專利名稱：記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備及調整記錄層的位置的方法
技術領域：
本發(fā)明的各方面涉及一種全息數(shù)據存儲裝置，更為具體地涉及這樣一種 記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備及調整記錄層的位置的方法，即，在記錄期間可有 效地調整記錄層的初始位置和期望的記錄層的位置。
背景技術：
使用全息圖(hologram)存儲信息的技術被廣泛地使用。在這種技術中， 以光干涉條紋將信息存儲在對光敏感的有機晶體中或根據光的強度反應的諸 如光致聚合物(photo polymer)的材料中。使用兩束相干激光束形成光干涉 條紋。換言之，當具有不同路徑的參考光和信號光相互干涉時形成干涉條紋， 從而在光敏信息存儲介質中引起化學或物理反應，并在其上進行記錄。與用 于記錄信息的光相似的參考光照射在信息存儲介質上的干涉條紋上，以從記 錄的干涉條紋再現(xiàn)信息。由于干涉條紋，這將引起衍射?；謴托盘柟獠⒃佻F(xiàn)
4呂息。
使用全息圖存儲信息的技術的示例包括體(volume)全息方法和微全息 方法，其中，所述體全息方法使用體全息以一個頁為單位記錄/再現(xiàn)信息，所 述微全息方法使用微全息以單字節(jié)為單位記錄/再現(xiàn)信息。在體全息方法中， 可同時處理大量的信息。但是，由于應非常精確地調整光學系統(tǒng)，不易于將 該方法適用在消費裝置中。
在微全息方法中，兩束會聚的光束在焦點相互干涉，從而形成精細的干 涉條紋(微全息圖)。形成干涉條紋的位置在信息存儲介質的平面移動，從而 在信息存儲介質上記錄多個干涉條紋以形成多個記錄層。沿信息存儲介質的 深度方向疊加記錄層以形成多層機構，從而可將信息三維地記錄在信息存儲 介質上。在微全息方法中，將信息沿信息存儲介質的深度方向記錄在多個層中，
從而增加信息存儲介質的記錄容量。在諸如藍光盤(BD)的多層光盤中，在 每個記錄層中存在反射層，根據反射光的強度信號的等級和信號的極性來分 辨多個記錄層，在期望的層中形成光焦點。
但是，在用于微全息方法的信息存儲介質中，與現(xiàn)有光盤不同，反射層 不存在于每個記錄層中。當在全息信息存儲介質中的每個記錄層中存在反射 層時，由于反射層而降低記錄光的效率。因此，無法沿信息存儲介質的深度 方向記錄多個層，可無法增加記錄容量。
因此，在用于微全息方法的信息存儲介質中，反射層不存在于每個層中。 這樣，不易于在信息存儲介質的期望的記錄層上形成光焦點。當光焦點沒有 形成在期望的記錄層上時，記錄層間的距離可不一致。結果，相鄰層間的串 擾(crosstalk)可不一致，并且在每個記錄層中的再現(xiàn)信號的性能可不同。另 外，光焦點可形成在與記錄層較遠的部分中，甚至當記錄開始時，可能無法 適當i也執(zhí)4亍記錄。

發(fā)明內容
本發(fā)明的各方面提供了 一種用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備及調整記錄 層的位置的方法，其中，在記錄期間，使用從全息數(shù)據存儲介質反射的光信 號，可有效地調整初始記錄層的位置和期望的記錄層的位置。
根據本發(fā)明的一方面，提供了一種用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備，在所 述設備中調整在全息數(shù)據存儲介質中的記錄層的位置。全息數(shù)據存儲介質包 括包括基底、反射具有第一波長的第一光的第一反射層、反射具有第二波長 的第二光的第二反射層、記錄全息數(shù)據的全息介質層，其中，第二反射層與 全息介質層相鄰，第 一反射層被設置為比第二反射層離光入射的側面更近或 者比第二反射層離光入射的側面更遠，第 一反射層和第二反射層的反射層中 的設置為離光入射的側面更近的反射層是透反層，具有第一波長和第二波長 的第一光和第二光中的具有其中一個波長的光透射通過所述透反層，并且具 有另一波長的光從所述透反層反射。所述設備包括第一光源和第二光源， 分別發(fā)射第一光和第二光；物鏡，在全息數(shù)據存儲介質上會聚第一光和第二 光；驅動單元，驅動物鏡；焦點移動單元，沿光軸的方向移動第二光的焦點； 第一光電檢測器，檢測從全息數(shù)據存儲介質反射的第一光，并產生第一檢測信號；第二光電檢測器，檢測從全息數(shù)據存儲介質反射的第二光，并產生第 二檢測信號；控制器，控制用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備以基于第一光調整 第二光在全息介質層中的焦點位置。
根據本發(fā)明的另一方面，控制器可控制焦點移動單元以移動第二光的焦 點位置，從而當物鏡沿光軸的方向往復移動時將第二光的焦點位置調整到期
望的記錄層的位置；焦點移動單元沿光軸的方向移動第二光的焦點，直到當
第 一光從第 一反射層反射時產生第 一檢測信號的時間與當?shù)诙鈴牡诙瓷?層反射時產生第二檢測信號的時間之間的時間差等于與期望的記錄層的位置 相應的值。
根據本發(fā)明的另 一方面，第一檢測信號產生的時間與第二檢測信號產生
的時間之間的時間差可與第一時間間隔ts與第二時間間隔tr之差相應；第一 時間間隔是從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第一光產生第一檢測信號與從 第一反射層反射的第一光產生第 一檢測信號之間的時間間隔；第二時間間隔 是相對于從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第一光的第一檢測信號，從第二 反射層反射的第二光產生第二檢測信號的時間間隔。
根據本發(fā)明的另 一方面，可通過校正由于全息數(shù)據存儲介質的表面產生 的第一檢測信號的球面像差引起的誤差和根據期望的記錄位置相對于第二反 射層偏離的程度產生的第二檢測信號的球面像差引起的誤差，獲得產生第一 檢測信號的時間與產生第二檢測信號的時間的時間差。
根據本發(fā)明的另 一方面，當由于全息數(shù)據存儲介質的表面產生的第一檢 測信號的球面像差引起的誤差是zr，以及由于第二光的焦點位置和第二反射 層的分離造成的球面像差引起的誤差是zb時，通過校正由球面像差引起的誤 差獲得的第 一檢測信號之間的時間間隔tsc滿足tsc=ts+tz,并且相對于從全息 數(shù)據存儲介質的表面反射的第一光的第一檢測信號通過校正球面像差引起的 誤差獲得的第二檢測信號的時間間隔trc滿足trc=tr+zr+zb;其中，zb、 zr=-2W4(/NA2Vact，其中，\￥4()是球面像差系數(shù)，V^是當物鏡往復移動時的前 進速度，NA是物鏡的數(shù)值孔徑。
根據本發(fā)明的另一方面，當物鏡沿光軸的方向往復移動時，控制器控制 焦點移動單元移動第二光的焦點位置，從而焦點移動單元沿光軸的方向移動 第二光的焦點直到從第一反射層反射的第一光的第一檢測信號的位置與基于 從第二反射層反射的第二光的第二檢測信號的位置相同，控制器將這樣的位置設置為焦點移動單元的參考位置，在該位置上從第一反射層反射的第一光 的第一檢測信號的位置與基于從第二反射層反射的第二光的第二檢測信號的 位置相同，控制器通過物鏡控制第一光被聚焦在第一反射層上，控制器控制 焦點移動單元從參考位置移動位移，從而第二光的焦點沿光軸的方向移動以 將第二光的焦點位置調整到期望的位置。
根據本發(fā)明的另一方面，焦點移動單元的位移與第二光的焦點移動量成 比例。
根據本發(fā)明的另 一方面，第 一光電檢測和第二光電檢測器包括多個光接 收區(qū)域，第 一檢測信號是通過第 一光電檢測器檢測的第 一光的光接收信號的 和信號或聚焦誤差信號，第二檢測信號通過第二光電檢測器檢測的第二光的 光接收信號的和信號或聚焦誤差信號。
根據本發(fā)明的另 一方面，第一光源和第二光源中的一個光源發(fā)射伺服光， 另 一光源發(fā)射光以記錄或再現(xiàn)數(shù)據。
根據本發(fā)明的另一方面，當設備操作在記錄模式時將從所述另一光源 發(fā)射的光劃分為信號光和參考光；信號光從第二反射層或第一反射層反射， 在焦點聚焦，并且參考光直接聚焦在焦點，從而形成形成和記錄全息數(shù)據的 精細干涉條紋。當設備操作在再現(xiàn)模式時，基于從所述另一光源發(fā)射的光， 再現(xiàn)記錄在全息介質層中的全息圖。
根據本發(fā)明的另一方面，當設備操作在記錄模式時信號光和參考光以 第一正交圓偏振狀態(tài)和第二圓偏振狀態(tài)入射在全息數(shù)據存儲介質上；第二反 射層或第 一反射層具有圓偏振分離功能；處于第 一 圓偏振狀態(tài)的信號光從第 二反射層或第 一反射層反射；處于第二圓偏振狀態(tài)的參考光在全息數(shù)據存儲 介質的部分區(qū)域中反射，或處于第二偏振狀態(tài)的參考光的的一部分從全息數(shù) 據存儲介質的所有區(qū)域反射。
