KR20090121072A - 광정보 기록매체 - Google Patents

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KR20090121072A
KR20090121072A KR1020080047183A KR20080047183A KR20090121072A KR 20090121072 A KR20090121072 A KR 20090121072A KR 1020080047183 A KR1020080047183 A KR 1020080047183A KR 20080047183 A KR20080047183 A KR 20080047183A KR 20090121072 A KR20090121072 A KR 20090121072A
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Abstract

본 발명은 광정보 기록매체에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체는, 광정보가 기록될 수 있는 전체 영역을 분할하여, 단위 기록영역을 형성하는 데이터 영역; 및 상기 데이터 영역에 구비되며, 상기 데이터 영역의 광 반응 결과를 제공하기 위해, 상기 기록영역으로 기준광과 신호광을 입사시켜 모의 광정보를 기록하는 테스트 기록마크;를 구비함으로써, 하나의 광정보 기록매체 내에서 각 영역의 특성에 따라 타임스케쥴 교정값을 차등 적용하여 균일한 간섭효율로 광정보를 기록할 수 있으므로, 광정보 재생시 균일한 회절 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

광정보 기록매체{Optical information recording medium}
본 발명은 광정보 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 광을 교차시켜 형성되는 간섭무늬에 광정보를 기록하고, 광정보를 재생하기 위한 광정보 기록매체에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 및 전산 산업의 발달이 급속히 이루어짐에 따라 대용량 저장 능력 및 데이터의 고속 입출력을 만족시킬 수 있는 저장장치에 대한 요구가 증대되고 있다.
따라서 광을 이용하여 대용량의 저장 및 데이터의 고속 입출력이 가능한 광정보 저장장치로 컴팩트디스크(CD;Compact Disc), 디브이디(DVD;Digital Versatile Disc), 고품질 디브이디(HD-DVD;High Definition DVD), 블루레이 디스크(BD; Blue-ray Disc), 홀로그래픽 디지털 정보 저장장치(HDDS;Holographic Digital Data Storage) 등이 각광받고 있다.
이 중 홀로그래픽 디지털 정보 저장장치(이하,'광정보 기록매체')를 이용한 광정보 처리는, 광원에서 출사되는 광을 기준광(reference beam)과 신호광(signal beam)으로 분리시키고, 두 광을 포토 폴리머(Photopolymer)와 같은 광 반응성 물질에 교차시켜 형성되는 간섭무늬(interference pattern)에 광정보를 기록한다.
간섭무늬로부터 광정보를 재생하기 위해서는, 기준광을 간섭무늬로 입사시켜, 간섭무늬에서 회절되는 재생광을 검출하고, 이 재생광을 이용하여 광정보를 취득하게 된다.
한편, 데이터의 기록밀도를 높이기 위하여, 광을 다중화하여 광정보 기록매체의 한 장소에 광정보를 중첩 기록하는 방법이 사용된다. 광을 다중화 시키는 방법으로는 각도 다중화(angular multiplexing), 위상코드 다중화(phase-code multiplexing), 파장 다중화(wavelength multiplexing) 등의 방법이 있다.
이와 같이 광정보 기록매체에 중첩 기록되는 광정보는, 간섭무늬로부터 회절되는 재생광이 균일한 회절효율을 가져야만 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.
하지만, 포토 폴리머와 같은 광 반응성 물질은, 광에 노출된 이후 광에 반응하는 민감도가 떨어진다. 다시 말해, 광정보 기록매체는 처음 입사되는 광에 대한 반응이 민감한 반면, 이후 입사되는 광에 대한 반응이 둔화되어, 처음 입사되는 신호광과 기준광의 간섭효율에 비해 이후 입사되는 신호광과 기준광의 간섭효율이 떨어지게 된다.
이에 따라 광정보의 중첩 기록시, 기록시간을 조절하는 타임스케쥴(Time schedule)을 적용하게 된다. 즉, 광정보 기록에 있어서 타임스케쥴링은, 어느 한 장소에 광정보를 중첩기록하기 위해, 최초 광의 입사시간에 비해, 이후 광의 입사 시간을 점차 늘려감으로써, 광정보 기록매체에서 신호광과 기준광의 간섭효율을 균일하도록 하는 것이다.
하지만, 하나의 광정보 기록매체가 동일한 광 반응성 물질로 이루어진다 하더라도, 영역 별로 조금씩 그 특성의 편차가 존재할 수 있다. 따라서, 하나의 광정보 기록매체 전체에 대해 동일한 타임스케쥴 교정값을 적용하여 광정보를 기록한다면, 균일한 간섭효율 및 회절효율을 얻어내는 것이 불가능하다는 문제점이 있다.
