(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロホログラム方式のディスクから安定したサーボ信号を検出できる技術を提供。【解決手段】方法は、ホログラフィックディスクのターゲットデータ層のターゲットデータトラックからの反射主ビームの主信号を検出するステップを含み、主ビームの照射は第１の波長を有する。主信号の電力測定値を電力閾値と比較するステップを含む。主信号の電力測定値が電力閾値を下回った場合に、ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するステップを含み、トラッキングビームの照射は第２の波長を有する。また、主信号又はトラッキング信号に基づいてサーボエラー信号を発生させるステップを含む。さらに、主ビームがターゲットデータ層上で収束するように、主サーボエラー信号又はトラッキングサーボエラー信号のいずれかに基づいて光学サブシステムをアクチュエートするステップを含む。【選択図】図３
2012119052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録済みホログラフィックディスク（１０）の読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスク（１０）における記録時にサーボを行う方法であって、
前記ホログラフィックディスクのターゲットデータ層のターゲットデータトラックからの反射主ビームの主信号を検出するステップであって、前記主ビームの照射は第１の波長を含む、前記ステップと、
前記主信号の電力測定値を電力閾値と比較するステップと、
前記主信号の前記電力測定値が前記電力閾値を下回った場合に、前記ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するステップであって、前記トラッキングビームの照射は第２の波長を含む、前記ステップと、
前記主信号又は前記トラッキング信号に基づいてサーボエラー信号を発生させるステップと、
前記主ビームが前記ターゲットデータ層上で収束するように、前記主サーボエラー信号又は前記トラッキングサーボエラー信号のいずれかに基づいて、光学サブシステムをアクチュエートするステップと
を含む方法。
【請求項２】
主信号を検出する前記ステップは、前記反射主ビームから反射電力分布を検出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
トラッキング信号を検出する前記ステップは、前記反射トラッキングビームから反射電力分布を検出することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
記録済みホログラフィックディスク（１０）の読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスク（１０）における記録時にサーボを行うシステム（８０）であって、
前記ホログラフィックディスクのターゲットデータ層のターゲットデータトラックからの反射主ビームの主信号（８６）を検出するように構成された第１の検出器（８４）であって、前記主ビームは第１の波長を含む、前記第１の検出器（８４）と、
前記ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号（９０）を検出するように構成された第２の検出器（８８）であって、前記トラッキングビームは第２の波長を含む、前記第２の検出器（８８）と、
処理サブシステム（９２）であって、
前記主信号の電力測定値を電力閾値と比較するように構成された比較器と、
前記主信号に基づく主サーボエラー信号又は前記トラッキング信号に基づくトラッキングサーボエラー信号のいずれかを発生させるように構成された、少なくとも１つのサーボエラー発生器（９８）と、
前記電力測定値が前記閾値以上になった場合は、前記主サーボエラー信号に基づいてアクチュエーション信号（１０５）を発生させ、前記電力測定値が前記閾値未満になった場合は、前記トラッキングサーボエラー信号に基づいてアクチュエーション信号（１０５）を発生させるように構成されたサーボ制御装置（１０４）と、
を備える前記処理サブシステム（９２）と、
前記主ビームが前記ターゲットデータ層上で収束するように、前記アクチュエーション信号（１０５）に基づいてアクチュエートするように構成された光学サブシステム（１０８）と
を備えるシステム（８０）。
【請求項５】
前記基準層は、部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を含む、請求項４に記載のシステム（８０）。
【請求項６】
記録済みホログラフィックディスク（１０）の読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスク（１０）における記録時にサーボを行う方法であって、
