KR102426790B1 - 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법 - Google Patents

디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 멀티플렉싱 저장 기술분야에 관한 것으로, 구체적으로 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법에 관한 것이다. 본 발명이 공개한 방법은 홀로그래픽 기록의 브래그(Bragg) 선택 특성에 근거해 래스터(Rester) 벡터방향이 다른 홀로그램(hologram)을 동일 저장 매체 중에 커버 기록하고 얻은 홀로그램(hologram)이 서로 영향을 미치지 않도록 한다. 본 발명이 공개한 방법은 데이터 페이지 간의 혼선이 적도록 보장하는 전제 하에서 교차 변위 멀티플렉싱 방법을 이용해 변위 멀티플렉싱 저장의 멀티플렉싱 수량을 증가시키고 저장밀도를 향상시킨다.

Description

디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법 {HOLOGRAPHIC MULTIPLEX RECORDING METHOD CAPABLE OF INCREASING STORAGE CAPACITY IN DISK MEDIA}
본 발명은 광 홀로그래픽 저장 기술분야에 관한 것으로, 더 상세하게는, 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법에 관한 것이다.
광 홀로그래픽 저장기술은 입력정보를 2차원 디지털 비트 맵으로 전환시키고 신호광 중에 로딩하며, 신호광과 기준광을 변조하고 포토폴리머(Photopolymer) 저장 매체 중에서 간섭이 발생하도록 하여 홀로그램(hologram)을 형성하며, 저장 매체 굴절률 변화의 형식으로 보존되고 그에 대한 재생으로 입력정보를 판독할 수 있다. 그가 저장용량이 크고 저장 수명이 긴 장점을 갖고 있으므로, 상용적으로 정보기록과 재생방식으로 사용되고 있다.
현재 기록과 재생의 멀티플렉싱 방법은 주로 (1)각도 멀티플렉싱 기록, (2)공선 멀티플렉싱 기록과 (3)구면 기준광 변위 멀티플렉싱 기록을 포함한다.
방법(1)은 기준광의 입사 각도를 변경해 홀로그램의 멀티플렉싱 기록을 진행한다. 이 방법은 아주 좁은 각도 범위 브래그(Bragg) 회절 조건에서만 만족할 수 있다. 예를 들어, 기준광의 입사 각도 변화는 약 0.1°에서 1장의 홀로그램을 기록하는 데, 이와 같이 수백장의 홀로그램이 동일 위치에 기록될 수 있다. 이 방법은 이동식 매체가 필요하고 이전 홀로그램과 중접되지 않는 다른 위치에서 일련의 새로운 홀로그램을 기록하는 것을 보장하므로，저장용량에 한계가 있다.
방법(2)는 신호광과 기준광이 동축이고, 기준광에 대해 위상 또는 진폭 스페클(speckle) 변조를 진행한다. 홀로그램의 기록과정에서, 매 폭 기록의 홀로그램은 2차원 평면에서 2μm 또는 3μm 이동하는 것과 같이, 이전 폭 홀로그램에 상대되게 아주 작은 거리만 이동할 수 있으며, 각 위치의 홀로그램이 기타 위치의 홀로그램과 모두 교차해 겹쳐지지 않도록 보장할 필요가 없다. 하지만, 이와 같은 방법은 각도 멀티플렉싱 기록과 함께 사용할 수 없으며, 저장용량이 여전히 한정받는다.
방법(3)은 구면파를 이용해 기준광으로 삼고 매체를 일정 거리 이동해야만 한 폭의 새로운 홀로그램을 기록할 수 있다. 도 1에서 도시하는 바와 같이, 브래그(Bragg) 조건에 근거해, 신호광 파수 벡터(wave vector)k s , 기준광 파수 벡터k r 와 홀로그래픽 래스터(Rester) 벡터k g 는 하나의 벡터 삼각형을 구성하는 데, 홀로그램을 기록한 후 매체를 짧은 거리 이동한 후, 3개 벡터는 다시 삼각형을 구성하지 않고 브래그 조건이 다시 성립되지 않으며, 원래 기록한 홀로그램이 다시 재생될 수 없으므로, 다음 홀로그램을 기록할 수 있게 된다.
