專利名稱：：光學(xué)存儲介質(zhì)的母版制作和復(fù)制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本技術(shù)總體上涉及具有多個數(shù)據(jù)層的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)(例如全息數(shù)據(jù)存儲器)。更具體而言，本技術(shù)涉及用于復(fù)制這樣的介質(zhì)的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著計算能力的進(jìn)步，計算技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入新的應(yīng)用領(lǐng)域，其中諸如消費(fèi)者視頻、數(shù)據(jù)存檔、文件存儲、成像以及電影制作。這些應(yīng)用已繼續(xù)推動具有增大的存儲容量的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)的發(fā)展。此外，存儲容量的增大已實(shí)現(xiàn)并促進(jìn)了已遠(yuǎn)超過開發(fā)者的最初預(yù)期的技術(shù)(其中諸如游戲)的發(fā)展。光學(xué)存儲系統(tǒng)的越來越高的存儲容量是數(shù)據(jù)存儲技術(shù)發(fā)展的一個很好例子。在20世紀(jì)80年代早期開發(fā)的壓縮盤或⑶格式具有約650700MB的數(shù)據(jù)容量或約7480min.的雙通道音頻程序容量。相比之下，在20世紀(jì)90年代早期開發(fā)的數(shù)字多功能盤(DVD)格式具有約4.7GB(單層)或8.5GB(雙層)的容量。DVD的較高存儲容量足夠以較老的視頻分辨率(例如約720(h)X576(v)像素的PAL或約720(h)X480(v)像素的NTSC)存儲大型故事片。然而，由于諸如高清晰電視(HDTV)(對于1080p在約為1920(h)X1080(v)像素)的較高分辨率視頻格式已經(jīng)很普遍，所以期望有能夠保持以這些分辨率記錄的大型故事片的存儲格式。這已促進(jìn)了諸如Blu-rayDisc格式的大容量記錄格式的發(fā)展，其能夠在單層盤中存儲約25GB或在雙層盤中存儲約50GB。隨著視頻顯示器的分辨率及其它技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，具有越來越高的容量的存儲介質(zhì)將變得更加重要?？梢愿玫貙?shí)現(xiàn)存儲行業(yè)中的未來容量要求的一種正在開發(fā)的存儲技術(shù)是基于全息存儲。全息存儲是全息圖形式的數(shù)據(jù)的存儲，所述全息圖是由兩束光在感光存儲介質(zhì)中的相交叉產(chǎn)生的三維干涉圖案的圖像。已實(shí)行基于頁的全息技術(shù)和按位全息技術(shù)。在基于頁的全息數(shù)據(jù)存儲中，在存儲介質(zhì)的體積內(nèi)的基準(zhǔn)射束上疊加包含數(shù)字編碼數(shù)據(jù)的信號射束，從而引起例如改變或調(diào)制該體積內(nèi)的介質(zhì)的折射率的化學(xué)反應(yīng)。此調(diào)制用于記錄來自信號的強(qiáng)度和相位信息兩者。因此，每個位一般被存儲為干涉圖案的一部分。稍后通過使存儲介質(zhì)單獨(dú)暴露于基準(zhǔn)射束來獲取全息圖，基準(zhǔn)射束與所存儲的全息數(shù)據(jù)相互作用而產(chǎn)生與用來存儲全息圖像的初始信號射束成比例的重構(gòu)信號射束。在按位全息或微型全息數(shù)據(jù)存儲中，將每個位作為通常由兩個對向傳播的聚焦記錄射束產(chǎn)生的微型全息圖或布拉格反射光柵而寫入。然后，通過使用讀取射束來反射出微型全息圖來獲取該數(shù)據(jù)以重構(gòu)記錄射束。因此，微型全息數(shù)據(jù)存儲比按頁全息存儲更類似于當(dāng)前技術(shù)。然而，與可以用于DVD和Blu-rayDisk格式的兩層的數(shù)據(jù)存儲相比，全息盤可以具有50或100層的數(shù)據(jù)存儲，從而提供可以按兆兆字節(jié)(TB)計量的數(shù)據(jù)存儲容量。此外，關(guān)于基于頁的全息數(shù)據(jù)存儲，每個微型全息圖包含來自信號的相位信息。雖然全息存儲系統(tǒng)可以提供比現(xiàn)有光學(xué)系統(tǒng)高得多的存儲容量，但其難以復(fù)制。