KR20090068145A - 홀로그래픽 기록 매체 및 이 매체를 위한 픽업 - Google Patents

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KR20090068145A
KR20090068145A KR1020080129247A KR20080129247A KR20090068145A KR 20090068145 A KR20090068145 A KR 20090068145A KR 1020080129247 A KR1020080129247 A KR 1020080129247A KR 20080129247 A KR20080129247 A KR 20080129247A KR 20090068145 A KR20090068145 A KR 20090068145A
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톰슨 라이센싱
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Abstract

홀로그래픽 기록 매체 및 이 매체를 위한 픽업이 개시된다.
본 발명은 개선된 서보 구조를 구비하는 홀로그래픽 기록 매체(9)에 대한 것이다.
홀로그래픽 기록 매체(9)는 홀로그램을 저장하는 홀로그램층(96)과, 상기 홀로그래픽 기록 매체에 관련하는 홀로그램의 판독 또는 기록을 위하여 광빔의 위치를 지정하는 서보층(92)을 구비한다. 서보층(92)은 필수적으로 평탄한 기록층(98)이다. 이러한 홀로그래픽 기록 매체(9)와의 사용을 위한 홀로그래픽 픽업(1)은 솽빔(14)을 생성하는 광원(13)을 포함하며, 이는 서보 정보(99)를 기록하기 위해 기록층(98)과 상호동작한다.
홀로그래픽, 홀로그램, 매체, 서보 구조, 디스크

Description

홀로그래픽 기록 매체 및 이 매체를 위한 픽업{HOLOGRAPHIC RECORDING MEDIUM AND PICKUP FOR THIS MEDIUM}
본 발명은 홀로그래픽 저장 매체에 관한 것으로서, 더 상세하게는 개선된 서보 구조를 갖는 홀로그래픽 디스크 매체에 대한 것이다. 본 발명은 추가로 이 홀로그래픽 기록 매체를 위한 광 픽업에 대한 것이다.
홀로그래픽 데이터 스토리지에서, 디지털 데이터는 2개의 코히런트 레이저 빔의 중첩에 의해 생성된 간섭 패턴을 기록함으로써 저장된다. 홀로그래픽 데이터 저정의 한 가지 이점은 예를 들면, 2개 빔 또는 파장 사이에서 각도를 변화시킴, 위상-코딩된 기준 빔을 이용하기 등에 의해, 동일한 볼륨 내에 복수의 데이터를 저장하는 것이 가능하다. 신뢰할 수 있게 정보를 검색하기 위해, 판독 동안 홀로그래픽 저장 시스템의 물리적 특성은 기록 동안과 동일해야만 한다. 이는 기준 빔이 동일한 파면 에러, 동일한 빔 프로파일, 만일 위상 코딩 멀티플렉싱이 사용된다면 동일한 위상 코드 등을 가질 필요가 있다. 더욱이, 홀로그램은 동일 각도하 및 동일 위치에서 조명되어야만 한다. 필요한 초점 조정(focusing) 및 추적 서보의 정확한 제어를 위하여, 홀로그래픽 기록 매체의 홀로그래픽 물질 바로 아래의 추가 층으로서 서보층을 가지는 것이 유리하다.
