專利名稱：用于全息復(fù)制系統(tǒng)的多光斑配準(zhǔn)的伺服系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本技術(shù)涉及逐比特全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。更具體來說，本技術(shù)涉及用于全息光盤中的并行復(fù)制的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算能力進(jìn)步，計(jì)算技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入新應(yīng)用領(lǐng)域，例如消費(fèi)者視頻、數(shù)據(jù)存檔、 文檔存儲(chǔ)、成像和電影制作等等。這些應(yīng)用已經(jīng)提供開發(fā)具有增強(qiáng)存儲(chǔ)容量和增加數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的持續(xù)推動(dòng)力。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展的一個(gè)示例可以是光學(xué)存儲(chǔ)系統(tǒng)的越來越高的存儲(chǔ)容量。例如，20世紀(jì)80年代初所開發(fā)的致密光盤具有大約650-700MB的數(shù)據(jù)容量，或大約74-80分鐘的雙聲道音頻節(jié)目。相比之下，20世紀(jì)90年代初所開發(fā)的數(shù)字多功能光盤(DVD)格式具有大約4.7GB (單層)或8. 5GB (雙層)的容量。此外，已經(jīng)開發(fā)更高容量的存儲(chǔ)技術(shù)，以便滿足不斷增加的需求，例如對(duì)更高分辨率視頻格式的需求。例如，諸如Blu-ray Disc 格式之類的高容量記錄格式能夠?qū)⒋蠹s25GB保存在單層光盤中或者將50GB保存在雙層光盤中。隨著計(jì)算技術(shù)持續(xù)發(fā)展，可預(yù)期甚至更高容量的存儲(chǔ)介質(zhì)。例如，全息存儲(chǔ)系統(tǒng)和顯微全息存儲(chǔ)系統(tǒng)是可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)工業(yè)中的增加容量要求的其它發(fā)展中存儲(chǔ)技術(shù)的示例。全息存儲(chǔ)是采取全息圖形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，全息圖是通過在光敏存儲(chǔ)介質(zhì)中的兩個(gè)光束相交所創(chuàng)建的三維干涉圖案的圖像。一直尋求基于頁(yè)面的全息技術(shù)和逐比特全息技術(shù)。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)(例如多個(gè)比特)的信號(hào)光束重疊在存儲(chǔ)介質(zhì)的體積中的參考光束上，從而引起調(diào)制該體積中的介質(zhì)的折射率的化學(xué)反應(yīng)。因此，各比特一般作為干涉圖案的一部分來存儲(chǔ)。在逐比特全息或顯微全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，將每一個(gè)比特作為通常由兩個(gè)反向傳播聚焦記錄光束所生成的顯微全息圖或布拉格反射光柵來寫入。然后通過使用讀取光束來反射出顯微全息圖以重構(gòu)記錄光束，來檢索數(shù)據(jù)。逐比特全息系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)更小間隔和層聚焦顯微全息圖的記錄，因而提供比現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)高許多的存儲(chǔ)容量。但是，逐比特全息系統(tǒng)的帶寬可能受到單通信通道的傳輸率和全息存儲(chǔ)盤的轉(zhuǎn)速限制。例如，Blu-ray 系統(tǒng)中12x BD速率的典型光盤轉(zhuǎn)速可引起大約 430兆位/秒的單通道傳輸。以這個(gè)傳輸率，光盤中的每個(gè)數(shù)據(jù)層的記錄時(shí)間大約為500 秒。用于增加逐比特顯微全息系統(tǒng)中的傳輸率的技術(shù)會(huì)是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例提供一種在復(fù)制盤中記錄數(shù)據(jù)的方法。該方法包括將多個(gè)信號(hào)光束從第一組光學(xué)組件發(fā)射到全息光盤的第一面，將多個(gè)參考光束從第二組光學(xué)組件發(fā)射到全息光盤的第二面，并且確定多個(gè)信號(hào)光束光斑是否對(duì)準(zhǔn)在全息光盤的目標(biāo)層的多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中。該方法還包括確定多個(gè)參考光束的各參考光束是否與多個(gè)信號(hào)光束的對(duì)應(yīng)信號(hào)光束大致重疊，以便在全息光盤的記錄期間形成多個(gè)照射光斑，并且在確定多個(gè)照射光斑沒有對(duì)準(zhǔn)在多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中時(shí)調(diào)整第一組光學(xué)組件和第二組光學(xué)組件中的一個(gè)或多個(gè)。另一個(gè)實(shí)施例提供一種用于在全息光盤上記錄顯微全息圖的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)。第一光學(xué)系統(tǒng)配置成將多個(gè)信號(hào)光束從全息光盤的第一面聚焦在多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)層中。第一光學(xué)系統(tǒng)還耦合到第一組伺服機(jī)械裝置，第一組伺服機(jī)械裝置配置成致動(dòng)第一光學(xué)系統(tǒng)中的第一組光學(xué)組件，以便將多個(gè)信號(hào)光束的每個(gè)對(duì)準(zhǔn)在多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道的相應(yīng)光道中。第二光學(xué)系統(tǒng)配置成將多個(gè)參考光束從全息光盤的第二(相對(duì))面?zhèn)魉偷侥繕?biāo)數(shù)據(jù)層中。第二光學(xué)系統(tǒng)包括第二組光學(xué)組件，第二組光學(xué)組件配置成被致動(dòng)以將多個(gè)參考光束的每個(gè)與多個(gè)信號(hào)光束的相應(yīng)信號(hào)光束對(duì)準(zhǔn)，以便在一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)層的多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道的相應(yīng)光道中形成干涉圖案。另一個(gè)實(shí)施例提供一種用于對(duì)全息光盤進(jìn)行預(yù)先格式化的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括第一光學(xué)頭，其配置成將多個(gè)信號(hào)光束照射到全息光盤的多個(gè)數(shù)據(jù)光道，并且配置成將跟蹤光束照射到全息光盤的參考層的目標(biāo)凹槽，其中目標(biāo)凹槽對(duì)應(yīng)于多個(gè)數(shù)據(jù)光道。該系統(tǒng)還包括第二光學(xué)頭，其配置成將多個(gè)參考光束照射到多個(gè)數(shù)據(jù)光道，使得多個(gè)信號(hào)光束和多個(gè)參考光束在數(shù)據(jù)層中進(jìn)行干涉，以便形成包括多個(gè)照射光斑的干涉圖案。該系統(tǒng)包括跟蹤檢測(cè)器，其配置成檢測(cè)跟蹤光束從全息光盤的反射，并且配置成當(dāng)跟蹤光束的反射指示跟蹤光束沒有聚焦在目標(biāo)凹槽上時(shí)生成第一組誤差信號(hào)。該系統(tǒng)還包括第二組檢測(cè)器，其配置成檢測(cè)多個(gè)信號(hào)光束的傳送或者多個(gè)參考光束的傳送中的一個(gè)或多個(gè)，并且配置成當(dāng)多個(gè)參考光束與多個(gè)信號(hào)光束的相應(yīng)信號(hào)光束沒有對(duì)準(zhǔn)時(shí)生成第二組誤差信號(hào)。此外，該系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)伺服機(jī)械裝置，其耦合到第一光學(xué)頭和第二光學(xué)頭，配置成從跟蹤檢測(cè)器和第二組檢測(cè)器中的一個(gè)或多個(gè)接收誤差信號(hào)，并且配置成響應(yīng)誤差信號(hào)而致動(dòng)第一光學(xué)頭和第二光學(xué)頭中的一個(gè)或多個(gè)的光學(xué)組件。


