KR20070119792A - 기록매체 및 데이터 재생방법 - Google Patents

기록매체 및 데이터 재생방법 Download PDF

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KR20070119792A
KR20070119792A KR1020060054166A KR20060054166A KR20070119792A KR 20070119792 A KR20070119792 A KR 20070119792A KR 1020060054166 A KR1020060054166 A KR 1020060054166A KR 20060054166 A KR20060054166 A KR 20060054166A KR 20070119792 A KR20070119792 A KR 20070119792A
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Abstract

본 발명에서는 기록매체와 기록매체에 저장된 데이터를 재생하는 방법에 관해 개시된다.
본 발명에 따른 기록매체는 제1빔과 제2빔의 간섭에 의해 데이터가 기록되는 기록영역과, 상기 기록영역의 위치 정보를 제공하는 어드레스 영역이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
데이터, 기록, 어드레스, 기록매체

Description

기록매체 및 데이터 재생방법{RECORDING MEDIUM AND METHOD FOR REPRODUCING DATA OF THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체에 데이터를 저장하거나 기록된 데이터를 재생할 수 있는 데이터 기록재생 장치의 구성을 설명하는 도면.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체에 데이터를 저장하거나 기록된 데이터를 재생할 수 있는 데이터 기록재생 장치를 설명하는 예시한 도면.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치에서 기록매체에 데이터가 기록되는 것을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에서 엑츄에이터의 구성을 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치에서 기록매체의 데이터가 재생되는 것을 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체에서 어드레스 영역을 식별하는 방법을 설명하는 도면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 설명하는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 레퍼런스 빔으로 재생한 경우를 설명하는 도면.
본 발명에서는 기록매체와 기록매체에 저장된 데이터를 재생하는 방법에 관해 개시된다.
데이터가 기록되는 기록매체의 대표적인 예로서, CD(Compact Disc)와 DVD(Digital Versatile Disc)를 들 수 있다. CD와 DVD는 레이저 광원으로 부터 방출된 빔의 스폿을 이용하여 데이터를 저장하는 기록매체이다.
CD나 DVD는 피치(Pitch) 간격을 조정하거나 기록 레이어를 증가시키는 방식으로 저장용량을 증가시키는 방식을 사용하나, 물리적인 한계로 인하여 더 이상 저장용량의 증가시키는 것이 불가능하다.
한편, 멀티미디어 기술의 발달에 따라 보다 많은 용량의 데이터를 저장할 수 있는 기록매체와, 이러한 기록매체에 데이터를 저장할 수 있는 데이터 기록장치 및 상기 기록매체를 재생할 수 있는 데이터 재생장치가 요구되고 있다.
또한, 대용량의 데이터를 저장할 수 있는 기록매체에서 액세스 시간(Access time)을 단축함으로써 보다 빨리 데이터를 재생할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명은 대용량의 데이터를 빠른 속도로 재생할 수 있도록 데이터가 기록되는 기록영역에 대한 정보를 제공하는 어드레스 영역이 포함된 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기록매체에서 어드레스 영역을 이용하여 특정 데이터가 기록된 기록영역에 억세스하여 재생하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 기록매체는 제1빔과 제2빔의 간섭에 의해 데이터가 기록되는 기록영역과, 상기 기록영역의 위치 정보를 제공하는 어드레스 영역이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기록매체는 제1빔과 제2빔의 간섭에 의해 데이터가 기록되는 기록영역과, 상기 기록영역을 복수의 영역으로 구분하여 억세스 가능하도록 위치 정보를 제공하는 어드레스 영역이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 재생방법은 기록매체가 로딩되는 단계와, 상기 기록매체에 광을 입사시키고 반사된 반사광으로부터 기록영역의 위치 정보가 계산되는 단계와, 원하는 기록영역의 간섭 패턴에 제1빔이 입사되도록 하여 회절된 광을 재생하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 재생방법은 기록매체가 로딩되는 단계와, 상기 기록매체의 간섭 패턴에 제1빔을 입사시키고 회절된 광으로부터 기록영역의 위치 정보가 계산되는 단계와, 원하는 기록영역의 간섭 패턴에 상기 제1빔이 입사되도록 하여 회절된 광을 재생하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 재생방법은 기록매체가 로딩되는 단계와, 상기 기록매체의 기록영역에 대한 위치 정보가 기록된 간섭 패턴에 제1빔을 입사시키고 상기 간섭 패턴에서 회절된 광으로부터 상기 기록영역의 위치 정보가 계산되는 단 계와, 상기 기록영역의 간섭 패턴에 상기 제1빔이 입사되도록 하여 회절된 광을 재생하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 억세스방법은 기록영역의 위치 정보가 기록된 간섭 패턴에 제1빔이 입사되어 회절된 광으로부터 기록영역의 위치 정보를 획득하는 단계와, 기록영역의 원하는 위치에 형성된 간섭 패턴에 제1빔이 입사되도록 하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기록매체 및 데이터 재생 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체에 데이터를 저장하거나 기록된 데이터를 재생할 수 있는 데이터 기록재생 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치에는 광원(16)과, 상기 광원(16)에서 발생된 빔을 차단하거나 통과시키는 제1셔터(21)와, 상기 제1셔터(21)로부터 입사된 빔을 시그널 빔(Signal beam)의 경로(S1)와 상기 레퍼런스 빔(Reference beam)의 경로(S2)로 분리하는 제1 빔 분리기(22)와, 상기 시그널 빔과 레퍼런스 빔의 간섭으로 데이터가 기록되는 기록매체(50)가 포함된다.