因此，改善全息存儲介質(zhì)的復(fù)制的效率、質(zhì)量、成本以及吞吐量的技術(shù)可能是有利的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一方面涉及一種用于復(fù)制光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤的方法，包括提供具有相應(yīng)的單數(shù)據(jù)層的母盤，以及將每個相應(yīng)的單數(shù)據(jù)層從所述母盤光學(xué)復(fù)制到包括多個數(shù)據(jù)層的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤中。本發(fā)明的一方面涉及一種用于復(fù)制全息存儲盤的方法，包括提供每個均提供要被復(fù)制在全息數(shù)據(jù)存儲盤上的相應(yīng)的單數(shù)據(jù)層的母盤，以及將每個相應(yīng)的數(shù)據(jù)層從母盤復(fù)制到全息數(shù)據(jù)存儲盤中。本發(fā)明的一方面涉及一種用于復(fù)制光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤的方法，包括在可移動結(jié)構(gòu)上設(shè)置光學(xué)存儲盤；在復(fù)制站處設(shè)置母盤，其中每個母盤具有要被復(fù)制在所述光學(xué)存儲盤上的單數(shù)據(jù)層；激活該結(jié)構(gòu)以便將所述光學(xué)存儲盤分別定位為鄰近每個母盤；以及將所述單數(shù)據(jù)層光學(xué)地復(fù)制到所述光學(xué)存儲盤中。本發(fā)明的一方面涉及一種用于復(fù)制全息數(shù)據(jù)存儲盤的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有復(fù)制站，其被配置為保持具有要被復(fù)制在多個全息數(shù)據(jù)存儲盤上的相應(yīng)的數(shù)據(jù)層的固定母盤；以及一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被配置為保持所述多個全息數(shù)據(jù)存儲盤并將所述多個全息數(shù)據(jù)存儲盤傳送得鄰近所述站。本發(fā)明的一方面涉及一種用于將多個數(shù)據(jù)層復(fù)制到光學(xué)存儲盤中的方法，包括經(jīng)由每個均提供要被復(fù)制的不同數(shù)據(jù)層的單個或多個母盤或經(jīng)由具有空間光調(diào)制器(SLM)的母盤或者經(jīng)由這兩者，每次將一個數(shù)據(jù)層復(fù)制到光學(xué)存儲盤中，其中，SLM中的像素的狀態(tài)被以電學(xué)方式改變以提供不同數(shù)據(jù)層的復(fù)制。本發(fā)明的一方面涉及一種用于將多個數(shù)據(jù)層復(fù)制到光學(xué)存儲盤中的系統(tǒng)，包括母盤，其具有空間光調(diào)制器(SLM)；處理器，其被配置為改變SLM中的像素的狀態(tài)以便分別提供每個數(shù)據(jù)層的復(fù)制；復(fù)制站；以及一種結(jié)構(gòu)，其被配置為在所述復(fù)制站處將所述母盤和所述光學(xué)存儲盤彼此相鄰地定位。參照附圖來閱讀以下詳細(xì)說明時，可以更好地理解本發(fā)明的這些以及其它特征、方面、和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，相同的標(biāo)號在圖中自始至終表示相同的部分，其中圖1是依照本技術(shù)的實(shí)施例的各種母盤結(jié)構(gòu)的圖解表示；圖2是依照本技術(shù)的實(shí)施例的盤復(fù)制的圖解表示；圖3是依照本技術(shù)的實(shí)施例的采用透射幾何結(jié)構(gòu)的盤復(fù)制的圖解表示；圖4是依照本技術(shù)的實(shí)施例的采用反射幾何結(jié)構(gòu)的盤復(fù)制的圖解表示；圖5是依照本技術(shù)的實(shí)施例的包括用以控制射束功率平衡的偏振光學(xué)裝置的盤復(fù)制的圖解表示；圖6是依照本技術(shù)的實(shí)施例的盤復(fù)制方法的框圖；圖7是依照本技術(shù)的實(shí)施例的盤復(fù)制方法的框圖；圖8是依照本技術(shù)的實(shí)施例的用于復(fù)制層配準(zhǔn)的N位序列系統(tǒng)的圖解表示；以及圖9是依照本技術(shù)的實(shí)施例的采用圖7的系統(tǒng)的母盤和多層盤的圖解表示。具體實(shí)施例方式體積光學(xué)存儲體積光學(xué)存儲系統(tǒng)具有滿足對大容量數(shù)據(jù)存儲的需要的潛力。與將數(shù)字信息存儲在單個或少數(shù)反射層中的諸如壓縮盤(CD)和數(shù)字多功能盤(DVD)格式的傳統(tǒng)光盤存儲格式不同，數(shù)字內(nèi)容被存儲為存儲介質(zhì)中的垂直堆疊、橫向定向的軌道中所布置的多個體積中的局部折射率變化。每個軌道可以限定相應(yīng)的橫向(例如徑向)定向?qū)??？梢詫蝹€位或成組位的數(shù)據(jù)編碼為各個微型全息圖，每個微型全息圖基本上被包含在相應(yīng)的體積之一中。