通過參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述，會(huì)更好地理解本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中，相似符號(hào)在附圖中通篇表示相似部件，附圖包括圖1示出按照實(shí)施例、具有數(shù)據(jù)光道的光盤；圖2A和圖2B是按照實(shí)施例的顯微全息復(fù)制系統(tǒng)的框圖；圖3A和圖:3B各示出按照實(shí)施例、比較單光束復(fù)制技術(shù)和多平行光束復(fù)制技術(shù)的示意圖；圖4是按照實(shí)施例、在全息光盤的多個(gè)光道上進(jìn)行并行記錄的多頭系統(tǒng)的示意圖；圖5是按照實(shí)施例、并行傳送多個(gè)光束以在全息光盤的多個(gè)光道進(jìn)行記錄的單頭的示意圖；圖6是按照實(shí)施例、表示全息光盤的多個(gè)數(shù)據(jù)層、多個(gè)數(shù)據(jù)光道和參考層的示意圖；圖7是按照實(shí)施例、進(jìn)入全息光盤的多個(gè)信號(hào)光束、多個(gè)反向傳播參考光束和跟蹤光束的側(cè)視圖；圖8示出按照實(shí)施例、全息光盤中具有編碼標(biāo)記的光道的平行數(shù)據(jù)光道的徑向圖9A和圖9B示出按照實(shí)施例的全息光盤中的數(shù)據(jù)光道和照射光斑陣列的徑向圖；圖10是按照實(shí)施例、可經(jīng)過補(bǔ)償?shù)娜舾深愋偷墓獗P缺陷的示意側(cè)視圖；圖11是按照實(shí)施例、表示對(duì)全息光盤中形成的照射光斑傾斜的光盤的效果的圖表；圖12是按照實(shí)施例的全息記錄系統(tǒng)的示意圖；圖13是按照實(shí)施例、在全息記錄系統(tǒng)中檢測(cè)的強(qiáng)度分布的簡(jiǎn)圖；圖14是按照實(shí)施例的全息記錄系統(tǒng)中的傾斜控制系統(tǒng)的示意圖；以及圖15是按照實(shí)施例、表示可在全息記錄系統(tǒng)中使用的徑向和切向傾斜致動(dòng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將描述本技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。在提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)要描述的過程中，在本說明書中并非描述實(shí)際實(shí)現(xiàn)的所有特征。應(yīng)當(dāng)理解，在任何這種實(shí)際實(shí)現(xiàn)的開發(fā)中，如同任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中那樣，必須進(jìn)行許多實(shí)現(xiàn)特定的判定以便實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的特定目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)和業(yè)務(wù)相關(guān)限制，這些限制可對(duì)每個(gè)實(shí)現(xiàn)而改變。此外，應(yīng)當(dāng)理解，這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜且費(fèi)時(shí)的，但是仍然是獲益于本公開的本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行的設(shè)計(jì)、制作和制造的例行事務(wù)。逐比特全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)通常涉及通過在記錄介質(zhì)(例如全息光盤)內(nèi)部發(fā)射兩個(gè)重疊和干涉光束來進(jìn)行記錄。由稱作顯微全息圖、在由聚焦光束照射時(shí)充當(dāng)體積光反射器的顯微級(jí)定域全息圖案的存在或不存在來表示數(shù)據(jù)位。例如，圖1所示的全息光盤10表示在光盤10的一層可如何組織數(shù)據(jù)位。一般來說，全息光盤10為圓形大致平坦光盤，其中一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層嵌入透明塑料膜中。數(shù)據(jù)層可包括大致定域在適當(dāng)深度的可反射光線的材料的任何數(shù)量的改性區(qū)域，例如用于逐比特全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的顯微全息圖。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)層可嵌入對(duì)照射到光盤10的光束的照射強(qiáng)度進(jìn)行響應(yīng)的全息可記錄材料中。 例如，在不同實(shí)施例中，光盤10的材料可以是閾值響應(yīng)或線性響應(yīng)的。數(shù)據(jù)層可具有在大約0. 05 μ m至5 μ m之間的厚度，并且可具有大約0. 5 μ m至250 μ m之間的間隔。采取顯微全息圖形式的數(shù)據(jù)一般可從光盤10的外沿到內(nèi)限被存儲(chǔ)在信息區(qū)的連續(xù)螺旋光道或多個(gè)光道12中，但是可使用同心圓形或螺旋光道或者其它配置。光盤上的信息區(qū)還可包括不同功能區(qū)，例如導(dǎo)入、用戶數(shù)據(jù)和導(dǎo)出區(qū)，圖8中將進(jìn)一步描述。主軸孔14 可確定大小為嚙合在全息系統(tǒng)的主軸周圍，使得可使光盤10旋轉(zhuǎn)以供數(shù)據(jù)記錄和/或讀取。主軸的旋轉(zhuǎn)可由反饋系統(tǒng)來控制，以便在記錄和/或讀取過程期間保持恒定線速度或恒定角速度。此外，光盤主軸、記錄光學(xué)器件和/或讀取光學(xué)器件可由位移臺(tái)或滑車沿光盤的徑向移動(dòng)，以便允許光學(xué)系統(tǒng)跨光盤的整個(gè)半徑進(jìn)行記錄或讀取。在圖2A的框圖中提供將顯微全息圖記錄到全息光盤10的一般系統(tǒng)。全息系統(tǒng) 16包括光源18，其可分為信號(hào)光束20和參考光束22。將進(jìn)行論述，在一些實(shí)施例中，光源 18 (它可以是單光源或者多個(gè)單模偏振光源)可發(fā)射多個(gè)接近平行光束，以便記錄在光盤 10的平行光道12之上。多個(gè)源光束還可分為多個(gè)信號(hào)光束20和多個(gè)參考光束22。信號(hào)光束20可按照將要記錄在光盤10上的數(shù)據(jù)來調(diào)制(框M)。在一些實(shí)施例中，處理器40可控制信號(hào)光束20的調(diào)制(框。經(jīng)調(diào)制的信號(hào)光束沈可經(jīng)過光學(xué)器件和伺服機(jī)械系統(tǒng)觀，該光學(xué)器件和伺服機(jī)械系統(tǒng)觀可包括配置成將所聚焦信號(hào)光束30聚焦到光盤10的特定位置的各種光學(xué)和伺服機(jī)械裝置。例如，光學(xué)器件和伺服機(jī)械系統(tǒng)觀可將所聚焦信號(hào)光束30聚焦到光盤10的特定數(shù)據(jù)層或數(shù)據(jù)光道12。參考光束22也可經(jīng)過光學(xué)器件和伺服機(jī)械系統(tǒng)32，其中光學(xué)器件和伺服機(jī)械系統(tǒng)32包括設(shè)計(jì)成將所聚焦參考光束34聚焦到光盤10的特定數(shù)據(jù)層或數(shù)據(jù)光道12以使得所聚焦參考光束34與所聚焦信號(hào)光束30重疊的各種光學(xué)器件和伺服機(jī)械裝置。顯微全息圖可采用兩個(gè)重疊反向傳播聚焦激光束30和34所形成的干涉圖案的被照射光斑來記錄在全息光盤10中。在一些實(shí)施例中，所記錄顯微全息圖可使用所聚焦參考光束34從光盤10 來檢索。所聚焦參考光束34的反射稱作數(shù)據(jù)反射36，其可在用于信號(hào)檢測(cè)的檢測(cè)器38處被接收。通過在使光盤10圍繞通過主軸孔14所定位的主軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)保持重疊反向傳播聚焦光束至預(yù)期光道，多個(gè)顯微全息圖流可記錄在光盤10的光道12之上。一般來說，保持反向傳播光束的某種程度的重疊，以便確保顯微全息圖準(zhǔn)確地記錄在全息光盤10的適當(dāng)光道12和/或?qū)又小９鈱W(xué)和伺服機(jī)械系統(tǒng)觀、32可用于在顯微全息圖記錄過程期間動(dòng)態(tài)保持與光盤旋轉(zhuǎn)的預(yù)期重疊。這種光學(xué)和伺服機(jī)械組件觀、32可增加最終用戶裝置用于記錄全息光盤10的復(fù)雜度。