KR100759493B1 - 광정보 처리장치와 광정보 처리방법 - Google Patents

광정보 처리장치와 광정보 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광정보 처리장치와 광정보 처리방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 광정보 처리장치와 광정보 처리방법은 제 1신호광과 한 위치에서 다수의 입사각도로 변경되는 제 1기준광을 저장매체의 다수의 위치에 입사하여 다수의 기록영역을 형성하며, 상기 기록영역에 상기 제 1기준광이 입사될 때 상기 제 1기준광의 입사영역이 인접한 다른 기록영역에 입사되는 상기 제 1기준광의 입사영역과 중첩되도록 입사하고, 상기 제 1기준광이 중첩되는 위치에 제 2신호광과 제 2기준광을 입사하여 중첩 기록영역을 형성함으로써 각각의 중첩 기록영역들에서의 회절 에너지의 널 높이를 낮출 수 있고, 이에 따라 광정보의 기록시와 재생시의 혼선잡음이 줄일 수 있기 때문에 광정보 기록 품질과 재생효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Description

광정보 처리장치와 광정보 처리방법{Optical information processing apparatus and optical information processing method}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 따른 순서도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 신호광과 기준광의 입사상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 신호광과 기준광의 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 1신호광과 제 1기준광의 입사상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 1기준광의 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 2신호광과 제 2기준광의 입사상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 2기준광의 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법에 따른 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예와 비교되는 실시예에 따른 기준광 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 실시예와 비교되는 실시예에 따른 광정보 기록방법으로 기록한 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이다.
도 8b는 본 발명의 실시예와 비교되는 실시예에 따른 광정보 기록방법으로 중첩 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 따라 기록한 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이다.
도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 따라 기록한 중첩 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이다.
본 발명은 광정보 처리장치와 광정보 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 가지 종류 이상의 다중 기록 방법을 이용하여 광정보를 처리하는 광정보 처리장치와 광정보 처리방법에 관한 것이다.
광학적인 데이터 처리장치중의 하나인 홀로그래픽 광정보 처리장치는 두 광을 저장매체(media)에서 교차(intersection)시킴으로써 형성되는 간섭무 늬(interference fringe)가 저장매체에 기록되도록 하는 것이다. 이 간섭무늬가 기록을 위한 데이터라고 할 수 있다. 그리고 이 두 광중의 하나는 광변조(optical modulation) 된 신호광(signal beam)이고, 다른 하나는 동일한 파장을 가지는 기준광(reference beam)이다. 그리고 홀로그래픽 광정보 처리장치는 저장매체에 형성된 간섭무늬에 기준광만을 조사하여 이때 간섭무늬에서 회절되어 재생되는 재생광(readout beam)을 검출하여 데이터를 재생한다.
홀로그래픽 광정보 처리장치는 기록 용량을 증대시키기 위하여 다양한 종류의 다중화 방법(multiplexing method)들을 사용하기도 한다.
다중화 방법은 각도 다중화(angular multiplexing), 위상코드 다중화(phase-code multiplexing), 파장 다중화(wavelength multiplexing), 쉬프트 다중화(shift multiplexing). 페리스트로픽 다중화(peristrophic multiplexing), 콜리레이션 다중화 (correlation multiplexing), 프랙탈 다중화(fractal multiplexing) 등이 있다.
이들 다중화 방법들 중에서 각도 다중화는 한 위치에 기준광의 입사각도를 다수의 다른 각도로 바꾸면서 입사하여 광정보를 기록하는 방법이다. 그리고 쉬프트 다중화는 저장매체의 한 위치에 광정보를 기록한 후 저장매체를 이동시켜 이전 위치와 일부 중첩되는 위치에 광정보를 기록하는 방법이다.
그리고 각도 다중화와 쉬프트 다중화 방법을 복합 적용하는 폴리토픽 다중화(Polytopic multiplexing) 방법이라는 것이 있다. 폴리토픽 다중화는 Kenneth 등에 의하여 제안된 미국등록특허 "7,092,133"에 "Polytopic multiplex holography" 이라는 명칭으로 개시되어 있고, Optics letters, Volume 29, Issue 12, pp. 1402-1404 (2004년 6월)에 Anderson, Ken; Curtis, Kevin 에 의하여 "Polytopic multiplexing"이라는 명칭으로 개시되어 있다.
