KR100767933B1 - 광정보 처리장치 및 광정보 처리방법 - Google Patents

광정보 처리장치 및 광정보 처리방법 Download PDF

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Abstract

광정보 처리장치는 광원과 상기 광원에서 방출되는 광을 기준광과 상기 기준광을 중심으로 대칭을 이루어 진행하는 한 쌍의 보조광으로 분리하는 광분리기 상기 기준광과 상기 보조광에 광정보 재생에 필요한 패턴을 형성시키는 공간광변조기와 상기 기준광과 상기 보조광이 광정보 저장매체에 입사하여 생성되는 광정보 재생광과 한 쌍의 트랙서보광을 감지하는 수광소자 및 상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광을 검출하는 검출기를 포함한다. 광원에서 방출되는 광을 광분리기를 이용하여 기준광과 보조광으로 분리함으로써, 광정보 처리장치는 트랙킹 서보를 위한 별도의 광원을 마련할 필요가 없고, 광정보 저장매체는 트랙킹 서보를 위해 피트(pit)와 다이클로익 층(Dichroic layer)을 마련할 필요 없이 보조광에 의해 재생되는 트랙서보광을 이용하여 광정보 처리장치의 트랙킹 에러를 감지하고 수정할 수 있다.

Description

광정보 처리장치 및 광정보 처리방법{Apparatus and Method for processing of optical information}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 도 1에서의 광분리기와 공간광변조기 사이의 광경로를 상세히 도시한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 수광소자를 도시한 간략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 검출기로 입사하는 광정보 재생광과 트랙서보광의 광경로를 상세히 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법을 도시한 순서도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 기준광과 보조광이 광정보 저장매체로 입사하는 예를 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 수광소자로 입사하는 광정보 재생광과 트랙서보광의 쉬프트 선택도를 예시한 그래프이다.
도 8은 도 7에 나타낸 트랙서보광의 쉬프트 선택도 차이를 도시한 그래프이 다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
101 : 광원
110 : 광분리기
120 : 공간광변조기
130 : 제 1광분할기
131 : 제 2광분할기
150 : 푸리에변환렌즈
160 : 픽업장치
170 : 광정보 저장매체
180 : 검출기
190 : 수광소자
본 발명은 광정보 처리장치 및 광정보 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 보조광으로 트랙킹 에러를 감지할 수 있는 광정보 처리장치 및 광정보 처리방법에 관한 것이다.
광학적인 데이터 처리장치는 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc), HD- DVD, 블루레이디스크(BD), 근접장(near field) 광 처리장치, 홀로그래픽 광 처리장치 등이 있다.
홀로그래픽 광 처리장치는 레이저 광원을 통하여 만들어지는 간섭성(coherency)을 가지는 광을 광정보를 실은 정보광(information beam)과 기준광(reference beam)으로 분리하여 두 광을 광정보 저장매체에 동시에 입사시키면 두 광의 공간적인 간섭패턴이 기록되며, 광정보를 재생할 때는 기준광만을 광정보 저장매체에 입사시키면 기준광이 기록된 간섭패턴에서 회절되어 광정보를 가진 정보광을 재생하는 원리를 이용한 것이다.
광정보를 저장하기 위해 특정 좌표별로 밝기정보를 한 점(Bit)씩 일일이 저장하는 DVD 등의 기존 방식과 달리 홀로그래픽 광정보 처리장치는 평면의 전체 정보를 푸리에(Fourier) 변환방식 등을 이용하여 한 점에 기록하는 페이지 지향적인 메모리(Page-Oriented Memory)방식을 사용하는 대용량 저장기술이다.
또한, 홀로그래픽 광정보 처리장치는 데이터의 기록밀도를 높이기 위하여 동일 지점에 홀로그램을 중첩 기록·재생하는 기법인 다중화 기법(Multiplexing Technique)을 사용한다. 다중화 기법에는 각도 다중화(Angle Multiplexing), 위상코드 다중화(Phase-coded Multiplexing), 파장 다중화(Wavelength Multiplexing), 쉬프트 다중화(Shift Multiplexing) 등이 있다.