상세하게는, 상기 광원(16)은 405nm 또는 532nm의 파장의 빔을 방출하는 레이저 다이오드가 사용될 수 있으며, 상기 제1 빔 분리기(22)는 입사된 빔을 편광 방향에 따라 빔을 투과하거나 반사함으로써 빔을 분리하는 PBS(Polarization Beam Splitter)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1셔터(21)는 온(On)/오프(Off) 작동을 하여 상기 광원(16)에서 방출된 빔이 단속적으로 통과될 수 있도록 한다.
이때, 상기 제1셔터(21)를 구비하지 않고, 상기 광원(16)을 온/오프 제어함으로써 빔의 진행을 제어할 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치는 상기 제1셔터(21)에 의해 기록 및 재생시에 페이지 단위로 데이터가 저장되거나 재생되도록 할 수 있다.
또한, 상기 시그널 빔의 처리 경로(S1)에는 상기 레퍼런스 빔의 진행각도를 변화시키는 반사미러(371)가 형성된 액츄에이터(37)가 포함된다.
상세하게는, 상기 반사미러(371)는 상기 제1 빔 분리기(22)에서 분리된 레퍼런스 빔을 반사시켜 상기 기록매체(50)에 입사되도록 하고, 상기 액츄에이터(37)는 상기 반사미러(371)를 구동하여 상기 기록매체(50)에 입사되는 레퍼런스 빔의 입사위치 또는 입사각을 변화시킨다.
따라서, 상기 시그널 빔 처리경로(S1)는 홀로그램 데이터의 기록시 또는 재생시에 필요로 하는 기록용 또는 재생용 레퍼런스 빔을 상기 기록매체(50)에 제공하는 기능을 한다.
또한, 상기 시그널 빔 처리경로(S1)에는 상기 제1 빔 분리기(22)로부터 분리된 시그널 빔에 기록하고자 하는 입력 데이터를 실어 주는 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator)(26)가 포함된다.
상세하게는, 상기 공간 광 변조기(26)는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널로 형성될 수 있으며, 상기 제1 빔 분리기(22)를 통과한 시그널 빔에 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 저장되는 데이터를 실어준다.
그리고, 상기 데이터가 입력된 시그널 빔은 대물렌즈(38)를 통해 상기 기록매체(50)로 입사된다.
또한, 상기 기록매체(50)는 상기 공간 광 변조기(26)로부터 출력되는 시그널 빔과 상기 반사미러(371)로부터 반사된 레퍼런스 빔이 서로 교차되는 광로상에 위치하며, 상기 시그널 빔과 상기 레퍼런스 빔의 간섭으로 발생된 간섭 무늬가 기록되고, 상기 레퍼런스 빔의 조사로 기록된 간섭 무늬가 복원 출력된다.
또한, 본 발명에 따른 데이터 기록재생 장치에는 상기 기록매체(50)에 기록된 데이터를 재생하는 이미지 센서(33)가 포함된다.
상세하게는, 상기 이미지 센서(33)는 상기 기록매체(50)에 레퍼런스 빔을 입사시킬 때 발생되는 회절광의 광로상에 위치하며, 상기 기록매체(50)에 기록된 간섭 무늬를 복원할 때, 이를 원래의 전기 신호로 변환한다.
상기 이미지 센서(33)로는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)센서가 사용될 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 데이터 기록 재생 장치의 동작을 설명한다.