유럽특허출원 제EP1310952호(Horimai 등)는 홀로그래픽 디스크 매체의 홀로그래픽 물질 바로 아래의 안내 구조로서 DVD(Digital Versatile Disk)에 유사한 기판을 가지는 개념을 공개한다. 이 경우에서, 서보 광 빔, 즉 홀로그래픽 기록 또는 판독을 위해 사용된 광빔은 홀로그래픽 빔과 동일한 대물 렌즈로 홀로그래픽 디스크 매체 상에 집속된다. 홀로그래픽 및 서보 빔이 서로에게 상대적으로 고정되는 경우, 서보 빔은 홀로그래픽 기록을 위해 사용된 빔을 위한 기준으로서 동작할 수 있다. 이 서보 빔은 안내 구조상에 집속되고, 반면에 홀로그래픽 빔은 선택된 기록 프로세스를 위해 적당하게 집속된다. 비록 이러한 접근 방식이 기록된 홀로그램의 검색을 편리하게 하도록 할지라도, 단점은 서보층의 안내 구조는 홀로그램을 기록 또는 판독하기 위해 사용된 광과 간섭한다는 점이다. 그러므로, 이 층은 다이크로익 미러 및 소위 평탄화 층을 구비하는 홀로그램층으로부터 분리되어야 한다. 이는 홀로그래픽 디스크 매체의 제조를 복잡하게 하고, 따라서 고가로 만든다.
본 발명의 목적은 개선된 서보 구조를 갖는 홀로그래픽 기록 매체를 제안하는 것이다.
본 발명은 또한 홀로그래픽 디스크 매체의 제조를 단순하게 하고, 따라서 저 가가 되는 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 본 목적은 홀로그램을 저장하는 홀로그램층과, 상기 홀로그래픽 기록 매체에 관련하는 홀로그램의 판독 및/또는 기록을 위하여 광빔의 위치를 지정하는 서보층를 구비하는 홀로그래픽 기록 매체에 의해 달성되며, 여기서 서보층은 필수적으로 평탄한 기록층이다.
본 발명은 전용 기록층과 결합하여 공 디스크 기판을 사용함으로써 위에 언급된 평탄한 층을 생성하는 필요성을 제거한다. 이는 대체로 홀로그래픽 기록 매체의 제조를 단순하게 한다. 기록층을 미러와 유사하고 포맷되지 않은 표면상에 적용함으로써, 사전 포맷된 기판에 의해 야기된 파면 왜곡이 발생하지 않는다. 동시에, 임의 서보 구조는 기록층, 예를 들면 DVD 유사 서보층으로 기록될 수 있다. 기록층은 위상 변경 또는 염료 물질을 사용하여 실현된다. 서보 구조의 기록 이후 조차 기록층을 평탄하게 유지하기 위해, 기록층의 물질이 기록시 작은 확장만을 겪거나 또는 아무것도 겪지 않는다면 이는 유리할 수 있다.
서보 정보는 유리하게는 매체 제조 이후에 제공된다. 홀로그래픽 디스크의 경우, 서보 정보는 유리하게는 나선(spiral) 또는 동심(concentric) 트랙 중 하나를 포함한다. 이들은 고정밀 기록기 시스템으로, 예를 들면 스핀-스탠드(spin-stand)로 기록되는데, 이 스핀-스탠드는 디스크 마스터링을 위해 유사하게 사용되기 때문이다. 멀티-빔 기술을 통해, 이러한 종류의 매체 초기화는 충분하게 고속으 로 수행되고, 특히 단순한 트랙 구조가 적용된다면, 충분한 낮은 사이클 회수로 기록 매체의 제조를 방해하지 않는다.
기록하기 위한 홀로그래픽 기록 매체를 준비하기 위해, 서보 정보는 기록층에 기록된다. 이것이 기록 매체의 제조 이후 바로 이루어 지지 않는 경우, 유리하게는 홀로그래픽 저장 시스템에서 이를 목적으로 홀로그래픽 픽업이 제공된다. 홀로그래픽 기록 매체로부터 홀로그램을 판독하고/하거나 이 기록 매체에 홀로그램을 기록하기 위해 홀로그래픽 광빔을 생성하기 위한 광원외에도, 픽업은 광빔을 생성하는 광원을 추가로 포함하고, 이는 서보 정보를 기록하기 위해 기록층과 상호작용한다.