한편, 다중화 방법으로 중첩 기록된 홀로그램들의 회절에너지 측정시 널(null)의 높이가 높으면 그 만큼 광정보의 재생효율이 떨어진다. 따라서 저장매체에 다중화 방법으로 기록된 홀로그램들은 이들의 재생시 널의 높이가 가능한 낮도록 하여야 한다. 하지만 종래 복합적으로 홀로그램을 다중 기록하는 대부분의 제안된 다중화 방법들은 기록밀도를 높이는 것에 대한 제안만을 할 뿐, 재생시 홀로그램의 기록 품질 및 재생 효율에 대해서는 고려하지 못하고 있다.
본 발명은 광정보의 기록밀도를 향상시키고, 데이터의 기록 품질 및 재생품효율을 향상시키도록 각도 다중화 방법으로 광정보를 저장매체에 기록 및 재생하는 광정보 처리장치와 광정보 처리방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 광정보 기록방법은 제 1신호광과 한 위치에서 다수의 입사각도로 변경되는 제 1기준광을 저장매체의 다수의 위치에 입사하여 다수의 기록영역을 형성하며, 상기 기록영역에 상기 제 1기준광이 입사될 때 상기 제 1기준광의 입사영역이 인접한 다른 기록영역에 입사되는 상기 제 1기준광의 입사영역과 중첩되 도록 입사하고, 상기 제 1기준광이 중첩되는 위치에 제 2신호광과 제 2기준광을 입사하여 중첩 기록영역을 형성한다.
상기 제 2기준광은 한 위치에서 다수의 상기 입사각도로 변경되면서 입사될 수 있다. 상기 제 1기준광과 상기 제 2기준광은 상기 입사각도가 변경됨에 따라 상기 저장매체에 대한 입사영역이 상기 입사각도의 변경 방향으로 확장될 수 있다.
상기 제 1기준광과 상기 제 2기준광이 각각의 각도에 입사되어 형성하는 입사영역의 테두리 부분들이 계층적인 형태를 형성할 수 있다. 상기 제 1기준광의 테두리 부분들은 상기 저장매체의 다른 위치에 입사되는 상기 제 1기준광의 테두리 부분들과 중첩될 수 있다. 상기 중첩 기록영역은 상기 제 1기준광들의 테두리 부분이 중첩되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 제 2기준광의 테두리 부분들은 상기 저장매체의 다른 위치에 입사되는 상기 제 2기준광의 테두리 부분들과 중첩될 수 있다. 상기 제 1기준광의 테두리 부분들은 인접한 중첩 기록영역에 위치할 수 있다.
상기 제 2기준광의 테두리 부분들은 인접한 상기 기록영역에 위치할 수 있다. 상기 기록영역들은 서로 중첩하지 않을 수 있다. 상기 중첩 기록영역은 상기 기록영역과 중첩하지 않을 수 있다. 상기 중첩 기록영역들은 서로 중첩하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 광정보 재생방법은 저장매체의 기록영역에 다수의 입사각도로 제 1기준광의 입사각도를 변경 입사하여 상기 기록영역으로부터 광정보를 재생하고, 상기 저장매체의 상기 기록영역들의 재생을 위하여 입사되는 상기 제 1기준 광들의 테두리 부분이 중첩되는 위치에 형성된 중첩 기록영역에 제 2기준광을 입사하여 상기 중첩 기록영역으로부터 광정보를 재생한다.
상기 제 2기준광은 다수의 입사각도로 변경되면서 입사될 수 있다. 상기 제 1기준광과 상기 제 2기준광은 상기 입사각도가 변경됨에 따라 상기 저장매체에 대한 입사영역의 크기가 변하며, 상기 입사영역의 테두리들은 계층적인 형태일 수 있다. 상기 기록영역들은 서로 중첩하지 않을 수 있다. 상기 중첩 기록영역은 상기 기록영역과 중첩하지 않을 수 있다. 상기 중첩 기록영역들은 서로 중첩하지 않을 수 있다.
