(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学記憶システムであって、
光ピックアップユニットと、
前記光ピックアップユニット内に配置された第１のレーザーと、
前記光ピックアップユニット内に配置された第２のレーザーと、
前記光ピックアップユニット内に配置され、前記第１のレーザーからの光と前記第２のレーザーからの光とを合成して、当該合成された光を光学記憶媒体へと方向付けるように位置決めされた振幅ビームスプリッタと、
前記合成された光をコリメートするように前記振幅ビームスプリッタの後段に位置決めされたコリメートレンズと、
前記コリメートレンズの後段に位置決めされた偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタの後段に位置決めされた１／４波長板と、
前記１／４波長板の後段に位置決めされ、前記第１のレーザーからの光を前記光学記憶媒体の選択されたトラック上の第１のスポットに収束させ、前記第２のレーザーからの光を、前記第１のスポットの下流側にある前記選択されたトラック上の第２のスポットに収束させるように構成された対物レンズと、
前記光学記憶媒体から反射した光を前記対物レンズおよび前記偏光ビームスプリッタを介して受けるように構成された光検出器および関連する光学系と、
前記第１のレーザーおよび前記第２のレーザーならびに前記光検出器と通信して、前記第１のレーザーからの光を変調して前記光学記憶媒体の選択されたトラックにデータを書込むとともに、前記第２のレーザーを用いて前記光学記憶媒体の選択されたトラックからデータを読出すことで、書込み後直接読出し機能を提供するコントローラとを備え、
前記振幅ビームスプリッタは、前記第１のレーザーからの入射光のうち約９０％以上を前記コリメートレンズに伝達し、前記第２のレーザーからの入射光のうち約１０％未満を前記コリメートレンズに向けなおすように構成される、光学記憶システム。
【請求項２】
前記関連する光学系は、
前記光学記憶媒体から反射した光を、前記偏光ビームスプリッタから前記光検出器に向けなおすように位置決めされたミラーと、
前記ミラーから反射した光を前記光検出器上に収束させるように位置決めされたレンズとを備える、請求項１に記載の光学記憶システム。
【請求項３】
前記振幅ビームスプリッタによって向けなおされる前記第１のレーザーからの光と、前記振幅ビームスプリッタを介して伝達される前記第２のレーザーからの光とを吸収するように構成されたビームダンプをさらに備える、請求項１または２に記載の光学記憶システム。
【請求項４】
前記第１のレーザーおよび前記第２のレーザーは、ダイオードレーザを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光学記憶システム。
【請求項５】
前記コントローラは、連続波（ＣＷ）モードで前記第２のレーザーを動作させる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光学記憶システム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記第２のレーザーよりも高い出力で前記第１のレーザーを動作させる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学記憶システム。
【請求項７】
データを記憶するための複数のトラックを有する光学記憶媒体を収容する光学記憶システムであって、
光学ヘッドを備え、
前記光学ヘッドは、前記光学記憶媒体へのデータの書込み中に、より高出力で変調される第１のコヒーレント光源と、前記第１のコヒーレント光源がデータを書込んでいる間、より低出力で連続波モードで動作する第２のコヒーレント光源と、前記第１のコヒーレント光源からの光と前記第２のコヒーレント光源からの光とを合成する光学系とを有し、
前記光学系は、前記第１のコヒーレント光源からの光を、前記光学記憶媒体上の選択されたトラックの第１のスポットに収束させ、前記第２のコヒーレント光源からの光を、前記光学記憶媒体の移動方向に対して前記第１のスポットから下流側にある前記選択されたトラック上の第２のスポットに収束させ、前記光学記憶媒体からの反射光を光検出器に方向付け、
前記光学記憶システムは、前記光学ヘッドに結合されたコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記光検出器によって検出された前記第２のコヒーレント光源からの反射光を用いて、前記選択されたトラックからの書込み後に直接にデータを読出しつつ、前記第１のコヒーレント光源を用いて、前記選択されたトラックに沿ってデータを書込むために、前記光学ヘッドを選択的に位置決めし、
前記光学系は、
