對(duì)應(yīng)于參考光束在徑向傾斜方向上的參考角度(徑向傾斜角度＝0度)的入射角度(參考角度Sr)(S111)。
在如上所述地獲得徑向傾斜方向上的參考角度Sr之后，參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度被設(shè)置為參考角度Sr(S112)，并且光頭13訪問記錄目標(biāo)的塊位置(S113)。隨后，基于在步驟S106中獲得的參考角度St把參考光束在切向傾斜方向上的入射角度設(shè)置為記錄目標(biāo)頁面的角度(S114)，并且在該角度下把首頁的記錄數(shù)據(jù)記錄在記錄目標(biāo)塊中(S115)。也就是說，在空間光調(diào)制器108上顯示了對(duì)應(yīng)于首頁的記錄數(shù)據(jù)的像素模式之后，快門103和105在曝光時(shí)間周期內(nèi)被關(guān)斷(打開)以用于記錄。
當(dāng)通過曝光把首頁的記錄數(shù)據(jù)記錄在所述記錄目標(biāo)塊中時(shí)，控制器20確定是否還有要被記錄的數(shù)據(jù)(S116)。當(dāng)還有數(shù)據(jù)要記錄時(shí)，把檢電鏡110旋轉(zhuǎn)一個(gè)對(duì)應(yīng)于頁面饋送量的角度(S114)，并且和上述處理一樣把下一頁的記錄數(shù)據(jù)記錄在所述記錄塊中(S115)。重復(fù)利用角度復(fù)用的數(shù)據(jù)記錄，直到完成在該記錄塊中的數(shù)據(jù)記錄(S116)。
在完成所述記錄塊中的記錄之后，如果還有要記錄的數(shù)據(jù)，則訪問下一個(gè)記錄塊(S113)，并且與上述處理一樣通過角度復(fù)用來執(zhí)行在下一個(gè)記錄塊中的記錄(S114到S116)。
接下來將參照?qǐng)D7描述全息存儲(chǔ)器設(shè)備的再現(xiàn)操作。
在開始再現(xiàn)操作后，快門103和105被接通(閉合)(S201)，并且光頭13訪問參考傾斜全息圖的記錄位置(S202)。此后，與圖6中所示的步驟S103到S106一樣，獲得參考光束在切向傾斜方向上的參考角度St(S203到S206)。在把參考光束在切向傾斜方向上的入射角度設(shè)置為參考角度St(S207)之后，與圖6中所示的步驟S108到S111一樣，獲得參考光束在徑向傾斜方向上的參考角度Sr(S208到S211)。
在把參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度設(shè)置為參考角度Sr(S212)之后，光頭13訪問再現(xiàn)目標(biāo)的塊位置(S213)，并且對(duì)于再現(xiàn)目標(biāo)頁面執(zhí)行對(duì)檢電鏡110的拉動(dòng)控制(S214)。例如，如下執(zhí)行所述拉動(dòng)控制。
首先，快門103被關(guān)斷(打開)以便把參考光束發(fā)射到記錄塊。此后，從檢電鏡110的初始位置開始，在與首頁(第一頁)相關(guān)的角度方向上旋轉(zhuǎn)該檢電鏡110。基于在步驟S206中獲得的參考角度St設(shè)置檢電鏡110的初始位置。
在如上所述地旋轉(zhuǎn)檢電鏡110的同時(shí)，持續(xù)監(jiān)控CMOS圖像傳感器113的輸出。在第一輸出峰值出現(xiàn)時(shí)的檢電鏡110的角度位置被檢測(cè)為與所述首頁(第一頁)相關(guān)的角度位置。
在所述檢測(cè)之后，進(jìn)一步把檢電鏡110旋轉(zhuǎn)達(dá)到再現(xiàn)目標(biāo)所必須的頁面饋送量。此外，把檢電鏡110微調(diào)到使得CMOS圖像傳感器113的輸出變?yōu)樽畲笾档奈恢?。因此，?duì)切向傾斜方向上的再現(xiàn)目標(biāo)與參考光束之間的傾斜誤差進(jìn)行校正，以便把檢電鏡110拉到與所述再現(xiàn)目標(biāo)頁面相關(guān)的角度位置。當(dāng)完成對(duì)應(yīng)于該再現(xiàn)目標(biāo)頁面的拉動(dòng)時(shí)，快門103被接通(閉合)。
此后，快門103在對(duì)應(yīng)于再現(xiàn)的曝光時(shí)間內(nèi)被關(guān)斷，以便對(duì)所述再現(xiàn)目標(biāo)頁面執(zhí)行再現(xiàn)處理(S215)。當(dāng)完成對(duì)該再現(xiàn)目標(biāo)頁面的再現(xiàn)處理后，控制器20確定是否完成了對(duì)于將被再現(xiàn)為目標(biāo)的所有頁面的再現(xiàn)(S216)。當(dāng)在記錄塊中還有要被再現(xiàn)的另一個(gè)頁面時(shí)，處理返回到步驟S214，并且對(duì)于目標(biāo)頁面執(zhí)行拉動(dòng)處理和再現(xiàn)處理(S215)。當(dāng)在另一個(gè)記錄塊中還有要被再現(xiàn)的另一個(gè)頁面時(shí)，處理返回到步驟S213。隨后，訪問所述再現(xiàn)目標(biāo)的記錄塊，并且對(duì)于再現(xiàn)目標(biāo)頁面執(zhí)行拉動(dòng)處理(S214)和再現(xiàn)處理(S215)。
