KR102490124B1 - 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법 및 광디스크와 장치 - Google Patents

광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법 및 광디스크와 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법에 관한 것으로, 광학 홀로그래픽 저장 기술 분야에 속한다. 본 발명은 구면 기준빔(spherical reference beam) 시프트 멀티플렉싱 기술의 좁은 시프트 선택성을 이용하며, 저장 매체에는 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하는, 데이터 영역과 분리된 제어 영역이 설치된다. 데이터 영역과 마찬가지로 특수 패턴의 홀로그램을 제어 영역에 기록하고, 데이터를 판독할 때 먼저 제어 영역 내의 정보를 판독한다. 제어 영역 내 홀로그램에서 판독한 정보에 따라, 데이터 영역 내 홀로그램에 대한 광헤드의 위치를 각각 x 방향과 y 방향으로 검출함으로써, 기준광을 해당 주소가 나타내는 정확한 위치로 제어할 수 있다.

Description

광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법 및 광디스크와 장치{FINE DETECTION AND CONTROL METHOD FOR DISK OPTICAL HEAD, DISK AND APPARATUS}
본 발명은 광학 홀로그래픽 저장 기술 분야에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기준빔 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장 시스템에서 광디스크 광헤드의 위치를 획득하고 정확하게 제어하는 방법에 관한 것이다.
구면 기준빔 시프트 멀티플렉싱 기술은 시프트 선택성이 비교적 좁아 인접한 홀로그램 간의 시프트 간격을 축소하여 기록 데이터의 밀도를 향상시킬 수 있다. 도 1은 구면 기준빔 시프트 멀티플렉싱 방법의 일반적인 시프트 선택성을 도시하였다. 수평축은 기록 홀로그램에 대한 기준광 판독 위치의 편차 거리를 나타내고, 수직축은 홀로그램 재생광에서 판독된 신호의 정규화된 강도를 나타내고, x는 광 트랙을 따르는 방향을 나타내고 y는 광 트랙에 수직인 방향을 나타낸다. 여기에서 좁은 시프트 선택성은 충분히 강한 신호광을 판독해야 하는 경우 기준빔의 위치 공차가 매우 작아야 함을 의미한다. 따라서 안정적으로 데이터를 판독하기 위해서는 기록 홀로그램에 대한 기준광의 위치를 정밀하게 제어할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 단점 중 적어도 하나를 극복하고, 광디스크 데이터를 판독할 때 기록 홀로그램에 대한 기준광의 위치를 정확하게 제어하는 문제를 해결하기 위해, 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 구면 기준빔 시프트 멀티플렉싱 기술의 시프트 선택성을 이용하며, 저장 매체에는 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하는, 데이터 영역과 분리된 제어 영역이 설치된다. 데이터 영역과 마찬가지로 특수 패턴의 홀로그램을 기록하고, 데이터를 판독할 때 먼저 제어 영역 내의 정보를 판독한다. 제어 영역 내 홀로그램에서 판독한 패턴에 따라, 데이터 영역 내 홀로그램에 대한 기준광의 위치 오차를 각각 x 방향과 y 방향으로 검출함으로써, 기준광을 해당 주소가 나타내는 정확한 위치로 제어할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법은 이하의 단계를 포함한다.
(1) 구면파 기준광과 신호를 휴대한 물체광은 저장 매체 내의 기록 위치에 홀로그래픽 필드를 형성하며 신호 정보를 기록하는 데 사용된다.
(2) 저장 매체 상에서 하나의 섹터를 제어 영역과 데이터 영역으로 분할하며, 여기에서 제어 영역은 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함한다.
(3) 홀로그램을 광 트랙에 수직인 방향 상에서 등간격으로 엇갈리게 만들고, 이러한 홀로그램의 회절광 강도 차이를 통해 위치의 편차 신호를 획득하며, 이에 따라 상기 y 방향 위치 제어 영역의 위치 편차 신호가 0으로 바뀌도록 광디스크 광헤드의 위치를 제어한다.
(4) 홀로그램은 광 트랙을 따르는 방향 상에서 일정 간격으로 엇갈리게 만들고, 이러한 홀로그램의 회절광 강도 차이를 통해 위치의 편차 신호를 획득하며, 이에 따라 상기 x 방향 위치 제어 영역의 위치 편차 신호가 0으로 바뀌도록 광디스크 광헤드의 위치를 제어한다.