在一個示例中，介質(zhì)或媒介采取可注塑成型的熱塑盤的形式。通過在介質(zhì)的給定體積內(nèi)產(chǎn)生干涉條紋，可以在該體積內(nèi)選擇性地將一個或多個位的數(shù)據(jù)編碼為稍后可檢測的折射率調(diào)制。因此，可以使用折射率變化的三維分子感光矩陣來存儲數(shù)據(jù)。這種功能特性可以建立閾值能量響應(yīng)條件，在閾值能量響應(yīng)條件之下不發(fā)生折射率的顯著變化，而在其之上引起可測量的折射率變化。以這種方式，可以通過照射具有小于所述閾值的傳遞能量的光束來讀取或恢復(fù)所選體積，并且使用具有在所述閾值之上的傳遞能量的光束來寫入或擦除所選體積。因此，可以建立密集體積矩陣，每個體積均可以具有或可以不具有基本上包含在其中的微型全息圖。每個微型全息圖可以被體現(xiàn)為具有不同折射率的子區(qū)域的交替圖案，所述子區(qū)域?qū)?yīng)于用來寫入微型全息圖的對向傳播光束的干涉條紋。在折射率調(diào)制作為離目標(biāo)體積(諸如編碼位中心)的距離的函數(shù)快速衰減的情況下，可以更密集地封裝體積?？梢酝ㄟ^局部加熱圖案來引起特定體積中的折射率變化(對應(yīng)于穿過該體積的對向傳播光束的干涉條紋)。在一個實(shí)施例中，折射率變化起因于熱塑介質(zhì)的非晶狀態(tài)與結(jié)晶狀態(tài)之間的密度差。可以通過在目標(biāo)體積中的干涉條紋處將目標(biāo)體積的子體積熱激活來在介質(zhì)的目標(biāo)體積中選擇性地引起從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。或者，可以通過介質(zhì)的目標(biāo)體積的子體積內(nèi)的化學(xué)變化來引起折射率變化，所述化學(xué)變化諸如在位于目標(biāo)體積內(nèi)的染料或染料內(nèi)的其它催化劑中發(fā)生的化學(xué)變化。也可以使用熱激活來選擇性地引起這樣的化學(xué)變化。對于全息數(shù)據(jù)存儲的各方面的討論，參見通過引用而全部結(jié)合到本文中的美國專利No.7，388，695。另外，應(yīng)注意的是本技術(shù)可以應(yīng)用于超過全息存儲的多層存儲，例如，諸如在2光子存儲的情況下。體積光學(xué)存儲的預(yù)先格式化除在全息介質(zhì)盤中預(yù)先記錄數(shù)據(jù)信息以用于內(nèi)容遞送(例如，內(nèi)容是用于遞送給消費(fèi)者的預(yù)先錄制的電影)之外，可以將全息盤預(yù)先格式化以便記錄數(shù)據(jù)。例如，可以用表示數(shù)據(jù)狀態(tài)的微型全息圖陣列來記錄全息介質(zhì)盤。這些陣列可以基本上遍布于由光學(xué)或閾值響應(yīng)記錄材料制成的介質(zhì)的所有體積。在一個實(shí)施例中，通過擦除或不擦除微型全息圖中的特定微型全息圖來在經(jīng)預(yù)先格式化的介質(zhì)中記錄特定數(shù)據(jù)(例如數(shù)據(jù)的交替狀態(tài))。可以通過使用具有足夠的聚焦能量的單光束來使微型全息圖的體積達(dá)到閾值條件以上(例如加熱至接近于組成聚合物基質(zhì)的Tg)來實(shí)現(xiàn)擦除。更具體而言，可以通過擦除或不擦除所選的預(yù)記錄或預(yù)先格式化的微型全息圖來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)到經(jīng)預(yù)先格式化的介質(zhì)中的記錄(例如表示單個數(shù)據(jù)狀態(tài)的微型全息圖陣列，所述單個數(shù)據(jù)狀態(tài)例如為光學(xué)響應(yīng)材料內(nèi)的所有0或所有1)?？梢酝ㄟ^在微型全息圖上聚焦一個或多個激光射束來有效地擦除微型全息圖。在光束傳遞能量超過寫閾值強(qiáng)度的情況下，如上文所討論的那樣，微型全息圖被擦除。因此，需要滿足以便在第一位置上形成目標(biāo)微型全息圖的閾值條件可能是同樣的。光束可以從傳統(tǒng)二極管激光器發(fā)出，所述二極管激光器類似于傳統(tǒng)上在CD和DVD技術(shù)中所使用的那些。復(fù)制概述一般地，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲形態(tài)(⑶/DVD/HD-DVD/BD)通?？梢允褂没诒P的注塑成型的復(fù)制系統(tǒng)。對于微型全息盤，一般不采用這種機(jī)械方法，因?yàn)槿?shù)據(jù)通常被存儲在干涉圖案中，因此光學(xué)方法是有利的。另外，在全息存儲的情況下，通常使用很大程度上或基本上為單片的介質(zhì)(盤介質(zhì)可以具有諸如基板和覆蓋層的其它層)來存儲多層數(shù)據(jù)。