KR100700068B1 - 광메모리 매체 및 광메모리 매체 재생장치 - Google Patents

광메모리 매체 및 광메모리 매체 재생장치 Download PDF

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마사카츠 센다
히로시 요시카와
쇼고 야기
히데키 사카모토
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니폰덴신뎅와 가부시키가이샤
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Abstract

광메모리 매체는, 적층 도파로 홀로그램으로의 입사광에 대한 회절광을 이용하여 데이터를 독출하는 적어도 하나의 적층 도파로 홀로그램 ROM(2-7)과, 적층 도파로 홀로그램 ROM과 일체적으로 구성되며 데이터의 읽고 쓰기에 이용되는 적어도 하나의 메모리(2-5)를 갖는다. 또, 광메모리 매체 기록 재생장치는, 광메모리 매체의 적층 도파로 홀로그램에 광을 입사시키는 광입사수단(4-3, 4-4)과, 광입사수단에서 입사된 광에 의해 적층 도파로 홀로그램에서 회절되는 광을 수광하여 전기신호로 변환하는 수광수단(4-9)과, 광메모리 매체의 메모리에 대해 데이터의 읽고 쓰기를 수행하는 데이터 기록 재생수단(4-6, 4-7)을 갖는다.

Description

광메모리 매체 및 광메모리 매체 재생장치{Optical memory medium and optical memory medium reproducing device}
[우선권의 주장]
본원은, 2003년 9월 18일 일본에서 출원된 특원2003-325995호 및 2004년 4월 26일에 일본에서 출원된 특원2004-129871호에 대해 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
본 발명은, 콘텐츠가 저장된 홀로그램 ROM(Read 0nly Memory)과 데이터 개서(rewriting)능력을 가진 메모리를 구비하는 광메모리 매체 및 그 재생장치에 관한 것이다.
싱글모드 평면 도파로(導波路) 내에 매우 작은 요철을 형성하고 그 작은 요철에 의해 도파광을 회절시켜 임의의 파면을 도파로 밖으로 취출하는 기술을 도파로 홀로그래피라고 부르고, 목적으로 하는 파면을 만들도록 형성된 해당 도파로 평면 내의 작은 요철의 집합을 도파로 홀로그램이라고 부른다. 홀로그래피를 부피 홀로그래피와 박막 홀로그래피로 분류하면, 도파로 홀로그래피는 박막 홀로그래피로 분류된다. 그리고 도파로 홀로그램이 만들어진 도파로를 적층화한 적층 도파로 홀로그래피는, 박막 홀로그래피이면서 삼차원 영역을 기록영역으로서 사용할 수 있기 때문에 대용량의 광메모리로서의 응용이 가능하다. 예를 들면, 일본 특개평11-345419호 공보를 참조하기 바란다.
그러나, 현시점에서는 적층 도파로 홀로그래피를 사용하는 한, 재생 전용형 메모리만 실용화가 가능하고 사용자가 상황에 따라 기록할 수 없기 때문에, 용도가 한정된다는 결점이 있었다. 그 결점을 해소하기 위해 IC칩과의 혼재라는 제안도 있었다. 예를 들면 일본 특개2003-141475호 공보를 참조하기 바란다. 그러나 실용화에는 이르지 못했다.
한편, 자유롭게 개서할 수 있는 플래시 메모리 등의 반도체 메모리는, 고가이므로 메모리 자체를 교환할 필요가 없는 일시 기억으로서의 용도가 주이며, 대용량 정보의 배포나 기록 용도로 사용하기에는 부적당하다.
상기 사정을 고려한 경우, 대용량의 공통 데이터를 읽기 전용으로 저렴하게 기록함과 동시에 사용자가 개서하고 싶은 정보를 자유롭게 기록하고, 재생할 수 있는 광메모리 매체 및 그 재생장치가 필요하게 되었다.
본 발명은, 상기 필요성을 충족하기 위해 이루어진 광메모리 매체 및 그 재생장치이다.
본 발명의 광메모리 매체의 제1특징은, 적층 도파로 홀로그램으로의 입사광에 대한 회절광을 이용하여 데이터를 독출하는 적어도 하나의 적층 도파로 홀로그램 ROM과, 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM과 일체적으로 구성되고, 데이터의 읽고 쓰기에 사용되는 적어도 하나의 메모리를 갖는 것이다.
본 발명의 광메모리 매체의 제2특징은, 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM을 고정하는 가이드부를 만들고, 해당 적층 도파로 홀로그램 ROM을 착탈 가능한 구성으로 한 것이다.
본 발명의 광메모리 매체의 제3특징은, 상기 읽고 쓰기에 사용되는 메모리는 IC메모리이고, 상기 IC메모리용 단자를 해당 광메모리 매체의 소정 가장자리부에 배치하고, 해당 IC메모리용 단자를 배치한 가장자리부에 인접하는 다른 가장자리부에 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM용 참조광의 입사부를 배치한 것이다.
본 발명의 광메모리 매체의 제4특징은, 외형 치수를 32mm×24mm×2.1mm, 또는 각 가장자리의 전부 혹은 어느 하나를 해당 치수보다 작게 구성한 것이다.