구면 기준광 변위 멀티플렉싱 기록을 이용하는 원인은, (1)각도 멀티플렉싱 기록은 서로 다른 홀로그램이 동일 위치에 중첩 기록되며, 현재 홀로그램의 신호광 또는 기준광은 이전에 기록한 홀로그램을 산란(scattering)할 뿐만 아니라, 교차기입방법 또한 여전히 소음이 발생하고 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)를 낮추며; (2)동축 홀로그래픽 방법은 신호광과 기준광이 서로 가까워, 비교적 큰 혼선이 발생해 신호 대 잡음비를 낮추고 신호 품질이 떨어지게 되기 때문이다. 상술한 2개의 원인으로 구면 기준광 빔을 이용해 이와 같은 소음이 미치는 영향을 피하고 회절 효율을 향상하며, 더 나아가, 홀로그래픽 기록의 멀티플렉싱 수량을 증가시킨다. 해당 방법에서, 브래그 조건이 변위 멀티플렉싱의 이동방향과 이동거리 크기를 결정하므로, 2 내지 5만 이동하면 한 폭의 새로운 홀로그램을 기록할 수 있다. 하지만, 이동에 수직되는 방향의 상측은 브래그 조건의 제어를 받지 않으므로, 통상적으로 300 내지 600의 변위량이 필요하다. 따라서, 변위 멀티플렉싱 기록에만 의해서는 저장능력을 뚜렷이 향상시킬 수 없다.
상술한 종래기술의 적어도 하나의 폐단(부족점)을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은, 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법을 제공해 저장능력을 향상시키는 데 있다.
상술한 목적에 달성하기 위해, 본 발명은 아래 기술안을 이용함으로써, 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법을 제공하는 데, 그는 교차 변위 멀티플렉싱 기록/재생방법으로서,
한 줄기의 기준광과 입력정보를 휴대한 한 줄기의 신호광이 저장 매체 중의 기록위치에 홀로그래픽 필드(Holography field)를 형성해 신호정보를 기록하는 데 사용하는 단계 S1;
선형 변위 멀티플렉싱 방법을 이용해, 단계(S1)의 과정을 반복하고 전체 광 디스크 중에서 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하는 단계 S2;
광 디스크 중심과 광헤드(light head)의 상대적 위치를 변경하고 단계(S1)과 (S2)를 반복하되, 광 디스크 동일 위치 지점에 래스터(Rester) 벡터방향이 다른 홀로그램(hologram)을 기록할 수 있는 단계 S3;
광 디스크의 원주방향 회전을 이용해 멀티플렉싱 기록을 진행하고, 광 디스크 표면의 원심 대칭과 관련된 2개의 위치에서 멀티플렉싱 기록을 진행해 래스터 벡터방향이 전혀 다른 홀로그램을 얻을 수 있는 단계 S4;
동일한 한 줄기의 기준광을 이용해 대응되는 기록위치에서 입력된 신호정보를 판독하는 단계 S5; 를 포함한다.
상기 단계 중의 S1 내지 S4는 멀티플렉싱 기록과정이고, S5는 재생과정이다. 상기 멀티플렉싱 방법은 멀티플렉싱 기록방법만 포함할 수 있다.
본 발명에 서술된 방법을 이용해, 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 기록하면, 홀로그램이 서로 중합되더라도 래스터 벡터방향이 다르므로 혼선이 발생하지 않는다. 또한, 저장량이 증가할 뿐만 아니라, 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)도 비교적 높다.
상세하게, 단계 S2 에 서술된 선형 변위 멀티플렉싱 방법은, 저장 매체가 안에서 밖으로 병진운동하거나 또는 저장 매체가 밖에서 안으로 병진운동해 다수 개의 병진운동유닛을 형성하고, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 래스터 벡터로 구성되며 각 병진운동유닛의 래스터 벡터가 방향이 같은 방법; 및 저장 매체는 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하되, 한 바퀴 내를 회전하며, 전후에 순서대로 형성한 2개의 병진운동유닛은 형성하는 협각이 같고, 협각의 합이 360°인 방법;을 포함한다. 즉, 광헤드(light head) 위치가 유지되어 변하지 않고, 저장 매체의 병진과 회전을 통해 전체 저장 매체의 교차 변위 멀티플렉싱을 구현한다.
단계 S3에서, 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치는 광헤드 위치 고정과 저장 매체 이동으로 구현되며, 래스터 벡터방향이 고정각도를 변경하도록 하고 해당 고정각도는 교차각 α라고 불리우되, 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경하는 횟수는 n=[360°/α]-1이며; 광헤드의 위치는 최초 광헤드의 위치와 협각 θ를 형성하고 θ는 α의 정수배수이며, 협각 θ가 180°차이날 때 얻는 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 기록한다. 여기에서, [360°/α]는 360°/α가 나누어 떨어진다는 것을 의미한다. 즉, 광헤드 위치와 저장 매체 변위 방향이 유지되어 변하지 않도록 하고, 광 디스크와 광헤드 최초의 상대적 위치를 변경해 기록된 홀로그래픽 래스터 벡터방향을 변경함으로써, 각 위치의 래스터 벡터방향이 다르도록 하며, 동일 위치라 하더라도 래스터 벡터가 같은 현상이 발생하지 않도록 한다.