한편, 광정보 처리장치의 구조적 단순화를 위해 정보광과 기준광을 동일 축상에서 광정보 저장매체에 입사시켜 광정보를 기록재생하는 콜리니어(Collinear) 홀로그래피 기법이 있다. 이 기법은 공간광변조기(Spatial Light Modulator)를 통 과하는 레이저 광의 중앙 부분을 광정보를 적재하는 정보광으로, 레이저 광의 가장자리 부분을 기준광으로 하여 동일한 광축상에서 광정보 저장매체에 입사시키는 것이다. 동일 광축상에서 광정보 저장매체로 입사되는 정보광과 기준광은 푸리에변환렌즈에 의해 초점이 맺히면서 광정보 저장매체에 간섭패턴을 생성한다.
이러한 홀로그래픽 광정보 처리장치에 대하여 최근 공개된 기술로 "Akiko Hirao" 등에 의해 출원된 미국특허 US 2006-0077857A1 "Optical information recording apparatus and method for recording optical information"에서 콜리니어 홀로그래픽 광정보 처리장치의 구성에 대하여 개시된 바 있다.
콜리니어 홀로그래픽 광정보 처리장치는 DVD용 대물렌즈와 같이 매우 짧은 초점거리를 가진 대물렌즈로 광정보를 기록함으로써 광정보 저장매체에 더욱 고밀도로 광정보를 저장할 수 있다. 이에 따라 광정보가 고밀도로 기록되는 콜리니어 홀로그래픽 광정보 처리장치는 광정보를 검출하기 위한 트랙킹 서보(tracking servo)가 필수적이다.
그러나, 콜리니어 홀로그래픽 광정보 처리장치는 광정보를 재생하는 광원과 트랙킹 서보를 위한 별도의 광원을 마련하여야 할뿐만 아니라 피트(pit)를 가지는 반사층과 다이클로익 층(Dichroic layer)을 포함하는 광정보 저장매체를 마련하여야 한다. 따라서 피트가 없거나 다이클로익 층을 포함하지 않는 광정보 저장매체에서는 광정보 재생시 트랙킹 서보를 제대로 수행하지 못 하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 광원에서 방출되는 광을 기준광과 보조광으로 분리하여 트랙킹 에러를 감지할 수 있는 광정보 처리장치 및 광정보 처리방법을 제공함에 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광정보 처리장치는 광원과 상기 광원에서 방출되는 광을 기준광과 상기 기준광을 중심으로 대칭을 이루어 진행하는 한 쌍의 보조광으로 분리하는 광분리기와 상기 기준광과 상기 보조광에 광정보 재생에 필요한 패턴을 형성시키는 공간광변조기와 상기 기준광과 상기 보조광이 광정보 저장매체에 입사하여 생성되는 광정보 재생광과 한 쌍의 트랙서보광을 감지하는 수광소자 및 상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광을 검출하는 검출기를 포함한다.
상기 기준광과 상기 보조광은 상기 공간광변조기에 동시에 입사되어 광정보 재생에 필요한 동일한 패턴을 가진다. 상기 광정보 저장매체로 입사하는 상기 기준광과 상기 보조광이 일정한 간격을 가지고 동일한 광정보 저장영역에 입사하여 광정보 재생광과 트랙서보광을 생성한다. 상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광이 상기 검출기의 동일한 영역으로 입사되어 검출된다.
상기 광정보 처리장치는 상기 수광소자에 의해 검출되는 상기 트랙서보광의 강도 차이에 따라 상기 광정보 저장매체로 입사하는 상기 기준광의 위치를 이동시키는 픽업장치와 상기 광정보 저장매체의 위치를 이동시키는 서보장치를 더 포함할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광정보 처리방법은 광원에서 방출되는 광이 기준광과 상기 기준광을 중심으로 대칭하여 진행하는 한 쌍의 보조광으로 분리되는 단계와 공간광변조기의 광변조 영역을 포함하여 입사된 상기 기준광과 상기 보조광이 광정보 저장매체에 입사하여 광정보 재생광과 한 쌍의 트랙서보광을 생성하는 단계와 상기 광정보 재생광의 강도와 상기 트랙서보광의 강도를 비교하여 트랙킹 에러를 검출하는 단계 및 상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광이 검출기의 동일한 영역으로 입사되고 이를 검출하여 광정보를 재생하는 단계를 포함한다.
