KR20230015461A - 데이터 판독 및 기입 장치, 및 데이터 판독 및 기입 방법 - Google Patents
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Abstract
데이터 판독 및 기입 장치와 데이터 판독 및 기입 방법이 제공된다. 데이터 판독 장치 또는 데이터 기입 장치에는, 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되어서, 데이터 판독/기입용 레이저 헤드의 수가 증가된다. 나아가, 레이저 헤드 각각이 개선되고, 레이저 헤드 각각에 복수의 초점이 배치되어서, 하나의 데이터 판독/기입 과정에서 복수의 레이저 헤드와 레이저 헤드 내의 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 판독/기입이 구현될 수 있어서, 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 스루풋이 개선될 수 있다.
Description
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2020년 5월 29일에 중국 국가지식재산관리국에 출원된 "데이터 판독 및 기입 장치, 및 데이터 판독 및 기입 방법"이라는 명칭의 중국 특허 출원 번호 제202010476383.5호에 대한 우선권을 주장하며, 이 중국 특허 출원은 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 포함된다.
기술 분야
본 출원은 저장 기술의 분야에 관한 것으로, 특히, 데이터 판독 및 기입 장치, 및 데이터 판독 및 기입 방법에 관한 것이다.
광학 저장은 일반적인 데이터 저장 방식이다. 광학 저장의 주요 원리는, 광의 주파수, 편광 및 굴절률과 같은 파라미터의 변화 및 광자와 물질 간의 상호 작용을 사용해서 데이터를 저장하는 것이다. 광학 저장 기술에서 일반적인 데이터 판독/기입 방식은 다음과 같다: 회전 스핀들을 사용해서 광학 저장 매체를 고속으로 회전시키고, 데이터 판독/기입용 레이저 헤드를 사용해서 광학 저장 매체에서 데이터를 판독하거나 기입할 수 있다.
그러나, 광학 저장 매체에 저장되는 데이터의 양이 점점 더 많아짐에 따라서, 빠른 데이터 판독/기입의 요구를 충족시키기 위해서, 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 스루풋이 개선될 필요가 있다.
본 출원은 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 스루풋을 향상시키기 위한 데이터 판독 및 기입 장치와 데이터 판독 및 기입 방법을 제공한다.
제 1 양태에 따라서, 데이터 판독 장치가 제공된다. 데이터 판독 장치는 광 신호 생성기, 광학 헤드 어레이 및 처리 모듈을 포함한다. 광 신호 생성기는 광 신호를 생성하고, 광 신호를 광학 헤드 어레이로 송신하도록 구성된다. 광학 헤드 어레이는 복수의 레이저 헤드를 포함하고, 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함한다. 복수의 레이저 헤드는 광 신호 생성기에 의해 생성되는 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호를 레이저 헤드 각각의 복수의 초점을 사용해서 광학 저장 매체의 복수의 데이터 포인트에 인가해서 복수의 데이터 신호를 획득하도록 구성된다. 처리 모듈은 복수의 데이터 신호를 수신하고, 복수의 데이터 신호를 처리해서 판독된 데이터를 획득하도록 구성된다.
전술한 데이터 판독 장치에는, 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되므로, 데이터를 판독하기 위한 레이저 헤드의 수가 증가될 수 있다. 나아가, 레이저 헤드 각각에는 복수의 초점이 배치되어, 하나의 데이터 판독 과정에서, 복수의 레이저 헤드 및 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 판독이 구현될 수 있어서, 광학 저장 매체의 데이터 판독 스루풋이 개선될 수 있다.
가능한 설계에서, 복수의 레이저 헤드는 m개의 행 x n개의 열을 포함하고, 여기서 m과 n의 곱은 2 이상이다.
전술한 데이터 판독 장치에서, 복수의 레이저 헤드는 1개의 행과 복수의 열로 배열될 수도 있고, 복수의 행 및 복수의 열로 배열될 수도 있으며, 복수의 행 및 1개의 열로 배열될 수도 있고, 따라서 데이터 판독 장치의 유연성이 증대될 수 있다.
가능한 설계에서, 광학 저장 매체의 형상은 직사각형을 포함한다.
전술한 데이터 판독 장치에서, 광학 저장 매체의 형상은 원형일 수도 있지만, 이것으로 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 다각형, 예를 들어, 직사각형 또는 삼각형을 포함할 수 있다.
가능한 설계에서, 데이터 판독 장치는 모션 플랫폼 및 모션 컨트롤러를 더 포함한다. 모션 플랫폼은 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 모션 컨트롤러는 모션 플랫폼에 접속되고, 판독 데이터의 저장 주소에 기초해서, 광학 저장 매체를 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향으로 이동시키거나, 또는 제 1 방향에 수직하는 제 2 방향으로 이동시키도록 제어하도록 구성된다.
전술한 데이터 판독 장치에서, 모션 컨트롤러는 광학 저장 매체를 회전 모션을 수행하도록 제어하는 것이 아니라, 광학 저장 매체가 위치된 평면에서 제 1 방향으로 또는 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 이동하도록 광학 저장 매체를 제어함으로써, 모션 컨트롤러에 의한 광학 저장 매체의 모션 제어의 복잡성이 감소될 수 있고, 모션 컨트롤러의 실현 가능성이 증가될 수 있다.
가능한 설계에서, 프로세싱 모듈은 복수의 검출기 및 프로세서를 포함한다. 복수의 검출기 각각은 하나의 레이저 헤드에 의해 획득된 하나의 데이터 신호를 검출하도록 구성된다. 프로세서는 복수의 검출기에 접속되고, 검출기 각각에 의해 검출된 데이터 신호를 획득하고, 검출기 각각에 의해 검출된 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득하도록 구성된다.
전술한 데이터 판독 장치에서, 검출기와 프로세서의 조합이 데이터 신호 수집 및 처리를 구현하는데 사용될 수 있으므로, 구현이 간단하고, 데이터 판독 장치의 복잡성이 감소될 수 있다.
가능한 설계에서, 광 신호 생성기에 의해 생성되는 광 신호는 연속 레이저 신호이다.
제 2 양태에 따르면, 데이터 기입 장치가 제공된다. 데이터 기입 장치는 광 신호 생성기, 복수의 광 변조기 및 광학 헤드 어레이를 포함한다. 광 신호 생성기는 광 신호를 생성하고, 생성한 광 신호를 복수의 광 변조기로 송신하도록 구성된다. 복수의 광 변조기 각각은 광 신호를 수신하고, 수신한 광 신호를 저장될 데이터에 기초해서 변조하여 복수의 변조된 신호를 획득하며, 복수의 변조된 신호를 광학 헤드 어레이로 송신하도록 구성된다. 광학 헤드 어레이는 복수의 레이저 헤드를 포함하고, 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함한다. 복수의 레이저 헤드는 복수의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신하고, 수신된 복수의 변조된 신호에 기초해서 복수의 대응하는 초점의 온/오프를 각각 제어하여, 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 병렬로 기입하게 하도록 구성된다. 하나의 레이저 헤드는 하나의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신한다.
전술한 데이터 기입 장치에는, 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되므로, 데이터를 기입하기 위한 레이저 헤드의 수가 증가될 수 있다. 나아가, 레이저 헤드 각각에는 복수의 초점이 배치되어서, 하나의 데이터 기입 과정에서 복수의 레이저 헤드 및 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 기입이 구현될 수 있어서, 광학 저장 매체의 데이터 기입 스루풋이 개선될 수 있다.
가능한 설계에서, 복수의 레이저 헤드는 m개의 행 x n개의 열을 포함하고, 여기서 m 및 n의 곱은 2 이상이다.
가능한 설계에서, 레이저 헤드 각각의 복수의 초점은 동일한 행에 위치되고, 각각의 초점의 온/오프 제어는 독립적이다.
전술한 데이터 기입 장치에서, 광학 헤드 어레이 내의 각각의 초점의 온/오프 제어는 독립적일 수 있다. 예를 들어, 어떤 시점에, 레이저 헤드 내의 복수의 초점 중 일부는 온 상태에 있을 수 있고, 다른 것은 오프 상태에 있을 수 있으며, 복수의 초점의 온/오프 상태는 서로 영향을 미치지 않는다. 따라서, 데이터는 복수의 초점의 온/오프 상태를 제어함으로써 광학 저장 매체에 기입될 수 있다.
가능한 설계에서, 광학 저장 매체의 형상은 직사각형을 포함한다.
가능한 설계에서, 데이터 기입 장치는 모션 플랫폼 및 모션 컨트롤러를 더 포함한다. 모션 플랫폼은 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 모션 컨트롤러는 모션 플랫폼에 접속되고, 저장될 데이터에 대응하는 저장 주소에 기초해서 광학 저장 매체를 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향으로 이동시키거나, 제 1 방향에 수직인 제 2 방향으로 이동시키도록 제어하도록 구성된다.
가능한 설계에서, 광 신호 생성기에 의해 생성되는 광 신호는 펄스 레이저 신호이다.
제 3 양태에 따르면, 데이터 판독 방법이 제공된다. 데이터 판독 방법은 데이터 판독 장치에 의해 수행된다. 데이터 판독 장치는 광 신호 생성기, 광학 헤드 어레이 및 처리 모듈을 포함한다. 데이터 판독 방법은, 광 신호 생성기가 광 신호를 생성하고, 이후 생성한 광 신호를 광학 헤드 어레이에 송신하는 것을 포함한다. 광학 헤드 어레이는 복수의 레이저 헤드를 포함하고, 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함한다. 복수의 레이저 헤드는 광 신호를 수신한 이후에, 레이저 헤드 각각의 복수의 초점을 사용해서 광학 저장 매체의 복수의 데이터 포인트에 광 신호를 인가해서 복수의 데이터 신호를 획득한다. 처리 모듈은 복수의 데이터 신호를 수신하고, 복수의 데이터 신호를 처리하여 판독 데이터를 획득한다.
가능한 설계에서, 데이터 판독 장치는 모션 플랫폼 및 모션 컨트롤러를 더 포함한다. 모션 플랫폼은 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 모션 컨트롤러는, 데이터의 저장 주소에 기초해서 광학 저장 매체를 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 제어할 수 있다. 제 1 방향은 제 2 방향에 수직이다.
가능한 설계에서, 데이터 판독 장치 내의 처리 모듈은 복수의 검출기 및 프로세서를 포함한다. 각각의 검출기는 하나의 레이저 헤드에 의해 획득된 하나의 데이터 신호를 검출한다. 이후, 프로세서는 각각의 검출기에 의해 검출된 데이터 신호를 획득하고, 각각의 검출기에 의해 검출된 데이터 신호를 처리해서 데이터를 획득한다.
제 4 양태에 따르면, 데이터 기입 방법이 제공된다. 데이터 기입 방법은 데이터 기입 장치에 의해 수행된다. 데이터 기입 장치는 광 신호 생성기, 복수의 광 변조기 및 광학 헤드 어레이를 포함한다. 데이터 기입 방법은, 광 신호 생성기가 광 신호를 생성하고, 이후 광 신호를 복수의 광 변조기에 송신하는 것을 포함한다. 복수의 광 변조기 각각은 광 신호를 수신하고, 저장될 데이터에 기초해서 광 신호를 변조하여 복수의 변조된 신호를 획득하고, 복수의 변조된 신호를 광학 헤드 어레이로 송신한다. 광학 헤드 어레이는 복수의 레이저 헤드를 포함하고, 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함한다. 복수의 레이저 헤드는 복수의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신하고, 수신된 복수의 변조된 신호에 기초해서 복수의 대응하는 초점의 온/오프를 각각 제어하여 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 병렬로 기입한다. 하나의 레이저 헤드는 하나의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신한다.