교차각α는 45°와 같거나 크다. 저장 매체의 회전에 편리하도록 바람직하게, 교차각 α는 360에 의해 나누어 떨어진다. 바람직하게, 교차각 α는 60°이며, 이 때, 단계 S3 중, 저장 매체를 순서대로 60°회전시키고, 5번 회전시켜 광헤드와 저장중심의 상대적 위치를 5번 변경하는데, θ는 차례로 60°, 120°, 180°, 240°와 300°이다.
본 발명에 서술된 방법의 단계 S4에서, 저장 매체는 수평 선형 이동을 진행하지 않고, 원주방향 회전으로 변경된다. 얻은 홀로그램 래스터 벡터는 원주 법선 방향을 따르며, 원심 대칭과 관련된 2개의 위치의 래스터 벡터방향은 반대된다. 서로 중첩하더라도 혼선이 발생하지 않으며, 더 나아가, 저장량을 향상시킨다.
바람직하게, 저장 매체는 광 디스크이고, 바람직하게, 홀로그래픽 시스템은 오프 액시스(off-axis)식이며, 바람직하게, 구면파는 기준광이다.
정보 기록과 판독의 속도를 향상시키기 위해, 저장 매체의 표면에 표시위치가 설치되고, 홀로그램 기록/재생은 표시위치를 시발점으로 삼아 선형 변위 멀티플렉싱 및 원주방향 회전 멀티플렉싱 기록/재생을 진행한다.
신속히 표시위치를 찾아내기 위해, 저장 매체의 기판에 가이드홈이 설치되고, 표시위치는 가이드홈 중에 설치하며, 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용되는 서보 오차 신호를 얻어 광헤드가 가이드홈을 따르도록 하고 가이드홈 중의 표시위치를 검출한다.
본 발명은 다수 개의 병진운동유닛을 포함하되, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 래스터 벡터로 구성되고, 각각의 병진운동유닛은 래스터 벡터방향이 같으며; 각각의 병진운동유닛은 저장 매체 표면에 형성된 투영 중에 위치하며, 동일 위치 지점은 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 구비하는 것을 특징으로 하는 디스크식 저장 매체를 더 제공한다.
기록과 판독에 편리하도록, 저장 매체의 표면에 표시위치가 설치되고, 각 층 2차원 홀로그램 어레이가 저장 매체 표면에 형성히는 투영은 동일 표시위치 지점의 래스터 벡터방향이 밖에서 안으로 또는 안에서 밖으로 향하는 중에 위치되며, 동일 표시위치 지점의 래스터벡터 사이에 고정 협각 α가 형성되고 α는 45°와 같거나 크다. 바람직하게, α는 360에 의해 나누어 떨어지며, 바람직하게, 60°이다.
본 발명은 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치를 더 제공하고, 저장 매체에서 저장된 신호를 기록/재생하는 데 사용하는 데 있어서, 신호광과 기준광을 생성하고, 신호광과 기준광이 저장 매체에서 간섭해 홀로그램을 생성하도록 하는 데 사용하는 기록기구; 저장 매체를 구동해 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 운동하는 병진운동을 진행하도록 하는 데 사용하는 병진기구; 저장 매체를 구동해 저장 매체 중심을 에워싸고 회전운동을 진행하도록 하는 데 사용하는 회전기구를 포함하며; 저장 매체의 병진운동과 회전운동은 기록기구가 저장 매체에서 선형 변위 멀티플렉싱과 원주방향 변위 멀티플렉싱을 진행하도록 하고, 저장 매체 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 기록한다.
본 발명은 광헤드가 자리잡고 있는 위치를 신속히 고정해 기록과 판독의 속도를 향상하는 데 사용하는 광헤드 위치고정기구를 더 포함한다.
이와 동시에, 저장 매체에 표시위치가 설치되고, 홀로그램의 기록/재생은 표시위치를 시발점으로 삼으며; 저장 매체의 기판에 가이드홈을 설치하고, 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용하는 서보 오차 신호를 얻어 광헤드가 가이드홈을 따르도록 하며, 가이드홈 중의 표시위치를 검출한다.
병진기구가 저장 매체를 이동해 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경함으로써, 홀로그램 래스터 벡터 방향의 고정각도 α를 변경하도록 하며, 광헤드의 위치는 최초 광헤드 위치와 협각 θ를 형성하고 θ는 α의 정수배수이되, 협각 θ가 180° 차이날 때, 기록기구가 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 기록하며; 회전기구가 고정각 α로 회전할 수 있는 횟수는 n=[360°/α]-1이고, 여기에서 [360°/α]는 360°/α가 나누어 떨어지는 것을 표시하며; α는 45°와 같거나 크다. 바람직하게, α는 360에 의해 나누어 떨어질 수 있으며, 바람직하게, 60°이다.