한편, 상기 트랙킹 에러를 검출하는 단계는 상기 트랙서보광의 강도 차이에 따라 상기 기준광이 상기 광정보 저장영역에서 벗어난 거리를 검출하고, 상기 트랙서보광의 강도가 동일하고 상기 기준광의 강도가 상기 트랙서보광의 강도보다 크면 트랙킹 에러가 없는 정상 상태로 검출한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 광정보 처리장치는 광발생부(100), 광정보 재생부(200), 광정보 검출부(300)로 구성된다.
상기 광발생부(100)는 광을 방출하는 광원(101), 빔익스팬더(Beam Expander; 102), 제 1편광판(103), 광분리기(110) 및 반사미러(104)로 구비되고, 상기 광정보 재생부(200)는 공간광변조기(Spatial Light Modulator, SLM; 120), 제 1렌즈(121), 제 1광분할기(130), 제 2렌즈(122), 제 2편광판(140), 푸리에변환렌즈(150)로 구비되며, 상기 광정보 검출부(300)는 제 2광분할기(131), 검출용 렌즈(181), 검출기(180), 초점 조절 렌즈(adjusting forcal lens; 191), 수광소자(190)로 구비된다.
상기 광원(101)으로는 가간섭성(coherency)이 좋은 He-Ne 레이저, Ar 레이저 및 반도체 레이저 등을 사용할 수 있다.
상기 빔익스팬더(102)는 광원(101)에서 방출된 광을 소정의 넓이로 확장시킨다. 상기 제 1편광판(103)은 λ/2판으로서 상기 광이 P편광 성분을 가지도록 한다.
상기 광분리기(110)는 광원(101)에서 방출된 광을 기준광(10)과 한 쌍의 보조광(11, 12)으로 분리한다. 상기 광분리기(110)는 입사광을 중심광과 중심광의 양측으로 한 쌍의 광으로 분리하는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element; HOE)가 바람직하다.
상기 반사미러(104)는 광분리기(110)에서 분리된 기준광(10)과 한 쌍의 보조광(11, 12)을 광정보 재생부(200)의 공간광변조기(120)로 반사한다.
상기 광정보 재생부(200)의 공간광변조기(120)는 광정보 재생에 적절한 기준광 패턴을 가질 수 있다. 공간광변조기(120)는 반사형 공간광변조기로 구비하는 것이 바람직하다. 반사형 공간광변조기에는 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micro-Mirror Deveice :DMD)가 있다.
상기 제 1렌즈(121)는 광분리기(110)에서 분리되어 기준광(10)의 양측에서 기준광(10)을 중심으로 대칭을 이루어 진행하는 보조광(11, 12)이 공간광변조기(120)에서 반사되어 진행될 때 광정보 재생부(200)의 광축에서 벗어나 확산되지 않도록 한다.
상기 제 1광분할기(130)는 P편광을 투과시키고 S편광을 굴절시키는 편광형 광분할기(Polarizer Beam Splitter)로 마련된다.
상기 제 2렌즈(122)는 기준광(10)과 보조광(11, 12)을 평행한 광선으로 변형시킨다.
상기 제 2편광판(140)은 P편광인 기준광(10)과 보조광(11, 12)을 원편광으로 변형시켜서 광정보 저장매체(170)에 입사시키는 λ/4판으로 구비된다.
상기 푸리에변환렌즈(150)는 기준광(10)과 보조광(11, 12)을 광정보 저장매체(170)의 광정보 저장영역(30)으로 입사시킨다.
상기 광정보 저장매체(170)는 광정보를 저장하는 광정보 저장층(171)과 반사층(172)으로 구비된다. 상기 반사층(172)은 기준광(10)과 보조광(11, 12)에 의해 생성되는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 반사하여 제 1광분할기(130)로 입사시킨다.
상기 광정보 검출부(300)의 제 2광분할기(131)는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 검출기(180)로 투과시키는 한편 트랙킹 에러를 감지하기에 충분한 일정량의 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 수광소자(190)로 굴절시킬 수 있는 비편광형 광분할기(non-Polarizer Beam Splitter)로 구비된다.
상기 검출용 렌즈(181)는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 검출기(180)로 입사시킨다.
상기 검출기(180)는 상기 광정보 저장매체(170)에 입사되는 기준광(10)에 의해 재생되는 광정보 재생광(20)을 검출하기 위한 것으로, CCD(charge-coupled device), CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)와 같은 픽셀 어레이(pixel array)를 가진 화상인식장치(image sensing device)가 채택될 수 있다.
