KR100717044B1 - 광기록 매체가 매립된 광기록 메모리 - Google Patents

광기록 매체가 매립된 광기록 메모리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매우 작은 크기의 광기록 방식의 저장매체가 카드 기판에 매립된 광기록 메모리를 개시한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리는, 기판; 및 상기 기판의 내부에 부분적으로 매립된 광기록층;을 포함하고, 적어도 상기 광기록층이 매립된 기판의 상부 영역은 투명하며, 상기 광기록층은 대물렌즈 광학계의 피딩(feeding) 동작 없이도 상기 광기록층에 기록된 데이터를 독출할 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

광기록 매체가 매립된 광기록 메모리{Optical memory having optical recording medium embedded therein}
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리를 예시적으로 도시하는 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리를 예시적으로 도시하는 사시도도이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리를 예시적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리로부터 데이터를 독출하기 위한 구조를 예시적으로 도시한다.
도 3은 광기록 매체로서 홀로그래픽 저장매체를 사용하는 경우 이미지 센서와 홀로그래픽 저장매체 사이의 정렬 상태를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리를 스캐닝하여 데이터를 독출하는 예를 도시한다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
10.....광기록 메모리 11.....기판
12.....광기록층 13.....데이터 독출영역
14.....지지부재 15.....단차부
20.....재생 광학계 25.....이미지센서
본 발명은 광기록 메모리에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 매우 작은 크기의 광기록 방식의 저장매체가 기판에 매립된 광기록 메모리에 관한 것이다.
정보통신기술이 발달하면서, 신용카드 또는 교통카드 등과 같이 특정한 내용의 정보가 기록된 비교적 저용량의 기록매체를 개개인이 휴대하면서 특정 용도에 사용하는 것이 가능하게 되었다. 예컨대, 신용카드나 승차권의 경우, 플라스틱 또는 종이와 같은 기판 위에 마그네틱 테이프가 도포된 구조를 하고 있다. 최근에는, 소위 스마트 카드와 같이, 플라스틱 기판 내에 반도체 메모리 소자를 매립시킨 구조의 기록매체가 개발되어 다양한 용도로 폭 넓게 사용되고 있다.
그러나, 마그네틱 테이프가 도포된 구조의 마그네틱 카드의 경우에는, 자기기록 방식의 특징으로 인하여 접촉식으로 읽기와 쓰기를 해야 하기 때문에, 마그네틱 테이프의 표면이 손상되거나 훼손되어 그 기능을 상실하기 쉽다. 또한, 주변에 강한 자기장이 존재하는 경우에는 마그네틱 테이프에 기록된 데이터를 잃어버릴 가능성이 크다는 단점이 있다.
또한, 반도체 메모리 소자가 매립된 IC 카드의 경우에는, 반도체 메모리 소자의 보호를 위해 단단한 플라스틱 기판 내에 반도체 메모리 소자를 매립하기 때문 에, 구부러지지 않는 단점을 가진다. 또한, 종이 등에 반도체 메모리 소자를 매립하는 경우에도, 전체적인 두께를 줄이는데 한계가 있어 유연성이 적다. 전체적인 두께를 줄이기 위해서는, 반도체 메모리 소자의 가로와 세로의 크기도 함께 줄여야 하기 때문에 기록 용량이 적어지는 단점이 있다. 또한, 반도체 메모리 소자를 사용하는 경우, 제조공정의 복잡함으로 인하여 기록 단위당 단가가 비싸다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상술한 종래의 카드형 기록매체의 문제점을 개선하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 부주의로 인해 훼손될 가능성이 적으며, 유연성이 우수하고, 두께를 얇게 할 수 있는 카드형 광기록 메모리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 기록용량이 비교적 크고 제조비용이 저렴한 카드형 광기록 메모리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리는, 기판; 및 상기 기판의 내부에 부분적으로 매립된 광기록층;을 포함하고, 적어도 상기 광기록층이 매립된 기판의 상부 영역은 투명하며, 상기 광기록층은 대물렌즈 광학계의 피딩(feeding) 동작 없이도 상기 광기록층에 기록된 데이터를 독출할 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 광기록층이 매립된 기판의 영역이 둘레의 다른 영역 보다 낮도록 상기 광기록층이 매립된 영역의 둘레에 단차가 형성될 수 있다.