종래기술에 대비해, 본 발명의 효과는, 본 발명에 서술된 멀티플렉싱 방법이 저장량을 향상시키는 동시에, 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)를 유지할 수 있는 데 있다. 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램(hologram)을 기록하며, 홀로그램이 서로 중합되더라도 래스터 벡터방향이 다르므로 혼선이 발생하지 않는다. 또한, 저장 매체에 표시위치가 설치되고 저장 매체의 기판에 가이드홈이 설치되며, 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용하는 서보 오차 신호를 얻어 광 헤드가 가이드홈을 따르도록 하고, 가이드홈 중의 표시위치를 검출한다. 더 나아가, 기록과 판독의 속도를 향상시킨다.
도 1은 변위 멀티플렉싱 기록방법의 원리를 설명하였고;
도 2는 광 디스크 매체의 교차 변위 멀티플렉싱 방법 설명도(θ=0°, 180°)이고;
도 3은 광 디스크 매체의 교차 변위 멀티플렉싱 방법 설명도(θ=60°, 240°)이고;
도 4는 광 디스크 매체의 교차 변위 멀티플렉싱 방법 설명도(θ=120°, 300°)이고;
도 5는 선형 병진과 광 디스크 회전을 동시에 구비하는 교차 변위 멀티플렉싱 방법 설명도이고;
도 6은 광 디스크 매체 원주방향 회전의 멀티플렉싱 방법 설명도이고;
도 7은 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치의 설명도이다.
본 발명의 도면은 예시성 설명에만 사용되며, 본 발명에 대한 한정으로 이해하지 말아야 한다. 이하, 실시예를 더 잘 설명하기 위해, 도면의 일부 부품은 생략, 확대 또는 축소할 수 있고 제품의 실제 사이즈를 표시하지 않으며; 본 기술분야의 기술자들에게 있어서, 도면 중의 일부 공지 구조와 그 설명을 생략할 수 있는 것은 이해할 수 있을 것이다.
실시예 1
본 실시예는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법을 제공하는 데, 상기 저장 매체는 광 디스크이며, 바람직하게, 홀로그래픽시스템은 오프 액시스(off-axis)식이며, 바람직하게, 구면파는 기준광이다. 해당 방법은,
한 줄기의 기준광과 한 줄기의 신호광이 저장 매체 중의 기록위치에 홀로그래픽 필드(Holography field)를 형성해 신호정보를 기록하는 데 사용하는 단계 S1;
선형 변위 멀티플렉싱 방법을 이용해 단계 S1의 과정을 반복하고, 전체 저장 매체 중에서 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하는 단계 S2;
저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경하고, 단계 S1과 S2를 반복하되, 저장 매체 동일 위치 지점에 래스터(Rester) 벡터방향이 다른 홀로그램(hologram)을 기록하는 단계 S3;을 포함한다.
단계 S2 중에 서술된 선형 변위 멀티플렉싱 방법은, 저장 매체가 안에서 밖으로 병진운동하거나 또는 저장 매체가 밖에서 안으로 병진운동해 다수 개의 병진운동유닛을 형성하고, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 래스터 벡터로 구성되며, 각 병진운동유닛의 래스터 벡터가 방향이 같은 방법; 및 저장 매체는 시계방향 또는 시계반대방향으로 회전하되, 한 바퀴 내를 회전하며, 전후에 순서대로 형성한 2개의 병진운동유닛은 형성하는 협각이 같고 협각의 합이 360°인 방법을 포함한다. 즉, 광헤드 위치가 유지되어 변하지 않고 저장 매체의 수평운동과 회전을 통해 교차 변위 멀티플렉싱을 구현한다.
단계 S3에서, 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치는 광헤드 위치 고정과 저장 매체 이동으로 구현되며, 래스터 벡터방향이 고정각도를 변경하도록 하고, 해당 고정각도는 교차각 α라고 불리우되, 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경하는 횟수는 n=[360°/α]-1이며; 광헤드의 위치는 최초 광헤드의 위치와 협각 θ를 형성하고, θ는 α의 정수배수이며, 협각 θ가 180°차이날 때 얻는 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 기록한다. 여기에서, [360°/α]는 360°/α가 나누어 떨어진다는 것을 의미하는 데, 즉, 광헤드 위치와 저장 매체 변위 방향이 유지되어 변하지 않도록 하고, 광 디스크와 광헤드 최초의 상대적 위치를 변경해 기록된 홀로그래픽 래스터의 벡터방향을 변경함으로써, 매개 위치의 래스터 벡터방향이 다르도록 하며, 동일 위치라 하더라도 래스터 벡터가 같은 현상이 발생하지 않도록 한다.
