KR100536726B1 - 홀로그래픽 픽업 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 픽업 장치에 관한 것으로, 광원으로부터 출사된 광을 디지털 데이터 디스크의 재생을 위한 제 1 광 경로와 홀로그래픽 디스크의 재생을 위한 제 2 광 경로를 통해 디스크에 입사시키며 디스크에 의해 반사 및 회절된 광을 복수 경로로 제공하는 광학계와, 디스크에 기록된 홀로그래픽 재생 레이어에 의해 회절된 광을 검출하는 제 1 광 검출부와, 디스크에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사된 광을 검출하는 제 2 광 검출부와, 제 2 광 검출부에서 검출된 광의 각도 및 서보를 기준으로 하여 제 2 광 경로를 통해 디스크로 입사되는 광의 각도를 제어하는 제어부와, 제 2 광 경로를 통하여 디스크로 주사하는 광학계의 광 주사 각도를 입사 각도 제어에 따라 조절하는 각도 및 서보 조절부를 포함하며, 홀로그래픽 디스크에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의한 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생광의 입사 각도를 조절할 수 있는 이점이 있다.

Description

홀로그래픽 픽업 장치{HOLOGRAPHIC PICK-UP SYSTEM}
본 발명은 홀로그래픽 픽업(Pick-up) 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홀로그래픽 디스크에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의한 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생광의 입사 각도를 조절하도록 한 홀로그래픽 픽업 장치에 관한 것이다.
일반적으로 두 개 이상의 서로 다른 장치가 하나의 통합된 시스템으로 연결된 것을 콤비네이션시스템(combination system) 또는 콤보 시스템(combo-system)이라 한다. 콤비네이션 시스템의 예로서 VCR의 기능과 TV를 일체화한 VCR/TV 콤보 시스템 또는 VCR(Video Cassette Record) 데크(deck)와 DVD(Digital Video Disk) 등의 디지털 데이터 디스크의 플레이어를 하나로 일체화한 DVD/VCR 콤보 시스템 등이 있으며 이러한 콤보 시스템은 하나의 기기에서 DVD 등의 디스크와 VCR 테이프를 재생하거나 녹화하여 사용자에게 편이성을 제공한다.
하지만 현재까지 홀로그래픽 디스크와 일반 DVD 등의 디지털 데이터 디스크를 하나의 기기를 이용하여 데이터를 픽업하는 장치는 없었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 하나의 픽업 장치에서 홀로그래픽 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크에 기록된 데이터를 픽업할 수 있고 특히 홀로그래픽 디스크에 기록된 기준 레이어의 재생시 DVD와 같은 디지털 데이터의 패턴을 이용하므로 기존 시스템에서의 안정된 서보 시스템을 사용할 수 있으며, 기준 레이어에 의한 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생광의 입사 각도를 조절하도록 한 홀로그래픽 픽업 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 픽업 장치는, 광원으로부터 출사된 광을 디지털 데이터 디스크의 재생을 위한 제 1 광 경로와 홀로그래픽 디스크의 재생을 위한 제 2 광 경로를 통해 디스크에 입사시키며 상기 디스크에 의해 반사 및 회절된 광을 복수 경로로 제공하는 광학계와, 상기 디스크에 기록된 홀로그래픽 재생 레이어에 의해 회절된 광을 검출하는 제 1 광 검출부와, 상기 디스크에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사된 광을 검출하는 제 2 광 검출부와, 상기 제 2 광 검출부에서 검출된 광의 각도 및 서보를 기준으로 하여 상기 제 2 광 경로를 통해 상기 디스크로 입사되는 광의 각도를 제어하는 제어부와, 상기 제 2 광 경로를 통하여 상기 디스크로 주사하는 상기 광학계의 광 주사 각도를 상기 입사 각도 제어에 따라 조절하는 각도 및 서보 조절부를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 홀로그래픽 디스크 픽업 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 픽업 장치는 광원(21)으로부터 출사된 광을 디지털 데이터 디스크의 재생을 위한 제 1 광 경로와 홀로그래픽 디스크의 재생을 위한 제 2 광 경로를 통해 디스크(10)에 입사시키며 상기 디스크에 의해 반사 및 회절된 광을 복수 경로로 제공하는 광학계와, 디스크(10)에 기록된 홀로그래픽 재생 레이어에 의해 회절된 광을 검출하는 제 1 광 검출부(PDIC)(45)와, 디스크(10)에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사된 광을 검출하는 제 2 광 검출부(33)와, 제 2 광 검출부(33)에서 검출된 광의 각도 및 서보를 기준으로 하여 상기 제 2 광 경로를 통해 디스크(10)로 입사되는 광의 각도를 제어하는 제어부(40)와, 상기 제 2 광 경로를 통하여 디스크(10)로 주사하는 상기 광학계의 광 주사 각도를 상기 입사 각도 제어에 따라 조절하는 각도 및 서보 조절부(도시 생략됨)를 포함하여 구성된다.