前記ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するステップであって、前記トラッキングビームの照射は第１の波長を含み、前記基準層は部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を含む、前記ステップと、
前記トラッキング信号に基づいてトラッキングサーボエラー信号を発生させるステップと、
前記トラッキングサーボエラー信号に基づいてトラッキングランアウト特性を取得するステップと、
前記トラッキングビームが前記基準層上で収束するように、前記トラッキングサーボエラー信号に基づいて光学サブシステムをアクチュエートするステップと、
前記ホログラフィックディスクのターゲットデータ層からの反射主ビームの照射の主信号を検出するステップであって、前記主ビームの照射は第２の波長を含む、前記ステップと、
前記主信号に基づいて主サーボエラー信号を発生させるステップと、
前記主ビームが前記データ層上で収束するように、前記主サーボエラー信号及び前記取得されたトラッキングランアウト特性に基づいて、前記光学サブシステムをアクチュエートするステップと
を含む方法。
【請求項７】
前記光学サブシステムをアクチュエートする前記ステップは、前記主サーボエラー信号又は前記トラッキングサーボエラー信号から、それぞれ発生した主アクチュエーション信号又はトラッキングアクチュエーション信号に基づいてアクチュエートすることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
記録済みホログラフィックディスク（１０）の読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスク（１０）における記録時にサーボを行うシステム（１１０）であって、
前記ホログラフィックディスクの基準層（１３）からの反射トラッキングビームのトラッキング信号（１１３）を検出するように構成された第１の検出器（１１２）であって、前記トラッキングビームの照射は第１の波長を含み、前記基準層は部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を含む、前記第１の検出器（１１２）と、
前記ホログラフィックディスクのターゲットデータ層からの反射主ビームの照射の主信号（１５２）を検出するように構成された第２の検出器（１５４）であって、前記主ビームの照射は第２の波長を含む、前記第２の検出器（１５４）と、
前記第１の検出器及び前記第２の検出器と結合された処理サブシステム（１３２）であって、
前記主信号に基づく主サーボエラー信号又は前記トラッキング信号に基づくトラッキングサーボエラー信号のいずれかを発生させるように構成された、少なくとも１つのサーボエラー発生器（１３４）と、
前記トラッキングサーボエラー信号に基づいて、トラッキングアクチュエーション信号及びトラッキングランアウト特性を発生させるように構成されたトラッキングサーボ制御装置（１３６）と、
前記主サーボエラー信号及び前記トラッキングランアウト特性に基づいて、主アクチュエーション信号を発生させるように構成された主サーボ制御装置（１４２）と、
を備える前記処理サブシステム（１３２）と、
前記主アクチュエーション信号及び前記トラッキングアクチュエーション信号に基づいてアクチュエートして、前記主ビームを前記ターゲットデータ層上で収束させるように構成された光学サブシステムと
を備えるシステム。
【請求項９】
前記第２の波長は前記第１の波長と異なる、請求項８に記載のシステム（１１０）。
【請求項１０】
前記第１の検出器及び前記第２の検出器は象限検出器を含む、請求項８に記載のシステム（１１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ビット単位のホログラフィックデータ記憶技術に関し、特に、ホログラフィックディスクにおける並列複製(parallel replication)の方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの能力が進歩したことで、コンピュータ技術は、民生用ビデオ、データアーカイブ、文書保管、イメージング、映画制作などを始めとする、新しい応用領域に入ってきた。これらの応用がデータ記憶技術の発達への絶え間ない推進力となり、記憶容量及びデータレートの増加をもたらしている。
【０００３】