본 발명의 광메모리 매체 재생장치의 제1특징은, 적층 도파로 홀로그램으로의 입사광에 대한 회절광을 이용하여 데이터를 독출하는 적어도 하나의 적층 도파로 홀로그램 ROM과, 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM과 일체적으로 구성되고 데이터의 읽고 쓰기에 사용되는 적어도 하나의 메모리를 갖는 광메모리 매체에 기록된 데이터를 독출하는 광메모리 매체 재생장치로서, 상기 적층 도파로 홀로그램에 광을 입사시키는 광 입사수단과, 상기 광 입사수단으로 입사된 광에 의해 상기 적층 도파로 홀로그램에 회절되는 광을 수광하고 전기신호로 변환하는 수광수단과, 상기 읽고 쓰기에 사용되는 메모리에 대해 데이터의 읽고 쓰기를 수행하는 데이터 기록 재생수단을 갖는 것이다.
본 발명의 광메모리 매체 재생장치의 제2특징은, 상기 수광수단에 의해 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM에서 출사되는 회절광이 검출되는지 여부에 의해, 삽입되어 있는 매체가 상기 광메모리 매체인지 여부를 판정하는 판정수단을 더 갖는 것이다.
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 의한 광메모리 매체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는, 적층 도파로 홀로그램 ROM의 구성의 일예를 도시한 단면도이다.
도 3은, 적층 도파로 홀로그램 ROM의 구성의 다른 예를 도시한 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 제2실시형태에 의한 광메모리 매체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명의 제3실시형태에 의한 광메모리 매체의 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 제4실시형태에 의한 광메모리 매체 재생장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 제5실시형태에 의한 광메모리 매체 재생장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 8a 내지 도 8c는, 본 발명의 제6실시형태에 의한 광메모리 매체 재생장치의 구성을 도시한 사시도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 의한 광메모리 매체의 구성을 도시한 사시 도이다. 이 도면에 있어서, 2-1은 32mm×24mm×2.1mm의 외치수(바깥 치수)를 가진 광메모리 매체로서, 한 모퉁이가 잘려나가 5각형을 이루고 있으며, 상기 잘려나감에 의해 매체 삽입방향이 2-2로 확정된다. 이 광메모리 매체는, 매체 삽입방향(2-2)을 전후의 기준으로 하여 앞부분(2-5)에 IC(플래시)메모리를 가지고, 뒷부분에 적층 도파로 홀로그램 ROM(2-7)를 가진다. 홀로그램 ROM(2-7)은 교환 가능하며 가이드(2-6)에 의해 고정된다.
광메모리 매체(2-1)에는, IC메모리 부분(2-5) 내의 IC메모리에 접속된 접속단자가, 광메모리 매체(2-1)의 매체 삽입방향(2-2) 쪽 가장자리의 단면(端面) 또는 하면(下面)에, 광메모리 매체(2-1)가 삽입되는 광메모리 매체 재생장치의 전극단자와 접촉하도록 배치되어 있다. 또, IC메모리의 접속단자가 배치된 가장자리와 인접하는 가장자리에 홀로그램 ROM(2-7)의 광입사부가 배치되어 있다.
홀로그램 ROM(2-7)에 기록된 정보를 재생하기 위한 광은, 이 광입사부에 대해, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이 광입사부가 매체 삽입방향(2-2)를 향해 왼쪽 가장자리에 배치되어 있는 경우에는 2-3의 방향에서 입사된다. 이 때 광입사부가 배치된 가장자리에는, 광을 투과할 수 있도록 광학적으로 투명한 부재 또는 구멍이 마련되어 있다. 광입사부로부터 입사된 광은 홀로그램 ROM(2-7) 내의 도파로를 도파하여 그 도파로 내에 설치된 홀로그램 패턴으로 회절된다.
이 때, 도파로를 도파하는 광은, 32mm×24mm의 면에 수직한 방향의 상하 양측으로 회절되지만, 광메모리 매체 본체의 홀로그램 ROM(2-7)의 회절광을 취출하는 쪽의 면과 반대쪽 면에 접하는 면에는 광흡수체가 설치되어 있으며, 이 방향으로 회절된 광은 열로 변환된다. 따라서 결국 32mm×24mm의 면에 수직한 방향의 2-4방향으로 회절된 광만 신호광으로서 취출되어, 광메모리 매체 재생장치에 설치된 2 차원 수광소자 상에 재생상(再生像)으로서 결상된다.
더우기, 광메모리 매체 본체에 광흡수체를 설치함으로써 2-4방향과 반대방향으로 회절된 광을 흡수하는 대신에, 광메모리 매체 본체의 홀로그램 ROM(2-7)과 접하는 면과 그 하부를 투명하게 하여 회절된 광을 광메모리 매체의 외부까지 투과시키도록 하고 광메모리 매체 재생장치에 광흡수체를 설치함으로써, 2-4방향과 반대방향으로 회절된 광을 흡수하도록 해도 좋다.
가이드부(2-6)에는, 홀로그램 ROM(2-7)의 두께보다 약간 넓은 폭의 홈이 그 안쪽(홀로그램 ROM 쪽)의 홀로그램 ROM(2-7)의 측면과 접하는 부분에 설치되어 있으며, 홀로그램 ROM은 이러한 홈을 따라서 매체 삽입방향(2-2)와 같은 방향으로 삽입되어 장착된다. 이 홈은, 삽입하는 홀로그램 ROM(2-7) 1장에 대해, 좌우 양쪽의 가이드부(2-6) 안쪽에 1개씩 총 2개를 1조로 하여 설치한다.