본 발명에 따른 광정보 기록장치는 기준광을 저장매체에 다수의 각도로 변경하면서 입사하고, 광 변조기를 거치면서 광정보가 로딩된 신호광을 상기 기준광과 함께 저장매체에 입사하는 광학계와, 상기 저장매체의 어느 한 위치에 상기 기준광과 상기 신호광의 교차로 기록이 이루어지도록 하고, 상기 저장매체를 이동시켜 이전 기록위치에 입사된 상기 기준광들의 테두리 부분에 중첩 기록이 이루어지도록 하는 저장매체 이동부재를 구비한다.
본 발명에 따른 광정보 재생장치는 기준광을 저장매체에 다수의 각도로 변경하면서 입사하는 광학계와, 상기 저장매체의 기록위치에 상기 기준광이 입사되도록 하고, 상기 저장매체를 이동시켜 이전 기록위치에 입사된 상기 기준광들의 테두리 부분에 기록된 중첩 기록영역에 상기 기준광이 입사되도록 상기 저장매체를 이동시키는 저장매체 이동부재와, 상기 저장매체로부터 재생되는 재생광을 검출하는 검출기를 구비한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치를 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치는 광원(10)과 편광 빔 스플리터(polarizer beam splitter; 20), 신호광 광학계(optical system for signal beam; 40), 기준광 광학계(optical system for reference beam;30), 저장매체 스테이지(60)를 구비한다.
광원(10)은 450nm ~ 500nm 사이의 파장을 가지는 청색광(blue light) 레이저 또는 500nm ~ 570nm 사이의 파장을 가지는 녹색광(green light) 레이저 또는 그 외의 다른 종류의 광을 채용할 수 있다. 편광 빔 스플리터(20)는 광원(10)에서 입사되는 광을 편광 방향에 따라 분할한다. 편광 빔 스플리터(20)는 P편광을 투과시키고, S편광을 반사시킨다. P편광은 신호광 광학계(40)로 진행하고, S편광은 기준광 광학계(30)로 진행한다.
기준광 광학계(30)는 편광 빔 스플리터(20)로부터 반사된 광을 저장매체(50)로 반사하는 회전형 미러(31)를 구비한다. 회전형 미러(31)는 설정된 입사각도 범위에서 기준광(R)을 다수의 각도로 변경하면서 입사한다. 이 회전형 미러(31)는 갈바노 미러(Galvano mirror)를 사용할 수 있다. 즉 회전형 미러(31)는 기준광(R)의 각도 다중화를 수행한다.
신호광 광학계(40)는 편광 빔 스플리터(20)로부터 반사되는 광의 잡음성분을 제거하는 공간필터(Spatial filter; 41), 공간필터(41)를 거친 광을 평행광으로 진 행시키는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens; 42)를 구비한다.
또한 신호광 광학계(40)는 콜리메이팅 렌즈(42) 이후에 위치하는 반사미러(43)와 광 변조기(44), 한 쌍의 초점렌즈(45)와 이 초점렌즈(45) 사이에 위치하는 조리개(aperture; 46) 그리고 푸리에 변환렌즈(fourier transform lens; 47)를 구비한다.
광 변조기(44)는 LC(liquid crystal)와 같은 투과형 공간 광 변조기(transmissive spatial light modulator)를 사용할 수 있다. 그리고 다른 실시예로 광 변조기(44)는 DMD(Digital Micro-Mirror Device)와 같은 반사형 공간 광 변조기(reflective spatial light modulator)를 사용할 수 있다.
이 광 변조기(44)는 저장매체(50)에 기록되는 데이터를 디지털 데이터로 변조한다. 따라서 광이 광 변조기(44)에 입사되면 이 광에는 저장매체(50)에 기록하기 위한 데이터가 로딩된다. 그리고 데이터가 로딩된 이 광은 신호광(S)으로써 저장매체(50)로 진행한다.