データ記憶技術の発達の一例が、光記憶システムにおける記憶容量の漸進的増加であろう。例えば、１９８０年代初期に開発されたコンパクトディスクの容量は、データであれば６５０〜７００ＭＢ前後であり、２チャネルオーディオプログラムであれば７４〜８０分前後である。これに対し、１９９０年代初期に開発されたデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）フォーマットの容量は、４．７ＧＢ前後（単層）又は８．５ＧＢ前後（二重層）である。さらに、より高解像度のビデオフォーマットの要求のような、増大し続ける要求を満たすために、より一層の大容量記憶技術が開発されている。例えば、Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（商標）フォーマットのような大容量記録フォーマットは、単層ディスクに約２５ＧＢ、二重層ディスクに約５０ＧＢを保持することが可能である。コンピューティング技術が発達し続けるにつれて、より一層大容量の記憶媒体が必要とされる。例えば、記憶装置産業において容量要求の増加に応え得る他の記憶技術の開発例として、ホログラフィック記憶システム及びマイクロホログラフィック記憶システムがある。
【０００４】
ホログラフィック記憶装置は、ホログラム形式のデータの記憶装置であり、ホログラムは、感光性記憶媒体において２つの光ビームの交差によって形成される３次元干渉パターンの画像である。ページベースのホログラフィック技術及びビット単位のホログラフィック技術の両方が追究されてきた。ページベースのホログラフィックデータ記憶装置では、記憶媒体の体積内で、デジタルエンコードされたデータ（例えば、複数のビット）を収容する信号ビームを基準ビームに重ねることによって化学反応が引き起こされ、これによって、その体積内の媒体の屈折率が変調される。従って、各ビットは、概ね、干渉パターンの一部として記憶される。ビット単位のホログラフィ又はマイクロホログラフィックデータ記憶装置では、各ビットが、典型的には２つの後方励起収束記録ビームによって生成されるマイクロホログラム（ブラッグ反射グレーティング）として書き込まれる。このデータは、読み出しビームをマイクロホログラムに反射させて記録ビームを再構築することにより、取り出される。
【０００５】
ビット単位のホログラフィックシステムは、より間隔の狭い層収束マイクロホログラム(layer-focused micro-hologram)の記録を可能にして、従来の光システムより格段に大きな記憶容量を提供することが可能である。しかしながら、現時点では、データ層上で直接収束させる正確な技術が存在しない。これは、レーザがデータ層上のトラック間に収束すると反射信号が得られないためである。そこで、そのようなブラックアウトの間もサーボ信号を検出できる技術が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７７０６２３３号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおける記録時にサーボを行う方法を開示する。本方法は、ホログラフィックディスクのターゲットデータ層のターゲットデータトラックからの反射主ビームの主信号を検出するステップを含み、主ビームの照射は第１の波長を有する。本方法はまた、主信号の電力を電力閾値と比較するステップを含む。本方法はまた、主信号の電力が電力閾値を下回った場合に、ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するステップを含み、トラッキングビームの照射は、第１の波長と異なる第２の波長を有する。本方法はまた、主信号又はトラッキング信号のいずれかに基づいてサーボエラー信号を発生させるステップを含む。本方法はさらに、主ビームがターゲットデータ層上で収束するように、主サーボエラー信号又はトラッキングサーボエラー信号のいずれかに基づいて、光学サブシステムをアクチュエートするステップを含む。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおける記録時にサーボを行うシステムを提供する。本システムは、ホログラフィックディスクのターゲットデータ層のターゲットデータトラックからの反射主ビームの主信号を検出するように構成された第１の検出器を含み、主ビームは第１の波長を有する。本システムはまた、ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するように構成された第２の検出器を含み、トラッキングビームは、第１の波長と異なる第２の波長を有する。本システムはまた、主信号の電力測定値を電力閾値と比較するように構成された比較器を含む処理サブシステムを含む。処理サブシステムはまた、主信号に基づく主サーボエラー信号又はトラッキング信号に基づくトラッキングサーボエラー信号のいずれかを発生させるように構成された、少なくとも１つのサーボエラー発生器を含む。処理サブシステムはさらに、電力測定値が閾値以上になった場合は、主サーボエラー信号に基づいてアクチュエーション信号を発生させ、電力測定値が閾値未満になった場合は、トラッキングサーボエラー信号に基づいてアクチュエーション信号を発生させるように構成されたサーボ制御装置を含む。