이에 따른 본 발명의 목적은, 하나의 광정보 기록매체 내에서 각 영역의 특성에 따라 균일한 간섭효율로 광정보를 기록하고, 균일한 회절효율을 얻도록 한 광정보 기록매체를 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체는, 광정보가 기록될 수 있는 전체 영역을 분할하여, 단위 기록영역을 형성하는 데이터 영역; 및 상기 데이터 영역에 구비되며, 기준광과 신호광을 동일한 시간으로 입사되어 복수 개의 모의 광정보가 중첩 기록되는 테스트 기록마크;을 구비한다.
상기 테스트 기록마크는, 상기 기준광과 상기 신호광을 각각 반복 입사시켜, 상기 모의 광정보가 복수 개로 중첩 기록될 수 있다.
복수 개의 상기 모의 광정보는, 최초로 기록되는 상기 모의 광정보의 기록시간과, 이후 기록되는 상기 모의 광정보의 기록시간이 동일하도록 기록할 수 있다.
상기 광정보 기록매체는 상기 신호광에는 소정의 패턴을 가지는 데이터페이지(datapage)가 적재되어, 상기 데이터페이지는 상기 테스트 기록마크에 기록되며, 상기 패턴은 상기 광정보의 처리를 위한 광학기기들의 정렬상태를 점검하기 위해 사용될 수 있다.
상기 테스트 기록마크는, 상기 기준광이 상기 데이터 영역으로 진입하는 시작위치에 형성될 수 있다.
상기 데이터 영역들의 사이에는 영역경계(zone boundary)가 형성될 수 있다.
상기 광정보 기록매체는 상기 데이터 영역에 대한 위치정보가 포함되는 리드인 영역을 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 광정보 기록매체는, 하나의 광정보 기록매체 내에서 각 영역의 특성에 따라 타임스케쥴 교정값을 차등 적용하여 균일한 간섭효율로 광정보를 기록할 수 있으므로, 광정보 재생시 균일한 회절 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체를 이용한 광정보 처리장치 에 대해 첨부된 도면을 참조하여, 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 광정보 기록매체를 이용한 광정보 처리장치의 일부를나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 광정보 처리장치(200)는 광정보 기록을 위해 기준광(R)과 신호광(S)을 광정보 기록매체(100)로 제공하며, 광정보 재생을 위해 광정보 기록매체(200)로 기준광을 제공하는 광원(210)과, 기준광(R) 및 신호광(S)을 광정보 기록매체(200)로 안내하는 광학계(230)를 구비한다.
광원(210)은 광정보의 기록 또는 재생을 위해, 기준광(R)과 신호광(S)으로 은 532.0 nmㅁ 0.1nm 파장대(wavelength)의 녹색 광(green beam)을 제공한다. 또한, 광원(210)은 광정보 기록 및 재생시 후술될 데이터 영역(140)의 위치검색을 위해, 655 nm 내외의 파장대를 가지는 적색 광(red beam)을 제공한다.
광학계(230)는 신호광(S)에 입력데이터를 로딩시킬 수 있는 광변조기(231)를 신호광(S)의 경로에 구비한다. 광변조기(231)는 입력데이터를 온 픽셀(on pixel)/오프 픽셀(off pixel)로 이루어지는 데이터페이지(datapage)를 신호광(S)에 적재시켜, 광정보 기록매체(200)로 제공한다.
여기서, 광변조기(231)는 입력데이터를 데이터페이지 이미지로 변조시켜 신호광(S)에 적재시키기 위해 복수 개의 픽셀을 구비하는 공간 광변조기로 채택될 수 있다. 여기서, 공간 광변조기는 TN-LC(Twisted Nematic Liquid Crystal), STN-LC(Super Twisted Nematic Liquid Crystal), TFT-LC(Thin film Transistor Liquid Crystal) 과 같은 투과형 공간 광변조기과, DMD(Digital Micro-Mirror Device)와 같은 반사형 공간 광변조기 중 어느 하나로 구비될 수 있다.
광학계(230)는 분리된 기준광(R)과 신호광(S)을 광정보 기록매체(200)에서 집광시키기 위한 푸리에 변환렌즈(233)를 구비한다.
한편, 광정보 처리장치(200)는, 기준광(R)이 광정보 기록매체(100)로 입사되어 재생되는 재생광(P)의 경로에 배치되는 광검출기(300)를 구비한다. 광검출기(300)로는 전하결합소자(Charge Coupled Device;이하,'CCD'), 상보성 금속산화막 반도체 구조를 가지는 저소비 전력형의 촬상소자(Complementary Metal-oxide Semiconductor ; 이하,'CMOS') 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 광정보 기록매체의 일부를 나타낸 확대도이다. 도 2 내지 도 3을 참조하면, 광정보 기록매체(100)는 중심부에 클램핑 홀(110)(clamping hall)을 가지는 디스크 형태로 형성된다.
