KR100600299B1 - 콤보형 홀로그래픽 재생 장치 - Google Patents

콤보형 홀로그래픽 재생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 콤보형 홀로그래픽 재생 장치에 관한 것으로, 홀로그래픽 데이터가 기록된 재생 레이어와 반사에 의해 재생이 가능하도록 CD 또는 DVD 패턴이 기록된 기준 레이어를 포함하는 홀로그래픽 기록 매체와, 광원으로부터 생성된 재생 기준광을 재생 레이어 및 기준 레이어에 소정 각도로 입사시키는 광학계와, 재생 기준광의 광학계에 의한 재생 레이어로의 입사 각도를 조정하는 각도 조절부와, 기록 매체에 입사되어 재생 레이어에서 회절된 재생 신호광을 검출하는 홀로그래픽 광 검출부와, 재생 기준광을 기록 매체에 입사시킨 후 기준 레이어에서 반사된 재생 신호광을 검출하여 서보 제어를 행하는 CD 또는 DVD 광 디스크 서보 시스템과, 홀로그래픽 광 검출부 및 광 디스크 서보 시스템의 광 검출 각도에 의거한 홀로그래픽 서보 제어를 행하여 각도 조절부를 통해 재생 기준광의 기록 매체 입사 각도를 제어하는 홀로그래픽 서보 제어부를 포함하며, 홀로그래픽 디스크에 CD 또는 DVD 광 디스크 패턴의 기준 레이어를 기록하여 두고 기존의 안정된 CD/DVD 서보 시스템에 의한 기준 레이어의 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생 기준광의 입사 각도를 조절함으로써, 홀로그래픽/CD/DVD 콤보 시스템에 적용할 수 있으면서도 서보 제어의 높은 신뢰성이 보장되는 이점이 있다.

Description

콤보형 홀로그래픽 재생 장치{COMBO TYPE HOLOGRAPHIC REGENERATING APPARATUS}
도 1은 종래 기술에 따른 홀로그래픽 재생 장치의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 콤보형 홀로그래픽 재생 장치의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 광 디스크 서보 시스템의 상세 구성도.
본 발명은 콤보형 홀로그래픽 재생 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홀로그래픽 디스크에 기록된 CD 또는 DVD 광 디스크 패턴의 기준 레이어에 의한 CD/DVD 서보 시스템의 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생 기준광의 입사 각도를 조절하도록 한 콤보형 홀로그래픽 재생 장치에 관한 것이다.
현재 데이터 저장용 메모리의 대용량 및 고속 처리를 위해 광 디스크 등의 광 기록매체로 수∼수백 Gbytes를 저장할 수 있는 홀로그래픽 기록/재생 장치에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행 중에 있다.
일반적인 홀로그래픽 기록 과정을 살펴보면, 홀로그래픽 기록 매체인 디스크 상부에는 데이터 마스크(data mask)를 배치하며, 디스크 하부에 코니컬 미러(conical mirror)를 배치한다. 데이터 마스크 상부에 평행광이 투사되면 이 평행광은 데이터 마스크의 홀 형태의 비트 패턴(bit pattern)을 통과하여 디스크에 신호광으로 조사된다. 디스크 하부에는 평행광이 투사되어 코니컬 미러의 경사면을 통하여 디스크의 반지름 방향으로 모두 일정한 각도를 갖는 기준광이 조사된다. 이 신호광과 기준광이 디스크의 기록 물질층에 만나서 첫 번째 데이터 마스크의 패턴에 따른 비트 단위의 홀로그래픽 데이터가 기록된다. 그리고 사용된 코니컬 미러 대신에 다른 미러 경사 각도를 갖는 코니컬 미러를 이용하여 각도 중첩(Angular Multiplexing) 기법으로 디스크에 새로운 데이터를 기록할 수 있다.