저장매체 스테이지(60)는 광정보가 기록 또는 재생되는 저장매체(50)를 지지한다. 저장매체 스테이지(60)에는 저장매체(50)를 선형으로 이동시키기 위하여 저장매체 이동부재(70)가 연결된다. 이 저장매체 이동부재(70)는 선형 액츄에이터일 수 있다. 반면에 다른 실시예로 회전 동력을 이용하여 저장매체(50)를 회전시킬 수 도 있다. 저장매체(50)를 회전시키는 경우에 저장매체 이동부재(70)는 저장매체(50)의 중심부분에 결합된 모터(미도시)로 실시될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치는 저장매체(50)에 기록된 광정보를 재생하기 위한 재생광 광학계(optical system for readout beam; 90)를 구비할 수 있다. 재생광 광학계(90)는 저장매체(50)에 대하여 신호광(S)과 기준광(R)이 입사되는 반대 위치에 설치되는 필터(91)와 역푸리에 변환렌즈(inverse fourier transform lens; 92) 그리고 광정보 검출기(93)를 구비한다.
광정보 검출기(93)는 CCD(charge-coupled device) 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)를 사용할 수 있다. 이러한 재생광 광학계(90)는 기록전용으로 광정보 처리장치가 실시될 경우에는 구비하지 않을 수 있다. 반면에 재생전용으로 광정보 처리장치가 실시될 경우 신호광 광학계(40)를 구비하지 않을 수 있다.
이하에서는 전술한 구성으로 된 광정보 처리장치를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 따른 순서도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법은 제 1신호광(S)과 설정된 입사각도 범위에서 조절되는 제 1기준광(R)을 저장매체(50)에 입사하여 기록영역을 형성한다(S10).
그리고 저장매체(50)를 저장매체 이동부재(70)로 이동시켜 기록영역과 이격된 위치에 제 1신호광(S)과 설정된 입사각도 범위에서 조절되는 제 1기준광(R)을 입사하여 다른 기록영역을 형성한다.
이후 기록영역들이 저장매체(50)에 모두 형성되면 저장매체(50)를 이동시켜 제 2신호광(S)과 함께 설정된 입사각도 범위에서 조절되는 제 2기준광(R)을 입사하 여 중첩 기록영역을 이미 형성된 기록영역들 사이에 형성한다(S11). 이때 중첩 기록영역의 위치는 기록영역들의 형성시에 각각의 제 1기준광(R)들의 입사영역들이 서로 교차하여 중첩되는 위치가 되도록 한다.
이하에서는 하나의 기록영역에 대한 광정보 기록방법에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 신호광과 기준광의 입사상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 신호광과 기준광의 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 하나의 기록영역(100)을 형성하기 위하여 기준광(R11 ~ R16)은 회전형 미러(31)에 의하여 다수의 각도로 각도 변경되어 입사된다. 이때 기준광(R11 ~ R16)의 입사영역은 기준광(R11 ~ R16)의 입사각도가 저장매체(50)에 대하여 경사짐에 따라 저장매체(50)에 형성되는 기준광(R11 ~ R16)의 입사영역이 타원 형태를 형성하게 된다.
그리고 기준광(R11 ~ R16)과 신호광(S1)의 사이각이 커지면 커질수록 기준광(R11 ~ R16)의 입사영역은 타원의 장축방향으로 길이가 더 길어지게 된다. 따라서 다수의 기준광(R11 ~ R16)이 다중 각도로 하나의 기록영역(100)에 반복 입사될 경우 이들 기준광들(R11 ~ R16)의 테두리 부분(51)들(border parts)은 계층적인 형태(hierarchically pattern)를 형성하게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저 기록영역(101)에 대한 기록방법을 설명한다. 도 4a는 본 발명의 실시예 에 따른 광정보 처리방법에서 제 1신호광과 제 1기준광의 입사상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 1기준광의 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a에 도시된 바와 같이 제 1신호광(S1)은 저장매체에 첫 번째 기록영역(100a)을 형성하기 위하여 입사된다. 그리고 제 1기준광(R11 ~ R16)은 제 1신호광(S1)의 입사크기보다 큰 크기로 경사지게 입사된다. 따라서 제 1신호광(S1)과 제 1기준광(R11 ~ R16)이 서로 간섭하는 저장매체(50)의 영역에 첫 번째 기록영역(100a)이 형성된다.
그리고 이 기록영역(100a)에 대하여 설정된 입사각도 범위 이내에서 다수의 각도로 회전형 미러(31)를 회전시켜 다른 각도로 제 1기준광들(R11 ~ R16)이 입사되도록 한다. 그리고 제 1기준광들(R11 ~ R16)이 매번 입사될 때마다 제 1신호광(S1)의 경우는 이전 기록시와 다른 데이터를 가지고 입사된다. 따라서 하나의 기록영역(100a)에는 각도 다중화방법에 의하여 다수의 중첩된 광정보가 기록된다.