根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種調整在在全息數(shù)據存儲介質中的記 錄層的位置的方法。全息數(shù)據存儲介質包括基底、反射具有第一波長的第一 光的第一反射層、反射具有第二波長的第二光的第二反射層、記錄全息數(shù)據 的全息介質層，其中，第二反射層與全息介質層相鄰，第一反射層被設置為 比第二反射層離光入射的側面更近或者比第二反射層離光入射的側面更遠， 與第 一反射層和第二反射層的光入射的側面更近的反射層是透反層，具有第 一波長和第二波長的第一光和第二光中的具有一個波長的光透射通過所述透反層，并且具有另一波長的光從所述透反層反射。所述方法包括根據從第 一反射層反射的第一光的第一檢測信號和從第二反射層反射的第二光的第二 檢測信號，調整第二光的焦點位置。
根據本發(fā)明的另一方面，所述方法還包括控制焦點移動單元以移動第 二光的焦點，從而當將第一光和第二光聚焦在全息數(shù)據存儲介質上的物鏡沿 光軸的方向往復移動時，將第二光的焦點調整到期望的記錄層的位置，其中， 焦點移動單元沿光軸的方向移動第二光的焦點，直到當?shù)谝还鈴牡谝环瓷鋵?反射時產生第 一檢測信號的時間與當?shù)诙鈴牡诙瓷鋵臃瓷鋾r產生第二檢 測信號的時間之間的時間差等于與期望的記錄層的位置相應的值。
根據本發(fā)明的另一方面，所述方法還包括當物鏡沿光軸的方向往復移 動時，控制焦點移動單元以移動第二光的焦點位置，直到從第一反射層反射 的第一光的第一檢測信號的位置與基于從第二反射層反射的第二光的第二檢 測信號的位置相同；將這樣的位置設置為焦點移動單元的參考位置，在該位 置上從第一反射層反射的第一光的第一檢測信號的位置與基于從第二反射層 反射的第二光的第二檢測信號的位置相同，；通過物鏡將第一光聚焦在第一反 射層上，焦點移動單元從參考位置移動位移，并且沿光軸的方向移動第二光 的焦點以將其調整到期望的位置。
在下面的描述中將部分地闡明本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點，通過描述， 其會變得更加清楚，或者通過實施本發(fā)明可以了解。


通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和 優(yōu)點將會變得清楚和更易于理解，其中
圖1示出根據本發(fā)明實施例的可在用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備中使用 的反射型全息數(shù)據存儲介質；
圖2是根據本發(fā)明實施例的當參考光和信號光在圖1中示出的反射型全 息數(shù)據存儲介質的全息介質層中相互干涉時形成的記錄標記全息圖的感光圖 像；
圖3示出根據本發(fā)明實施例的可調整記錄層的位置的記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據 的設備的結構；
圖4示出根據本發(fā)明實施例的圖3中示出的記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備中的伺服光的光路；
圖5示出根據本發(fā)明實施例的圖3中示出的記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備的 記錄模式中的信號光的光路；
圖6示出根據本發(fā)明實施例的在圖3中示出的記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備 的記錄/再現(xiàn)模式中的參考光的光路；
圖7A示出根據本發(fā)明實施例的圖3的記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據設備的第一光 電檢測器；
圖7B示出根據本發(fā)明實施例的圖3的記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據設備的第二光 電檢測器；
圖8示出根據本發(fā)明實施例的輸入到圖3中的控制器、第一光電檢測器、 第二光電檢測器、焦點調整單元和物鏡驅動單元中的信號之間的關系；
圖9示出根據本發(fā)明實施例的被物鏡在全息數(shù)據存儲介質上聚焦的伺服 光和參考光；
圖10示出根據本發(fā)明實施例的當隨著驅動單元被驅動物鏡被對焦搜索
時獲得的伺服光的檢測信號和參考光的檢測信號；
圖11是根據本發(fā)明實施例的調整記錄層的位置的方法的流程圖12示出根據本發(fā)明實施例的當物鏡被對焦搜索時通過將伺服光和參
考光相加產生的和信號；
圖13是才艮據本發(fā)明另一實施例的調整記錄層的位置的方法的流程圖； 圖14是示出根據本發(fā)明實施例的全息信息數(shù)據介質中參考光的焦點移
動距離與致動透鏡的位移之間的線性關系的曲線。
具體實施例方式
現(xiàn)在對本發(fā)明實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相 同的標號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本 發(fā)明。
根據本發(fā)明實施例的用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備的全系數(shù)據存儲介 質包括基底；第一反射層，反射具有第一波長的第一光；第二反射層，反 射具有第二波長的第二光；全息介質層，記錄全息數(shù)據。第二反射層與全息
介質層相鄰。第一反射層比第二反射層離光入射的側面更近，或比第二入射 層離光入射的側面更遠。在第一入射層和第二入射層中，離光入射的側面更)層，具有第一波長和第二波長的第一 光和第二光中的具有其中一個波長的光透射通過所述透反層，并且具有另一 波長的光從所述透反層反射。
另夕卜，用于在全息數(shù)據存儲介質中調整記錄層的位置的記錄/再現(xiàn)全息數(shù) 據的設備可包括分別發(fā)射第一光和第二光的第一光源和第二光源、在全息數(shù) 據存儲介質上會聚第一光和第二光的物鏡、驅動物鏡的驅動單元、焦點移動 單元、第一光電檢測器、第二光電檢測器和控制器。焦點移動單元沿光軸的 方向移動第二光的焦點。第一光電檢測器檢測從全息數(shù)據存儲介質反射的第 一光，并產生第一檢測信號。第二光電檢測器檢測從全息數(shù)據存儲介質反射 的光，并產生第二檢測信號?？刂破骺刂朴涗?再現(xiàn)全息數(shù)據的設備以基于第 一光調整在全息介質層中的第二光的位置。
根據如下描述的本發(fā)明的一方面，第一反射層是反射層，第二反射層是 透反層，具有第一波長的第一光透過所述透反層并且具有第二波長的第二光 從所述透反層反射，第一光是伺服光，第二光是從用于記錄/再現(xiàn)全息圖的光 源發(fā)射的光。本發(fā)明的各方面不限于此，但是，包括但不限于如上討論的變 化的各種變化和等效的其他實施例是可行的。
圖1示出根據本發(fā)明實施例的可用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備的反射型 全息數(shù)據存儲介質10。參照圖1,反射型全息數(shù)據存儲介質10包括基底 14和15;反射層ll,反射具有第一波長的第一光；透反層12;全息介質層 13,以干涉條紋記錄全息數(shù)據。第一光可以是紅光，并且還可以是伺服光。 相似的，第二光可以是藍光，并且可以是記錄/再現(xiàn)全息圖的光。第一光透射 通過透反層12，并且第二光通過透反層12被反射。全息數(shù)據以干涉條紋記 錄在全息介質層13中。
全息介質層13是可形成記錄標記全息圖的介質層。記錄標記全息圖可以 是例如微全息圖。記錄標記全息圖形成在平面，從而形成單記錄層。另外， 可沿全息介質層13的深度方向形成多個記錄層。圖1中，Lrl和Lr2分別表 示入射在反射層11上的伺服光和從反射層11反射的伺服光。Lbl和Lb3分 別表示在焦點Fb聚焦的參考光，以及在焦點Fb聚焦隨后發(fā)散并從透反層12 反射的參考光。Lb2和Lb4分別表示從透反層12反射并隨后在焦點Fb聚焦 的信號光和通過焦點Fb并發(fā)散的反射信號光。Fb表示參考光的焦點。
全息數(shù)據存儲介質10可以是具有120mm直徑的盤，例如，CD、 DVD或BD的形式。在全息數(shù)據存儲介質10的中心可形成有孔(未示出)。如圖1 所示，基底14和15可分別形成在全息數(shù)據存儲介質10的底側和頂側，以保 護全息介質層13和反射層11?；?4和15可由諸如聚碳酸酯、玻璃等材 料形成。
全息介質層13可由光致聚合物形成，該光致聚合物具有根據入射光的強 度變化的折射率。例如，全息介質層13可形成為與具有大約405nm波長的 藍光(例如，參考光Lbl和信號光Lb2)反應。如圖2所示，當參考光Lbl 和信號光Lb2在全息介質層13中相互干涉時，形成構成記錄標記的全息圖。 在這種情況下，記錄標記全息圖可以是微全息圖?；?4和15可具有與全 息介質層B的折射率相同或相似的折射率。
全息介質層13的厚度d2充分地大于記錄標記的深度。例如，全息介質 層13可設計為具有大約150[im的厚度。圖1中，dl表示從全息數(shù)據存儲介 質10的底表面至全息介質層13范圍的基底14的厚度，d2表示全息介質層 13的厚度，d3是透反層12與反射層ll之間的距離。