이와 같은 기록 과정을 통해 저장한 데이터를 종래 기술에 따라 재생하기 위한 홀로그래픽 재생 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이, 광원(10)으로부터 생성되어 제 1 광 경로(L1)를 제공하는 제 1 광학계를 통해 입사된 재생 기준광을 반사시켜 기록 매체(1)에 소정 각도로 입사시키는 미러(20)와, 미러(20)의 배치 각도를 조절하여 상기 재생 기준광의 기록 매체(1) 입사 각도를 조정하는 각도 조절부(도시 생략됨)와, 기록 매체(1)에 입사되어 기록 물질층에서 회절된 재생 신호광을 제 2 광 경로(L2)가 제공되는 제 2 광학계를 통해 검출하는 광 검출부(30)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 광학계는 광원(10)으로부터 출사된 광을 변형하는 리듀서(reducer)(50)와, 리듀서(50)를 통과한 광을 세공을 통해 미러(20)에 주사하여 재생 기준광을 제공하는 애퍼처(aperture)(60)를 포함한다. 상기 제 2 광학계는 기록 매체(1)에서 회절된 광을 광 검출부(30)로 입사시키는 렌즈(objective lens)(71)와 슬릿(73) 및 렌즈(condenser lens)(75)를 포함한다.
도면 중 미설명 부호 40은 기록 매체(1)를 소정 속도로 회전시키는 회전 구동부로서, 통상적으로 스핀들 모터가 채용된다.
이와 같이 구성된 홀로그래픽 재생 장치는, 각도 조절부(도시 생략됨)에 의해 배치 각도가 조절된 미러(20)에 의해 기록 매체(1)에 소정 각도(기록시 이용한 기준광 입사 각도)로 재생 기준광이 입사되면 기록 매체(1)의 기록 물질층에서 회절된 재생 신호광이 광 검출부(30)에 의해 검출된다.
그리고, 각도 조절부(도시 생략됨)를 통해 미러(20)의 배치 각도를 조절하여 재생 기준광의 기록 매체(1) 입사 각도를 조정함으로써 기록 매체(1)에서 새로운 데이터를 재생할 수 있다. 즉 각도 중첩 기법으로 기록된 홀로그래픽 데이터를 재생 기준광의 각도 어드레싱을 통해 재생하는 것이다.
한편, 홀로그래픽 롬 시스템은 다른 광 기록매체들과 마찬가지로 회전 구동부에 의해 기록 매체가 고속으로 회전되므로 원하는 위치에 기록된 데이터를 정확하게 재생하기 위해서는 서보 제어가 요구되며, 현재 이러한 서보 제어 기술이 지속적으로 연구되고 있다.
그러나, 현재 수준의 홀로그래픽 서보 제어 기술들은 이미 상당한 기술 수준의 궤도에 올라선 CD 또는 DVD 서보 제어 기술과 비교하면 그 신뢰성에 있어서 많이 뒤쳐져 있어서 지속적인 연구 개발이 필요한 실정이다.
아울러, 홀로그래픽 롬 시스템의 실용화에 있어서는 기존의 CD 또는 DVD 등 의 광 디스크 재생 시스템과의 호환성 문제가 대두되었으며, 현재 홀로그래픽 디스크와 CD 또는 DVD 등의 광 디스크를 하나의 기기에서 재생할 수 있도록 하는 콤보 시스템(또는 콤비네이션 시스템)에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 연구 노력의 한 결과물로서, 홀로그래픽 디스크에 CD 또는 DVD 광 디스크 패턴의 기준 레이어를 기록하여 두고 기존의 안정된 CD/DVD 서보 시스템에 의한 기준 레이어의 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생 기준광의 입사 각도를 조절함으로써, 홀로그래픽/CD/DVD 콤보 시스템에 적용할 수 있으면서도 서보 제어의 신뢰성이 보장되도록 한 콤보형 홀로그래픽 재생 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 콤보형 홀로그래픽 재생 장치는, 홀로그래픽 데이터가 기록된 재생 레이어와 반사에 의해 재생이 가능하도록 CD 또는 DVD 패턴이 기록된 기준 레이어를 포함하는 홀로그래픽 기록 매체와, 광원으로부터 생성된 재생 기준광을 상기 재생 레이어 및 기준 레이어에 소정 각도로 입사시키는 광학계와, 상기 재생 기준광의 상기 광학계에 의한 상기 재생 레이어로의 입사 각도를 조정하는 각도 조절부와, 상기 기록 매체에 입사되어 상기 재생 레이어에서 회절된 재생 신호광을 검출하는 홀로그래픽 광 검출부와, 상기 재생 기준광을 상기 기록 매체에 입사시킨 후 상기 기준 레이어에서 반사된 재생 신호광을 검출하여 서보 제어를 행하는 CD 또는 DVD 광 디스크 서보 시스템과, 상기 홀로그래픽 광 검출부 및 상기 광 디스크 서보 시스템의 광 검출 각도에 의거한 홀로그래픽 서보 제어를 행하여 상기 각도 조절부를 통해 상기 재생 기준광의 상기 기록 매체 입사 각도를 제어하는 홀로그래픽 서보 제어부를 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다. 그러나 본 발명은 이러한 실시예로 제한되는 것이 아님은 물론이다.
