Rom系統中使用的傾斜伺服裝置的製作方法
2023-06-08 20:00:51
專利名稱：Rom系統中使用的傾斜伺服裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種傾斜伺服裝置；更具體說，是涉及一種在ROM系統中使用的傾斜伺服裝置，其利用從數字存儲媒體反射的反射光束，和全息板中存儲的全息圖的角度選擇性，補償因數字存儲媒體擺動產生的傾斜現象。
背景技術：
在本領域內眾所周知，對能存儲大量數據的全息存儲媒體的需求，正在持續增長。因此，近來已經開發了各種類型的全息存儲媒體，以實現高存儲容量。
全息ROM系統，作為使用全息存儲媒體的典型系統，在其記錄模式中，用欲存儲於全息存儲媒體中的數字數據所調製的調製信號光束，與參考光束幹涉，在其間產生全息幹涉圖樣，然後把幹涉圖形存儲在例如由光折變晶體構成的全息存儲媒體(如圓盤狀的)中。光折變晶體，是一種對全息幹涉圖樣的振幅及相位有不同反應的材料。在全息ROM系統的再現模式中，用基本上等價於記錄模式中使用的參考光束復共軛的再現光束，照射全息存儲媒體中存儲的全息幹涉圖樣，通過拾取所再現的光束來再現數字數據，該再現光束由記錄在全息存儲媒體中的全息幹涉圖樣對再現光束的衍射形成。
於是，為了使全息幹涉圖樣產生的所再現光束的數字數據可靠，再現光束的入射角，必須與參考光束的入射角相同，或與參考光束入射角相差180度(如果再現光束是參考光束的復共軛的話)。尤其是在全息存儲媒體上，必須高精度地控制再現光束的入射角，因為全息存儲媒體具有角度選擇性。
但是，因為照射到全息存儲媒體上的再現光束的入射角，會由於傾斜現象而起伏變化，所以不能從全息存儲媒體準確地拾取所再現的光束，該傾斜現象是因圓盤狀全息存儲媒體以高速旋轉時，使全息存儲媒體產生擺動而產生的。
此外，因為任何以高速旋轉的盤，必然受盤的擺動而產生的傾斜現象影響，所以在使用光學存儲媒體如數字視盤(DVD)的光學ROM系統中，其中的數字數據是通過反射再現光束讀出的，但由於光學存儲媒體的擺動而產生的傾斜現象，使之不能準確地拾取從再現光束中獲得的反射光束。
發明內容
因此，本發明的一個目的，是提供一種ROM系統中的傾斜伺服裝置，其利用從數字存儲媒體反射而獲得的反射光束，和利用全息板中存儲的全息圖的角度選擇性，來補償由於數字存儲媒體的擺動而產生的傾斜現象，其中數字存儲媒體包括全息的和光學的存儲媒體。
按照本發明的一個方面，提供一種伺服裝置，該裝置包括用於產生再現光束和把該再現光束投射在數字存儲媒體上的裝置，以便產生由在某一傾斜範圍內傾斜的數字存儲媒體反射的反射光束；用於存儲第一和第二全息圖的全息板，並分別用該第一和第二全息圖，衍射反射光束，產生第一和第二全息衍射光束，其中的第一全息圖，是以第一傾斜參考角投射的第一傾斜參考光束，和以第一傾斜信號角投射的第一傾斜信號光束之間的幹涉圖形，而第二全息圖，是以第二傾斜參考角投射的第二傾斜參考光束，和以第二傾斜信號角投射的第二傾斜信號光束之間的幹涉圖形；第一和第二檢測器，分別通過檢測第一和第二全息衍射光束，以產生第一和第二檢測信號；用於根據第一和第二檢測信號，產生傾斜伺服信號的裝置；和利用該傾斜伺服信號，補償數字存儲媒體傾斜誤差的裝置。
按照本發明的另一個方面，提供一種在傾斜伺服裝置中使用的全息板，其中，再現光束由以某一傾斜誤差傾斜的數字存儲媒體反射，以產生再現光束的反射光束，
其中，該全息板存儲第一和第二全息圖，並分別用第一和第二全息圖，衍射反射光束，產生第一和第二全息衍射光束，用該第一和第二全息衍射光束形成傾斜伺服信號，以補償數字存儲媒體的傾斜誤差，其中的第一全息圖，是以第一傾斜參考角投射的第一傾斜參考光束，和以第一傾斜信號角投射的第一傾斜信號光束之間的全息幹涉圖樣，而第二全息圖，是以第二傾斜參考角投射的第二傾斜參考光束，和以第二傾斜信號角投射的第二傾斜信號光束之間的全息幹涉圖樣。
附圖簡述通過結合附圖對本發明的優選實施例進行的詳細描述，本發明的上述和其他目的、特徵將會變得更加清楚，其中
