KR100627496B1 - Apparatus and method for reproducing recording medium - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 재생장치는 기록층과 가이드층이 다층구조를 형성하는 기록매체의 재생장치에 있어서, 상기 기록층에 기록된 데이터 패턴에 따라 회절되는 광이 통과되도록 소정의 윈도우를 갖는 애퍼처; 및 상기 애퍼처에 형성된 윈도우를 통과한 광을 감지함으로써, 기록된 데이터를 검출하기 위한 이미지 센서;가 포함되고, 상기 애퍼처의 윈도우는 바(bar) 형태인 것을 특징으로 한다.A reproducing apparatus of a recording medium in which a recording layer and a guide layer form a multi-layer structure, the reproducing apparatus comprising: an aperture having a predetermined window for passing light diffracted according to a data pattern recorded in the recording layer; And an image sensor for detecting recorded data by detecting light passing through the window formed in the aperture, wherein the aperture is in the form of a bar.
홀로그래픽, 데이터 저장Holographic, data storage
Description
도 1은 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면.1 illustrates a holographic data storage system.
도 2는 종래의 엘씨디 애퍼처의 형상을 설명하는 도면.2 is a view for explaining the shape of a conventional LCD aperture.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면.3 illustrates a holographic data storage system in accordance with the present invention.
도 4와 도 5는 본 발명의 애퍼처 윈도우를 설명하는 도면.4 and 5 illustrate the aperture window of the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10 ; 렌즈 20 ; 저장매체 10;
21 ; 코어층 22 ; 클러딩층 21;
24 ; 이미지 센서 25 ; 엘씨디 애퍼처 24;
30 ; 홀로그래픽 데이터 저장매체 31 ; 코어층 30; Holographic
32 ; 클러딩층 34 ; 이미지 센서 32; A
35 ; 애퍼처 35; Aperture
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 관한 것으로서, 특히 홀로그래픽 데이터 저장매체의 애퍼처 멀티플렉싱(aperture multiplexing)을 위한 스캐닝 방식의 애퍼처(apertur) 윈도우가 구비된 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to holographic data storage systems, and more particularly to a holographic data storage system having an aperture window of a scanning method for aperture multiplexing of a holographic data storage medium.
현재, 광 저장 기술은 일반 생활에 널리 사용되고 있으며, 대표적인 예로서, CD(COMPACT DISC)와 DVD(DIGITAL VERSATILE DISC) 등을 들 수 있다.Currently, optical storage technology is widely used in general life, and typical examples thereof include CD (COMPACT DISC) and DVD (DIGITAL VERSATILE DISC).
광 저장 기술의 발전 방향은 고 집적화, 소형화, 경량화를 중심으로 진행되고 있다.The development direction of the optical storage technology is focused on high integration, miniaturization and light weight.
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.In particular, the miniaturization of the optical storage device is to increase the utilization by attaching the storage device to a mobile device, and to compensate for the disadvantages of the conventional disc type optical storage device.
광 저장장치가 모바일 환경에 사용되기 위해서는 외부 충격에 잘 견딜 수 있어야 하고 기계적인 동작 범위가 최소화되어야 하며, 시스템 자체의 견고성이 있어야 한다.In order to be used in mobile environments, optical storage devices must be able to withstand external shocks, have a minimum mechanical operating range, and have the robustness of the system itself.
이러한 목적은 종래의 디스크형 광 저장장치의 크기를 축소하는 방법으로는 달성될 수 없으며, 광 저장장치의 구조적인 변화가 필요하다.This object cannot be achieved by a method of reducing the size of a conventional disc type optical storage device, and a structural change of the optical storage device is required.
새로운 저장장치를 개발하기 위한 연구중에 하나로 홀로그램을 이용한 홀로그래픽 광 정보 저장장치가 연구되고 있다.Holographic optical information storage devices using holograms are being studied as one of researches to develop new storage devices.