根據信號光Lb2與參考光Lbl之間的干涉引起的全息圖記錄， 一個記錄 層可形成在全息介質層13中。當執(zhí)行全息圖記錄的位置沿全息介質層13的 深度方向變化時執(zhí)行記錄，從而形成多個記錄層。在此，可通過在相同平面 形成記錄標記全息圖來獲得一個記錄層。
岸(land)、溝(groove )、凹坑等可形成在反射層11中，以執(zhí)行尋軌和 聚焦伺服操作。通過基底14入射的具有第一波長的第一光纟皮反射層11反射 返回到基底14。第一光可以是，例如，作為紅光的伺服光Lrl。
透反層12是波長選擇反射層，伺服光(紅光)從所述透反層12透射并 且第二光從所述透反層12反射。如上所述，第二光具有第二波長，并且可以 是，例如，藍光(用于記錄/再現(xiàn)全息圖的光)。透反層12可以形成為膽甾 (cholesteric )液晶層以具有圓偏振分離功能。膽甾液晶層具有選擇反射特性， 從而當液晶的螺旋旋轉方向(右旋與左旋)與入射光的圓偏振方向一致并且 入射光的波長是液晶的螺距時，膽甾液晶層僅選擇性地反射其圓偏振分量。 例如，當藍光在基底14上入射為右旋圓偏振光時，從透反層12反射的光變 為右旋圓偏振。
如稍后所述，當形成干涉條紋時，信號光Lb2從透反層12反射并隨后 在焦點Fb聚焦，參考光Lbl直接在焦點Fb聚焦。在這種情況下，信號光Lb2可在全息數(shù)據存儲介質10上入射為右旋圓偏振光，參考光Lbl在全息數(shù)據存 儲介質10上入射為左旋圓偏振光?？紤]到這些，可形成透反層12，從而信 號光Lb2可從透反層12反射，并且參考光Lbl可透射通過透反層12。另夕卜， 可形成透反層12,從而左旋圓偏振的藍光的一部分可從透反層12反射。在 這種情況下，參考光Lbl可被用于將在稍后描述的調整記錄層的位置。
作為更特殊的實施例，可形成透反層12,從而左旋圓偏振藍光從僅在全 息數(shù)據存儲介質10的部分區(qū)域(例如，孔附近的中心的周圍)的透反層12 反射，右旋圓偏振藍光從在全息存儲介質IO的剩余區(qū)域中的透反層12反射。 可選地，可形成透反層12，從而右旋圓偏振的藍光主要地從全息數(shù)據存儲介 質10的整個區(qū)域中的透反層12反射，并且左旋圓偏振藍光的部分從透反層 12反射。
圖3示出根據本發(fā)明實施例的可調整記錄層的位置的用于記錄/再現(xiàn)全息 數(shù)據的設備的結構。參照圖3,根據當前實施例的用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的 設備包括分別發(fā)射具有第一波長的第一光和具有第二波長的第二光的第一光 源71和第二光源72、物鏡100、驅動單元44、焦點移動單元、第一光電枱r 測器79、第二光電檢測器48和控制器160。根據本發(fā)明的另一方面，所述設 備可包括其它和/或單元。相似的，多個功能或兩個或以上的上述單元可被集 成到單個部件。
物鏡100將第一光和第二光會聚在全息數(shù)據存儲介質10上。驅動單元 44驅動物鏡100。焦點移動單元沿光軸的方向移動第二光的焦點。第一光電 檢測器79檢測從全息數(shù)據存儲介質10的反射層11反射的第一光，并產生第 一檢測信號。第二光電檢測器48檢測從全息數(shù)據存儲介質10的透反層12反 射的第二光，并產生第二檢測信號?？刂破?50控制用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據 的設備以基于第一光調整在全息數(shù)據存儲介質10的全息介質層13中的第二 光的焦點位置。
圖4、圖5和圖6分別示出根據本發(fā)明實施例的圖3的用于記錄/再現(xiàn)全 息數(shù)據的設備中的伺服光的光路、在記錄模式中的信號光的光路和在記錄/再 現(xiàn)模式中的參考光的光路。參照圖4，伺服光系統(tǒng)70可將具有第一波長的從 第一光源71發(fā)射的第一光，即，具有紅波長的伺服光Lrl照射在基底14上 并且可接收從反射層11反射的伺服光Lr2。
伺服光Lrl可具有，例如，大約660nm的波長。從第一光源71發(fā)散的伺服光Lrl可被光柵72劃分為包括一個主光束和兩個次光束的三個光束。這 些光束可透射通過偏振分束器73，并入射到準直透鏡74上。
光柵72可將主光束的光量分配為大于或等于次光束的光量。在圖4中， 省略了次光束的示圖。偏振分束器73可入射的伺服光Lrl的p偏振分量并且 可反射入射伺服光Lrl的s偏振分量。準直透鏡74將從第一光源71發(fā)散的 伺服光Lrl轉換為平行光。轉換為平行光的伺服光Lrl入射到校正透鏡 (correcting lens ) 75上。校正透鏡75可包括兩個聚焦透鏡76和77。透射通 過校正透鏡75的伺服光Lrl透射通過二向色棱鏡(dichroic prism) 40和41, 在反射鏡42上反射，入射到四分之一波片(QWP)43上，轉換為圓偏振光， 并入射在物鏡100上。物鏡100在反射層11上會聚伺服光Lrl以在反射層11 上形成焦點Fr (未示出)，并從反射層11反射，從而反射伺服光Lr2沿與入 射伺服光Lrl的方向相反的方向傳播。
物鏡100被設計為最適宜于具有第二波長的從第二光源發(fā)射的第二光， 即，最適應于用于記錄/再現(xiàn)全息圖的藍光，并被設計為最適宜于具有第一波 長的第一光，即，伺服光Lrl,從而校正透鏡75與物鏡100之間的光程(optical distance)可引起伺服光Lrl被會聚在反射層11上。例如，物鏡100可用作對 于伺服光Lrl的具有大約0.63的數(shù)值孔徑(NA)的聚光透鏡。在此給出的數(shù) 值孔徑僅是示例，還可采用其他數(shù)值孔徑。
可按這種方式形成二向色棱鏡40，即幾乎100%的紅光(伺服光)透射 通過所述二向色棱鏡40,并且?guī)缀?00%的藍光(用于記錄/再現(xiàn)全息圖并在 圖3的光學系統(tǒng)中的光，參考光)被所述二向色棱鏡40反射?？砂催@種方式 形成二向色棱鏡41,即，幾乎100%的紅光透射通過所述二向色棱鏡41,并 例如，幾乎100%的藍光的p偏振分量透射通過所述二向色棱鏡41，以及幾 乎100%的藍光的s偏振分量可被所述二向色棱鏡41反射?？砂催@種方式形 成鏡子42,即，幾乎100%的紅光和藍光的可被所述反射鏡42反射。QWP43 可將線性偏振的所有紅光和藍光轉換為圓偏振光。
反射伺服光Lr2順序地透射通過物鏡100、 QWP43、鏡子42、 二向色棱 鏡40和41以及校正透鏡75。反射伺服光Lr2隨后被轉換為平行光束，被校 正透鏡74聚光，被偏振分束器73反射并且被第一光電檢測器79接收。用于 記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備還可包括設置在偏振分束器73與第一光電檢測器 79之間的像散(astigmatism)透鏡，以執(zhí)行在反射伺服光Lr2中產生的像散引起的聚焦伺服操作。在圖4中像散透鏡被示出為柱面透鏡78，但是可使用 其他安排。
由于在用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備中旋轉的全息數(shù)據存儲介質10可 偏轉或偏心，所以存在目標軌道和相應的焦點位置可變化的可能性。因此， 在伺服光學系統(tǒng)70中的伺服光Lrl的焦點應位于目標軌道和相應的焦點位置 中。由此，伺服光Lrl應沿聚焦方向和尋軌方向移動，該聚焦方向和尋軌方 向分別與全息lt據存儲介質10的厚度方向和旋轉方向相應。
驅動單元44可以是雙軸致動器?？裳鼐劢狗较蚝蛯ぼ壏较虻碾p軸方向驅 動物鏡IOO，從而伺服光Lrl可沿聚焦方向和尋軌方向移動。根據另一方面， 驅動單元44可以是三軸致動器，可相對于除聚焦方向和尋軌方向之外的徑向 傾斜驅動物鏡IOO。伺服光Lrl被物鏡IOO會聚在反射層11上，并且第一光 電檢測器79接收反射伺服光Lr2。第一光電檢測器79接收的反映伺服光Lr2 反射聚焦狀態(tài)和尋軌狀態(tài)。
圖7A示出根據本發(fā)明實施例的第一光電檢測器79。為了檢測聚焦誤差 信號和尋軌誤差信號，第一光電檢測器79可包括主光電檢測器79a和第一子 光電檢測器79b和第二子光電檢測器79c。主光電檢測器79a包括四個光接收 區(qū)域Ar、 Br、 Cr和Dr以接收主光束。第一子光電4企測器79b和第二子光電 檢測器79c分別包括分別沿徑向設置在主光電檢測器79a的兩側的兩個光接 收區(qū)域Er、 Fr以及Hr、 Gr，用于接收次光束。
可使用主光電檢測器79a檢測的信號的像散來執(zhí)行聚焦控制?？蓮氖? 獲得使用主光電檢測器79a接收的主光束檢測信號的聚焦誤差信號FESr。聚 焦誤差信號FESr被輸入到控制器150并用于物鏡100的聚焦控制。為便于解 釋，用相同的標號表示光電檢測器的光接收區(qū)域和光電檢測器檢測的信號。
FESr= ( Ar+Cr) - ( Br+Dr) ( 1 )
可通過基于第一次光電檢測器79b和第二次光電檢測器79c檢測信號的 差分推挽(pushpull)方法，執(zhí)行尋軌控制。使用差分推挽方法獲得的尋軌誤 差信號DPPr表示與伺服光Lrl從目標軌道偏離的量相應的量，并可由式2 表示。在式2中，k是增益。
MPPr= (Ar+Dr) - (Br+Cr)
SPPrl=Er-FR
SPPr2=Gl-Hr