本技術(shù)提供用于采用顯微全息圖來對(duì)全息光盤10預(yù)先格式化和/或?yàn)槿⒐獗P10 預(yù)先裝載以使得光盤10可由最終用戶裝置使用單光束曝光來修改和/或擦除的方法和系統(tǒng)。對(duì)全息光盤進(jìn)行預(yù)先裝載可表示全息光盤10的制造過程期間顯微全息圖的預(yù)錄。在預(yù)先裝載過程期間所記錄的顯微全息圖可表示代碼、地址、跟蹤數(shù)據(jù)和/或其它輔助信息。 預(yù)錄顯微全息圖隨后可使用單光束而不是重疊反向傳播光束來修改和/或擦除。因此，最終用戶系統(tǒng)不需要保持重疊反向傳播激光束以將數(shù)據(jù)記錄到預(yù)先裝載的全息光盤。而是使用單面光束或多個(gè)單面光束的最終用戶系統(tǒng)可用于通過修改和/或擦除預(yù)先裝載的全息光盤上的顯微全息圖，來記錄數(shù)據(jù)。雖然采用反向傳播光束來記錄顯微全息圖以便對(duì)全息光盤進(jìn)行預(yù)先裝載可降低最終用戶裝置的顯微全息圖修改的復(fù)雜度，但是對(duì)光盤進(jìn)行預(yù)先裝載的過程還可按照本技術(shù)得到改進(jìn)。如所述，在對(duì)全息光盤10預(yù)先裝載時(shí)，光盤10在全息系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)，使得導(dǎo)向光盤10的重疊反向傳播光束可將顯微全息圖記錄在光盤10的所選光道12和/或?qū)又稀?光盤10的轉(zhuǎn)速部分地受到光盤材料的機(jī)械強(qiáng)度限制，它限制能夠記錄顯微全息圖的速度 (稱作傳輸率)。例如，Blu-ray 的典型光盤轉(zhuǎn)速可引起在12x BD速率的單通道系統(tǒng)中大約430兆位/秒的傳輸率。以這個(gè)傳輸率，光盤中的每個(gè)數(shù)據(jù)層的記錄時(shí)間大約為500秒。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，并行顯微全息圖記錄技術(shù)可用于增加傳輸率而減少全息光盤10的記錄時(shí)間。例如，并行顯微全息圖記錄可涉及將多個(gè)光束導(dǎo)向全息光盤，以便照射光盤10的一個(gè)以上光道12。光束可表示通過同一組光學(xué)元件沿大致相同方向傳播的光線集合，并且可包括源自不同光源的光線。多個(gè)光束還可從相反方向(即，反向傳播光束) 定向到光盤10的一個(gè)以上光道12，使得多個(gè)重疊反向傳播光束可創(chuàng)建引起光盤10的平行光道12中的多個(gè)所記錄顯微全息圖的多個(gè)照射光斑的干涉圖案。此外，在一些實(shí)施例中， 重疊光束可在相對(duì)數(shù)據(jù)層平面具有較小面積的聚焦光斑處進(jìn)行干涉。干涉圖案的聚焦照射光斑可由非照射區(qū)域來分隔。通過限制數(shù)據(jù)層上的被照射面積，所記錄顯微全息圖的深度擴(kuò)展可限制到預(yù)期尺寸和/或限制在預(yù)期數(shù)據(jù)層上(例如在大約0. 05 μ m至5 μ m之間)。此外，如圖2B所示，復(fù)制系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及直接調(diào)制平行通道光源 18。例如，平行通道光源18可耦合到適合直接調(diào)制平行通道光源18的調(diào)制器M。調(diào)制器 M可由處理器40來控制，并且可調(diào)制平行通道光源18，使得由平行通道光源18所發(fā)射的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)光束沈包括將要記錄在復(fù)制盤10上的信息。將針對(duì)圖8來論述這個(gè)實(shí)施例的其它細(xì)節(jié)。圖3A和圖;3B所示的示意圖比較兩種不同方式，以便并行記錄顯微全息圖。圖3A 中，使用單光束方式42的寬場(chǎng)照射包括使用單光束44來照射母盤46中的較寬場(chǎng)(例如跨越多個(gè)數(shù)據(jù)光道1 。母盤46可包含待復(fù)制到復(fù)制盤10上的數(shù)據(jù)，并且采用單光束44來跨越多個(gè)數(shù)據(jù)光道12可允許多個(gè)數(shù)據(jù)光道12上的數(shù)據(jù)同時(shí)被復(fù)制。來自母盤46的所傳送信號(hào)光束48 (或者所反射信號(hào)光束，取決于不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì))可通過圖3A中表示為透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)50來傳送，光學(xué)成像系統(tǒng)50可聚焦信號(hào)光束48，并且將所聚焦光束52導(dǎo)向復(fù)制盤10。還可將單寬場(chǎng)參考光束M導(dǎo)向復(fù)制盤10的相對(duì)面，使得所聚焦信號(hào)光束52 和參考光束M可反向傳播并且干涉，以便形成全息案56。復(fù)制盤10可具有多個(gè)數(shù)據(jù)層76，如垂直線L0、L1和L2所表示。但是，單光束44和M的照射的增加視野一般引起復(fù)制盤10中的所記錄全息圖的增加深度擴(kuò)展。增加深度擴(kuò)展特性可表示全息圖的增加的大小，它可跨越光盤10的更大厚度(在單光束44和M的方向)，并且可跨越一層以上。例如，雖然單光束44和M均可導(dǎo)向?qū)覮1，但是通常用于這類基于頁(yè)面的寬場(chǎng)照射系統(tǒng)的線性材料可能對(duì)寬照射場(chǎng)比較敏感，并且相鄰層Ltl和L2中的材料還可受到單光束44和M影響。因此，全息圖記錄中的增加深度擴(kuò)展可限制或降低全息光盤10的數(shù)據(jù)容量，因?yàn)橛涗浺粋€(gè)全息圖案可要求一個(gè)以上數(shù)據(jù)層。在多個(gè)平行光束方式58中呈現(xiàn)本技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例。不是如同單光束方式42中那樣采用單光束來照射較寬場(chǎng)，多光束方式58而是涉及采用多個(gè)反向傳播光束來照射全息光盤10。在一個(gè)實(shí)施例中，將多個(gè)信號(hào)光束60導(dǎo)向母盤46。各光束可聚焦在一個(gè)光道 12上，并且來自母盤46的傳送62 (或者反射，取決于不同系統(tǒng)設(shè)計(jì))可通過圖:3B中表示為透鏡的光學(xué)成像系統(tǒng)50來傳送，光學(xué)成像系統(tǒng)50可將傳送62成像到復(fù)制盤10。多個(gè)參考光束66還可導(dǎo)向光盤10的相對(duì)面。在一些實(shí)施例中，參考光束66和信號(hào)光束60可從公共平行通道光源18(圖2A和圖2B)分離，而在一些實(shí)施例中，多個(gè)參考光束66 (并且因而多個(gè)信號(hào)光束60)可從不同的單模偏振光源來傳送。在又一些實(shí)施例中， 多個(gè)信號(hào)和多個(gè)參考光束均可經(jīng)過調(diào)制。平行參考光束66和信號(hào)光束64可反向傳播并且干涉，以便在光盤10的數(shù)據(jù)層(例如數(shù)據(jù)層L1)上形成干涉圖案。干涉圖案可包括通過非照射區(qū)域所分隔的多個(gè)照射光斑(例如，各光斑可對(duì)應(yīng)于平行光束通道中的一對(duì)反向傳播光束的干涉)。干涉光斑的每個(gè)可形成數(shù)據(jù)層L1中的顯微全息圖68。由于相對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)層平面的面積(而不是單光束方式42中的寬區(qū)域)僅照射數(shù)據(jù)層L1中的數(shù)據(jù)層平面的小部分，所以照射圖案中的光束斑(或顯微全息圖68)的每個(gè)可相對(duì)聚焦在單數(shù)據(jù)層L1中， 由此潛在地增加光盤10的數(shù)據(jù)容量。在一些實(shí)施例中，將多個(gè)平行光束用于并行顯微全息圖記錄可利用多個(gè)光學(xué)頭，如圖4所示。光學(xué)頭70各可發(fā)射單光束，并且復(fù)制系統(tǒng)16 (例如圖2A)中的多個(gè)光學(xué)頭70 可設(shè)置成各將光束60照射在光盤10的數(shù)據(jù)光道12之上，使得多個(gè)光束60并行照射多個(gè)光道12。在一些實(shí)施例中，各光學(xué)頭可具有配置成將光束60聚焦在光道12上的獨(dú)立光學(xué)器件。此外，一組附加光學(xué)頭可配置成從相反方向照射光盤10，使得從各光學(xué)頭70所發(fā)射的并行光束60反向傳播，以便在光盤10的一層的數(shù)據(jù)光道12中進(jìn)行干涉。在圖5所示的另一個(gè)實(shí)施例中，使用多個(gè)平行光束進(jìn)行的顯微全息圖記錄可利用光學(xué)頭72，光學(xué)頭72從一組光學(xué)器件并行傳送多個(gè)光束60。