광원(21)에서 디스크(10)까지의 제 1 광 경로에 배치된 광학계는 광원(21)으로부터 출사된 제 1 광을 반사 및 투과하는 하프 미러(half mirror)(22)와, 하프 미러(22)에서 반사된 제 1 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈(collimating lens)(23)와, 렌즈(23)를 통과한 광의 일부는 투과하며 나머지 일부는 반사하는 하프 미러(24)와, 하프 미러(24)를 투과한 제 1 광은 투과하고 제 2 광을 반사하는 편광 빔 스플리터(PBS : Polarizer Beam Splitter)(25)와, 편광 빔 스플리터(25)를 투과한 제 1 광을 원편광을 가지는 광으로 변형시켜 디스크(10)로 입사시키는 변형판(Quarter wave plate)(26)을 포함하여 구성된다.
디스크(10)에서 제 2 광 검출부(33)까지의 광학계는 디스크(10)에서 반사 또는 회절된 광을 선편광을 가지는 광으로 변형시킨 제 2 광을 편광 빔 스플리터(25)로 제공하는 변형판(26)과, 변형판(26)으로부터 제공되는 제 2 광을 반사하고 제 1 광은 투과하는 편광 빔 스플리터(25)와, 편광 빔 스플리터(25)에서 반사된 제 2 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈(31)와, 렌즈(31)를 통과한 제 2 광을 제 2 광 검출부(PDIC)(33)로 제공하는 비점수차 렌즈(32)를 포함하여 구성된다.
광원(21)에서 디스크(10)까지의 제 2 광 경로에 배치된 광학계는 광원(21)으로부터 출사된 제 1 광을 반사 및 투과하는 하프 미러(half mirror)(22)와, 하프 미러(22)에서 투과된 제 1 광을 변형시켜 제 2 광의 형태로 제공하는 HWP(Half Wave Plate)(27) 및 편광판(28)과, 제공된 제 2 광을 원편광으로 바꾸는 변형판(29)과, 변형판(29)으로부터의 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈(30)와, 각도 및 서보 조절부(도시 생략됨)에 의해 배치 각도가 조절되어 렌즈(30)를 통과한 평행광을 소정 각도로 디스크(10)에 주사시키는 반사 미러(41)를 포함하여 구성된다.