圖1是按照本發明的ROM系統中使用的傾斜伺服裝置方框圖；圖2示出在按照本發明的傾斜伺服裝置中使用的全息存儲媒體的結構；圖3是解釋性圖，按照本發明說明在全息板中存儲兩個全息圖的原理；圖4按照本發明，說明全息板中兩個全息圖對反射光束R*的反射角θ的角度選擇性。
發明詳述圖1示出按照本發明的一個優選實施例的傾斜伺服裝置。該傾斜伺服裝置包括光源10，如雷射器；反射鏡12；數字存儲媒體14；全息板16；第一和第二檢測器18、20；及傾斜伺服信號發生器22。
假定按照本發明的數字存儲媒體14具有圓盤的形狀，且在該數字存儲媒體14圍繞其中心軸旋轉時，再現光束照射在數字存儲媒體14上，以拾取數字存儲媒體14中記錄的信息。數字存儲媒體14包括全息存儲媒體和光學存儲媒體。全息存儲媒體是一種存儲全息幹涉圖樣的存儲媒體，該全息幹涉圖樣，是通過其中載有信息的調製信號光束，和與信號光束有相同波長、相同偏振的參考光束之間的幹涉形成的。當與參考光束相應的再現光束照射在全息幹涉圖樣上時，再現光束被全息幹涉圖樣衍射，根據全息原理，產生與信號光束相應的所再現光束。同時，光學存儲媒體是一種利用光束的反射特徵，記錄和檢測光信號的存儲媒體。光學存儲媒體包括只讀盤(如光碟只讀存儲器(CD-ROM)和數字視盤(ROM))、磁光碟、或相變式光碟。
將用於再現數據的再現光束R，投射在數字存儲媒體14上。光源10產生再現光束R，而反射鏡12把再現光束R按預定角度投射在數字存儲媒體14上。例如，當數字存儲媒體14是全息存儲媒體時，再現光束R必須是參考光束的復共軛，才能使再現光束R被全息存儲媒體中存儲的全息幹涉圖樣衍射，以產生所再現的光束S。另一方面，當數字存儲媒體14是光學存儲媒體時，再現光束R以預定的入射角投射在光學存儲媒體上，以便光學記錄層反射再現光束R，形成反射光束R*，用來提取光學存儲媒體中記錄的光信號。
與常規的沒有反射層的全息存儲媒體不同，按照本發明，必須在全息存儲媒體內，形成反射再現光束R的反射層，使該全息存儲媒體可以反射再現光束R，產生反射光束R*。圖2示出按照本發明的全息存儲媒體14的結構。全息存儲媒體14包括全息記錄層202，其中存儲由全息信號調製的調製信號光束和參考光束之間的全息幹涉圖樣；分別形成在全息記錄層202上表面及下表面的上部保護層204和下部保護層206；形成在下部保護層206下表面的反射層208，用於反射再現光束R，以產生反射光束R*；及形成在反射層208下表面的襯底層210。傳統的方法，對採用光學存儲媒體如DVD的情形，整個存儲媒體的厚度是1.2mm，而反射層置於離存儲媒體下表面0.55到0.65mm處(約相當於光學存儲媒體整個厚度的一半)。因此，全息存儲媒體的反射層，最好置於離存儲媒體下表面0.55到0.65mm處(約相當於全息存儲媒體整個厚度(1.2mm)的一半)，如同置於光學存儲媒體如DVD中一樣，以便保持光學存儲媒體和全息存儲媒體間的兼容性。
當具有圓盤形狀的數字存儲媒體14，圍繞中心軸以高速旋轉的時候，由於該數字存儲媒體14的擺動，使該數字存儲媒體14傾斜，如圖1中的點劃線a和雙點劃線b所示。因此，數字存儲媒體14反射再現光束R，所形成的反射光束R*的反射角，在如圖1指出的範圍內。
圖3是解釋性圖，說明實現本發明傾斜伺服裝置的全息板16中存儲兩個全息圖的原理。全息板16由能夠在其中記錄全息圖的材料形成，諸如光聚合物和光折變晶體。具體說，第一傾斜參考光束RTA和第一傾斜信號光束STA，分別以第一傾斜參考角θTA和第一傾斜信號角，投射在全息板16上，以便第一傾斜參考光束RTA和第一傾斜信號光束STA之間的全息幹涉，可以作為第一全息圖被記錄在全息板16內。此外，第二傾斜參考光束RTB和第二傾斜信號光束STB，分別以第二傾斜參考角θTB和第二傾斜信號角，投射在全息板16上，以便第二傾斜參考光束RTB和第二傾斜信號光束STB之間的另一個全息幹涉，可以作為第二全息圖被記錄在全息板16內。因此，當與第一傾斜參考光束RTA相應的參考光束，以第一傾斜參考角θTA投射在全息板16上時，該參考光束被衍射，在第一傾斜信號角上再現與第一傾斜信號光束STA相應的信號光束。此外，當與第二傾斜參考光束RTB相應的參考光束，以第二傾斜參考角θTB投射在全息板16上時，該參考光束被衍射，在第二傾斜信號角上再現與第二傾斜信號光束STB相應的信號光束。