在一個(gè)實(shí)施例中，來自單個(gè)光學(xué)頭72的多個(gè)信號(hào)光束60可通過適合于傳送光束的一束單獨(dú)光纖來傳送，使得各光束在從光學(xué)頭72被傳送出來并且傳送到光盤10的多個(gè)光道12時(shí)是離散的?？赏ㄟ^將反向傳播光束66從另一個(gè)光學(xué)頭74傳送到光盤10的相對(duì)面，或者通過將多個(gè)光束分為多個(gè)信號(hào)光束60和多個(gè)參考光束66 (如針對(duì)圖2A和圖2B所述)，來實(shí)現(xiàn)反向傳播平行信號(hào)光束60。用于將數(shù)據(jù)并行預(yù)錄和/或并行記錄在全息光盤10上的技術(shù)涉及將全息記錄系統(tǒng)配置成使得在整個(gè)記錄過程中配準(zhǔn)導(dǎo)向數(shù)據(jù)層76的多個(gè)照射光斑的每個(gè)，以便預(yù)先格式化光盤10的數(shù)據(jù)光道12。當(dāng)數(shù)據(jù)光道間距在⑶光盤中大約為1. 6 μ m、對(duì)DVD大約為 0. 74 μ m以及對(duì)Blu-ray Disc 大約為0. 3 μ m時(shí)，較高準(zhǔn)確度可用于控制多個(gè)數(shù)據(jù)光道12 上的多個(gè)照射光斑的精度。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，聚焦和對(duì)準(zhǔn)技術(shù)可用于對(duì)適當(dāng)數(shù)據(jù)光道12和/或數(shù)據(jù)層 76保持照射光斑。在一些實(shí)施例中，如圖6所示，各光盤10可包括具有與各層76的數(shù)據(jù)光道12的位置對(duì)應(yīng)的螺旋凹槽的一個(gè)或多個(gè)參考層78。凹槽還可包括編碼特征或調(diào)制標(biāo)記，例如固定頻率或調(diào)制擺動(dòng)(modulated wobble)。這些編碼特征或調(diào)制標(biāo)記可提供數(shù)據(jù)光道的地址信息，或者用作確定光盤轉(zhuǎn)速的標(biāo)記供控制光盤主軸速度。如圖7所示，在記錄過程期間，可將跟蹤光束86連同多個(gè)信號(hào)光束84 —起導(dǎo)向光盤10。多個(gè)信號(hào)光束84和多個(gè)反向傳播參考光束92可聚焦，以便沿?cái)?shù)據(jù)焦平面88形成照射光斑68。數(shù)據(jù)焦平面88可以是例如一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)層76。跟蹤光束86可聚焦在與參考層78對(duì)應(yīng)的跟蹤焦平面90 上。例如，在一些實(shí)施例中，跟蹤光束86可聚焦在參考層78中與由多個(gè)信號(hào)光束84和多個(gè)反向傳播參考光束92所記錄的多個(gè)光道12的中心數(shù)據(jù)光道12對(duì)應(yīng)的目標(biāo)凹槽上。在其它實(shí)施例中，跟蹤光束86還可包括多個(gè)光束，并且可聚焦在參考層78中與由信號(hào)和參考光束84、92所記錄的多個(gè)數(shù)據(jù)光道12對(duì)應(yīng)的多個(gè)凹槽上。用于對(duì)適當(dāng)數(shù)據(jù)光道12和/或數(shù)據(jù)層76保持照射光斑的另一個(gè)實(shí)施例可涉及包括編碼對(duì)準(zhǔn)光道，如圖8所示。在一些實(shí)施例中，復(fù)制盤10可包括與各數(shù)據(jù)層76中的其它數(shù)據(jù)光道12平行的編碼對(duì)準(zhǔn)光道94。編碼對(duì)準(zhǔn)光道94可編碼有數(shù)據(jù)和/或其它調(diào)制標(biāo)記，例如擺動(dòng)，它識(shí)別圍繞各編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的數(shù)據(jù)光道12。光盤12上的信息區(qū)還可包括一個(gè)或多個(gè)功能區(qū)，例如導(dǎo)入?yún)^(qū)、用戶數(shù)據(jù)和/或?qū)С鰠^(qū)。例如，如圖8所示，由虛線輪廓線所標(biāo)識(shí)的導(dǎo)入?yún)^(qū)93和導(dǎo)出區(qū)95可包括用于在初始化過程期間將信號(hào)和參考光束與目標(biāo)數(shù)據(jù)層76中的多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道12對(duì)準(zhǔn)的特征和信息。例如，這類特征可包括參考層78中的一個(gè)或多個(gè)凹槽。初始化過程可涉及將多個(gè)信號(hào)光束84聚焦在參考層78上，并且分析多個(gè)信號(hào)光束84從參考層78的兩個(gè)或更多目標(biāo)凹槽的反射或傳送。在一些實(shí)施例中，各編碼對(duì)準(zhǔn)光道94可對(duì)應(yīng)于編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的任一側(cè)的數(shù)據(jù)光道12。其它實(shí)施例可包括數(shù)據(jù)層76中的數(shù)據(jù)光道12和編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的不同配置。例如，在各個(gè)實(shí)施例中，各對(duì)準(zhǔn)光道94可對(duì)應(yīng)于任一側(cè)的兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)光道12或者一側(cè)的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)光道12等。在又一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)光道94可以是經(jīng)調(diào)制的數(shù)據(jù)光道。 由于各編碼對(duì)準(zhǔn)光道94可用于識(shí)別光盤10的每個(gè)層76中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)光道12，所以將多個(gè)光束之一與編碼對(duì)準(zhǔn)光道94對(duì)準(zhǔn)可指示其它光束與對(duì)應(yīng)于編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的數(shù)據(jù)光道12的對(duì)準(zhǔn)。例如，一個(gè)或多個(gè)光束可照射到數(shù)據(jù)層的多個(gè)光道之上，包括多個(gè)數(shù)據(jù)光道12和至少一個(gè)編碼對(duì)準(zhǔn)光道94。檢測(cè)器可檢測(cè)對(duì)于編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的光束的反射，并且一個(gè)光束與編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)可指示多個(gè)光束與對(duì)應(yīng)于編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的多個(gè)數(shù)據(jù)光道12的準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)。因此，包括編碼對(duì)準(zhǔn)光道94的光盤10的配置可實(shí)現(xiàn)復(fù)制過程期間對(duì)光束的跟蹤和/或?qū)?zhǔn)。此外，在一些實(shí)施例中，如圖9A所示，可按照被記錄的相鄰數(shù)據(jù)光道12的間距來保持相鄰平行信號(hào)或參考光束之間的距離以便徑向配準(zhǔn)多個(gè)照射光斑在多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道12上。在一些實(shí)施例中，保持多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道12上的多個(gè)照射光斑96的配準(zhǔn)可涉及調(diào)整多個(gè)信號(hào)與參考光束之間的距離。在其它實(shí)施例中，如圖9B所示，多個(gè)信號(hào)與參考光束之間的距離可以是固定的。如果固定光束具有分開大于數(shù)據(jù)光道12的間距的距離，則多個(gè)信號(hào)和/或多個(gè)參考光束的陣列可傾斜一定角度，以便保持多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道上的照射光斑的配準(zhǔn)。更具體來說，照射光斑陣列98(例如由多個(gè)照射光斑所形成的線)的取向可相對(duì)于光盤的徑向100形成角θ。這個(gè)角θ可隨焦點(diǎn)位置從盤中心移動(dòng)到邊緣或者從盤邊緣移動(dòng)到中心而改變?？