專利名稱：用于處理來(lái)自光盤(pán)層的信息的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明一般涉及來(lái)自光盤(pán)層的信息的處理，并且更具體地涉及用于處理來(lái)自全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的光學(xué)層的信息的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般，全息存儲(chǔ)是采用全息圖的形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這些全息圖是通過(guò)在光敏存儲(chǔ)媒體中兩束光相交形成的三維干涉圖樣的圖像。已經(jīng)尋求基于頁(yè)面的全息技術(shù)和比特式全息技術(shù)兩者。在基于頁(yè)面的全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，包含數(shù)字編碼數(shù)據(jù)的信號(hào)束疊加在存儲(chǔ)媒體的體積(volume)內(nèi)的參考束上。這導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)，由此改變或調(diào)制該體積內(nèi)的媒體的折射率。該調(diào)制用于記錄來(lái)自信號(hào)的強(qiáng)度和相位信息。每個(gè)比特因此一般存儲(chǔ)為干涉圖樣的一部分。全息圖后來(lái)可以通過(guò)將存儲(chǔ)媒體單獨(dú)暴露于參考束來(lái)檢索，該參考束與存儲(chǔ)的全息數(shù)據(jù)相互作用以產(chǎn)生與用于存儲(chǔ)全息圖像的最初信號(hào)束成比例的重構(gòu)信號(hào)束。在比特式全息術(shù)或微全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，每個(gè)比特寫(xiě)為微全息圖或布拉格反射光柵，其典型地由兩個(gè)相對(duì)傳播的聚焦記錄束產(chǎn)生。該數(shù)據(jù)然后通過(guò)使用讀束反射離開(kāi)微全息圖以重構(gòu)記錄束而檢索。因此，微全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相比頁(yè)面式全息存儲(chǔ)與當(dāng)前技術(shù)更相似。 然而，與可在DVD和藍(lán)光盤(pán)格式中使用的兩層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)相對(duì)比，全息盤(pán)可具有多層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，提供可采用兆兆字節(jié)(TB)測(cè)量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。從而，全息存儲(chǔ)媒體在整個(gè)存儲(chǔ)媒體的體積中在從大約50至100層的多層中存儲(chǔ)信息。為了在這樣的多層中讀或記錄數(shù)據(jù)，全息存儲(chǔ)媒體必須補(bǔ)充有用于將拾取頭的物鏡聚焦到其上記錄選定層的符號(hào)的層的最佳深度的系統(tǒng)和方法。因此，需要有用于高效處理來(lái)自多層全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的信息的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，提供一種用于處理信息的方法。該方法包括將激光束引導(dǎo)到全息存儲(chǔ)媒體的第一層的第一軌道。該方法還包括基于查找表來(lái)記錄基礎(chǔ)電壓。該方法包括基于軌道中的位置信息將激光束引導(dǎo)到第一層中的目標(biāo)軌道。此外，該方法包括將目標(biāo)軌道的偏移電壓記錄到查找表中。仍然還有的是，該方法包括基于垂直擺動(dòng)(wobble) 中的位置信息將激光束引導(dǎo)到目標(biāo)層。該方法還包括將目標(biāo)層的偏移電壓記錄到查找表中。最終，該方法包括基于查找表來(lái)確定最終電壓并且施加所述最終電壓于執(zhí)行器以用于將激光束移動(dòng)到全息存儲(chǔ)媒體中的最終目標(biāo)位置以便記錄和檢索信息。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種從全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體檢索信息的方法。該方法包括將激光束引導(dǎo)到位于全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的第一層中的第一微全息符號(hào)。該微全息符號(hào)包含位置信息，例如數(shù)據(jù)層號(hào)、層中的徑向和角位置或數(shù)據(jù)扇區(qū)的地址信息。最終，該方法還包括將激光束引導(dǎo)到位于第一數(shù)據(jù)層或第二數(shù)據(jù)層中的不同角或徑向偏移的第二微全息符號(hào)，其中第一層和第二層是不同的。此外，全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體包括布置在多層中的微全息符號(hào)的序列。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于處理信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有光學(xué)透鏡的一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置，其用于從存儲(chǔ)媒體讀和記錄信息。該系統(tǒng)還包括用于移動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置的一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行器。此外，該系統(tǒng)還包括響應(yīng)于拾取頭裝置檢測(cè)的數(shù)據(jù)的處理器和控制器的至少一個(gè)。該處理器能夠發(fā)送位置信號(hào)到所述一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行器以用于移動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)拾取頭，其中所述一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置將一個(gè)或多個(gè)激光束引導(dǎo)到目標(biāo)軌道或目標(biāo)層。該系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)從存儲(chǔ)媒體讀的信息的存儲(chǔ)器。