在本實(shí)施例中，在記錄和再現(xiàn)操作之前，使用所述參考傾斜全息圖在徑向傾斜方向上執(zhí)行傾斜校正。因此，可以實(shí)現(xiàn)平滑的記錄和再現(xiàn)操作。
在進(jìn)行傾斜校正的時(shí)候，獲得切向傾斜方向上的參考角度St。在本實(shí)施例中，基于該參考角度St設(shè)置在記錄時(shí)的參考光束在切向傾斜方向上的入射角度(圖6的S114)。因此，在不同的全息存儲(chǔ)器中，在記錄時(shí)的參考光束在切向傾斜方向上的入射角度與參考光束在切向傾斜方向上的參考角度(其是利用參考傾斜全息圖獲得的)之間的關(guān)系不發(fā)生改變。因此，如本實(shí)施例中那樣，當(dāng)在再現(xiàn)時(shí)獲得參考角度St(圖7中的S214)并且基于該參考角度St設(shè)置對(duì)應(yīng)于頁面拉動(dòng)的初始角度時(shí)，有可能把該初始角度設(shè)置成適應(yīng)于所安裝的全息存儲(chǔ)器的值，其結(jié)果是可以對(duì)于所述再現(xiàn)目標(biāo)頁面執(zhí)行快速且平滑的拉動(dòng)處理。
實(shí)施例2在實(shí)施例1中，參考光束在切向傾斜方向上的入射角度被保持為參考角度St，以便形成所述參考傾斜全息圖。隨后，對(duì)于每個(gè)入射角度檢測(cè)總接收光量，同時(shí)相對(duì)于該參考傾斜全息圖改變參考光束在切向傾斜方向上的入射角度。獲得與最大總接收光量相關(guān)的入射角度，以作為切向傾斜方向上的參考角度St。
另一方面，在本實(shí)施例中，除了在實(shí)施例1中描述的參考傾斜全息圖(在本實(shí)施例中，其在下文中特別稱作“Ra-參考傾斜全息圖”)之外，在全息存儲(chǔ)器中形成用于獲得參考角度St的參考傾斜全息圖(下文中稱作“Tn-參考傾斜全息圖”)。
與Ra-參考傾斜全息圖的情況一樣，優(yōu)選地在不影響用戶數(shù)據(jù)的記錄的位置處形成Tn-參考傾斜全息圖，例如在全息存儲(chǔ)器10的最內(nèi)圓周位置或者最外圓周位置處。
圖8示出了形成Tn-參考傾斜全息圖的方法。
參考圖8的上部，通過角度復(fù)用在全息存儲(chǔ)器材料層中記錄預(yù)定的信號(hào)模式以便形成Tn-參考傾斜全息圖，同時(shí)，相對(duì)于全息存儲(chǔ)器材料層在切向傾斜方向上把參考光束的入射角度傾斜一個(gè)預(yù)定角度。
在圖8所示的例子中，在角度復(fù)用時(shí)，從參考角度(切向傾斜角度＝0度)開始，在±0.2度的范圍內(nèi)以0.01度的間隔在切向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。(在下文中，所述參考角度和入射角度之間的差被稱為“切向傾斜角度”)。此時(shí)，參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度被保持在恒定角度(參考角度)。
參照?qǐng)D8的下部所示的表設(shè)置在每個(gè)切向傾斜角度下的信號(hào)光束的調(diào)制模式。換句話說，當(dāng)該切向傾斜角度是-0.2度時(shí)，信號(hào)光束的調(diào)制模式變成這樣的模式，其中在空間光調(diào)制器108的每個(gè)像素位置處的數(shù)據(jù)是“0”。每當(dāng)切向傾斜角度從-0.2度遞增+0.01度時(shí)，空間光調(diào)制器108的其中數(shù)據(jù)為“1”的像素區(qū)域從該像素區(qū)域的一端增大整個(gè)像素區(qū)域的1/20。當(dāng)切向傾斜角度是0度時(shí)，信號(hào)光束的調(diào)制模式變成這樣的模式，其中在空間光調(diào)制器108的每個(gè)像素位置處的數(shù)據(jù)為“1”。每當(dāng)切向傾斜角度從0度遞增+0.01度時(shí)，空間光調(diào)制器108的其中數(shù)據(jù)為“0”的像素區(qū)域從該像素區(qū)域的一端增大整個(gè)像素區(qū)域的1/20。當(dāng)切向傾斜角度是+0.2度時(shí)，信號(hào)光束的調(diào)制模式變成這樣的模式，其中在空間光調(diào)制器108的每個(gè)像素位置處的數(shù)據(jù)為“0”。在圖8的下部所示的表的“信號(hào)光束的調(diào)制模式”部分包括示出空間光調(diào)制器108的橫向延伸的像素區(qū)域的示意圖。
