KR20090033063A - 홀로그램 기록 및 재생 장치 및 홀로그래픽 기록 및 재생 방법 - Google Patents

홀로그램 기록 및 재생 장치 및 홀로그래픽 기록 및 재생 방법 Download PDF

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KR20090033063A
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다쯔로 이데
겐이찌 시마다
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가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명의 목적은 인접한 홀로그램으로부터의 혼선을 감소시킬 수 있는 각도 멀티플렉싱 방법을 사용하는 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치를 달성하는 것이다. 각도 멀티플렉싱 방법을 사용하여 홀로그램을 기록하는데 있어서 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도의 세트가 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM]에 의해 표현될 때, 기준 광의 입사 각도 {θ}는 광학 정보 기록 매체 상의 위치 또는 트랙에 따라 변화된다.
Figure P1020080094393
홀로그램, 혼선, 기준 광, 신호 광, 입사 각도, 각도 멀티플렉싱

Description

홀로그램 기록 및 재생 장치 및 홀로그래픽 기록 및 재생 방법 {HOLOGRAM RECORDING AND RECOVERING DEVICE AND HOLOGRAPHIC RECORDING AND RECOVERING METHOD}
본 발명은 홀로그래픽 데이터를 기록(저장) 및/또는 판독(재생)하기 위한 홀로그래픽 데이터 저장 장치, 시스템, 물품, 및 방법에 관한 것이다.
최근에, 소비자 용도의 약 50 GB의 데이터 용량을 갖는 광학 디스크의 상용화가 청자색 반도체 레이저를 사용하는 블루레이 디스크(BD) 표준, 고해상도 디지털 다기능 디스크(HD DVD) 등으로 인해 가능해졌다. 미래에는, 100 GB 내지 1 TB의 HDD(하드 디스크 드라이브)와 동일한 용량을 갖는, 대용량 광학 디스크에 대한 점점 더 많은 수요가 있을 것이다. 그러나, 그러한 매우 높은 밀도를 갖는 광학 디스크를 달성하기 위해, 필요한 것은 지금까지 사용된 단파장 및 고개구수 대물 렌즈에서 달성된 종래의 고밀도 기술의 경향과 다른 새로운 저장 기술이다.
차세대 저장 기술의 연구 하에서, 홀로그래피를 사용하여 디지털 정보를 기록하는 홀로그램 기록 기술에 대해 주의가 집중되었다. 이러한 홀로그램 기록 기술에서, 신호 광 및 기준 광이 기록 매체 내에서 중첩된다. 여기서, 신호 광은 공 간 광 변조기(SLM)에 의해 2차원으로 변조되는 페이지 데이터의 정보를 갖는다. 2개의 신호들이 기록 매체 내에서 중첩되면, 간섭 무늬 패턴이 생성된다. 이러한 패턴을 사용함으로써, 굴절 지수 변조가 기록 매체 내에서 일어나서 정보를 기록한다. 기록된 정보의 재생 시에, 기록 매체는 동일한 배열에서의 기록 시에 사용되는 기준 광으로 조사된다. 이러한 조사 시에, 기록 매체 내에 기록된 홀로그램은 회절 격자로서 작용하여 회절 광을 발생시킨다. 회절 광은 위상 정보를 포함한 동일한 특성을 가지고, 기록된 신호 광과 동일한 광으로서 재생된다. 재생된 신호 광은 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 및 전하 결합 장치(CCD)와 같은 광학 검출기를 사용하여 고속으로 2차원으로 검출된다. 따라서, 홀로그램 기록 시에, 2차원 정보가 하나의 홀로그램을 사용하여 동시에 기록/재생될 수 있고, 복수의 페이지 데이터가 동일한 위치에 재기록된다. 그러므로, 이는 고속으로 대용량 정보를 기록 및 재생하는데 유용하다.
홀로그램 기록 기술로서, 일본 특허 출원 공개 제2004-272268호는 소위 각도 멀티플렉싱 방법을 설명한다. 이러한 시스템에서, 신호 빔이 렌즈에 의해 광학 정보 기록 매체 상에 포커싱되고, 동시에 광학 정보 기록 매체는 간섭을 일으키도록 평행 빔의 기준 광으로 조사되어, 홀로그램 기록을 수행한다. 아울러, 멀티플렉스 기록은 기록 매체 상에서의 기준 광의 입사 각도를 변화시키면서, 공간 광 변조기 상에 상이한 페이지 데이터를 표시함으로써 수행된다. 이러한 문헌은 종래의 각도 멀티플렉싱 방법과 비교하여 기록 밀도/용량을 증가시킬 수 있는 기술을 추가로 설명한다. 높은 기록 밀도/용량은 신호 광을 렌즈에 의해 포커싱하고 그의 빔 웨이 스트에 개구(공간 필터)를 위치시킴으로써 달성되어, 인접한 홀로그램들 사이의 피치를 단축하는 것을 가능케 한다. 또한, WO 2004/102542호는 변위 멀티플렉싱 방법을 사용하는 예를 설명한다. 이러한 변위 멀티플렉스 시스템에서, 하나의 공간 광 변조기 내에서, 내측 화소로부터의 광이 신호 광으로서 사용되고, 외측 환상 화소로부터의 광이 기준 광으로서 사용된다. 홀로그램은 동일한 렌즈의 사용에 의해 두 빔을 광학 기록 매체 상에 집중시키고, 렌즈 초점 평면 주위에서 신호 광과 기준 광 사이의 간섭을 일으킴으로써, 기록된다.
한편, 홀로그램 기록에서 기록 용량을 증가시키기 위해, 인접한 홀로그램들 사이의 피치의 감소가 각도 멀티플렉싱 방법 및 변위 멀티플렉싱 시스템에 대해 요구된다. 또한, 각도 멀티플렉싱 방법에서, 기록 용량은 각도 멀티플렉스 기록 시에 광학 기록 매체 상에서의 기준 광의 입사 각도들 사이의 각도 피치를 감소시킴으로써 증가될 수 있다. 그러나, 인접한 홀로그램들 사이의 피치 또는 각도 피치의 감소는 홀로그램들 사이의 혼선을 증가시켜서, 기록된 신호의 품질의 열화를 일으킨다.
또한, M/#(M 번호)가 홀로그램 기록 매체의 동적 범위를 나타내는 양으로서 흔히 사용된다. M/#는 얼마나 많은 홀로그램이 홀로그램 기록 매체 상의 소정의 위치에서 멀티플렉싱될 수 있는지를 표시하는 지수이다 (멀티플렉스 정도). M/#는 홀로그램 기록 재료 및 매체의 두께에 의해 결정되고, 그러므로 매체에 대해 고유 한 양을 표시한다. 홀로그램의 멀티플렉스 정도가 M이고, 하나의 홀로그램의 회절 효율(η)이 모든 홀로그램들의 회절 효율과 동일하면, 다음의 방정식이 표현된다.