구체적으로 본 발명은 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법에 관한 것으로, 광디스크를 저장 매체로 하여 저장된 데이터를 판독하는데 사용되며, 상기 저장 매체에 저장된 데이터 유닛은 위치 제어 유닛을 포함하고, 상기 방법은 목표 데이터 유닛을 판독할 때, 먼저 상기 목표 데이터 유닛의 위치 제어 유닛에 의해 형성된 위치 편차 신호를 통해 판독 위치가 정확한지 여부를 검출하고, 상기 위치 편차 신호에 따라 판독 위치를 정확한 위치로 제어한 다음, 상기 데이터 유닛 내의 데이터를 판독한다. 광디스크 판독 위치는 광디스크 상에서 기준광의 조사 위치이며, 광헤드 위치라고도 부른다.
상기 위치 제어 유닛은 상기 저장 매체 내에 엇갈리게 배열된 복수의 패턴이며, 상기 정확한 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 광 강도 차이가 0 또는 소정의 값이고, 상기 위치 편차 신호는 상기 판독 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 광 강도 차이이다.
상기 데이터 유닛은 섹터이고, 각 섹터는 주소 유닛을 저장하기 위한 주소 영역, 위치 제어 유닛을 저장하기 위한 제어 영역 및 데이터 유닛을 저장하기 위한 데이터 영역을 적어도 포함한다.
상기 광디스크는 홀로그래픽 저장 매체이며, 데이터의 적어도 일부는 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장 방식으로 저장된다. 상기 방법은 상기 일부 데이터를 판독하는 데 사용되며, 상기 위치 제어 유닛은 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하고, x 방향은 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장의 시프트 방향으로 정의하고, y 방향은 x 방향에 수직이다.
상기 위치 제어 유닛은 상기 저장 매체 내에 엇갈리게 배열된 2개 또는 2세트의 홀로그래픽 패턴이며, 상기 정확한 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이가 0 또는 소정의 값이고, 상기 위치 편차 신호는 상기 판독 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이이다.
y 방향 상의 정확한 위치는 판독된 광 트랙 상에 위치하며, 상기 광 트랙 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이고, 상기 방법에서 판독 위치가 광 트랙에 인접한 위치에 위치할 때, 2개 또는 2세트 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도 차이를 비교하여 위치 편차 신호를 획득하며, 이에 따라 상기 y 방향의 위치 편차 신호가 0 또는 소정의 값으로 바뀌도록 판독 위치를 제어한다.
상기 y 방향의 위치 제어 유닛은 상기 홀로그램 패턴을 2세트로 분할하여 광 트랙과 등간격으로 광 트랙 양측에 분포시키고, 각 세트에는 복수의 등간격으로 배열된 홀로그램 패턴이 포함된다.
상기 2세트의 홀로그래픽 패턴은 광 트랙에 평행한 방향으로 엇갈리며, 엇갈린 거리는 데이터 영역 내에서 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리(d)이다.
상기 홀로그래픽 패턴은 원형이고, 2세트의 홀로그래픽 패턴은 서로 교차하며, 상기 광 트랙은 교차 영역의 회전 대칭 중심 상에 위치한다.
상기 판독 위치에 대한 제어는 위치 편차 신호가 0 또는 소정의 값으로 바뀔 때까지 상기 판독 위치가 광 트랙에 수직인 방향을 따라 상하 이동하도록 제어하는 것을 의미한다.
x 방향 상의 정확한 위치는 2개의 시프트 멀티플렉싱 중에 이동한 거리(d)만큼 떨어진 2개 지점(e) 와 (f) 중 하나의 지점(e)의 광축 상에서의 위치이며, 지점(e)은 데이터 영역 내 시작 지점으로부터 떨어진 거리가 정수 배(integer multiple)(d)이고, 지점(e)와 (f) 위치에 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이다. 상기 방법에서 판독 위치가 지점(e)에 인접하면 해당 위치의 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도를 판독하고, 광축을 따라 지점(f)을 향해 거리(d)를 이동하며, 새로운 위치의 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도를 판독하고, 2개 또는 2세트 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도 차이를 비교하여 위치 편차 신호를 획득하며, 이에 따라 상기 x 방향의 위치 편차 신호가 0 또는 소정의 값으로 바뀌도록 판독 위치를 제어한다.