如上所述，當(dāng)僅有參考光束被允許進(jìn)入在每個(gè)切向傾斜角度下記錄的Tn-參考傾斜全息圖時(shí)，在CMOS圖像傳感器113上產(chǎn)生與每個(gè)切向傾斜角度相關(guān)的調(diào)制模式的強(qiáng)度分布。在這種情況下，有必要把參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度調(diào)節(jié)到在記錄該Tn-參考傾斜全息圖時(shí)所設(shè)置的入射角度(參考角度)。當(dāng)如圖5中的情況那樣處理由CMOS圖像傳感器113接收的光束的強(qiáng)度分布時(shí)，可以獲得切向傾斜方向上的參考角度St。
通過與實(shí)施例1中相同的處理，使用Ra-參考傾斜全息圖獲得徑向傾斜方向上的參考角度Sr。
圖9是示出用于獲得和設(shè)置參考角度St和Sr的處理流程圖。在記錄和再現(xiàn)操作之前執(zhí)行該處理。
在開始處理后，快門103和105被接通(閉合)(S301)，并且光頭13訪問Tn-參考傾斜全息圖的記錄位置(S302)。接下來，快門103被關(guān)斷(打開)，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器(S303)。此時(shí)，由傾斜致動(dòng)器19在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸，以便在徑向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。隨后，在各個(gè)入射角度下連續(xù)獲得CMOS圖像傳感器113上的接收光量(S304)。
此后，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S305)。把在步驟S304中獲得的各總接收光量彼此進(jìn)行比較。把參考光束的入射角度設(shè)置為與最大總接收光量相關(guān)的入射角度(S306)。
接下來，再次關(guān)斷(打開)快門103，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S307)。此時(shí)，在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)檢電鏡110，以便在切向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。隨后，在各個(gè)入射角度下連續(xù)獲得CMOS圖像傳感器113上的接收光量A和B(見圖5)，并且對(duì)于每個(gè)入射角度計(jì)算((光量A)-(光量B))和((光量A)+(光量B))(S308)。
此后，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S309)。隨后參考通過步驟S308中的計(jì)算所獲得結(jié)果。在所述結(jié)果中，獲得滿足((光量A)-(光量B)＝0)并且((光量A)+(光量B)≥L2)(L2閾值)的入射角度以作為對(duì)應(yīng)于參考光束在切向傾斜方向上的參考角度的入射角度(參考角度St)(S310)。
在如上所述地獲得切向傾斜方向上的參考角度St之后，參考光束在切向傾斜方向上的入射角度被設(shè)置為參考角度St。隨后，光頭13訪問Ra-參考傾斜全息圖的位置。此后，再次關(guān)斷(打開)快門103，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S313)。此時(shí)，由傾斜致動(dòng)器19在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸，以便在徑向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。隨后，在各個(gè)入射角度下連續(xù)獲得CMOS圖像傳感器113上的接收光量A和B(見圖5)，并且對(duì)于每個(gè)入射角度計(jì)算((光量A)-(光量B))和((光量A)+(光量B))(S314)。
此后，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S315)。隨后參考通過步驟S314中的計(jì)算所獲得結(jié)果。在所述結(jié)果中，獲得滿足((光量A)-(光量B)＝0)并且((光量A)+(光量B)≥L3)(L3閾值)的入射角度以作為對(duì)應(yīng)于參考光束在徑向傾斜方向上的參考角度的入射角度(參考角度Sr)(S316)。