17DPPr=MPPr-k ( SPPrl+SPPr2 ) ( 2 )
如上所述，使用伺服光Lrl的伺服光學系統(tǒng)70將伺服光Lrl照射在全息 數(shù)據存儲介質10的反射層11上，并通過使用反射伺服光Lr2的檢測信號來 執(zhí)行物鏡100的聚焦和尋軌控制。
用于記錄/再現(xiàn)全息圖的光學系統(tǒng)可被配置為將從第二光源21發(fā)射的具 有第二波長的第二波長光，即，藍光Lb照射在基底14上，并接收從透反層 12反射的藍光Lb。用于記錄/再現(xiàn)全息圖的光學系統(tǒng)可包括用于在記錄模式 中透射信號光Lb2的信號光系統(tǒng)50和用于在記錄模式和再現(xiàn)期間透射參考光 Lbl的參考光系統(tǒng)20。
參照圖5和圖6,具有第二波長的第二光(例如，具有大約405nm波長 的藍光Lb )被發(fā)散并從用于記錄/再現(xiàn)全息圖的光學系統(tǒng)的第二光源21發(fā)射。 藍光Lb入射到準直透鏡22上并被轉換為平行光。轉換為平行光的藍光Lb 透射通過主動半波片26,并被偏振分束器27反射或者透射通過偏振分束器 27。現(xiàn)在將描述偏振分束器27反射的藍光Lb用作信號光Lb2,透射通過偏 振分束器27的光用作參考光Lbl的情況。
主動半波片26是on/off型半波片。如果將電源施加到主動半波片26， 則主動半波片26可起半波片的作用。如果沒有將電源施加到主動半波片26, 則主動半波片26可不起半波片的作用。因此，當將電源施加到主動半波片 26時，入射的藍光Lb的偏振方向被主動半波片26旋轉預定角度，具有s偏 振分量的信號光Lb2被偏振分束器27反射，具有p偏振分量的參考光Lbl 透射通過偏振分束器27。在再現(xiàn)模式下，不將電源施加到主動半波片26,主 動半波片26不起半波片的作用。這樣，從第二光源21發(fā)射的藍光Lb透射通 過偏振分束器27并沿著記錄模式中的參考光Lbl的傳播路徑傳播。全部或者 大部分偏振的藍光Lb可如上所述透射。盡管不是在所有方面都是必需的，但 是這里假設從第二光源21發(fā)射的藍光Lb是p偏振。
作為另 一個實施例，主動半波片26可包括置于半波片之上的旋轉驅動單 元，以使得偏振方向旋轉預定角度，并且可根據旋轉角度調整s偏振和p偏 振的強度分布。
從第二光源21發(fā)射的藍光Lb被偏振分束器27分割為大約50%的參考 光Lbl和大約50。/。的信號光Lb2。主動半波片26可用于調整該分割比例。 參照圖5，在信號光光學系統(tǒng)50中，電流反射鏡(galvano mirror) 51和56用于改變反射光的角度。s偏振信號光Lb2被電流反射鏡51反射，被 半波片52轉換為p偏振光，透射通過偏振分束器53,被四分之一波片(QWP ) 54轉換為圓偏振光，并被反射鏡55再次反射。再次反射的信號光Lb2被QWP 54轉換為s偏振光，被偏振分束器53反射，并入射到電流反射鏡56上?？?制器150可控制電流反射鏡51和56以調整信號光Lb2的傳播方向。
被電流反射鏡56反射的信號光Lb2透射通過狹縫57并入射到擴束器 (beam expander) 58上。擴束器可包括兩個致動透4竟59和60。信號光Lb2 被致動透鏡59發(fā)散,被致動透鏡60改變?yōu)榫劢沟墓?，透射通過中繼透鏡(relay lens) 61,入射到半波片64上，并被轉換為p偏振光。
如上所述，擴束器58包括兩個致動透鏡59和60。致動透鏡59可利用 步進電機或者壓電電4幾沿光軸方向移動，并且可被粗略地控制。致動透鏡60 可利用與驅動單元44 (用于物鏡100)相似的致動器沿光軸方向移動，并且 可被精細地控制。
例如，當記錄層在全息數(shù)據存儲介質IO的厚度方向上移動時，致動透鏡 59可將信號光Lb2大致定位在記錄層的附近，致動透鏡60可將信號光Lb2 精確定位在記錄層上。致動透鏡59的移動距離可以大于致動透鏡60的移動 距離。
中繼透鏡61用于獲得物鏡100與擴束器58的致動透鏡60之間的距離， 并且可包括兩個凸透4竟62和63。
透射通過半波片64的p偏振信號光Lb2透射通過偏振分束器38,并入 射到主動半波片46上。受到驅動的主動半波片46使入射的p偏振信號光Lb2 的偏振方向旋轉預定角度，將入射的p偏振信號光Lb2轉換為主要包括s偏 振分量。p偏振信號光Lb2可被主動半波片46轉換為包括大約70%的s偏振 分量和大約30%的p偏振分量。
信號光Lb2被反射鏡45反射，并入射到物鏡100上。由于二向色棱鏡 41，僅信號光Lb2的s偏振分量可以入射到反射鏡42上，并且由于QWP43， 信號光Lb2的s偏振分量被轉換為例如右旋圓偏振光。信號光Lb2被物鏡100 會聚并從包括膽甾液晶層的透反層12反射，在點Fb處形成焦點。由于物鏡 IOO和擴束器59之間的光程，物鏡100可會聚信號光Lb2，并且可用作具有 例如大約0.4 NA的聚光透鏡。
會聚在焦點Fb上的信號光Lb2被發(fā)散并再次入射到物鏡100上。反射信號光這里被稱為Lb4。反射信號光Lb4從包括膽甾液晶層的透反層12反射， 并具有與信號光Lb2相同的右旋圓偏振。反射信號光Lb4被QWP 43轉換為 s偏振光，被反射鏡42、 二向色棱鏡41和反射鏡45反射，并入射在主動半 波片46上。例如，反射的s偏振信號光Lb4被主動半波片46轉換為包括大 約30 %的s偏振分量和大約70 %的p偏振分量。反射信號光Lb4的s偏振分 量被偏振分束器38反射。具有反射的s偏振分量的反射信號光Lb4透射通過 中繼透鏡35,并入射到擴束器32上。反射信號光Lb4被半波片31轉換為p 偏振光，透射通過偏振分束器28，被聚光透鏡49會聚，并在具有通過柱面 透鏡47產生的像散的情況下被第二光電檢測器48接收。
中繼透鏡35和擴束器32可執(zhí)行與如上所述的中繼透鏡61和擴束器58 相同的功能。中繼透鏡35可包括兩個凸透鏡36和37，擴束器32可包括兩 個致動透鏡33和34。
由于全息數(shù)據存儲介質10可能是偏斜的和偏心的，所以存在目標軌道和 相應焦點位置可能改變的可能性。因此，如上所述，由利用作為紅光的伺服 光和控制器150的伺服光學系統(tǒng)來執(zhí)行聚焦和尋軌控制。然而，由于物鏡IOO 的移動，信號光Lb2可能偏離于參考光Lbl的焦點Fb的位置。因此，在信 號光光學系統(tǒng)50中，可通過反映這樣的狀態(tài)來調整各個光學部件的光學位 置其中，根據信號光Lb2相對于被定位在全息介質層13中的參考光Lbl 的焦點Fb偏離的量，由第二光電檢測器48接收反射信號光Lb4。
在記錄模式下，為了對信號光Lb2執(zhí)行執(zhí)行聚焦和尋軌控制，如圖7B 所示，第二光電檢測器48可包括四個光接收區(qū)域Ab、 Bb、 Cb和Db。第二 光電檢測器48從四個光接收區(qū)域Ab、 Bb、 Cb和Db檢測反射信號光Lb4。 信號處理單元(未示出)由于像散執(zhí)行聚焦控制，利用下面的等式3從四個 光接收區(qū)域Ab、Bb、Cb和Db中所產生的檢測信號計算聚焦誤差信號(FESb), 并將計算出的聚焦誤差信號FESb提供給控制器150。
FESb = (Ab+Cb)-(Bb+Db) ......(3)
聚焦誤差信號FESb表示參考光Lbl的焦點Fb與信號光Lb2的焦點之間 在聚焦方向上的差異。
利用推挽信號來執(zhí)行尋軌控制。尋軌誤差信號RPPb利用下面的等式4 來計算并被提供給控制器150。
RPPb = (Ab+Db)-(Bb+Cb) ……(4)尋軌誤差信號RPPb表示參考光Lbl的焦點Fb與信號光Lb2的焦點之間 在尋軌方向上的差異。
可利用下面的等式5產生執(zhí)行切向控制(tangential control)所需的切向 誤差信號TPPb。在切向控制中，關于全息數(shù)據存儲介質10的切線方向將信 號光Lb2定位在參考光Lbl的焦點Fb上。
TPPb = (Ab+Bb)畫(Cb+Db) ……(5)
切向誤差信號TPPb表示參考光Lbl的焦點Fb與信號光Lb2的焦點之間 在全息數(shù)據存儲介質10的切線方向上的差異。
控制器150可基于聚焦誤差信號FESb產生聚焦驅動信號，將聚焦驅動 信號提供給擴束器58的致動透鏡60，對致動透鏡60進行聚焦控制，以減小 參考光Lbl的焦點Fb與信號光Lb2的焦點之間在聚焦方向上的差異。此外， 控制器150可基于尋軌誤差信號RPPb產生尋軌驅動信號，將尋軌驅動信號 提供給電流反射鏡56，控制電流反射鏡56的尋軌，以減小參考光Lbl的焦 點Fb與信號光Lb2的焦點之間在尋軌方向上的差異。控制器150還可基于切 向誤差信號TPPb產生切向驅動信號，將切向驅動信號提供給電流反射鏡51， 對電流反射鏡51進行切線控制，以減小參考光Lbl的焦點Fb與信號光Lb2 的焦點之間在切線方向上的差異。
信號光光學系統(tǒng)50可將信號光Lb2照射到全息數(shù)據存儲介質IO上，接 收從透反層12反射的反射信號光Lb4,并將光接收的結果提供給信號處理單 元(未示出)?？刂破?50可執(zhí)行擴束器58的致動透鏡60的聚焦控制，并且 可執(zhí)行電流反射鏡51和56的切向控制和尋軌控制，以使信號光Lb2的焦點 形成在參考光Lbl的焦點Fb上。