상기 x 방향의 위치 제어 유닛은 상기 홀로그램 패턴을 2세트로 분할하여 광 트랙을 따라 교차하며 등간격으로 배열시키고, 각 세트에는 복수의 등간격으로 배열된 홀로그램 패턴이 포함된다.
상기 홀로그램 패턴은 원형이고, 지점(e)와 (f)에 대응하는 2개 원형 홀로그래픽 패턴의 원심 거리는 ≠d이며, 지점 (e)와 (f)에 대응하는 2개 원형 홀로그래픽 패턴의 원심 거리는 d보다 작다.
본 특허의 방법에서는 먼저 y 방향의 검출 및 제어를 수행한 다음 x 방향의 검출 및 제어를 수행한다.
상기 방법의 광디스크 또는 저장 매체에 적용하며, 상기 저장 매체에 저장된 데이터 유닛은 위치 제어 유닛을 포함한다.
상기 위치 제어 유닛은 상기 저장 매체 내에 엇갈리게 배열된 복수의 패턴이고, 판독 데이터 유닛에 맞춰진 정확한 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이다.
상기 데이터 유닛은 섹터이고, 각 섹터는 주소 유닛을 저장하기 위한 주소 영역, 위치 제어 유닛을 저장하기 위한 제어 영역 및 데이터 유닛을 저장하기 위한 데이터 영역을 적어도 포함한다.
상기 광디스크는 홀로그래픽 저장 매체이며, 데이터의 적어도 일부는 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장 방식으로 저장된다. 상기 위치 제어 유닛은 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하고, x 방향은 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장의 시프트 방향으로 정의하고, y 방향은 x 방향에 수직이다.
상기 위치 제어 유닛은 상기 저장 매체 내에 엇갈리게 배열된 2개 또는 2세트의 홀로그래픽 패턴이고, 상기 정확한 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이다.
y 방향 상의 정확한 위치는 데이터 유닛이 판독한 광 트랙 상에 위치하며, 상기 광 트랙 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이다.
상기 y 방향의 위치 제어 유닛은 상기 홀로그램 패턴을 2세트로 분할하여 광 트랙과 등간격으로 광 트랙 양측에 분포시키고, 각 세트에는 복수의 등간격으로 배열된 홀로그램 패턴이 포함된다.
상기 2세트의 홀로그래픽 패턴은 광 트랙에 평행한 방향으로 엇갈리며, 엇갈린 거리는 데이터 영역 내에서 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리(d)이다.
상기 홀로그래픽 패턴은 원형이고, 2세트의 홀로그래픽 패턴은 서로 교차하며, 상기 광 트랙은 교차 영역의 회전 대칭 중심 상에 위치한다.
x 방향 상의 정확한 위치는 2개의 시프트 멀티플렉싱 중에 이동한 거리(d)만큼 떨어진 2개 지점(e)와 (f) 중 하나의 지점(e)의 데이터 유닛에 의해 판독된 광축 상에서의 위치이며, 지점(e)은 데이터 영역 내 시작 지점으로부터 떨어진 거리가 정수 배(d)이고, 지점(e)와 (f) 위치에 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이다.
상기 x 방향의 위치 제어 유닛은 상기 홀로그램 패턴을 2세트로 분할하여 광 트랙을 따라 교차하며 등간격으로 배열시키고, 각 세트에는 복수의 등간격으로 배열된 홀로그램 패턴이 포함된다.
상기 홀로그래픽 패턴은 원형이며, 지점(e)와 (f)에 대응하는 2개 원형 홀로그래픽 패턴의 원심 거리는 ≠d이다.
지점(e)와 (f)에 대응하는 2개의 원형 홀로그래픽 패턴의 원심 거리는 d보다 작다.
상기 방법 및 광디스크에 적용하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 장치는,
광디스크 데이터를 판독하는 광학 시스템, 및
광디스크가 병진하도록 지탱하는 병진 스테이지를 포함한다.
상기 장치는 비교기를 더 포함하며, 상기 비교기는 광학 시스템이 광디스크 상에서 판독한 2개 또는 2세트 위치 편차 신호의 차이 값을 비교하고, 상기 차이 값에 따라 상기 차이 값이 요건에 부합할 때까지 병진 스테이지가 광디스크의 병진을 지탱하도록 구동하는 데 사용된다.