홀로그램 ROM(2-7)을 광메모리 매체(2-1)에 장착할 때에는, 가이드부(2-6)의 홈의 길이를 홀로그램 ROM(2-7)의 삽입방향의 길이와 같게 하거나 또는 약간만 길게 해놓음으로써 광메모리 매체 재생장치에서의 레이저광의 초기 입사위치에 홀로그램 ROM(2-7)의 광입사부 위치가 거의 합치되도록 고정시켜도 좋다. 이와 같이 고정된 상태에서, 광메모리 매체 재생장치에서의 레이저광의 초기 입사위치와 홀로그램 ROM(2-7)의 광입사부의 위치 사이에서 약간의 위치 엇갈림이 발생하기도 하지만, 그 경우에는 광메모리 매체 재생장치에 레이저광의 입사위치를 이동시키기 위 한 액튜에이터를 설치하여, 레이저광의 입사위치를 보정하도록 하면 된다.
또, 홀로그램 ROM(2-7)의 가이드부(2-6)의 홈과 접하는 면에 오목부를 마련하고, 또한 가이드부(2-6)의 홈에 스프링을 부여한 볼록부를 마련하여, 이 볼록부가 홀로그램 ROM(2-7)의 오목부에 삽입됨으로써 홀로그램 ROM(2-7)이 레이저광의 입사에 최적인 위치에 고정되도록 해도 좋다.
가이드부(2-6)의 홈은, 광메모리 매체(2-1)의 본체부에 삽입하는 홀로그램 ROM(2-7)이 1장뿐인 경우에는, 1조만 만든다. 한편, 광메모리 매체(2-1)의 본체부에 삽입하는 홀로그램 ROM이 여러장이고, 예를 들면 같은 면적의 홀로그램 ROM을 두께방향으로 중첩되도록 삽입하는 경우에는, 가이드부(2-6)의 홈은, 삽입하는 홀로그램 ROM의 장수에 상당하는 조(組)만 만든다.
도 2는 적층 도파로 홀로그램 ROM의 구조의 일예 및 광의 입출력 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이 홀로그램 ROM은 「클래드11-1/코어12-1/클래드11-2/코어12-2/……/클래드11-n」과 같은 주기층 구조로 되어 있다. 어떠한“클래드/코어/클래드" 단위에서도, 사용하는 레이저광(13)의 파장에 있어서 평면형 싱글모드 도파로로 되어 있다. 이 평면형 광도파로는 석영이나 플라스틱 등 판형의 투명한 매질을 코어층으로 하고 그보다 낮은 굴절율의 매질로 채운 구조의 이른바 슬랩(slab)광 도파로이고, 코어층에 광을 가두어 면내 방향으로 운반할 수 있어 광통신용 부품에 응용할 수 있다. 홀로그램 ROM은, 이와 같은 평면형 도파로를 여러층 중첩시키고 또한 각 도파층이 홀로그램을 구비하는 것이다.
여기에서 부호 14는 볼록렌즈를 가리키지만, 실린더리컬(원주)렌즈여도 좋 다. 홀로그램 ROM이 중첩된 평면 도파로의 단면은 도파로 평면에 대해 수직으로 되어 있다. 레이저광(13)은 이 볼록렌즈(14)를 통해 도파로 평면에 평행인 가로방향에서 홀로그램 ROM으로 입사된다. 입사된 레이저광(13)은 볼록렌즈(14)의 위치가 조정됨으로써 소정의 코어층(18)에 초점이 맞추어진다.
또, 레이저광(13)을 도파시키기 위해서는, 볼록렌즈(14)의 개구수(NA, Numerical Aperture)는 도파로의 NA 이하여야만 한다. 한편, NA를 작게 하면 렌즈의 집광스폿이 커지고, 싱글모드 도파로의 경우에는 공기 중으로부터 직접 도파로에 광을 결합시키려면 스폿 사이즈는 항상 도파로의 폭을 초과해버려 결합 효율을 100%로 할 수 없다.
더우기, 렌즈의 NA(NAL)는 렌즈의 직경을 2D, 초점거리를 f로 하여
NAL=D/√(f2+D2)로 정의하고, 한편, 도파로의 NA(NAWG)는 코어층의 굴절율을 na, 클래드층의 굴절율을 nc로 하여,
NAWG=√(na2-nc2)로 정의한다.
도 2에 도시한 바와 같이 입사점(도파광의 결합부위)(18)으로부터 도파로로 도입된 광은 도파광(16)이 되어 도파로 내의 주로 코어층 안을 입사점(18)을 중심으로 하여 부채꼴 모양으로 퍼지면서 진행한다. 여기에서 부채의 퍼짐 각도는 2sin-1(NAL)이 되고, 볼록렌즈(14)의 선택에 의해 변경이 가능하다. 더우기 렌즈(14)로서 실린더리컬 렌즈를 사용한 경우에는, 부채꼴 모양으로 퍼지는 광이 아니라 일정 폭으로 진행하는 도파광이 된다.
도파광(16)은, 코어층 또는 클래드층에 설치된 산란요인(홀로그램)(19)에 의해 부분적으로 산란되어 도파로 밖으로 새어나온다. 산란요인(19)이 주기구조를 가지고 있으면 각 산란요인으로부터의 산란광의 위상이 합치되는 방향이 존재하고, 그 방향으로 회절광(17)이 되어 진행되기 때문에 도파로 밖으로도 광이 진행되고, 그것이 홀로그램상(像)(20)을 형성한다. 이 홀로그램상을 전하 결합형 소자, 이른바 CCD(Charge Coupled Devices) 등의 2차원 광디텍터에 삽입함으로써 정보를 독출할 수 있다.
더우기, 본 실시형태에서는, 수광소자로서 2차원 광디텍터를 사용하는 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 1차원 수광소자인 라인센서나, 특정 일점(一点)의 광을 검지하는 수광소자인 포토 디텍터를 1차원적, 혹은 2차원적으로 주사하여 사용할 수도 있다.