因此，使用諸如光學(xué)方法的非侵入式方法來將數(shù)據(jù)圖案化可能是有利的。微型全息盤的光學(xué)復(fù)制一次可以復(fù)制多個數(shù)據(jù)層。實(shí)際上，復(fù)制可以利用具有所有要復(fù)制的數(shù)據(jù)層(具有微型全息圖)的母版(例如母盤)。然而，例如，由于微型全息圖的通常相對較低的衍射效率，一次向全息盤上復(fù)制多個層可能效率低或不可行。因此，在本技術(shù)的某些實(shí)施例中，利用每個均具有要復(fù)制的單層的多個母盤來復(fù)制全息盤。因此，該技術(shù)可以提供用于將多層微型全息存儲盤圖案化的高效的母版制作和復(fù)制系統(tǒng)及方法。該技術(shù)致力于用于內(nèi)容遞送和盤預(yù)先格式化應(yīng)用兩者的微型全息復(fù)制的新母版設(shè)計和新復(fù)制系統(tǒng)。總而言之，可以實(shí)現(xiàn)具有高效率并因此具有高吞吐量(并且潛在地成本也低)的基本上為單片的多層微型全息盤的母版制作和復(fù)制。如所指示的那樣，該技術(shù)可以將具有單數(shù)據(jù)層的多個母版用于多層全息盤。如下文所討論的那樣，可以在復(fù)制站處執(zhí)行每個數(shù)據(jù)層的復(fù)制，可以在不同的全息盤上同時復(fù)制各層，并且可以在不同的盤上使用大射束曝光等等。此外，可以在母版或盤同步旋轉(zhuǎn)以覆蓋整個層的情況下以一次曝光復(fù)制一部分層。如所述，復(fù)制可以提供用于內(nèi)容分發(fā)的多個數(shù)據(jù)信息層，和/或復(fù)制可以將具有意圖用于可記錄盤應(yīng)用的多個位層的盤預(yù)先格式化。盤可以具有預(yù)記錄內(nèi)容和預(yù)先格式化位兩者的混合層。這樣的混合層可以用于某些用于向盤中記錄的應(yīng)用，然而在該盤上已有數(shù)據(jù)信息(即預(yù)記錄內(nèi)容)。如下文所討論的那樣，該技術(shù)可以采用透射和/或反射幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)制。此外，特征可以促進(jìn)每個站處的相應(yīng)母版和盤的傾斜對準(zhǔn)。這樣的特征可以包括母版和盤上的傾斜對準(zhǔn)標(biāo)記、用以檢測所述傾斜的成像系統(tǒng)、用以通過機(jī)械模塊來調(diào)整母版和盤的傾斜的控制系統(tǒng)等等。該技術(shù)還可以包括用以在復(fù)制期間提供層到層對準(zhǔn)以及母版與盤之間的同步方案的母版和盤配準(zhǔn)。母盤圖1示出具有數(shù)據(jù)層12和基板14的不同幾何結(jié)構(gòu)的各種示例性母盤10。母盤10還可以具有設(shè)置在數(shù)據(jù)層12與基板14之間的中間層16。在實(shí)施例中，母盤只具有一個數(shù)據(jù)層(要復(fù)制的)且數(shù)據(jù)可以是微型全息圖、平面基板中的簡單的反射/透射位圖案等等。因此，在某些實(shí)施例中，雖然母盤本身可以不包含完整的全息數(shù)據(jù)，但可以使用多個母盤來復(fù)制全息數(shù)據(jù)存儲盤中的全息數(shù)據(jù)(即每次一層)?？梢詫⒉煌哪副P用于每個數(shù)據(jù)層。此外，根據(jù)特定的應(yīng)用，不同的母盤可以包含相同或不同的內(nèi)容。母盤可以使用不同于微型全息存儲盤的材料/結(jié)構(gòu)。在某個實(shí)施例中，母盤可以是玻璃基板上的圖案化Cr膜層，該圖案化Cr膜可以以與用于光刻的掩膜相同的方式制備。在母版數(shù)據(jù)層12中，可以在軌道特征(例如纏繞)支持循軌計時和/或?qū)訕?biāo)識等的情況下在軌道中布置數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)層12可以是金屬、電介質(zhì)材料等等。例如，如果在所采用的復(fù)制系統(tǒng)中使用縮小光學(xué)裝置，則數(shù)據(jù)層12中的數(shù)據(jù)位可以更大。如果應(yīng)用的話，中間層16可以是單層或多層的以增強(qiáng)數(shù)據(jù)層12的反射對比度，支持與基板14的粘附和/或兼容性等等?；?4可以是玻璃石英、硅、其它典型基板材料等等?？梢越?jīng)由傳統(tǒng)母版記錄系統(tǒng)來制造母盤10。在某些實(shí)施例中，可以利用諸如直接激光寫入、金屬蒸發(fā)、剝離(lift-off)等母盤工藝。此外，對于不同的母版結(jié)構(gòu)，可以采用各種工藝。在某些實(shí)施例中，可以使用空間光調(diào)制器(SLM)作為母版。SLM通常具有二維像素陣列。像素的“開”和“關(guān)”狀態(tài)可以表示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)位“1”或“0”?？