상기 광학 시스템은 홀로그래픽 저장 판독 시스템의 기준광 시스템이며, 상기 비교기에 의해 비교되는 위치 편차 신호는 동일한 위치 상에서 상이한 패턴의 회절광 강도이고, 및/또는 홀로그래픽 저장 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리만큼 떨어진 2개 패턴의 회절광 강도이다.
상기 병진 스테이지는 x 방향 병진 기구와 y 방향 병진 기구를 포함하고, 상기 x 방향 병진 기구는 병진 스테이지를 제어하여 광디스크가 광디스크 시프트 멀티플렉싱 이동의 방향을 따라 병진하도록 지탱하는 데 사용되고, 상기 y 방향 병진 기구는 병진 스테이지를 제어하여 광디스크가 x 방향에 수직으로 병진하도록 지탱하는 데 사용된다.
상기 x 방향 병진 기구는 단계적 병진 기구를 더 포함하고, 상기 단계적 병진 기구는 병진 스테이지를 제어하여 광디스크가 x 방향을 따라 홀로그래픽 저장 시프트 멀티플렉싱 시 이동하는 거리를 단계적 거리로 삼아 병진하도록 지탱한다.
상기 병진 스테이지는 1차 위치 결정 기구를 더 포함하고, 상기 1차 위치 결정 기구는 병진 스테이지를 제어하여 광디스크가 이동하도록 지탱하고, 광디스크의 어느 하나의 섹터의 제어 영역이 광학 시스템의 광헤드 위치에 맞춰지도록 제어하는 데 사용된다.
상기 1차 위치 결정 기구는 병진 및/또는 회전 및/또는 반전 위치 결정 기구를 포함한다.
종래 기술에 비해 본 발명은 다음의 유익한 효과를 나타낸다. 즉, 광디스크 데이터를 판독할 때 기록 홀로그램에 대한 기준광의 위치를 정확하게 제어하는 문제를 해결하고, 광헤드의 조사 위치가 홀로그램의 광 트랙과 정확하게 정렬될 수 있도록 구현하며, 판독 과정에서 실시간 동적 조정을 구현할 수 있어 기계로 인한 오차를 줄일 수 있다.
도 1은 판독 홀로그램의 시프트 선택성 곡선이다.
도 2는 기록 매체 상에서 1 섹터의 데이터 할당 방법에 대한 모식도이다.
도 3은 y 방향 상에서 광헤드 위치 편차를 검출하는 원리도이다.
도 4는 y 방향 광헤드 위치 제어 블록도이다.
도 5는 x 방향 상에서 광헤드 위치 편차를 검출하는 원리도이다.
도 6은 x 방향 광헤드 위치 제어 블록도이다.
이하에서는 본 발명 실시예의 첨부 도면을 참고하여 본 발명 실시예의 기술적 해결책을 명확하고 완전하게 설명하며, 설명된 실시예는 모든 실시예가 아니라 본 발명의 일부 실시예일 뿐이다. 본 발명의 실시예를 기반으로 본 발명이 속한 기술분야의 당업자가 창조적 노력 없이 획득한 다른 모든 실시예는 본 발명의 보호 범위 내에 속한다.
본 발명의 첨부 도면은 예시적인 설명을 위해서만 사용되며 본 발명을 제한하는 것으로 이해될 수 없다. 이하의 실시예를 보다 잘 설명하기 위해 첨부 도면의 일부 구성요소는 생략, 확대 또는 축소될 수 있으며 이는 실제 제품의 크기를 나타내지 않는다. 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 첨부 도면에서 공지된 구조 및 그 설명이 생략될 수 있음을 이해한다.
제품 실시예
광헤드를 제어하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이 저장 매체에 데이터 영역과 분리된 제어 영역이 설치된다. 도 2는 저장 매체 상에서 하나의 섹터에 대한 데이터 할당의 예시를 도시하였으며, 여기에서 제어 영역은 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛으로 나뉜다. 데이터 영역과 마찬가지로 특수 패턴의 홀로그램이 여기에 기록된다. 이는 데이터와 동시에 기록하거나 데이터를 기록하기 전에 포맷할 수 있다. 데이터를 판독할 때 먼저 제어 영역 내의 정보를 판독하며, 제어 영역 내 홀로그램에서 판독한 패턴에 따라, 데이터 영역 내 홀로그램에 대한 기준광의 위치 오차를 각각 x 방향과 y 방향으로 검출함으로써, 기준광을 해당 주소가 나타내는 정확한 위치로 제어할 수 있다.