도 2는 본 발명에 따른 콤보형 홀로그래픽 재생 장치의 구성도로서, 도 1에 도시된 종래의 홀로그래픽 재생 장치와 비교할 때에 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 명기하였다.
여기서, 본 발명의 재생 장치에서 재생되는 기록 매체(200)에는 공지의 홀로그래픽 기록 장치, 즉 마스터 시스템을 통해 DVD의 글라스 마스터링(Glass mastering) 공정을 응용하여 반사에 의해 재생이 가능하도록 CD 또는 DVD 패턴의 기준 레이어가 기록된다. 물론 홀로그래픽 마스터 시스템을 통해 홀로그래픽 재생 레이어에는 홀로그래픽 데이터가 기록된다.
이와 같이 기준 레이어 및 홀로그래픽 재생 레이어가 기록된 기록 매체를 재생하는 본 발명에 따른 콤보형 홀로그래픽 재생 장치는, 광원(10)으로부터 생성되어 제 1 광 경로(L1)를 제공하는 제 1 광학계를 통해 입사된 재생 기준광을 반사 및 투과시키는 하프 미러(110)와, 하프 미러(110)를 투과하여 입사된 상기 재생 기준광을 반사시켜 기록 매체(200)의 홀로그래픽 재생 레이어에 소정 각도로 입사시키는 미러(120)와, 미러(120)의 배치 각도를 조절하여 상기 재생 기준광의 기록 매 체(200) 입사 각도를 조정하는 각도 조절부(130)와, 기록 매체(200)에 입사되어 상기 홀로그래픽 재생 레이어에서 회절된 재생 신호광을 제 2 광 경로(L2)가 제공되는 제 2 광학계를 통해 검출하는 홀로그래픽 광 검출부(30)와, 하프 미러(110)에 의해 반사되어 입사되는 상기 재생 기준광을 기록 매체(200)의 기준 레이어에 소정 각도로 입사시킨 후 상기 기준 레이어에서 반사된 재생 신호광을 검출하여 광 디스크 서보 제어를 행하는 광 디스크 서보 시스템(140)과, 홀로그래픽 광 검출부(30) 및 광 디스크 서보 시스템(140)의 광 검출 각도에 의거한 홀로그래픽 서보 제어를 행하여 각도 조절부(130)를 통해 상기 재생 기준광의 기록 매체(200) 입사 각도를 제어하는 홀로그래픽 서보 제어부(150)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 광학계는 광원(10)으로부터 출사된 광을 변형하는 리듀서(reducer)(50)와, 리듀서(50)를 통과한 광을 세공을 통해 하프 미러(110)에 주사하여 재생 기준광을 제공하는 애퍼처(aperture)(60)를 포함한다. 상기 제 2 광학계는 기록 매체(200)에서 회절된 광을 홀로그래픽 광 검출부(30)로 입사시키는 렌즈(objective lens)(71)와 슬릿(73) 및 렌즈(condenser lens)(75)를 포함한다.