梢砸噪妼W(xué)方式來切換像素的狀態(tài)。SLM可以是數(shù)字微鏡器件(DMD)或基于液晶等等。例如，SLM母版可以是IXD掩膜上的亮和暗(或清晰和不清晰區(qū)域)的排列?？梢砸龑?dǎo)光通過LCD掩膜以便對每個層進(jìn)行寫入。然后，處理器或計算機(jī)可以改變掩膜上的“圖像”以用于下一層。應(yīng)注意的是，可獲得用于SLM的高數(shù)據(jù)傳輸速率(例如50Gbps)。使用SLM作為母版的優(yōu)點(diǎn)是相同的SLM可以通過以電學(xué)方式改變像素的狀態(tài)來表示不同的母版內(nèi)容?？梢詫LM母版視為可配置母版或掩膜。復(fù)制技術(shù)圖2示出示例性盤復(fù)制技術(shù)10，其中盤22位于結(jié)構(gòu)24上并旋轉(zhuǎn)或移動經(jīng)過母盤以便進(jìn)行盤22的復(fù)制。復(fù)制技術(shù)可以采用多個“站”。在每個站處，存在用于特定數(shù)據(jù)層的母盤、要復(fù)制的盤以及復(fù)制系統(tǒng)。復(fù)制站可以同時運(yùn)行。可以通過向各個站傳送盤來實(shí)現(xiàn)多層復(fù)制。例如，可以通過真空系統(tǒng)來將這樣的盤保持在適當(dāng)位置。此外，可以包括熱控制單元(即冷卻系統(tǒng))以輔助復(fù)制。在每個站處，可以通過平面波在盤中的預(yù)定深度(即閾值盤)處與母版的數(shù)據(jù)圖案的圖像的干涉來執(zhí)行復(fù)制。在一次曝光中(如果激光功率足夠強(qiáng))可以復(fù)制全部的盤圖案(在一個層中的)，或者在一次曝光中復(fù)制某個區(qū)域，并通過使母版和介質(zhì)盤同步地旋轉(zhuǎn)來復(fù)制盤圖案。參見圖35和用于復(fù)制光學(xué)裝置的示例性配置的相關(guān)文本。此外，可以應(yīng)用縮小光學(xué)裝置來改善復(fù)制質(zhì)量。(利用縮小光學(xué)裝置，被復(fù)制在全息數(shù)據(jù)存儲盤上的位的尺寸可以小于母盤上的相應(yīng)位的尺寸。)另外，在某些情況下，可以使用聚焦/循軌方案來輔助復(fù)制。應(yīng)注意的是與圖2的所示實(shí)施例相反，可以將母盤安裝在結(jié)構(gòu)24上并使其移動或旋轉(zhuǎn)，且盤22不在該結(jié)構(gòu)上，而是在站處保持固定不動。此外，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，旋轉(zhuǎn)傳送結(jié)構(gòu)24僅僅作為示例而給出。實(shí)際上，可以使用用于將要復(fù)制的盤和母盤定位的其它配置。最后，應(yīng)注意的是，母盤中的一個或多個可以是SLM母版。此外，可以使用單個SLM母版來每次一個層地復(fù)制多個數(shù)據(jù)層，并且對于復(fù)制站處的不同層，一種結(jié)構(gòu)可以將全息盤和SLM母版彼此相鄰地定位，其中全息盤與SLM母版之間有適當(dāng)?shù)木嚯x。無論是否采用SLM母版，應(yīng)注意的是，在某些實(shí)施例中，來自母盤的反射/透射對比度可以很高(例如大于90%)，以便高效地將激光功率用于數(shù)據(jù)復(fù)制。在其它復(fù)制方法中，衍射效率低于且通常約為0.0.01%，復(fù)制效率低且復(fù)制可能受到限制。本技術(shù)可以促進(jìn)較低的復(fù)制成本和較高的復(fù)制吞吐量。另外，母版的質(zhì)量可能相對較高，因?yàn)槠渲痪哂幸粋€數(shù)據(jù)層，尤其是在位是簡單的反射/透射圖案而不是微型全息圖時的情況下。而且，可以不存在來自本母盤的層-層干涉噪聲，因?yàn)槠渫ǔＶ痪哂幸粋€層。本技術(shù)可以提供較低成本、較高吞吐量、質(zhì)量復(fù)制以及靈活性。實(shí)際上，與采用多層母版相比，對于每個復(fù)制站來說，光學(xué)設(shè)計和電子裝置控制可能通常更簡單。相似地，復(fù)制吞吐量可能較高。此外，單層母盤制備可以有利地對當(dāng)前的光刻掩膜制備起到杠桿作用，諸如在數(shù)據(jù)位是簡單的反射/透射圖案的情況下。而且，在后續(xù)的多層復(fù)制和存儲中，用單層母盤的產(chǎn)率可以高于多層母盤。同樣地，復(fù)制激光功率可能較低。另外，在某些情況下，本母盤可以重復(fù)使用。例如，諸如當(dāng)盤具有某些公共數(shù)據(jù)層時，可以以不同復(fù)制盤之間的混合形式來靈活地重復(fù)使用母盤。實(shí)際上，例如，可以通過具有多個母版(例如1000個母版)但只以不同的組合采用某些母版(例如100個母版)來復(fù)制全息存儲盤來實(shí)現(xiàn)靈活性。這可以引起由這種復(fù)制技術(shù)促成的新型應(yīng)用，諸如自動電唱機(jī)式應(yīng)用等等。