디스크(10)에서 제 1 광 검출부(45)까지의 광학계는 디스크(10)에서 회절된 광을 변형판(29)에서 선편광을 가지는 광으로 변형시켜 제 1 광을 편광 빔 스플리터(25)로 제공하는 변형판(26)과, 변형판(26)으로부터 제공되는 제 2 광을 반사하고 제 1 광은 투과하는 편광 빔 스플리터(25)와, 편광 빔 스플리터(25)를 투과한 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하는 하프 미러(24)와, 하프 미러(24)에 의해 반사된 제 1 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈(42)와, 렌즈(42)로부터 제공되는 평행광 중에서 인접된 소정의 광 신호만이 제 1 광 검출부(45)로 입사되게 하는 슬릿(SLIT)(43)과, 슬릿(43)을 통과한 광을 제 1 광 검출부(45)로 입사시키는 렌즈(44)를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 광원(21)은 DVD 등의 디지털 데이터 디스크에 요구되는 일정 파장, 예컨대 650nm의 파장을 갖는 적색 레이저 광원으로서, 광원(21)에서 출사된 제 1 광은 적색 레이저 광 특성에 의해 수평의 P 편광을 갖는다. 그리고 P 편광을 변형판으로 변형시키면 원 편광으로 바뀌고 다시 변형판으로 변형시키면 수직의 S 편광인 제 2 광이 된다. 제 2 광은 일정 파장, 예컨대 532nm의 파장을 갖는 녹색광으로서, 홀로그래픽 디스크에 요구되는 레이저 광이다. 본 발명에서는 설명의 편이를 위하여 P 편광을 제 1 광으로 구분하고, S 편광을 제 2 광으로 구분하였다.
이와 같이 구성된 본 발명의 홀로그래픽 픽업 장치는 다음과 같이 작동된다.
먼저, 광원(21)에서 출사된 제 1 광은 하프 미러(22)에 의해 반사 및 투과되어 디지털 데이터 디스크의 재생을 위한 제 1 광 경로와 홀로그래픽 디스크의 재생을 위한 제 2 광 경로로 분기된다.
하프 미러(22)에 의해 반사된 제 1 광은 렌즈(23)를 통과하여 평행광으로 바뀌고 일부는 투과하고 일부는 반사하는 하프 미러(24)에 의해 투과하여 편광 빔 스플리터(25)에 입사된다. 편광 빔 스플리터(25)는 제 1 광을 그대로 투과하여 변형판(26)에 보내고 변형판(26)에서는 제 1 광의 P 편광을 가지는 광을 변형하여 원편광을 가지는 광으로 바꿔서 디스크(10)로 입사된다.
디스크(10)의 기록 물질층에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사되거나 회절된 제 1 광 신호는 다시 변형판(26)에 입사된다. 변형판(26)은 원편광을 변형하여 S 편광의 제 2 광으로 바꾼다. 변형판(26)의 제 2 광은 편광 빔 스플리터(25)에 의해 반사되어 렌즈(31)로 입사되고, 렌즈(31)에서는 평행광으로 되어 비점수차 렌즈(32)로 보낸다. 비점수차 렌즈(32)는 평행광의 제 2 광을 제 2 광 검출부(33)로 보내고, 제 2 광 검출부(33)에서는 검출된 광 신호 데이터를 제어부(40)에 보낸다.
그러면, 제어부(40)에서는 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사된 광이 검출된 각도를 기준 각도로 인식한다.
그리고, 디스크(10)에 재생하고자 하는 페이지를 기록할 때에 이용하였던 기준광의 각도와 동일한 각도를 갖고 홀로그래픽 재생을 위한 재생광이 주사되도록 하기 위하여 상기 기준 각도에 의거한 광 주사 각도 제어신호를 출력한다.
그러면, 각도 및 서보 조절부(도시 생략됨)는 제어부(40)의 광 주사 각도 제어신호에 따라 반사 미러(41)의 배치 각도를 조절하여 재생하고자 하는 페이지를 기록할 때에 이용하였던 기준광의 각도와 동일한 각도로 갖고서 광이 디스크(10)에 주사되게 한다.
이와 같이, 제 2 광 경로를 통해 디스크(10)에 재생광이 주사되는 과정을 살펴보면, 광원(21)에서 출사된 제 1 광은 하프 미러(22)에 의해 반사 및 투과되어 디지털 데이터 디스크의 재생을 위한 제 1 광 경로와 홀로그래픽 디스크의 재생 패턴을 서보 신호로 이용하기 위한 제 2 광 경로로 분기된다.