또, 도 2 중의 볼록렌즈(14)를 움직임으로써 광을 운반시키는 도파층을 바꾸어, 각각의 층에 기록된 정보를 별개로 독출할 수 있다.
도 3은 적층 도파로 홀로그램 ROM의 구조의 다른 예 및 광의 입출력 방법을 설명하기 위한 도면이다. 이 예에서는 중첩된 평면 도파로의 단면의 적어도 한 부분은, 도파로 평면에 수직한 방향(법선 방향)에 대해 45˚의 각도를 가진 반사면(15)으로 되어 있다. 이 점에서 도 3의 홀로그램 ROM은 도 2의 홀로그램 ROM과 상이하지만, 다른 점에서는 도 2와 동일하다. 도 3의 홀로그램 ROM도「클래드11-1'/ 코어12-1'/클래드11-2'/코어12-2'/……/클래드11-n'」과 같은 주기층 구조를 가진다.
재생용 레이저광(13)이 소정 도파로의 45 ˚로 커트된 코어층 부분(18')에서 초점을 맺도록 볼록렌즈(14)의 위치가 조절된다. 여기에서 반사면(15)이 노출되어 있는 경우는 전반사가 된다. 반사면에 특별히 반사층을 마련할 필요는 없지만, 내구성을 갖게 하기 위해 수지 등으로 보호하는 경우에는 반사층으로서 유전체막이나 금속막을 형성해 둘 필요가 있다.
반사점(18')으로부터 도파로로 도입된 광은 도파광(16')이 되고, 도파로 내의 주로 코어층 안을 부채꼴 모양으로 퍼지면서 진행된다. 이후의 도파광(16')의 동작은 도 2의 경우와 동일하기 때문에 이하에 간단히 설명하기로 한다. 도파광(16')은 산란요인(홀로그램)(19')에 의해 부분적으로 산란되어 도파로 밖으로 새어나온다. 각 산란요인(19')으로부터의 산란광의 위상이 합치되는 방향으로 회절광(17')이 되어 진행하기 위해 도파로 밖으로도 광이 진행되어 홀로그램상(20')을 형성한다.
도 4는, 본 발명의 제2실시형태에 관한 광메모리 매체의 구성을 도시한 사시도이다. 하부(3-1)에 IC(플래시)메모리를, 상부(3-5)에 홀로그램 ROM을 가진 접착(paste)매체에서 32mm×24mm×2.1mm의 외치수(바깥 치수)를 가진 광메모리 매체를 구성한다. 매체 삽입방향은 3-2이다.
광메모리 매체에는, IC메모리 부분(3-1) 내의 IC메모리에 접속된 접속단자가, 광메모리 매체의 매체 삽입방향(3-2) 쪽 가장자리의 단면 또는 하면에, 광메모 리 매체가 삽입되는 광메모리 매체 재생장치의 전극단자와 접촉하도록 배치되어 있다.
또, IC메모리의 접속단자가 배치된 가장자리와 인접하는 가장자리에, 홀로그램 ROM(3-5)의 광입사부가 배치되어 있다. 홀로그램 ROM(3-5)에 기록된 정보를 재생하기 위한 광은, 이 광입사부에 대해, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 광입사부가 매체 삽입방향(3-2)을 향해 왼쪽 가장자리에 배치되어 있는 경우에는 3-3의 방향에서 입사된다. 광입사부로부터 입사된 광은 홀로그램 ROM(3-5) 안의 도파로를 도파하고, 그 도파로 내로 설치된 홀로그램 패턴으로 회절된다.
이 때, 도파로를 도파하는 광은, 32mm×24mm의 면에 수직한 방향의 상하 양측으로 회절되지만, IC메모리 부분(3-1)의 홀로그램 ROM(3-5)의 회절광을 취출하는 쪽 면과 반대쪽 면에 접하는 면에는 광흡수체가 설치되어 있으며, 이 방향으로 회절된 광은 열로 변환된다. 따라서 결국 32mm×24mm의 면에 수직한 방향의 3-4방향으로 회절된 광만이 신호광으로서 취출되고, 광메모리 매체 재생장치에 설치된 2 차원 수광소자 상에 재생상으로서 결상된다.
더우기, 본 실시예에서는, IC메모리 부분(3-1)과 홀로그램 ROM(3-5)을 고정적으로 접착시킨 예를 도시했으나, 제1실시형태와 마찬가지로 매체 삽입방향(3-2)의 좌우 양측 또는 전후 양측에 가이드부를 설치하고, 홀로그램 ROM(3-5)를 착탈 가능하게 한 구성으로 해도 좋다.
또, 본 실시형태에서는, 수광소자로서 2차원 광디텍터을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 1차원 수광소자인 라인센서나, 특정 일점(一点)의 광 을 검지하는 수광소자인 포토 디텍터를 1차원적, 혹은 2차원적으로 주사함으로써도 사용할 수 있다.
나아가 적층 도파로 홀로그램 ROM(3-5)과, 메모리(3-1)를 중첩하는 경우, 메모리(3-1)가 적층 도파로 홀로그램 ROM(3-5)로부터 출사되는 신호광(회절광)을 차단하지 않는 한, 순서는 한정되지 않는다.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 제3실시형태에 의한 광메모리 매체의 구성을 도시한 사시도이다. 도 5a는, 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)과 메모리(6-3)를 각각 평판형상으로 하여 세로방향(즉 두께방향)으로 2단 중첩시켜 광메모리 매체(6-1)를 구성한 경우의 개략도이다.