而且，在某些實(shí)施例中，復(fù)制過程可以在每次寫入之后實(shí)現(xiàn)質(zhì)量或性能檢查。換言之，可以讀取所復(fù)制的盤并將其與母版相比較。可以以不同的間隔或在復(fù)制過程之后執(zhí)行質(zhì)量檢查。另外，可以在全息盤的某保留區(qū)域中記錄諸如復(fù)制層的信噪比及其它復(fù)制數(shù)據(jù)層信息的參數(shù)。此外，如下文所討論的，可以將復(fù)制系統(tǒng)配置為使母版與盤配準(zhǔn)或?qū)?zhǔn)，和/或使復(fù)制層相互配準(zhǔn)或?qū)?zhǔn)。圖3示出用于使用透射幾何結(jié)構(gòu)來復(fù)制全息盤22的示例性復(fù)制系統(tǒng)30。采用具有單數(shù)據(jù)層的母版10。在所示的實(shí)施例中，母版10具有數(shù)據(jù)層12、基板14以及可選中間層16。在實(shí)現(xiàn)時，入射激光束32穿過分束器34并分成兩個射束。射束之一通過母版10和兩個透鏡36，并與穿過三角隅棱鏡42且進(jìn)入盤22的相對側(cè)的另一射束相干涉。兩個分裂射束的干涉在盤22的數(shù)據(jù)層40中形成微型全息圖38(包含來自母版10的數(shù)據(jù)12)。數(shù)據(jù)層40是平面波與母盤10中的數(shù)據(jù)12圖案的圖像的干涉。另外，可以在系統(tǒng)30中插入光學(xué)波片(例如半波片)以平衡兩個分裂射束中的光功率，以便在兩個射束相干涉而在盤22中形成微型全息圖時可以實(shí)現(xiàn)增大的或最大的調(diào)制。圖4示出用于使用反射幾何結(jié)構(gòu)來復(fù)制全息盤22的示例性復(fù)制系統(tǒng)50。采用具有單數(shù)據(jù)層12的母版10。在所示的實(shí)施例中，母版具有數(shù)據(jù)12、基板14以及可選的中間層16。在實(shí)現(xiàn)時，入射激光束52穿過盤22和透鏡58而到達(dá)反射性母版10，并被反射回從而通過透鏡58進(jìn)入盤22中。此反射射束與原始射束52相干涉而形成數(shù)據(jù)層56的微型全息圖54(包含來自母版10的數(shù)據(jù)12)。因此，同樣，反射射束與入射激光束相干涉。因此，數(shù)據(jù)層56是平面波與母盤10中的數(shù)據(jù)12圖案的圖像的干涉。如所示，母盤10—般會具有反射材料以促進(jìn)反射光學(xué)系統(tǒng)50中的復(fù)制?？傊?，系統(tǒng)30和50通常可以具有偏振光學(xué)裝置，該偏振光學(xué)裝置控制兩個干涉射束之間的射束功率平衡以實(shí)現(xiàn)微型全息圖中的增大的或最大的調(diào)制(即改善的質(zhì)量)。圖5是用于復(fù)制全息盤22的示例性復(fù)制系統(tǒng)70。系統(tǒng)70包括用以控制兩個干涉射束之間的射束功率平衡以增大微型全息圖中的調(diào)制并因此改善微型全息圖的質(zhì)量的偏振光學(xué)裝置。在系統(tǒng)70中，入射激光束72穿過半波片74和偏振分束器76。在所示的實(shí)施例中，入射射束72的分裂射束出射出分束器76并被三個反射鏡78反射到復(fù)制盤22的背面作為基準(zhǔn)射束，以便在盤22的數(shù)據(jù)層82中形成微型全息圖80。與基準(zhǔn)射束相干涉而完成微型全息圖80的形成的數(shù)據(jù)射束來源于穿過四分之一波片84、透鏡86并被從母盤10反射回而通過透鏡86、四分之一波片84和分束器76的分裂射束(來自分束器76)。從母盤10被反射的此射束隨后穿過光學(xué)透鏡88而到達(dá)盤22的數(shù)據(jù)層82。關(guān)于圖35，上述自由空間光學(xué)裝置、光纖射束遞送等等可以有助于較低的成本、更容易的設(shè)置以及靈活性?？梢詫⑺緩?fù)制系統(tǒng)30、50和70及其它復(fù)制系統(tǒng)擴(kuò)展至包括附加特征。例如，可以包括循軌/聚焦特征、盤對準(zhǔn)特征等等以輔助復(fù)制。圖6示出用于從具有單數(shù)據(jù)層的母盤復(fù)制具有多個數(shù)據(jù)層的光盤(例如全息盤)的方法60。在此方法60中，在被配置為使盤移動的結(jié)構(gòu)上設(shè)置多個全息盤(即“η”個盤)(框62)。盤被移動通過多個固定母盤(即“η”個母盤)，每個母盤具有要被復(fù)制在盤上的單數(shù)據(jù)層(框64)。例如，可以將母盤設(shè)置在復(fù)制站處，所述復(fù)制站被可移動結(jié)構(gòu)上的復(fù)制全息盤占用(engage)。此外，應(yīng)注意的是，方法60可以包括用于全息盤的復(fù)制層的對準(zhǔn)/配準(zhǔn)序列(框66)。例如，為了促進(jìn)復(fù)制，可以使全息盤與復(fù)制站處的每個母盤對準(zhǔn)。