제 2 광 경로로 분기된 제 1 광은 HWP(27) 및 편광판(28)에 의해 변형되어 제 2 광으로 변형되며, 변형된 제 2 광은 변형판(29)에서 변형되어 원편광으로 바꿔서 렌즈(30)로 입사된다.
제 2 광의 원편광은 렌즈(30)를 통해 평행광으로 되고 반사 미러(41)는 렌즈(30)에서 투과된 광을 홀로그래픽 디스크(10)에 소정의 각도(기록용 기준 신호와 정반대의 각도)로 입사하도록 반사한다.
홀로그래픽 디스크(10)의 기록 물질층으로부터 회절된 제 2 광 신호는 다시 변형판(46)에 입사된다. 변형판(46)은 회절된 원편광을 변형하여 S 편광의 제 1 광으로 바꾼다. 변형판(26)의 제 1 광은 편광 빔 스플리터(25)를 투과하고 하프 미러(24)에 입사된다. 하프 미러(24)에서는 제 1 광을 반사시켜 렌즈(42)를 통해 슬롯(43)에 입사시킨다. 슬롯(43)의 홀을 통해 관통한 제 1 광은 렌즈(44)를 통해 제 1 광 검출부(45)에 입사된다. 그러면 제 1 광 검출부(45)에서는 광 검출 데이터를 제어부(40)에 보낸다.
이때, 하프 미러(22)의 반사에 의해 제 1 광 경로로 입사되는 광은 렌즈(23), 하프 미러(24), 편광 빔 스플리터(25), 변형판(26)을 지나 P 편광을 가지는 광은 원편광의 형태로 디스크에 입사되고 이는 기준 레이어를 재생해 내며, 이 재생된 신호는 반사되는 방향으로 회절이 일어나고 변형판(26)을 다시 통과하며 이때 광 편광은 S 편광으로 변형되어 편광 빔 스플리터(25)에 의해 반사되고, 렌즈(31), 비점수차렌즈(32)를 지나 제 2 광 검출부(33)에서 검출되며, 이 신호는 DVD 패턴과 같이 기존의 디지털 데이터 시스템에서 사용되는 신호로 이를 이용하여 홀로그래픽 디스크의 서보 제어에 활용할 수 있다. 기존의 안정한 서보 시스템을 이용하게 되어 보다 정확하고 안정적인 제어가 용이해 진다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다.
일예로, 전술한 실시예에서는 홀로그래픽 마스터 시스템을 이용하여 디스크의 기록 물질층에 반사 방향으로의 회절에 의해 재생이 가능한 디지털 데이터 디스크 패턴을 기준 레이어를 기록하였으므로 디스크에서 회절된 광이 변형판으로 입사되도록 구성하였으나, 디지털 데이터 디스크(DVD 등) 마스터 시스템을 이용하여 패턴을 기록할 경우에는 도 3의 구성도에 나타낸 바와 같이 공지의 픽업 장치처럼 디스크에서 회절된 광이 렌즈(46)를 통과하여 변형판(26)으로 입사되게 할 수 있다. 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 1개의 광원과 2개의 광 검출부를 이용하여 하나의 픽업 장치에서 홀로그래픽 디스크 및 DVD 등의 디지털 데이터 디스크에 기록된 데이터를 픽업할 수 있으며, 특히 홀로그래픽 디스크에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의한 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생광의 입사 각도를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 홀로그래픽 픽업 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 홀로그래픽 픽업 장치의 구성도.