前記合成された光を前記光学記憶媒体へと方向付けるように位置決めされた振幅ビームスプリッタと、
前記合成された光をコリメートするように前記振幅ビームスプリッタの後段に位置決めされたコリメートレンズとをさらに有し、
前記振幅ビームスプリッタは、前記第１のコヒーレント光源からの入射光のうち約９０％以上を伝達し、前記第２のコヒーレント光源からの光のうち約１０％未満を前記光学記憶媒体へと向けなおす、光学記憶システム。
【請求項８】
前記光学系はさらに偏光ビームスプリッタを含み、前記偏光ビームスプリッタは、前記コリメートレンズからの光を前記光学記憶媒体に向けて伝達し、前記光学記憶媒体から反射した光を前記コリメートレンズから遠ざかるよう方向付けるように位置決めされる、請求項７に記載の光学記憶システム。
【請求項９】
前記光学系はさらに、
入射した光の偏光を変化させるデバイスを含み、前記デバイスは、前記偏光ビームスプリッタと前記光学記憶媒体との間に位置決めされ、
前記偏光を変化させるためのデバイスと前記光学記憶媒体との間に配置された対物レンズを含み、
前記デバイスは１／４波長板を含む、請求項８に記載の光学記憶システム。
【請求項１０】
前記光学系はさらに、前記光学記憶媒体から反射して偏光ビームスプリッタによって向けなおされる光を、前記光検出器に向けなおすように位置決めされたミラーを含む、請求項８または９に記載の光学記憶システム。
【請求項１１】
前記光学記憶媒体は光学テープを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光学記憶システム。
【請求項１２】
前記第１のスポットと前記第２のスポットとの間の距離は、前記光学テープの移動速度に基づいて、前記光学テープに書込まれたデータが安定するのに十分な時間を与えるように設定される、請求項１１に記載の光学記憶システム。
【請求項１３】
光学記憶媒体に対するデータの読出しおよび書込みを行う光学記憶装置に対して書込み後直接読出し機能を提供するための方法であって、
振幅ビームスプリッタが、前記光学記憶媒体へのデータ書込み中に、より高出力で変調される第１のレーザーからの光と、より低出力で連続波モードで動作する第２のレーザーからの光とを合成するステップと、
コリメートレンズが、前記合成された光をコリメートするステップと、
前記第１のレーザーからの光を前記光学記憶媒体上の選択されたトラック内における第１のスポットに収束させるステップと、
前記第２のレーザーからの光を、前記光学記憶媒体の進行方向において前記第１のスポットに対して下流側にある、前記光学記憶媒体上の選択されたトラック内における第２のスポットに収束させるステップと、
前記第２のスポットから反射した光を光検出器に方向付けることで、書込み後直接読出し機能を提供するステップと、
前記第１のレーザーからの入射光のうち約９０％以上を前記コリメートレンズに伝達し、前記第２のレーザーからの入射光のうち約１０％未満を前記コリメートレンズに向けなおすステップとを含み、
前記振幅ビームスプリッタは、前記合成された光を前記光学記憶媒体へと方向付けるように位置決めされ、
前記コリメートレンズは、前記振幅ビームスプリッタの後段に位置決めされる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本開示は、記憶媒体にデータを書込んだ後に直接データを読出す光学データ記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
光ディスクおよび光学テープドライブなどの光学記録装置は、一般に、光ピックアップユニット（ＯＰＵ：Optical Pickup Unit）または読出し／書込みヘッドを用いてデータを記憶し、関連する光学媒体からデータを取出す。従来のＯＰＵは、複雑なビーム経路光学系および電気機械素子を備えたさまざまな波長半導体レーザーダイオードを利用して、光学記憶媒体上の予めフォーマットされた１つ以上のトラック内に光学ビームを収束させてトラッキングすることにより、データの書込みまたは記憶を行ない、次にデータを読出し得る。より高出力のレーザーで媒体に書込まれたデータは、より低出力のレーザーを用いて書込んだ後、別個の検証動作もしくは検証プロセスにおいて検証されてもよく、または、別のレーザーもしくはレーザビームによって書込み動作中に検証されてもよい。書込み動作中にデータを読出して検証する能力は、書込み後直接読出し（ＤＲＡＷ：Direct Read After Write）と称され得る。ＤＲＡＷ機能を提供するための１つの方策は、たとえば、ＤＲＡＷ機能を実現するために２つの別個のＯＰＵが並んで配置されている米国特許第６，１４１，３１２号に開示されるように、複数の独立したＯＰＵを用いるものであって、１つのＯＰＵがデータを書込んでいるときに第２のＯＰＵが書込み検証のためにデータを読出す。このアプローチはいくつかの応用例に適しているかもしれないが、記憶装置のコストを増大させ、記憶装置をより複雑にしてしまう。