상기 초점 조절 렌즈(191)는 제 2광분할기(131)에서 굴절된 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 수광소자(190)로 입사시킨다.
상기 수광소자(190)는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 감지하여 트랙킹 에러 값을 검출한다. 수광소자(190)는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)의 강도(intensity)를 각각 감지할 수 있는 셋 이상의 수광부로 구비된다. 한편, 수광소자(190)는 광에너지를 전기에너지로 변환하는 광센서로써 PN 포토다이오드, 애벌란시 포토다이오드(avalanche photodiode) 등을 사용할 수 있다.
광정보 처리장치의 광분리기(110)에서 분리된 기준광(10)과 보조광(11, 12)의 광경로에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에서의 광분리기와 공간광변조기 사이의 광경로를 상세히 도시한 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 광분리기(110)에서 분리된 기준광(10)과 기준광(10)의 양측에서 대칭으로 진행하는 한 쌍의 보조광(11, 12)은 반사 미러(104)에 반사되어 공간광변조기(120)로 입사된다. 광분리기(110)를 투과한 보조광(11, 12)의 진행경로는 기준광(10)의 진행경로와 소정의 각을 이루어 반사 미러(104)에 반사되므로 공간광변조기(120)로 입사하는 기준광(10)과 보조광(11, 12)의 입사면은 서로 다르다. 그러나 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 공간광변조기(120)의 광변조 영역(220) 전체를 덮을 수 있도록 입사된다.
따라서, 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 공간광변조기(120)의 광변조 영역(220)에 의해 광정보 재생에 필요한 패턴을 가지고 반사된다. 공간광변조기(120)의 광변조 영역(220)에서 반사되는 보조광(11, 12)은 기준광(10)을 중심으로 양측에서 소정의 각을 이루며 진행한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 수광소자를 도시한 간략도이다.
도 3을 참조하면, 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 초점 조절 렌즈(191)를 통과하면서 일정 간격을 가지고 수광소자(190)로 입사된다. 수광소자(190)는 입사되는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)의 간격에 따라 광정보 재생광(20)의 강도를 측정하는 영역(20s)과 트랙서보광(21, 22)의 강도를 측정하는 영역(21s, 22s)으로 구성된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 검출기로 입사하는 광정보 재생광과 트랙서보광의 광경로를 상세히 도시한 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 광정보 저장매체(170)의 간섭패턴에 의하여 생성된 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)의 일부는 제 2광분할기(131)를 투과하여 검출 기(180)로 입사한다. 광정보 재생광(20)을 중심으로 양측에 대칭하여 트랙서보광(21, 22)이 각을 이루며 진행한다. 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 검출용 렌즈(181)를 통과하면서 검출기(180)의 동일한 영역으로 입사한다.
따라서, 검출기(180)로 입사하는 광정보 재생광(20)의 광정보 영상과 트랙서보광(21, 22)의 영상은 광정보 저장매체(170)의 동일한 광정보 저장영역(30)에서 생성된 것으로써 검출기(180)에 일치하여 입사되므로 검출기(180)는 트랙서보광(21, 22)에 의한 잡음을 인식하지 않는다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리방법을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 광원(101)에서 방출한 광은 빔익스팬더(102)를 통과하면서 소정의 넓이로 확장되어 제 1편광판(103)으로 입사된다. 제 1편광판(103)을 통과한 광은 P편광 성분을 가진 광으로 변형되어 광분리기(110)로 입사된다. 광은 광분리기(110)에서 기준광(10)과 기준광(10)에 이웃하여 대칭을 이루어 진행하는 보조광(11, 12)으로 분리된다(단계 S1).
광분리기(110)에서 분리된 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 반사미러(104)에 반사되어 공간광변조기(120)로 입사한다. 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 서로 다른 각도를 가지고 공간광변조기(120)로 입사되는데, 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 공간광변조기(120)의 광변조 영역(220)보다 넓은 광폭을 가지고 입사되어 공간광변조기(120)의 광변조 영역을 모두 덮을 수 있다.
공간광변조기(120)에서 방출된 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 공간광변조기(120)의 동일한 광변조 영역에 동시에 입사되므로 광정보 재생에 필요한 동일한 패턴을 가지고 제 1렌즈(121)로 입사되는데, 기준광(10)과 서로 다른 각도를 가진 보조광(11, 12)은 제 1렌즈(121)에 의해 확산되지 않고 기준광(10)의 광축으로 모이게 된다.