Figure 112008067585205-PAT00001
(1)
방정식 (1)에서 도시된 바와 같이, 홀로그램의 멀티플렉스 정도(M)가 고밀도의 목적으로 증가되면, 신호가 되는 홀로그램의 회절 효율(η)은 멀티플렉스 정도(M)에 대한 음의 제곱만큼 감소된다. 이는 또한 고밀도로 재생된 신호의 품질의 열화를 일으킨다.
그러한 문제점을 해결하기 위해, 일본 특허 출원 공개 제2006-243243호는 변위 멀티플렉스 시스템 내에서 기록 및 재생을 수행하는 레이저 광원의 파장을, 디스크 상의 트랙 위치에 따라 변화시키는 방법을 설명한다. 그러나, 그러한 방법을 취하기 위해서는, 레이저 광의 파장을 변화시킬 수 있는 레이저 광원(가변 파장 레이저)인 조절식 레이저를 제공하는 것이 필수적이다. 또한, 기록 및 재생을 수행하는 레이저 광원의 파장이 디스크 상의 트랙 위치에 따라 변화되므로, 광학 시스템의 색수차의 문제점이 있다. 아울러, 기록 및 재생을 수행하는 레이저 광원의 파장이 각도 멀티플렉스 시스템 내에서 디스크 상의 트랙 위치에 따라 변화될 때, 레이저 광원의 파장 및 기준 광의 입사 각도가 동시에 최적으로 조정되어야 하여, 복잡한 재생 프로세스를 생성한다.
전술한 문제점의 관점에서, 본 발명의 목적은 각도 멀티플렉싱 방법을 사용하는 고신뢰성 홀로그래픽 데이터 저장 장치, 및 홀로그램 기록 및/또는 재생 방법 을 제공하는 것이다.
본 발명의 홀로그래픽 저장 장치는 레이저 광원과, 레이저 광원으로부터 방출된 광선으로부터 신호 광 및 기준 광을 형성하는 광학 소자와, 신호 광을 변조하는 공간 광 변조기와, 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호 광과 기준 광 사이의 간섭에 의해 일어나는 간섭 무늬를 홀로그램으로서 기록하는 광학 정보 기록 매체와, 광학 정보 기록 매체 내에서, 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호 광과 기준 광 사이의 간섭을 일으키는 광학 시스템과, 광학 정보 기록 매체 상에서의 기준 광의 입사 각도를 제어하기 위한 기준 광 각도 제어 수단과, 광학 정보 기록 매체로부터 재생된 광을 검출하는 광학 검출기를 포함한다. 이러한 홀로그램 기록 및 재생 장치에서, 기준 광 각도 제어 수단은 기준 광이 복수의 입사 각도 [θ1, θ2, ..., θM](M은 2 이상의 정수)를 포함하는 입사 각도 {θ}로 광학 정보 기록 매체 상의 실질적으로 동일한 위치 상에 입사하게 하고, 광학 정보 기록 매체 상의 트랙 위치에 따라 기준 광의 입사 각도를 변화시킨다.
기준 광의 광학 정보 기록 매체 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}는 광학 기록 매체 상의 모든 트랙 위치에 대해 변화될 수 있다.
또한, 입사 각도의 입사 각도 {θ}의 변화 시에, 광학 정보 기록 매체의 트랙들은 둘 이상의 연속적인 트랙들을 각각 갖는 복수의 트랙 그룹으로 분류될 수 있고, 기준 광의 상이한 입사 각도 {θ}가 트랙 그룹들에 따라 사용될 수 있다. 여기서, 상이한 입사 각도 {θ}는 대응하는 동일한 트랙 그룹에 속하는 트랙들에 대해 공통으로 사용되고, 기준 광의 상이한 입사 각도 {θ}는 각각의 트랙 그룹에 대해 사용될 수 있다.
아울러, 기준 광의 입사 각도 {θ}의 변화 시에, 광학 정보 기록 매체의 트랙들은 최내측 주연부 또는 최외측 주연부로부터의 홀수 트랙 및 짝수 트랙으로 분류될 수 있다. 그 다음, 기준 광의 동일한 입사 각도 {θ}가 홀수 트랙으로 분류된 트랙들에 대해 사용될 수 있고, 기준 광의 동일한 입사 각도 {θ}가 짝수 트랙 그룹으로 분류된 트랙들에 대해 사용될 수 있다. 서로 상이한 기준 광의 입사 각도 {θ}들은 홀수 트랙 및 짝수 트랙에 대해 각각 사용될 수 있다.
특히, 홀수 트랙 내의 홀로그램 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}가 입사 각도 {θ} = [θ1, θ2, ..., θK, ..., θM](M은 2 이상의 정수)로 설정되면, k번째 입사 각도(θK)는 홀수 트랙 내의 k번째 홀로그램의 재생 광량이 입사 각도가 입사 각도(θK-1)로부터 변화될 때 두 번째로 거의 0이 되거나 최소가 되는 각도(2nd 영점)에 대응하는 각도로 설정될 수 있다. 짝수 트랙 내의 홀로그램 상의 기준 광의 k번째 입사 각도(θ')는 홀수 트랙 내의 k번째 홀로그램의 재생 광량이 첫 번째로 거의 0이 되거나 최소가 되는 각도(1st 영점)에 대응하는 각도로 설정될 수 있다.
본 발명의 홀로그램 기록 및 재생 장치는 각도 멀티플렉싱 방법에서 트랙 위치에 따라 기준 광의 입사 각도를 변화시키는 것만으로도 인접한 트랙의 홀로그램 으로부터의 혼선을 감소시킬 수 있고, 홀로그램의 기록 및 재생 성능을 개선할 수 있다. 또한, 각도 멀티플렉스 시스템을 사용하는 홀로그램 기록 및 재생 장치가 기준 광 각도 제어 수단을 포함하므로, 추가의 새로운 메커니즘이 필요치 않다. 이는 장치 구성이 복잡해지는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 홀로그램 기록 및 재생 장치의 기준 광 각도 제어 수단은 광학 정보 기록 매체 상의 위치에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 것일 수 있다.
이 때, 기준 광의 입사 각도 {θ}는 광학 기록 매체 상의 모든 위치에 대해 상이한 각도를 사용함으로써 변화될 수 있다. 아울러, 기준 광의 입사 각도 {θ}의 개수는 세 세트 이상일 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 각도 멀티플렉싱 방법에서 트랙 위치에 따라 기준 광의 입사 각도를 변화시키는 것만으로도 인접한 홀로그램으로부터의 혼선을 감소시키고, 홀로그램의 기록 및 재생 성능을 개선하는 것이 가능하다. 또한, 각도 멀티플렉스 시스템을 사용하는 홀로그램 기록 및 재생 장치가 기준 광 각도 제어 수단을 포함하므로, 추가의 새로운 메커니즘이 필요치 않다. 이는 장치 구성이 복잡해지는 것을 방지한다.
홀로그램 기록 및 재생 장치는 홀로그램 기록 매체 상의 트랙 위치 또는 기록 위치에 따른 기준 광의 입사 각도 정보를 얻기 위한 기준 광 각도 정보 검출 수단을 더 포함할 수 있다. 기준 광 각도 정보는 홀로그램 기록 및 재생 장치, 광학 정보 기록 매체, 또는 광학 정보 기록 매체를 수용하는 카트리지 내에 포함된 소정 의 기록 수단 내에 기록된다. 기준 광 각도 제어 수단은 기준 광 각도 정보 검출 수단에 의해 얻어진 기준 광 각도 정보에 기초하여 기준 광의 트랙 위치 또는 기록 위치에 따라 기준 광의 입사 각도를 변화시킬 수 있다.
또한, 기준 광 각도 정보 검출 수단은 광학 정보 기록 매체 상에 이미 기록된 홀로그램을 재생하기 위해 필요한 기준 광의 입사 각도를 추가로 얻을 수 있다. 기준 광 각도 제어 수단은 기준 광 각도 정보 검출 수단에 의해 얻어진 기준 광 각도 정보에 기초하여 광학 정보 기록 매체 상의 트랙 위치 또는 기록 위치에 따라 기준 광의 입사 각도를 변화시킬 수 있다.
광학 정보 기록 매체의 형상은 디스크 형상으로 제한되지 않으며 카드 형상일 수 있다.
본 발명에 따르면, 각도 멀티플렉싱 방법에서 사용되며 고도로 신뢰할 수 있는, 홀로그램 정보 기록 장치, 홀로그램 정보 재생 장치, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치, 및 홀로그램 기록 및 재생 방법을 제공하는 것이 가능하다.
다음에서 본 발명의 실시예가 설명될 것이다.
[제1 실시예]
홀로그램 정보 기록 및 재생 장치의 전체 구성
도1은 홀로그래피를 사용함으로써, 광학 정보 기록 매체 상에/그로부터 정보를 기록 및/또는 재생하는 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치의 전체 구성을 도시한 다.
홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 광 픽업(11), 위상 공액 광학 시스템(12), 매체 경화 광학 시스템(13), 매체 회전 각도 검출 광학 시스템(14), 및 회전 모터(50)를 포함한다. 광학 정보 기록 매체(1)는 회전 모터(50)에 의해 회전 가능해진다. 광 픽업(11)은 기준 광 및 신호 광을 광학 정보 기록 매체(1)로 방출하고, 홀로그래피를 사용함으로써 디지털 정보를 기록한다. 제어기(89)는 신호 발생 회로(86)를 거쳐, 기록될 정보 신호를 광 픽업(11) 내에 제공된 후술하는 공간 광 변조기로 보낸다. 그 다음, 신호 광은 공간 광 변조기에 의해 변조된다.
위상 공액 광학 시스템(12)은 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록된 정보를 재생하기 위해 광 픽업(11)으로부터 방출된 기준 광의 위상 공액 광을 발생시킨다. 여기서 언급되는 위상 공액 광은 입력 광과 동일한 파면을 유지하면서, 입력 광과 반대 방향으로 이동하는 광파를 표시한다. 광 픽업(11) 내에 제공된 후술하는 광학 검출기가 위상 공액 광에 의해 재생될 광을 검출한다. 그 다음, 신호가 신호 처리 회로(85)에 의해 재생된다. 제어기(89)는 광학 정보 기록 매체(1)를 조사하는 기준 광 및 신호 광의 조사 시점을 조정하기 위해 셔터 제어 회로(87)를 거쳐 광 픽업(11) 내에 제공된 후술하는 셔터의 개폐 시점을 제어한다.
매체 경화 광학 시스템(13)은 광학 정보 기록 매체(1)의 전경화 및 후경화 시에 사용하기 위한 광선을 발생시킨다. 여기서 언급되는 전경화는 광학 정보 기록 매체(1)가 광학 정보 기록 매체(1) 내의 원하는 위치 상에 정보를 기록하는 시점에서 기준 광 및 신호 광으로 조사되기 전에 미리 소정의 광선으로 조사되는 전 처리를 표시한다. 또한, 후경화는 정보가 광학 정보 기록 매체(1) 내의 원하는 위치에 기록된 후에 수행되는 후처리를 표시한다. 구체적으로, 전경화는 소정의 광선으로 원하는 위치를 조사하여 그 위에 추가의 기록을 수행하는 것을 불가능하게 하는 것이다.
매체 회전 각도 검출 광학 시스템(14)은 광학 정보 기록 매체(1)의 회전 각도를 검출하기 위해 사용된다. 광학 정보 기록 매체(1)를 소정의 회전 각도로 조정하기 위해, 매체 회전 각도 검출 광학 시스템(14)은 회전 각도에 따른 신호를 검출한다. 그 다음, 검출된 신호를 사용함으로써, 제어기(89)는 매체 회전 모터 제어 회로(88)를 거쳐 광학 정보 기록 매체(1)의 회전 각도를 제어한다. 광원 구동 회로(82)가 광 픽업(11), 매체 경화 광학 시스템(13), 및 매체 회전 각도 검출 광학 시스템(14)의 광원에 소정의 광원 구동 전류를 공급한다. 그에 의해, 광선이 각각의 광원으로부터 소정의 광량으로 방출된다.
또한, 광 픽업(11), 위상 공액 광학 시스템(12), 및 매체 경화 광학 시스템(13) 각각은 접근 제어 회로(81)를 거쳐 위치 제어를 수행하기 위해 광학 정보 기록 매체(1)의 반경 방향으로 그들의 위치를 활주시킬 수 있는 메커니즘을 갖는다. 추가로, 광 픽업(11), 위상 공액 광학 시스템(12) 및 매체 경화 광학 시스템(13)이 그들의 큰 크기로 인해 활주하기가 어려우면, 광학 정보 기록 매체(1)를 활주시키는 구성이 광학 정보 기록 매체(1)의 반경 방향으로 그들의 위치를 활주시키는 대신에 사용될 수 있다.
한편, 홀로그래피를 사용하는 기록 기술이 매우 높은 밀도의 정보를 기록할 수 있으므로, 예를 들어 광학 정보 기록 매체(1)의 기울기 및 위치 변위에 대한 공차가 극도로 작아지는 경향이 있다. 따라서, 서보 메커니즘이 예를 들어 광학 정보 기록 매체(1)의 기울기 및 위치 변위에 대한 작은 공차로 인해 야기되는 변위의 양을 교정하기 위해 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10) 내에 제공될 수 있다. 변위의 양은 서보 신호 발생 회로(83)가 서보 제어 신호를 발생시키게 하고, 검출된 서보 제어 신호의 사용에 의해 변위의 양을 서보 제어 회로(84)를 거쳐 교정함으로써, 변위의 양을 검출하는 메커니즘을 광 픽업(11) 내에 제공함으로써 교정된다.
또한, 광 픽업(11), 위상 공액 광학 시스템(12), 매체 경화 광학 시스템(13), 및 매체 회전 각도 검출 광학 시스템(14)에 관해, 일부 광학 시스템 구성 또는 모든 광학 시스템 구성이 단순화를 위해 하나로 조합될 수 있다.
픽업 광학 시스템 구성
도2는 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10) 내의 광 픽업(11)의 광학 시스템 구성의 일례를 도시한다.
광원(201)으로부터 방출된 광선이 시준 렌즈(202)를 통해 투과하여 셔터(203) 상에 입사한다. 셔터(203)가 개방되면, 광선은 셔터(203)를 통과한다. 그 후에, 광학 소자(204)가 P 편광과 S 편광 사이의 광량 비가 원하는 값에 도달하도록 광선의 편광 방향을 제어한다. 광학 소자(204)는 예를 들어 1/2 파장판으로 형성된다. 그 후에, 제어된 편광 방향을 갖는 광선은 편광 빔 분할기(205) 상에 입사한다.
편광 빔 분할기(205)를 통해 투과된 광선(206)이 빔 확장기(209)에 의해 그의 빔 직경이 확장된다. 그 후에, 광선(206)은 위상 마스크(211), 릴레이 렌즈(210) 및 편광 빔 분할기(207)를 거쳐 공간 광 변조기(208) 상에 입사한다. 공간 광 변조기(208)에 의해 정보가 추가된 신호 빔이 편광 분할기(207)를 통해 투과하고, 릴레이 렌즈(212) 및 공간 필터(213)를 통과한다. 그 후에, 신호 빔은 대물 렌즈(225)에 의해 광학 정보 기록 매체(1) 상에 포커싱된다.
다른 한편으로, 편광 빔 분할기(205)에 의해 반사된 광선(223)이 기준 빔으로서 역할하고, 기록 시점 또는 재생 시점에 따라, 편광 장치(224)에 의해 소정의 편광 방향으로 설정된다. 그 후에, 광선(223)은 거울(214) 및 거울(215)을 통해 갈보(galvo) 거울(216) 상에 입사한다. 갈보 거울(216)은 액추에이터(217)에 의해 그의 각도가 조정될 수 있고, 그러므로 렌즈(219) 및 렌즈(220)를 통과한 후에 정보 기록 매체(1) 상에 입사하는 기준 빔의 입사 각도가 원하는 각도로 설정될 수 있다.
따라서, 신호 빔(206) 및 기준 빔(223)이 서로 중첩되도록 광학 정보 기록 매체(1) 상에 입사하게 함으로써 간섭 무늬 패턴이 기록 매체 내에서 형성된다. 기록 매체 내에 이러한 패턴을 기록함으로써 정보가 기록된다. 또한, 광학 정보 기록 매체(1) 상에 입사하는 기준 빔의 입사 각도가 갈보 거울(216)에 의해 변화될 수 있으므로, 각도 멀티플렉스 기록이 수행될 수 있다.
기록된 정보를 재생하기 위해, 전술한 바와 같이, 기준 빔은 광학 정보 기록 매체(1) 상에 입사하게 되고, 광학 정보 기록 매체(1)를 통해 투과된 광선은 갈보 거울(221)에 의해 반사되어, 그의 위상 공액 광이 발생된다. 갈보 거울(221)은 액추에이터(222)에 의해 그의 각도가 조정될 수 있고, 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록된 정보가 재생될 때 갈보 거울(216)과 연동하여 구동된다. 위상 공액 광의 사용에 의해 재생된 광은 대물 렌즈(225), 릴레이 렌즈(212) 및 공간 필터(213)를 통과한다. 그 후에, 재생된 광선은 편광 빔 분할기(207)에 의해 반사되고, 광학 검출기(218) 상에 입사하여 기록된 신호를 재생한다.
광 픽업(11)의 광학 시스템 구성은 도2의 구성으로 제한되지 않는다는 것을 알아야 한다. 도2의 구성에서, 공간 광 변조기(208) 및 광학 검출기(218)는 신호 광이 위상 공액 광의 사용에 의해 홀로그램 기록 시점 및 재생 시점에서 동일한 릴레이 렌즈(212), 공간 필터(213) 및 대물 렌즈(225)를 통과하기 때문에, 광학 정보 기록 매체(1)에 대해 동일한 측면 상에 배열된다. 그러나, 예를 들어, 광학 검출기(218)는 위상 공액 광 대신에, 기록 시점에서 사용되는 동일한 기준 광을 사용하여 신호를 재생하기 위해, 광학 정보 기록 매체(1)에 대해 공간 광 변조기(208)의 반대 측면 상에 배치될 수 있다.
작동 흐름
도3a 내지 도3c는 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10) 내의 기록 및 재생의 작동 흐름을 도시한다. 도3a는 광학 정보 기록 매체(1)가 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)에 삽입된 시점으로부터 기록 또는 재생을 위한 준비가 완료되는 시점까지의 작동 흐름을 도시한다. 도3b는 기록을 위한 준비가 완료된 시점으로부터 정보가 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록되는 시점까지의 작동 흐름을 도시한 다. 도3c는 재생을 위한 준비가 완료된 시점으로부터 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록된 정보가 재생되는 시점까지의 작동 흐름을 도시한다.
도3a에 도시된 바와 같이, 매체가 삽입되면, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 예를 들어 광학 정보 기록 매체(1) 상의 정보와 기록 및 재생 시점에서의 다양한 설정 조건에 대한 정보를 획득하기 위해 광학 정보 기록 매체(1) 상에 제공된 제어 데이터를 판독한다. 제어 데이터를 판독한 후에, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 제어 데이터에 따른 다양한 조정과, 광 픽업(11)에 관련된 학습 처리를 수행하고, 기록 또는 재생을 위한 준비를 완료한다.
기록을 위한 준비가 완료된 시점으로부터 정보가 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록되는 시점까지의 작동 흐름이 다음에서 설명된다. 도3b에 도시된 바와 같이, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 먼저 기록될 데이터를 수신하고, 데이터에 따른 정보를 광 픽업(11) 내에 제공된 공간 광 변조기(208)로 보낸다. 그 후에, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 광학 정보 기록 매체(1) 상에 고품질 정보를 기록하기 위해 필요한 다양한 학습 처리를 미리 수행한다. 그 다음, 광 픽업(11) 및 매체 경화 광학 시스템이 탐색 작동 및 어드레스 복원을 반복하면서, 광학 정보 기록 매체(1)의 소정의 위치에 위치된다. 그 후에, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 매체 경화 광학 시스템(13)으로부터 방출된 광선을 사용하여 소정 영역의 전경화를 수행하고, 광 픽업(11)으로부터 방출된 기준 광 및 신호 광을 사용하여 데이터를 기록한다. 데이터를 기록한 후에, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 필요한 데이터를 검증하고, 매체 경화 광학 시스템(13)으로부터 방출된 광선을 사용하여 후경화를 수행한다.
재생을 위한 준비가 완료된 시점으로부터 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록된 정보가 재생되는 시점까지의 작동 흐름이 아래에서 설명된다. 도3c에 도시된 바와 같이, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 광학 정보 기록 매체(1)로부터 고품질 정보를 재생하기 위해 필요한 다양한 학습 처리를 미리 수행한다. 그 후에, 광 픽업(11) 및 위상 공액 광학 시스템(12)은 탐색 작동 및 어드레스 복원을 반복하면서, 광학 정보 기록 매체(1)의 소정의 위치에 위치된다. 그 후에, 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 광 픽업(11)이 기준 광을 광학 정보 기록 매체(1)로 방출하게 하여 그 위에 기록된 데이터를 판독하고, 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록된 데이터를 판독한다.
각도 선택성
도4는 광학 정보 기록 매체(1) 상에서의 기록 시점으로부터 그로부터의 재생 시점까지의, 광학 정보 기록 매체(1) 상에서의 기준 광의 각도 변위를 도시하는 그래프이다. 도4는 또한 각각의 재생 광의 회절 효율을 도시한다. 홀로그램의 회절 효율(η)은 광학 정보 기록 매체(1) 상에서의 입사 각도(θ)를 갖는 기준 광을 사용함으로써 기록된 홀로그램이 입사 각도(θ')를 갖는 기준 광을 사용함으로써 재생될 때 다음의 방정식에 의해 표현되고, 홀로그램은 기준 광의 입사 각도에 대해 극도로 높은 각도 선택성을 갖는다.
Figure 112008067585205-PAT00002
(2)
여기서, Δθ는 기록 시점 및 재생 시점에서의 광학 정보 기록 매체(1) 상에서의 기준 광의 입사 각도의 변위인 θ' - θ이고, θS는 광학 정보 기록 매체(1) 상에서의 신호 광의 입사 각도이고, θRS는 광학 정보 기록 매체(1) 상에서의 신호 광 및 기준 광의 입사 각도들에 의해 형성된 각도이고, λ는 레이저 광원의 파장이고, n은 기록 재료의 굴절 지수이고, L은 기록 재료의 두께이다.
도4에 도시된 바와 같이, 기준 광의 각도가 기록 시에 사용되는 기준 광의 입사 각도로부터 0.005°의 각도만큼 변위되면, 회절 효율은 거의 0이 된다. 회절 효율이 거의 0이 되거나 최소가 되는 기준 광의 입사 각도는 영점(null)으로 불린다. 다음의 방정식은 회절 효율이 거의 0이 되는 기준 광의 각도 변위(Δθ)를 표현한다.
Figure 112008067585205-PAT00003
(3)
영점에서의 기준 광의 입사 각도가 주기적으로 출현한다. 도4에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 영점은 각각 1st 영점 및 2nd 영점으로 불린다. 각도 멀티플렉스 기록의 경우에, 홀로그램이 특정 입사 각도를 갖는 기준 광을 사용하여 기록되고, 그 다음 다음의 홀로그램이 예를 들어, 앞서 기록된 홀로그램의 2nd 영점에서의 입사 각도를 갖는 기준 광을 사용함으로써 기록된다. 이러한 작동의 반복은 동일한 위치에 기록된 상이한 홀로그램으로부터의 혼선을 억제하는 것을 가능케 한다.
각도 멀티플렉스 기록 시의 홀로그램들 사이의 혼선
도2에 도시된 바와 같이, 각도 멀티플렉스 시스템에서, 신호 광 및 기준 광은 각각 수렴 광 및 평행 광으로서, 광학 정보 기록 매체(1) 상에 입사하게 된다. 그러나, 인접한 홀로그램들 사이의 피치가 조밀화의 목적으로 감소되고, 특정 홀로그램이 기록되는 경우에, 도5에 도시된 바와 같이, 특정 홀로그램을 재생하는 시점에서, 인접한 홀로그램이 재생을 위한 기준 광의 조사에 의해 동시에 재생된다. 재생 광은 혼선 성분이 된다. 특정 홀로그램이 인접한 홀로그램 내에서 사용되는 것과 동일한 기준 광의 입사 각도로 기록되면, 특정 홀로그램을 재생하는 시점에서, 인접한 홀로그램도 높은 회절 효율로 재생된다. 결과적으로, 혼선 효과가 증가한다. 그러나, 도4에 도시된 높은 각도 선택성으로 인해 인접한 홀로그램의 입사 각도로부터 변위된 입사 각도를 갖는 기준 광을 사용하여 특정 홀로그램을 기록함으로써, 인접한 홀로그램으로부터의 혼선이 억제될 수 있다.
각도 멀티플렉싱 방법을 사용하는 홀로그램 기록 및 재생 장치의 실시예
도6은 본 발명에 따른, 도2에 도시된 광 픽업(11)의 광학 시스템 구성의 홀로그램 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시한다. 이러한 예는 홀로그램이 동심 트랙을 따라 디스크형 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록되는 경우를 도시한다. 이는 또한 신호 광 및 기준 광의 입사 평면이 디스크의 원주 방향에서 평행한 경우를 도시한다.
이러한 예에 도시된 각도 멀티플렉싱 방법에서, 디스크 상의 특정 위치에 홀로그램을 기록할 때의 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도의 세트가 {θ}에 의해 표현될 때, 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}는 디스크의 트랙 위치(반경 위치)에 따라 변화된다. 예를 들어, 도6은 디스크 상의 인접한 3개의 트랙(#n-1, #n, #n+1)이 기록되는 홀로그램을 도시한다. 기록은 각도 멀티플렉스의 정도가 M이고 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}가 {θ} = [θ1, θ2, ... θM]인 트랙(#n) 상에서 이루어지는 것으로 가정한다. 이 때, 트랙(#n-1, #n+1)들은 각각 {θ} = [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθ1], [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθ2]이다 (여기서, Δθ1, Δθ2 ≠ 0). 이는 트랙(#n-1, #n+1)들의 홀로그램들로부터의 혼선을 감소시키고, 트랙(#n)의 홀로그램을 재생할 때 양호한 신호 재생을 달성하는 것을 가능케 한다.
기준 광의 상이한 입사 각도들이 디스크의 최내측 주연부로부터 최외측 주연부까지 각각의 트랙에 대해 사용될 수 있거나, 또는 입사 각도들 중 일부가 중첩될 수 있다. 그렇지 않으면, 할당되는 기준 광의 입사 각도는 디스크 상의 모든 여러 연속적인 트랙들에 대해 반복될 수 있다. 예를 들어, k가 2 이상의 정수일 때, 디스크의 최내측 주연부 또는 최외측 주연부로부터 연속적인 k개의 트랙들이 하나의 단위로서 사용된다. 제1 연속 트랙들(k)에 대해, 트랙 #i(1 ≤ i ≤ k) 상에서의 기준 광의 입사 각도는 {θi} = [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθi]로 설정된다 (여기서, Δθi ≠ 0, Δθi ≠ Δθi+1). 다음의 연속적인 트랙들(k(k+1 ≤ i ≤ 2k))에 대해, 기준 광의 입사 각도는 또한 {θi} = [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθi]로 설정된다. 이는 디스크 상의 전체 트랙들에 대해 반복될 수 있다. 이러한 방법에 따 르면, 기준 광의 입사 각도의 적어도 2가지 유형 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM] 및 [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθ]이 반복될 수 있다. 예를 들어, 도7에 도시된 바와 같이, 디스크 상의 홀수 트랙이 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM]으로 설정될 수 있고, 짝수 트랙이 {θ} = [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθ]으로 설정될 수 있다.
기준 광의 입사 각도를 변화시키기 위한 방법에 대해, 혼선을 가능한 한 많이 감소시키기 위해, 기록 및 재생이, 거의 영점 값을 갖는, 대응 트랙 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ} 및 인접한 트랙 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}로 이루어지는 것이 양호하다. 더욱 구체적으로, 예를 들어, 각도 멀티플렉스 기록이 전체 트랙들 상에서 2nd 영점에서 수행되면, 홀수 트랙의 홀로그램은 기준 광의 입사 각도 {θ} = [θ1, θ2, ..., θK, ..., θM]로 기록된다. 그 다음, 짝수 트랙의 홀로그램은 홀수 홀로그램의 1st 영점인 {θ'} = [θ1', θ2', ..., θK', ..., θM']로 기록된다. 결과적으로, 가능한 한 많이 감소된 각도 피치에서 고밀도 기록을 수행하고, 인접한 트랙으로부터의 혼선을 거의 0으로 억제하는 것이 가능하다. 여기서, 다음의 방정식이 확립된다.
θK = θK-1 + Δθ2 nd 영점 (4)
θK' = θK + Δθ1 st 영점 (5)
방정식 (4)의 Δθ2 nd 영점은 기준 광의 입사 각도(θK)로 기록된 홀로그램의 2nd 영점이고, 방정식 (5)의 Δθ1 st 영점은 기준 광의 입사 각도(θK)로 기록된 홀로그램의 1st 영점이다.
추가로, 인접한 트랙으로부터의 혼선을 억제하기 위해, 인접한 트랙의 홀로그램을 기록 및 재생하는데 사용되는 기준 광의 입사 각도는 회절 효율이 0이 되도록 설정될 필요는 없다. 즉, 회절 효율은 발생되는 혼선의 양, 기준 광 각도의 변화 가능한 범위, 최소 각도 변동 등에 의존하여 결정된다.
기준 광의 입사 각도에 대해, 입사 각도 정보는 정보가 기록될 때 입사 각도 정보를 판독하기 위해, 예를 들어 홀로그램 기록 및 재생 장치(10)의 제어기(89) 내에 미리 준비될 수 있다. 그렇지 않으면, 입사 각도 정보는 정보가 기록될 때 입사 각도 정보를 판독하기 위해 광학 정보 기록 매체(1) 또는 광학 정보 기록 매체(1)를 수용하는 카트리지 내에 포함된 소정의 기록 수단 내에 미리 기록될 수 있다.
아울러, 기준 광의 입사 각도는 거의 최대의 재생 광량을 갖는 기준 광의 입사 각도를 검출하기 위해 광학 정보 기록 매체(1) 상에 이미 기록된 홀로그램을 재생함으로써 결정될 수 있다. 기준 광의 입사 각도는 예를 들어, 도2에 도시된 광 픽업 내에서, 기준 광에 대한 갈보 거울(216)의 배향을 제어하는 액추에이터(217)의 구동 전류로부터 검출될 수 있다. 특정 홀로그램이 각도 멀티플렉싱 방법을 사 용함으로써 이미 기록된 홀로그램에 인접한 위치에 기록될 때, 특정 홀로그램에 대한 기준 광의 입사 각도가 이렇게 검출된 기준 광의 입사 각도의 정보에 따라 결정되어, 혼선을 감소시킬 수 있다.
또한, 이러한 실시예의 홀로그램 기록 및 재생 장치는 광학 정보 기록 매체(1)의 그의 기준 위치에 대한 경사 각도를 검출하기 위한 경사 검출 수단을 포함하여, 경사 검출 수단에 의해 검출된 광학 정보 기록 매체(1)의 경사에 따라 기준 광의 입사 각도를 교정할 수 있다. 경사 검출 수단은 예를 들어 레이저 빔을 광학 정보 기록 매체의 표면으로 방출하고 반사된 광을 판독함으로써 각도를 검출하는 레이저 경사 센서일 수 있다.
이러한 실시예는 신호 광 및 기준 광이 디스크의 원주 방향으로 입사하는 경우를 도시한다. 그러나, 신호 광 및 기준 광의 입사 표면은 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 신호 광 및 기준 광은 디스크의 반경 방향으로 입사할 수 있다. 또한, 이러한 실시예는 홀로그램이 동심으로 기록되는 경우를 도시한다. 그러나, 데이터 트랙의 형태는 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 홀로그램은 나선형으로 기록될 수 있다.
아울러, 광학 정보 기록 매체(1)가 이러한 실시예에서 디스크 형상이지만, 본 발명은 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 정보 기록 매체(1)는 도8에 도시된 바와 같이 카드형 매체일 수 있다. 도9는 도8에 도시된 카드형 광학 정보 기록 매체(1)가 사용될 때의 정보 기록 및 재생 장치의 전체 구성이다. 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치(10)는 광 픽업(11), 위상 공액 광학 시스템(12), 매체 경화 광학 시스템(13), 및 매체 구동 모터(902)를 포함한다. 광학 정보 기록 매체(1)는 매체 구동 모터(902)에 의해 구동됨으로써 이동할 수 있다. 매체 구동 모터(902)는 매체 구동 제어 회로(901)를 거쳐 제어기(89)에 의해 구동된다. 추가로, 도9에서, 광학 정보 기록 매체(1)가 구동되도록 구성되지만, 광학 정보 기록 매체(1)를 구동하는 대신에, 접근 제어 회로(81)를 거쳐 위치 제어를 수행하기 위해 광학 픽업(11), 위상 공액 광학 시스템(12), 및 매체 경화 광학 시스템(13)의 위치를 활주시키는 메커니즘이 제공될 수 있다.
[제2 실시예]
도10은 이러한 실시예에 따른, 도2에 도시된 광 픽업(11)의 광학 시스템 구성의 홀로그램 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시한다. 이러한 예는 홀로그램이 동심 트랙을 따라 디스크형 광학 정보 기록 매체(1) 상에 기록되는 경우를 도시한다. 이러한 예는 또한 신호 광 및 기준 광의 입사 평면이 디스크의 원주 방향에서 평행한 경우를 도시한다. 도10의 설명에서, 제1 실시예와 동일한 부분의 설명은 생략된다는 것을 알아야 한다.
이러한 예에 도시된 각도 멀티플렉싱 방법에서, 디스크 상의 특정 위치에 홀로그램을 기록할 때의 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도의 세트가 {θ}에 의해 표현될 때, 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}는 디스크의 트랙 위치(반경(r), 배향(φ))에 따라 변화된다. 예를 들어, 도10은 디스크 상의 특정 홀로그램에 인접한 8개의 홀로그램을 도시한다. 각도 멀티플렉스의 정도가 M이고 디스크 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}가 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM]일 때 정보가 기록되는 것으로 가정한다. 이러한 경우에, 인접한 8개의 홀로그램들 각각은 {θ} = [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθi](i = 1, 2, ..., 8)이다. 여기서, 모든 Δθi(i = 1, 2, ..., 8)는 상이할 필요가 없고, 값은 발생되는 혼선의 양, 기준 광 각도의 변화 가능한 범위, 최소 각도 변동 등에 의해 결정된다. 또한, 이러한 방법에 따르면, 기준 광의 입사 각도의 적어도 3개의 세트, 즉 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM], [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθ1], [(θ1, θ2, ..., θM) + Δθ2]가 인접한 홀로그램과 동일한 입사 각도의 사용을 방지하기에 충분하다. 예를 들어, 도10에 도시된 배열에서, 입사 각도 {θ}의 3개의 세트가 Δθ5 = Δθ6 = 0, Δθ4 = Δθ8 = Δθ1, Δθ3 = Δθ7 = Δθ2로서 준비되면, 인접한 홀로그램으로부터의 혼선은 충분히 억제될 수 있다.
기준 광의 입사 각도를 변화시키기 위한 방법에 대해, 혼선을 가능한 한 많이 감소시키기 위해, 기록 및 재생이, 거의 영점 값을 갖는, 특정 홀로그램 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ} 및 특정 홀로그램에 인접한 홀로그램 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}로 이루어지는 것이 양호하다. 그러나, 인접한 홀로그램을 기록 및 재생하는데 사용되는 기준 광의 입사 각도는 회절 효율이 0이 되도록 설정될 필요는 없다. 즉, 회절 효율은 발생되는 혼선의 양, 기준 광 각도의 변화 가능한 범위, 최소 각도 변동 등에 의존하여 결정된다.
이러한 실시예의 기준 광의 입사 각도에 대해, 입사 각도 정보는 정보가 기록될 때 입사 각도 정보를 판독하기 위해, 예를 들어 홀로그램 기록 및 재생 장치(10)의 제어기(89) 내에 미리 준비될 수 있다. 그렇지 않으면, 입사 각도 정보는 정보가 기록될 때 입사 각도 정보를 판독하기 위해 광학 정보 기록 매체(1) 또는 광학 정보 기록 매체(1)를 수용하는 카트리지 내에 포함된 소정의 기록 수단 내에 미리 기록될 수 있다.
아울러, 이러한 실시예에서도, 기준 광의 입사 각도는 거의 최대의 재생 광량을 갖는 기준 광의 입사 각도를 검출하기 위해 광학 정보 기록 매체(1) 상에 이미 기록된 홀로그램을 재생함으로써 결정될 수 있다. 기준 광의 입사 각도는 예를 들어, 도2에 도시된 광 픽업 내에서, 기준 광에 대한 갈보 거울(216)의 배향을 제어하는 액추에이터(217)의 구동 전류로부터 검출될 수 있다. 홀로그램에 인접한 위치의 홀로그램이 각도 멀티플렉싱 방법을 사용함으로써 기록될 때, 기준 광의 입사 각도는 이렇게 검출된 기준 광의 입사 각도의 정보에 따라 결정되어, 혼선을 감소시킬 수 있다.
또한, 이러한 실시예의 홀로그램 기록 및 재생 장치는 광학 정보 기록 매체(1)의 그의 기준 위치에 대한 경사 각도를 검출하기 위한 경사 검출 수단을 포함하여, 경사 검출 수단에 의해 검출된 광학 정보 기록 매체(1)의 경사에 따라 기준 광의 입사 각도를 교정할 수 있다. 경사 검출 수단은 예를 들어 레이저 빔을 광학 정보 기록 매체의 표면으로 방출하고 반사된 광을 판독함으로써 각도를 검출하는 레이저 경사 센서일 수 있다.
이러한 실시예는 신호 광 및 기준 광이 디스크의 원주 방향으로 입사하는 경우를 도시한다. 그러나, 신호 광 및 기준 광의 입사 표면은 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 신호 광 및 기준 광은 디스크의 반경 방향으로 입사할 수 있다. 또한, 이러한 실시예는 홀로그램이 동심으로 기록되는 경우를 도시한다. 그러나, 데이터 트랙의 형태는 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 홀로그램은 나선형으로 기록될 수 있다. 아울러, 광학 정보 기록 매체(1)가 이러한 실시예에서 디스크 형상이지만, 본 발명은 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 광학 정보 기록 매체(1)는 도11에 도시된 바와 같이 카드형 매체일 수 있다.
본 발명의 홀로그램 기록 및 재생 장치에 따르면, 기준 광의 입사 각도는 각도 멀티플렉싱 방법에서 광학 정보 기록 매체 상의 반경방향 위치 또는 기록 위치에 따라 변화된다. 따라서, 인접한 트랙 또는 인접한 기록 위치로부터의 혼선을 감소시키고, 홀로그램 기록 및 재생 장치를 높은 신뢰성을 가지고 구현하는 것이 가능하다.
우선권 주장
본 출원은 본 명세서에 참조로 통합된, 2007년 9월 28일자로 출원된 일본 특허 출원 제2007-255722호에 기초하여 우선권을 주장한다.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치를 도시하는 개략도.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치 내의 광 픽업을 도시하는 개략도.
도3a 내지 도3c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치의 작동 흐름을 도시하는 개략도.
도4는 각도 멀티플렉스 시스템 내에서의 기록 및 재생 시의 기준 광의 입사 각도 변위와 회절 효율 사이의 관계를 도시하는 도면.
도5는 광학 정보 기록 매체 상에 기록된 홀로그램과 기준 광 사이의 관계를 도시하는 도면.
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치의 각도 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시하는 개략도.
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치의 각도 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시하는 개략도.
도8은 카드형 광학 정보 기록 매체를 사용하는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치의 각도 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시하는 개략도.
도9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 홀로그램 정보 기록 및 재생 장치를 도시하는 개략도.
도10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치의 각도 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시하는 개략도.
도11은 카드형 광학 정보 기록 매체를 사용하는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치의 각도 멀티플렉스 시스템의 일례를 도시하는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광학 정보 기록 매체
11 : 광 픽업
206 : 신호 빔
208: 공간 광 변조기
216, 221 : 갈보 거울
223 : 기준 빔

Claims (19)

  1. 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템이며,
    레이저 광원과,
    레이저 광원으로부터 방출된 광선으로부터 신호 광 및 기준 광을 형성하는 광학 소자와,
    신호 광을 변조하는 공간 광 변조기와,
    공간 광 변조기에 의해 변조된 신호 광과 기준 광 사이의 간섭에 의해 일어나는 간섭 무늬를 홀로그램으로서 기록하는 광학 정보 기록 매체와,
    광학 정보 기록 매체 내에서, 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호 광과 기준 광 사이의 간섭을 일으키는 광학 시스템과,
    광학 정보 기록 매체 상에서의 기준 광의 입사 각도를 제어하기 위한 기준 광 각도 제어 수단과,
    광학 정보 기록 매체로부터 재생된 광을 검출하는 광학 검출기를 포함하고,
    기준 광 각도 제어 수단은 기준 광이 복수의 상이한 입사 각도 [θ1, θ2, ..., θM](M은 2 이상의 정수)를 포함하는 입사 각도 {θ}로 광학 정보 기록 매체 상의 실질적으로 동일한 위치 상에 입사하게 하고, 광학 정보 기록 매체 상의 트랙 위치에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 기준 광 각도 제어 수단은 광학 기록 매체 상의 모든 트랙 위치에 대해 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 기준 광 각도 제어 수단은 광학 정보 기록 매체의 트랙들을 둘 이상의 연속적인 트랙들을 각각 갖는 복수의 트랙 그룹으로 분류하고, 트랙 그룹에 따라 기준 광의 상이한 입사 각도 {θ}를 사용하고, 상이한 입사 각도 {θ}는 대응하는 동일한 트랙 그룹에 속하는 트랙들에 대해 공통으로 사용되고, 각각의 트랙 그룹에 대해 기준 광의 상이한 입사 각도 {θ}를 반복적으로 사용하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 기준 광 각도 제어 수단은 광학 정보 기록 매체의 트랙들을 최내측 주연부 또는 최외측 주연부로부터 홀수 트랙 및 짝수 트랙으로 분류하고, 홀수 트랙으로 분류된 트랙들에 대해 기준 광의 동일한 입사 각도 {θ}를 그리고 짝수 트랙 그룹으로 분류된 트랙들에 대해 기준 광의 동일한 입사 각도 {θ}를 사용하고, 홀수 트랙 및 짝수 트랙에 대해 각각 서로 상이한 기준 광의 입사 각도{θ}들을 사용하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    홀수 트랙 내의 홀로그램 상에서의 기준 광의 입사 각도 {θ}는 입사 각도 {θ} = [θ1, θ2, ..., θK, ..., θM](M은 2 이상의 정수)로 설정되고,
    k번째 입사 각도(θK)는 입사 각도가 입사 각도(θK-1)로부터 변화될 때 홀수 트랙 내의 k번째 홀로그램의 재생 광량이 두 번째로 거의 0이 되거나 최소가 되는 각도(2nd 영점)에 대응하는 각도로 설정되고,
    짝수 트랙 내의 홀로그램 상에서의 기준 광의 k번째 입사 각도(θ')는 홀수 트랙 내의 k번째 홀로그램의 재생 광량이 처음으로 거의 0이 되거나 최소가 되는 각도(1st 영점)에 대응하는 각도로 설정되는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  6. 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템이며,
    레이저 광원과,
    레이저 광원으로부터 방출된 광선으로부터 신호 광 및 기준 광을 형성하는 광학 소자와,
    신호 광을 변조하는 공간 광 변조기와,
    공간 광 변조기에 의해 변조된 신호 광과 기준 광 사이의 간섭에 의해 일어나는 간섭 무늬를 홀로그램으로서 기록하는 광학 정보 기록 매체와,
    광학 정보 기록 매체 내에서, 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호 광과 기준 광 사이의 간섭을 일으키는 광학 시스템과,
    광학 정보 기록 매체 상에서의 기준 광의 입사 각도를 제어하기 위한 기준 광 각도 제어 수단과,
    광학 정보 기록 매체로부터 재생된 광을 검출하는 광학 검출기를 포함하고,
    기준 광 각도 제어 수단이 기준 광이 복수의 상이한 입사 각도 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM](M은 2 이상의 정수임)로 광학 정보 기록 매체 상의 실질적으로 동일한 위치 상에 입사하게 하는 홀로그램 기록 및 재생 장치에서, 기준 광 각도 제어 수단은 광학 정보 기록 매체 상의 위치에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 기준 광 각도 제어 수단은 광학 기록 매체 상의 모든 위치에 대해 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 기준 광 각도 제어 수단은 기준 광의 입사 각도 {θ}의 세 세트 이상을 사용하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    기준 광의 입사 각도 정보는 홀로그램 기록 및 재생 장치, 광학 정보 기록 매체, 및 광학 정보 기록 매체를 수용하는 카트리지 내에 포함된 소정의 기록 수단 중 하나 내에 기록되고,
    기준 광 각도 제어 수단은 기준 광의 입사 각도 정보에 기초하여 기준 광의 입사 각도 {θ}를 제어하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    기준 광의 입사 각도 정보는 홀로그램 기록 및 재생 장치, 광학 정보 기록 매체, 광학 정보 기록 매체를 수용하는 카트리지 내에 포함된 소정의 기록 수단 중 하나 내에 기록되고,
    기준 광 각도 제어 수단은 기준 광의 입사 각도 정보에 기초하여 기준 광의 입사 각도 {θ}를 제어하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    광학 정보 기록 매체 상에 이미 기록된 홀로그램을 재생하기 위해 필요한 기준 광의 입사 각도를 얻기 위한 기준 광 각도 정보 검출 수단을 더 포함하고,
    기준 광 각도 제어 수단은 기준 광 각도 정보 검출 수단에 의해 얻어진 기준 광 각도 정보에 기초하여 광학 정보 기록 매체 상의 위치에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  12. 제6항에 있어서,
    광학 정보 기록 매체 상에 이미 기록된 홀로그램을 재생하기 위해 필요한 기 준 광의 입사 각도를 얻기 위한 기준 광 각도 정보 검출 수단을 더 포함하고,
    기준 광 각도 제어 수단은 기준 광 각도 정보 검출 수단에 의해 얻어진 기준 광 각도 정보에 기초하여 광학 정보 기록 매체 상의 위치에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 변화시키는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    기준 위치에 대한 광학 정보 기록 매체의 경사 각도를 검출하기 위한 경사 검출 수단을 더 포함하고,
    기준 광 각도 제어 수단은 경사 검출 수단에 의해 검출된 광학 정보 기록 매체의 경사에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 교정하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  14. 제6항에 있어서,
    기준 위치에 대한 광학 정보 기록 매체의 경사 각도를 검출하기 위한 경사 검출 수단을 더 포함하고,
    기준 광 각도 제어 수단은 경사 검출 수단에 의해 검출된 광학 정보 기록 매체의 경사에 따라 기준 광의 입사 각도 {θ}를 교정하는 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 광학 정보 기록 매체는 디스크 형상인 홀로그래픽 저장 장 치 또는 시스템.
  16. 제6항에 있어서, 광학 정보 기록 매체는 디스크 형상인 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 광학 정보 기록 매체는 카드 형상인 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  18. 제6항에 있어서, 광학 정보 기록 매체는 카드 형상인 홀로그래픽 저장 장치 또는 시스템.
  19. 홀로그램 기록 및 재생 방법이며,
    기준 광이 입사 각도 {θ} = [θ1, θ2, ..., θM](M은 2 이상의 정수)로 광학 정보 기록 매체 상의 실질적으로 동일한 위치 상에 입사하게 하는 단계와,
    기준 광이 입사 각도 {θ}와 상이한 입사 각도로 광학 정보 기록 매체 상의 상기 위치에 인접한 위치 상에 입사하게 하는 단계를 포함하는 홀로그램 기록 및 재생 방법.
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