KR100656643B1 - 재생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기록 및/또는 재생장치는 광원과, 상기 광원으로부터 방출된 광이 기록매체에 입사하여 회절된 광과 반사된 광을 검출하는 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
홀로그래픽, 데이터 저장

Description

재생장치{Apparatus of reproducing}
도 1은 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장매체를 설명하는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면.
도 4는 서보용 센서의 구조를 설명하는 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 ; 렌즈 11 ; 광원
12 ; 콜리메이션 렌즈 13 ; PBS
14 ; QWP 15 ; 서보용 센서
16 ; 서보 제어부 17 ; 렌즈 구동부
20 ; 홀로그래픽 데이터 저장매체 21 ; 코어층
22 ; 클러딩층
24 ; 이미지 센서 25 ; 엘씨디 애퍼처
30 ; 홀로그래픽 데이터 저장매체 31 ; 코어층
32 ; 클러딩층 33 ; 데이터 패턴
34 ; 돌출부
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 관한 것으로서, 특히 데이터 검출을 위해 원하는 코어층에 광이 입사되도록 하거나, 보다 정확하게 입사될 수 있도록 효과적으로 서보를 행할 수 있도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 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 광원에서 방출된 광의 선집광(Line focusing)을 위한 렌즈(10)와, 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)와, 제어신호에 따라 개구(Aperture)가 다양한 형상으로 변화되는 엘씨디 애퍼처(LCD Aperture)(25)와, 상기 엘씨디 애퍼처(25)를 통과한 빛을 감지하여 데이터를 검출하는 이미지 센서(24)가 포함된다.
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 콜리메이션 렌즈가 추가적으로 구비될 수 있다.
상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(20)는 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)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)의 개구 형상은 제어신호에 의해 다양하게 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 선집광이 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 시스템이 요구된다.
또한, 코어층(21)과 클러딩층(22)의 다층 박막 구조에서 원하는 코어층(21)에 선집광된 광이 입사되도록 하기 위해서는 효과적으로 트래버스 시그널(traverse signal)을 생성하여 서보를 할 수 있는 시스템이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선집광된 광이 홀로그래픽 데이터 저장매체에 효율적으로 입사되도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다층 박막 구조의 홀로그래픽 데이터 저장매체에서 원하는 코어층에 선집광된 광이 입사될 수 있도록 효과적으로 서보를 행할 수 있도록 하는 홀로그래픽 데이터 저장시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 기록 및/또는 재생장치는 광원과, 상기 광원으로부터 방출된 광이 기록매체에 입사하여 회절된 광과 반사된 광을 검출하는 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 광 변환 수단은 상기 광원에서 발생된 광을 평행광으로 변환되도록 하는 콜리메이션 렌즈(Collimation lens)와, 입사된 광의 편광방향에 따라 투과 또는 반사되도록 하는 PBS(Polarization Beam Splitter)와, 입사된 광의 편광 성분을 변환하는 QWP(Quarter Wave Plate)가 포함되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 돌출부는 상기 렌즈 방향으로 볼록하게 돌출된 형상인 것을 특징으로 한다.
삭제
보다 바람직하게, 상기 데이터 검출수단은 제어신호에 따라 다양한 형상으로 변화되는 엘씨디 애퍼처와, 상기 엘씨디 애퍼처를 투과한 광으로부터 데이터를 검출하는 이미지 센서가 포함되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 렌즈 구동수단은 상기 서보용 센서에서 감지된 신호에 따라 상기 렌즈를 제어하기 위한 신호를 생성하는 서보 제어부와 상기 서보 제어부의 신호에 따라 상기 렌즈를 구동하는 렌즈 구동부가 포함되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 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(24)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 콜리메 이션 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.
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)(25)를 통과하고 이를 이미지 센서(24)를 통해 검출한다. 이미지 센서(24)로서 CMOS가 사용될 수 있으며, 이미지 센서(24)에서 검출된 광 패턴을 분석하여 기록된 데이터를 검출한다.
상기 엘씨디 애퍼처(25)의 개구(Aperture) 형상은 제어신호에 의해 다양하게 변화될 수 있으며, 동일한 코어층(31)에서 회절된 광인 경우에도 상기 엘씨디 애퍼처(25)의 개구 형상에 따라 각각 다른 데이터를 나타낸다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템에서 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 입사된 광에 따라 굴절율이 상이한 코어층(31)과 클러딩층(32)이 번갈 아 형성되는데, 특히 상기 코어층(31)의 광 입사부의 렌즈(10)가 위치한 방향으로 돌출된 형상의 돌출부(34)를 갖는다.
특히, 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)에서 반사된 광을 서보용 광으로 사용하는데, 상기 돌출부(34)는 서보용 광의 효율성을 증가시킬 수 있는 구조를 제공한다.
즉, 상기 돌출부(34)가 형성됨에 따라 다층 박막 구조의 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 종래의 CD에 형성된 Land/Groove와 유사한 구조를 가지게 되어 원하는 코어층(31)의 데이터를 검출하기 위한 트래버스 시그널(traverse signal)이 효과적으로 생성될 수 있다.
다시말해서, 상기 돌출부(34)는 보다 효율적인 서보용 광을 생성할 수 있는 구조를 제공한다.