赏ㄟ^調(diào)整光學(xué)器件和伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多個(gè)照射光斑的取向的變化以保持多個(gè)照射光斑在多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道上的配準(zhǔn)，下面將進(jìn)一步論述。聚焦和對(duì)準(zhǔn)技術(shù)可包括致動(dòng)和伺服機(jī)械技術(shù)。伺服機(jī)械技術(shù)可降低產(chǎn)生于光盤缺陷的顯微全息圖記錄不準(zhǔn)確性。如圖10所示，全息光盤10可能具有多個(gè)缺陷，它們降低顯微全息圖記錄過程的精度。例如，光盤10可具有不均勻表面，使得光盤10的表面可使光束不準(zhǔn)確地照射光盤10。如果例如光盤10相對(duì)預(yù)計(jì)位置102而傾斜，或者如果光盤10自身有缺陷，則不準(zhǔn)確性也可能產(chǎn)生。例如，光盤10可能具有不平行的頂面和底面，或者光盤10可能比完美光盤10更厚，使得當(dāng)光盤10安裝在記錄系統(tǒng)的主軸時(shí)，光盤10或者光盤10的層76的位置偏離預(yù)計(jì)位置102。此外，光盤10可能翹曲，如光盤10相對(duì)于預(yù)計(jì)位置102的彎曲形狀所表示。這種不準(zhǔn)確定位或缺陷可引起顯微全息圖記錄誤差。例如，圖11提供比較光盤10的數(shù)據(jù)層76和數(shù)據(jù)光道12的預(yù)計(jì)和實(shí)際位置的圖表104。圖表104的χ和y軸分別提供光盤10的所照射區(qū)域的徑向距離和軸向距離(單位均為微米)。當(dāng)光盤的頂面和底面預(yù)計(jì)為從y = 0 μ m至y = -1200 μ m時(shí)，所照射區(qū)域的徑向中心可處于χ = Ομπι。如在y = Ομπι所表示，光盤10的頂面108相對(duì)于光盤10的頂面的預(yù)計(jì)位置106而傾斜。這個(gè)傾斜可能是由于光盤缺陷，或者由于光盤相對(duì)于全息記錄系統(tǒng)10(圖1)的傾斜而造成的。如果沒有進(jìn)行調(diào)整以補(bǔ)償該傾斜，則不準(zhǔn)確照射光斑可在數(shù)據(jù)焦平面88處形成。例如，箭頭110表示沿?cái)?shù)據(jù)焦平面88的預(yù)計(jì)照射光斑。光斑可在離光盤10的頂面106大約-600 μ m與-602 μ m之間的范圍。由于光盤10的傾斜，實(shí)際照射光斑112可在軸向和徑向上偏離預(yù)計(jì)照射光斑110，從而可能引起在錯(cuò)誤光道12中或者在錯(cuò)誤層中形成照射光斑，這取決于光盤傾斜或缺陷的嚴(yán)重性。形成照射光斑中的這類偏差可引起光盤10上的顯微全息圖的不準(zhǔn)確預(yù)先格式化或預(yù)錄。
為了降低預(yù)錄不準(zhǔn)確性，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中的全息存儲(chǔ)系統(tǒng)10可采用使用伺服機(jī)械裝置的傾斜致動(dòng)，以便補(bǔ)償光盤10的移動(dòng)、不準(zhǔn)確定位和/或缺陷。圖12是示出用于使用多個(gè)反向傳播光束84和92在多個(gè)數(shù)據(jù)光道12之上進(jìn)行記錄的用于顯微全息圖記錄的全息復(fù)制系統(tǒng)114的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。這種致動(dòng)可包括例如軸向、切向和/或徑向傾斜各種光學(xué)組件，或者將光學(xué)組件移動(dòng)成更靠近或者遠(yuǎn)離光盤10。在一些實(shí)施例中，伺服機(jī)械組件可配置成按照總共5個(gè)自由度(例如沿軸向、切向和/或徑向軸平移以及繞軸向、 切向和/或徑向軸旋轉(zhuǎn)和/或傾斜)移動(dòng)光學(xué)組件，并且還可配置成按照一個(gè)以上自由度同時(shí)致動(dòng)光學(xué)組件。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)組件的致動(dòng)可表示諸如透鏡、振鏡(galvo mirror)等的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)組件的傾斜、旋轉(zhuǎn)和/或平移。復(fù)制系統(tǒng)114可照射多個(gè)信號(hào)光束84和多個(gè)反向傳播參考光束92，以便在全息光盤10上干涉和形成照射光斑。在光盤10上形成的照射光盤可對(duì)應(yīng)于寫到光盤10的多個(gè)光道12的顯微全息圖的位置。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，光源可將多個(gè)源光束傳送到調(diào)制電路116，調(diào)制電路116可配置成直接調(diào)制或間接調(diào)制多個(gè)源光束，以便生成將要記錄到光盤10上的多個(gè)信號(hào)光束84。在其它實(shí)施例中，可通過經(jīng)由母盤的調(diào)制標(biāo)記傳送源光線或者從母盤的調(diào)制標(biāo)記反射源光線來生成多個(gè)信號(hào)光束和/或多個(gè)參考光束。在又一些實(shí)施例中，空間光調(diào)制器用于生成多個(gè)信號(hào)光束和/或多個(gè)參考光束。在多個(gè)信號(hào)光束84聚焦到光盤10的數(shù)據(jù)平面之前，多個(gè)信號(hào)光束84可經(jīng)過第一光學(xué)系統(tǒng)80。第一光學(xué)系統(tǒng)80可包括諸如透鏡或?yàn)V光器之類的光學(xué)組件，并且還可包括伺服機(jī)械組件，伺服機(jī)械組件配置成控制第一光學(xué)系統(tǒng)80中的各種光學(xué)組件的移動(dòng)，使得通過第一光學(xué)系統(tǒng)80發(fā)射到光盤10的多個(gè)源光束86可聚焦，以便在光盤10的預(yù)期數(shù)據(jù)平面中的在預(yù)期光道12上形成照射光斑(通過采用反向傳播光束92進(jìn)行干涉)。在一些實(shí)施例中，全息記錄系統(tǒng)110可包括跟蹤控制的部件，以便當(dāng)將顯微全息圖記錄在多個(gè)數(shù)據(jù)光道12之上時(shí)補(bǔ)償傾斜。如前所述，全息光盤10在復(fù)制過程期間有時(shí)可能搖擺。此外，全息光盤10可具有缺陷或不均勻性。復(fù)制盤10中的移動(dòng)、缺陷或者不均勻性可引起光盤10內(nèi)預(yù)期數(shù)據(jù)光道12上的照射光斑的不完全對(duì)準(zhǔn)，如針對(duì)圖10所述。因此，在光盤10的預(yù)錄或記錄過程期間，涉及各種自由度的光學(xué)組件的動(dòng)態(tài)致動(dòng)可用于補(bǔ)償照射光斑與預(yù)期數(shù)據(jù)光道12之間的這類不完全對(duì)準(zhǔn)。例如，將多個(gè)信號(hào)光束84保持在相應(yīng)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道12上可涉及相對(duì)于光盤10向后或向前移動(dòng)第一光學(xué)系統(tǒng)80中的透鏡，或者沿各種方向傾斜透鏡，如第一光學(xué)系統(tǒng)80中的傾斜透鏡的虛線輪廓線所示?？赏ㄟ^將跟蹤光束86連同多個(gè)信號(hào)光束84照射到光盤10，來確定跟蹤誤差。跟蹤光束可從另一個(gè)光源120來發(fā)射，并且可在照射光盤10之前經(jīng)過各種光學(xué)元件(例如偏振分束器122)，這取決于系統(tǒng)110的配置。如前面所述，跟蹤光束86可在照射光盤10之前與多個(gè)信號(hào)光束84對(duì)準(zhǔn)。雖然多個(gè)信號(hào)光束84可聚焦在對(duì)應(yīng)于其中被寫入顯微全息圖的數(shù)據(jù)層76的焦平面88上，但是跟蹤光束86可聚焦在包括與光盤10的數(shù)據(jù)光道12的位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)凹槽的光盤10的參考層78上。例如，在一些實(shí)施例中，跟蹤光束86可通過相同第一光學(xué)系統(tǒng)80來傳送，并且聚焦在參考層78中與由多個(gè)信號(hào)光束84和多個(gè)反向傳播參考光束92所記錄的多個(gè)光道12的中心光道對(duì)應(yīng)的目標(biāo)凹槽上。跟蹤光束86從參考層78的反射可在跟蹤檢測(cè)器118處接收。如果光盤搖擺或傾斜，則跟蹤光束86的焦點(diǎn)可偏離目標(biāo)凹槽，這影響在跟蹤檢測(cè)器118處檢測(cè)的反射跟蹤光束86的光強(qiáng)度。當(dāng)預(yù)期數(shù)據(jù)光道12上的多個(gè)信號(hào)光束84的照射與目標(biāo)凹槽上的目標(biāo)光束86的照射對(duì)準(zhǔn)時(shí)，跟蹤光束86與目標(biāo)凹槽的偏離可對(duì)應(yīng)于多個(gè)信號(hào)光束84與焦平面 88(圖7)中的預(yù)期光道12的偏離。