먼저, 상기 광원(16)에서 발생된 레이저 빔은 상기 제1셔터(21)를 통과하여 제1 빔 분리기(22)에서 레퍼런스 빔과 시그널 빔으로 분리된다.
또한, 상기 제1 빔 분리기(22)에서 분리된 시그널 빔은 상기 공간 광 변조기(26)로 입사되어 기록하고자 하는 데이터가 페이지 단위로 포함된 후 기록매체(50)로 입사된다.
또한, 상기 제1 빔 분리기(22)에서 분리된 레퍼런스 빔은 상기 엑츄에이터(37)에 의해 구동되는 상기 반사미러(371)에 의해 소정의 각도로 변화되어, 상기 기록매체(50)로 입사된다.
그러면, 상기 시그널 빔과 상기 레퍼런스 빔은 상기 기록매체(50) 내부에서 간섭을 일으키고, 이때 발생된 간섭무늬가 상기 기록매체(50)에 기록된다.
상기와 같이 하나의 페이지가 기록된 후, 다음 페이지에서는 반사미러(371)의 각도를 조금 달리하는 레퍼런스 빔이 적용된다. 즉, 데이터의 첫 페이지를 기록매체(50)에 기록한 후, 광원(16)으로부터 발생된 레이저 빔이 제1셔터(21)에 의해 순간적으로 차단되었다가 다시 통과될 때, 레퍼런스 빔의 각도를 다른 각도의 레퍼런스 빔으로 하여 새로운 데이터 페이지를 입력시켜 기록매체(50)에 기록하게 된다.
여기서, 상기 레퍼런스 빔은 각각의 페이지에 상응하도록 하기 위하여, 상기 엑츄에이터(37)의 구동에 의해 상기 반사미러(371)의 각도가 조금씩 다르게 형성됨으로써, 각각 다른 각도로 상기 기록 매체(50)로 입사될 수 있다.
따라서, 각 페이지의 기록시마다 레퍼런스 빔의 각도를 변화시키는 과정을 반복함으로써, 홀로그램 데이터를 상기 기록매체(50) 내부에 중첩 기록할 수 있게 되어, 동일한 장소에 많은 데이터를 페이지 단위로 기록함으로써 고용량의 데이터 기록이 가능해진다.
또한, 상기 기록매체(50)에 기록된 데이터를 재생하기 위해서는 레퍼런스 빔만을 상기 기록매체(50)에 입사시키면 된다. 여기서, 재생시에 상기 기록매체(50) 에 입사되는 레퍼런스 빔은 기록시에 입사된 레퍼런스 빔과 동일한 각도로 입사되어야 하는데, 이는 상기 액츄에이터(37)의 구동에 의해 조절될 수 있다.
따라서, 기록시의 레퍼런스 빔의 기록 각과 동일한 각을 가진 레퍼런스 빔이 상기 기록매체(50)에 조사되면, 상기 기록매체(50)에 기록된 간섭 무늬는 상기 레퍼런스 빔을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원된다. 그리고, 상기 읽혀진 상이 상기 이미지 센서(33) 위에 비추어지면, 원래의 기록된 데이터는 재생될 수 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체에 데이터를 저장하거나 기록된 데이터를 재생할 수 있는 데이터 기록재생 장치를 설명하는 예시한 도면이다.
도 2는 데이터 기록 및 재생장치를 상측방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 데이터 기록 및 재생장치를 하측방향에서 바라본 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 기록재생 장치는 제1샤프트(10)와 제2샤프트(11)에 결합되어 슬라이딩되는 베이스부재(12)에 2층의 레이어(Layer)로 광학계가 배치된다.
상기 베이스부재(12)에 형성된 제1결합부(13)와 제2결합부(14)는 상기 제1샤프트(10)와 제2샤프트(11)에 결합되어 지지되고, 상기 제1샤프트(10)와 제2샤프트(11)를 따라 이동된다.
상기 제1샤프트(10) 또는 상기 제2샤프트(11)에는 나사산이 형성되고, 상기 제1결합부(13) 또는 제2결합부(14)에는 상기 나사산과 맞물리는 나사골이 형성된다.
예를 들어, 상기 제2샤프트(11)에는 나사산이 형성되고, 상기 제2결합부(14)에는 상기 제2샤프트(11)의 나사산과 맞물리는 나사골이 형성된다.