最好是，第一傾斜參考光束RTA、第二傾斜參考光束RTB、第一傾斜信號光束STA、和第二傾斜信號光束STB，全部都具有與再現光束R和反射光束R*一樣的相同的波長。回到圖1，第一和第二傾斜參考角θTA和θTB，由反射光束R*的反射角θ的範圍確定，該反射光束，是再現光束R被某一傾斜範圍內傾斜的數字存儲媒體14反射而形成的。例如，當數字存儲媒體14如點劃線a那樣傾斜，以使反射光束R*的反射角θ等於第一傾斜參考角θTA時，反射光束R*被第一全息圖衍射，只產生與第一傾斜信號光束STA相應的第一全息衍射光束HA*，而不會產生與第二傾斜信號光束STB相應的第二全息衍射光束HB*。相反，當數字存儲媒體14如雙點劃線b那樣傾斜，以使反射光束R*的反射角θ等於第二傾斜參考角θTB時，反射光束R*被第二全息圖衍射，只產生與第二傾斜信號光束STB相應的第二全息衍射光束HB*，不產生與第一傾斜信號光束STA相應的第一全息衍射光束HA*。因此，全息板16的第一和第二傾斜參考角θTA和θTB，最好按照全息板16中存儲的第一和第二全息圖的角度選擇性確定。
圖4按照本發明，示出全息板16中存儲的第一和第二全息圖對反射光束R*的反射角θ的角度選擇性。如果由數字存儲媒體14產生的反射光束R*的反射角θ，等於第一傾斜參考角θTA，那麼第一全息衍射光束HA*有最大強度。此外，隨著反射角θ變成大於或小於第一傾斜參考角θTA，第一全息衍射光束HA*的強度迅速下降，且在最後，如果該反射角θ等於第二傾斜參考角θTB，第一全息衍射光束HA*的強度變成零。另一方面，如果數字存儲媒體14產生的反射光束R*的反射角θ，等於第二傾斜參考角θTB，那麼第二全息衍射光束HB*有最大強度。此外，隨著反射角θ變成大於或小於第二傾斜參考角θTB，第二全息衍射光束HB*的強度迅速下降，且在最後，如果該反射角θ等於第一傾斜參考角θTA，第二全息衍射光束HB*的強度變成零。因此，如果反射光束R*的反射角θ，在第一傾斜參考角θTA至第二傾斜參考角θTB範圍內變化，則第一和第二全息衍射光束HA*、HB*兩者都可檢測到。按照本發明，如果第一全息衍射光束HA*的強度，等於第二全息衍射光束HB*的強度，則可以確定，數字存儲媒體14處在正常狀態，如果不是這樣，則可以用第一和第二全息衍射光束HA*、HB*之間的強度差，作為傾斜伺服信號。
返回參考圖1，第一和第二檢測器18、20分別檢測全息板16中產生的第一和第二全息衍射光束HA*、HB*，以產生第一和第二檢測信號。該第一和第二檢測信號，分別表明第一和第二全息衍射光束HA*、HB*兩者的強度。傾斜伺服信號發生器22通過發現第一和第二檢測信號之差，產生傾斜伺服信號。用該傾斜伺服信號調整反射鏡12，以便調整再現光束的入射角，從而補償數字存儲媒體14的傾斜誤差。如在本實施例中所述，傾斜伺服信號只是調整了反射鏡12，但這不是對本實施例的限制。例如，可以用傾斜伺服信號調整數字存儲媒體14的旋轉軸24，直接補償數字存儲媒體14的傾斜誤差。此外，當確定數字存儲媒體14為全息存儲媒體時，全息存儲媒體中存儲的全息幹涉圖樣，對再現光束衍射形成的再現信號光束S，其拾取位置可以根據全息存儲媒體14的傾斜誤差來補償。另一方面，當確定數字存儲媒體14為光學存儲媒體時，則可以補償反射光束R*的拾取位置。
如上所述，可以採用ROM系統使用的再現光束的反射光束和全息圖角度選擇性，檢測並補償因ROM系統的數字存儲媒體擺動而產生的傾斜誤差，從而可以再現更可靠的數據。
雖然已經參照優選實施例展示並說明本發明，但本領域技術人員應當了解，在不偏離由下面的權利要求書限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以進行各種變化和修改。
權利要求
1.一種傾斜伺服裝置，包括用於產生再現光束和把該再現光束投射在數字存儲媒體上的裝置，以便產生被某一傾斜範圍內傾斜的數字存儲媒體反射的反射光束；用於存儲第一和第二全息圖的全息板，並分別用第一和第二全息圖使反射光束衍射，產生第一和第二全息衍射光束，其中的第一全息圖，是以第一傾斜參考角投射的第一傾斜參考光束，和以第一傾斜信號角投射的第一傾斜信號光束之間的幹涉圖形，而第二全息圖，是以第二傾斜參考角投射的第二傾斜參考光束，和以第二傾斜信號角投射的第二傾斜信號光束之間的幹涉圖形；第一和第二檢測器，分別用於檢測第一和第二全息衍射光束，產生第一和第二檢測信號；根據第一和第二檢測信號，產生傾斜伺服信號的裝置；和利用傾斜伺服信號，補償數字存儲媒體傾斜誤差的裝置。