이후 다른 기록영역(100b)을 형성하기 위하여 저장매체(50)를 저장매체 이동부재(70)를 이용하여 소정거리 만큼 이동시킨다. 그리고 다른 기록영역(100b)을 형성하기 위한 위치로 저장매체(50)가 소정거리 만큼 이동되면 다른 정보를 가진 제 1신호광(S1)과 제 1기준광들(R11 ~ R16)을 입사하여 광정보를 다중 기록한다. 이때 각도 다중화 방법은 이전 기록시와 동일한 방법으로 수행한다.
그리고 이전의 기록영역(100a)과 이후의 기록영역(100b) 사이의 소정거리는 각각의 서로 인접한 제 1기준광(R11 ~ R16)들의 테두리 부분(51)들이 서로 역방향 으로 서로 교차하여 중첩되는 위치이다. 하지만, 각각의 기록영역(100a)(100b)들은 서로 중첩되지 않는 위치가 되도록 한다.
이와 같은 방법으로 저장매체(50)를 이동시켜 기록영역들(100a ~ 100d)을 저장매체(50) 전체에 형성한다. 이때의 기록영역들(100a ~ 100d)의 숫자는 저장매체(50)의 면적에 따라 결정된다. 이와 같이 기록영역들(100a ~ 100d)을 기록하면 도 4b에 도시된 바와 같이 각각의 기록영역들(100a ~ 100d)은 서로 소정거리 만큼 서로 이격되고, 단지 제 1기준광들(R11 ~ R16)의 입사영역을 형성하는 테두리 부분(51)만이 서로 중첩된 상태가 된다.
다음으로 중첩 기록영역에 대한 기록방법을 설명한다. 도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 2신호광과 제 2기준광의 입사상태를 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법에서 제 2기준광의 입사영역을 설명하기 위한 도면이다.
이 중첩 기록영역(110a ~ 110c)은 기록영역(100a ~ 100d)들 사이에 기록되는 영역을 말한다. 하지만 중첩 기록영역(110a ~ 110c)은 기록영역(100a ~ 100d)과 중첩하지 않는다.
도 5a에 도시된 바와 같이 해당 정보를 가진 제 2신호광(S2)은 최초 기록되는 중첩 기록영역(110a)을 형성하기 위한 위치에 입사된다. 중첩 기록영역(110a)의 위치는 저장매체(50)를 저장매체 이동부재(70)로 선형 이동시킴으로써 확보된다. 또한 이 중첩 기록영역(110a)의 위치는 기록영역(100a)(100b)의 형성시에 제 1기준광(R11 ~ R16)들의 입사영역의 테두리 부분(51)이 중첩되는 곳이다.
그리고 이때 제 2기준광(R21 ~ R26)은 제 2신호광(S2)의 입사크기보다 큰 크기로 입사된다. 따라서 제 2신호광(S2)과 제 2기준광(R21 ~ R26)의 간섭으로 인하여 저장매체(50)에 중첩 기록영역(110a)이 형성된다. 이때 제 2기준광들(R21 ~ R26)의 입사영역은 제 2신호광(S2)의 입사영역보다 크기 때문에 제 2기준광들(R21 ~ R26)의 테두리 부분(52)은 기록영역(100a)(100b)과 중첩될 수 있다.
그리고 제 2기준광들(R21 ~ R26)은 중첩 기록영역(110a)에 대하여 설정된 입사각도 범위 이내에서 회전형 미러(31)에 의하여 각도 조절되어 입사된다. 그리고 제 2기준광(R21 ~ R26)이 매번 입사될 때마다 제 2신호광(S2)의 경우는 이전 기록시와 다른 데이터를 가지고 입사된다. 따라서 중첩 기록영역(110a)에는 각도 다중화방법에 의하여 다수의 중첩된 광정보가 기록된다.