바람직하게는, 기록층의 물질은 제 1 파장에는 감응적(sensitive)이지만 제 2 파장에는 감응적이지 않다. 이 방식에서, 서보 정보는 예를 들면 서보 광빔의 파워를 증가시킴으로써, 서보 광빔으로 기록될 수 있지만, 그러나 홀로그래픽 광빔에 의해 영향을 받지 않은 채로 있다. 대안적으로는, 기록층은 집속된 광빔이 서보 정보를 기록할 수 있고, 반면에 집속되지 않거나 덜 잘 집속된 광빔은 서보 정보를 기록할 수 없는 방식으로 증착된다. 추가적인 대안으로서, 기록층의 물질은 서보 광빔의 파장에는 감응적이지 않고 홀로그래픽 광빔의 파장에도 감응적이지 않지만, 그러나 제 3 파장에는 감응적이다. 이 경우, 서보 정보는 제 3 파장의 광빔을 방출하는 전용 광원으로 기록된다. 물론, 집속된 광빔으로 서보 정보를 기록하는 대신에, 완전한 기록층을 조명하기 위해 마스크를 사용하는 단일 단계에서 서보 정보를 기록하는 것이 또한 가능하다. 대안적으로는, 서보 정보의 일부가 단일 조명하는 단계에서 기록되며, 반면에 다른 일부는 집속된 광빔을 이용하여 기록된다. 이는 특히, 매체 제조의 일부로서 일정한 일반 서보 정보를 기록하는 것을 허용하며, 반면에 더 특정하거나 또는 사용자 생성한 서보 정보는 홀로그래픽 기록 매체의 사용 동안 기록된다.
유리하게는, 기록층은 서보 광빔을 위해 사용된 파장 및 홀로그래픽 광빔을 위해 사용된 파장에 대하여 다이크로익(dichroic) 성질을 갖는다. 이는 기록층에 기록된 정보는 홀로그래픽 광빔의 반사도 또는 위상 변조를 야기하지 않음을 의미한다. 이 방식에서, 다이크로익층은 더 이상 필수적이 아니고 생략될 수 있으며, 이는 홀로그래픽 기록 매체의 제조를 추가로 단순화시킨다.
유리하게는, 홀로그래픽 기록 매체는 홀로그래픽 디스크이다. 그러나, 유사하게 본 발명은 홀로그래픽 저장 카드 등과 같은, 다른 타입의 홀로그래픽 기록 매체에 적용가능하다.
더 나은 이해를 위해, 이제 본 발명은 도면을 참조하여 이하 설명에서 더 상세하게 기술될 것이다. 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 제한되지 않으며, 명시된 특징은 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 편의적으로 또한 결합 및/또는 수정될 수 있음이 이해된다.
본 발명에 따르면, 전용 기록층과 결합하여 공 디스크 기판을 사용함으로써 위에 언급된 평탄한 층을 생성하는 필요성이 제거된다.
또한, 다이크로익층이 더 이상 필수적이 아니며 생략될 수 있으므로, 홀로그래픽 기록 매체의 제조가 추가로 단순화된다.
홀로그래픽 데이터 스토리지에서 디지털 데이터는 2개의 코히런트 레이저 빔의 중첩에 의해 생성된 간섭 패턴을 기록함으로써 저장된다. 홀로그래픽 저장 시스템에서의 사용을 위한 홀로그래픽 픽업(1)의 예시적인 셋업이 도 1에 도시된다. 코히런트 광원, 예를 들면 레이저 다이오드(2)는 광빔(3)을 방출하며, 이는 시준 렌즈(4)에 의해 시준화된다. 일반적으로는, 광빔(3)은 청색 또는 녹색 파장 범위 내에 있다. 광빔(3)은 이후 2개의 별도 광빔(6, 7)으로 분리된다. 본 예에서, 광빔(3)의 분리는 빔 분리기(BS)를 이용하여 달성된다. 그러나, 유사하게 이러한 목적을 위하여 다른 광 콤포넌트를 이용하는 것이 가능하다. 공간 광 변조기(SLM)(5)는 2개 빔 중 하나, 소위 "목적 빔(6)"을 변조하여 2차원 데이터 패턴을 새긴다. 목적빔(6) 및 추가빔, 소위 "기준빔(7)" 둘 다는 대물 렌즈(8)에 의해 홀로그래픽 기록 매체(9), 예를 들면 홀로그래픽 디스크로 집속된다. 목적빔(6)과 기준빔(7)의 교차점에서, 간섭 패턴이 나타나며, 이는 홀로그래픽 기록 매체(9)의 감응층에 기록된다.