메모리(6-3)로서는, 플래시 메모리(예를 들면, SD(Secure Digital) 메모리 카드, 메모리 스틱 등), HDD(Hard Disk Drive)(예를 들면, 마이크로 드라이브 등), MT(Magnetic Tape)(예를 들면, 자기 스트라이프(Magnetic Stripe)나 자기 테이프 등), 접촉형/비접촉형 IC칩, IC태그, 광디스크(예를 들면 CD, DVD, AOD(Advanced 0ptical Disk), BD(Blu-ray Disk), MO계의 ROM, R, RW), 기록형 홀로그램 메모리 등을 사용할 수 있다.
메모리(6-3)에 기록하는 데이터로서는, 적층 도파로 홀로그램ROM(6-2)에 고유의 포맷 정보나, ID(Identification), 암호 키, 시한부 정보, 지도상의 점포 정보 등을 생각할 수 있다. 예를 들면, 읽기 전용인 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)에는 시간변화가 비교적 적은 백지도의 데이터를 기록하고, 메모리(6-3)에는 읽고 쓰기 가능한 RAM을 사용하고 시간변화가 빠른 지도상의 점포 정보 등을 기록하는 것을 생각할 수 있다. 이와 같은 구성으로 하면, 갱신이 필요한 데이터만을 메모리(6-3)에 기록하여 취급하면 되기 때문에 사용자로서는 관리가 용이해진다.
더우기, 본 실시형태에서는 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)과, 메모리(6-3)를 세로방향으로 2단 중첩시켜서 배치하는 경우에 대해서 설명했으나, 2단 중첩에 한정되는 것은 아니며 3단 이상 중첩시키는 구성으로 할 수도 있다. 또, 적층 도파로 홀로그램ROM(6-2)과 메모리(6-3)를 중첩시키는 순서는, 도 5a에 도시한 순서에 한정되는 것은 아니다.
즉, 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)을 아래에, 메모리(6-3)를 위에 배치할 수도 있다. 또, 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)과 메모리(6-3)를 3단 이상 중첩시키는 경우에도 순서는 특정한 것에 한정되지 않으며, 메모리(6-3)가 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)으로부터 출사되는 신호광(회절광)을 차단하지 않는 한 각종 순서로 중첩시킬 수 있다.
더우기, 도 5a에서는, 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)과 메모리(6-3)를 세로방향으로 2단 중첩시킴으로써 광메모리 매체(6-1)을 구성하는 경우에 대해서 설명했으나, 도 5b와 같은 구성으로 해도 상관 없다. 즉, 적층 도파로 홀로그램 ROM(6-2)과 메모리(6-3)를 각각 평판형으로 하여 가로방향(즉, 폭방향 또는 깊이방향)으로 배열한 상태에서 일체화시켜 광메모리 매체(6-4)를 구성할 수도 있다. 또, 도 5a, 도 5b에 도시한 광메모리 매체의 구성 외에도, 적층 홀로그램 ROM(6-2)과 메모리(6-3)의 세로,가로, 안, 밖 등을 각각 조합함으로써 일체화된 구성으로 할 수도 있다.
도 6에 본 발명의 제4실시형태에 의한 광메모리 매체 재생장치의 구성을 도시한다.
광메모리 매체(4-1)는 도 4에 도시한 매체를 예시하고 있다. 매체(4-1)는 4-2의 방향으로 삽입한다. 매체(4-1)의 아래쪽에 IC(플래시)메모리 부분이 있고, IC메모리와의 데이터 전송을 위해 전극단자(4-6)와 처리회로(4-7)를 가진다.
광메모리 매체(4-1)가 광메모리 매체 재생장치에 삽입되면, 광메모리 매체(4-1)의 IC메모리에 접속된 접속단자와 광메모리 매체 재생장치의 전극단자(4-6)가 접촉하여, 처리회로(4-7)와 IC메모리 간의 데이터 전송이 가능해진다. 이와 같이 삽입된 광메모리 매체(4-1)에 대해 홀로그램 ROM에 기록된 정보를 재생하기 위해, 레이저광을 4-5의 방향으로부터 입사한다.
레이저광은, 프레넬형 실린더리컬 렌즈(4-4)에 의해 집광된다. 홀로그램 ROM의 재생해야 할 층을 선택하기 위해, 액튜에이터(4-3)에 의해 실린더리컬 렌즈(4-4)는 상하방향(4-10의 방향)으로 제어된다. 선택된 도파층을 진행하는 도파광은 홀로그램에 의해 회절되고 액정 매트릭스 셔터(4-8)를 경유하여 CCD(4-9)에 도달하여 2차원상을 결상한다. 더우기 액정 매트릭스 셔터(4-8)의 존재는 필수가 아니며 없어도 상관 없다.
더우기, 본 실시형태에서는, 수광소자로서 2차원 광디텍터를 사용할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다. 1차원 수광소자인 라인센서나, 특정 일점(一点)의 광을 검지하는 수광소자인 포토 디텍터를 1차원적, 혹은 2차원적으로 주사함으로써도 사용할 수 있다.
도 7에 본 발명의 제5실시형태에 의한 광메모리 매체 재생장치의 구성을 도시한다.
광메모리 매체(5-1)는 도 1에 도시한 매체를 예시하고 있다. 매체(5-1)는 5-2의 방향으로 삽입한다. 매체(5-1)의 앞부분에 IC(플래시)메모리 부분이 있고, IC메모리와의 데이터 전송을 위해 전극단자(5-6)와 처리회로(5-7)를 갖는다.