이후 다른 중첩 기록영역(110b)(110c)을 형성하기 위하여 저장매체(50)를 저장매체 이동부재(70)를 이용하여 제 1기준광(R10)이 형성하는 테두리 부분(51)들이 서로 중첩되어 입사되었던 다른 위치로 이동시킨다. 그리고 다른 중첩 기록영역(110b)(110c)을 형성하기 위한 위치로 저장매체(50)가 소정거리 만큼 이동되면 다른 정보를 가진 제 2신호광(S2)과 제 2기준광(R21 ~ R26)을 입사하여 광정보를 기록한다. 이때 각도 다중화 방법은 이전 기록시와 동일한 방법으로 수행한다.
그리고 이전의 중첩 기록영역(110a)과 이후의 중첩 기록영역(110b) 사이의 소정거리는 각각의 제 2기준광(R21 ~ R26)들의 테두리 부분(52)들이 균일하게 중첩되는 위치이고, 동시에 또한 각각의 중첩 기록영역(110a)(110b)(110c)들은 서로 중첩되지 않는 위치가 되도록 한다.
이와 같은 방법으로 저장매체(50)를 이동시켜 확보된 위치에 중첩 기록영역(110a ~ 110c)들을 저장매체(50) 전체에 형성하면 도 5b에 도시된 바와 같이 각각의 중첩 기록영역(110a ~ 110c)들은 서로 소정거리 만큼 서로 이격되고, 또한, 제 2기준광(R21 ~ R26)들의 입사영역들을 형성하는 테두리 부분(52)이 기록영역(100a ~ 100d)에 중첩된 상태가 된다.
이하에서는 전술한 바와 같은 방법으로 광정보가 기록된 광정보 저장매체로부터 광정보를 재생하는 방법에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광정보의 재생을 위한 광정보 재생방법을 설명하기 위한 블록 순서도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 광정보의 재생방법은 기준광(R10)만을 저장매체(50)에 입사하고, 저장매체(50)의 각각의 기록영역(100a ~ 100d)에서 재생되는 재생광을 광정보 검출기(93)로 검출한다(S20). 이때 입사되는 제 1기준광(R10)은 하나의 기록영역(100a ~ 100d)에 대해서 설정된 입사각도의 범위에서 일회 입사시마다 각도가 변경되면서 입사되어 다중 기록된 데이터를 재생한다.
이후 기록영역(100a ~ 100d)의 재생이 완료되면 제 2기준광(R20)을 설정된 입사각도의 범위에서 일회 입사시마다 각도를 변경시키면서 중첩 기록영역(110a ~ 110c)에 입사한다. 그리고 중첩 기록영역(110a ~ 110c)에서 재생되는 재생광을 광정보 검출기(93)로 검출하여 데이터를 재생한다.(S21).
그리고 이들 기록영역(100a ~ 100d)과 중첩 기록영역(110a ~ 110c)의 재생시에 주변의 다른 영역에서 함께 재생되는 재생광들은 필터(91)에 의하여 차단되고, 재생을 원하는 재생광만이 광정보 검출기(93)로 향하도록 한다.
한편, 기록영역(100)과 중첩 기록영역(110)들의 재생순서는 기록영역(100)을 먼저 재생시킨 후 중첩 기록영역(110)을 재생시킬 수 있고, 또는 중첩 기록영역(110)을 먼저 재생시킨 후 기록영역(100)을 재생시킬 수 있다. 또한 저장매체(50)의 이동방향에 따라 순서대로 위치하는 기록영역(100)과 중첩 기록영역(110)을 순차적으로 재생시킬 수 있고, 또는 그 외의 다른 방법으로 재생할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법은 중첩 기록영역(110)을 제 1기준광들(R11 ~ R16)의 테두리 부분들이 서로 중첩하는 위치에 형성한다. 이렇게 중첩 기록영역(110)의 위치를 설정하면 광정보의 기록품질과 재생품질이 향상되게 된다.
이하에서는 전술한 바와 같은 광정보 처리장치와 광정보 처리방법에 따른 실험예를 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예와 비교되는 실시예에 따른 기준광 입사영역을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 8a는 본 발명의 실시예와 비교되는 실시예에 따른 광정보 기록방법으로 기록한 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이고, 도 8b는 본 발명의 실시예와 비교되는 실시예에 따른 광정보 기록방법으로 중첩 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 실험예에서 입사각도의 범위는 0 ~ 14.7도로 하였고, 각각의 변경 각도는 0.21도로 하였다. 따라서 하나의 기록영역 또는 중첩 기록영역각각에 71개의 홀로그램을 중첩 기록하였다.