전술한 광디스크 또는 저장 매체에 있어서, 각 섹터는 주소 유닛을 저장하기 위한 주소 영역, 위치 제어 유닛을 저장하기 위한 제어 영역 및 데이터 유닛을 저장하기 위한 데이터 영역을 포함한다. 상기 위치 제어 유닛은 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하며, x 방향은 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장의 시프트 방향으로 정의되고 y 방향은 x 방향에 수직이다.
y 방향 상의 정확한 위치는 데이터 유닛이 판독한 광 트랙 상에 위치하며, 도 3에 도시된 바와 같이 홀로그래픽 패턴은 원형이고, 2세트의 홀로그래픽 패턴은 서로 교차하며, 상기 광 트랙은 교차 영역의 회전 대칭 중심 상에 위치한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 광 트랙 상에서 상기 복수의 홀로그래픽 패턴을 2세트로 나누어 광 트랙과 등간격으로 광 트랙 상하 양측에 분포시키며, 좌우 엇갈린 거리는 데이터 영역 내 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리(d)로, 도면에 도시된 "x 방향 거리"이다. 기준광이 광 트랙 상에 위치하고 광 트랙을 따라 이동할 때 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0이다.
x 방향 상의 정확한 위치는 2개의 시프트 멀티플렉싱 중에 이동한 거리(d)만큼 떨어진 2개 지점(e)와 (f)로 도 5에 도시된 홀로그램(4와 5)의 원심 위치 외측 실선에 대응하는 위치 중 하나의 지점이며, 홀로그램(4)의 원심 좌측 위치와 같이, 상기 위치는 데이터 영역 내 시작 지점으로부터 떨어진 거리가 정수 배(d)이고, 홀로그램(4와 5)의 원심 위치 좌우 양측의 2개 지점(e)와 (f)에 있어서, 이 2개 지점에서 기준광의 회절광 강도 차이는 0이다.
방법 실시예
첫째, y 방향 제어 유닛의 위치 편차 검출 원리는 도 3에 도시된 바와 같다. 홀로그램 중심과 광 트랙(1)의 수직 거리는 Δy이고, 각 홀로그램의 x 방향의 거리는 Δx이다. 공간 절약의 관점에서 y 방향의 시프트 선택성에 따라 Δy의 적절한 범위를 결정하며, Δx는 데이터 영역 내 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리와 동일한 값으로 설정된다. 판독 데이터와 동일한 방식을 사용하여 제어 영역 내의 신호를 판독하고, 위로 시프트되는 홀로그램(2)과 아래로 시프트되는 홀로그램(3)의 판독 신호는 각각 A와 B로 표시된다. 기준빔이 홀로그램(2)에 가까운 선(1) 상에서 이동하면 A>B를 획득할 수 있고, 기준빔이 홀로그램(3)에 가까운 선(2) 상에서 이동하면 A<B를 획득할 수 있고, 기준빔이 홀로그램(2), 홀로그램(3)의 등거리 선(0) 상에서 이동하면 A=B를 획득할 수 있다. 따라서 A-B를 계산하여 y 방향 상의 위치 편차 신호는 획득할 수 있고, y 방향 상의 기준빔 위치를 제어하여 상기 위치 편차가 0이 되도록 만들 수 있다.