저장된 데이터는 기준빔(7)만을 참조하여 기록된 홀로그램을 조명함으로써 홀로그래픽 기록 매체(9)로부터 검색된다. 기준빔(7)은 홀로그래픽 구조에 의해 산란되어 원 목적빔(6)의 카피본인, 재구성된 목적빔(10)을 생성한다. 이 재구성된 목적빔(10)은 대물 렌즈(8)에 의해 시준되어, 제 1 빔 분리기(11)에 의해 2차원 어레이 검출기(12), 예를 들면 CCD-어레이쪽으로 향하게 된다. 어레이 검출기(12)는 기록된 데이터를 재구성하는 것을 허용한다.
홀로그래픽 기록 매체(9)에 관련한 목적 및 기준빔(6, 7)의 위치 지정을 단순하게 하기 위해, 홀로그래픽 기록 매체(9)에는 서보층이 제공된다. 홀로그래픽 픽업(1)은 서보광 빔(14)을 생성하기 위한 추가 광원(13)을 포함한다. 서보 광빔(14)은 보통 적색 파장 범위 내에 있다. 이 서보 광빔(14)은 추가 시준 렌즈(15)에 의해 시준되고 제 2 빔 분리기(17)에 의해 목적 및 기준 빔(6, 7)의 빔 경로로 결합된다. 이후, 서보 광빔(14)은 대물 렌즈(8)에 의해 서보층으로 집속된다. 서보층에 의해 반사된 광빔은 다시 대물 렌즈(8)에 의해 시준되고 제 2 빔 분리기(17)와 제 3 빔 분리기(18)쪽으로 향하게 된다. 렌즈(19)는 반사된 광빔을 검출기(20)상으로 집속시킨다. 서보 광빔(14)은 유리하게는 목적 및 기준 빔(6, 7)과는 다른 파장을 갖는다. 이 경우, 파장이 선택 가능한 빔 분리기는 제 2 빔 분리기(17)로서 사용될 수 있다. 선택적으로는, 추가로 서보 광빔(14)은 선형적으로 편광된 광빔이고, 이는 편광이 선택가능한 빔 분리기로서 제 3 빔 분리기(18)를 구현하는 것을 허용한다. 이후, 서보 광빔(14)의 경로는 반사된 서보 광빔(14)의 편광 방향을 광원(13)에 의해 방출된 서보 광빔(14)의 편광 방향과 비교하여 90도 각도만큼 회전시키기 위하여 1/4 파장판(16)을 포함한다.
위에 기술된 바와 같이, 서보 광빔(14)은 홀로그래픽 기록을 위해 사용된 광빔(6, 7)과 동일한 대물 렌즈(8)를 이용하여 홀로그래픽 기록 매체(9)상으로 집속 된다. 홀로그래픽 광빔(6, 7) 및 서보 광빔(14)가 서로에 대해 상대적으로 고정되므로, 서버 광빔(14)은 홀로그래픽 기록을 위해 사용된 광빔(6, 7)을 위한 기준으로서 동작한다. 이들의 상이한 파장 및 이들의 상이한 시준으로 인해, 홀로그래픽 광빔(6, 7) 및 서보 광빔(14)은 상이한 초점을 갖는다.