광메모리 매체(5-1)가 광메모리 매체 재생장치에 삽입되면, 광메모리 매체(5-1)의 IC메모리에 접속된 접속단자와 광메모리 매체 재생장치의 전극단자(5-6)가 접촉되어, 처리회로(5-7)와 IC메모리 간의 데이터 전송이 가능해진다. 이와 같이 삽입된 광메모리 매체(5-1)에 대해 홀로그램 ROM에 기록된 정보를 재생하기 위해, 레이저광을 5-5방향으로부터 입사한다.
레이저광(5-5)은, 프레넬형 실린더리컬 렌즈(5-4)에 의해 집광된다. 홀로그램 ROM의 재생해야 할 층을 선택하기 위해, 액튜에이터(5-3)에 의해 실린더리컬 렌즈(5-4)는 상하방향(5-10)으로 제어된다. 실린더리컬 렌즈(5-4) 및 액튜에이터(5-3)는, 도 5에 도시한 것들(4-3, 4-4)보다 짧아도 좋다. 선택된 도파층을 진행하는 도파광은 홀로그램에 의해 회절되고 액정 매트릭스 셔터(5-8)를 경유하여 CCD(5-9)에 도달하여 이차원상을 결상한다. 더우기,액정 매트릭스 셔터(5-8)의 존재는 필수는 아니며, 없어도 상관 없다.
더우기, 본 실시형태에서는, 수광소자로서 2차원 광디텍터를 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 1차원 수광소자인 라인센서나, 특정 일점(一点)의 광을 검지한 수광소자인 포토 디텍터를 1차원적,혹은 2차원적으로 주사함으로써도 사용할 수 있다.
더우기, 상기 제4,제5의 실시형태는, 기존 IC메모리 카드에도 사용할 수 있다. 이 경우 2차원 수광소자(CCD(4-9, 5-9))에 의해 신호광이 검출되는지 여부에 의해 슬롯에 삽입되어, 장착된 매체가 도 1 또는 도 4의 광메모리 매체인가 또는 그 밖의 IC메모리 카드인가를 판정한다.
이하, 이 판정을 하기 위한 처리순서를 도시한다.
단계 1: 슬롯에 도 1 또는 도 4의 광메모리 매체가 삽입되고, 광메모리 매체의 접속단자와 전극단자(4-6, 5-6)가 접촉하고, 처리회로(4-7, 5-7)와 IC메모리 간에 데이터 전송 가능한 상태가 된다. 이로써 처리회로(4-7, 5-7)에 구비되어 있는 판정회로가 광메모리 매체 또는 같은 형상을 가진 IC메모리 카드의 삽입을 검지한다.
단계 2: 판정회로가, 레이저광을 입사 광학계(4-4, 5-4)로부터 광메모리 매체의 광입사부가 존재해야 할 소정 위치에 조사시킨다. 이 때, 홀로그램 ROM이 존재하는 경우에 레이저광을 홀로그램 정보가 기록된 층에 입사되는 것과 동일한 수법에 의해 액튜에이터(4-3, 5-3) 등을 제어한다.
단계 3: 홀로그램 ROM이 존재하는 경우에는, 조사된 레이저광은 홀로그램 ROM의 홀로그램 정보가 기록된 층에 입사되고 그 층을 도파하여 그 층에 설치된 홀로그램으로부터 광이 회절된다. 2차원 수광소자(4-9, 5-9)는 이 홀로그램으로부터의 회절광을 검출한다. 한편, 홀로그램 ROM이 존재하지 않는 경우에는, 광은 회절되지 않기 때문에 2차원 수광소자(4-9, 5-9)는 회절광을 검출하지 않는다. 판정회 로는 2차원 수광소자(4-9, 5-9)가 회절광을 검출했는지 여부를 감시한다.
단계 4: 2차원 수광소자(4-9, 5-9)가 회절광을 검출한 경우에는, 판정회로는 삽입된 것이 광메모리 매체라고 판정하고 단계 5로 진행한다. 한편, 2차원 수광소자(4-9, 5-9)가 회절광을 검출하지 않은 경우에는, 판정회로는 삽입된 것이 광메모리 매체와 동일한 형상을 가진 IC메모리 카드라고 판정하고 단계 6으로 진행한다.
단계 5: 판정회로가 처리회로에 구비되고, 광메모리 매체 재생장치에 접속된 PC 등의 외부장치와의 통신이나 기타 처리를 관리하는 주(主)제어회로에, 홀로그램 ROM과 IC메모리가 장착되어 있다는 의미의 정보를 송신한다. 또, 주제어회로는, 외부장치로부터의 어떤 종류의 카드가 삽입되어 있는지의 문의에 대해, 홀로그램 ROM과 IC메모리가 장착되어 있다는 의미의 회답을 함과 동시에, 외부장치로부터의 지시에 따라 홀로그램 ROM으로부터의 데이터 독출, IC메모리에 대한 데이터의 읽고 쓰기를 실시한다.
단계 6: 판정회로가 상기 주제어회로에 IC메모리만이 장착되어 있다는 의미의 정보를 송신함과 동시에 레이저 및 액튜에이터(4-3, 5-3)의 구동을 정지한다. 또한 주제어회로는, 외부장치로부터의 어떤 종류의 카드가 삽입되어 있는지의 문의에 대해, IC메모리만이 장착되어 있다는 의미의 회답을 함과 동시에, 외부장치로부터의 지시에 따라 IC메모리에 대한 데이터의 읽고 쓰기를 실시한다.