P편광의 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 제 1광분할기(130)를 통과한다. 제 1광분할기(130)를 통과한 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 제 2렌즈(122)를 통과하여 제 2편광판(140)으로 입사된다.
P편광의 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 제 2편광판(140)에 의해 원편광으로 변형되어 푸리에변환렌즈(150)로 입사된다. 푸리에변환렌즈(150)를 통과하여 광정보 저장매체(170)로 입사되는 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 광정보 저장영역(30)에 일정한 간격을 가지고 입사된다.
여기서 제 1보조광(11)의 입사지점(11s)과 제 2보조광(12)의 입사지점(12s)이 기준광(10)의 입사지점(10s)과 가지는 일정한 간격은 트랙킹 에러(tracking error)가 없는 정상(normality) 상태에서 광정보 저장매체(170)의 하나의 광정보 저장영역(30)에 모두 입사되어 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)을 생성할 수 있는 범위 내에서 결정되는 것이 바람직하다.
기준광(10)은 광정보 저장매체(170)의 간섭패턴에 의해 광정보 재생광(20)을 생성하고, 보조광(11, 12)은 광정보 저장매체(170)의 간섭패턴에 의해 트랙서보광(21, 22)을 생성한다(단계 S2).
광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 광정보 저장매체(170)의 반사층(172)에 반사되어 푸리에변환렌즈(150)로 입사된다. 푸리에변환렌즈(150)를 통과 한 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 제 2편광판(140)을 통과하면서 S편광 성분으로 변형된다.
S편광 성분의 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 제 1광분할기(130)에서 굴절된다. 제 1광분할기(130)에서 굴절된 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)의 일부는 제 2광분할기(131)에서 굴절되어 초점 조절 렌즈(191)로 입사된다. 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 초점 조절 렌즈(191)를 통과하여 각각 수광소자(190)의 광정보 재생광(20)의 측정영역(20s)과 트랙서보광(21, 22)의 측정영역(21s, 22s)으로 입사된다. 수광소자(190)는 광정보 재생광(20)의 강도(intensity)와 트랙서보광(21, 22)의 강도를 측정하여 트랙킹 에러를 검출한다(단계 S3).
트랙킹 에러를 검출하는 구체적인 방법에 대하여는 도면 6 내지 도면 8을 참조하여 후술한다.
한편, 제 2광분할기(131)를 투과하는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 검출기(180)로 입사한다. 트랙킹 에러가 수정된 상태, 즉 트랙킹 에러가 없는 정상 상태에서는 광정보 재생광(20)의 강도가 가장 크고 트랙서보광(21, 22)의 강도는 약하게 검출기(180)로 입사되는데, 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)은 검출용 렌즈(181)에 의해 검출기(180)의 같은 영역으로 입사된다. 광정보 재생광(20)의 영상과 트랙서보광(21, 22)의 영상이 일치하므로, 검출기(180)는 트랙서보광(21, 22)을 잡음으로 인식하지 않고 광정보를 검출한다(단계 S4).
트랙킹 에러를 검출하는 구체적인 방법에 대하여 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 기준광과 보조광이 광정보 저장매체로 입사하는 예를 보여주는 예시도이다. 도 6a는 트랙킹 에러가 없는 정상(normality) 상태를 나타내고, 도 6b와 도 6c는 트랙킹 에러 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 수광소자로 입사하는 광정보 재생광과 트랙서보광의 쉬프트 선택도를 예시한 그래프이다. 쉬프트 선택도(shift selectivity)는 수광소자(190)로 입사하는 광의 강도를 나타내는 것으로, 그래프의 가로축은 거리(nm), 세로축은 쉬프트 선택도의 크기를 나타낸다.
광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도(20ss)는 트랙킹 에러가 없는 정상 상태에서 가장 높은 값을 나타내고, 기준광(10)이 트랙의 양측으로 벗어남에 따라 쉬트프 선택도(20ss)가 작아지는 푸리에 곡선(fourier curve)을 나타낸다. 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)는 광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도(20ss)의 양측에 일정 간격을 두고 푸리에 곡선을 나타낸다.
광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도(20ss)에서의 최대점과 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)에서의 최대점 사이의 거리는 광정보 저장영역(30)에 입사한 기준광(10)의 입사지점(10s)과 보조광(11, 12)의 입사지점(11s, 12s) 사이의 거리와 동일하다.