本システムはさらに、主ビームがターゲットデータ層上で収束するように、アクチュエーション信号に基づいてアクチュエートするように構成された光学サブシステムを含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態によれば、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおける記録時にサーボを行う方法を提供する。本方法は、ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するステップを含み、トラッキングビームの照射は第１の波長を有し、基準層は部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を有する。本方法はまた、トラッキング信号に基づいてトラッキングサーボエラー信号を発生させるステップを含む。本方法はまた、トラッキングサーボエラー信号に基づいてトラッキングランアウト特性を取得するステップを含む。本方法はまた、トラッキングビームが基準層上で収束するように、トラッキングサーボエラー信号に基づいて光学サブシステムをアクチュエートするステップを含む。本方法はまた、ホログラフィックディスクのターゲットデータ層からの反射主ビームの照射の主信号を検出するステップを含み、主ビームの照射は、トラッキングビームの照射の第１の波長と異なる第２の波長を有する。本方法はまた、主信号に基づいて主サーボエラー信号を発生させるステップを含む。本方法はさらに、主ビームがデータ層上で収束するように、主サーボエラー信号及び取得されたトラッキングランアウト特性に基づいて光学サブシステムをアクチュエートするステップを含む。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおける記録時にサーボを行うシステムを提供する。本システムは、ホログラフィックディスクの基準層からの反射トラッキングビームのトラッキング信号を検出するように構成された第１の検出器を含み、トラッキングビームの照射は第１の波長を有し、基準層は部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を含む。本システムはまた、ホログラフィックディスクのターゲットデータ層からの反射主ビームの照射の主信号を検出するように構成された第２の検出器を含み、主ビームの照射は、トラッキングビームの照射の第１の波長と異なる第２の波長を有する。本システムはまた、第１の検出器及び第２の検出器と結合された処理サブシステムを含む。処理サブシステムは、主信号に基づく主サーボエラー信号又はトラッキング信号に基づくトラッキングサーボエラー信号のいずれかを発生させるように構成された、少なくとも１つのサーボエラー発生器を含む。処理サブシステムはまた、トラッキングサーボエラー信号に基づいてトラッキングアクチュエーション信号及びトラッキングランアウト特性を発生させるように構成されたトラッキングサーボ制御装置を含む。処理サブシステムはまた、主サーボエラー信号及びトラッキングランアウト特性に基づいて主アクチュエーション信号を発生させるように構成された主サーボ制御装置を含む。本システムはさらに、主アクチュエーション信号及びトラッキングアクチュエーション信号に基づいてアクチュエートして、取得されたトラッキングランアウト特性に基づいて主ビームをターゲットデータ層上で収束させるように構成された光学サブシステムを含む。
【００１１】
本発明の上記及び他の特徴、態様並びに利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより、より明確に理解されよう。各図面を通して、同様の文字は同様の要素を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による一例示的ホログラフィックデータ記憶ディスクの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による一例示的マイクロホログラフィック記録システムのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおける記録時にサーボを行うシステムのブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおける記録時にサーボを行う別の例示的システムのブロック図である。
【図５】図４のシステムで取得されたランアウト特性の一例示的シミュレーション結果をグラフィカルに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下で詳細に説明するように、本発明の実施形態は、精密なサーボのシステム及び方法を含む。本システム及び方法は、ホログラフィックディスクのデータ層／トラックの上でレーザを直接収束させることを可能にしてブラックアウト期間を無くす技術を含む。本明細書で用いる「ブラックアウト」という用語は、レーザがデータ層上のトラック間又は層間の領域に収束したために反射主ビームからの反射信号が存在しない期間を意味する。「主ビーム」という用語は、記録済みホログラフィックディスクからの読み出しを行う読み出しビーム、又は、事前フォーマット済みホログラフィックディスクにおいて消去による記録を行う記録ビームを意味する。
