[发明专利]对光带上的沟槽结构的衍射成像

说明书

提供了用于对光带表面(12)进行成像的沟槽监测系统(30)。光带表面(12)包括压印在其上的多个沟槽图案(18)。沟槽监测系统包括光学传感器(32)、以第一入射角度将第一光束引导到光带表面(12)上以使得第一光束从光带表面(12)被直接反射并被光学传感器(32)成像的第一光源(38)。沟槽监测系统(30)还包括以第二入射角度将第二光束引导到光带表面(12)上以使得第二光束从光带表面(12)被衍射并被光学传感器(32)成像为衍射光图像的第二光源(40)。沟槽监测系统(30)能够同时对沟槽图案和光带(10)的边缘(20、22)生成电子图像，以便确保带边缘(20、22)和沟槽图案满足平行性要求。

技术领域

在至少一个实施例中，本发明涉及诸如光存储带的光存储介质。

背景技术

光记录介质是一种数字存储介质，图案被标记到该数字存储介质上并被通常来自激光器的光读取。光数据记录介质需要刻有沟槽的结构，在该刻有沟槽的结构上放置所记录的标记。沟槽或者在光记录中被称为的“轨道”，通常具有亚微米尺度，因而几乎不可能用标准光学显微镜观察到。例如，带有约320纳米轨道间距的沟槽呈现了必要的表面特征给跟踪伺服系统，以便在读数据和写数据时让跟踪伺服系统的激光点锁定在该必要的表面特征上。沟槽结构必须有稳定的高质量来让记录系统可靠。光带中的沟槽的重要参数之一是沟槽保持和光带边缘的高度平行。如果在带纵切过程中存在问题，则可能发生对平行性的偏离。现在，还没有已知的仪器能同时对沟槽图案和光带的边缘二者生成电子图像。

图1和图2示出典型的光记录介质的一部分。图1是光存储带的俯视图，而图2是光存储带的侧视图。光数据存储带10包括压印(embossed)在光存储带的表面12上的纳米结构表面浮凸图案。纳米结构包括带14，带14中的每一个包括多个轨道，这些轨道具有在预格式化工艺中在与光数据存储介质的面平行的方向上压印到该带上的平地16和沟槽18。光带14插入在带边缘20和22之间。

光带从未被成功商业化，因此不存在已知的仪器来测量沟槽图案的质量。尽管确实存在用于光盘工业的某些基于衍射的传感器，但是这种技术从没延伸到光带。

相应地，需要用于访问光存储带中的平行性的系统和方法。

发明内容

本发明通过在至少一个实施例中提供沟槽监测系统来解决现有技术的一个或者多个问题，该沟槽监测系统用于对其上压印有多个沟槽图案的光带表面进行成像。沟槽监测系统包括光学传感器和第一光源，第一光源以第一入射角度将第一光束引导到光带表面上，使得第一光束从光带表面被直接反射且被光学传感器成像。该沟槽监测系统还包括第二光源，该第二光源将第二光束以第二入射角度引导到光带表面上，使得第二光束从光带表面被衍射且被光学传感器成像为衍射光图像。本发明在光记录带上生成沟槽图案区域的图像，而不需要诸如原子力或者扫描电子显微镜等超高放大率的仪器。本发明通过使用被沟槽衍射到诸如CCD或者CMOS成像设备的高分辨率传感器上的光来生成刻有沟槽的区域的图像。本发明使在光带上对沟槽图案进行控制和质量鉴定成为可能。为了帮助生产光带，本发明可以用于闭环带纵切控制系统来保证带边缘和沟槽图案满足平行性要求。此外，本发明通过识别可能存在空白(空缺)、碎片、缺陷的区域来使得监测沟槽图案的一致性成为可能。这能由带驱动制造商在带制造过程和随后的质量控制测试中实现。

在另外一个实施例中，提供了用于对包括多个沟槽图案的光带表面进行成像的沟槽监测系统。沟槽监测系统包括线性光学传感器阵列和提供第一光束的第一发光二极管，第一光束被以第一入射角度引导到光带表面上，使得第一光束从光带表面被直接反射且被线性光学传感器阵列成像为直接反射图像。沟槽监测系统还包括第二发光二极管，第二发光二极管将第二光束以第二入射角度引导到光带表面上，使得第二光束从光带表面被衍射且被线性光学传感器阵列成像为衍射光图像。带引导件保持光带接近第一光源和第二光源，使得第一光源和第二光源将光引导到带表面上。沟槽监测系统还包括用于将光带移动到第一光源和第二光源前面的带驱动子系统。从特征上讲，带驱动子系统移动光带经过带引导件。