當(dāng)以下詳細(xì)描述參照附圖來(lái)閱讀時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，附圖中的類似字符表示遍及附圖的類似部分，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于處理多層光學(xué)全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的信息的系統(tǒng)。圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的處理信息的示范性方法的流程圖。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于處理具有微全息符號(hào)序列的多層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的信息的系統(tǒng)。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的具有微全息符號(hào)序列的多層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)。圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的從全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體檢索信息的示范性方法的流程圖。圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于將激光束聚焦通過(guò)光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的多個(gè)層的系統(tǒng)。圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的將激光束聚焦通過(guò)光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)的多個(gè)層的示范性方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一 (a) ”、“一 (an) ”、“該(the) ”和“所述(said)”旨在表示存在元件的一個(gè)或多個(gè)。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”和“具有”旨在是包容性的并且表示除了列出的元件可存在另外的元件。此外，術(shù)語(yǔ)“處理”可指數(shù)據(jù)從全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)的讀或記錄或重寫(xiě)或檢索。操作參數(shù)的任何示例不排除公開(kāi)的實(shí)施例的其他參數(shù)。圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的用于處理光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的信息的系統(tǒng)10。 如示出的，該光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的體積包括多個(gè)層12。該光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11還包括具有微全息符號(hào)的多個(gè)層，所述微全息符號(hào)布置在圍繞該光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的中心螺旋的多個(gè)數(shù)據(jù)軌道中。在一非限制性示例中，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11包括塑料基底，其具有沿多個(gè)垂直堆疊、橫向延伸的層中的多個(gè)數(shù)據(jù)軌道布置的多個(gè)卷；和各自包含在這些卷中的對(duì)應(yīng)卷中的多個(gè)微全息圖。微全息圖在這些卷的每個(gè)中的存在或不存在指示存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)部分。這些多個(gè)數(shù)據(jù)軌道位于擺動(dòng)之間形成的槽中。如示出的，該光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的層之一 13根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例包括帶擺動(dòng)的內(nèi)槽14。該層13還示出具有相似擺動(dòng)的外槽 16。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括用于從光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11讀和記錄信息的一個(gè)拾取頭裝置17。在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10可包括具有光學(xué)透鏡的多個(gè)拾取頭裝置17，其用于以更高速率處理信息。在仍有的另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括一系列用于將讀束18投射到光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11上的光學(xué)元件(沒(méi)有示出)。反射束由光學(xué)元件從光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán) 11拾取。在一個(gè)實(shí)施例中，拾取頭裝置17可包括任何數(shù)量的不同元件，其設(shè)計(jì)成生成激發(fā)束，將這些束聚集在光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11上并且檢測(cè)從光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11回來(lái)的反射束。拾取頭裝置17通過(guò)到光學(xué)驅(qū)動(dòng)電子器件封裝件20的耦合19來(lái)控制。