參照圖6，在參考光光學系統(tǒng)22中，從第二光源21發(fā)射的藍光Lb在 透射通過準直透鏡22的同時被轉換為平行光。藍光Lb在透射通過主動半波 片26的同時包括s偏振分量和p偏振分量。如前所述，藍光Lb的s偏振分 量被偏振分束器27反射，并且用作信號光Lb2。
藍光Lb的p偏振分量可透射通過偏振分束器27,并且可用作參考光Lbl。 透射通過偏振分束器27的參考光Lbl入射在偏振分束器28上。透射通過偏 振分束器28的p偏振參考光Lbl被QWP 29轉換為左旋圓偏振光，被反射鏡 30反射，被QWP29轉換為s偏振光，被偏振分束器28反射，并向著半波片 31傳播。s偏振參考光Lbl被半波片31轉換為p偏振光，并入射在擴束器32上。
反射鏡30可動地設置，并且可通過由于反射鏡30的移動而改變參考光Lbl的光路的長度來使參考光Lbl與信號光Lb2的光路的長度相匹配。為了使參考光Lbl和信號光Lb2的光路的長度相匹配，信號光光學系統(tǒng)50中的反射鏡55可被驅動，或者信號光光學系統(tǒng)50中的反射鏡55和參考光光學系統(tǒng)20中的反射鏡30均可被驅動。當激光二極管用作第二光源21時，相干長度大約為幾百微米。當參考光Lbl與信號光Lb2的光路的長度差異等于或大于相千長度時，形成在參考光Lbl和信號光Lb2之間的焦點上的記錄標記(全息圖)可能不會被精確地記錄。因此，為了形成好的全息圖，應該通過例如調整反射鏡30，來調整參考光Lbl與信號光Lb2的光路的長度之間的差異使其等于或小于相關長度。也可進行其它調整，以調整參考光Lbl與信號光Lb2的光路的長度。
入射到擴束器32上的p偏振參考光Lbl被致動透鏡33發(fā)散，又被致動透鏡34會聚。透射通過擴束器32的參考光Lbl透射通過中繼透鏡35,并入射在偏振分束器38上。如上所述，參考光Lbl是p偏振的，所以參考光Lbl透射通過偏振分束器38并入射在光閘39上。如上所述，擴束器32和中繼透鏡35可執(zhí)行與擴束器58和中繼透鏡61相同的功能。
利用控制器150來控制光閘39，以使得參考光Lbl被光閘39攔截或者透射通過光閘39。當參考光Lbl透射通過光閘39時，參考光Lbl是p偏振藍光，參考光Lbl被二向色棱鏡40反射，透射通過二向色棱鏡41,并入射在反射鏡42上。參考光Lbl被反射鏡42反射，被QWP 43轉換為左旋圓偏振光，并被物鏡IOO會聚在全息數(shù)據存儲介質10上。
由于物鏡100和擴束器32之間的光程，物鏡lOO會聚參考光Lbl，并且可用作具有例如大約0.65 NA的聚光透鏡。物鏡100對于參考光Lbl的NA可大于物鏡100對于信號光Lb2的NA,這是因為參考光Lbl被物鏡100會聚并直接聚焦在焦點Fb處，而信號光Lb2被物鏡100會聚，被透反層12反射，并聚焦在點Fb處。因此，信號光Lb2的焦距可大于參考光Lbl的焦距。本發(fā)明的各方面不限于參考光LM被直接聚焦在點Fb處，而信號光Lb2被透反層12反射，然后聚焦在點Fb處的情況。這里描述的實施例僅是示例。
在記錄模式下，幾乎沒有從全息數(shù)據存儲介質10的透反層12反射并返回物鏡100的參考光LM。由于透反層12的特性，僅右旋圓偏振光被透反層12反射，所以作為左旋圓偏振光入射在全息數(shù)據存儲介質10上的參考光Lbl不被透反層12反射。
如上所述，當在全息數(shù)據存儲介質IO的部分區(qū)域(例如，孔附近的中心周圍)中左旋圓偏振的藍光被透反層12反射，在全息數(shù)據存儲介質10的剩余區(qū)域中右旋圓偏振的藍光被透反層12反射時，可在這樣的區(qū)域中執(zhí)行記錄在該區(qū)域中，僅右旋圓偏振的藍光被反射。在這種情況下，在執(zhí)行記錄的區(qū)域中，沒有參考光Lbl被透反層12反射并返回到物鏡100。當在全息數(shù)據存儲介質IO的整個區(qū)域上，右旋圓偏振的藍光被基本反射，并且左旋圓偏振的部分藍光被部分反射時，在記錄期間，右旋圓偏振的信號光Lb2可被透反層12基本反射，左旋圓偏振的參考光Lbl可被透反層12部分反射。在這種情況下，左旋圓偏振的參考光LM可以是由于反射而成為右旋圓偏振的反射參考光Lb3。
在再現(xiàn)模式下，主動半波片26不起半波片的作用，從第二光源21發(fā)射的p偏振藍光Lb在不改變偏振的情況下透射通過主動半波片26,透射通過偏振分束器27,并沿著記錄模式中的參考光Lbl的光路傳播。因此，再現(xiàn)模式中使用的藍光與記錄模式中的參考光Lbl相同，這里假設再現(xiàn)模式中的藍光是參考光Lbl。
當記錄在全息邀:據存儲介質10的全息介質層13中的標記(即，全息圖)被再現(xiàn)時，再現(xiàn)全息圖的參考光入射在物鏡100上。之后，再現(xiàn)全息圖的參考光應該被稱作再現(xiàn)光。參考光Lbl在左旋圓偏振狀態(tài)下入射在全息數(shù)據存儲介質10上，被全息圖反射的再現(xiàn)光的傳播方向改變，但是場矢量的旋轉方向不改變。因此，被全息圖反射的再現(xiàn)光變?yōu)橛倚龍A偏振光。右旋圓偏振再現(xiàn)光被QWP 43改變?yōu)閟偏振光，被反射鏡42反射，被二向色棱鏡41反射，被反射鏡45反射，并入射在主動半波片46上。
由于在再現(xiàn)期間沒有將電源施加到主動半波片46，主動半波片46不起半波片的作用，所以s偏振再現(xiàn)光在不改變偏振的情況下透射通過主動半波片46,被偏振分束器38反射，并入射在中繼透鏡35上。透射通過中繼透鏡35的s偏振再現(xiàn)光透射通過擴束器32從而被改變?yōu)槠叫泄馐?，被半波?1轉換為p偏振光，并透射通過偏振分束器28。透射的p偏振再現(xiàn)光被聚光透鏡49會聚，透射通過柱面透鏡47，并被第二光電檢測器48接收?？蓮牡诙怆姍z測器48所檢測的再現(xiàn)光信號中獲得記錄在預定記錄層中的記錄標記 23全息圖數(shù)據。
圖8示出根據本發(fā)明實施例的控制器150、第一光電檢測器79和第二光電檢測器48、聚焦調整單元以及驅動單元之間的信號輸入之間的關系。參照圖8，為了通過調整第二光(例如，參考光Lbl)在全息介質層13中的焦點Fb來有效地調整期望的記錄層的位置，控制器150處理由第一光電檢測器79和第二光電檢測器48檢測的信號，并控制驅動單元44驅動物鏡100，控制焦點移動單元調整第二光的焦點位置。焦點移動單元可以是例如擴束器32的致動透鏡。這里，控制器150控制若干元件。根據本發(fā)明的其它方面，這些元件中的至少一些可由另外的控制器來控制?？刂破?50可包括信號處理單元(未示出)，該信號處理單元用于獲得控制中所使用的信號，如和信號、聚焦誤差信號、尋軌誤差信號和切向誤差信號?？蛇x地，可單獨地設置信號處理單元(未示出)，由該信號處理單元(未示出)獲得的信號可被輸入給控制器150。
由于控制器150所執(zhí)行的控制，在物鏡100沿光軸方向往復移動的同時，焦點移動單元被控制以使參考光LM的焦點位置移動，以使得參考光Lbl的焦點位置可被調整到期望的記錄層的期望的位置。焦點移動單元使參考光Lbl的焦點沿光軸方向移動，直到伺服光Lrl被反射層11反射時產生第一枱，測信號的時間與參考光Lbl被透反層12反射時產生第二檢測信號的時間之間的時間差等于與期望的記錄層的位置對應的值。
此外，由于控制器150所執(zhí)行的控制，在物鏡100沿光軸方向往復移動的同時，焦點移動單元被控制以使參考光Lbl的焦點位置移動。這里，焦點移動單元使參考光Lbl的焦點Fb沿光軸方向移動，直到從反射層11反射的伺服光Lr的第一檢測信號的位置與基于從透反層12反射的參考光Lb3的第二檢測信號的位置相同。將這樣的位置設置為焦點移動單元的參考位置在該位置處，從反射層11反射的伺服光Lr2的第一檢測信號的位置可以與基于從透反層12反射的參考光Lb3的第二檢測信號的位置相同。利用物鏡100將伺服光Lrl聚焦在反射層11上，焦點移動單元相對于參考位置移動一定位移，從而使參考光Lbl的焦點Fb沿光軸方向移動，以使得參考光Lbl的焦點位置可以被調整到期望的位置。
在這種情況下，第一檢測信號可以是在第一光電檢測器79的主光電檢測器79a的光接收區(qū)域中檢測到的信號的和信號(Ar+Br+Cr+Dr)或者聚焦誤差信號。此外，第二檢測信號可以是在第二光電檢測器48的多個光接收區(qū)域中檢測到的信號的和信號(Ab+Bb+Cb+Db)或者聚焦誤差信號。稍后將更詳細地描述根據控制器150的控制調整記錄層的位置的方法。
如下面所描述的，利用根據本發(fā)明各方面的用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備來將數(shù)據記錄在全息數(shù)據存儲介質10中。
利用伺服光學系統(tǒng)50將伺服光Lrl照射到全息數(shù)據存儲介質10上，基于從反射層11反射的反射伺服光Lr2的檢測結果來執(zhí)行物鏡100的聚焦控制和尋軌控制，伺服光Lrl的焦點Fr被尋軌至目標軌道上。
此外，將藍信號光Lb2照射在全息數(shù)據存儲介質10上。利用物鏡100將信號光Lb2的焦點Fb定位在目標軌道上。通過調整擴束器58的致動透鏡59的位置并且通過調整與焦點Fb對應的目標深度來將藍信號光Lb2定位在焦點Fb上。
此外，控制器150控制光閘39以使得參考光Lbl透射通過光閘39并入射到全息數(shù)據存儲介質10上。