더불어, 상기 코어층(31)의 광 입사부는 볼록한 형상으로 형성되며, 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 입사각을 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 발생의 확률을 최소화하기 위해 코어층(31)의 광 입사부는 볼록한 돌출부(34)가 형성된다.
특히, 상기 코어층(31)의 돌출부(34)는 입사광이 접하는 입사면의 면적을 증 가시키고 코어층(31)으로 입사될 수 있는 각도를 증가시키게 된다. 따라서, 입사광의 오차에 대한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 동작 마진(margin)을 증가시킬 수 있다. 또한, 볼록한 형상의 돌출부(34)는 렌즈의 기능도 하기 때문에 입사광을 보다 더 집광할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 레이저가 발생되는 광원(11)과, 상기 광원(11)에서 발생된 광을 평행광으로 변환되도록 하는 콜리메이션 렌즈(Collimation lens)(12)와, 입사된 광의 편광방향에 따라 투과 또는 반사되도록 하는 PBS(Polarization Beam Splitter)(13)와, 입사된 광의 편광 성분을 변환하는 QWP(Quarter Wave Plate)(14)와, 입사된 광을 선집광하는 렌즈(10)와, 측면 입사된 선집광된 광을 데이터 패턴에 따라 수직으로 회절시키는 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)와, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 상측에 위치하여 제어신호에 따라 다양한 형상으로 변화되는 엘씨디 애퍼처(도 2의 25)와, 상기 엘씨디 애퍼처(25)를 투과한 광으로부터 데이터를 검출하는 이미지 센서(24)와, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 광 입사면에서 반사된 서보용 광을 감지하는 서보용 센서(15)와, 상기 서보용 센서(15)에서 감지된 신호에 따라 상기 렌즈(10)를 제어하기 위한 신호를 생성하는 서보 제어부(16) 및 상기 서보 제어부(16)의 신호에 따라 상기 렌즈(10)를 구동하는 렌즈 구동부(17)가 포함된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 광원(11)은 레이저 다이오드(Laser diode)가 사 용될 수 있으며, 상기 콜리메이션 렌즈(12)는 상기 레이저 다이오드에서 방출된 광을 평행광으로 변환시킨다.
그리고, 상기 PBS(13)는 입사광의 편광 방향에 따라 투과 또는 반사되도록 하는데, 예를들어, 광원(11)에서 방출된 S편광이 투과되도록 하고, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)에서 반사된 P편광이 반사되도록 한다.
상기 QWP(14)는 입사된 P편광 또는 S편광을 원편광으로 변환하거나, 입사된 원편광을 P편광 또는 S편광으로 변환한다.
상기 렌즈(10)는 입사광을 선집광하고 상기 렌즈 구동부(17)의 제어에 따라 선집광된 광을 원하는 코어층(31)에 입사되도록 한다.
그리고, 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)는 입사된 광이 코어층(31)에서 수직으로 회절되도록 하여 이미지 센서(24)를 통해 이를 검출한다.
그리고, 일부 광은 상기 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 입사면에서 반사되어 서보용 광으로 사용된다. 이러한 서보용 광은 다시 렌즈(10)와 QWP(14)를 통해 상기 PBS(13)에 반사되어 서보용 센서(15)에 입사된다.
상기 서보용 센서(15)는 도 4에 도시된 바와 같이 구성될 수 있으며, 서보 제어부(16)는 상기 서보용 센서(15)에서 감지한 A-B 값에 따라 상기 렌즈 구동부(17)를 제어하여 원하는 코어층(31)에 선집광된 광이 입사되도록 하거나, 코어층(31)의 보다 정확한 위치에 광이 입사되도록 한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 광 입사부에서 코어층(31)은 볼록한 형상의 돌출부(34)가 형성되고, 상기 돌출부(34)에서 반사된 서보용 광과 클러딩층(32)에서 반사된 서보용 광은 차이가 많이 있으므로, 서보용 센서(15)에서 보다 명확히 코어층(31)과 클러딩층(32)을 구분할 수 있다.
따라서, 서보용 센서(15)를 통해 광이 홀로그래픽 데이터 저장매체(30)의 정확한 위치에 입사되는지 여부를 감지할 수 있으며, 원하는 코어층(31)으로 선집광된 광이 입사되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 입사광이 코어층에 정확히 입사될 수 있도록 효과적인 서보용 광을 생성할 수 있다.
특히, 상기 서보용 광은 홀로그래픽 데이터 저장매체의 코어층과 클러딩층을 명확히 구분할 수 있도록 함으로써, 렌즈를 제어하여 원하는 코어층으로 광을 용이하게 입사시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 광원과,
    상기 광원으로부터 방출된 광이 기록매체에 입사하여 회절된 광과 반사된 광을 검출하는 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 회절된 광은 데이터 기록매체에 기록된 데이터를 재생하는데 이용되고, 상기 반사된 광은 서보용으로 이용되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회절된 광을 검출하는 검출수단과 반사된 광을 검출하는 검출수단은 각각 별개로 구비되는 것을 특징으로 재생장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반사된 광의 신호에 따라 렌즈를 구동하는 렌즈 구동수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검출수단은 제어신호에 따라 개구의 형상이 다양하게 변화되는 엘씨디 애퍼처와, 상기 앨씨디 애퍼처를 투과한 광으로부터 데이터를 검출하는 이미지 센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광원으로부터 방출되는 광을 이용하는 광 변환수단이 더 구비되고,
    상기 광 변환수단에는 콜리메이션 렌즈(Collimation lens)와, 입사된 광의 편광방향에 따라 투과 또는 반사되도록 하는 PBS(Polarization Beam Splitter)와, 입사된 광의 편광 성분을 변환하는 QWP(Quarter Wave Plate)가 포함되는 것을 특징으로 하는 재생장치.
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JP2003233293A (ja) 2002-02-12 2003-08-22 Fuji Xerox Co Ltd 情報再生装置、情報再生方法、及びホログラム記録媒体
KR20050059449A (ko) * 2003-12-15 2005-06-21 주식회사 대우일렉트로닉스 홀로그래픽 롬 및 디지털 데이터의 디스크와 이에 관련된콤보 픽업 장치

Patent Citations (3)

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