【００１４】
以下、本発明の技術の１つ以上の実施形態を記載する。これらの実施形態の記載を簡潔にするために、本明細書では、実際の実装のすべての機能を記載するわけではない。そのような、いかなる実際の実装の開発においても、どのような開発プロジェクトや設計プロジェクトにおいてもそうであるように、開発者の個々の目標を達成するためには、実装ごとに異なる可能性のある、システム関連及びビジネス関連の制約に従うことなど、実装ごとに様々な決定を行わなければならないことを理解されたい。さらに、そのような開発作業は、複雑であり、時間のかかるものであるにもかかわらず、当業者にとっては、決まり切った設計、製作、及び製造の作業であり、本開示は、そのような当業者に恩恵をもたらすことを理解されたい。
【００１５】
ビット単位のホログラフィックデータ記憶システムは、典型的には、重なり合い、干渉し合う２つのビームを記録媒体（例えば、ホログラフィックディスク）内に照射することによって記録を行うことを伴う。各データビットは、マイクロホログラムと呼ばれる、微視的サイズの局在ホログラフィックパターンの有無によって表現される。マイクロホログラムは、収束ビームを照射されると、容積光反射器(volumetric light reflectors)として動作する。例えば、図１に示すホログラフィックディスク１０は、ディスク１０の層内にデータビットを配列できる様子を表している。一般に、ホログラフィックディスク１０は、円形の、ほぼ平坦なディスクであって、１つ以上のデータ記憶層１１が、透明なプラスチックフィルムに埋め込まれている。これらのデータ層は、深さ方向にほぼ局在化していて光を反射することが可能な材料からなる、任意の数の変性領域(modified regions)を含むことが可能であり、これらは、例えば、ビット単位のホログラフィックデータ記憶装置に用いられるマイクロホログラムである。いくつかの実施形態では、データ層は、ディスク１０に当たる光ビームの照射強度に対して応答性があるホログラフィック記録可能材料に埋め込むことが可能である。例えば、様々な実施形態において、ディスク１０の材料は、閾値応答性であってよく、或いは、線形応答性であってもよい。データ層は、厚さが約０．０５μｍから５μｍの範囲であってよく、間隔が約０．５μｍから２５０μｍの範囲であってよい。基準層１３は、部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティング或いはその両方を含み、図３〜５において参照される。
【００１６】
マイクロホログラム１５の形式のデータは、一般に、ディスク１０の外側エッジから内側限界にかけての情報領域に、順次式らせん状トラック１２の形で記憶可能であるが、同心の円形又はらせん状トラック、又は他の構成を用いることも可能である。ディスク１０がデータの記録及び／又は読み出しのために回転可能であるように、スピンドル穴１４のサイズを、ホログラフィックシステムのスピンドル周囲と嵌合するように決定することが可能である。スピンドルの回転は、記録及び／又は読み出し処理の間、一定線速度又は一定角速度を維持するように、フィードバックシステムによって制御可能である。さらに、ディスクスピンドル、記録系光学素子、及び／又は読み出し系光学素子を、平行移動台又はスライダにより、ディスクの半径方向に動かすことにより、光学系がディスクの半径全体にわたって記録又は読み出しを行うことが可能になる。
【００１７】
図２は、マイクロホログラムをホログラフィックディスク１０に記録する一例示的システム２０のブロック図である。ホログラフィックシステム２０は、第１の波長を有する１つ以上の主ビーム２１と、第１の波長と異なる第２の波長を有するトラッキングビーム２２とを含む。主ビーム２１及びトラッキングビーム２２は、光学／アクチュエータシステム２８を通過する。光学／アクチュエータシステム２８は、収束主ビーム及びトラッキングビーム３０をディスク１０の特定の場所で収束させるように構成された各種の光学素子及びアクチュエータ素子を含み得る。例えば、光学／アクチュエータシステム２８は、収束ビーム３０を、ディスク１０の特定のデータ層又はデータトラック１２（図１）で収束させる。
【００１８】
マイクロホログラムは、ホログラフィックディスク１０の干渉パターンの照射スポットに記録される。いくつかの実施形態では、収束反射主ビーム３４を用いて、記録済みマイクロホログラムをディスク１０から取り出す。収束主ビーム及びトラッキングビームの反射３４（データ反射３６とも称する）は、サーボ及び信号検出のために、主検出器３８及びトラッキング検出器４２で受信する。検出データ４４は、データ分析のために処理サブシステム４６に入力される。処理サブシステム４６はまた、ディスク１０上でのビーム２１、２２の収束又は位置合わせがより良くなるように、アクチュエーション信号４８を計算して光学／アクチュエータシステムを制御又はアクチュエートする。
【００１９】
図３は、記録済みホログラフィックディスクの読み出し時又は事前フォーマット済みホログラフィックディスク１０（図１）における記録時にサーボを行うシステム８０のブロック図である。システム８０は、ホログラフィックディスク１０のターゲットデータ層のターゲットデータトラックからの反射主ビームの主ビーム信号８６を検出する第１の検出器８４を含み、主ビーム（図示せず）は、第１の波長を含む。特定の実施形態では、主ビームの電力分布が検出される。第２の検出器８８が、ディスク１０の基準層１３（図１）からの反射トラッキングビーム（図示せず）のトラッキング信号９０を検出する。基準層は、部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を含む。特定の実施形態では、ダイクロイックコーティングは、酸化物又は窒化物の複数の誘電体層を含む。別の実施形態では、メタライズドコーティングは、アルミニウム又は金又は銀又はこれらの合金のうちのいずれかを含む。特定の実施形態では、トラッキングビームは、第１の波長と異なる第２の波長を有する。特定の実施形態では、主ビームの第１の波長は、約３７５ｎｍから約６５０ｎｍの範囲の波長を含む。別の実施形態では、トラッキングビームの第２の波長は、約４００ｎｍから約８００ｎｍの範囲にある。さらに別の実施形態では、第１の検出器及び第２の検出器は、象限検出器を含む。第１の検出器８４と結合された処理サブシステム９２は、主信号８６の電力９４を、ブロック９６で参照されるように、電力の閾値と比較する。並行して、処理サブシステム９２内のサーボエラー発生器９８が、主信号８６に基づいて主サーボエラー信号１００を発生させる。同様に、トラッキング信号９０に基づいて、トラッキングサーボエラー信号１０２を発生させる。
【００２０】
電力９４が閾値を超えた場合は、主サーボエラー信号１００がサーボ制御装置１０４に入力され、サーボ制御装置１０４はアクチュエーション信号１０５を発生させる。アクチュエーション信号１０５は、１つ以上のアクチュエータ１０６に入力され、これらのアクチュエータは、主ビームが所望のデータトラック上又はデータ層上で収束するように、光学サブシステム１０８をアクチュエートする。電力９４が閾値未満の場合は、トラッキングサーボエラー信号１０２がサーボ制御装置１０４に入力される。サーボ制御装置１０４は、トラッキングサーボエラー信号１０２に基づいてアクチュエーション信号１０５を発生させ、アクチュエーション信号１０５は、１つ以上のアクチュエータ１０６に入力され、アクチュエータ１０６は、主ビーム２１（図２）がターゲットデータ層上で正確に収束するように光学サブシステム１０８をアクチュエートする。一例示的実施形態では、光学サブシステム１０８は、対物レンズを含む。
【００２１】
なお、本発明の実施形態は、本発明の処理タスクを実行するいかなる特定の処理装置にも限定されない。本明細書で用いる「処理サブシステム」という用語は、本発明のタスクの実行に必要な計算を実行できる任意の機械を意味するものとする。「処理装置」という用語は、構造化入力を受け入れ、所定のルールに従って入力を処理して出力を生成することが可能な任意の機械を意味するものとする。また、本明細書で用いる「〜するように構成された」という語句は、当業者であれば理解されるように、本発明のタスクを実行するハードウェア及びソフトウェアの組み合わせを処理装置が備えていることを意味するものとする。
【００２２】
図４は、ホログラフィックディスク１０（図１）のサーボを行う別の例示的システム１１０のブロック図である。システム１１０で採用している技術がシステム８０と異なる点は、最初に、トラッキングビームを基準層上で収束させて、トラッキングビームを基準層上で収束させることを可能にするトラッキングランアウト特性を取得することである。その後、取得したトラッキングランアウト特性に基づいて、主ビームを収束させる。
【００２３】
図示の実施形態では、学習フェーズにおいて、第１の検出器１１２が、ホログラフィックディスク１０の基準層１３（図１）からの反射トラッキングビームのトラッキング信号１１３を検出する。トラッキングビームは、第１の波長を有し、基準層は、部分的ダイクロイックコーティング又は部分的メタライズドコーティングの少なくとも一方を含む。検出されたトラッキング信号１１３は、サーボエラー発生器１３４を含む処理サブシステム１３２に入力される。サーボエラー発生器１３４は、トラッキングサーボエラー信号１３５を発生させ、これは、トラッキングサーボ制御装置１３６に入力される。トラッキングサーボ制御装置１３６は、学習／観測済みトラッキングランアウト特性１４０を発生させ、これは主サーボ制御装置１４２に入力される。