광정보 기록매체(100)는 클램핑 홀(110)의 주변부에 클램핑 존(120)(clamping zone)을 구비한다. 클램핑 존(120)은 광정보 기록매체(100)를 광 반응성 물질이 도포되지 않아 광이 입사된다 하더라도 광에 반응하지 않으며, 광이 투과할 수 있도록 마련되는 것이 바람직하다.
광정보 기록매체(100)는 클램핑 존(120)의 외측으로 서로 다른 반지름을 가지는 복수 개의 트랙(TR)을 구비한다. 트랙(TR)이란 광정보 기록매체(100)로 입사 되는 광의 초점이 진행하는 경로이며, 각 트랙(TR)은 트랙(TR) 간의 물리적 거리인 트랙 피치를 갖는다.
한편, 광정보 기록매체(200)는 클램핑 존(120)의 외경에 접하며, 소정 폭을 가지는 리드인 영역(130)(lead-in area)을 구비한다. 리드인 영역(130)은 광정보 저장매체(100)의 클램핑 존(110)을 제외한 최내주에서 배치된다. 이러한 리드인 영역(130)에는 후술될 데이터 영역(140)의 위치정보가 포함될 수 있다.
광정보 기록매체(200)는 리드인 영역(130)의 외측부에 복수 개의 데이터 영역(140)(data area)을 구비한다. 데이터 영역(140)은 광정보 기록매체(200)에서 광정보가 기록될 수 있는 전체 영역을 임의로 분할하여, 단위 기록영역을 형성한다. 이러한 데이터 영역(140)은 복수 개의 트랙(TR)을 포함한다.
또한, 각각의 데이터 영역(140)들 사이에는 영역 경계(160)(zone boundary)가 형성될 수 있다. 이 영역 경계(160)는 광을 반사하는 반사막으로 구비될 수 있고, 또는 영역 경계를 표시하는 특정 패턴으로 형성될 수 있다.
각 데이터 영역(140)에는 기준광(R)과 신호광(S)을 데이터 영역(140)에서 교차시킴으로써, 신호광(S)에 포함된 광정보가 간섭무늬로 기록된다.
광정보 기록매체(100)는 최외곽 테두리 부분에 리드아웃 영역(150)(lead-out area)을 구비한다. 리드 아웃 영역은 광정보 기록매체(200) 전체에 대한 광정보의 기록 및 재생의 마감을 알린다.
한편, 각 데이터 영역(140)은 광정보 기록시, 기준광(R)과 신호광(S)의 입사시간을 조절하기 위한 테스트 기록마크(140)를 구비한다. 테스트 기록마크(140)는 동일한 시간으로 기준광(R)과 신호광(S)을 데이터 영역(140) 내의 어느 한 지점으로 수 차례 입사시켜, 복수 개의 모의 광정보를 중첩 기록하여 형성된다.
이러한, 테스트 기록마크(140)는 데이터 영역(140)으로 광이 입사되기 시작하는 지점에 배치된다. 즉, 도 3에 표기된 바와 같이, 광의 이동방향이 광정보 기록매체(200)의 내경으로부터 외경으로 이동되고, 광정보 기록매체(200)가 좌측으로 회전된다고 가정하면, 테스트 기록마크(140)는 데이터 영역(140)에 포함되는 복수 개의 트랙(TR) 중 최내주의 트랙(TR)의 맨 우측에 배치되는 것이 바람직하다.
모의 광정보는, 신호광(S)에 데이터페이지를 적재시켜 테스트 기록마크(140)에 저장되는 것으로, 실질적인 데이터가 적재되는 것이 아니라 광정보 처리장치(200)에 구비되는 광학기기의 정렬상태 등을 점검하기 위한 특정 패턴이 저장된다. 예를 들어 특정 패턴은, 광검출기(300)로 사용되는 CCD 또는 CMOS에 구비되는 각 센서들의 정렬상태를 측정하기 위한 패턴이 될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체를 이용한 광정보 처리에 대해 상세히 설명하도록 한다.
우선, 광정보 기록을 위해, 광원(210)으로부터 적색 광이 제공되며, 적색 광은 회전되는 광정보 기록매체(100)의 중심부로부터 조사된다. 적색 광은 광정보 기록매체(100)의 리드인 영역(130)으로 진입하여, 광정보가 기록될 해당 데이터 영역(140)의 위치를 검색한다.
기준광(R)은 해당 데이터 영역(140)으로 이동하며, 기준광(R)은 테스트 기록마크(140)에 입사된다. 이때, 테스트 기록마크(140)에는 복수 개의 모의 광정보가 기록되어 있으므로, 기준광(R)은 시간 차를 가지고 복수 개로 입사된다. 시간 차를 가지고 복수 개로 입사되는 기준광(R)에 의해 테스트 기록마크(140)에서는 복수 개의 재생광(P)이 시간 차를 가지고 회절된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 저장매체의 테스트 기록마크로부터 회절되는 재생광의 광세기를 나타낸 그래프이다. 도 4를 참조하면, 테스트 기록마크(141)로부터 회절되는 복수 개의 재생광(P)은, 모의 광정보의 기록 순서에 따라 다른 광세기를 갖는다.