상기 제2샤프트(11)가 모터(15)에 의해 회전되는 경우, 나사산을 따라 상기 제2결합부(14)가 이동된다. 상기 제1샤프트(10)는 상기 베이스부재(12)를 지지하면서 상기 베이스부재(12)의 이동을 가이드한다. 이 경우 상기 제1샤프트(10)와 상기 제1결합부(13)는 마찰력이 최소화되도록 구성된다.
따라서, 상기 베이스부재(12)는 상기 제1샤프트(10) 및 제2샤프트(11)에 의해 지지되면서 A-방향으로 슬라이딩 이동될 수 있다.
상기 베이스부재(12)에 형성된 광학계는 제1레이어(Layer)과 제2레이어(Layer)로 배치되어 레퍼런스 빔과 기록하고자 하는 데이터가 포함된 시그널 빔을 생성한다. 만약, 데이터를 기록하지 않고 기록매체에 기록된 데이터를 재생하고자 하는 경우에는 레퍼런스 빔만 생성할 수도 있다.
그리고, 상기 베이스부재(12)에 형성된 광학계는 기록매체에 기록된 데이터의 재생신호가 입력되어 데이터를 재생한다.
이하, 광학계에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
상기 베이스부재(12)의 하측에 위치한 제1레이어(Layer)에는 광원(16)에서 방출된 빔을 차단하거나 통과시키는 제1셔터(21)와, 상기 제1셔터(21)로부터 입사된 빔을 분리하는 제1 빔 분리기(22)가 구비된다.
예를 들어, 상기 광원(16)은 405nm 또는 532nm의 파장의 빔을 방출하는 레이저 다이오드가 사용될 수 있으며, 상기 제1 빔 분리기(22)는 입사된 빔의 편광 방 향에 따라 빔을 투과하거나 반사함으로써 빔을 분리하는 PBS(Polarization Beam Splitter)가 사용될 수 있다. 상기 제1 빔 분리기(22)에 입사된 빔은 레퍼런스 빔(Reference beam)과 시그널 빔(Signal beam)으로 분리된다.
상기 제1셔터(21)는 온(On)/오프(Off) 작동을 하여 상기 광원(16)에서 방출된 빔이 단속적으로 통과될 수 있도록 한다. 이때, 제1셔터(21)를 구비하지 않고 상기 광원(16)을 온/오프 제어함으로써 빔의 진행을 제어할 수도 있다.
또한, 상기 제1레이어에는 상기 제1 빔 분리기(22)에서 분리된 레퍼런스 빔의 진행경로에 제2셔터(33)와, 제2 빔 분리기(34)가 구비된다.
상기 제2셔터(33)는 상기 제1 빔 분리기(22)로 부터 입사된 레퍼런스 빔을 차단하거나 통과시키며 상기 제1셔터(21)와 동시에 온/오프 될 수 있다.
상기 제2 빔 분리기(34)는 상기 제2셔터(33)를 지난 레퍼런스 빔이 제2 레이어(Layer)로 이동될 수 있도록 빔의 진행방향을 변경한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스부재(12)의 상측에 위치한 제2 레이어에는 상기 제2 빔 분리기(34)에서 입사된 레퍼런스 빔의 진행방향을 변경하기 위한 제3 빔 분리기(35)가 형성된다.
상기 제2 빔 분리기(34)와 제3 빔 분리기(35)는 PBS가 사용될 수 있으며, 반사미러가 사용될 수 도 있다.
그리고, 상기 제2 레이어에는 레퍼런스 빔의 진행 경로를 변경하기 위한 미러(36)와 레퍼런스 빔이 기록매체에 입사되도록 진행방향을 제어하는 액츄에이터(37)가 형성된다.
상기 액츄에이터(37)는 기록매체에 입사되는 레퍼런스 빔의 입사 위치 또는 입사각을 변화시킨다.
이하, 도 5를 참조하여 상기 액츄에이터(37)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
상기 엑츄에이터(37)는 상측에 반사미러(371)가 형성되는 미러홀더(379)와, 상기 미러홀더(379)의 가동을 위해 미러홀더(379)에 형성된 자기회로가 포함되어 구성된다.
상기 자기회로는 제1코일(374), 제2코일(373), 요크(377) 및 다극 마그네트(376)가 포함된다. 또한, 상기 자기회로에는 제3코일(372)이 더 형성될 수 있다.
상기 미러홀더(379)의 양측면 좌우에는 미러홀더(379)를 Y-방향(수직방향)으로 가동하기 위한 제1코일(374)이 형성되는데, 상기 제1코일일(374)은 극성이 다른 마그네트의 수직 경계에 대향하여 위치한다.