도 1에 도시된 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 광원에서 방출된 광의 선집광(Line focusing)을 위한 렌즈(10)와, 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)와, 제어신호에 따라 다양한 형상으로 변화되는 엘씨디 애퍼처(LCD Aperture)(25)와, 상기 엘씨디 애퍼처(25)를 통과한 빛을 감지하여 데이터를 판독하는 이미지 센서(24)가 포 함된다.The holographic data storage system illustrated in FIG. 1 includes a
상기 렌즈(10)는 입사되는 광을 선집광하여 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)의 선택된 층(layer)에 입사되도록 하는 선집광수단으로써, 단면이 원통형(Cylindrical)의 형상이거나 반원의 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 렌즈(10)와 광원 사이에는 상기 렌즈(10)에 입사되는 광을 평행광으로 변환되도록 하는 콜리메이션 렌즈가 추가적으로 구비될 수 있다.A collimation lens may be additionally provided between the
상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)는 코어층(Core layer)(21)과 클러딩층(22)(Cladding layer)이 번갈아 다수 형성되는 다층 박막 구조를 갖는다.The holographic
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.The
따라서, 상기 렌즈(10)에서 입사된 선집광된 광은 코어층(21)의 미리 저장된 데이터 패턴(pit pattern)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 센서(24)로서 CMOS가 사용될 수 있다.Thus, the pre-condensed light incident from the
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 형상은 제어신호에 의해 다양하게 변화될 수 있으며, 동일한 코어층(21)에서 회절된 광인 경우에도 상기 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 형상에 따라 각각 다른 데이터를 나타낸다.As shown in FIG. 2, the opening shape of the
즉, 상기 엘씨디 애퍼처(25)는 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)의 정보 집적 도를 향상시키기 위한 것으로써, 상기 엘씨디 애퍼처(25)의 개구(aperture)의 배치 변화에 따라 동일한 코어층(21)에서 회절된 광이 다른 정보를 나타내게 된다.That is, the
따라서, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)의 수직으로 배치된 코어층(21)과 클러딩층(22)의 수를 증가시키고 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 배치를 다양화하면 보다 많은 데이터의 저장이 가능하다.Therefore, increasing the number of vertically disposed
이와같이, 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 배치를 다양화함으로써 정보의 집적도를 향상시키는 것을 애퍼처 멀티플렉싱(aperture multiplexing)이라고 한다.In this way, it is called aperture multiplexing to improve the density of information by diversifying the opening arrangement of the
예를들어, 특정 코어층(21)에서 회절된 광에 대하여 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 배치를 10회 변화시킨다면, 2회 변화시킨 경우에 비해 5배의 정보 집적도를 얻을 수 있다.For example, if the aperture arrangement of the
물론, 상기 코어층(21)에 기록된 데이터 패턴은 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 변화를 고려하여 미리 기록되어야 한다.Of course, the data pattern recorded in the
이와 같은 홀로그래픽 데이터 저장장치는 종래의 CD나 DVD와 같은 광 저장장치에 비해 동작부의 기구적 구동부가 매우 적고 견고하게 구성할 수 있는 장점이 있다.Such a holographic data storage device has an advantage that the mechanical driving unit of the operation unit is very small and can be configured robustly compared to an optical storage device such as a conventional CD or DVD.
특히, 이미지 저장방식을 사용하기 때문에 데이터 집적도가 매우 높은 장점이 있다.In particular, since the image storage method is used, the data integration degree is very high.
그러나, 도 2에 도시된 정사각형 모자이크 형태의 개구 배치는 코어층(21)의 회절이 전체적으로 상호 연관성이 잘 유지되어야 재생 검출된 정보의 정확성이 유지되므로 그 중 일부에 오류가 발생된 경우 해당 코어층(21) 정보 전체에 오류가 발생되는 문제점이 있다.However, the opening arrangement in the form of a square mosaic shown in FIG. 2 requires that the diffraction of the
또한, 에러정정(error correction)을 할 경우에도 모든 엘씨디 애퍼처의 개구 배치를 고려하여야 하기 때문에 많은 어려움이 있다.In addition, even when error correction (error correction), there is a lot of difficulties because the opening arrangement of all the CD aperture must be considered.
아울러, 애퍼처의 개구 배치를 기구적으로 변형하는 것이 불가능한 문제점이 있다.In addition, there is a problem that it is impossible to mechanically modify the aperture arrangement of the aperture.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에퍼처 멀티플렉싱을 위한 애퍼처의 윈도우를 기구적 또는 전기적으로 이동가능한 바(bar) 형태로 구성한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a holographic data storage system in which a window of an aperture for aperture multiplexing is configured in a mechanically or electrically movable bar form.
또한, 본 발명은 코어층에 기록된 데이터를 부분적으로 검출하도록 하여 발생 가능한 오류를 최소화하고 부분적인 오류 정정이 가능한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a holographic data storage system capable of partially detecting data recorded in a core layer and minimizing possible errors and enabling partial error correction.
또한, 본 발명은 바(bar) 형태의 애퍼처 윈도우를 다수개 배치하여 데이터 검출 속도를 향상시킨 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a holographic data storage system in which a plurality of bar-shaped aperture windows are arranged to improve data detection speed.
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본 발명에 따른 재생장치는 기록층과 가이드층이 다층구조를 형성하는 기록매체의 재생장치에 있어서, 상기 기록층에 기록된 데이터 패턴에 따라 회절되는 광이 통과되도록 소정의 윈도우를 갖는 애퍼처; 및 상기 애퍼처에 형성된 윈도우를 통과한 광을 감지함으로써, 기록된 데이터를 검출하기 위한 이미지 센서;가 포함되고, 상기 애퍼처의 윈도우는 바(bar) 형태인 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다.A reproducing apparatus of a recording medium in which a recording layer and a guide layer form a multi-layer structure, the reproducing apparatus comprising: an aperture having a predetermined window for passing light diffracted according to a data pattern recorded in the recording layer; And an image sensor for detecting recorded data by detecting light passing through the window formed in the aperture, wherein the aperture is in the form of a bar.