【０００３】
現在のＯＰＵは、レーザー経路において回折格子または同様の光学系を用いて、データの読出し／書込みおよび収束に用いられるより高出力のビームを含む単一のレーザー素子からの２本以上のビームと、トラッキングに用いられる１本以上のより低出力のサテライト（satellite）ビームとを発生させ得る。これらのビームは、ＯＰＵのさまざまな光学素子および電気機械素子によって光学記憶媒体の表面上における対応するスポットに収束させられる。いくつかの応用例においては、データの書込みおよび焦点の制御に加えて、中心スポットもトラッキング動作に用いられてもよい。１つ以上のより低出力の副ビームから発生したより低出力のサテライトスポットは、特定のタイプの媒体のための別のタイプのトラッキング動作に用いられてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
本開示の一実施形態においては、データを記憶するための複数のトラックを有する光学媒体を収容する光学記憶システムは、光学ヘッドを含む。光学ヘッドは、光学媒体へのデータの書込み中に、より高出力で変調される第１のコヒーレント光源と、第１のコヒーレント光源がデータを書込んでいる間、より低出力で連続波モードで動作する第２のコヒーレント光源とを有し、光学系をさらに有する。光学系は、第１の光源からの光と第２の光源からの光とを合成し、第１のコヒーレント光源からの光を、光学媒体上の選択されたトラックの第１のスポットに収束させ、第２のコヒーレント光源からの光を、光学媒体の移動方向に対して第１のスポットから下流側にある選択されたトラック上の第２のスポットに収束させる。光学系は、光学媒体からの反射光を光検出器に方向付ける。光学ヘッドに結合されたコントローラは、光検出器によって検出された第２のコヒーレント光源からの反射光を用いて、選択されたトラックから書込んだ後にデータを直接読出しつつ、第１のコヒーレント光源を用いて、選択されたトラックに沿ってデータを書込むために光学ヘッドを選択的に位置決めする。
【０００５】
一実施形態においては、光学データ記憶システムは、光ピックアップユニットと、光ピックアップユニット内に配置された第１のレーザーと、光ピックアップユニット内に配置された第２のレーザーと、光ピックアップユニット内に配置された振幅ビームスプリッタとを含む。振幅ビームスプリッタは、第１のレーザーからの光と第２のレーザーからの光とを合成して、合成された光を光学記憶媒体へと方向付けるように位置決めされる。振幅ビームスプリッタの後段に位置決めされたコリメートレンズは合成された光をコリメートする。当該システムはまた、コリメートレンズの後段に位置決めされた偏光ビームスプリッタと、偏光ビームスプリッタの後段に位置決めされた１／４波長板と、１／４波長板の後段に位置決めされ、第１のレーザーからの光を光学記憶媒体の選択されたトラック上における第１のスポットに収束させ、第２のレーザーからの光を、第１のスポットの下流側にある選択されたトラック上における第２のスポットに収束させるように構成された対物レンズと、光学媒体から反射して対物レンズおよび偏光ビームスプリッタを通る光を受けるように構成された光検出器および関連する光学系と、第１および第２のレーザーならびに光検出器と通信して、第１のレーザーからの光を変調して光学記憶媒体の選択されたトラックにデータを書込み、第２のレーザーを用いて光学記憶媒体の選択されたトラックからデータを読出すことで、書込み後直接読出し機能を提供するコントローラとを備える。
【０００６】
本開示の実施形態は、光学記憶媒体に対するデータの読出しおよび書込みを行う光学記憶装置に対して書込み後直接読出し機能を提供するための方法を含む。当該方法は、光学記憶媒体へのデータの書込み中に、より高出力で変調される第１のレーザーからの光と、より低出力で連続波モードで動作する第２のレーザーからの光とを合成するステップと、第１のレーザーからの光を光学記憶媒体上の選択されたトラック内における第１のスポットに収束させるステップと、第２のレーザーからの光を、光学記憶媒体の進行方向において第１のスポットに対して下流側にある、光学記憶媒体上の選択されたトラック内における第２のスポットに収束させるステップと、第２のスポットから反射した光を光検出器に方向付けることで、書込み後直接読出し機能を提供するステップとを含む。
【０００７】
本開示に従った実施形態はさまざまな利点を提供し得る。たとえば、本開示の一実施形態に従った光学記憶装置は、単一のＯＰＵまたは光学ヘッドを用いて、データ検証のために書込み後直接読出し機能を提供することにより、複雑さを減らし、付随するコストを削減する。
【０００８】