在如上所述地獲得徑向傾斜方向上的參考角度Sr之后，參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度被設(shè)置為參考角度Sr(S317)。隨后，光頭13訪問記錄目標(biāo)的塊位置或者再現(xiàn)目標(biāo)的塊位置。此后，執(zhí)行與實(shí)施例1中相同的記錄和再現(xiàn)操作。
根據(jù)本實(shí)施例，使用Tn-參考傾斜全息圖獲得參考光束在切向傾斜方向上的參考角度St，從而可以以高于實(shí)施例1的精度獲得參考角度St。由于參考角度St的精度得到改進(jìn)，因此與實(shí)施例1的情況相比，可以以高精度平滑地獲得參考光束在徑向傾斜方向上的參考角度Sr，同時(shí)，參考光束在切向傾斜方向上的入射角度被設(shè)置為參考角度St。
實(shí)施例3在實(shí)施例2中，通過圖5中所示的方法獲得參考角度St和Sr當(dāng)中的每一個(gè)。另一方面，在實(shí)施例3中，參考所獲得的總接收光量獲得參考角度St和Sr當(dāng)中的每一個(gè)，同時(shí)在切向傾斜方向和徑向傾斜方向上改變參考光束。
在本實(shí)施例中，在形成參考傾斜全息圖的過程中，把參考光束的入射角度保持在參考角度，而不在切向傾斜方向和徑向傾斜方向上做出改變。允許參考光束在參考角度下進(jìn)入，以便只記錄一種信號(hào)模式(允許任何模式)。因此，在全息存儲(chǔ)器10中形成所述參考傾斜全息圖。
圖10是示出用于獲得和設(shè)置參考角度St和Sr的處理流程圖。在記錄和再現(xiàn)操作之前執(zhí)行該處理。
在開始處理后，快門103和105被接通(閉合)(S401)，并且光頭13訪問參考傾斜全息圖的記錄位置(S402)。接下來，快門103被關(guān)斷(打開)，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S403)。此時(shí)，在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)檢電鏡110，以便在切向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。隨后，在各個(gè)入射角度下連續(xù)獲得CMOS圖像傳感器113上的接收光量(S404)。
此后，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S405)。把在步驟S404中獲得的各總接收光量彼此進(jìn)行比較。獲得與最大總接收光量相關(guān)的入射角度，以作為對(duì)應(yīng)于參考光束在切向傾斜方向上的參考角度的入射角度(參考角度St)(S406)。
接下來，把參考光束的入射角度設(shè)置為在步驟S406中設(shè)置的參考角度St(S407)，隨后再次關(guān)斷(打開)快門103，以便把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S408)。此時(shí)，由傾斜致動(dòng)器19在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17的旋轉(zhuǎn)軸，以便在徑向傾斜方向上改變參考光束的入射角度。隨后，在各個(gè)入射角度下連續(xù)獲得CMOS圖像傳感器113上的總接收光量(S409)。
接下來，快門103被接通(閉合)，以便停止把參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器10(S410)。把在步驟S409中獲得的各總接收光量彼此進(jìn)行比較。獲得與最大總接收光量相關(guān)的入射角度，以作為對(duì)應(yīng)于參考光束在徑向傾斜方向上的參考角度的入射角度(參考角度Sr)(S411)。參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度被設(shè)置為參考角度Sr(S412)。隨后，光頭13訪問記錄目標(biāo)的塊位置或再現(xiàn)目標(biāo)的塊位置。此后，執(zhí)行與實(shí)施例1中相同的記錄和再現(xiàn)操作。
根據(jù)本實(shí)施例，可以簡化參考傾斜全息圖的結(jié)構(gòu)。此外，有可能簡單地獲得和設(shè)置參考角度St和Sr。
已經(jīng)描述了本發(fā)明的各實(shí)施例。然而，無需贅言，這些實(shí)施例不限制本發(fā)明，并且可以做出各種改變。
例如，用于發(fā)射信號(hào)光束和參考光束的光源不限于半導(dǎo)體激光器101。其例如可以是SHG激光器。
快門103和105不限于機(jī)械快門，其可以是液晶快門。
空間光調(diào)制器108不限于液晶和反射鏡的組合，其可以是DMD(數(shù)字微鏡設(shè)備)。對(duì)于空間光調(diào)制器108，可以使用僅有液晶制成的光透射空間光調(diào)制器。在這種情況下，該空間光調(diào)制器被設(shè)置在圖1的光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的快門105的后一部分中。
可以通過組合兩個(gè)或多個(gè)反射鏡代替中繼透鏡111來調(diào)節(jié)參考光束的入射位置。
用于檢測(cè)干涉光的光電檢測(cè)器不限于CMOS圖像傳感器113。例如，其可以是CCD圖像傳感器。
所述復(fù)用方法不限于角度復(fù)用。可以采用另一種復(fù)用方法或者多種復(fù)用方法的組合。
對(duì)于全息存儲(chǔ)器10的徑向步進(jìn)式饋送不限于對(duì)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17進(jìn)行步進(jìn)式饋送的配置。有可能使用在全息存儲(chǔ)器10的徑向方向上對(duì)光頭13進(jìn)行饋送的配置。
在本實(shí)施例中，由傾斜致動(dòng)器19在徑向傾斜方向上驅(qū)動(dòng)步進(jìn)式電動(dòng)機(jī)17?？梢栽趶较騼A斜方向上驅(qū)動(dòng)光頭13。
在本實(shí)施例中，如圖4所示地改變信號(hào)光束的調(diào)制模式(其中數(shù)據(jù)為“0”的像素區(qū)域和其中數(shù)據(jù)為“1”的像素區(qū)域)?？梢匀鐖D11A到11C所示地改變信號(hào)光束的調(diào)制模式。在圖11A到11C當(dāng)中的每一個(gè)中，陰影區(qū)表示其中數(shù)據(jù)為“0”的像素區(qū)域。在這種情況下，如圖11A到11C當(dāng)中的每一個(gè)的右側(cè)所示地劃分CMOS圖像傳感器113的光接收區(qū)域。如圖5中所示的情況那樣計(jì)算區(qū)域A的所接收光量(光量A)和區(qū)域B的所接收光量(光量B)?；谕ㄟ^實(shí)施例1到3所述的計(jì)算所獲得的結(jié)果而獲得參考角度St和Sr。
可以由全息存儲(chǔ)器制造商預(yù)先在全息存儲(chǔ)器上記錄參考傾斜全息圖?；蛘?，可以由用戶而不是制造商來記錄參考傾斜全息圖。在執(zhí)行第一次記錄時(shí)，用戶可以在其全息存儲(chǔ)器設(shè)備中把參考傾斜全息圖記錄在全息存儲(chǔ)器中。
每一個(gè)實(shí)施例針對(duì)使用透射型全息存儲(chǔ)器的全息存儲(chǔ)器設(shè)備。然而，本發(fā)明可以應(yīng)用于反射型全息存儲(chǔ)器設(shè)備。
當(dāng)有必要執(zhí)行用于固定干涉帶的處理時(shí)，按照需要在記錄操作之后執(zhí)行固定處理。對(duì)于該固定處理，可以使用一種利用參考光束作為用于固定的光束的方法，也可以使用多種其他方法，比如單獨(dú)設(shè)置專用激光束的方法。
按照需要，在所附權(quán)利要求書內(nèi)描述的技術(shù)概念的范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例做出多種改變。
權(quán)利要求
1.一種全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其特征在于，基于全息圖原理記錄參考信息，所述參考信息用于指定參考光束在預(yù)定方向上的入射角度或者所述參考光束和信號(hào)光束在預(yù)定方向上的入射角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其中，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在所述預(yù)定方向上改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其中，通過在所述預(yù)定方向上改變所述參考光束和信號(hào)光束的入射角度而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，以便在所述區(qū)域內(nèi)對(duì)多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄，同時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在包括該參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向上的入射角度被保持。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其中，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)記錄一種信號(hào)模式而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，在所述預(yù)定方向上的角度被保持。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其中，通過在所述預(yù)定方向上保持所述參考光束和信號(hào)光束的入射角度而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，以便在所述區(qū)域內(nèi)記錄該種信號(hào)模式，同時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在包括該參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向上的入射角度被保持。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其特征在于，基于所述全息圖原理在彼此不同的位置處記錄第一參考信息和第二參考信息，第一參考信息用于指定所發(fā)射的激光束在第一方向上的入射角度，第二參考信息用于指定所發(fā)射的激光束在不同于第一方向的第二方向上的入射角度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其中，第一方向是包括所述參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向；以及第二方向是這樣一個(gè)表面的平面內(nèi)方向，該表面垂直于包括所述參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，其中，通過在第一區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把第一參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在第一方向上改變；以及通過在第二區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把第二參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在第二方向上改變。
9.一種全息存儲(chǔ)器設(shè)備，其用于執(zhí)行在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中記錄信息以及從該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)再現(xiàn)信息二者的至少其中之一，該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)包括用于指定參考光束在預(yù)定方向上的入射角度或者參考光束和信號(hào)光束在預(yù)定方向上的入射角度的參考信息，該參考信息基于全息圖原理而被記錄，該全息存儲(chǔ)器設(shè)備包括檢測(cè)裝置，其通過把所述參考光束發(fā)射到該參考信息的記錄位置來檢測(cè)由該參考信息指定的該參考光束的入射角度；以及角度調(diào)節(jié)裝置，其基于由該檢測(cè)裝置檢測(cè)到的該入射角度來調(diào)節(jié)所述參考光束相對(duì)于該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的入射角度或者所述參考光束和信號(hào)光束相對(duì)于該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的入射角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的全息存儲(chǔ)器設(shè)備，其還包括光電檢測(cè)器，其中通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在所述預(yù)定方向上改變；以及所述檢測(cè)裝置檢測(cè)由該參考信息指定的所述參考光束的入射角度，這是基于該光電檢測(cè)器的光接收狀態(tài)與所述多種信號(hào)模式之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系而實(shí)現(xiàn)的，該光電檢測(cè)器的所述光接收狀態(tài)是當(dāng)在該預(yù)定方向上改變的入射角度下把所述參考光束發(fā)射到該參考信息的記錄位置時(shí)所獲得的光接收狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的全息存儲(chǔ)器設(shè)備，其還包括光電檢測(cè)器，其中通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)記錄一種信號(hào)模式而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，在所述預(yù)定方向上的角度被保持；以及當(dāng)在該預(yù)定方向上改變的入射角度下把所述參考光束發(fā)射到該參考信息的記錄位置時(shí)，所述檢測(cè)裝置檢查該光電檢測(cè)器的光接收狀態(tài)，并且把與該光電檢測(cè)器中的最大接收光量相關(guān)的入射角度檢測(cè)為由該參考信息指定的該參考光束的入射角度。
12.一種全息記錄設(shè)備，其包括用于把參考信息記錄在包括記錄層的全息存儲(chǔ)器介質(zhì)中的記錄裝置，這是通過參考光束和信號(hào)光束在該記錄層之間的干涉而實(shí)現(xiàn)的，所述參考信息用于指定參考光束在預(yù)定方向上的入射角度或者參考光束和信號(hào)光束在預(yù)定方向上的入射角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的全息記錄設(shè)備，其中，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)對(duì)根據(jù)角度改變的多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，所述角度在所述預(yù)定方向上改變。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的全息記錄設(shè)備，其中，通過在所述預(yù)定方向上改變所述參考光束和信號(hào)光束的入射角度而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，以便在所述區(qū)域內(nèi)對(duì)多種信號(hào)模式進(jìn)行多重記錄，同時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在包括該參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向上的入射角度被保持。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的全息記錄設(shè)備，其中，通過在一個(gè)區(qū)域內(nèi)記錄一種信號(hào)模式而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，同時(shí)，在所述預(yù)定方向上的角度被保持。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的全息記錄設(shè)備，其中，通過在所述預(yù)定方向上保持所述參考光束和信號(hào)光束的入射角度而把所述參考信息記錄在該全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上，以便在所述區(qū)域內(nèi)記錄該種信號(hào)模式，同時(shí)，所述參考光束和信號(hào)光束在包括該參考光束和信號(hào)光束的光軸的表面的平面內(nèi)方向上的入射角度被保持。
全文摘要
即使當(dāng)在垂直于包括信號(hào)光束和參考光束的光軸的表面的方向(徑向傾斜方向)上在全息存儲(chǔ)器中產(chǎn)生傾斜誤差時(shí)，仍然可以通過抑制該傾斜誤差而允許所述信號(hào)光束和參考光束在相對(duì)于該全息存儲(chǔ)器的適當(dāng)角度下進(jìn)入該全息存儲(chǔ)器。預(yù)先在全息存儲(chǔ)器介質(zhì)上記錄用于指定參考光束在徑向傾斜方向上的參考入射角度的參考傾斜全息圖。在記錄和再現(xiàn)操作期間，把參考光束發(fā)射到該參考傾斜全息圖的記錄位置，并且基于所接收的光狀態(tài)來檢測(cè)參考光束的參考入射角度(參考角度Sr)。驅(qū)動(dòng)用于在徑向傾斜方向上移動(dòng)全息存儲(chǔ)器介質(zhì)的傾斜致動(dòng)器(19)，以便把參考光束在徑向傾斜方向上的入射角度調(diào)節(jié)到參考角度Sr。隨后，把信號(hào)光束和參考光束發(fā)射到全息存儲(chǔ)器介質(zhì)，以便執(zhí)行記錄和再現(xiàn)操作。
文檔編號(hào)G03H1/26GK101042892SQ20071008817
公開日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者松村吉晉, I·R·雷德蒙, K·馬倫蘭 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社, 英菲斯技術(shù)公司