Claims (6)

  1. 광원으로부터 출사된 광을 디지털 데이터 디스크의 재생을 위한 제 1 광 경로와 홀로그래픽 디스크의 재생을 위한 제 2 광 경로를 통해 디스크에 입사시키며 상기 디스크에 의해 반사 및 회절된 광을 복수 경로로 제공하는 광학계와,
    상기 디스크에 기록된 홀로그래픽 재생 레이어에 의해 회절된 광을 검출하는 제 1 광 검출부와,
    상기 디스크에 기록된 디지털 데이터 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사된 광을 검출 및 홀로그래픽 기준 레이어에 의해 회절된 광을 검출하는 제 2 광 검출부와,
    상기 제 2 광 검출부에서 검출된 광의 각도 및 서보를 기준으로 하여 상기 제 2 광 경로를 통해 상기 디스크로 입사되는 광의 각도를 제어하는 제어부와,
    상기 제 2 광 경로를 통하여 상기 디스크로 주사하는 상기 광학계의 광 주사 각도를 상기 입사 각도 제어에 따라 조절하는 각도 및 서보 조절부
    를 포함하는 홀로그래픽 픽업 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원에서 상기 디스크까지의 제 1 광 경로에 배치된 광학계는 상기 광원으로부터 출사된 제 1 광을 반사 및 투과하는 하프 미러와,
    상기 하프 미러에서 반사된 제 1 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈와,
    상기 렌즈를 통과한 광의 일부는 투과하고 나머지 일부는 반사하는 하프 미러와,
    상기 하프 미러를 투과한 제 1 광은 투과하고 제 2 광을 반사하는 편광 빔 스플리터와,
    상기 편광 빔 스플리터를 투과한 제 1 광을 원편광으로 변형시켜 상기 디스크로 입사시키는 변형판
    를 포함하는 것을 특징으로 한 홀로그래픽 픽업 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디스크에서 상기 제 2 광 검출부까지의 광학계는 상기 디스크에서 반사된 광을 선편광으로 변형시키는 변형판과,
    상기 변형판으로부터 제공되는 제 2 광을 반사하고 제 1 광은 투과하는 편광 빔 스플리터와,
    상기 편광 빔 스플리터에서 반사된 제 2 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈와,
    상기 렌즈를 통과한 제 2 광을 상기 제 2 광 검출부로 제공하는 비점수차 렌즈
    를 포함하는 것을 특징으로 한 홀로그래픽 픽업 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원에서 상기 디스크까지의 제 2 광 경로에 배치된 광학계는 상기 광원으로부터 출사된 제 1 광을 반사 및 투과하는 하프 미러와,
    상기 하프 미러에서 투과된 제 1 광을 변형시켜 제 2 광으로 제공하는 변형판과,
    상기 변형된 제 2 광을 원편광으로 바꾸는 변형판과,
    상기 원평광으로 변형된 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈와,
    상기 각도 및 서보 조절부에 의해 배치 각도가 조절되어 상기 렌즈를 통과한 평행광을 소정 각도로 상기 디스크에 주사시키는 반사 미러
    를 포함하는 것을 특징으로 한 홀로그래픽 픽업 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디스크에서 상기 제 1 광 검출부까지의 광학계는 상기 디스크에서 반사된 광을 선편광으로 변형시키는 변형판과,
    상기 변형판으로부터 제공되는 제 2 광을 반사하고 제 1 광은 투과하는 편광 빔 스플리터와,
    상기 편광 빔 스플리터를 투과한 광의 일부는 반사하고 일부는 투과하는 하프 미러와,
    상기 하프 미러에 의해 반사된 제 1 광을 평행광으로 바꾸는 렌즈와,
    상기 렌즈로부터 제공되는 평행광 중에서 인접된 소정의 광 신호만이 상기 제 1 광 검출부로 입사되게 하는 슬릿과,
    상기 슬릿을 통과한 광을 상기 제 1 광 검출부로 입사시키는 렌즈
    를 포함하는 것을 특징으로 한 홀로그래픽 픽업 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 광 검출부를 통해 기준 패턴의 광이 검출된 각도를 기준 각도로 인식한 후에 상기 디스크에 재생하고자 하는 페이지를 기록할 때에 이용하였던 기준광의 각도와 동일한 각도를 갖고 홀로그래픽 재생을 위한 재생광이 주사되도록 하기 위해 상기 기준 각도에 의거하여 상기 광 주사 각도를 제어하는 것을 특징으로 한 홀로그래픽 픽업 장치.
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