跟蹤檢測(cè)器118可評(píng)估跟蹤光束86的反射強(qiáng)度，以便確定跟蹤誤差。例如，可將跟蹤光束86的反射的強(qiáng)度分布與閾值強(qiáng)度或者與先前所檢測(cè)強(qiáng)度進(jìn)行比較。如果跟蹤檢測(cè)器118確定跟蹤誤差，則跟蹤誤差信號(hào)可傳送給第一光學(xué)系統(tǒng)80。 基于跟蹤誤差信號(hào)，第一光學(xué)系統(tǒng)80可調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)80中的一個(gè)或多個(gè)透鏡的傾斜，以便補(bǔ)償跟蹤誤差。例如，如果光盤10沿軸向逆時(shí)針傾斜，則第一光學(xué)系統(tǒng)80中的透鏡也可沿軸向逆時(shí)針傾斜，直到跟蹤光束86再次照射參考層78中的目標(biāo)凹槽。當(dāng)多個(gè)信號(hào)光束84 經(jīng)過第一光學(xué)系統(tǒng)80中與跟蹤光束86相同的一組光學(xué)組件時(shí)，還可校正多個(gè)信號(hào)光束84 與預(yù)期數(shù)據(jù)光道12的跟蹤偏離。全息記錄系統(tǒng)114還可包括第二光學(xué)系統(tǒng)82，其包括適合于將多個(gè)參考光束92聚焦在光盤10中的各種元件。如前所述，多個(gè)參考光束92可從與多個(gè)信號(hào)光束84的相對(duì)的面照射在復(fù)制盤10上。多個(gè)參考光束92可通過諸如偏振分束器IM和振鏡1 之類的各種光學(xué)元件傳送到第二光學(xué)系統(tǒng)82，供照射在光盤10上。光束84和92可具有相似的強(qiáng)度分布，并且可創(chuàng)建多個(gè)照射光斑的干涉圖案，以便將顯微全息圖記錄在光盤10的數(shù)據(jù)層76 的多個(gè)光道12之上。第二光學(xué)系統(tǒng)82還可包括伺服機(jī)械組件，其配置成按照各種自由度來致動(dòng)第二光學(xué)系統(tǒng)82的組件(例如透鏡、濾光器等)。例如，第二光學(xué)系統(tǒng)82可調(diào)整組件以相對(duì)于光盤10向前或向后移動(dòng)，或者順時(shí)針或逆時(shí)針軸向傾斜以調(diào)整(針對(duì)多個(gè)參考光束92與光盤10的預(yù)期光道12之間的不完全對(duì)準(zhǔn))。在一些實(shí)施例中，第一光學(xué)系統(tǒng)80和/或第二光學(xué)系統(tǒng)82可響應(yīng)反饋環(huán)而移動(dòng)。 多個(gè)信號(hào)光束84的傳送可在一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器122處接收，檢測(cè)器122可分析所傳送信號(hào)光束84的強(qiáng)度，以便確定跟蹤誤差是否已經(jīng)發(fā)生。檢測(cè)器118和122可用于生成跟蹤、聚焦和/或傾斜誤差信號(hào)，可傳送這些信號(hào)以致動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)80和82中的組件，從而補(bǔ)償這類誤差。在一個(gè)實(shí)施例中，焦點(diǎn)誤差信號(hào)(FEQ可從常規(guī)像散法來得到，而跟蹤誤差信號(hào)可從直接偏離象限檢測(cè)器122的調(diào)制標(biāo)記的光道12而來的推送跟蹤信號(hào)來得到。在一些實(shí)施例中，第二光學(xué)系統(tǒng)82可基于第一光學(xué)系統(tǒng)80來致動(dòng)。例如，可將傳送給第一光學(xué)系統(tǒng)80 的誤差和致動(dòng)信號(hào)傳送給第二光學(xué)系統(tǒng)82。在其它實(shí)施例中，第一和第二光學(xué)系統(tǒng)80、82 可共享公共伺服機(jī)械組件，使得第二光學(xué)系統(tǒng)82可隨第一光學(xué)系統(tǒng)80而致動(dòng)。在一些實(shí)施例中，傾斜誤差信號(hào)能夠通過利用如圖13所示的檢測(cè)器118來生成， 檢測(cè)器118檢測(cè)傾斜所引起的光分布變化。例如，檢測(cè)區(qū)1 可對(duì)應(yīng)于從數(shù)據(jù)層76的區(qū)域 (例如層76中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)光道1 所檢測(cè)的光線。不同的所示字母A-D的每個(gè)可表示所檢測(cè)光線的不同強(qiáng)度，并且某個(gè)強(qiáng)度圖案可指示傾斜。檢測(cè)器118可分析所檢測(cè)的強(qiáng)度圖案，并且生成傾斜伺服誤差。傾斜誤差信號(hào)可用于調(diào)整第一光學(xué)系統(tǒng)80中的光學(xué)組件，以便補(bǔ)償所檢測(cè)傾斜。此外，從一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器122所生成的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)誤差信號(hào)(FEQ可用于確定多個(gè)信號(hào)或參考光束與目標(biāo)數(shù)據(jù)光道12的對(duì)準(zhǔn)誤差。例如，如圖14所示，檢測(cè)器122 可包括象限檢測(cè)器的陣列，其檢測(cè)多個(gè)信號(hào)光束84的傳送和/或多個(gè)參考光束92從光盤 10的反射。象限檢測(cè)器134和136的每個(gè)可分別測(cè)量所傳送或所反射光束130和132的強(qiáng)度，并且將所檢測(cè)光束的光束強(qiáng)度信息傳送給焦點(diǎn)誤差生成器(FEG) 138和140。在一個(gè)實(shí)施例中，可檢測(cè)來自被照射光束的陣列的不同光束的反射的光強(qiáng)度，以便確定被照射陣列區(qū)域的傾斜。例如，第一光束130(例如多個(gè)信號(hào)光束84之一的傳送或反射)可在象限檢測(cè)器134處檢測(cè)并且傳送給FEG 138，F(xiàn)EG 138生成第一焦點(diǎn)誤差信號(hào)，并且將這個(gè)信號(hào)傳送給比較器142。第二光束反射132可在象限檢測(cè)器136處檢測(cè)并且傳送給FEG 140，F(xiàn)EG 140生成第二焦點(diǎn)誤差信號(hào)，并且將這個(gè)信號(hào)傳送給比較器142。比較器142可比較第一和第二焦點(diǎn)誤差信號(hào)的每個(gè)，以便確定光盤10的傾斜。例如，如果第一焦點(diǎn)誤差信號(hào)為正且同時(shí)第二焦點(diǎn)誤差信號(hào)為負(fù)，則比較器可確定第一光束130具有較高強(qiáng)度，而第二光束132 具有較低強(qiáng)度，這可指示光盤10傾斜成使得其中照射第一光束130的光盤位置相對(duì)其中照射第二光束132的光盤位置向前傾斜。比較器142可基于這個(gè)比較來生成傾斜誤差信號(hào) 144，并且將傾斜誤差信號(hào)傳送給傾斜控制器146。傾斜誤差信號(hào)144可包括其中包含可由光盤10的傾斜虛線輪廓線所表示的光盤10的所估計(jì)傾斜的信息。作為響應(yīng)，傾斜控制器 146可控制耦合到第一光學(xué)系統(tǒng)80和/或第二光學(xué)系統(tǒng)82的伺服機(jī)械組件，并且使各種光學(xué)組件(例如透鏡、濾光器等)移動(dòng)成相對(duì)光盤10傾斜，如第一光學(xué)系統(tǒng)80和第二光學(xué)系統(tǒng)82中的透鏡的傾斜虛線輪廓線所表示。在一些實(shí)施例中，同一傾斜控制器146或者一個(gè)以上不同傾斜控制器146和147可用于控制第一和第二光學(xué)系統(tǒng)80、82中的各種光學(xué)組件的致動(dòng)。在不同實(shí)施例中，不同的傾斜控制器可用于控制不同的光學(xué)系統(tǒng)，包括將多個(gè)信號(hào)光束84照射到光盤10的第一光學(xué)系統(tǒng)80。在一些實(shí)施例中，一個(gè)傾斜控制器可用于控制許多光學(xué)系統(tǒng)。例如，一個(gè)傾斜控制器146可與第一光學(xué)系統(tǒng)80和第二光學(xué)系統(tǒng)82中的伺服機(jī)械裝置進(jìn)行通信，使得兩個(gè)系統(tǒng)80和82中的光學(xué)組件可以對(duì)準(zhǔn)。在一些實(shí)施例中，能夠通過組合從多個(gè)象限檢測(cè)器所生成的焦點(diǎn)誤差信號(hào)來生成傾斜伺服誤差信號(hào)。例如，象限檢測(cè)器還可用于檢測(cè)跟蹤光束86的強(qiáng)度。在一些實(shí)施例中，可采用二維傾斜致動(dòng)系統(tǒng)。例如，如圖15所示，檢測(cè)系統(tǒng)1 可包括設(shè)置成檢測(cè)按照二維陣列所發(fā)射的反射光束的多個(gè)象限檢測(cè)器134、136、148和150。 