이어서 x 방향 제어 유닛의 위치 편차 검출 원리는 도 5에 도시된 바와 같으며, 기준광 위치, 즉 광헤드 위치는 상향 화살표로 표시된다. 기록/판독 과정에서 저장 매체는 x 방향 상에서 끊임없이 병진과 정지를 반복하고, 정지된 위치에서 홀로그램의 기록/판독을 수행하므로, 기준광의 위치와 정지 후 홀로그램이 기록되는 위치의 x 방향 상에서의 차이가 신호 오차를 유발한다. x 방향 위치 제어 유닛에 있어서, 가이드 레일 상의 홀로그램 설정 간격은 데이터 유닛 내 홀로그램의 간격과 동일하며, Δx는 제어 유닛 중 실제 기록 홀로그램 위치와 설정 위치의 편차를 나타내고, x축 방향 상의 시프트 선택성을 통해 Δx의 적절한 크기를 결정한다. 데이터 영역 내 홀로그램을 판독하는 동일한 방식을 사용해 신호를 판독하며, 오른쪽으로 시프트되는 홀로그램(4)과 왼쪽으로 시프트되는 홀로그램(5)의 판독 신호는 C와 D로 표시된다. 기준빔이 위치(1)에 위치할 때 C>D를 각각 획득할 수 있고, 기준빔이 위치(2)에 위치할 때 C<D를 획득하고, 기준빔이 위치(0)에 위치할 때 C=D를 획득한다. 따라서 C-D를 계산하여 x 방향 상의 위치 편차 신호는 획득할 수 있고, x 방향 상의 기준빔 위치를 제어하여 상기 위치 편차가 0이 되도록 만들 수 있다.
본 특허의 방법에서는 먼저 y 방향의 검출 및 제어를 수행한 다음 x 방향의 검출 및 제어를 수행한다.
장치 실시예
도 4는 기준빔의 y 방향 상에서의 위치 제어의 흐름도를 도시하였다. 광학 시스템 중의 기준광이 저장 매체 중 y 방향 위치 제어 유닛의 A 및 B 신호에 대해 검출 판독을 수행하고, 판독하여 획득한 신호를 이용하여 A-B의 값을 계산함으로써 기준광의 위치 편차 신호를 획득한다. 비교기는 위치 편차 신호와 그 목표 값(0) 사이의 차이를 평가한 후, 저장 매체에 고정된 y 방향 병진 스테이지가 병진하도록 안내함으로써 위치 오차 신호를 0으로 바꾸는 데 사용된다. 이는 y 방향 위치 제어 유닛 내에 완료된 피드백 제어이며, 그 후 y 방향 위치 제어 유닛에서 획득한 y 방향 병진 스테이지의 위치가 데이터 영역 내의 홀로그램을 판독하는 데 사용된다.
도 6은 기준빔의 x 방향 상에서의 위치 제어의 흐름도를 도시하였다. 광학 시스템 중의 기준광이 저장 매체 중 x 방향 위치 제어 유닛의 C 및 D 신호에 대해 검출 판독을 수행하고, 판독하여 획득한 신호를 이용하여 C-D의 값을 계산함으로써 기준광의 위치 편차 신호를 획득한다. 비교기는 위치 편차 신호와 그 목표 값(0) 사이의 차이를 평가한 후, 저장 매체에 고정된 x 방향 병진 스테이지가 병진하도록 안내함으로써 위치 오차 신호를 0으로 바꾸는 데 사용된다. 이는 x 방향 위치 제어 유닛 내에 완료된 피드백 제어이며, 그 후 x 방향 위치 제어 유닛에서 획득한 x 방향 병진 스테이지의 위치가 데이터 영역 내의 홀로그램을 판독하는 데 사용된다.
상기 작동 원리를 기반으로, 본 특허는 광디스크 광헤드 위치의 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 장치에 사용되며, 여기에는 광디스크 데이터를 판독하는 광학 시스템 및 광디스크가 병진하도록 지탱하는 병진 스테이지가 포함된다. 또한 도 4와 도 6에 도시된 바와 같이 비교기를 더 포함하며, 상기 비교기는 광학 시스템이 광디스크 상에서 판독한 2세트 위치 편차 신호의 차이 값을 비교하고, 상기 차이 값에 따라 상기 차이 값이 요건에 부합할 때까지 병진 스테이지가 광디스크의 병진을 지탱하도록 구동하는 데 사용된다.
상기 광학 시스템은 홀로그래픽 저장 판독 시스템의 기준광 시스템이며, y 방향 상에서 상기 비교기에 의해 비교되는 위치 편차 신호는 광축 상하 2세트 패턴(2와 3)의 회절광 강도이고, x 방향 상에서 상기 비교기에 의해 비교되는 위치 편차 신호는 광축을 따라 홀로그래픽 저장 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리만큼 떨어진 2개 위치(e와 f)에 대응하는 2세트 패턴(4와 5)의 회절광 강도이다.