또한, 양호하게는, 상기 광기록층의 크기는 1㎟ 내지 5㎟ 이고, 두께는 0.1㎜ 이내인 것이 바람직하다.
또한, 상기 광기록층으로부터 데이터를 독출하기 위한 기준 위치를 판단하기 위한 마크가 상기 기판에 형성될 수도 있다.
상기 광기록층은 홀로그래픽 저장매체일 수 있다.
또는, 상기 광기록층은 CD 또는 DVD 포맷의 기록방식으로 데이터를 기록할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 광기록 메모리는, 기판; 상기 기판의 상면에 부분적으로 부착된 광기록층; 및 상기 광기록층 위에 형성된 투명수지층;을 포함하며, 상기 광기록층은 대물렌즈 광학계의 피딩 동작 없이도 상기 광기록층에 기록된 데이터를 독출할 수 있는 크기를 갖는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광기록 메모리의 구성에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 광기록 메모리를 예시적으로 도시하는 것으로, 도 1a는 단면도이고, 도 1b는 사시도이며, 도 1c는 평면도이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 광기록 메모리(10)는, 예컨대, 종이 또는 플라스틱 재료로 이루어진 얇은 시트 형상의 기판(11)과 상기 기판(11) 내에 부분적으로 형성된 광기록층(12)을 포함하고 있다. 상 기 광기록층(12)이 형성된 기판(11)의 바로 상부 영역은 데이터 독출영역(13)으로서, 상기 광기록층(12)을 향해 광이 입사하거나 상기 광기록층(12)부터 반사된 광이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 이루어진다. 또한, 상기 광기록층(12)이 형성되어 있는 기판(11)의 데이터 독출영역(13) 둘레에는 단차부(15)가 형성되어 있다. 데이터 독출영역(13)은 상기 단차부(15)로 인해 주위의 다른 부분 보다 낮게 되므로, 광기록층(12)이 물리적인 접촉에 의해서 마모되거나 훼손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 도 1c에 도시된 바와 같이, 광기록층(12)으로부터 데이터를 독출하기 위한 기준 위치를 판단할 수 있도록, 상기 기판(11)의 일면에 마크(M)를 형성할 수도 있다. 상기 마크(M)는 기판(11)의 특정 위치에 표시된 기호일 수도 있고, 또는 소정의 형태로 음각 또는 양각된 구조물일 수도 있다.
기판(11)의 내부에 광기록층(12)을 형성하는 방식은 다양하게 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 1a에 도시된 바와 같이, 지지부재(14) 위에 광기록층(12)을 도포하고, 이를 기판(11)에 삽입함으로써 광기록층(12)이 기판(11) 내부에 매립되도록 할 수도 있다. 또는, 기판(11)의 상면에 광기록층(12)을 부착하고, 그 위에 투명한 수지를 형성할 수도 있다.
광기록층(12)은, 예컨대, CD나 DVD 등의 기록층에 사용하는 재료와 동일한 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어, 시아닌(Cyanine)계 염료, 또는 프탈로시아닌(Phthalocyanine)계 염료, 아조(Azo)계 염료 등을 도포함으로써 광기록층(12)을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 광기록층(12)은 CD 또는 DVD 포맷의 기록방식으로 데이터를 기록한다. 또는, 광기록층(12)으로서 홀로그래픽 저장매체를 사용할 수 있 다. 홀로그래픽 저장매체는 감광성 재료에 레이저를 이용하여 복잡한 3차원 간섭패턴을 형성함으로써 데이터를 기록하는 방식이다.
이러한 광기록층(12)은, 대물렌즈 광학계의 피딩(feeding) 동작 없이도 상기 광기록층(12)에 기록된 데이터를 독출할 수 있는 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 일반적인 CD 또는 DVD에 기록된 데이터를 독출하는 경우, 디스크를 고속으로 회전시키는 동시에, 대물렌즈 광학계를 포함하는 광픽업 시스템을 디스크의 반경 방향으로 피딩하여야 한다. 따라서, 독출 장치가 복잡해지고 크기가 커지며, 데이터를 독출하기까지의 과정이 번거롭고 시간이 많이 걸린다. 본 발명에 따른 광기록 메모리(10)는 통상적인 마그네틱 카드 또는 IC 카드와 같이 휴대한 상태에서 간편하게 데이터를 읽을 수 있도록 하기 위한 것이므로, 광기록층(12)의 크기를 작게 하여 복잡한 피딩 동작 없이 광기록층(12)에 기록된 데이터를 독출할 수 있게 한다. 이를 위하여, 상기 광기록층(12)의 크기는, 넓이가 약 1㎟ 내지 5㎟ 정도이고, 두께는 약 0.1㎜ 이내인 것이 적당하다. 이렇게 광기록층(12)의 크기가 작더라도 충분한 크기의 기록용량을 얻을 수 있다. 예컨대, 광기록층(12)의 넓이가 약 1㎟ 이라고 할 때, 적외선 레이저를 이용하여 기록할 경우의 기록용량은 약 32Kbyte 이며, 적색 레이저를 이용하여 기록할 경우의 기록용량은 약 128Kbyte 이고, 청색 레이저를 이용하여 기록할 경우의 기록용량은 약 512Kbyte 정도이다.