도 8은 도 7에 나타낸 트랙서보광의 쉬프트 선택도 차이를 도시한 그래프이다. 도 7에서의 제 2트랙서보광(22)의 쉬프트 선택도(22ss)에서 제 1트랙서보 광(21)의 쉬프트 선택도(21ss)를 뺀 값을 나타낸 그래프로서, 가로축은 트랙에서 기준광(10)이 벗어난 거리(nm)를 나타내고 세로축은 쉬프트 선택도의 차이를 나타낸다.
트랙킹 에러가 없는 정상(normality) 상태에서 광정보 저장매체(170)의 트랙(40)에 입사하는 기준광(10)과 보조광(11, 12)은 동일한 광정보 저장영역(30)에 입사된다. 기준광(10)의 입사지점(10s)를 중심으로 일정 간격은 가지고 양쪽에 제 1보조광(11)의 입사지점(11s)과 제 2보조광(12)의 입사지점(12s)이 위치한다.
첫 번째 경우로서, 기준광(10)이 광정보 저장영역(30)의 중앙에 입사되는 트랙킹 에러가 없는 정상 상태일 때, 광정보 저장매체(170)에 입사한 기준광(10)과 보조광(11, 12)에 의한 회절효율은 광정보 저장영역(30)의 중앙에 입사한 기준광(10)에 의한 회절효율이 가장 높다. 반면, 광정보 저장영역(30)의 중앙에서 벗어난 보조광(11, 12)에 의한 회절효율은 기준광(10)에 의한 회절효율보다 낮다.
따라서 기준광(10)에 의해 재생되는 광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도(20ss)가 최대값을 나타내고, 이때 상대적으로 회절효율이 낮은 보조광(11, 12)에 의해 재생되는 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)는 작게 나타난다. 이때, 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이가 제로(zero)가 된다.
두 번째 경우로서, 기준광(10)이 광정보 저장영역(30)의 중앙에서 벗어나고 제 2보조광(12)이 광정보 저장영역(30)의 중앙에 입사되는 트랙킹 에러 상태일 때, 제 2보조광(12)에 의한 회절효율은 높아지고 기준광(10)과 제 1보조광(11)에 의한 회절효율은 낮아진다.
따라서 제 2보조광(12)에 의해 재생되는 제 2트랙서보광(22)의 쉬프트 선택도(22ss)가 최대값을 나타내고, 기준광(10)에 의해 재생되는 광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도(20ss)는 작아지며, 제 1트랙서보광(21)의 쉬프트 선택도(21ss)는 더욱 작아진다. 이때, 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이는 양(positive)의 값으로 최대값이 된다. 반대로 제 1보조광(11)이 광정보 저장영역(30)의 중앙에 입사될 때는 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이는 음(negative)의 값으로 최대값이 된다.
세 번째 경우로서, 광정보 저장영역(30)으로 입사되는 기준광(10)이 트랙(40)에서 최대로 벗어난 트랙킹 에러 상태일 때, 기준광(10)의 회절효율은 보조광(11, 12)보다 낮게 나타나고 양쪽의 보조광(11, 12)은 각각 다른 트랙의 광정보 저장영역(30)에 입사되어 회절효율은 낮지만 동일하게 나타난다.
따라서 기준광(10)의 쉬프트 선택도(20ss)는 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)보다 낮게 나타난다. 반면, 제 1트랙서보광(21)과 제 2트랙서보광(22)은 서로 같은 값의 쉬트프 선택도(21ss, 22ss)를 나타내어, 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이는 제로(zero)이다.
상술한 바와 같이, 트랙킹 에러가 없을 때에는 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이가 제로(zero)가 되고, 제 2트랙서보광(22)의 쉬프트 선택도(22ss)가 증가하는 쪽으로 트랙킹 에러가 있을 때에는 쉬프트 선택도의 차이는 양(positive)의 값으로 증가하며, 제 1트랙서보광(21)의 쉬프트 선택도(21ss)가 증가하는 쪽으로 트랙킹 에러가 있을 때에는 쉬프트 선택도의 차이는 음(negative)의 값으로 감 소한다. 즉, 트랙에서 기준광(10)이 벗어난 거리와 방향에 따라 쉬프트 선택도의 차이의 값이 나타난다.