本開示のさまざまな実施形態に付随する上述の利点ならびに他の利点および特徴は、添付の図面に関連付けて読まれると、以下の詳細な説明から容易に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示のさまざまな実施形態に従った、書込み後直接読出し（ＤＲＡＷ）機能を用いる光学データ記憶システムの動作または方法を示す図である。
【図１Ｂ】本開示のさまざまな実施形態に従った、書込み後直接読出し（ＤＲＡＷ）機能を用いる光学データ記憶システムの動作または方法を示す図である。
【図２】本開示のさまざまな実施形態に従った、ＤＲＡＷ機能を提供するために主ビームおよび副ビームを形成する書込みレーザー源および一体型ＤＲＡＷレーザー源を有する光ピックアップユニット（ＯＰＵ）の動作を示すブロック図である。
【図３】本開示のさまざまな実施形態に従った、一体型の書込みおよびＤＲＡＷレーザー源を有する代表的なＯＰＵを示すブロック図である。
【図４】本開示のさまざまな実施形態に従った、ＤＲＡＷ機能を用いる光学データストレージのためのシステムの動作または方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
詳細な説明
本開示のさまざまな実施形態をここに記載する。しかしながら、開示される実施形態は単に例示的なものであって、他の実施形態が、明示的に例示または記載されていないさまざまな形状および代替的な形状をとる可能性がある。図は必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの特徴は、特定の構成要素の詳細を示すために誇張されているかまたは最小化されている可能性がある。したがって、この明細書中に開示される具体的な構造的および機能的な詳細は、限定するものとして解釈されるべきではなく、単に、当業者が本発明をさまざまに用いるための教示を与えるための代表的基礎として解釈されるべきである。当業者であれば、図のいずれかに関連付けて例示および記載されるさまざまな特徴を他の１つ以上の図に示される特徴と組み合わせることで、明示的に図示または記載されない実施形態が作成され得ることを理解するだろう。図示される特徴を組み合わせることにより、代表的な応用例についての代表的な実施形態がもたらされる。しかしながら、この開示の教示と一致する特徴のさまざまな組み合わせおよび変更は、特定の応用例または実現例にとって望ましいものであるかもしれない。
【００１１】
開示されるプロセス、方法、ロジックまたはストラテジは、如何なる既存のプログラム可能な電子制御ユニットまたは専用の電子制御ユニットをも含み得る処理装置、コントローラまたはコンピュータに到達可能であり得る、および／または処理装置、コントローラまたはコンピュータによって実現され得る。同様に、これらプロセス、方法、ロジックまたはストラテジは、ＲＯＭ装置などの持続書込み不可能な記憶媒体を含み得るさまざまなタイプの製造品に永久的に記憶された情報、さらには、光および磁気ディスクおよびテープ、ソリッドステート装置ならびに他の磁気および光学媒体などの書込可能な記憶媒体に書換え可能に記憶された情報を含むがこれらに限定されない多くの形式で、コントローラまたはコンピュータによって実行可能なデータおよび命令として記憶されてもよい。プロセス、方法、ロジックまたはストラテジはまた、ソフトウェア実行可能オブジェクトにおいて実現されてもよい。代替的には、これらは、全体的または部分的に、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field-Programmable Gate Array）、状態機械、コントローラまたは他のハードウェアコンポーネントもしくは装置、またはハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントとファームウェアコンポーネントとの組み合わせなどの好適なハードウェア構成要素を用いて具体化されてもよい。
【００１２】
ここで図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本開示のさまざまな実施形態に従った書込み後直接読出し（ＤＲＡＷ）機能を用いた光学データ記憶システムの動作または方法を例示するブロック図が示される。図１Ａは側面図であり、図１Ｂは上面図または平面図である。図１Ａおよび図１Ｂに示される代表的な実施形態においては、光学データ記憶システム１０は、光学テープ１６によって実現される光学データ記憶媒体１４を収容する光学テープドライブ１２によって実現される。光学テープドライブに関して図示および記載されているが、当業者であれば、本開示の教示が、たとえば光ディスクなどのさまざまなタイプの追記型または再書込み可能な光学媒体を用い得る他のさまざまなタイプの光学データ記憶装置にも適用され得ることを認識するだろう。