또한, 광기록층(12)의 두께를 약 0.1㎜ 정도로 할 수 있기 때문에, 일반적으로 가장 널리 사용되고 있는 복사용지의 두께가 약 0.1㎜인 점을 감안할 때, 기존의 종이 등에도 광기록층을 쉽게 매립 또는 부착시킬 수 있다. 일반적으로 IC 카드 의 경우, 칩을 포함하는 회로 자체의 두께로 인하여 카드를 얇게 제작할 수 없지만, 본 발명에 따른 광기록 메모리의 경우, 광기록층(12) 자체의 두께를 매우 얇게 형성할 수 있기 때문에 카드의 두께 또한 얇게 할 수 있으며, 기판의 재질에도 큰 제한이 없다.
도 2는, 예컨대, CD나 DVD와 같은 기록 방식을 사용하는 광기록 메모리로부터 데이터를 독출하기 위한 재생 광학계(20)의 구조를 예시적으로 도시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저와 같은 광원(21)에서 방출된 광은 콜리메이팅 렌즈(27)에 의해 평행광으로 바뀐 후, 빔스플리터(24)를 통과하여 대물렌즈(23)에 의해 광기록층(12)에 집속된다. 광기록층(12)에 의해 반사된 광은 빔스플리터(24)에 의해 반사되어 검출기(22)에 의해 검출된다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 경우, 광기록층(12)의 크기가 작기 때문에, 본 발명에 따른 광기록 메모리로부터 데이터를 독출하는 독출 장치(미도시)는 상기 광학계(20)를 광기록층(12) 상의 적절한 위치로 이송시키기 위한 이송용 서보 메커니즘을 가질 필요가 없으며, 또한 광기록 메모리를 로딩하여 고정하기 위한 로딩 메커니즘 역시 필요로 하지 않는다. 단지, 레이저 광이 상기 광기록층(12) 상에 정확히 포커싱될 수 있도록 광학계(20)를 미세하게 변위시키기 위한 3D 액츄에이터만으로도 독출 장치를 구현하는 것이 가능하다. 따라서, IC 카드의 경우와 마찬가지로, 독출 장치 근처에 광기록 메모리를 접근시키는 것만으로 상기 광기록 메모리의 광기록층에 기록된 데이터를 읽는 것이 가능하다.
한편, 광기록층(12)이 홀로그래픽 저장매체와 같이 2차원으로 데이터를 기록 하는 방식인 경우에는, 레이저 빔을 한번 조사해서 얻을 수 있는 이차원 이미지로 데이터를 기록할 수 있는 크기로 광기록층(12)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광기록층(12)의 기록용량은 약 20Kbyte 내외가 될 수 있다.
이러한 크기의 홀로그래픽 저장매체를 광기록층으로서 이용하는 경우, 광기록층(12)을 원형으로 구성하고, CCD와 같이 데이터를 읽기 위한 이미지 센서도 원형으로 구현하는 것이 바람직하다. 이렇게 광기록층(12)과 이미지 센서가 원형으로 구성되면, 이미지 센서의 중심을 광기록층(12)의 중심에 정렬하는 것만으로 데이터를 판독하는 것이 가능하다. 그러나, 광기록층(12)과 이미지 센서가 사각형의 형태로 구성되는 경우에는 이미지 센서를 광기록층(12)의 중심에 정렬해야 할 뿐만 아니라, 이미지 센서가 회전한 경우에 대한 보상도 실시해야 한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 광기록층(12)과 이미지 센서(25)가 원형인 경우에는 이미지 센서(25)를 광기록층(12)의 중심에 정렬시키는 것만으로 충분하지만, 광기록층(12)과 이미지 센서(25)가 사각형인 경우에는 이미지 센서(25)를 광기록층(12)의 중심에 정렬시키는 것 이외에 이미지 센서(25)를 회전시키기 위한 추가적인 프로세스가 필요하게 된다. 이렇게, 광기록층(12)이 레이저 빔을 한 번 조사해서 데이터를 독출할 수 있는 크기의 홀로그래픽 저장매체이고 원형의 형태를 갖는다면, 독출 장치 근처에 광기록 메모리를 접근시키는 것만으로 상기 광기록 메모리의 광기록층에 기록된 데이터를 읽는 것이 가능하다.