더우기, 단계 1에서, 광메모리 매체 또는 같은 형상을 가진 IC메모리 카드가 삽입된 것을 검지할 때, 처리회로(4-7, 5-7)와 IC메모리 간의 데이터 전송에 의해 검지하는 방법 대신에, 광메모리 매체 또는 동일한 형상을 가진 IC메모리 카드의 삽입을 검지하는 센서를 설치해 놓고 이 센서의 출력에 의해 검지하는 방법을 사용해도 좋다.
또, 단계 3에서, 2차원 수광소자(4-9, 5-9)가 회절광을 검출했는지 여부를 감시할 때에, 2차원 수광소자의 적어도 일부 영역이 광을 검출했는지 여부를 감시하도록 해도 좋고, 2차원 수광소자가 있는 특정 일부 영역이 광을 검출했는지 여부를 감시하도록 해도 좋다. 단, 2차원 수광소자가 있는 특정 일부 영역이 광을 검출했는지 여부를 감시하는 경우에는, 이 2차원 수광소자의 특정 영역에 반드시 어떤 재생상(再生像)의 적어도 일부가 결상되도록 홀로그램 ROM을 구성해 둔다.
또, 판정회로는, 통상 광메모리 매체 또는 IC메모리 카드가 광메모리 매체장치에 삽입되었을 때 한 번만 삽입된 것이 광메모리 매체인지 IC메모리 카드인지를 판정하도록 구성하면 된다. 단, 광메모리 매체가 광메모리 매체장치에 삽입된 채로 홀로그램 ROM을 착탈할 수 있는 구성으로 되어 있는 경우에는, 광메모리 매체가 광메모리 매체장치에 삽입된 상태라 해도, 판정회로가, 홀로그램 ROM이 삽입되어 있는지 여부를 정기적으로 판정하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 단계 1을 한 번만 실시한 후, 단계 2부터 단계 6까지를 소정의 시간간격으로 반복 실시하도록 하면 된다.
도 8a∼도 8c는, 본 발명의 제6실시형태에 의한 광메모리 매체 재생장치에서의 드라이브의 배치를 도시한 개략도이다. 도 8a는, 광메모리 매체 재생장치(7-1)의 적층 도파로 홀로그램 ROM의 독출에 사용되는 드라이브(7-2)와, 메모리의 읽고 쓰기에 사용되는 드라이브(7-3)를 독립적으로 배치한 경우를 나타내고 있다. 이 경 우, 광메모리 매체 재생장치(7-1)에는, 적층 도파로 홀로그램 ROM을 삽입하기 위한 슬롯과, 메모리를 삽입하기 위한 슬롯의 2가지 슬롯이, 광메모리 매체 재생장치(7-1)의 전면(前面)에 따로따로 존재한다.
광메모리 매체 재생장치(7-1)는 모바일 기기 등에 의해 구성할 수 있으며, 구체적으로는 휴대전화, 게임기, 음악 레코더/플레이어, 비디오 레코더/플레이어, 텔레비젼, 전자사전, 슬롯머신, 카네비게이션 시스템, 전자책(e-book), PDA(Personal Digital Assistants), 교재 레코더/플레이어, 노트북 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 서버 등 다양한 것을 사용하여 구성하는 것을 생각할 수 있다.
도 8b는, 광메모리 매체 재생장치(7-5)의 적층 도파로 홀로그램 ROM의 독출에 사용되는 드라이브(7-2)와, 메모리의 읽고 쓰기에 사용되는 드라이브(7-3)를 세로방향으로 중첩시켜 배치한 경우를 도시하고 있다.
이 경우, 광메모리 매체 재생장치(7-5)에는, 적층 도파로 홀로그램 ROM을 삽입하기 위한 슬롯과 메모리를 삽입하기 위한 슬롯의 2개의 슬롯이, 광메모리 매체 재생장치(7-5)의 전면에 독립하여 존재한다. 그러나 외관상으로는 하나의 슬롯으로 구성되어 있는 것처럼 보여, 슬롯이 2개 있는 경우에 비해 사용자의 편의성 향상을 꾀할 수 있다.
더우기, 도 8b에서는, 적층 도파로 홀로그램 ROM의 독출에 사용되는 드라이브(7-2)를 위에, 메모리(7-3)의 읽고 쓰기에 사용되는 드라이브(7-3)를 아래에 배치한 경우에 대해서 설명했으나, 이에 한정되지는 않으며 배치가 반대여도 상관 없다.
도 8c는, 하나의 드라이브(7-4)를, 적층 도파로 홀로그램 ROM의 독출과 메모리의 읽고 쓰기에 공용하는 경우의 광메모리 매체 재생장치(7-6)를 도시하고 있다. 이 경우, 광메모리 매체 재생장치(7-6)에서는, 적층 도파로 홀로그램 ROM을 삽입하기 위한 슬롯과 메모리를 삽입하기 위한 슬롯이 공유되어 있으며, 슬롯은 하나밖에 존재하지 않는다.
광메모리 매체 재생장치(7-6)에서는, 슬롯으로부터 삽입된 매체의 종별에 따라 어떠한 드라이브를 사용하는지 판정한 후, 삽입된 매체에 대응하는 드라이브를 사용하여 데이터의 독출 등의 처리를 수행한다.