알려진 홀로그래픽 기록 매체의 부분 단면도가 도 2에 도시된다. 홀로그래픽 기록 매체(9)는 홀로그램층(96) 및 서보층(92)을 갖는다. 서보 광빔(14)은 서보층(92)의 안내 구조로 집속되며, 이는 서보층(92)과 평탄화층(93) 사이의 톱니같은 경계에 의해 예시된다. 도면에서, 안내 구조의 사이즈는 예시를 목적으로 확대되어 있다. 대조적으로, 홀로그래픽 광빔(6, 7)은 홀로그램층(96)과 스페이서층(95)을 통하여 선택된 홀로그래픽 기록 프로세스를 위해 적합하게 다이크로익 미러층(94)상으로 집속되며, 이는 서보 광빔(14)의 파장에 대하여 투명하지만, 홀로그래픽 광빔(6, 7)의 파장에 대하여 반사성이다. 서보층(92)은 기판(91) 위에 배열되며 평탄화층(93)에 의해 미러층(94)과 분리된다. 덮개층(97)은 홀로그램층(96)위에 위치된다. 유사하게는, 적응된 평탄화층(93)에 의해 분리되어, 홀로그램층(96) 위에 서보층(92)을 위치시키는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우, 서보층(92)에 의해 야기된 홀로그램 광빔(6, 7)의 왜곡은 예를 들면, 홀로그래픽 빔(6, 7)이 서보층(92)를 통과하는 경우 비교적 큰 직경을 갖도록 홀로그램층(96)과 서보층(92) 사이의 거리를 증가시킴으로써 보상되어야 한다.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 기록 매체(9)의 부분 단면도를 묘사한다. 서보층(92) 및 평탄화층(93)은 전용 기록층(98)으로 대체되는데, 바람직하게는 기 록층은 위상 변경 또는 염료 물질로 만들어진다. 기록층(98)은 필수적으로 평탄한 (포맷되지 않은) 기판(91) 상에 배열되고, 따라서 또한 필수적으로 평탄이다. 기록층(98)은 따라서 피트(pit) 또는 함몰(depression)을 갖지 않는다. 기록층(98)은 예를 들면, 위상 변경 또는 염료 물질로 구현된다. 서보 정보(99)는 기록층(98)상에 기록된다. 기록층(98)은 유리하게는 특히 홀로그래픽 광빔(6, 7)의 반사도 또는 위상 변조가 서보 정보(99)에 의해 야기되지 않는 방식으로 설계된다. 이는 예를 들면, 위상 변동시 서보 광빔의 파장에 대하여 그 반사도를 변경하는 물질을 사용함으로써 달성되며, 반면에 반사도는 홀로그래픽 광빔의 파장에 대하여 변경되지 않는다. 이 경우, 다이크로잇 미러층(94)은 또한 도 3에 묘사된 바와 같이 생략될 수 있다.
전용 기록층(98)이 미러 유사 표면에 적용되므로, 사전 포맷된 기판으로부터의 파면 왜곡이 발생하지 않는다. 따라서, 기록층(98)은 평탄화층(93)에 대한 필요성을 제거한다. 따라서, 임의 트랙 또는 서보 구조는 예를 들면, 트랙을 가지는 DVD 유사 서보 구조인 기록층(98)에 기록될 수 있다. 유리하게는, 서보 정보(99)는 매체 제조 이후 적용될 수 있다. 광 디스크의 경우에서, 서보 정보(99)는 나선 데이터 트랙(spiral data track), 또는 동심(concentric) 데이터 트랙을 포함한다. 이들 트랙은 바람직하게는 고정밀 기록기 시스템으로 기록되는데, 왜냐하면 이는 유사하게는 디스크 마스터링을 위해 사용되기 때문이다.
본 발명은 홀로그래픽 저장 매체에 이용가능하다. 더 상세하게는 본 발명은개선된 서보 구조를 갖는 홀로그래픽 디스크 매체에 이용가능하다. 본 발명은 추가로 이 홀로그래픽 기록 매체를 위한 광 픽업에 이용가능하다.
도 1은 홀로그래픽 저장 시스템에 사용된 홀로그래픽 픽업을 개략적으로 묘사한 도면.
도 2는 알려진 홀로그래픽 기록 매체의 부분 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 기록 매체의 부분 단면도.
***도면의 주요 부호 설명***
1: 홀로그래픽 픽업 2: 레이저 다이오드
3: 광빔 4: 시준 렌즈
5: 공간 광 변조기 BS: 빔 분리기
6: 목적빔 7: 기준빔
8: 대물 렌즈 9: 홀로그래픽 기록 매체
10: 재구성된 목적빔 11: 제 1 빔 분리기
12: 어레이 검출기 13: 추가 광원
14: 서보광 빔 15: 추가 시준 렌즈
16: 1/4 파장판 17: 제 2 빔 분리기
18: 제 3 빔 분리기 19: 렌즈
20: 검출기 91: 기판
92: 서보층 93: 평탄화층
94: 다이크로익 미러층 95: 스페이서층
96: 홀로그램층 97: 덮개층
98: 기록층

Claims (9)

  1. 홀로그래픽 기록 매체(9)로서,
    홀로그램을 저장하는 홀로그램층(96)과,
    홀로그램의 판독 또는 기록을 위한 광빔을 상기 홀로그래픽 기록 매체에 대해 위치 지정하기 위한 서보층(92)를 구비하는 홀로그래픽 기록 매체에 있어서,
    서보층(92)은 필수적으로 평탄한 기록층(98)인 것을 특징으로 하는, 홀로그래픽 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    기록층(98)은 위상 변경 또는 염색 층인, 홀로그래픽 기록 매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기록층(98)의 물질은 제 1 파장에 감응(sensitive)적이지만, 제 2 파장에 감응적이지 않는, 홀로그래픽 기록 매체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기록층(98)은 서보 광빔(14)을 위해 사용된 파장 및 홀로그래픽 광빔(6, 7)을 위해 사용된 파장에 대하여 다이크로익(dichroic) 특성을 가지는, 홀로그래픽 기록 매체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    기록층(98)에 기록된 정보(99)는 홀로그래픽 광빔(6, 7)의 반사도 또는 위상 변조를 야기하지 않는, 홀로그래픽 기록 매체.
  6. 홀로그래픽 기록 매체(9)를 제조하는 방법으로서,
    홀로그래픽 기록 매체(9)의 필수적으로 평탄한 기록층(98)에 서보 정보(99)를 저장하는 단계를 포함하는, 홀로그래픽 기록 매체를 제조하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    기록층(98)에 기록된 서보 정보는 나선형 트랙 또는 동심 트랙 중 하나를 포함하는, 홀로그래픽 기록 매체를 제조하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따라, 홀로그래픽 기록 매체(9)와의 사용을 위하여 홀로그래픽 저장 시스템을 위한 홀로그래픽 픽업(1)으로서,
    - 홀로그래픽 기록 매체(9)로부터 홀로그램(23)을 판독 또는 상기 홀로그래픽 기록 매체에 홀로그램(23)을 기록하는 홀로그래픽 광빔(6, 7)을 생성하는 광원(2, BS)과,
    - 서보 정보(99)를 기록하기 위해 홀로그래픽 기록 매체(9)의 필수적으로 평탄한 기록층(98)과 상호작용하는, 광빔(14)을 생성하는 광원(13)
    을 포함하는, 홀로그래픽 픽업.
  9. 홀로그래픽 저장 시스템에 있어서,
    제 8 항에 따른 홀로그래픽 픽업(1)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 홀로그래픽 저장 시스템.
KR1020080129247A 2007-12-21 2008-12-18 홀로그래픽 기록 매체 및 이 매체를 위한 픽업 KR20090068145A (ko)

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EP07123971.9 2007-12-21
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