도 2의 미설명 부호 40은 기록 매체(200)를 소정 속도로 회전시키는 회전 구동부로서, 공지의 스핀들 모터가 채용된다.
광 디스크 서보 시스템(140)은 도 3에 나타낸 바와 같이 기록 매체(200)의 기준 레이어에 재생 기준광을 입사시킨 후에 기준 레이어에서 반사된 광을 검출하는 공지의 픽업 시스템으로서, 렌즈(collimating lens)(141), 편광 빔 스플리터(PBS)(142), λ/4 변형판(143), 렌즈(objective lens)(144), 렌즈(condenser lens)(145), 포토 다이오드(PD)(146), 광 디스크 서보 제어부(147)를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 홀로그래픽 재생 장치는, 각도 조절부(130)에 의해 배치 각도가 결정된 미러(120)에 의해 기록 매체(200)의 재생 레이어에 소정 각도로 재생 기준광이 입사되고, 하프 미러(110)에서 반사된 상기 재생 기준광을 제공 받은 광 디스크 서보 시스템(140)에 의해 기록 매체(200)의 기준 레이어에 소정 각도로 재생 기준광이 입사된다.
그러면, 기록 매체(200)의 재생 레이어에서 회절된 재생 신호광이 홀로그래픽 광 검출부(30)에 의해 검출되며, 기록 매체(200)의 기준 레이어에서 반사된 재생 신호광이 광 디스크 서보 시스템(140)의 포토 다이오드(146)에 의해 검출된다.
이와 같이 재생 레이어의 재생 미세각도를 불일치시킨 상태에서 광 검출값이 홀로그래픽 서보 제어부(150)로 전달되며, 홀로그래픽 서보 제어부(150)는 재생신호의 셀렉티브 커브(Selectivity curve) 특성을 이용하여 초기 각도를 제어한 후에 이후에는 모든 서보 제어를 기준 레이어에 기록된 CD 또는 DVD 패턴을 이용한다.
서보 제어 과정을 보다 상세히 살펴보면, 먼저 광 디스크 서보 시스템(140)에서는 재생 기준광을 기록 매체(200)의 기준 레이어에 소정 각도로 입사시킨 후 상기 기준 레이어에서 반사된 재생 신호광을 검출하여 공지의 광 디스크 서보 제어를 행하며, 상기 재생 신호광의 기록 매체(200) 입사각과 상기 기준 레이어에 의한 광 반사각의 각도차가 0°로 검출되면 광 디스크 서보 제어부(147)는 광 디스크 서보 신호를 홀로그래픽 서보 제어부(150)로 전달한다.
이 때, 홀로그래픽 서보 제어부(150)는 CD 또는 DVD 광 디스크 패턴의 기준 레이어에 의해 반사된 광이 검출된 각도를 기준 각도로 인식하고, 인식된 기준 각도에 의거하여 기록 매체(200)에 재생하고자 하는 페이지를 기록할 때에 이용하였던 기준광의 각도와 동일한 각도를 갖고 홀로그래픽 재생을 위한 재생 기준광이 주사되도록 하기 위하여 상기 기준 각도에 의거한 광 주사 각도 제어신호를 출력한다.
그러면, 각도 조절부(130)는 홀로그래픽 서보 제어부(150)의 광 주사 각도 제어신호에 따라 미러(120)의 배치 각도를 조절하며, 소정의 각도로 설정된 미러(120)에 의해 재생 신호광이 기록 매체(200)에 주사되는 데, 이때 재생 신호광의 입사각과 기록시 이용하였던 기준광의 각도는 서로 동일하지 않은 상태이다. 이는 기준 레이어에서 반사되는 재생 기준광과 재생 레이어에서 회절되는 재생 기준광 상호간의 간섭을 배제하기 위해서는 재생 레이어의 재생위치와 기준 레이어의 재생위치를 서로 일치시킬 수 없으므로 소정 거리로 이격된 인접위치를 각각 재생하며, 이러한 상기 이격 거리로 인해 재생 레이어의 재생 미세각도가 불일치된 상태이기 때문이다.