기록영역을 형성하기 위한 제 1기준광들은 테두리 부분이 서로 중첩되지 않도록 하고, 또한 각각의 제 1기준광들의 입사영역은 완전히 그 영역이 구분되게 입사하였다. 즉 기록영역들에 입사되는 기준광의 테두리 부분은 서로 중첩되지 않고 완전히 이격되어 가장 끝 테두리 부분이 서로 접하도록 입사하였다. 그리고 제 2기준광도 이와 같은 방법으로 입사하였다. 그리고 중첩 기록영역은 제 1기준광의 테두리 부분이 서로 접하는 위치를 중심으로 하여 형성하였다.
이에 따른 각각의 기록영역과 중첩 기록영역에서의 회절에너지를 측정한 결과를 살펴보면 도 8a에 도시된 기록영역의 회절에너지에 대한 널(null)의 높이는 낮게 나타났지만, 도 8b에 도시된 바와 같이 중첩 기록영역의 회절에너지에 대한 널 높이는 매우 높게 나타났다.
즉 중첩 기록영역의 경우 널의 높이가 전체적으로 기록영역의 널 높이에 비하여 더 높게 나타났다. 이에 대한 원인은 굴절률의 차이에 의한 것으로 여겨진다. 즉 기준광이 입사된 부분에서의 굴절률의 차이로 인하여 혼선잡음이 발생하고, 이에 따라 널의 높이가 높아지는 것으로 판단된다. 즉 널의 회절에너지 값은 광정보의 재생시에 노이즈로써 작용하기 때문에 결론적으로 널의 높이가 높다는 것은 그만큼 노이즈가 크다는 것을 나타내므로 재생 데이터의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다.
이와 비교되는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치와 광정보 처리방법으로 실험한 예를 설명한다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 따라 기록한 기록영역 으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이고, 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 따라 기록한 중첩 기록영역으로부터 회절에너지를 측정한 그래프이다.
본 발명의 실시예에서 각도 다중화를 위하여 제 1기준광(R10)과 제 2기준광(R20)이 입사되는 입사각도의 범위는 0 ~ 14.7°로 하였고, 그리고 각각의 입사각도는 0.21°로 하였다. 따라서 하나의 기록영역(100)과 하나의 중첩 기록영역(110) 각각에 71개의 홀로그램을 중첩 기록 하였다. 그리고 기록영역(100)과 중첩 기록영역(110)의 형성 상태는 도 5b와 같은 상태가 되도록 하였다.
이때 각각의 기록영역(100)과 중첩 기록영역(110)에서의 회절효율을 측정한 결과를 살펴보면 도 9a, 도 9b에 도시된 바와 같이 모든 기록영역(100)의 회절에너지에 대한 널(null)의 위치가 상당히 유사하게 나타나는 것을 볼 수 있다. 더욱이 도 9b와 비교되는 도 8b의 경우에 비하여 중첩 기록영역(110)의 회절에너지에 대한 널의 높이가 매우 낮아진 것을 볼 수 있다. 즉 제 1기준광(R10)의 테두리 부분(51)이 중첩한 곳은 그 굴절률이 최대한 균일해 진다고 볼 수 있다.