通過檢測由前光電檢測器25接收的光來調整第二光源21的記錄功率控制。從第二光源21發(fā)射的光的一部分被分束器23偏轉，被聚焦透鏡24聚焦，并被前光電檢測器25接收。
由于全息數(shù)據存儲介質10可能是偏斜的和偏心的，所以信號光Lb2可能偏離于期望的焦點Fb的位置。因此，基于反射信號光Lb4的檢測結果，通過電流反射鏡51和56以及擴束器58的致動透鏡60來執(zhí)行切向控制、尋軌控制和聚焦控制。因此，參考光Lbl和信號光Lb2可會聚在焦點Fb的位置。
這樣，在參考光Lbl和信號光Lb2會聚在焦點Fb的位置的狀態(tài)下，使反射鏡30移動以使得參考光Lbl和信號光Lb2的光路的長度差異被調整為等于或小于相干長度。這樣，可記錄好的記錄標記全息圖。
如下利用根據本發(fā)明各方面的用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備來在全息數(shù)據存儲介質10中再現(xiàn)數(shù)據。通過利用伺服光學系統(tǒng)50，將伺服光Lrl照射到全息數(shù)據存儲介質IO,基于從反射層11反射的反射伺服光Lr2的檢測結果來執(zhí)行物鏡100的聚焦控制和尋軌控制，伺服光Lrl的焦點Fr被尋軌至目標軌道上。
利用參考光光學系統(tǒng)20將參考光Lbl照射在全息數(shù)據存儲介質IO上。參考光Lbl的焦點Fb可由位置已被控制的物鏡100來會聚，并且可能在偏離于目標軌道時#:定位。
通過擴束器32的致動透鏡33來執(zhí)行粗略控制。通過致動透鏡34來執(zhí)行 精細控制，因此參考光Lbl的焦點Fb可被適當?shù)囟ㄎ弧?br> 由于在再現(xiàn)期間沒有將電源施加到主動半波片26,使得主動半波片26 不起半波片的作用，所以從第二光源21發(fā)射的所有(或者幾乎所有)藍光 Lb變?yōu)閰⒖脊釲bl。因此，再現(xiàn)效率可提高，通過控制光閘39來使參考光 Lbl透射通過光閘39。
參考光Lbl照射到記錄標記全息圖上，通過記錄標記全息圖產生再現(xiàn)光， 并且再現(xiàn)光被第二光電檢測器48檢測，從而獲得再現(xiàn)信號。當不將電源施加 到主動半波片46，使得主動半波片46不起半波片的作用時，接收再現(xiàn)光的 效率可提高。
現(xiàn)在將描述根據本發(fā)明實施例的尋找期望的記錄層的位置以記錄全息圖 的方法。如上所述，全息數(shù)據存儲介質10中的透反層12是波長選擇反射層， 紅光透射通過該透反層12，而藍光被該透反層12反射。此外，透反層12形 成為膽甾液晶層，并且具有圓偏振分離功能。透反層12可形成為使得在全息 數(shù)據存儲介質10的部分區(qū)域(例如，圍繞全息數(shù)據存儲介質10的中心)中 左旋圓偏振的光可被透反層12反射，在全息數(shù)據存儲介質10的剩余區(qū)域中 右旋圓偏振的光可被透反層12反射?？蛇x地，透反層12可形成為使得在全 息數(shù)據存儲介質10的整個區(qū)域上，左旋圓偏振的光的一部分可被透反層12 反射。
為了確定將記錄全息圖的期望的記錄層(初始記錄層的位置)，將描述這 樣的情況用作伺服光的紅光Lr被用作從反射層11反射的第一光并被第一 光電檢測器79檢測以產生第一檢測信號，參考光Lbl被用作從透反層12反 射的第二光并被第二光電檢測器48檢測以產生第二檢測信號。
在全息圖記錄模式期間，信號光Lb2可用于產生第二檢測信號。在這種 情況下，用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備可具有信號光被直接聚焦在焦點Fb 處，而參考光被透反層12反射并被聚焦在焦點Fb處的光學布置。在圖3至 圖5所示的用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備中，當使用參考光Lbl來產生用于 調整記錄層的位置的第二檢測信號時，擴束器32可用作使參考光Lbl的焦點 沿光軸方向移動的焦點移動單元。當使用信號光Lb2來產生用于調整記錄層 的位置的第二檢測信號時，擴束器58可用作使信號光Lb2的焦點沿光軸方向移動的焦點移動單元。擴束器58的致動透鏡59可用于此目的。
通過檢測從反射層ll反射的伺服光Lrl而獲得的和信號可用作第一檢測 信號。通過檢測從透反層12反射的參考光Lbl而獲得的和信號可用作第二檢 測信號。此外，通過檢測從反射層ll反射的伺服光Lrl而獲得的聚焦誤差信 號可用作第一檢測信號，通過檢測從透反層12反射的參考光LM而獲得的聚 焦誤差信號可用作第二檢測信號。
在分別發(fā)射伺服光Lrl和藍光Lb的第一光源71和第二光源21打開，并 且伺服光Lrl和參考光Lbl被物鏡100會聚的同時，如圖9所示，隨著驅動 單元44被驅動，對物鏡100進行焦點搜索，并且產生如圖IO所示的和信號。 對于伺服光Lrl，產生從全息數(shù)據存儲介質10的表面反射的伺服光Lrl的和 信號以及從反射層11反射的伺服光Lrl的和信號，并且通過測量和信號之間 的距離ts來測量從全息數(shù)據存儲介質10的表面到反射層11的距離。在全息 數(shù)據存儲介質10的情況下，其厚度(即，從全息數(shù)據存儲介質10的表面到 反射層11的距離)(ds=dl+d2+d3 )是已知的。因此，測量的距離ts可被轉 換為厚度。這里，dl是基底14 (從全息數(shù)據存儲介質10的表面到全息介質 層13 )的厚度，d2是全息介質層13的厚度，d3是透反層12和反射層11之 間的3巨離。
對于參考光Lbl,產生從全息數(shù)據存儲介質IO的表面反射的參考光LM 的和信號以及從透反層12反射的參考光Lbl的和信號。不使用從全息數(shù)據存 儲介質10的表面反射的參考光Lbl的和信號，因此圖10中沒有示出該和信 號。在圖9和圖10中，①代表參考光Lbl被恰好聚焦在透反層12上的情況， ②代表參考光Lbl被聚焦在透反層12之前的情況，③代表參考光LM被聚 焦在②之前的情況。當參考光Lbl被聚焦在位置①、②和③時，擴束器32 的致動透鏡33的位置被改變，以使得像差可最小化。當參考光Lbl被聚焦在 位置①、②和③時，如果物鏡100往復移動，則圖IO中所示的和信號的位置 改變。
由第二光電檢測器48接收的反射參考光Lb3被聚焦在位置②和③中的 每一個中。參考光Lbl的焦點由于物鏡100的往復運動而向上移動直至透反 層12,被透反層12反射，然后向著第二光電檢測器48傳播。在這種情況下， 由于與物鏡100往復運動之前的初始位置②和③與透反層12之間的距離對應 的球面像差被產生，所以與①的情況相比，在②和③的情況下，由第二光電檢測器48接收的光的量減少，并且和信號的大小減小。
可基于關于從全息數(shù)據存儲介質10的表面反射的伺服信號Lrl的和信號 來確定關于從反射層11產生的伺服光Lrl的和信號的時間間隔ts。此外，可 基于關于從全息數(shù)據存儲介質10的表面反射的伺服信號Lrl的和信號來確定 關于從透反層12產生的參考光Lbl的和信號的時間間隔tr。通過計算兩個和 信號的時間間隔之差(tsdr=tr-ts )，從ds轉換tsdr，并且如果需要將已知的透 反層12和/或反射層11的厚度與tsdr相加，可確定參考光Lbl的焦點位置距 離反射層11有多遠。該數(shù)據表示參考光Lbl被定位的全息數(shù)據存儲介質10 的位置。因此，當用戶知道期望的記錄位置的trecord=tr-ts時，將已知的trecord 與當前計算的tsdr比較，并且使參考光Lbl移動到trecord與tsdr —致的位置。
當確定期望的記錄位置trecord時，可在由于期望的記錄位置和透反層 12之間的差異而產生的球面像差被校正的狀態(tài)下確定期望的記錄位置 trecord。對于伺服光Lrl,反射層11中的像差可被設計為通過校正透鏡75和 物鏡100而優(yōu)化。對于參考光Lbl,全息介質層13中的^f象差可被設計為通過 擴束器32和物鏡100而優(yōu)化。當通過擴束器32的致動透鏡33改變參考光 Lbl在全息介質層13中的位置時，不產生像差。然而，當參考光LM的焦點 遠離透反層12時，如果物鏡100往復移動，則從透反層12反射的信號是處 于這樣的狀態(tài)的信號其中，由于參考光Lbl的焦點和透反層12之間的距離 而產生球面像差。此外，在伺服光Lrl的情況下，在產生球面像差的情況下 獲得從全息數(shù)據存儲介質IO產生的和信號。當產生球面像差時，焦點形成位 置由于球面像差而改變，因此可能需要球面像差的校正。
為了執(zhí)行記錄，參考光Lbl的焦點Fb可被定位在期望的記錄層的位置。 通過在全息介質層13內的相同的平面上形成記錄標記全息圖來獲得記錄層。 在全息介質層13中可以按照預定間隔形成多個記錄層。因此，尋找期望的記 錄層的位置指的是在全息介質層13的厚度方向上尋找記錄標記全息圖將被 記錄的位置。
通過考慮從反射層11反射的第一伺服光Lr2的第一檢測信號(例如，和 信號)以及從透反層12反射的參考光Lb3的第二檢測信號(例如，和信號) 來調整參考光LM的焦點位置。
例如，在物鏡100沿光軸方向往復移動的同時，焦點移動單元被控制以 使參考光Lbl的焦點位置移動，以使得參考光Lbl的焦點位置可被調整到期焦點沿光軸方