따라서, 홀로그래픽 서보 제어부(150)는 각도 조절부(130)를 통해 미러(120)의 배치 각도를 미세 조정하면서 재생 신호광이 홀로그래픽 광 검출부(30)에 의해 최대로 검출되는 미세각도를 설정하는 초기 각도 서보 제어를 수행하며, 이로써 재생하고자 하는 페이지를 기록할 때에 이용하였던 기준광의 각도와 동일한 각도로 재생 신호광이 기록 매체(200)에 주사된다.
이후, 지속적으로 광 디스크 서보 시스템(140)의 광 디스크 서보 제어부(147)는 기준 레이어에 기록된 CD 또는 DVD 패턴에 의거한 광 디스크 서보 제어를 행하여 광 디스크 서보 신호를 홀로그래픽 서보 제어부(150)로 전달하며, 홀로그래픽 서보 제어부(150)는 CD 또는 DVD 패턴의 광 디스크 서보 신호 변화에 적응적으로 미러(120)의 배치 각도를 미세 조정함으로써 손쉽고도 정확한 홀로그래픽 서보 제어를 수행할 수 있는 것이다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은 홀로그래픽 디스크에 CD 또는 DVD 광 디스크 패턴의 기준 레이어를 기록하여 두고 기존의 안정된 CD/DVD 서보 시스템에 의한 기준 레이어의 광 검출 각도를 기준으로 하여 홀로그래픽 재생 레이어의 재생을 위한 재생 기준광의 입사 각도를 조절함으로써, 홀로그래픽/CD/DVD 콤보 시스템에 적용할 수 있으면서도 서보 제어의 높은 신뢰성이 보장되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 홀로그래픽 데이터가 기록된 재생 레이어와 반사에 의해 재생이 가능하도록 CD 또는 DVD 패턴이 기록된 기준 레이어를 포함하는 홀로그래픽 기록 매체와,
    광원으로부터 생성된 재생 기준광을 상기 재생 레이어 및 기준 레이어에 소정 각도로 입사시키는 광학계와,
    상기 재생 기준광의 상기 광학계에 의한 상기 재생 레이어로의 입사 각도를 조정하는 각도 조절부와,
    상기 기록 매체에 입사되어 상기 재생 레이어에서 회절된 재생 신호광을 검출하는 홀로그래픽 광 검출부와,
    상기 재생 기준광을 상기 기록 매체에 입사시킨 후 상기 기준 레이어에서 반사된 재생 신호광을 검출하여 서보 제어를 행하는 CD 또는 DVD 광 디스크 서보 시스템과,
    상기 홀로그래픽 광 검출부 및 상기 광 디스크 서보 시스템의 광 검출 각도에 의거한 홀로그래픽 서보 제어를 행하여 상기 각도 조절부를 통해 상기 재생 기준광의 상기 기록 매체 입사 각도를 제어하는 홀로그래픽 서보 제어부
    를 포함하는 콤보형 홀로그래픽 재생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계는 상기 재생 기준광을 반사 및 투과시켜 반사된 광을 상기 광 디스크 서보 시스템의 서보 제어를 위한 상기 재생 기준광으로 제공하는 하프 미러와,
    상기 하프 미러를 투과하여 입사된 재생 기준광을 반사시켜 상기 재생 레이어에 소정 각도로 입사시키는 미러
    를 포함하는 것을 특징으로 한 콤보형 홀로그래픽 재생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 서보 제어부는 상기 재생 레이어의 재생 미세각도를 불일치시킨 상태에서 상기 홀로그래픽 광 검출부와 상기 광 디스크 서보 시스템으로부터 광 검출값이 전달되면 재생신호의 셀렉티브 커브 특성을 이용하여 초기 각도를 제어한 후에 모든 서보 제어를 상기 기준 레이어에 기록된 CD 또는 DVD 패턴을 이용하는 것을 특징으로 한 콤보형 홀로그래픽 재생 장치.
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