이러한 실험결과는 널의 높이가 낮아짐에 따라 중첩된 기록영역(110)에서의 혼선잡음(crosstalk noise)이 줄어든다는 것을 나타낸다고 할 수 있다. 그리고 혼선잡음이 줄어들게 되면 기록된 홀로그램의 품질이 향상 되고, 또한 데이터의 재생시에도 재생 효율이 향상된다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치와 광정보 처리방법은 다양한 변형된 실시예가 본 발명의 기술적 사상의 범주 이내에서 실시될 수 있다. 예를 들어 광원의 종류, 기준광과 신호광의 선택적인 각도 다중화 방법의 채용, 또는 실시예의 구성의 일부로써 기록 전용장치 또는 재생 전용장치로의 실시, 다른 구성의 광정보 처리장치를 이용하며 본 발명의 기술적 사상에 따른 광정보의 기록 및 재생방법의 실시 등이 가능할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치 및 광정보 처리방법은 각도 다중화시의 기준광들의 입사위치가 이 기준광들의 테두리 부분이 서로 중첩되도록 하고, 이 테두리들이 중첩된 위치에 중첩 기록영역을 형성함으로써 각각의 중첩 기록영역들에서의 회절 에너지의 널 높이를 낮출 수 있고, 이에 따라 광정보의 기록시와 재생시의 혼선잡음이 줄일 수 있기 때문에 광정보 기록 품질과 재생 효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Claims (20)

  1. 제 1신호광과 한 위치에서 다수의 입사각도로 변경되는 제 1기준광을 저장매체의 다수의 위치에 입사하여 다수의 기록영역을 형성하며, 상기 기록영역에 상기 제 1기준광이 입사될 때 상기 제 1기준광의 입사영역이 인접한 다른 기록영역에 입사되는 상기 제 1기준광의 입사영역과 중첩되도록 입사하고, 상기 제 1기준광이 중첩되는 위치에 제 2신호광과 제 2기준광을 입사하여 중첩 기록영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2기준광은 한 위치에서 다수의 입사각도로 변경되면서 입사되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1기준광과 상기 제 2기준광은 상기 입사각도가 변경됨에 따라 상기 저장매체에 대한 입사영역이 상기 입사각도의 변경 방향으로 확장되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1기준광과 상기 제 2기준광이 각각의 상기 입사각 도로 입사되어 형성하는 상기 입사영역의 테두리 부분들은 계층적인 형태를 형성하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1기준광의 테두리 부분들은 상기 저장매체의 다른 위치에 입사되는 상기 제 1기준광의 테두리 부분들과 중첩되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 중첩 기록영역은 상기 제 1기준광들의 테두리 부분이 중첩되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 제 2기준광의 테두리 부분들은 상기 저장매체의 다른 위치에 입사되는 상기 제 2기준광의 테두리 부분들과 중첩되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 제 1기준광의 테두리 부분들은 인접한 상기 중첩 기록영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 제 2기준광의 테두리 부분들은 인접한 상기 기록영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 기록영역들은 서로 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 중첩 기록영역은 상기 기록영역과 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 중첩 기록영역들은 서로 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  13. 저장매체의 기록영역에 다수의 입사각도로 제 1기준광의 입사각도를 변경 입사하여 상기 기록영역으로부터 광정보를 재생하고,
    상기 저장매체의 상기 기록영역들의 재생을 위하여 입사되는 상기 제 1기준광들의 테두리 부분이 중첩되는 위치에 형성된 중첩 기록영역에 제 2기준광을 입사하여 상기 중첩 기록영역으로부터 광정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 제 2기준광은 다수의 입사각도로 변경되면서 입사되는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 제 1기준광과 상기 제 2기준광은 상기 입사각도가 변경됨에 따라 상기 저장매체에 대한 입사영역의 크기가 변하며, 상기 입사영역의 상기 테두리 부분들은 계층적인 형태인 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 기록영역들은 서로 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 중첩 기록영역은 상기 기록영역과 중첩하지 않는 것 을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 중첩 기록영역들은 서로 중첩하지 않는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  19. 기준광을 저장매체에 다수의 각도로 변경하면서 입사하고, 광 변조기를 거치면서 광정보가 로딩된 신호광을 상기 기준광과 함께 저장매체에 입사하는 광학계;
    상기 저장매체의 어느 한 위치에 상기 기준광과 상기 신호광의 교차로 기록이 이루어지도록 하고, 상기 저장매체를 이동시켜 이전 기록위치에 입사된 상기 기준광들의 테두리 부분에 중첩 기록이 이루어지도록 하는 저장매체 이동부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  20. 기준광을 저장매체에 다수의 각도로 변경하면서 입사하는 광학계;
    상기 저장매체의 기록위치에 상기 기준광이 입사되도록 하고, 상기 저장매체를 이동시켜 이전 기록위치에 입사된 상기 기준광들의 테두리 부분에 기록된 중첩 기록영역에 상기 기준광이 입사되도록 상기 저장매체를 이동시키는 저장매체 이동부재;
    상기 저장매체로부터 재생되는 재생광을 검출하는 광정보 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
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