즉, 최초 기록된 모의 광정보(P1')는 광 반응성 물질에 가장 민감하게 반응되어 기록되었으므로, 재생광(P)의 광세기가 가장 높게 나타난다. 반면, 마지막에 기록된 모의 광정보(P1')는 광 반응성 물질에 가장 둔하게 반응되어 기록되었으므로, 재생광(P)의 광세기가 가장 낮게 나타난다.
따라서 테스트 기록마크(141)으로부터 순차적으로 회절되는 재생광들(P)의 광세기의 차이 값에 따라, 광정보 기록시 기준광(R)과 신호광(S)의 입사시간을 조절할 수 있다. 광세기의 차이 값에 따라, 기준광(R)과 신호광(S)의 입사시간을 조절하는 방법에 대해서는, optical Engineering, Vol.35 No, October 1996 2824-2829의 "Exposure schedule for multiplexing holograms in photopolymer films" 의 논문에 개시된 바 있다.
상기 논문에 따르면, 광 민감도 곡선을 분석하기 위해 기록 시간 함수(tn)(논문에 기재)를 구할 수 있다. 다시 말하여 기록 시간 함수(tn)에 따라 광정보 를 기록하면, 균일한 회절 효율을 갖는 광정보의 저장이 가능하게 된다.
한편, 특정 패턴과 함께 기록된 모의 광정보의 재생시 검출되는 재생광(P)을 이용하면, 광정보 처리장치(200)에 구비되는 광학기기들의 정렬상태를 점검 및 정렬할 수 있다. 예를 들어, 특정 패턴은 광검출기(300)로 사용되는 CCD에 구비되는 각 센서들의 정렬상태를 측정하기 위한 패턴이고, 이를 재생하여 각 센서들의 정렬상태를 측정하고 그 결과에 따라 센서를 정렬할 수 있도록 한다.
이와 같이, 테스트 기록마크(140)는 모의 광정보에 기준광(R)을 입사시켜, 모의 광정보로부터 회절되는 재생광(P)의 광세기를 측정하고, 광세기를 이용하여 산출되는 타임스케쥴 교정값에 따른 기준광(R)과 신호광(S)의 입사시간을 조절할 수 있도록 한다.
이후, 광정보 처리장치(200)는 해당 데이터 영역(140)에 타임스케쥴링 교정값에 따라, 기준광(R)과 신호광(S)의 입사시간을 조절하여, 광정보를 중첩 기록하며, 중첩 기록된 광정보의 재생시, 재생광(P)의 균일한 회절 효율을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광정보 기록매체를 이용한 광정보 처리장치의 일부를나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록매체를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 실시예에 따른 광정보 기록매체의 일부를 나타낸 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 저장매체의 테스트 기록마크로부터 회절되는 재생광의 광세기를 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100 : 광정보 기록매체
140 : 데이터 영역
141 : 테스트 기록마크

Claims (7)

  1. 광정보가 기록될 수 있는 전체 영역을 분할하여 단위 기록영역을 형성하는 데이터 영역;및
    상기 데이터 영역에 구비되며, 상기 기록영역으로 기준광과 신호광을 입사시켜 모의 광정보를 기록하여 상기 데이터 영역의 광 반응 결과를 제공하는 테스트 기록마크;을 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 테스트 기록마크는,
    상기 기준광과 상기 신호광을 각각 반복 입사시켜, 상기 모의 광정보가 복수 개로 중첩 기록되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  3. 제2 항에 있어서, 복수 개의 상기 모의 광정보는,
    최초로 기록되는 상기 모의 광정보의 기록시간과, 이후 기록되는 상기 모의 광정보의 기록시간이 동일하도록 기록하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 신호광에는 소정의 패턴을 가지는 데이터페이지(datapage)가 적재되어, 상기 데이터페이지는 상기 테스트 기록마크에 기록되며,
    상기 패턴은 상기 광정보의 처리를 위한 광학기기들의 정렬상태를 점검하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 테스트 기록마크는,
    상기 기준광이 상기 데이터 영역으로 진입하는 시작위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 데이터 영역들의 사이에는 영역경계(zone boundary)가 형성되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 영역에 대한 위치정보가 포함되는 리드인 영역을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록매체.
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KR20210095031A (ko) * 2020-01-21 2021-07-30 아메티스툼 스토리지 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 디스크형 홀로그래픽 저장 매체에서 홀로그램의 위치결정 방법 및 장치

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