該光學(xué)驅(qū)動(dòng)電子器件封裝件20可包括如一個(gè)或多個(gè)激光系統(tǒng)的電力供應(yīng)、檢測(cè)來(lái)自檢測(cè)器的電信號(hào)的檢測(cè)電子器件、將該檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的 此類單元，以及例如預(yù)測(cè)檢測(cè)器信號(hào)何時(shí)實(shí)際正在登記光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11上存儲(chǔ)的比特值的比特預(yù)測(cè)器的其他單元。拾取頭裝置17在光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11之上的位置由聚焦和跟蹤伺服21來(lái)控制，其具有配置成在關(guān)于光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的軸向和徑向中移動(dòng)拾取頭裝置17的機(jī)械執(zhí)行器 22。光學(xué)驅(qū)動(dòng)電子器件封裝件20和跟蹤伺服21由處理器24控制。處理器24響應(yīng)于由拾取頭17檢測(cè)的數(shù)據(jù)并且能夠發(fā)送位置信號(hào)和協(xié)調(diào)一個(gè)或多個(gè)拾取頭17的移動(dòng)。在根據(jù)本技術(shù)的一些實(shí)施例中，處理器24可能夠基于可由拾取頭裝置17接收并且反饋給處理器24 的取樣信息來(lái)確定拾取頭裝置17的位置。應(yīng)該注意本發(fā)明的實(shí)施例不限于用于執(zhí)行本發(fā)明的處理任務(wù)的任何特定處理器。術(shù)語(yǔ)“處理器”(當(dāng)該術(shù)語(yǔ)在本文中使用時(shí))旨在指示任何能夠執(zhí)行對(duì)于執(zhí)行本發(fā)明的任務(wù)必需的計(jì)算或演算的機(jī)器。術(shù)語(yǔ)“處理器”旨在指示任何能夠接收結(jié)構(gòu)化輸入并且能夠根據(jù)規(guī)定的規(guī)則處理該輸入來(lái)產(chǎn)生輸出的機(jī)器。還應(yīng)該注意處理器可配備有用于執(zhí)行本發(fā)明的任務(wù)的硬件和軟件的組合，如本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員將理解的。此外，拾取頭裝置17的位置可被確定以增強(qiáng)和/或放大反射或減少反射的干擾。 在一些實(shí)施例中，跟蹤伺服21或光學(xué)驅(qū)動(dòng)電子器件20可能夠基于拾取頭裝置17接收的取樣信息來(lái)確定拾取頭裝置17的位置。處理器24還控制電機(jī)控制器26，其提供電力28給主軸電機(jī)30。該主軸電機(jī)30耦合到主軸32，其控制光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的轉(zhuǎn)速。當(dāng)拾取頭裝置17從光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的外邊緣移動(dòng)更靠近主軸32時(shí)，處理器24可增加光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的轉(zhuǎn)速。此外，拾取頭裝置17的移動(dòng)與施加于機(jī)械執(zhí)行器22的電壓成比例。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括用于存儲(chǔ)具有對(duì)應(yīng)于光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11中各種位置的電壓數(shù)據(jù)集的查找表的存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器還能夠存儲(chǔ)從光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11所讀的信息。在一個(gè)實(shí)施例中， 該存儲(chǔ)器是海量存儲(chǔ)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM 40)，用于存儲(chǔ)布置在查找表中的多個(gè)數(shù)據(jù)，并且還提供用于存儲(chǔ)參考電壓以用于允許處理器24將激光束引導(dǎo)到目標(biāo)位置。處理器24連接到RAM 40和只讀存儲(chǔ)器或ROM 42。ROM 42包含允許處理器24控制跟蹤伺服21、光學(xué)驅(qū)動(dòng)電子器件20和電機(jī)控制器26的程序。此外，ROM 42除其他以外還包含允許處理器24 分析來(lái)自光學(xué)驅(qū)動(dòng)電子器件20的數(shù)據(jù)(其已經(jīng)存儲(chǔ)在RAM 40中)的程序。要注意，存儲(chǔ)在RAM 40中的數(shù)據(jù)的此類分析可包括例如解調(diào)、解碼或?qū)?lái)自光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)11的信息轉(zhuǎn)換成可由其他單元使用的數(shù)據(jù)流必需的其他功能。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10包括如下文示出的查找表的非限制性示例。查找表提供用于移動(dòng)拾取頭17的執(zhí)行器所要求的最佳電壓，由此使拾取頭將激光束聚焦到期望層中
權(quán)利要求
1.一種處理信息的方法(50)，包括將激光束引導(dǎo)(52)到全息存儲(chǔ)媒體的第一層的第一軌道； 基于查找表來(lái)確定基礎(chǔ)電壓；基于軌道中的位置信息將所述激光束引導(dǎo)(56)到所述第一層中的目標(biāo)軌道； 將所述目標(biāo)軌道的偏移電壓記錄(58)到所述查找表中； 基于垂直擺動(dòng)中的位置信息將所述激光束引導(dǎo)(60)到目標(biāo)層； 將所述目標(biāo)層的偏移電壓記錄(62)到所述查找表中；以及基于所述查找表來(lái)確定(64)最終電壓并且將所述最終電壓施加于執(zhí)行器以用于將所述激光束移動(dòng)到所述全息存儲(chǔ)媒體中的最終目標(biāo)位置以便記錄或檢索信息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將所述目標(biāo)軌道的偏移電壓和目標(biāo)層的偏移電壓記錄在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述查找表包括具有所述全息存儲(chǔ)媒體的層中多個(gè)數(shù)據(jù)軌道的號(hào)的序列的數(shù)據(jù)的第一集合； 具有與所述層中的所述多個(gè)數(shù)據(jù)軌道對(duì)應(yīng)的電壓的數(shù)據(jù)的第二集合； 具有所述全息存儲(chǔ)媒體的多個(gè)層的號(hào)的序列的數(shù)據(jù)的第三集合；以及具有與所述全息存儲(chǔ)媒體的所述多個(gè)層對(duì)應(yīng)的電壓的數(shù)據(jù)的第四集合。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述激光束引導(dǎo)到所述第一層中的目標(biāo)軌道包括水平移動(dòng)拾取頭，以及將所述激光束引導(dǎo)到所述最終目標(biāo)位置包括將所述拾取頭的物鏡聚焦到所述目標(biāo)層的最佳深度。