도 8c에 도시한 구성으로 함으로써 사용자는 어떤 드라이브에 매체를 삽입할 지 판단할 필요가 없어지기 때문에, 사용자의 편의성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상, 실시형태에 기초하여 본원 발명을 설명했다. 더우기 상술한 제1, 제2실시형태는, 광메모리 매체가 예를 들어 현행 SD메모리 카드와 같은 기존 IC메모리 카드의 슬롯에 들어가도록 한 것을 특징으로 한다. 당연히 홀로그램 ROM의 재생기능이 없는 현행 IC메모리 카드용 슬롯에 본 발명의 홀로그램 ROM을 꽂아본다 해도 정보는 재생할 수 없다. 그래서 제4,제5실시형태에 있어서는, 현행 IC카드 메모리 재생장치에 더해 홀로그램 ROM을 재생하기 위한 CCD나 CMOS(Complementary Metal 0xide Semiconductor)센서 등의 이차원 광수광소자, 도파로로의 광입력을 수행하기 위한 레이저 광원과 렌즈, 2차원 수광소자에 결상된 광패턴을 데이터신호로 변환하기 위한 신호변환 회로를 부가함으로써, IC메모리 카드가 아니라 홀로그램 ROM을 가진 광메모리 매체가 꽂혀진 경우에도 그 정보를 독출할 수 있도록 한다.
더우기, 본 발명의 제1,2,4,5실시형태에서는, 적층 도파로 홀로그램 ROM과 IC메모리를 조합하여 일체화함으로써 광메모리 매체를 구성하는 경우에 대해서 설명했으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 데이터의 읽고 쓰기에 사용되는 메모리로서는, 전기적인 단자에 의해 광메모리 매체 재생장치에 접속되는 형태가 되기만 하면 되고, IC메모리 대신에 본 발명의 제3실시형태의 메모리(6-3)로서 설명한 각종 메모리(예를 들면, 플래시 메모리, HDD, MT 등)를 사용할 수 있으며, 이들 메모리를 사용하여도 같은 효과를 나타낼 수 있다.
또, 상기 각 실시형태에서는 기록매체로서 IC메모리 단체(單體)도 홀로그램 ROM 단체도 아닌 양자를 일체화한 것이 이용되어, 전체 사이즈가 예를 들면 SD메모리 카드의 외형 규격인 32mm×24mm×2.1mm과 일치되어 있다. 더우기, 전체 사이즈가 32mm×24mm×2.1mm 이하인 경우에는, SD메모리 카드 슬롯에 들어가는 어댑터에 기록매체를 장착하여 사용할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사용자가 갱신하고 싶은 정보는 메모리를 사용하여 갱신하고 동시에 콘텐츠를 홀로그램 ROM(Read Only Memory)으로부터 재생하는 것을, 하나의 카드 메모리 슬롯을 공유하면서 가능하게 한다.
광메모리 매체의 외형 및 메모리의 인터페이스 사양을 기존 메모리 카드(예를 들면, IC메모리 카드)와 동일하게 함으로써 상기 광메모리 매체와 기존 메모리 카드와의 호환성을 확보할 수 있다.
기존 메모리의 잉크 페이즈의 사양을 일절 변경하지 않고, 슬롯에 삽입된 메모리 카드가 상기 광메모리 매체 또는 기존 메모리 카드 중 어느 것인지를 판정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 콘텐츠가 저장된 홀로그램 ROM과 데이터 개서능력을 가진 플래시 메모리 등의 메모리의 호환 및 혼재에 의해 대용량 콘텐츠를 홀로그램 ROM으로부터 얻을 수 있고, 또한 사용자 정보를 메모리에 의해 개서 가능하도록 기록할 수 있다.
대용량 음악 등의 데이터를 저렴한 적층 도파로 홀로그램 ROM에 기록하고 그 데이터에 대한 라이센스 정보 등을 RAM에 기록한다는 사용방법이 가능하여, 음악업계 등의 분야에 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 적층 도파로(導波路) 홀로그램으로의 입사광에 대한 회절광을 이용하여 데이터를 독출하는 적어도 하나의 적층 도파로 홀로그램 ROM과,
    상기 적층 도파로 홀로그램 ROM과 일체적으로 구성되고, 데이터의 읽고 쓰기에 사용되는 적어도 하나의 메모리를 가지며,
    상기 적층 도파로 홀로그램 ROM을 고정하는 가이드부를 설치하고, 해당 적층 도파로 홀로그램 ROM을 착탈 가능한 구성으로 한 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부에는 소정의 폭과 길이를 가진 홈이 마련되어 있으며, 그 홈에는 적어도 1장의 홀로그램 ROM이 고정되는 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 읽고 쓰기에 사용되는 메모리는 IC메모리이고,
    상기 IC메모리용 단자를 해당 광메모리 매체의 소정 가장자리부에 배치하고,
    해당 IC메모리용 단자를 배치한 가장자리부에 인접하는 다른 가장자리부에 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM용 참조광의 입사부를 배치한 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
  5. 제4항에 있어서,
    외형 치수를 32mm×24mm×2.1mm, 또는 각 가장자리의 전부 또는 어느 하나를 해당 치수보다 작게 구성한 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 적층 도파로 홀로그램 ROM 및 상기 메모리를 각각 평판형으로 하고, 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM과 상기 메모리를 두께방향으로 중첩시켜 일체적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 적층 도파로 홀로그램 ROM 및 상기 메모리를 각각 평판형으로 하고, 상기 적층 도파로 홀로그램 ROM과 상기 메모리를 폭방향 또는 깊이방향으로 배열하여 일체적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 적층 도파로 홀로그램 ROM의 상기 회절광을 취출하는 쪽의 면과 반대쪽 면에 접하는 면에 광흡수체를 설치하는 것을 특징으로 하는 광메모리 매체.
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