또한, 기록 밀도를 보다 높이기 위해서는, 광기록 메모리를 고정시킨 상태에서 독출 장치를 슬라이딩시켜서 데이터를 읽을 수도 있으며, 또는 그와 반대로, 고 정된 독출 장치에 광기록 메모리를 슬라이딩시켜서 데이터를 읽을 수도 있다.
예컨대, 일반적인 CD 또는 DVD와 같이 데이터가 비트 단위로 광기록층(12)에 기록된 경우에는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 1차원 선형 이미지 센서(25a)를 광기록 메모리 상에서 이동시키면서 데이터를 읽는 방법을 사용할 수 있다. 또한, 광기록층(12)으로서 홀로그래픽 저장매체를 사용하는 경우에는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 원형의 이미지 센서(25b)를 한쪽 방향으로 이동시키면서 광기록층(12) 상에 다중화되어 기록되어 있는 페이지 단위의 영상을 읽어 데이터를 독출할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광기록 메모리는 매우 작고 얇은 광기록층을 갖기 때문에, 기판의 재료에 제한이 적다. 예컨대, 얇고 유연한 투명 플라스틱 재료를 사용하여 휨 등에 강하게 제조할 수 있다. 또한, 제조 방법이 간단하기 때문에 저렴하게 광기록 메모리를 제조할 수 있다. 또한, 광기록층을 사용하여 종래의 카드형 기록매체에 비해 비교적 큰 기록용량을 갖도록 할 수 있으며, 광기록층 주위에 단차부를 형성함으로써 사용과정에서 훼손될 가능성이 적게 할 수도 있다. 이러한 본 발명에 따른 광기록 메모리는, IC 카드와 같이 카드형으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 바코드 대신하는 상품 식별용으로도 활용하는 등, 다양한 분야에서 다양한 형태로 활용하는 것이 가능하다.
더욱이, 본 발명에 따른 광기록 메모리에 기록된 데이터를 독출하는 재생 시스템은 이송용 서보 메커니즘이나 로딩 메커니즘 없이도 데이터를 재생할 수 있다. 따라서, 저렴한 가격으로 재생 시스템을 구현하는 것이 가능하다.

Claims (12)

  1. 기판; 및
    상기 기판의 내부에 부분적으로 매립된 광기록층;을 포함하고,
    적어도 상기 광기록층이 매립된 기판의 상부 영역은 투명하며,
    상기 광기록층이 매립된 기판의 영역이 둘레의 다른 영역 보다 낮도록, 상기 광기록층이 매립된 영역의 둘레에 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기록층의 크기는 1㎟ 내지 5㎟ 이고, 두께는 0.1㎜ 이내인 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기록층으로부터 데이터를 독출하기 위한 기준 위치를 판단하기 위한 마크가 상기 기판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기록층은 홀로그래픽 저장매체인 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기록층은 CD 또는 DVD 포맷의 기록방식으로 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  7. 기판;
    상기 기판의 상면에 부분적으로 부착된 광기록층; 및
    상기 광기록층 위에 형성된 투명수지층;을 포함하며,
    상기 광기록층이 부착된 기판의 영역이 둘레의 다른 영역 보다 낮도록, 상기 광기록층이 부착된 영역의 둘레에 단차가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 광기록층의 크기는 1㎟ 내지 5㎟ 이고, 두께는 0.1㎜ 이내인 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 광기록층으로부터 데이터를 독출하기 위한 기준 위치를 판단하기 위한 마크가 상기 기판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 광기록층은 홀로그래픽 저장매체인 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 광기록층은 CD 또는 DVD 포맷의 기록방식으로 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 광기록 메모리.
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