向移動，直到伺服光Lrl從反射層11反射時產生第一檢測信號的時間與參考 光Lbl從透反層12反射時產生第二檢測信號的時間之間的時間差等于與期望 的記錄層的位置對應的值，焦點移動單元可以是例如，擴束器32的致動透鏡 33。這樣，在參考光Lbl的焦點Fb被定位在期望的記錄層的位置的狀態(tài)下， 當當前模式被改變?yōu)橛涗浤Ｊ剑⑶倚盘柟夤鈱W系統(tǒng)50被控制以使得信號光 Lb2在參考光LM的焦點Fb的位置上形成焦點時，記錄標記全息圖可形成在 焦點Fb的位置，即期望的記錄層中。這里，信號光光學系統(tǒng)50的控制可包 括主動半波片26和46的控制以及擴束器58的致動透鏡59和60的控制。
第一和第二檢測信號之間的時間差可對應于第一檢測信號的時間間隔與 第二檢測信號的時間間隔之差，其中所述第 一檢測信號的時間間隔指從全息 數(shù)據存儲介質10的表面反射的伺服光Lr2的第一檢測信號與從反射層11反 射的伺服光Lr2的第一檢測信號之間的時間間隔，所述第二檢測信號的時間 間隔指從透反層12反射的參考光Lb3的第二檢測信號相對于從全息數(shù)據存儲 介質10的表面反射的伺服光Lr2的第一檢測信號的時間間隔。
此外，第一和第二檢測信號之間的時間差可以是通過校正由于從全息 數(shù)據存儲介質10的表面產生的第一檢測信號的球面像差引起的誤差以及由 于根據期望的記錄位置偏離于透反層12的程度而產生的第二檢測信號的球 面像差引起的誤差而獲得的值。
同時，在物鏡100沿光軸方向往復移動的同時，焦點移動單元被控制以 使參考光Lbl的焦點Fb的位置移動。如上所述，焦點移動單元使參考光Lbl 的焦點Fb沿光軸方向移動，直到從反射層11反射的伺服光Lrl的第一檢測 信號的位置與從透反層12反射的參考光Lbl的第二檢測信號的位置相同。將 這樣的位置設置為焦點移動單元的參考位置在該位置處，從反射層ll反射 的伺服光Lr2的第一檢測信號的位置與基于從透反層12反射的參考光Lb3的 第二檢測信號的位置相同。利用物鏡lOO將伺服光Lrl聚焦在反射層11上， 焦點移動單元相對于參考位置移動一定位移，參考光Lbl的焦點Fb沿光軸方 向移動，以使得參考光Lbl的焦點位置可以被調整到期望的位置。在這種情 況下，焦點移動單元的位移可以與參考光Lbl的焦點移動量成比例。這里， 焦點移動單元的位移可稱為擴束器32的致動透鏡33的位移。
現(xiàn)在將參照附圖描述4艮據本發(fā)明實施例的調整記錄層的位置的更具體的示例。圖11是示意性地示出根據本發(fā)明實施例的調整記錄層的位置的方法的 流程圖。
參照圖11，為了將參考光Lbl的焦點Fb定位在期望的記錄層的位置， 首先，隨著驅動單元44被驅動，對物鏡100進行焦點搜索。在物鏡100沿光 軸方向往復運動的同時對物鏡100進行焦點搜索。在對物鏡100進行焦點搜 索時，如圖12所示，產生伺服光Lrl和參考光Lbl的和信號?？蓽y量從反射 層11產生的伺服光Lrl的和信號與從全息數(shù)據存儲介質10的表面產生的伺 服光Lrl的和信號之間的時間間隔、以及從透反層12產生的參考光Lbl的和 信號與從全息數(shù)據存儲介質10的表面產生的伺服信號Lrl的和信號之間的時 間間隔。在這種情況下，測量的時間間隔分別浮皮設為ts和tr。當全息數(shù)據存 儲介質IO的表面與反射層11之間的距離ds為800 pm時，ts可對應于800 pm 的厚度。
當焦點形成在反射層11上時，在伺服光Lrl中不產生像差。因此，從反 射層11產生的和信號不具有球面像差。然而，在產生與全息數(shù)據存儲介質 10的表面和反射層11之間的距離對應的球面像差的狀態(tài)下，產生由從全息 數(shù)據存儲介質10的表面反射的伺服光Lr2產生的和信號。與在不產生球面像 差的狀態(tài)下的伺服光Lrl的焦點形成位置相比，在產生球面像差的狀態(tài)下的 伺服光Lrl的焦點位置由于球面像差而改變。因此，在產生球面像差的狀態(tài) 下從全息數(shù)據存儲介質10的表面產生的和信號與從反射層11產生的和信號 之間的時間間隔不與物理距離ds準確一致。
可利用下面的方法來減小由于球面像差而產生的誤差。對于伺服光Lrl, 由于伺服光學系統(tǒng)70被優(yōu)化以使得反射層11中的像差被最小化，所以全息 數(shù)據存儲介質10的表面上的像差具有如下面的等式6中所示的球面像差 W4(),這樣，發(fā)生從全息數(shù)據存儲介質10的表面產生的和信號的移位。全息 數(shù)據存儲介質10的表面上的球面像差被最小化的點是球面像差系數(shù)與離焦 系數(shù)相同的點。由于球面像差而產生的移位量對應于伺服光Lrl離焦的量， 這可以利用下面的等式7來確定。
其中，"是折射率，NA是數(shù)值孔徑，d是全息數(shù)據存儲介質IO的厚度 的改變。
z =-2 W40 / (NA2 Vact) ......(7)其中，z是從全息數(shù)據存儲介質IO的表面產生的和信號發(fā)生移位的量。 因此，當對于測量的ts,利用等式7，與從全息數(shù)據存儲介質IO的表面產生 的球面像差所引起的誤差對應的和信號的誤差為zr時，可通過zr來校正時間 間隔ts以使其與全息數(shù)據存儲介質IO的物理厚度一致。因此，tsc4s+zr與物 理厚度ds —致。
此外，作為球面像差所引起的誤差，tr可根據球面像差所引起的誤差被 校正。當由于參考光Lbl的焦點位置與透反層12之間的距離差而由球面像差 引起的誤差為zb時，可通過zb以及zr來校正tr: trc=tr+zH"zb。
在等式7中，Vact是物鏡44往復移動時的前進速度。
為了檢查參考光Lbl的當前焦點位置，可使用等式8。
<formula>formula see original document page 31</formula>
當Rt為0時，參考光Lbl的焦點被定位在透反層12上，當Rt=l/8時， 參考光Lbl的焦點被定位在距離透反層12為100 pm的點處，即，距離全息 數(shù)據存儲介質10的表面為600 pm的點處。因此，由于用于將參考光Lbl定 位在期望的位置的Rt、 zb和zr是已知的，所以當利用測量的tr和ts計算的 Rt為Rt,m時，參考光Lbl可被定位在Rt和Rt,m彼此一致的點處。當通過時 間項確定期望的記錄位置時，trecord=tsc-trc。
通過利用上述方法，可更精確地將參考光Lbl的焦點定位在期望的記錄 位置。
在圖11中，利用ts和tr來搜索記錄層的位置。這僅是示例。代替該示 例，可以如上所述利用tsc和trc來調整記錄層的位置，其中，通過校正球面 像差要素來獲得tsc和trc。
圖13是根據本發(fā)明另一實施例的調整記錄層的位置的流程圖。
為了設置參考光Lbl的初始目標焦點位置，在物鏡100沿光軸方向往復 移動的狀態(tài)下，作為焦點移動單元的擴束器32的致動透鏡33移動以使得參 考光Lbl的焦點形成在透反層12上，其中，焦點移動單元可使參考光Lbl 的焦點移動以使得基于從反射層11反射的反射伺服信號Lr2的第一檢測信號 的位置ts與基于從透反層12反射的參考光Lb3的第二檢測信號的位置tr相 同。這一狀態(tài)被設置為參考光Lbl的參考位置并且被設置為擴束器32的致動 透鏡33的參考位置，并且設置參考光Lbl的初始參考焦點位置。
當參考光Lbl被定位在初始參考焦點處時，參考光Lbl的焦點移動單元的位置，即擴束器32的致動透鏡33的位置被設置為參考位置。
利用物鏡100將伺服光Lrl聚焦在反射層11上。在伺服光Lrl被聚焦在 反射層ll上的狀態(tài)下，致動透鏡33移動與目標深度對應的位移，以使得參 考光Lbl的焦點沿光軸方向移動，并且參考光Lbl的焦點形成在目標深度。
致動透鏡33的位移和參考光Lbl在全息數(shù)據存儲介質10中的焦點移動 距離具有線性關系，如圖14所示。例如，當致動透鏡33移動1 mm時，參 考光Lbl的焦點移動大約15 pm。
如上所述，在根據本發(fā)明各方面的用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備和調整 記錄層的位置的方法中，在記錄期間，可利用從全息數(shù)據存儲介質反射的光 信號來有效地調整初始記錄層的位置和期望記錄層的位置。
盡管已經顯示和描述了本發(fā)明的若干實施例，但是本領域技術人員應該 理解，在不脫離本發(fā)明的遠離和精神的情況下，可對實施例進行改變，本發(fā) 明的范圍由權利要求及其等同物限定。
權利要求
1、一種用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備，在所述設備中調整在全息數(shù)據存儲介質中的記錄層的位置，其中，全息數(shù)據存儲介質包括基底、反射具有第一波長的第一光的第一反射層、反射具有第二波長的第二光的第二反射層、記錄全息數(shù)據的全息介質層，其中，第二反射層與全息介質層相鄰，第一反射層被設置為比第二反射層離光入射的側面更近或者比第二反射層離光入射的側面更遠，第一反射層和第二反射層的反射層中的設置為離光入射的側面更近的反射層是透反層，具有第一波長和第二波長的第一光和第二光中的具有其中一個波長的光透射通過所述透反層，并且具有另一波長的光從所述透反層反射，所述設備包括第一光源和第二光源，分別發(fā)射第一光和第二光；物鏡，在全息數(shù)據存儲介質上會聚第一光和第二光；驅動單元，驅動物鏡；焦點移動單元，沿光軸的方向移動第二光的焦點；第一光電檢測器，檢測從全息數(shù)據存儲介質反射的第一光，并產生第一檢測信號；第二光電檢測器，檢測從全息數(shù)據存儲介質反射的第二光，并產生第二檢測信號；控制器，控制用于記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備以基于第一光調整在全息介質層中的第二光的焦點位置。