상응하는 섹터를 판독하는 위치 상에서 광헤드의 1차 위치 결정을 구현하기 위해, 상기 병진 스테이지는 1차 위치 결정 기구를 더 포함하고, 상기 1차 위치 결정 기구는 병진 스테이지를 제어하여 광디스크가 이동하도록 지탱하고, 광디스크의 어느 하나의 섹터의 제어 영역이 광학 시스템의 광헤드 위치에 맞춰지도록 제어하는 데 사용된다.
상이한 저장 방법으로 저장된 광디스크의 경우, 상기 1차 위치 결정 기구는 병진 및/또는 회전 및/또는 반전 위치 결정 기구를 더 포함하고, 원형의 광디스크 또는 직사각형 메모리 카드에 적용되며, 단면 저장 또는 양면 저장 방식을 포함하고, 시프트 멀티플렉싱, 각도 멀티플렉싱(angular multiplexing), 각도-시프트 멀티플렉싱, 중첩 멀티플렉싱 및 교차 멀티플렉싱 등 다양한 멀티플렉싱 저장 방식의 저장 매체에 적용된다.
물론 본 발명의 상기 실시예는 본 발명의 기술적 해결책을 명확하게 설명하기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명의 구체적인 실시방식을 제한하지 않는다. 본 발명 청구범위의 사상 및 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체 및 개선 등은 본 발명 청구범위의 보호 범위에 포함되어야 한다.

Claims (20)

  1. 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법에 있어서,
    구면파를 기준광으로 사용하여 크로스시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장을 수행하고, 저장 매체 중 위치 제어 유닛 내 교차 배열된 홀로그래픽을 이용해 위치 편차 신호를 획득함으로써 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하고,
    상기 위치 편차 신호는 기준광이 각 홀로그램에 조사될 때 발생되는 회절광 강도 차인 것을 특징으로 하는 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    저장 매체 상의 하나의 섹터가 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉘고,
    상기 위치 제어 유닛은 상기 제어 영역에 설치되고, x 방향 위치 제어 유닛 및 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    홀로그램을 광 트랙과 수직인 방향 상에서 등간격으로 엇갈리게 만들고, 이러한 홀로그램의 회절광 강도 차이를 통해 위치의 편차 신호를 획득하며, 이에 따라 상기 y 방향 위치 제어 영역의 위치 편차 신호가 0으로 바뀌도록 광디스크 광헤드의 위치를 제어하는 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    홀로그램은 광 트랙을 따르는 방향 상에서 일정 간격으로 엇갈리게 만들고, 이러한 홀로그램의 회절광 강도 차이를 통해 위치의 편차 신호를 획득하며; 이에 따라 상기 x 방향 위치 제어 영역의 위치 편차 신호가 0으로 바뀌도록 광디스크 광헤드의 위치를 제어하는 광디스크 광헤드 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  5. 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법에 있어서,
    광디스크를 저장 매체로 하여 저장된 데이터를 판독하는데 사용되며, 상기 저장 매체에 저장된 데이터 유닛은 위치 제어 유닛을 포함하고, 상기 방법은 목표 데이터 유닛을 판독할 때, 먼저 상기 목표 데이터 유닛의 위치 제어 유닛에 의해 형성된 위치 편차 신호를 통해 판독 위치가 정확한지 여부를 검출하고, 상기 위치 편차 신호에 따라 판독 위치를 정확한 위치로 제어한 다음, 상기 데이터 유닛 내의 데이터를 판독하고,
    상기 위치 제어 유닛은 상기 저장 매체 내에 엇갈리게 배열된 복수의 홀로그래픽 패턴이 기록되며, 상기 정확한 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도 차이가 0 또는 소정의 값이고,
    상기 위치 편차 신호는 기준광이 조사될 때 상기 판독 위치 상에서 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이인 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 데이터 유닛은 섹터이고, 각 섹터는 주소 유닛을 저장하기 위한 주소 영역, 위치 제어 유닛을 저장하기 위한 제어 영역 및 데이터 유닛을 저장하기 위한 데이터 영역을 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    데이터의 적어도 일부는 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장 방식으로 저장되고, 상기 방법은 상기 일부 데이터를 판독하는 데 사용되며, 상기 위치 제어 유닛은 x 방향 위치 제어 유닛과 y 방향 위치 제어 유닛을 포함하고, x 방향은 시프트 멀티플렉싱 홀로그래픽 저장의 시프트 방향이고, y 방향은 x 방향에 수직인 