교차각α는 45°와 같거나 크다. 저장 매체의 회전에 편리하도록 바람직하게, 교차각 α는 360에 의해 나누어 떨어진다. 본 실시예에서, 교차각 α는 60°이며, 단계 S3은 저장 매체를 순서대로 60°회전시키고 5번 회전시켜 광헤드와 저장중심의 상대적 위치를 5번 변경하는 데, θ는 차례로 60°, 120°, 180°, 240°와 300°이며, 광 디스크는 최대 6번 멀티플렉싱 할 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 실시예에 서술된 멀티플렉싱 방법을 상세하게 설명하였는 데, 도 2는 A(최초 위치 지점, 즉, θ=0)와 B(θ=180°) 지점의 변위 멀티플렉싱 방식을 도시하였으며, 이로부터 알 수 있다시피, 광 디스크 동일 위치 지점은 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 구비하여 여전히 혼선이 나타나지 않는다. A를 예로 들어 멀티플렉싱 방식을 설명하면 아래와 같다. 저장 매체(1)를 이동해 A지점이 광헤드를 조준하도록 하고, 그가 수평방향을 따라 이동해 변위 멀티플렉싱 기록을 시작하도록 하며, 그 다음, 광 디스크를 회전해 다시 기록하며, 이와 같이 반복해 신호를 휴대한 홀로그램을 전체 매체에 가득 저장하고, 모든 홀로그램의 래스터 벡터방향이 광 디스크 반경방향을 따라 밖으로 향한다. 하지만, B지점에서 변위 멀티플렉싱을 진행하는 경우, 얻은 홀로그램 래스터 벡터방향은 광 디스크 반경방향을 따라 안으로 향한다. 도 2에서 도시하는 바와 같이, 각각 A지점과 B지점에 기록된 홀로그램은 그 래스터 벡터방향이 반대되므로, 동일 위치에 기록된 홀로그램은 서로 중합되더라도 혼선이 발생되지 않는다.
더 나아가, 도 3과 도 4에서 도시하는 바와 같이, 변위 멀티플렉싱 방법을 더 확장함으로써, 도 4에 도시된 위치 C 지점(θ=60°)과 D지점(θ=240°)에서 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하고, 도 5의 위치 E지점(θ=120°)과 F지점(θ=300°)에서 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하며, 변위 멀티플렉싱 기록방식은 도 2에 도시된 바와 같다. 이와 같이, 방향이 서로 다른 변위 멀티플렉싱이 서로 중첩되도록 하는 저장방법은 교차 변위 멀티플렉싱 방법이라고 불리우며, 해당 방법을 이용해 상기 A부터 F까지 모두 6개 위치에서 변위 멀티플렉싱을 진행해 얻은 결과는 도 5에서 도시된 바와 같다. 도 5에 도시된 결과로부터 알 수 있다시피, 홀로그램은 위치 지점이 다르면 래스터 벡터방향이 서로 다르며, 동일 위치라 하더라도 홀로그램의 래스터 벡터방향은 여전히 서로 다르다.
본 실시예에 서술된 방법은, 저장 매체의 원주방향 회전을 이용해 원주방향 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하고, 저장 매체 표면의 원심 대칭과 관련된 2개의 위치에서 멀티플렉싱 기록을 진행해 래스터 벡터방향이 전혀 다른 홀로그램을 얻는 단계 S4를 더 포함한다. 즉, 저장 매체는 수평 선형 이동을 진행하지 않고, 원주방향 회전으로 변경된다. 얻은 홀로그램 래스터 벡터는 원주 법선 방향을 따르며, 원심 대칭과 관련된 2개 위치의 래스터 벡터방향은 반대된다. 서로 중첩하더라도 혼선이 발생하지 않으며, 더 나아가, 저장량을 향상시킨다.
도 6은 G(θ=90°)와 H(θ=270°) 2개 위치에서 원주방향 회전 변위 멀티플렉싱 방법을 실시하는 설명도로서, 광헤드 위치가 고정되어 이동하지 않고, 광 디스크의 선형 이동을 원주방향 이동으로 변경하며, 각각 2번의 원주방향 회전 변위 멀티플렉싱 기록을 실시한다. 도 6 중의 위치 G지점과 H지점은 2번의 원주방향 회전 변위 멀티플렉싱 기록을 실시해 얻은 홀로그램 래스터 벡터는 원주 법선 방향을 따르는 데, 양자는 방향이 반대되며, 선형 변위 멀티플렉싱이 얻은 홀로그램 래스터 벡터방향과도 다르므로, 멀티플렉싱 기록의 홀로그램이 서로 중첩되더라도 혼선이 발생하지 않는다.
선형 변위 멀티플렉싱 방법과 원주방향 변위 멀티플렉싱 방법을 결합해 하나의 광 디스크에서 모두 멀티플렉싱을 8번 실시할 수 있으며, 홀로그램의 멀티플렉싱 총 횟수는 10000번 이상으로 증가할 수 있다.
본 실시예에서, 변위 멀티플렉싱의 최초 위치는 광 디스크에 표시된 지점에 의해 결정되며, 늘 광 디스크의 가이드홈과 표시위치를 통해 구현할 수 있다. 광 디스크 기판에 광 디스크 가이드홈을 설치하고 표시위치는 가이드홈 중에 설치한다. 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용하는 서보 오차 신호를 얻어 광헤드가 가이드홈을 따르도록 하고, 가이드홈 중에 제공된 표시를 검출한다. 홀로그램의 기록과 재생은 표시위치를 시발점으로 삼아, 선형 변위 멀티플렉싱 기록과 원주방향 회전의 기록/재생을 진행한다.
저장 정보를 판독하는 경우에는 한 줄기의 기준광을 이용해 대응되는 기록위치에서 입력된 신호 정보를 판독할 수 있다.
실시예 2
본 실시예가 제공하는 디스크식 저장 매체는 광 디스크로서, 다수 개의 병진운동유닛을 포함하며, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 래스터 벡터로 구성되고, 각 병진운동유닛의 래스터 벡터는 방향이 같으며; 각각의 병진운동유닛은 저장 매체 표면에 형성된 투영 중에 위치하고, 동일 위치 지점은 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 구비한다.
저장 매체의 표면에 표시위치가 설치되고 각 층 2차원 홀로그램 어레이가 저장 매체 표면에 형성하는 투영은 동일 표시위치 지점의 래스터 벡터방향이 밖에서 안으로 또는 안에서 밖으로 향하는 중에 위치되며, 동일 표시위치 지점의 래스터벡터 사이에 고정 협각 α가 형성되고 α는 45°와 같거나 크다. 본 실시예에서, α는 60°이다.
본 실시예에 서술된 디스크식 저장 매체는 실시예 1에 서술된 방법을 통해 구현할 수 있다.
실시예 3
본 실시예는 저장 매체에서 신호를 기록/재생하는 데 사용하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치를 제공하는 데, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 신호광와 기준광을 생성하고, 신호광와 기준광이 저장 매체에서 간섭해 홀로그램을 생성하도록 하는 데 사용하는 기록기구; 저장 매체를 구동해 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 운동하는 병진운동을 진행하도록 하는 데 사용하는 병진기구; 저장 매체를 구동해 저장 매체 중심을 에워싸고 회전운동을 진행하도록 하는 데 사용하는 회전기구를 포함하며; 저장 매체의 병진운동과 회전운동은 기록기구가 저장 매체에서 선형 변위 멀티플렉싱와 원주방향 변위 멀티플렉싱을 진행하도록 하고, 저장 매체 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 기록한다.
광헤드가 자리잡고 있는 위치를 고정하는 데 사용하는 광헤드 위치고정기구를 더 포함한다.
대응되게, 저장 매체의 표면에 표시위치가 설치되고 홀로그램의 기록/재생은 표시위치를 시발점으로 삼으며; 저장 매체의 기판에 가이드홈이 설치되고 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용하는 서보 오차 신호를 얻어 광헤드가 가이드홈을 따르도록 하고 가이드홈 중의 표시위치를 검출한다.
병진기구가 저장 매체를 이동해 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경함으로써, 홀로그램 래스터벡터 방향의 고정각도 α를 변경하도록 하며, 광헤드의 위치는 최초 광헤드 위치와 협각 θ를 형성하고, Θ는 α의 정수배수이되, 협각 θ가 180°차이날 때 기록기구가 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 기록하며; 회전기구가 고정각 α로 회전할 수 있는 횟수는 n=[360°/α]-1이며; α는 45°와 같거나 크다. 여기에서, [360°/α] 는 360°/α가 나누어 떨어진다는 것을 표시한다. 바람직하게, α는 360에 의해 나누어 떨어지며, 본 실시예에서는 바람직하게, 60°이다.
본 실시예에 서술된 장치는 실시예 1에 서술된 방법을 구현하고, 기록한 후, 실시예 2에 서술된 저장 매체를 생성할 수 있다.
무엇보다도, 본 발명의 상기 실시예는 주로 상기 방법 또는 구조에 대한 개선이며, 제시되지 않은 기타 기능, 부품과 구조는 필요할 때 종래기술 중에서 대응되는 기능을 구현할 수 있는 부품과 구조를 이용해 실시할 수 있다.
물론, 본 발명의 상기 실시예는 본 발명의 기술안을 명확히 설명하기 위해 제시한 실례에 불과하며, 본 발명의 구체 실시방식에 대한 항정이 아니다. 본 발명 특허청구범위의 정신과 원칙 내에서 실시한 그 어떠한 수정, 등가치환과 개선 등은 모두 본 발명 청구항의 보호범위 내에 포함되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법에 있어서,
    교차 변위 멀티플렉싱 기록/재생방법으로서, 해당 방법은,
    한 줄기의 기준광과 입력정보를 휴대한 한 줄기의 신호광이 저장 매체 중의 기록위치에 홀로그래픽 필드(Holography field)를 형성해 신호정보를 기록하는 데 사용하는 단계 S1;
    선형 변위 멀티플렉싱 방법을 이용해, 단계 S1의 과정을 반복하고, 전체 저장 매체 중에서 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하는 단계 S2;
    저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경하고 단계 S1과 S2를 반복하되, 저장 매체 동일 위치 지점에 래스터(Rester) 벡터방향이 다른 홀로그램(hologram)을 기록할 수 있는 단계 S3;
    저장 매체의 원주방향 회전을 이용해 멀티플렉싱 기록을 진행하고, 저장 매체 표면의 원심 대칭과 관련된 2개의 위치에서 멀티플렉싱 기록을 진행해 래스터 벡터방향이 전혀 다른 홀로그램을 얻을 수 있는 단계 S4; 및
    동일한 한 줄기의 기준광을 이용해 대응되는 기록위치에서 입력된 신호정보를 판독하는 단계 S5;가 포함되며,
    상기 선형 변위 멀티플렉싱 방법은
    상기 저장 매체가 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 병진 운동하는 다수 개의 병진운동유닛을 형성하고, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 홀로그램으로 구성되며, 각 병진운동유닛의 다수 개의 홀로그램의 래스터 벡터 방향이 같도록 구비되고,
    상기 저장 매체가 시계방향 또는 시계반대방향으로 한 바퀴 내를 회전하도록 구비되며,
    전후에 순서대로 형성한 2개의 병진운동유닛이 형성되는 협각이 같고 협각의 합이 360°인 것을 특징으로 하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    기준광이 구면파인 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    기준광과 신호광이 오프 액시스(off-axis)식 구조인 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    저장 매체의 표면에 표시위치가 설치되고, 홀로그램의 기록/재생은 표시위치를 시발점으로 삼아, 선형 변위 멀티플렉싱와 원주방향 회전의 멀티플렉싱 기록/재생을 진행하는 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    저장 매체의 기판에 가이드홈이 설치되고, 표시위치는 가이드홈 중에 설치하며, 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용하는 서보 오차 신호를 얻어 빔이 가이드홈을 따르도록 하고, 가이드홈 중의 표시위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  6. 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법에 있어서,
    멀티플렉싱 기록 과정 중, 상기 방법은.
    한 줄기의 기준광과 한 줄기의 신호광이 저장 매체 중의 기록위치에 홀로그래픽 필드를 형성해 신호정보를 기록하는 데 사용하는 단계 S1;
    선형 변위 멀티플렉싱 방법을 이용해, 단계 S1의 과정을 반복하고, 전체 저장 매체 중에서 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하는 단계 S2;
    저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경하고, 단계 S1과 S2를 반복하되, 저장 매체 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 기록하는 단계 S3; 을 포함하고,
    상기 선형 변위 멀티플렉싱 방법은
    상기 저장 매체가 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 병진 운동하는 다수 개의 병진운동유닛을 형성하고, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 홀로그램으로 구성되며, 각 병진운동유닛의 다수 개의 홀로그램의 래스터 벡터 방향이 같도록 구비되고,
    상기 저장 매체가 시계방향 또는 시계반대방향으로 한 바퀴 내를 회전하도록 구비되며,
    전후에 순서대로 형성한 2개의 병진운동유닛이 형성되는 협각이 같고 협각의 합이 360°인 것을 특징으로 하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 중에 저장용량을 증가시키는 멀티플렉싱 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    단계 S3에서, 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치는 광헤드 위치 고정과 저장 매체 이동으로 구현되며, 래스터 벡터방향이 고정각도를 변경하도록 하고, 해당 고정각도는 교차각 α라고 불리우되, 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경하는 횟수는 n=[360°/α]-1이며; 광헤드의 위치는 최초 광헤드의 위치와 협각 θ를 형성하고, θ는 α의 정수배수이며, 협각 θ가 180°차이날 때 얻는 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 기록하는 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 교차각 α는 45°와 같거나 큰 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 교차각 α는 360에 의해 나누어 떨어지는 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 교차각 α는 60°인 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계는,
    저장 매체 원주방향 회전을 이용해 원주방향 변위 멀티플렉싱 기록을 진행하고, 저장 매체 표면은 원심 대칭과 관련된 2개의 위치에서 멀티플렉싱 기록을 진행함으로써, 래스터 벡터방향이 전혀 다른 홀로그램을 얻는 단계 S4를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티플렉싱 방법.
  13. 디스크식 저장 매체에 있어서,
    다수 개의 병진운동유닛을 포함하되, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 래스터 벡터로 구성되고, 각각의 병진운동유닛은 래스터 벡터방향이 같으며; 각각의 병진운동유닛은 저장 매체 표면에 형성된 투영 중에 위치하며, 동일 위치 지점은 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 구비하고,
    전후에 순서대로 형성한 2개의 병진운동유닛이 형성되는 협각이 같고 협각의 합이 360°인 것을 것을 특징으로 하는 디스크식 저장 매체.
  14. 제13항에 있어서,
    저장 매체의 표면에 표시위치가 설치되고, 각 층 2차원 홀로그램 어레이가 저장 매체 표면에 형성하는 투영은 동일 표시위치 지점의 래스터 벡터방향이 밖에서 안으로 또는 안에서 밖으로 향하는 중에 위치되며, 동일 표시위치 지점의 래스터벡터 사이에 고정 협각 α가 형성되고 α는 45°와 같거나 큰 것을 특징으로 하는 디스크식 저장 매체.
  15. 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치에 있어서,
    저장 매체에서 신호를 기록/재생하는 데 사용하고,
    신호광과 기준광을 생성하고, 신호광과 기준광이 저장 매체에서 간섭해 홀로그램을 생성하도록 하는 데 사용하는 기록기구;
    저장 매체를 구동해 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 운동하는 병진운동을 진행하도록 하는 데 사용하는 병진기구;
    저장 매체를 구동해 저장 매체 중심을 에워싸고 회전운동을 진행하도록 하는 데 사용하는 회전기구를 포함하며;
    저장 매체의 병진운동과 회전운동은 기록기구가 저장 매체에서 선형 변위 멀티플렉싱와 원주방향 변위 멀티플렉싱을 진행하도록 하고, 저장 매체 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 다른 홀로그램을 기록하고,
    상기 병진기구의 병진운동으로 인해 상기 저장 매체가 안에서 밖으로 또는 밖에서 안으로 병진 운동하는 다수 개의 병진운동유닛을 형성하고, 각각의 병진운동유닛은 간격이 같은 다수 개의 홀로그램으로 구성되며, 각 병진운동유닛의 래스터 벡터의 방향이 같도록 구비되고,
    상기 회전기구는 시계방향 또는 시계반대방향으로 한 바퀴 내를 회전하도록 구비되며,
    전후에 순서대로 형성한 2개의 병진운동유닛이 형성되는 협각은 같고 협각의 합이 360°인 것을 특징으로 하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치.
  16. 제15항에 있어서,
    광헤드가 자리잡고 있는 위치를 고정하는 데 사용하는 광헤드 위치고정기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치.
  17. 제16항에 있어서,
    저장 매체에 표시위치가 설치되고 홀로그램의 기록/재생은 표시위치를 시발점으로 삼으며; 저장 매체의 기판에 가이드홈을 설치하고 가이드홈을 통해 광헤드를 위치고정해 제어하는 데 사용하는 서보 오차 신호를 얻어 광헤드가 가이드홈을 따르도록 하며, 가이드홈 중의 표시위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    병진기구가 저장 매체를 이동해 저장 매체 중심과 광헤드의 상대적 위치를 변경함으로써, 홀로그램 래스터벡터 방향의 고정각도 α를 변경하도록 하며, 광헤드의 위치는 최초 광헤드 위치와 협각 θ를 형성하고, θ는 α의 정수배수이되, 협각 θ가 180°차이날 때 기록기구가 저장 매체의 동일 위치 지점에 래스터 벡터방향이 반대되는 홀로그램을 기록하며; 회전기구가 고정각 α로 회전할 수 있는 횟수는 n=[360°/α]-1이며; α는 45°와 같거나 큰 것을 특징으로 하는 디스크식 홀로그래픽 저장 매체 기록/재생장치.
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