可檢測(cè)二維反射光束，以便確定光盤10在二維的傾斜。例如，除了圖14所述的徑向傾斜致動(dòng)之外，一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例還可在象限檢測(cè)器148和150處檢測(cè)所反射光束。與象限檢測(cè)器134和136相比(例如橫向或縱向)，象限檢測(cè)器148和150可測(cè)量從不同方向自光盤10 的表面所反射的光束。因此，象限檢測(cè)器148和150可檢測(cè)適合于采用切向傾斜致動(dòng)的信息。象限檢測(cè)器148和150可分別向FEG 152和巧4傳送所反射光束強(qiáng)度信息，它們各生成并且向比較器156傳送焦點(diǎn)誤差信號(hào)?；谒邮战裹c(diǎn)誤差信號(hào)的比較，比較器156可生成并且向切向傾斜控制器158傳送傾斜誤差信號(hào)。雖然圖14所述的徑向傾斜控制器146 可控制配置成控制光學(xué)組件沿徑向的傾斜的伺服機(jī)械組件，但是切向傾斜控制器158可控制配置成控制光學(xué)組件沿切線方向的傾斜的伺服機(jī)械組件。因此，如果光盤10在被照射區(qū)域相對(duì)全息讀取和復(fù)制系統(tǒng)16徑向或切向傾斜，則系統(tǒng)16中的光學(xué)組件能夠傾斜，以便補(bǔ)償光盤10的傾斜。雖然本文僅說明和描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到多種修改和變更。因此要理解，所附權(quán)利要求書預(yù)計(jì)涵蓋落入本發(fā)明的真實(shí)精神之內(nèi)的所有這類修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種在全息光盤中記錄數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括將多個(gè)信號(hào)光束從第一組光學(xué)組件發(fā)射到所述全息光盤的第一面；將多個(gè)參考光束從第二組光學(xué)組件發(fā)射到所述全息光盤的第二面；確定多個(gè)信號(hào)光束斑是否對(duì)準(zhǔn)在所述全息光盤的目標(biāo)層的多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中；在所述全息光盤的記錄期間，確定所述多個(gè)參考光束中的各參考光束是否與所述多個(gè)信號(hào)光束中的對(duì)應(yīng)信號(hào)光束大致重疊，以便形成多個(gè)照射光斑；當(dāng)確定所述多個(gè)信號(hào)光束的一個(gè)或多個(gè)沒有對(duì)準(zhǔn)在所述全息光盤的目標(biāo)層的多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中時(shí)，調(diào)整所述第一組光學(xué)組件中的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)組件；以及當(dāng)確定所述多個(gè)參考光束的一個(gè)或多個(gè)沒有與所述多個(gè)信號(hào)光束中的對(duì)應(yīng)信號(hào)光束大致重疊以形成多個(gè)照射光斑時(shí)，調(diào)整所述第二組光學(xué)組件中的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)組件。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述多個(gè)照射光斑對(duì)應(yīng)于所述全息光盤的目標(biāo)層的目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中形成的多個(gè)顯微全息圖。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述全息光盤具有包括一個(gè)或多個(gè)參考凹槽的參考層。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，包括將跟蹤光束從所述第一組光學(xué)組件發(fā)射到所述參考層的目標(biāo)凹槽，其中所述目標(biāo)凹槽對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，確定所述多個(gè)信號(hào)光束斑是否對(duì)準(zhǔn)在所述多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中包括在初始化過程期間將所述多個(gè)信號(hào)光束聚焦在所述全息光盤的參考層上，并且分析從所述全息光盤的所述參考層的兩個(gè)或更多目標(biāo)凹槽所反射的所述多個(gè)信號(hào)光束的反射。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定各參考光束是否與對(duì)應(yīng)信號(hào)光束大致重疊以形成多個(gè)照射光斑包括分析通過所述光盤的所傳送信號(hào)光束的兩個(gè)或更多的強(qiáng)度分布。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定各參考光束是否與對(duì)應(yīng)信號(hào)光束大致重疊以形成多個(gè)照射光斑包括分析通過所述光盤的所傳送參考光束的兩個(gè)或更多的強(qiáng)度分布。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，包括基于所述第一組光學(xué)組件的調(diào)整來調(diào)整所述第二組光學(xué)組件。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整所述第一組光學(xué)組件包括沿切向或徑向中的一個(gè)或多個(gè)來傾斜一個(gè)或多個(gè)透鏡。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整所述第一組光學(xué)組件和所述第二組光學(xué)組件中的一個(gè)或多個(gè)包括旋轉(zhuǎn)光學(xué)元件，以便實(shí)現(xiàn)沿軸向、徑向和切向中的一個(gè)或多個(gè)的所述多個(gè)信號(hào)光束的位置變化。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整所述第一組光學(xué)組件和所述第二組光學(xué)組件中的一個(gè)或多個(gè)包括沿軸向、徑向和切向中的一個(gè)或多個(gè)來平移一組透鏡。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)整所述第一組光學(xué)組件包括旋轉(zhuǎn)光學(xué)組件，以便實(shí)現(xiàn)所述多個(gè)信號(hào)光束的布置的取向的旋轉(zhuǎn)。
13.一種用于在全息光盤上記錄顯微全息圖的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一光學(xué)系統(tǒng)，配置成將多個(gè)信號(hào)光束從所述全息光盤的第一面聚焦在一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)層的多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道中，其中所述第一光學(xué)系統(tǒng)耦合到第一組伺服機(jī)械裝置，所述第一組伺服機(jī)械裝置配置成致動(dòng)所述第一光學(xué)系統(tǒng)中的第一組光學(xué)組件，以便將所述多個(gè)信號(hào)光束的每個(gè)與多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道的相應(yīng)光道對(duì)準(zhǔn)；以及第二光學(xué)系統(tǒng)，配置成將多個(gè)參考光束從所述全息光盤的第二面?zhèn)魉偷剿瞿繕?biāo)數(shù)據(jù)層，其中所述第一面與所述第二面是相對(duì)的，并且所述第二光學(xué)系統(tǒng)包括第二組光學(xué)組件， 所述第二組光學(xué)組件配置成被致動(dòng)以將所述多個(gè)參考光束的每個(gè)與所述多個(gè)信號(hào)光束的相應(yīng)信號(hào)光束對(duì)準(zhǔn)，以便在所述一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)層的所述多個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)光道的相應(yīng)光道中形成干涉圖案。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第二光學(xué)系統(tǒng)包括第二組伺服機(jī)械裝置，并且所述第二組光學(xué)組件配置成由所述第二組伺服機(jī)械裝置來致動(dòng)。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)耦合到第一組檢測(cè)器，所述第一組檢測(cè)器配置成接收反射，所述反射包括所述多個(gè)信號(hào)光束從所述全息光盤的參考層的兩個(gè)或更多凹槽的反射，其中所述第一組檢測(cè)器配置成提供誤差信號(hào)，并且將所述誤差信號(hào)傳遞給所述第一光學(xué)系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第二光學(xué)系統(tǒng)耦合到第二組檢測(cè)器，所述第二組檢測(cè)器配置成接收所述多個(gè)信號(hào)光束的一個(gè)或多個(gè)的傳送或者所述多個(gè)參考光束的一個(gè)或多個(gè)的傳送，并且所述第二組檢測(cè)器配置成提供誤差信號(hào)，并且將所述誤差信號(hào)傳遞給所述第二光學(xué)系統(tǒng)。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)配置成通過沿徑向和切向中的一個(gè)或多個(gè)傾斜所述第一組透鏡，來致動(dòng)所述第一組光學(xué)組件中的第一組透鏡。