Hereinafter, a holographic data storage system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에서 애퍼처 윈도우를 설명하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a holographic data storage system according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are views illustrating an aperture window in the present invention.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 광원에서 방출된 광의 선집광(Line focusing)을 위한 렌즈(10)와, 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)와, 애퍼처 멀티플렉싱(aperture multiplexing)을 위한 윈도우(window)가 형성된 애퍼처(aperture)(35)와, 상기 애퍼처(35)를 통과한 빛을 감지하여 데이터를 판독하는 이미지 센서(34)가 포함된다.The holographic data storage system according to the present invention includes a
상기 렌즈(10)는 입사되는 광을 선집광하여 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)의 선택된 층(layer)에 입사되도록 하는 선집광수단으로써, 단면이 원통형(Cylindrical)의 형상이거나 반원의 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 렌즈(10)와 광원 사이에는 상기 렌즈(10)에 입사되는 광을 평행광으로 변환되도록 하는 콜리메이션 렌즈가 추가적으로 구비될 수 있다.A collimation lens may be additionally provided between the
상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 코어층(Core layer)(31)과 클러딩층(32)(Cladding layer)이 번갈아 다수 형성되는 다층 박막 구조를 갖는다.The holographic
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.The
즉, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 데이터가 기록되는 제1매질로써 굴절율이 높은 코어층(31)과, 상기 제1매질과 다층구조를 형성하며 입사된 광이 회절, 데이터의 검출이 가능하도록 하는 굴절율이 낮은 제2매질로써 클러딩층(32)이 포함된다.That is, the holographic
여기서, 상기 코어층(31)은 데이터가 기록되는 기록층으로 사용되고, 상기 클러딩층(32)은 기록된 데이터를 검출하기 위한 가이드층으로 사용된다.Here, the
따라서, 상기 렌즈(10)에서 입사된 선집광된 광은 코어층(31)의 미리 저장된 데이터 패턴(pit pattern)에 의해 수직으로 회절되고, 회절된 광은 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 상측에 구비된 애퍼처(35)를 통과하고 이를 이미지 센서(34)를 통해 검출한다. 이미지 센서(34)로서 CMOS가 사용될 수 있다.Thus, the pre-condensed light incident from the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 애퍼처(35)의 윈도우 형상은 바(bar) 형태로 형성되며, 상기 애퍼처(35)의 윈도우는 시간에 따라 방향성을 가지고 이동한다.As shown in FIG. 4, the window shape of the
바람직하게 상기 애퍼처(35)의 윈도우는 스캐닝 방식으로 연속적으로 이동한다.Preferably the window of the
상기와 같이 바(bar) 형태의 윈도우는 종래의 엘씨디 애퍼처와 같이 전기적으로 구현이 가능하다. As described above, the bar-shaped window may be electrically implemented as in the conventional LCD aperture.
특히, 본 발명의 스캐닝(scanning)방식의 개구는 코어층(31)의 데이터 패턴에서 회절된 광에 오류가 있는 경우 검출된 데이터의 일부분에만 오류가 발생하므 로 데이터의 오류를 최소한으로 할 수 있다.In particular, the scanning opening of the present invention can minimize the error of data since an error occurs only in a part of the detected data when there is an error in the light diffracted in the data pattern of the
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 애퍼처(35)의 윈도우 형상을 두개의 바(bar) 형태로 형성하거나 두개 이상의 바 형태로 형성하여 데이터 검출 속도를 증가시킬 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the window shape of the
즉, 이미지 센서(34)의 두 영역에서 데이터를 검출하게 되므로 데이터의 검출 속도가 두 배로 증가할 수 있다.That is, since data is detected in two areas of the
부가적으로, 바(bar)형태의 윈도우를 사용하기 때문에 애퍼처(35), 이미지 센서(34), 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 형상을 직사각형으로 할 수 있으며, 이는 설계의 자유도 또는 데이터 저장용량의 증가를 가져다 줄 수 있다.Additionally, the shape of the
본 발명은 코어층에 기록된 데이터를 부분적으로 검출하도록 하여 발생 가능한 오류를 최소화하고 부분적인 오류 정정이 가능한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공할 수 있다.The present invention can provide a holographic data storage system capable of partially detecting data recorded in the core layer to minimize possible errors and partially correcting the errors.
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장매체에 기록된 데이터의 검출속도를 향상시킬 수 있는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공할 수 있다.The present invention can provide a holographic data storage system that can improve the detection speed of data recorded on a holographic data storage medium.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |