KR100574855B1 - 홀로그래픽 데이터 저장매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장매체에 관한 것으로서, 특히, 입사되는 광의 입사효율 및 입사특성을 개선한 홀로그래픽 데이터 저장매체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체는 굴절율이 다른 제1매질과 제2매질이 다층구조를 이루며, 렌즈에서 집광된 광이 측면으로 입사되어 상기 제1매질에 기록된 데이터 패턴에 따라 수직으로 회절되도록 함으로써 기록된 데이터의 검출이 가능하도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체에 있어서, 상기 제1매질의 광 입사부의 두께는 상기 제1매질의 데이터 패턴이 형성된 부분보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 한다.
홀로그래픽, 데이터 저장
Description
도 1과 도 2는 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체를 설명하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체에서 코어층의 단면 형상을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체의 다른 실시예를 설명하는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 ; 렌즈 30,40 ; 홀로그래픽 데이터 저장매체
31,41 ; 코어층 32,42 ; 클러딩층
33 ; 데이터 패턴 34 ; 이미지 센서
35 ; 앨씨디 애퍼처 43 ; 돌출부
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장매체에 관한 것으로서, 특히, 입사되는 광의 입사효율 및 입사특성을 개선한 홀로그래픽 데이터 저장매체에 관한 것이다.
현재, 광 저장 기술은 일반 생활에 널리 사용되고 있으며, 대표적인 예로서, CD(COMPACT DISC)와 DVD(DIGITAL VERSATILE DISC) 등을 들 수 있다.
광 저장 기술의 발전 방향은 고 집적화, 소형화, 경량화를 중심으로 진행되고 있다.
특히, 광 저장장치의 소형화는 저장장치를 모바일(Mobile) 기기에 부착함으로써 그 활용도를 높이기 위함이고, 이를 통해 기존의 디스크(disc)형 광 저장장치가 가지는 단점을 보완하기 위함이다.
광 저장장치가 모바일 환경에 사용되기 위해서는 외부 충격에 잘 견딜 수 있어야 하고 기계적인 동작 범위가 최소화되어야 하며, 시스템 자체의 견고성이 있어야 한다.
이러한 목적은 종래의 디스크형 광 저장장치의 크기를 축소하는 방법으로는 달성될 수 없으며, 광 저장장치의 구조적인 변화가 필요하다.
새로운 저장장치를 개발하기 위한 연구중에 하나로 홀로그램을 이용한 홀로그래픽 광 정보 저장장치가 연구되고 있다.
도 1에 도시된 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 선집광(Line focusing)을 위한 렌즈(10)와, 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)로 구성된다.
상기 렌즈(10)는 입사되는 광을 선집광하여 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)의 선택된 층(layer)에 입사되도록 한다. 상기 렌즈(10)는 단면이 원통형(Cylindrical)의 형상이거나 반원의 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 렌즈(10)와 광원 사이에는 상기 렌즈(10)에 입사되는 광을 평행광으로 변환되도록 하는 콜리메 이션 렌즈가 추가적으로 구비될 수 있다.
상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 코어층(Core layer)(21)과 클러딩층(22)(Cladding layer)이 번갈아 다수 형성되는 다층 박막 구조를 갖는다.
상기 코어층(21)은 광 굴절율이 높게 설계되고 상기 클러딩층(22)은 광 굴절율이 낮게 설계되는데, 상기 클러딩층(22)은 입사광이 전반사 조건을 만족하면서 상기 코어층(21)에서 회절될 수 있도록 입사광을 가이드하게 된다.
따라서, 상기 렌즈(10)에서 입사된 선집광된 광은 코어층(21)의 미리 저장된 데이터 패턴(pit pattern)(23)에 의해 수직으로 회절되고, 회절된 광은 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)의 상측에 구비된 엘씨디 애퍼처(LCD Aperture)(25)를 통과하고 이를 이미지 센서(24)를 통해 검출한다. 이미지 센서로서 CMOS가 사용될 수 있다.
상기 엘씨디 애퍼처(25)는 제어신호에 의해 다양한 형상으로 변화될 수 있으며, 동일한 코어층(21)에서 회절된 광인 경우에도 상기 엘씨디 애퍼처(25)의 형상에 따라 각각 다른 데이터를 나타낸다.
이와 같은 데이터 저장장치는 종래의 CD나 DVD와 같은 광 저장장치에 비해 동작부의 기구적 구동부가 매우 적고 견고하게 구성할 수 있는 장점이 있다.
특히, 이미지 저장방식을 사용하기 때문에 데이터 집적도가 매우 높으며, 데이터 전송률도 매우 높은 장점이 있다.
상기와 같은 데이터 저장장치는 렌즈(10)의 조정없이 코어층(21)에의 선집광 이 잘 이루어지면 최선이겠으나, 모바일 환경에서의 외부 충격들을 고려하면 상기 렌즈(10)의 틸트(tilt), 디포커스(defocus) 등의 현상이 나타날 가능성이 매우 크다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 선집광된 입사광이 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)에 효율적으로 입사될 수 있도록 하는 구조가 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선집광된 광이 홀로그래픽 데이터 저장매체에 효과적으로 입사되도록 하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 외부 충격이나 서보의 부정확함에 의해 발생되는 틸트, 디포커스 등에도 불구하고 입사광이 코어층에 효과적으로 입사될 수 있도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 통해 보다 신뢰성을 가지고 동작할 수 있는 홀로그래픽 데이터 저장매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체는 굴절율이 다른 제1매질과 제2매질이 다층구조를 이루며, 렌즈에서 집광된 광이 측면으로 입사되어 상기 제1매질에 기록된 데이터 패턴에 따라 수직으로 회절되도록 함으로써 기록된 데이터의 검출이 가능하도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체에 있어서, 상기 제1매질의 광 입사부의 두께는 상기 제1매질의 데이터 패턴이 형성된 부분보다 두껍게 형성된 것 을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제1매질의 광 입사부는 상기 제2매질에 비해 상기 렌즈가 위치한 방향으로 돌출된 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제1매질의 광 입사부는 상기 렌즈가 위치한 방향으로 볼록한 형상인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제1매질의 굴절율은 상기 제2매질의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체는 광이 입사되는 광 입사부와 입사되는 광이 수직으로 회절되도록 데이터 패턴이 형성된 데이터 기록부가 구비되고 상기 광 입사부의 두께가 상기 데이터 기록부의 두께보다 두껍게 형성된 기록층과, 상기 기록층의 상층과 하층을 이루며 상기 광 입사부를 통해 입사된 광을 가이드하는 가이드층이 포함되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 기록층의 굴절율은 상기 가이드층의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 기록층의 광 입사부는 광의 선집광을 위한 렌즈가 위치한 방향으로 돌출된 돌출부가 형성된 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 기록층에 형성된 돌출부는 볼록한 형상인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체를 설명하는 도면이다.
홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 광원(미도시)과, 선집광(Line focusing)을 위한 렌즈(10)와, 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)와, 데이터의 검출을 위한 이미지 센서(34)가 포함된다.
상기 렌즈(10)는 입사되는 광을 선집광하여 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 선택된 층(layer)에 입사되도록 한다. 상기 렌즈(10)는 단면이 원통형(Cylindrical)의 형상이거나 반원의 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 렌즈(10)와 광원 사이에는 상기 렌즈(10)에 입사되는 광을 평행광으로 변환되도록 하는 콜리메이션 렌즈가 추가적으로 구비될 수 있다.
상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 코어층(Core layer)(31)과 클러딩층(32)(Cladding layer)이 번갈아 형성되는 다층 박막 구조를 갖는다.
상기 코어층(31)은 광 굴절율이 높게 설계되고 상기 클러딩층(32)은 광 굴절율이 낮게 설계되는데, 상기 클러딩층(32)은 입사광이 전반사 조건을 만족하면서 상기 코어층(31)에서 회절될 수 있도록 입사광을 가이드하게 된다.
즉, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 데이터가 기록되는 제1매질로써 굴절율이 높은 코어층(31)과, 상기 제1매질과 다층구조를 형성하며 입사된 광이 회절, 데이터의 검출이 가능하게 하는 굴절율이 낮은 제2매질로써 클러딩층(32)이 포함된다.
여기서, 상기 코어층(31)은 데이터가 기록되는 기록층으로 사용되고, 상기 클러딩층(32)은 기록된 데이터를 검출하기 위한 가이드층으로 사용된다.
따라서, 상기 렌즈(10)에서 입사된 선집광된 광은 코어층(31)의 미리 저장된 데이터 패턴(pit pattern)(33)에 의해 수직으로 회절되고, 회절된 광은 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 상측에 구비된 엘씨디 애퍼처(LCD Aperture)(35)를 통과하고 이를 이미지 센서(34)를 통해 검출한다. 이미지 센서(34)로서 CMOS가 사용될 수 있으며, 이미지 센서(34)에서 검출된 광 패턴을 분석하여 기록된 데이터를 검출한다.
상기 엘씨디 애퍼처(35)는 제어신호에 의해 다양한 형상으로 변화될 수 있으며, 동일한 코어층(31)에서 회절된 광인 경우에도 상기 엘씨디 애퍼처(35)의 형상에 따라 각각 다른 데이터를 나타낸다.
보다 상세히 도 4를 보면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 입사된 광에 따라 굴절율이 상이한 코어층(31)과 클러딩층(32)이 번갈아 형성되는데, 특히 상기 코어층(31)의 광 입사부의 두께(T)는 코어층(31)의 데이터가 기록된 부분의 두께(t)에 비해 두껍게 형성된다.
반대로, 상기 클러딩층(32)의 광 입사부의 두께는 클러딩층(32)의 다른 부분의 두께에 비해 상대적으로 얇게 형성된다.
이와 같은 코어층(31)의 광 입사부 구조는 선집광된 입사광이 코어층(31)에 정확히 입사되지 않는 경우에 발생되는 에러를 최소화하기 위함으로써, 종래에 비해 보다 넓은 입사면을 제공한다.
즉, 상기 렌즈(10)의 위치 또는 각도 오차에 의해 선집광된 입사광이 코어층(31)의 정확한 지점으로 입사되지 않는 경우가 발생될 수 있으며, 이러한 오차 발 생의 확률을 최소화하기 위해 코어층(31)의 광 입사부의 두께(T)를 두껍게 형성한다.
도 5는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체의 다른 실시예를 설명하는 도면이다.
도 5에 도시된 홀로그래픽 데이터 저장매체(40)는 코어층(41)과 클러딩층(42)이 형성되고, 상기 코어층(41)의 광 입사부의 두께는 코어층(41)의 데이터가 기록된 부분의 두께에 비해 두껍게 형성된다.
또한, 상기 코어층(41)은 렌즈(10)가 위치한 방향으로 돌출된 구조를 가지며, 코어층(41)의 돌출부(43)는 볼록한 형상으로 구비된다.
상기 볼록한 형상의 돌출부(43)는 종래에 비해 넓어진 코어층(41)의 광 입사부 두께와 함께 입사광이 보다 효율적으로 입사되도록 하는 구조를 제공하다.
특히, 볼록한 형상의 돌출부(43)는 볼록렌즈가 구비된 것과 같이, 보다 넓은 입사각을 제공한다.
따라서, 상기 렌즈(10)의 각도에 오차가 발생되어 입사광이 상기 코어층(41)에 정확히 입사되지 않는 경우의 발생을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 도 4와 도 5에서 설명한 실시예에 따르면, 본 발명은 렌즈(10)에서 선집광된 입사광이 홀로그래픽 데이터 저장매체의 코어층에 효율적으로 입사될 수 있는 구조를 제공한다.
또한, 본 발명은 선집광된 입사광이 코어층으로의 입사가 용이한 구조를 제공함으로써 홀로그래픽 데이터 저장장치의 기계적인 동작 범위가 최소화되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체는 렌즈에서 선집광된 입사광이 코어층에 효과적으로 입사될 수 있도록 하는 구조를 제공한다.
특히, 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체는 렌즈의 위치 및 각도 오차가 발생되어도 광이 코어층으로의 용이하게 입사할 수 있는 구조를 제공한다.
이를 통해, 홀로그래픽 데이터 저장장치가 보다 신뢰성을 가지고 작동할 수 있도록 하며, 홀로그래픽 데이터 저장장치의 구동부의 동작 범위를 최소화할 수 있는 구조를 제공한다.
Claims (8)
- 굴절율이 다른 제1매질과 제2매질이 다층구조를 이루며, 렌즈에서 집광된 광이 측면으로 입사되어 상기 제1매질에 기록된 데이터 패턴에 따라 수직으로 회절되도록 함으로써 기록된 데이터의 검출이 가능하도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체에 있어서,상기 제1매질의 광 입사부의 두께는 상기 제1매질의 데이터 패턴이 형성된 부분보다 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 제 1항에 있어서,상기 제1매질의 광 입사부는 상기 제2매질에 비해 상기 렌즈가 위치한 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 제 1항에 있어서,상기 제1매질의 광 입사부는 상기 렌즈가 위치한 방향으로 볼록한 형상인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 제 1항에 있어서,상기 제1매질의 굴절율은 상기 제2매질의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 광이 입사되는 광 입사부와 입사되는 광이 수직으로 회절되도록 데이터 패턴이 형성된 데이터 기록부가 구비되고 상기 광 입사부의 두께가 상기 데이터 기록부의 두께보다 두껍게 형성된 기록층과,상기 기록층의 상층과 하층을 이루며 상기 광 입사부를 통해 입사된 광을 가이드하는 가이드층이 포함되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 제 5항에 있어서,상기 기록층의 굴절율은 상기 가이드층의 굴절율보다 큰 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 제 5항에 있어서,상기 기록층의 광 입사부는 광의 선집광을 위한 렌즈가 위치한 방향으로 돌출된 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
- 제 7항에 있어서,상기 기록층에 형성된 돌출부는 볼록한 형상인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장매체.
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| JP2003016657A (ja) | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Mitsubishi Chemicals Corp | 書き込み可能多層光記録媒体及びその情報書き込み方法 |
| JP2003228848A (ja) | 2002-02-01 | 2003-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光記録再生方法及び装置 |
| JP2004109871A (ja) | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光記録型積層導波路ホログラム媒体、ホログラム記録方法およびホログラム再生方法 |
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