따라서, 수광소자(190)로 입사하는 제 1트랙서보광(21)의 쉬프트 선택도(21ss)와 제 2트랙서보광(22)의 쉬프트 선택도(22ss)를 검출하면, 그 차이 값으로 기준광(10)이 광정보 저장매체(170)의 트랙에서 벗어난 방향과 거리를 알 수 있다.
한편, 기준광(10)이 광정보 저장영역(30)에서 최대로 벗어나서 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)의 차이가 제로(zero)가 될 경우는 트랙킹 에러가 없는 것으로 오인할 수 있으나, 수광소자(190)에서 광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도(20ss)가 검출되지 않거나 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)보다 낮게 나타나므로 트랙킹 에러 상태임을 판단할 수 있다.
수광소자(190)로 입사하는 광정보 재생광(20)과 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(20ss, 21ss, 22ss)는 제어부(미도시)로 전달된다. 제어부는 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이가 제로(zero)이고 광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도가 최대일 때 트랙킹 에러가 없는 것으로 판단한다.
트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)의 차이가 제로(zero)이지만 광정보 재생광(20)의 쉬프트 선택도가 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도(21ss, 22ss)보다 작은 경우 혹은 트랙서보광(21, 22)의 쉬프트 선택도의 차이가 제로(zero)가 아닐 때, 제어부는 기준광(10)이 트랙(40)에서 벗어난 거리를 계산하여 픽업장치(미도시)를 이동시키거나 광정보 저장매체(170)를 이동시켜 트랙킹 에 러를 수정할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 광원에서 방출되는 광을 광분리기를 이용하여 기준광과 보조광으로 분리함으로써, 광정보 처리장치는 트랙킹 서보를 위한 별도의 광원을 마련할 필요가 없고, 광정보 저장매체는 트랙킹 서보를 위해 피트(pit)와 다이클로익 층(Dichroic layer)을 마련할 필요 없이 보조광에 의해 재생되는 트랙서보광을 이용하여 광정보 처리장치의 트랙킹 에러를 감지하고 수정할 수 있다.

Claims (9)

  1. 광원;
    상기 광원에서 방출되는 광을 기준광과 상기 기준광을 중심으로 대칭을 이루어 진행하는 한 쌍의 보조광으로 분리하는 광분리기;
    상기 기준광과 상기 보조광에 광정보 재생에 필요한 패턴을 형성시키는 공간광변조기;
    상기 기준광과 상기 보조광이 광정보 저장매체에 입사하여 생성되는 광정보 재생광과 한 쌍의 트랙서보광을 감지하는 수광소자; 및
    상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광을 검출하는 검출기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광분리기는 홀로그래픽 광학 소자로 구비되는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 기준광과 상기 보조광은 각각 상기 공간광변조기의 광변조 영역의 전체를 덮을 수 있도록 입사되는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 기준광과 상기 보조광은 상기 공간광변조기에 입사되어 광정보 재생에 필요한 동일한 패턴을 가지는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 광정보 저장매체로 입사하는 상기 기준광과 상기 보조광이 일정한 간격을 가지고 동일한 광정보 저장영역에 입사하여 광정보 재생광과 트랙서보광을 생성하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광이 상기 검출기의 동일한 영역으로 입사되어 검출되는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치.
  7. 광원에서 방출되는 광이 기준광과 상기 기준광을 중심으로 대칭하여 진행하는 한 쌍의 보조광으로 분리되는 단계;
    상기 기준광과 상기 보조광이 광정보 저장매체의 광정보 저장영역에 입사하여 광정보 재생광과 한 쌍의 트랙서보광을 생성하는 단계;
    상기 광정보 재생광의 강도와 상기 트랙서보광의 강도를 비교하여 트랙킹 에러를 검출하는 단계; 및
    상기 광정보 재생광과 상기 트랙서보광이 검출기의 동일한 영역으로 입사되고 이를 검출하여 광정보를 재생하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 트랙킹 에러를 검출하는 단계는 상기 트랙서보광의 강도 차이에 따라 상기 기준광이 상기 광정보 저장영역에서 벗어난 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리방법.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 트랙킹 에러를 검출하는 단계는 상기 트랙서보광의 강도가 동일하고 상기 광정보 재생광의 강도가 상기 트랙서보광의 강도보다 크면 트랙킹 에러가 없는 정상 상태로 검출하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리방법.
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