一実施形態においては、光学テープ１６は、テープの幅にわたって全体的に延在する複数のトラックを有する１／２インチ（１２．７ｍｍ）幅のテープであり、この明細書中においてより詳細に例示および記載されるように、所望の記憶容量および性能特徴に応じて長さが異なっていてもよい。光学テープ１６は、光学テープドライブ１２に手作業でまたは自動的に搭載または装着される保護ケースまたはカートリッジ１８内に含まれる関連するスプール３０に巻きつけられてもよい。搬送機構２４は、キャリッジを介して、光学テープ１６を少なくとも１つの光ピックアップユニット（ＯＰＵ）または光学ヘッド２０を通過させ、典型的にはテープドライブ１２内にある巻取りスプール２２にまで移動させる。搬送機構２４が少なくとも１つのコントローラおよび関連する電子機器２６に応答してカートリッジ１８と巻取りスプール２２との間で光学テープ１６を移動させると、ＯＰＵ２０は、光学テープ１６に対するデータの書込みおよびデータの読出しを行う。以下により詳細に説明するように、テープがＯＰＵ２０を通り過ぎてどちらかの方向、すなわち、カートリッジ１８から巻取りスプール２２への方向または巻取りスプール２２からカートリッジ１８への方向、に移動するとき、光学テープ１６に対するデータの読出し／書込みが、蛇行した複数のトラックのうち１つ以上のトラックにおいて行われてもよい。
【００１３】
光学ヘッド２０は、全体的に参照番号３０で表わされる、付随する光学系と関連する電気機械サーボ制御装置とを含み得る。これら光学系および電気機械サーボ制御装置は、図２を参照してより詳細に例示および記載されるように、データの書込み／読出しを行うために、より高出力の変調された書込みビームとより低出力の連続波（ｃｗ：continuous wave）の読出しビームとを対物レンズへと方向付け、この対物レンズが、記憶媒体上の対応するスポットにビームを収束させる。さまざまなサーボメカニズム（具体的には図示せず）は、光学テープ１６上の複数のトラック３６のうち選択された１つのトラックに対してビームを位置決め／位置合わせするために用いられてもよい。
【００１４】
図２は、本開示に従った書込み後直接読出しのためのシステムの動作または方法を示すブロック図である。図２の代表的な実施形態においては、第１のコヒーレント光ビーム４０および第２のコヒーレント光ビーム４４を有する光ピックアップユニット（ＯＰＵ）２０は、単一のヘッドまたはＯＰＵだけを用いてＤＲＡＷ機能を提供する。ビーム４０および４４は、たとえば、（図３に最も良く示される）レーザーダイオードなどの対応するコヒーレント光源によって生成されてもよい。代替的には、ビームを分割するために、単一または共通のコヒーレント光源が関連する光学系と共に用いられてもよい。しかしながら、この明細書中においてより詳細に記載されるように、読出しビームおよび書込みビームの両方を発生させるために単一の光源または共通の光源を使用した場合、データを読出したり、記憶媒体へのデータの書込みに付随する変調の作用をフィルタリングしたりするのに用いられる反射ビームをより緻密に処理することが必要となるかもしれない。
【００１５】
本開示に従ったさまざまな実施形態においては、ＯＰＵ２０は、第１のコヒーレント光ビーム４０を発生させるための第１のレーザー３２０（図３）および第２のコヒーレント光ビーム４４を発生させるための第２のレーザー３２２（図３）を含む。（図３において最も良く示される）関連する光学系は、第１のビームと第２のビームとを合成して、これらビームを、光学テープ１６上の複数のトラック３６のうち選択されたトラック「ｎ」内における関連するスポット５０および５４にそれぞれ収束させる。光スポット５０および５４は、光学テープ１６に対するデータの書込および取出しを行うために、ＯＰＵ２０のさまざまな光学素子および電気機械素子によって処理されてもよい。
【００１６】
ここで図２および図３を参照すると、第１の光源またはレーザー３２０および第２の光源またはレーザー３２２は、ＤＲＡＷ機能をもたらすために、さまざまな出力レベルかつさまざまなモードで動作し得る。たとえば、ビーム４０およびスポット５０を発生させる第１の光源３２０は、より高出力で動作させて、光学テープ１６上に対応するデータインプレッション（data impression）６０を書込むよう変調されてもよく、第２の光源３２２は、連続波（ｃｗ）モードでより低出力で動作させて、ビーム４４およびスポット５４を設けて、ビーム４０によって書込んだ後に直接データインプレッション６０を読出してもよい。第２の（ＤＲＡＷ）スポット５４は、データインプレッション６０を読出す前に安定させるのに十分な時間が与えられるように、書込みスポット５０に対してテープ１６の進行方向６４の下流側において十分間隔を空けて位置決めされる。一実施形態においては、中心スポット５０は、ＤＲＡＷスポット５４の平均出力よりも１０倍から２０倍高い平均出力を有していてもよい。たとえば、中心スポット５０は、書込データに対して約８ｍＷの平均出力を有していてもよく、ＤＲＡＷスポット５４は、書込み後に直接データを読出すために約０．３５ｍＷの平均出力を有しているだけでもよい。ＤＲＡＷスポット５４が低出力であることにより、それが、光学記憶媒体またはテープ１６上に予め書込まれたデータを変更しない程度に十分に低いエネルギだけを含むことが確実にされるだろう。