另外，可以在給定的全息盤中使復(fù)制的數(shù)據(jù)層相互配準(zhǔn)。對于這樣的配準(zhǔn)的示例，參見圖8和9及以下相關(guān)文本。在有或沒有對準(zhǔn)或配準(zhǔn)的情況下，每個母盤的數(shù)據(jù)層被每次一個層地光學(xué)復(fù)制到盤(框68)。顯而易見的是可以利用來自相應(yīng)母盤的數(shù)據(jù)層并行或同時地復(fù)制多個盤。這樣的并行配置和操作可以增加復(fù)制吞吐量。圖7示出用于從具有單數(shù)據(jù)層的母盤復(fù)制具有多個數(shù)據(jù)層的光盤(例如全息盤)的方法90。在被配置為使母盤移動的結(jié)構(gòu)上設(shè)置具有要復(fù)制的單數(shù)據(jù)層的多個母盤(即“η”個母盤)(框92)。母盤被移動通過多個固定全息盤(即“η”個全息盤)，每個母盤具有要被復(fù)制在盤上的全息數(shù)據(jù)的單數(shù)據(jù)層(框94)。例如，可以將全息盤設(shè)置在被可移動結(jié)構(gòu)上的母盤占用的復(fù)制站處。此外，如圖6的系統(tǒng)70的情況一樣，方法90還可以包含用于全息盤的復(fù)制層的對準(zhǔn)和/或配準(zhǔn)序列(框96)。例如，為了促進(jìn)復(fù)制，可以使全息盤與復(fù)制站處的每個母盤對準(zhǔn)。另外，可以在給定的全息盤中使復(fù)制的數(shù)據(jù)層相互配準(zhǔn)。對于這樣的配準(zhǔn)的示例，參見8和9及以下相關(guān)文本。在有或沒有對準(zhǔn)或配準(zhǔn)的情況下，每個母盤的數(shù)據(jù)層被每次一個層地光學(xué)復(fù)制到盤(框98)。如圖6的系統(tǒng)70的情況一樣，可以利用來自相應(yīng)母盤的數(shù)據(jù)層并行或同時地復(fù)制多個盤。同樣，這樣的并行配置和操作可以增加復(fù)制吞吐量。配準(zhǔn)如果將不同的母盤用于每個層，則在某些情況下，提供可以用來使所有層相互對準(zhǔn)或有角度地配準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)可能是有益的。有利的是，這可以在各種層級上布置數(shù)據(jù)，以便可以及時地更加無縫地讀取數(shù)據(jù)，即可以將數(shù)據(jù)布置為使得盤可以不必在讀取器從上層前進(jìn)到下一個較低層時在即將從較低層讀取數(shù)據(jù)之前轉(zhuǎn)動過多的角度。這可能是有利的，因?yàn)楸P的旋轉(zhuǎn)與可以將數(shù)據(jù)讀出盤的速率相比是緩慢的。因此，提供沿著軌道之一(例如最外軌道)設(shè)置的位序列可能是值得的。在一個示例中(在盤和全息結(jié)構(gòu)中)，填充最外軌道可以填充約一百萬個位。圖8舉例說明其中在母盤(其中之一被示為110)的最外軌道上設(shè)置N位序列140的系統(tǒng)100。N位序列140還被設(shè)置在從單層母盤產(chǎn)生的多層盤(未示出)的至少一個層上的最外軌道上。旋轉(zhuǎn)的角度方向以120表示。讀取器130被定位為在N位序列140經(jīng)過讀取器附近時讀取N位序列140的各個位。圖9舉例說明示出單個母盤210之一和多層盤220的系統(tǒng)200。由讀取器250來讀取單個母盤的最外軌道上的N位序列。由讀取器260來讀取多層盤220的至少一個層的最外軌道上的N位序列。模塊270調(diào)整盤210和盤220的相對角位置并使兩個盤的角速度230和240具有相同的值。從而使盤210和盤220這兩個盤同步。并且，復(fù)制系統(tǒng)將盤210上的數(shù)據(jù)復(fù)制到盤220。N位序列140的一個實(shí)施例可以是在本領(lǐng)域中公知為η階的2元deBruijn的片斷。使用這樣的序列的優(yōu)點(diǎn)之一可以是在整個序列中一般長度為η的每個可能子序列準(zhǔn)確地出現(xiàn)一次。因此，一旦已從軌道讀取η個連續(xù)位，則盤的旋轉(zhuǎn)角通常是可知的。實(shí)際上，可以制定并存儲η位值對盤旋轉(zhuǎn)角的查找表，以便任何η位連續(xù)片斷將允許通過在查找表中找到該η位序列并記下相應(yīng)的盤旋轉(zhuǎn)角來確定盤旋轉(zhuǎn)角。鑒于前述內(nèi)容，可以通過選擇對應(yīng)于無效旋轉(zhuǎn)的特定η位片斷來針對盤的旋轉(zhuǎn)角定義基準(zhǔn)點(diǎn)。η階的N位2元deBruijn序列將足以唯一地識別盤旋轉(zhuǎn)角，假定條件2n不小于填充包含deBruijn序列的片斷的盤軌道所需的總位數(shù)的話。例如，對于N=1，000，000位，所需deBruijn序列的最小階數(shù)是η=20，因?yàn)?19<1000000彡220。雖然本文只舉例說明并描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到許多修改和變更。