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    y 방향 상의 정확한 위치는 판독된 광 트랙 상에 위치하며, 상기 광 트랙 상에서, 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이고; 판독 위치가 광 트랙에 인접한 위치에 위치할 때, 2개 또는 2세트 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도 차이를 비교하여 위치 편차 신호를 획득하며, 상기 y 방향의 위치 편차 신호가 0 또는 소정의 값으로 바뀌도록 판독 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 y 방향의 위치 제어 유닛은 상기 복수의 홀로그래픽 패턴을 2세트로 분할하여 광 트랙과 등간격으로 광 트랙 양측에 분포시키고, 각 세트에는 복수의 등간격으로 배열된 홀로그래픽 패턴이 포함되는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 2세트의 홀로그래픽 패턴은 광 트랙에 평행한 방향으로 엇갈리며, 엇갈린 거리는 데이터 영역 내에서 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리(d)인 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 패턴은 원형이고, 2세트의 홀로그래픽 패턴은 서로 교차하며, 상기 광 트랙은 교차 영역의 회전 대칭 중심 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    판독 위치에 대한 제어는 위치 편차 신호가 0 또는 소정의 값으로 바뀔 때까지, 상기 판독 위치가 광 트랙에 수직인 방향을 따라 상하 이동하도록 제어하는 것을 의미하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    x 방향 상의 정확한 위치는 광축 상에서 시프트 멀티플렉싱 수행 시 이동한 거리(d)만큼 떨어진 제1지점과 제2지점 중 한 지점의 위치이며, 상기 지점은 데이터 영역 내 시작 지점으로부터 떨어진 거리가 정수 배(d)이고, 상기 두 지점에 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값이고; 판독 위치가 제1지점에 인접하면, 해당 위치의 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도를 판독하고, 광축을 따라 제2지점을 향해 거리(d)를 이동하며, 새로운 위치의 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도를 판독하고, 2개 또는 2세트 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도 차이를 비교하여 위치 편차 신호를 획득하며, 이에 따라 상기 x 방향의 위치 편차 신호가 0 또는 소정의 값으로 바뀌도록 판독 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 x 방향의 위치 제어 유닛은 상기 복수의 홀로그래픽 패턴을 2세트로 분할하여 광 트랙을 따라 교차하며 등간격으로 배열시키고, 각 세트에는 복수의 등간격으로 배열된 홀로그래픽 패턴이 포함되는 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 패턴은 원형이며, 제1지점 및 제2지점에 대응하는 2개 원형 홀로그래픽 패턴의 원심 거리는 ≠d인 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 방법.
  17. 광디스크에 있어서,
    저장된 데이터 유닛에 위치 제어 유닛이 포함되고,
    상기 위치 제어 유닛은 저장 매체 내에 엇갈리게 배열된 복수의 홀로그래픽 패턴이 기록되고, 판독 데이터 유닛에 맞춰진 정확한 위치 상에서 기준광이 조사될 때 대응하는 2개 또는 2세트 패턴의 회절광 강도 차이는 0 또는 소정의 값인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  18. 삭제
  19. 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 장치에 있어서,
    광디스크 데이터를 판독하는 광학 시스템,
    위치 제어 유닛에 저장되는 광디스크, 및
    광디스크가 병진하도록 지탱하는 병진 스테이지를 포함하고,
    비교기를 더 포함하며, 상기 비교기는 광학 시스템이 광디스크 상에서 판독한 2개 또는 2세트 위치 편차 신호의 차이 값을 비교하고, 상기 차이 값에 따라 상기 차이 값이 요건에 부합할 때까지 병진 스테이지가 광디스크의 병진을 지탱하도록 구동하는 데 사용되고,
    상기 광학 시스템은 홀로그래픽 저장 판독 시스템의 기준광 시스템이며, 상기 비교기에 의해 비교되는 위치 편차 신호는 동일한 위치 상에서 상이한 홀로그래픽 패턴의 회절광 강도이고, 또는 홀로그래픽 저장 시프트 멀티플렉싱 시 이동한 거리만큼 떨어진 2개 패턴의 회절광 강도인 것을 특징으로 하는 광디스크 판독 위치를 정확하게 검출 및 제어하는 장치.
  20. 삭제
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