【００１７】
代表的な一実施形態においては、スポット５０および５４は、予めフォーマットされた光学テープ媒体１６上のデータトラック３６の軸と一致するよう、ＯＰＵ製造プロセスにおいて機械的に位置合わせされる。加えて、中心スポット５０とサテライト／サイドスポット５４との間におけるテープ１６の移動距離（ｄ）により、光学テープ媒体１６の最速の予想直線テープ速度および特徴に基づいて、光学テープ媒体１６に書込まれたデータが安定するのに十分な時間が与えられるように、これらスポット５０および５４が大まかに位置決めされる。一実施形態においては、ＯＰＵ２０は、約１０μｍ〜約２０μｍの距離（ｄ）をもたらすように製造される。
【００１８】
いくつかの従来の光学記憶装置は、１つのタイプのトラッキング動作に加えて、読出し、書込みおよび収束のために、より高出力の放射ビーム４０からの中心スポット５０を用いる。サテライトスポットは、特定のタイプの媒体のための別のタイプのトラッキングに用いられてもよい。これらの応用例においては、サテライトスポットは、光学テープ１６の単一の選択されたトラック３６に沿って、互いと、または中心スポット５０と位置合わせされなくてもよい。典型的なサテライトビームの従来の機能とは対照的に、本開示に従ったさまざまな実施形態は、書込み後直接読出し（ＤＲＡＷ）機能を提供するためにサテライトスポット５４を用いる。
【００１９】
先に説明したとおり、第１のレーザビーム４０は、より高出力で動作して、光学テープ１６の光学活性層の構造を変化させ、複数のトラック３６のうち選択された１つのトラック３６上にデータマーク６０を書込むように変調される。サテライトＤＲＡＷビーム４４は、光学テープ１６に達したときにははるかに低出力になっており、このため、光学テープ１６の光学活性層を変質させてしまうことがない。しかしながら、サテライトＤＲＡＷビーム４４は、データマーク６０を検出してＤＲＡＷ機能をもたらすために、光学テープ１６から反射した後に十分な出力を有するように設計されている。
【００２０】
図３は、本開示のさまざまな実施形態に従った光学データストレージのためのＤＲＡＷシステムの動作または方法を示すブロック図である。図示される代表的な実施形態においては、第１のコヒーレント光源３２０および第２のコヒーレント光源３２２を含む光学部品が単一の光学ヘッドまたはＯＰＵ内に含まれる。たとえば、コヒーレント光源３２０および３２２はダイオードレーザによって実現されてもよい。特定の実現例に応じて、装置１０（図１）などの光学記憶装置は、光学テープ１６の対応するトラック３６に対するデータの書込み／読出しを同時に行うために複数の光学ヘッドを含んでもよい。ＯＰＵ２０は、コヒーレント光源３２０、３２２に加えて、振幅ビームスプリッタ３３０を含んでもよい。振幅ビームスプリッタ３３０は、発散ビーム３２４および３２６を合成して合成ビーム３２８にするよう動作する。合成ビーム３２８は、振幅ビームスプリッタ３３０の後段に位置決めされたコリメートレンズ３３２を通過する。合成光３２８はレンズ３３２によってコリメートされ、次いで、コリメートレンズ３３２に対して後段に位置決めされた偏光ビームスプリッタ３４０を通過する。１／４波長板３４２などの波リターダは、偏光ビームスプリッタ３４０の後段に位置決めされて、光学記憶媒体１６に方向付けられた偏光３２８を光学記憶媒体１６からの反射光３４８に対して相対的に変化させ、これにより、偏光ビームスプリッタ３４０によって反射光３４８をミラー３５０に向けなおすことを容易にする。次いで、スポット４４からの反射光３４８は、ミラー３５０によって、ＤＲＡＷ収束レンズ３５２を介して、一実施形態におけるフォトダイオードアレイによって実現される光検出器３６０へと方向付けられる。
【００２１】
１／４波長板３４２を通過する合成光３２８を対物レンズ３４６によって収束させて、光学テープ１６上の選択されたトラック内においてスポット５０および５４を形成する。単一の対物レンズ３４６を用いて、レーザー源３２０からの光を第１のスポット５０に収束させ、レーザー源３２２からの光を第２のスポット５４に収束させつつ、部分的に重なるビーム経路または共通のビーム経路をもたらすために、さまざまなストラテジが用いられてもよい。たとえば、レーザー源３２０、３２２によって光のさまざまな波長を発生させてもよく、または、ビーム経路同士が直接重ならず、互いに対してわずかに異なる入射角を有していてもよい。