トラッキングサーボ制御装置１３６はまた、１つ以上のアクチュエータ１４６に向けてトラッキングアクチュエーション信号１４４を発生させる。アクチュエータ１４６は、トラッキングビームがディスク１０の基準層１３（図１）上で収束するように、トラッキングアクチュエーション信号１４４に基づいて、（図２の光学／アクチュエータシステム２８と同等の）光学サブシステム１４８をアクチュエートする。さらに、第２の検出器１５４で検出された主信号１５２が、サーボエラー発生器１５６に入力され、サーボエラー発生器１５６は、主サーボエラー信号１５８を発生させる。一実施形態では、主ビームの電力分布が検出される。主サーボエラー信号１５８は、主サーボ制御装置１４２に入力される。主サーボ制御装置１４２は、学習済みトラッキングランアウト特性１４０に基づいて、主アクチュエーション信号１６４を発生させる。主アクチュエーション信号１６４は、１つ以上のアクチュエータ１４６に入力され、これらのアクチュエータは、主ビームがターゲットデータ層上で収束するように、光学サブシステム１４８をアクチュエートする。
【００２４】
一実施形態では、第１の検出器１１２及び第２の検出器１５４は、象限検出器を含む。図４においてそうであるように、特定の実施形態では、トラッキングビームの第１の波長は、約４００ｎｍから約８００ｎｍの範囲の波長を含む。別の実施形態では、主ビームの第２の波長は、約３７５ｎｍから約６５０ｎｍの範囲にある。
【００２５】
図５は、図４に記載した学習済みトラッキングランアウト特性の一例示的シミュレーション結果１６０をグラフィカルに示したものである。このランアウト特性は、図４に記載した学習済みトラッキングランアウト特性１４０と同等である。Ｘ軸１５２は、秒単位の時間を表し、Ｙ軸１５４は、正規化振幅を表している。グラフ１５６は、一定時間の間にトラッキングレーザ又は一時レーザが横切ったトラック１５８を示している。さらに、グラフ１６２（図５の参照符号１６２）は、別々のトラック１５８において、様々な時間間隔で取得された主サーボエラー信号１６４を示している。様々なトラック１５８に対して、例示的な実際のトラッキングランアウト特性１６６を示しており、学習済みランアウト特性のシミュレーション結果１６０は、図４に記載したトラッキングサーボエラー信号に基づいて発生させている。さらに、サーボ性能を評価するために、主サーボエラー信号に基づいて、残留ランアウトエラー１６８を発生させている。シミュレーションによれば、主ビームは、±０．２μｍの誤差で、ターゲットデータ層上で収束する。
【００２６】
従って、上述の、精密なサーボを行うシステム及び方法の各種実施形態は、データを記録するホログラフィックディスクの複数の層／トラックに直接収束させる、便利で効率の良い手段を達成する方法を提供する。データ層に対して直接サーボを行う方法は、読み出し信号の信号対雑音比を改善し、複製時のデータ層間隔に対する厳密な要件、並びに、読み出し時の層間隔を一致させるための複雑な読み出し光学系の設計を不要にする。
【００２７】
いかなる特定の実施形態によっても、上述の目的及び利点がすべて達成可能であるとは必ずしも限らないことを理解されたい。従って、例えば、当業者であれば理解されるように、本明細書に記載のシステム及び技術は、本明細書に教示の１つの利点又は１群の利点を達成又は最適化するように実施又は実行し、本明細書において教示又は示唆される他の目的又は利点を必ずしも達成しない。
【００２８】
さらに、当業者であれば、様々な実施形態の各種機能の間の互換性に気付くであろう。同様に、当業者であれば、記載の各種機能並びに機能ごとの他の既知の等価物を混合及び調和させて、本開示の原理に従うさらなるシステム及び技術を構築することが可能である。
【００２９】
限定された数の実施形態のみに関して本発明を詳細に記載してきたが、本発明がそのような開示の実施形態に限定されないことは容易に理解されよう。むしろ、本発明は、これまで記載してこなかったが本発明の趣旨及び範囲に見合った、任意の数の変形、変更、置換、又は等価構成を組み込むように修正可能である。さらに、本発明の各種実施形態を記載してきたが、本発明の各態様は、記載の実施形態のうちの一部しか含まなくてよいことを理解されたい。従って、本発明は、前述の記載によって限定されると解釈されるのではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００３０】
新規であって、米国特許証によって保護されることが必要であると主張する内容は以下のとおりである。
【図１】
2012119052.tif 000003
【図２】
2012119052.tif 000004
【図３】
2012119052.tif 000005
【図４】
2012119052.tif 000006
【図５】
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