5.一種從全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體檢索信息的方法(300)，包括將激光束引導(dǎo)(302)到位于所述全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的第一層中的第一微全息符號(hào)；以及將所述激光束引導(dǎo)(304)到位于所述第一層或第二層中的第二微全息符號(hào)，其中所述第一層和所述第二層是不同的，其中所述全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體包括布置在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)層中的一個(gè)或多個(gè)位置中的微全息符號(hào)的序列。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述微全息符號(hào)包括位置信息，例如層號(hào)、所述全息存儲(chǔ)媒體中的徑向和/或角位置信息和/或數(shù)據(jù)扇區(qū)的地址信息。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中布置在多個(gè)層中的微全息符號(hào)的序列形成階梯結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)微全息符號(hào)與所述全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體中的鄰近層中的對(duì)應(yīng)符號(hào)在角度上偏移。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述方法允許伺服信號(hào)根據(jù)偏移距離進(jìn)行適應(yīng)，其中最佳偏移距離是可變的。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括將所述激光束聚焦(502)通過(guò)所述全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的多個(gè)層； 接收(504)返回束；分析(506)所述返回束以提供具有所述全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體的對(duì)應(yīng)層的一系列局部最大值的結(jié)果；確定(508)所述激光束聚集的最初層；向上計(jì)數(shù)或向下計(jì)數(shù)(510)所述最初層和目標(biāo)層之間的局部最大值的數(shù)量；以及基于所述計(jì)數(shù)將所述激光束引導(dǎo)(512)到所述目標(biāo)層以用于讀或記錄數(shù)據(jù)。
10. 一種用于處理信息的系統(tǒng)(10)，包括一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置(17)，具有光學(xué)透鏡，用于從存儲(chǔ)媒體(11)讀和記錄信息； 一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行器，用于移動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置(17)； 響應(yīng)所述拾取頭檢測(cè)的數(shù)據(jù)的處理器(24)和控制器(26)的至少一個(gè)，所述處理器能夠發(fā)送位置信號(hào)到所述一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行器以用于移動(dòng)所述一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置(17)；其中所述一個(gè)或多個(gè)拾取頭裝置(17)將一個(gè)或多個(gè)激光束(406)引導(dǎo)到目標(biāo)軌道或目標(biāo)層；以及用于存儲(chǔ)從所述存儲(chǔ)媒體(11)讀的信息的存儲(chǔ)器，其中所述存儲(chǔ)器是海量存儲(chǔ)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM40)，用于存儲(chǔ)布置在查找表中的多個(gè)數(shù)據(jù)，并 且還存儲(chǔ)參考電壓以用于允許所述控制器將激光束引導(dǎo)到目標(biāo)位置。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于處理來(lái)自光盤(pán)層的信息的系統(tǒng)和方法”。提供用于處理信息的方法(50)。該方法包括將激光束引導(dǎo)(52)到全息存儲(chǔ)媒體的第一層的第一軌道。該方法還包括基于查找表記錄(54)基礎(chǔ)電壓。該方法包括基于軌道中的位置信息將激光束引導(dǎo)(56)到第一層中的目標(biāo)軌道。此外，該方法包括將目標(biāo)軌道的偏移電壓記錄(58)到查找表中。仍然還有的是，該方法包括基于垂直擺動(dòng)中的位置信息將激光束引導(dǎo)(60)到目標(biāo)層。該方法還包括將目標(biāo)層的偏移電壓記錄(62)到查找表中。最后，該方法包括基于查找表確定(64)最終電壓并且施加該最終電壓于執(zhí)行器以用于將激光束移動(dòng)到全息存儲(chǔ)媒體中的最終目標(biāo)位置以便記錄和檢索信息。
文檔編號(hào)G11B7/09GK102347038SQ20111022447
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者J·A·F·羅斯, J·E·赫爾希, X·李, 任志遠(yuǎn), 王雪峰 申請(qǐng)人:通用電氣公司