또한, 상기 미러홀더(379)의 양측면 중심부에는 상기 미러홀더(379)를 X-방향(수평방향)으로 가동하기 위한 제2코일(373)이 형성되는데, 상기 제2코일(373)은 극성이 다른 마그네트의 수평 경계에 대향하여 위치한다.
또한, 상기 미러홀더(379)의 상측에는 상기 미러홀더(379)를 Z-방향(틸팅 방향)으로 가동하기 위한 제3코일(372)이 형성되는데, 상기 제3코일(372)은 상기 미러홀더(379)의 둘레면에 형성되며 상기 제3코일(372)의 일부분은 극성이 다른 마그네트의 수평 경계에 대향하여 위치한다.
상기 마그네트(376)는 다극 마그네트로 형성될 수 있으며, 상기 제1,2,3코 일(374,373,372)에 대면하여 자계를 발생함으로써, 상기 제1,2,3코일(374,373,372)에 전류가 인가되면 상기 미러홀더(379)가 제어에 따라 X-방향, Y-방향, Z-방향으로 구동될 수 있도록 한다.
또한, 상기 마그네트(376)는 상기 미러홀더(379)에 인접하여 형성된 강자성체 재질의 구조물인 요크(377)의 내면에 각각 고정된다. 여기서, 상기 요크(377)는 상기 마그네트(376)에서 발생된 자계의 경로를 제공하는 역할을 한다.
상기 미러홀더(379)의 양측면에는 와이어 서스펜션(375)의 일단이 고정되고, 상기 와이어 서스펜션(375)의 타단은 미러홀더(379)의 일측에 마련된 프레임(378)에 고정된다. 상기 와이어 서스펜션(375)은 상기 미러홀더(379)를 지지하며 전류를 공급하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성된 엑츄에이터(37)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
상기 제1코일(374)에 전류가 흐르면, 대향하는 마그네트의 수직경계에서 발생되는 자계와 상호 작용에 의해 제1코일(374)에 수직방향으로 힘이 작용하여 상기 미러홀더(379)가 Y-방향으로 움직인다.
그리고, 상기 제2코일(373)에 전류가 흐르면, 대향하는 마그네트의 수평경계에서 발생되는 자계와 상호 작용에 의해 제2코일(373)에 수평방향으로 힘이 작용하여 상기 미러홀더(379)가 X-방향으로 움직인다.
그리고, 상기 제3코일(372)에 전류가 흐르면, 대향하는 마그네트의 수평경계에서 발생되는 자계와 상호 작용에 의해 제3코일(372)에 상측 및 하측 방향으로 힘이 작용하여 상기 미러홀더(379)가 Z-방향으로 회전한다.
상기와 같이 액츄에이터(37)가 작동됨에 따라, 상기 반사미러(371)에 입사되는 레퍼런스 빔은 미러홀더(379)의 움직임으로 인해 상기 기록매체에 입사되는 입사위치 또는 입사각이 변화된다.
또한, 상기 제1레이어에는 상기 제1 빔 분리기(22)에서 분리된 시그널 빔의 진행경로에 빔 익스팬더(beam expander)(23)와, 제1아이리스(Iris)(24)와, 제4 빔 분리기(25)와, 공간 광 변조기(SLM:Spatial Light Modulator)(26)가 구비된다.
상기 빔 익스팬더(23)는 상기 제1 빔 분리기(22)에서 반사된 시그널 빔을 확대하고, 상기 제1아이리스(24)는 상기 시그널 빔의 양을 제어한다.
그리고, 상기 제4 빔 분리기(25)는 입사되는 시그널 빔의 편광 방향에 따라 시그널 빔이 투과되거나 반사되도록 한다.
예를 들어, 상기 제1 빔 분리기(22)에서 반사되어 시그널 빔은 상기 제4 빔 분리기(25)를 투과하고, 상기 제4 빔 분리기(25)를 투과하여 상기 공간 광 변조기(26)에서 반사된 시그널 빔은 편광 방향에 변화되어 상기 제4 빔 분리기(25)에서 반사된다.
상기 공간 광 변조기(26)는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon) 패널로 형성될 수 있으며, 상기 시그널 빔은 상기 공간 광 변조기(26)에서 반사되어 변조된다. 따라서, 기록하고자 하는 데이터가 상기 시그널 빔에 포함된다.