2、 根據權利要求1所述的設備，其中；控制器控制焦點移動單元以移動第二光的焦點位置，從而當物鏡沿光軸 的方向往復移動時將第二光的焦點位置調整到期望的記錄層的位置；焦點移動單元沿光軸的方向移動第二光的焦點，直到當?shù)谝还鈴牡谝环?射層反射時產生第一^r測信號的時間與當?shù)诙鈴牡诙瓷鋵臃瓷鋾r產生第 二檢測信號的時間之間的時間差等于與期望的記錄層的位置相應的值。
3、 根據權利要求2所述的設備，其中，第 一檢測信號產生的時間與第二檢測信號產生的時間之間的時間差與第 一時間間隔ts與第二時間間隔tr之差相應；第一時間間隔是從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第一光產生第一檢測信號與從第 一反射層反射的第 一光產生第 一檢測信號之間的時間間隔；第二時間間隔是相對于從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第 一光的第一 檢測信號，從第二反射層反射的第二光產生第二檢測信號的時間間隔。
4、 根據權利要求3所述的設備，其中，通過校正從全息數(shù)據存儲介質的 表面產生的第一檢測信號的球面像差引起的誤差和根據期望的記錄位置相對 于第二反射層偏離的程度產生的第二檢測信號的球面像差引起的誤差，獲得 第 一檢測信號產生的時間與第二檢測信號產生的時間的時間差。
5、 根據權利要求3所述的設備，其中，當由全息數(shù)據存儲介質的表面產 生的第一檢測信號的球面像差引起的誤差是zr,由于第二光的焦點位置和第 二反射層的分離造成的球面像差引起的誤差是zb時，通過校正由球面像差引起的誤差而獲得的第 一檢測信號之間的時間 間隔tsc滿足tsc=ts+tz;相對于從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第 一光的第 一檢測信號， 通過校正球面像差引起的誤差而獲得的第二檢測信號的時間間隔trc滿足 trc=tr+zr+zb;其中，zb、 zr=-2W40/NA2Vact,其中，W4o是球面像差系數(shù)，V^是當物 鏡往復移動時的前進速度，NA是物鏡的數(shù)值孔徑。
6、 根據權利要求1所述的設備，其中，當物鏡沿光軸的方向往復移動時， 控制器控制焦點移動單元以移動第二光的焦點位置，從而焦點移動單元沿光 軸的方向移動第二光的焦點，直到從第一反射層反射的第一光的第一檢測信 號的位置與基于從第二反射層反射的第二光的第二檢測信號的位置相同，控 制器將這樣的位置設置為焦點移動單元的參考位置在該位置上，從第一反 射層反射的第一光的第一檢測信號的位置與基于從第二反射層反射的第二光 的第二4企測信號的位置相同，控制器通過物鏡控制第一光被聚焦在第一反射 層上，控制器控制焦點移動單元從參考位置移動位移，從而第二光的焦點沿 光軸的方向移動以將第二光的焦點位置調整到期望的位置。
7、 根據權利要求1至6中的任意一項所述的設備，其中 第 一光電檢測和第二光電檢測器包括多個光接收區(qū)域；第 一檢測信號是通過第 一光電檢測器檢測的第 一光的光接收信號的和信 號或聚焦誤差信號；第二檢測信號通過第二光電檢測器檢測的第二光的光接收信號的和信號或聚焦誤差信號。
8、 根據權利要求1至6中的任意一項所述的設備，其中，第一光源和第 二光源中的一個光源發(fā)射伺服光，另一光源發(fā)射光以記錄或再現(xiàn)數(shù)據，并且當設備操作在記錄模式時將從所述另 一光源發(fā)射的光劃分為信號光和參考光； 信號光從第二反射層或第一反射層反射，在焦點聚焦，并且參考光 直接聚焦在焦點，從而形成形成和記錄全息數(shù)據的精細干涉條紋；當設備操作在再現(xiàn)模式時，基于從所述另一光源發(fā)射的光，再現(xiàn)記錄在 全息介質層中的全息圖。
9、 根據權利要求8所述的設備，當設備操作在記錄模式時 信號光和參考光以第一正交圓偏振狀態(tài)和第二圓偏振狀態(tài)入射在全息數(shù)據存儲介質上；第二反射層或第 一反射層具有圓偏振分離功能；處于第 一 圓偏振狀態(tài)的信號光從第二反射層或第 一反射層反射；處于第二圓偏振狀態(tài)的參考光在全息數(shù)據存儲介質的部分區(qū)域中反射，或處于第二圓偏振狀態(tài)的參考光的 一部分從全息數(shù)據存儲介質的所有區(qū)域反射。
10、 一種調整在在全息數(shù)據存儲介質中的記錄層的位置的方法，全息數(shù) 據存儲介質包括基底、反射具有第一波長的第一光的第一反射層、反射具有 第二波長的第二光的第二反射層、記錄全息數(shù)據的全息介質層，其中，第二 反射層與全息介質層相鄰，第 一反射層被設置為比第二反射層離光入射的側 面更近或者比第二反射層離光入射的側面更遠，與第 一反射層和第二反射層 的光入射的側面更近的反射層是透反層，具有第一波長和第二波長的第一光 和第二光中的具有一個波長的光透射通過所述透反層，并且具有另一波長的 光從所述透反層反射，所述方法包括根據從第 一反射層反射的第 一光的第 一檢測信號和從第二反射層反射的 第二光的第二4全測信號，調整第二光的焦點位置。
11、 根據權利要求IO所述的方法，還包括控制焦點移動單元以移動第二光的焦點，從而當將第一光和第二光聚焦 在全息數(shù)據存儲介質上的物鏡沿光軸的方向往復移動時，將第二光的焦點調 整到期望的記錄層的位置，其中，焦點移動單元沿光軸的方向移動第二光的焦點，直到當?shù)谝还鈴?第 一反射層反射時產生第 一檢測信號的時間與當?shù)诙鈴牡诙瓷鋵臃瓷鋾r 產生第二檢測信號的時間之間的時間差等于與期望的記錄層的位置相應的值。
12、 根據權利要求11所述的方法，其中第 一檢測信號的時間與第二檢測信號的時間之間的時間差與第 一時間間 隔ts與第二時間間隔tr之差相應；第一時間間隔是從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第一光產生第一檢測 信號與從第 一反射層反射的第 一光產生第 一檢測信號之間的時間間隔；第二時間間隔是相對于從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第一光的第一 檢測信號，從第二反射層反射的第二光產生第二檢測信號的時間間隔。
13、 根據權利要求12所述的方法，還包括校正從全息數(shù)據存儲介質的表面產生的第 一檢測信號的球面像差？ 1起的 誤差和根據期望的記錄位置相對于第二反射層偏離的程度產生的第二檢測信 號的球面像差引起的誤差，從而獲得第一檢測信號與第二檢測信號的時間差。
14、 根據權利要求12所述的方法，當從全息數(shù)據存儲介質的表面產生的 第一檢測信號的球面像差引起的誤差是zr，并且第二光的焦點位置和第二反 射層的分離造成的球面像差引起的誤差是zb時，通過校正由球面像差引起的誤差而獲得的第一檢測信號的時間間隔 tsc滿足tsc=ts+tz;相對于從全息數(shù)據存儲介質的表面反射的第 一光的第 一檢測信號， 通過校正球面像差引起的誤差而獲得的第二檢測信號的時間間隔trc,滿足 trc=tr+zr+zb;其中，zb、 zr=-2W4()/NA2Vaet，其中，W4o是球面像差系數(shù)，V^是當物 鏡往復移動時的前進速度，NA是物鏡的數(shù)值孔徑。
15、 根據權利要求IO所述的方法，還包括當物鏡沿光軸的方向往復移動時，控制焦點移動單元以移動第二光的焦 點位置，直到從第一反射層反射的第一光的第一檢測信號的位置與基于從第 二反射層反射的第二光的第二檢測信號的位置相同；將這樣的位置設置為焦點移動單元的參考位置在該位置上，從第一反 射層反射的第一光的第一檢測信號的位置與基于從第二反射層反射的第二光的第二檢測信號的位置相同，；通過物鏡將第一光聚焦在第一反射層上，焦點移動單元從參考位置移動 位移，并且沿光軸的方向移動第二光的焦點以將其調整到期望的位置。
全文摘要
一種記錄/再現(xiàn)全息數(shù)據的設備及調整記錄層的位置的方法。當將具有不同波長的第一光和第二光聚焦在包括第一反射層和第二反射層的全息數(shù)據存儲介質上的物鏡沿光軸的方向往復移動時，控制焦點移動單元以移動第二光的焦點位置，從而第二光的焦點位置可被調整到期望的記錄層的位置，所述焦點移動單元沿光軸的方向移動第二光的焦點，直到當?shù)谝还鈴牡谝环瓷鋵臃瓷鋾r產生的第一檢測信號與當?shù)诙鈴牡诙瓷鋵臃瓷鋾r產生的第二檢測信號之間的時間差等于與期望的記錄層的位置相應的值。
文檔編號G11B7/0065GK101661761SQ20091016861
公開日2010年3月3日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權日2008年8月28日
發(fā)明者樸永在, 裴在喆, 鄭澤成, 金仁柱 申請人:三星電子株式會社