2.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中的第一和第二傾斜參考角，是根據特定範圍內傾斜的數字存儲媒體，對再現光束反射而形成的反射光束反射角的範圍確定的。
3.如權利要求2中所述的傾斜伺服裝置，其中的第一和第二傾斜參考角，是分別根據全息板中存儲的第一和第二全息圖的角度選擇性確定的。
4.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中，使用傾斜伺服信號可補償再現光束在數字存儲媒體上的入射角。
5.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中的所述再現光束、反射光束、第一和第二傾斜參考光束、以及所述第一和第二傾斜信號光束，都具有彼此相同的波長。
6.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中的傾斜伺服信號，是所述第一和第二檢測信號之差。
7.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中的數字存儲媒體是全息存儲媒體。
8.如權利要求7中所述的傾斜伺服裝置，其中的全息存儲媒體具有反射層，用於反射再現光束，形成反射光束。
9.如權利要求7中所述的傾斜伺服裝置，其中，使用所述傾斜伺服信號可補償再現光束被全息存儲媒體衍射而形成的再現信號光束的拾取位置。
10.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中的數字存儲媒體，是利用光束的反射特徵，記錄和檢測光信號的光學存儲媒體。
11.如權利要求1中所述的傾斜伺服裝置，其中用所述再現光束再現數字存儲媒體中存儲的數據。
12.一種在傾斜伺服裝置中使用的全息板，其中，按照某一傾斜誤差傾斜的數字存儲媒體，反射再現光束，產生該再現光束的反射光束，其中的全息板存儲第一和第二全息圖，並分別用該第一和第二全息圖，衍射該反射光束，產生第一和第二全息衍射光束，用該第一和第二全息衍射光束，形成傾斜伺服信號，補償數字存儲媒體的傾斜誤差，其中的第一全息圖，是以第一傾斜參考角投射的第一傾斜參考光束，和以第一傾斜信號角投射的第一傾斜信號光束之間的全息幹涉圖樣，而第二全息圖，是以第二傾斜參考角投射的第二傾斜參考光束，和以第二傾斜信號角投射的第二傾斜信號光束之間的全息幹涉圖樣。
13.如權利要求12中所述的全息板，其中的第一和第二傾斜參考角，是根據以某一傾斜範圍內的傾斜誤差傾斜的數字存儲媒體，對再現光束反射而形成的反射光束的反射角的範圍確定的。
14.如權利要求13中所述的全息板，其中的第一和第二傾斜參考角，是根據第一和第二全息圖的角度選擇性特徵確定的。
15.如權利要求12中所述的全息板，其中的數字存儲媒體是全息存儲媒體，該全息存儲媒體有反射層，用於反射再現光束，形成反射光束。
16.如權利要求12中所述的全息板，其中用該再現光束，再現數字存儲媒體中存儲的數據。
全文摘要
一種ROM系統中使用的傾斜伺服裝置，包括產生再現光束，把該再現光束投射在數字存儲媒體上的裝置，以便產生反射光束；存儲第一和第二全息圖並分別用該第一和第二全息圖衍射該反射光束的全息板，以便產生第一和第二全息衍射光束；第一和第二檢測器，分別用於檢測該第一和第二全息衍射光束，產生第一和第二檢測信號；根據該第一和第二檢測信號，產生傾斜伺服信號的裝置；和使用該傾斜伺服信號，補償數字存儲媒體的傾斜誤差的裝置。
文檔編號G11B7/135GK1629949SQ200410047370
公開日2005年6月22日 申請日期2004年6月2日 優先權日2003年12月15日
發明者金近律 申請人:株式會社大宇電子