【００２２】
図３の代表的な実施形態に示されるように、光検出器３６０は、光学記憶媒体１６から反射した光を対物レンズ３４６および偏向ビームスプリッタ３４０を介して受けるように構成されたＤＲＡＷレンズ３５２、ミラー３５０および１／４波長板３４２などの関連する光学系を含む。第１のレーザー３２０、第２のレーザー３２２および光検出器３６０と通信するコントローラ２６（図１）は、第１のレーザー３２０からの光３２４を変調して、光学記憶媒体１６の選択されたトラック３６にデータを書込み、かつ、第２のレーザー３２２を連続波（ｃｗ）モードで動作させて、光学記憶媒体１６の選択されたトラック３６からデータを読出して、書込み後直接読出し機能を提供するための制御ロジックを含む。コントローラ２６は、ビーム３２６を用いて読出されたデータをビーム３２４を用いて書込まれたデータと比較してデータ検証および記憶装置診断を行うために、さまざまなストラテジを用いてもよい。
【００２３】
さまざまな実施形態においては、振幅ビームスプリッタ３３０は、第１のレーザー３２０からの入射光３２４のうち約９０％以上をコリメートレンズ３３２を介して伝達し、残りの光（損失分は考慮されない）を光アブソーバまたはビームダンプ３７０に向かって反射させるように構成される。したがって、振幅ビームスプリッタ３３０はまた、第２のレーザー３２２からの入射光３２６のうち約９０％をビームダンプ３７０へと伝達し、第２のレーザー３２２からの入射光３２６のうち約１０％未満をコリメートレンズ３３２へと向けなおすこととなる。一実施形態においては、振幅ビームスプリッタ３３０は、光３２４のうち約９５％を伝達し、残りの光５％を光アブソーバ３７０に向けなおす。同様に、光３２６のうち約９５％はビームダンプ３７０に伝達され、残りの光５％がコリメートレンズ３３２に向けなおされる。図３に示されるように、任意のビームダンプ３７０は、第１のレーザー３２０からの光のうち振幅ビームスプリッタ３３０によって向けなおされる比較的わずかな部分と、第２のレーザー３２２からの光のうち振幅ビームスプリッタ３３０を介して伝達される比較的広範な部分とを吸収するように位置決めされるかまたは構成される。この実施形態においては、光学テープ１６に対して（他のすべての構成要素に伴う光損失を無視して）８ｍＷの平均書込出力を与えるために、書込みレーザー３２０は、約８．４ｍＷで動作し、振幅ビームスプリッタ３３０を介して９５％を伝達することとなるだろう。同様に、ＤＲＡＷレーザー３２２は、７ｍＷの比較的低出力で動作して、光学テープ１６において０．３５ｍＷの平均読出出力を与え、５％だけを振幅ビームスプリッタ３３０によって光学テープ１６へと向けなおすこととなるだろう。
【００２４】
図４は、本開示のさまざまな実施形態に従った、ＤＲＡＷ機能を用いた光学データストレージのためのシステムの動作または方法を示すブロック図である。当業者であれば、書込み後直接読出し機能を提供するために、光学記憶媒体に書込まれたデータを、書込み後に直接読出されたデータと比較する関連するプログラム済みマイクロプロセッサを備えたさまざまな光学部品によって、図４に表わされる機能が実行され得ることを認識するだろう。１つ以上の光学部品によって単独で実行されようと、またはプログラム済みマイクロプロセッサベースのコントローラと組み合わせて実行されようと、図示されるさまざまなステップまたは機能は、示される順序で、並行して、または省略されたいくつかの場合において実行されてもよい。明示的に例示されていないが、当業者であれば、例示されるステップまたは機能のうちの１つ以上が特定の実現例に応じて繰返し実行され得ることを認識するだろう。同様に、代表的な実施形態において示される順序は、この明細書中に記載される特徴および利点を実現するために必ずしも必要とされるものではなく、例示および説明を容易にするために提供されるものである。
【００２５】
スポットの収束や、選択されたトラックとの位置合わせなどのさまざまな制御機能は、たとえば、光学記憶装置内における関連する構成要素または装置を制御するために、図４の単純なフローチャートにおける１つ以上の機能によって表わされるロジックまたはコードを用いて、コントローラまたはプロセッサによって実行されてもよい。制御ロジックは、マイクロプロセッサベースのコントローラによって実行される命令を用いてソフトウェアにおいて実現されてもよい。当然ながら、制御ロジックは、特定の実現例に応じて、１つ以上のコントローラまたは同等の電子機器においてソフトウェア、ハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現されてもよい。ソフトウェアで実現される場合、制御ロジックは、光学記憶装置における１つ以上の構成要素を制御するためにコンピュータによって実行されるコードまたは命令を表わすデータを記憶した１つ以上のコンピュータ読出し可能記憶媒体に記憶されてもよい。コンピュータ読出し可能記憶媒体は、実行可能な命令および関連するデータを保持するために電気的、磁気的、光学的、および／または混成型ストレージを利用するいくつかの公知の物理的デバイスのうちの１つ以上を含んでもよい。