因此，應(yīng)理解的是隨附權(quán)利要求意圖涵蓋所有這樣的修改和變更，如同其落在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神之內(nèi)一樣。元件表10母盤_12__數(shù)據(jù)層_14基板_16中間層_22盤_24結(jié)構(gòu)_30系統(tǒng)_32激光束_34分束器_36透鏡_38微型全息圖_40__數(shù)據(jù)層_42隅角棱鏡_50系統(tǒng)_52激光束_54微型全息圖_56__數(shù)據(jù)層_58透鏡_60方法_62框_64框_66框_<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求一種用于復(fù)制光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤的方法(60、90)，包括提供具有相應(yīng)的單層數(shù)據(jù)(12)的母盤(10、210)；以及將每個相應(yīng)的單數(shù)據(jù)層(12)從母盤(10、210)光學(xué)復(fù)制(68、98)到包括多個數(shù)據(jù)層(12)的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，復(fù)制包括將光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)移動到鄰近母盤(10、210)的位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，復(fù)制包括將母盤(10、210)移動(100)到鄰近光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)的位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，同時復(fù)制多個光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括使母盤(10、210)與光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)對準(zhǔn)(66、96)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，使光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)上的多個數(shù)據(jù)層(12)相互對準(zhǔn)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，經(jīng)由配準(zhǔn)序列(66、96)來實(shí)現(xiàn)對準(zhǔn)(66、96)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述配準(zhǔn)序列(66、96)包括deBruijn序列(140)的片斷。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括經(jīng)由母盤(10、210)上和光盤(22、220)上的對準(zhǔn)標(biāo)記使母盤(10、210)與光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)對準(zhǔn)(66、96)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括執(zhí)行復(fù)制(68、98)的質(zhì)量檢查。全文摘要本發(fā)明涉及光學(xué)存儲介質(zhì)的母版制作和復(fù)制。一種用于復(fù)制具有多個數(shù)據(jù)層(12)的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)(例如全息數(shù)據(jù)存儲盤)的系統(tǒng)(30、50、70、100、200)和方法(60、90)。利用提供相應(yīng)的單數(shù)據(jù)層(12)的母盤(10、220)，并將來自母盤(10、220)的每個相應(yīng)的單數(shù)據(jù)層(12)復(fù)制到光學(xué)數(shù)據(jù)存儲盤(22、220)上。文檔編號G11B7/0065GK101814301SQ20091021690公開日2010年8月25日申請日期2009年12月31日優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日發(fā)明者B·L·勞倫斯,J·A·F·羅斯,J·E·赫爾希,K·B·維爾斯,V·P·奧斯特羅弗霍夫,X·施,任志遠(yuǎn)申請人:通用電氣公司