또한, 상기 제1레이어에는 상기 시그널 빔의 광 푸리에 변환 및 푸리에 역변환을 위한 푸리에 렌즈(27)와 필터(29)가 포함되는 푸리에 렌즈셋과, 미러(28,30,31)와, 상기 시그널 빔이 기록매체에 입사되도록 하기 위한 제5 빔 분리 기(32)가 구비된다. 상기 제5 빔 분리기(32)는 입사된 시그널 빔이 반사되도록 하는 미러가 사용될 수 있다.
상기 푸리에 렌즈(27)는 상기 시그널 빔을 푸리에 변환하고 상기 필터(29)를 통과한 시그널 빔을 푸리에 역변환함으로써 상기 시그널 빔에 포함된 노이즈 성분을 제거한다.
상기 제5 빔 분리기(32)에서 반사된 시그널 빔은 기록매체에 입사된다. 한편, 상기 제2레이어에는 상기 제5 빔 분리기(32)에서 반사된 시그널 빔을 집속하기 위한 대물렌즈(38)가 구비될 수 있다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치에서 기록매체에 데이터가 기록되는 것을 설명하는 도면이다.
도 2와 도 3에서 설명한 바와 같이, 상기 액츄에이터(37)에서 반사된 레퍼런스 빔과 상기 제5 빔 분리기(32)에서 반사된 시그널 빔은 기록매체(50)에 입사된다.
상기 기록매체(50)는 기록층(51)의 양측에 글래스 커버(Glass cover)(52)가 구비되고, 반사면(53)이 형성된 홀로그래픽 기록매체(Holographic recording medium)로 형성될 수 있다. 상기 홀로그래픽 기록매체의 기록층(51)은 포토폴리머(Photo Polymer)와 같은 감광 재료로 형성될 수 있다.
상기 반사면(53)은 상기 이미지 센서(33)의 배치가 시그널 빔의 경로 상에 위치하기 때문에 필요한 것이며, 이미지 센서(33)의 배치를 달리하는 경우에는 반드시 요구되는 것은 아니다.
상기 기록매체(50)는 시그널 빔(56)과 레퍼런스 빔(55)이 입사되어 간섭됨으로써 간섭 패턴(Interference pattern)(54)이 형성된다.
상기 간섭 패턴(54)에 의해 상기 시그널 빔(56)에 포함된 데이터가 기록매체(50)에 저장된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록장치는 광원(16)에서 방출된 빔이 제1셔터(21)의 온(On)/오프(Off) 작동에 따라 상기 제1셔터(21)를 통과하거나 상기 제1셔터(21)에서 차단되고, 상기 제1셔터(21)와 동기되어 작동되는 공간 광 변조기(26)를 통해 기록하고자 하는 데이터가 포함된 시그널 빔이 생성된다.
그리고, 상기 시그널 빔과 레퍼런스 빔은 상기 기록매체(50)에서 간섭되어 간섭 패턴(54)을 형성함으로써 기록매체(50)에 데이터가 기록되도록 한다.
한편, 상기 기록매체(50)에 저장된 데이터를 재생하는 경우에는 레퍼런스 빔만 사용된다. 도 6을 참조하여 설명한다.
레퍼런스 빔은 도 2와 도 3에서 설명한 바와 같이 생성되어 진행하며, 도 4에 도시된 바와 같은 방향으로 상기 기록매체(50)에 입사된다. 이때, 상기 제1셔터(21)와 제2셔터(33)가 동시에 온/오프 되어 상기 레퍼런스 빔이 통과되도록 하거나 상기 제1셔터(21)는 온 상태를 유지하고 상기 제2셔터(33)가 온/오프를 반복함으로써 상기 레퍼런스 빔이 통과되도록 한다. 또한, 상기 제1셔터(21) 및 제2셔터(33)를 구비하지 않고 상기 광원(16)을 온/오프 함으로써 레퍼런스 빔의 진행을 제어할 수 있다.
상기 기록매체(50)에 형성된 간섭 패턴(54)으로 부터 데이터를 재생하기 위 해서 상기 레퍼런스 빔(55)은 간섭 패턴(54)의 형성시 입사된 방향과 동일한 방향으로 입사된다.
상기 간섭 패턴(54)을 지난 레퍼런스 빔(55)은 반사면(53)에서 반사되어 대물렌즈(38)로 입사된다. 이때, 상기 레퍼런스 빔(55)은 기록매체(50)에 기록된 데이터가 포함된 재생빔(57)으로 변환된다.
상기 대물렌즈(38)로 입사된 재생빔(57)은 상기 시그널 빔의 이동 경로를 역으로 이동하여 제1레이어에 형성된 이미지 센서(33)에 입사된다.
상기 이미지 센서(33)는 입사된 빔을 전기적 신호로 검출하여 상기 기록매체(50)에 저장된 데이터를 재생할 수 있도록 한다.
상기 이미지 센서(33)는 CMOS 이미지 센서가 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 기록매체(50)에 기록된 데이터에 랜덤 억세스(Random Access)가능하도록 기록매체(50)에 어드레스 영역이 형성된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 설명하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기록매체(50)에는 어드레스 영역으로써 복수의 반사영역(58)이 형성된다.
도시된 실시예에서는 기록매체(50)의 외주 영역에 90도 간격으로 네개의 반사영역(58)이 형성된 것을 알 수 있다.
상기 반사영역(58)은 기록매체(50)의 기록영역을 구분하여 식별가능 하도록 한다. 즉, 각각의 반사영역(58) 사이의 기록영역은 Section A, Section B, Section C, Section D으로 구분된다.
상기 반사영역(58)은 더 많은 수가 형성될 수 있으며, 이 경우 기록영역의 구분은 보다 세밀해 질 수 있으며, 데이터의 억세스 속도는 보다 향상될 수 있다.
상기 반사영역(58)은 원형의 디스크로 형성된 상기 기록매체(50)를 소정 각도 범위로 기록영역을 구분할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체에서 어드레스 영역을 식별하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7에서 설명한 바와 같이, 외주 영역에 반사영역(58)이 구비된 기록매체(50)가 스핀들(71)에 장착되어 모터(70)의 회전에 따라 회전되면서 로딩되면, 상기 기록매체(50)의 하측에 위치한 포토 커플러(72)에 의해 상기 기록매체(50)의 기록영역을 식별할 수 있다.
상기 포토 커플러(72)는 기록매체(50)가 로딩되면 상기 반사영역(58)으로 광을 출사시키고 상기 반사영역(58)에서 반사된 광을 수광한다. 복수의 반사 영역(58)은 각각 다른 반사광이 반사되도록 한다.
따라서, 반사영역(58)으로 부터 입사된 광을 전기적 신호로 변환하여 회전되는 기록매체(50)의 기록영역을 구분하여 식별할 수 있다.
이를 통해, 시그널 빔과 레퍼런스 빔을 이용하여 원하는 기록영역에 데이터를 기록하거나, 레퍼런스 빔을 이용하여 원하는 기록영역에 위치한 데이터를 재생할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 설명하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 기록매체(50)에는 기록영역을 식별할 수 있도록 하 는 어드레스 영역으로 복수의 간섭 패턴(59)이 형성된다.
상기 간섭 패턴(59)은 시그널 빔과 레퍼런스 빔의 간섭에 의해 생성될 수 있으며, 기록매체(50)에 랜덤하게 분포하거나 도시된 바와 같이 일정한 방향으로 분포될 수 있다.
상기 간섭 패턴(59)은 일정한 간격으로 일정한 방향으로 배치될 수 있으며, 기록매체(50)의 중심으로부터 레디얼 방향으로 배치된 간섭 패턴(59)의 위치에 따라 기록매체(50)의 기록영역을 레디얼 방향으로 구분할 수 있다.
상기 간섭 패턴(59)에 저장된 데이터는 콘텐츠와 같은 실제 데이터의 기록한 간섭 패턴과 구분될 필요가 있으며, 예를 들어, 화이트 영상 혹은 블랙 영상을 기록함으로써 콘텐츠를 저장한 간섭 패턴과 구분이 가능하도록 한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 기록매체를 레퍼런스 빔으로 재생한 경우를 설명하는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 기록매체(50)의 중심으로 부터 간섭 패턴(59)을 순차적으로 재생하는 경우 일정한 신호를 얻을 수 있으며, 이를 통해 기록매체(50)의 중심으로 부터 레디얼 방향으로의 거리를 알 수 있다.
한편, 도 9에서 설명한 바와 같이, 상기 간섭 패턴(59)은 기록매체(50)의 특정 영역에만 배치되거나 기록매체(50)에 랜덤하게 배치될 수도 있다.
상기 간섭 패턴(59)에는 기록매체(50)의 중심으로부터의 거리, 즉 기록매체(50)의 중심으로 부터 간섭 패턴(59)이 위치한 지점까지의 레디얼 방향의 거리가 기록될 수 있다.
또한, 상기 간섭 패턴(59)에는 기록매체(50)의 특정 방향을 기준으로 한 각도, 즉 기록매체(50)의 중심으로 부터 특정 방향을 0도라고 하는 경우 상기 간섭 패턴(59)이 위치한 지점까지 시계방향 또는 반시계 방향의 각도가 기록될 수 있다.
따라서, 상기 간섭 패턴(59)을 재생함으로써, 간섭 패턴(59)이 위치한 기록매체(50) 상의 기록 영역 위치를 알 수 있으며, 이를 통해 특정 위치의 기록 영역에 데이터를 기록하거나, 특정 위치의 기록 영역에 기록된 데이터를 재생할 수 있다.
한편, 기록영역의 특정 위치로 억세스하는 과정에서 위치 정보가 기록된 새로운 간섭 패턴(59)이 재생되는 경우, 상기 새로운 간섭 패턴(59)이 제공하는 위치 정보를 참조하여 원하는 기록영역의 간섭 패턴에 억세스 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 특정 기록영역으로 신속하게 억세스 할 수 있는 어드레스 영역이 구비된 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명은 데이터를 저장할 수 있는 기록매체에서 특정 기록영역으로 신속하게 억세스 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (21)

  1. 제1빔과 제2빔의 간섭에 의해 데이터가 기록되는 기록영역과,
    상기 기록영역의 위치 정보를 제공하는 어드레스 영역이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 영역은 입사된 광에 대해 각각 다른 반사광을 반사하는 복수의 반사 영역인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 반사 영역은 기록매체의 외주 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 반사 영역은 특정 방향을 기준으로 상기 기록영역을 각도 범위로 구분하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 반사 영역은 포토 커플러에서 입사된 광을 반사 시키는 것을 특 징으로 하는 기록매체.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 어드레스 영역은 입사된 제1빔에 의해 회절광을 생성하는 간섭 패턴인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 패턴은 상기 기록매체의 중심으로부터 레디얼 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 패턴은 상기 기록영역을 레디얼 방향의 거리에 따라 구분하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 패턴은 기록 영역에 랜덤하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 패턴에는 간섭 패턴이 위치한 위치 정보가 기록된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 패턴에는 기록매체의 중심으로부터 간섭 패턴이 위치가 지점까지의 거리가 기록된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 패턴에는 기록매체의 특정 방향을 기준으로 간섭 패턴이 위치한 지점까지의 각도가 기록된 것을 특징으로 하는 기록매체.
  13. 제1빔과 제2빔의 간섭에 의해 데이터가 기록되는 기록영역과,
    상기 기록영역을 복수의 영역으로 구분하여 억세스 가능하도록 위치 정보를 제공하는 어드레스 영역이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 어드레스 영역은 포토 커플러로부터 입사된 광에 각각 다른 반사광을 방출하는 복수의 반사 영역인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 어드레스 영역은 일정 간격으로 배치된 복수의 간섭 패턴인 것을 특징 으로 하는 기록매체.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 어드레스 영역은 일정한 방향으로 배치된 복수의 간섭 패턴인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  17. 제 13항에 있어서,
    상기 어드레스 영역은 위치 정보가 기록된 복수의 간섭 패턴인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  18. 기록매체가 로딩되는 단계와,
    상기 기록매체에 광을 입사시키고 반사된 반사광으로부터 기록영역의 위치 정보가 계산되는 단계와,
    원하는 기록영역의 간섭 패턴에 제1빔이 입사되도록 하여 회절된 광을 재생하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생방법.
  19. 기록매체가 로딩되는 단계와,
    상기 기록매체의 간섭 패턴에 제1빔을 입사시키고 회절된 광으로부터 기록영역의 위치 정보가 계산되는 단계와,
    원하는 기록영역의 간섭 패턴에 상기 제1빔이 입사되도록 하여 회절된 광을 재생하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생방법.
  20. 기록매체가 로딩되는 단계와,
    상기 기록매체의 기록영역에 대한 위치 정보가 기록된 간섭 패턴에 제1빔을 입사시키고 상기 간섭 패턴에서 회절된 광으로부터 상기 기록영역의 위치 정보가 계산되는 단계와,
    상기 기록영역의 간섭 패턴에 상기 제1빔이 입사되도록 하여 회절된 광을 재생하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생방법.
  21. 기록영역의 위치 정보가 기록된 간섭 패턴에 제1빔이 입사되어 회절된 광으로부터 기록영역의 위치 정보를 획득하는 단계와,
    기록영역의 원하는 위치에 형성된 간섭 패턴에 제1빔이 입사되도록 하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 억세스방법.
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