【００２６】
ＤＲＡＷ機能を用いる光学ストレージのための代表的なシステムの動作または方法は、ブロック４１０によって表わされるように、光学記憶媒体へのデータの書込み中に、より高出力で変調される第１のレーザーからの光と、より低出力で連続波モードで動作させる第２のレーザーからの光とを合成するステップを含み得る。関連する光学系は、ブロック４２０によって表わされるように、第１のレーザーからの光を、光学記憶媒体上の選択されたトラック内における第１のスポットに収束させるために用いられてもよい。同様に、１つ以上の光学装置は、ブロック４２０によって表わされるように、第２のレーザーからの光を、第１のスポットに対して光学記憶媒体の進行方向の下流側にある、光学記憶媒体上の選択されたトラック内における第２のスポットへと収束させるのに用いられてもよい。先に例示および記載したように、第１のレーザーおよび第２のレーザーは、同じ／共通の光学部品／装置のうち１つ以上を用いて、ビームを光学記憶媒体へと方向付けて、当該ビームを、選択されたトラック内における対応するスポットに収束させてもよい。
【００２７】
また図４に示されるように、本開示に従ったシステムまたは方法は、概してブロック４４０によって表わされるように、書込み後直接読出し機能を提供するために、第２のスポットから反射した光をＯＰＵの内の光検出器に方向付けるステップを含み得る。特定の実現例に応じて、本開示に従ったシステムまたは方法はまた、ブロック４３５によって表わされるように、光学記憶媒体から反射した光を光検出器に向けなおすことを容易にするために、光学記憶媒体に方向付けられた偏光を光学記憶媒体から反射した光に対して相対的に変化させるステップを含み得る。図３に関連付けて上述したように、これは、１／４波長板または同様の波リターダを、たとえば偏光ビームスプリッタと併用して実現されてもよい。
【００２８】
さまざまな実施形態は、任意には、ブロック４５０によって表わされるように、光学記憶媒体に方向付けられていない第１および第２のレーザーからの光を、光アブソーバまたはビームダンプに方向付けるように位置決めされるかまたは構成される１つ以上の装置を含んでもよい。
【００２９】
ブロック４４０によって表わされるように第２のスポットから光検出器に反射し返された光は、ブロック４６０によって表わされるように、読出しデータを書込みデータと比較して書込データ検証を行うために用いられてもよい。当業者に認識され得るように、読出しデータは、書込みデータに対して光学媒体伝送遅延分だけ時間がずらされるだろう。ビーム経路差および／または処理遅延のための補償が、特定の実現例に応じて提供されてもよい。
【００３０】
そのため、本開示に従ったさまざまな実施形態は、単一のＯＰＵまたは光学ヘッドを用いて、光学データ記憶装置のための書込み後直接読出し（ＤＲＡＷ）機能のためのシステムおよび方法を提供し、これにより、複雑さを減らし、関連するコストを削減する。
【００３１】
具体的な実施形態を上述してきたが、これらの実施形態が添付の特許請求の範囲に包含される実現可能なあらゆる形態を記載することは意図されていない。明細書において用いられる語は、限定ではなく説明のためのものであって、開示および請求項の精神および範囲から逸脱することなくさまざまな変更がなされ得ることが理解される。先に記載したように、さまざまな実施形態の特徴は、明示的に記載または例示されない可能性のあるさらに他の実施形態を形成するように組合わされてもよい。さまざまな実施形態が利点を提供するものとして、または、１つ以上の所望の特徴に関して他の実施形態または先行技術の実現例よりも好ましいものとして記載されていたかもしれないが、当業者であれば、具体的な応用例および実現例に応じた所望の全体的なシステム属性を達成するために、１つ以上の機能または特徴が損なわれる可能性があることを認識する。これらの属性は、コスト、強度、耐久性、ライフ・サイクル・コスト、市場性、外観、パッケージング、サイズ、保守容易性、重量、製造し易さ、組立の容易さなどを含むが、これらに限定されない。このため、１つ以上の特徴に関して他の実施形態または先行技術の実現例ほど望ましいものではないと記載された実施形態は開示の範囲外とはならず、特定の応用例にとって望ましいものとなる可能性がある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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