18.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)和所述第二光學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)配置成通過沿徑向和切向中的一個(gè)或多個(gè)傾斜光學(xué)元件，來致動(dòng)所述光學(xué)元件。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)配置成通過沿所述多個(gè)信號(hào)光束的傳播軸線旋轉(zhuǎn)光學(xué)元件，來致動(dòng)所述光學(xué)元件。
20.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)配置成將跟蹤光束聚焦在所述全息光盤的參考層的目標(biāo)凹槽上。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)耦合到第三檢測(cè)器，所述第三檢測(cè)器配置成接收所述跟蹤光束從所述參考層的所述目標(biāo)凹槽的反射。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，所述第三檢測(cè)器配置成分析所述跟蹤光束的反射，并且基于反射分析來將誤差信號(hào)提供給所述第一光學(xué)系統(tǒng)。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述第一光學(xué)系統(tǒng)配置成響應(yīng)所述誤差信號(hào)而沿軸向、徑向或切向中的一個(gè)或多個(gè)來平移所述第一組光學(xué)組件中的所述第一組透鏡。
24.一種用于預(yù)先格式化全息光盤的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一光學(xué)頭，其配置成將多個(gè)信號(hào)光束照射到所述全息光盤的多個(gè)數(shù)據(jù)光道，并且配置成將跟蹤光束照射到所述全息光盤的參考層的目標(biāo)凹槽，其中所述目標(biāo)凹槽對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)數(shù)據(jù)光道；第二光學(xué)頭，其配置成將多個(gè)參考光束照射到所述多個(gè)數(shù)據(jù)光道，使得所述多個(gè)信號(hào)光束和所述多個(gè)參考光束在數(shù)據(jù)層中進(jìn)行干涉，以便形成包括多個(gè)照射光斑的干涉圖案；跟蹤檢測(cè)器，配置成檢測(cè)所述跟蹤光束從所述全息光盤的反射，并且配置成當(dāng)所述跟蹤光束的反射指示所述跟蹤光束沒有聚焦在所述目標(biāo)凹槽上時(shí)生成第一組誤差信號(hào)；第二組檢測(cè)器，配置成檢測(cè)所述多個(gè)信號(hào)光束的傳送或者所述多個(gè)參考光束的傳送中的一個(gè)或多個(gè)，并且配置成當(dāng)所述多個(gè)參考光束與所述多個(gè)信號(hào)光束的相應(yīng)信號(hào)光束沒有對(duì)準(zhǔn)時(shí)生成第二組誤差信號(hào)；以及一個(gè)或多個(gè)伺服機(jī)械裝置，耦合到所述第一光學(xué)頭和所述第二光學(xué)頭，配置成從所述跟蹤檢測(cè)器和所述第二組檢測(cè)器中的一個(gè)或多個(gè)接收所述誤差信號(hào)，并且響應(yīng)所述誤差信號(hào)而致動(dòng)所述第一光學(xué)頭和所述第二光學(xué)頭中的一個(gè)或多個(gè)的光學(xué)組件。
25.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)伺服機(jī)械裝置配置成在記錄過程期間響應(yīng)所述誤差信號(hào)而致動(dòng)所述第一光學(xué)頭和所述第二光學(xué)頭中的一個(gè)或多個(gè)的光學(xué)組件，以便補(bǔ)償所述全息光盤相對(duì)于系統(tǒng)的移動(dòng)。
26.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)伺服機(jī)械裝置配置成響應(yīng)所述全息光盤的缺陷而致動(dòng)所述第一光學(xué)頭和所述第二光學(xué)頭中的一個(gè)或多個(gè)的光學(xué)組件。
27.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述光學(xué)組件的致動(dòng)包括所述一個(gè)或多個(gè)光學(xué)組件相對(duì)所述系統(tǒng)沿軸向、切向或徑向中的一個(gè)或多個(gè)的傾斜、旋轉(zhuǎn)或平移中的一個(gè)或多個(gè)。
28.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述第二組檢測(cè)器配置成從所述一組焦點(diǎn)誤差信號(hào)來生成一個(gè)或兩個(gè)差別信號(hào)，并且配置成使用所述差別信號(hào)生成沿徑向或切向的傾斜伺服誤差信號(hào)。
29.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，其中，所述跟蹤檢測(cè)器和所述第二組檢測(cè)器中的該一個(gè)或多個(gè)配置成生成指示所述全息光盤的轉(zhuǎn)速的信號(hào)。
30.如權(quán)利要求M所述的系統(tǒng)，包括配置成以預(yù)期速度來旋轉(zhuǎn)所述全息光盤的伺服機(jī)械系統(tǒng)。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，所述伺服機(jī)械系統(tǒng)配置成使所述全息光盤相對(duì)于所述第一光學(xué)頭、所述第二光學(xué)頭、所述跟蹤檢測(cè)器和所述第二檢測(cè)器中的一個(gè)或多個(gè)來移動(dòng)。
32.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中，所述伺服機(jī)械系統(tǒng)配置成使所述第一光學(xué)頭、所述第二光學(xué)頭、所述跟蹤檢測(cè)器和所述第二檢測(cè)器中的一個(gè)或多個(gè)相對(duì)于所述全息光盤來移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于全息復(fù)制系統(tǒng)的多光斑配準(zhǔn)的伺服系統(tǒng)。本技術(shù)提供用于控制使用多個(gè)反向傳播光束將顯微全息圖記錄在全息光盤的多個(gè)數(shù)據(jù)光道之上的方法和系統(tǒng)。在記錄過程期間全息光盤的缺陷或者光盤的移動(dòng)可使信號(hào)光束偏離目標(biāo)數(shù)據(jù)光道。在一些實(shí)施例中，將跟蹤光束導(dǎo)向光盤的參考層。參考光束與參考層的目標(biāo)凹槽的偏離可指示跟蹤誤差。檢測(cè)器可檢測(cè)跟蹤光束的反射，并且響應(yīng)所檢測(cè)跟蹤誤差而生成誤差信號(hào)。伺服機(jī)械裝置可致動(dòng)(例如徑向、切向或軸向平移、旋轉(zhuǎn)和/或傾斜)一個(gè)或多個(gè)光學(xué)組件以補(bǔ)償跟蹤誤差，通過這些光學(xué)組件發(fā)射反向傳播光束。
文檔編號(hào)G11B7/09GK102467924SQ20111038589
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者P·G·博南尼, V·P·奧斯特羅弗霍夫, 任志遠(yuǎn), 史曉蕾, 夏華, 王興華, 王雪峰 申請(qǐng)人:通用電氣公司