가능한 설계에서, 데이터 기입 장치는 모션 플랫폼 및 모션 컨트롤러를 더 포함한다. 모션 플랫폼은 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 모션 컨트롤러는, 저장될 데이터에 대응하는 저장 주소에 기초해서, 광학 저장 매체를 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 제어할 수 있다. 제 1 방향은 제 2 방향에 수직이다.
제 2 양태 내지 제 4 양태에 대해서, 그리고 제 2 양태 내지 제 4 양태의 구현의 유익한 효과에 대해서는, 제 1 양태의 장치에 대한 설명 및 장치의 구현의 유익한 효과를 참조한다.
도 1은 종래 기술에서의 광학 저장 매체용 데이터 판독/기입 장치의 일례의 개략도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 장치의 일례의 구조의 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 헤드 어레이의 배열 방식의 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 출원의 일 실시예에 따른, 광학 헤드 어레이의 레이저 헤드 각각에 포함된 복수의 초점의 배열 방식의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 광 신호 생성기의 일례의 구조의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 신호 생성기의 다른 예의 구조의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 처리 모듈의 일례의 구조의 개략도이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에 따른 처리 모듈의 다른 예의 구조의 개략도이다.
도 9는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 장치의 다른 예의 구조의 개략도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 모션 컨트롤러에 의해 광학 저장 매체에 대해 수행되는 모션 제어의 제 1 예의 개략도이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 모션 컨트롤러에 의해 광학 저장 매체에 대해 수행되는 모션 제어의 제 2 예의 개략도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 기입 장치의 일례의 구조의 개략도이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 복수의 광 변조기의 일례의 구조의 개략도이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 복수의 광 변조기 및 데이터 프로세서의 일례의 구조의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 방법의 흐름도이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 기입 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 장치의 일례의 구조의 개략도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 출원의 일 실시예에 따른 광학 헤드 어레이의 배열 방식의 개략도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 출원의 일 실시예에 따른, 광학 헤드 어레이의 레이저 헤드 각각에 포함된 복수의 초점의 배열 방식의 개략도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 광 신호 생성기의 일례의 구조의 개략도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 광 신호 생성기의 다른 예의 구조의 개략도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 처리 모듈의 일례의 구조의 개략도이다.
도 8은 본 출원의 일 실시예에 따른 처리 모듈의 다른 예의 구조의 개략도이다.
도 9는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 장치의 다른 예의 구조의 개략도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에 따른 모션 컨트롤러에 의해 광학 저장 매체에 대해 수행되는 모션 제어의 제 1 예의 개략도이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 모션 컨트롤러에 의해 광학 저장 매체에 대해 수행되는 모션 제어의 제 2 예의 개략도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 기입 장치의 일례의 구조의 개략도이다.
도 13은 본 출원의 일 실시예에 따른 복수의 광 변조기의 일례의 구조의 개략도이다.
도 14는 본 출원의 일 실시예에 따른 복수의 광 변조기 및 데이터 프로세서의 일례의 구조의 개략도이다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 방법의 흐름도이다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 기입 방법의 흐름도이다.
본 출원의 실시예의 목적, 기술적 해결책, 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예를 상세히 설명한다.
설명의 편의를 위해, 이하에서는 본 출원에서 사용되는 기술 용어를 설명한다.
(1) 광학 저장 매체 : 레이저 광을 매체에 조사함으로써 정보가 저장되는 저장 매체로서, 레이저 광과 매체 간의 상호 작용에 의해 저장 매체의 물리적 특성이 변화된다. 예를 들어, 광학 저장 매체는 통상의 디지털 다목적 디스크(Digital versatile disc, DVD), 블루레이 디스크(Blue-ray disc, BD) 등을 포함할 수 있다. 이는 본 명세서에서 제한되지 않는다.
(2) 초점 : 레이저 헤드 각각에 배치된다. 레이저 헤드에 의해 수신된 레이저 광은 이 초점을 사용해서 광학 저장 매체에 인가된다.
(3) 데이터 포인트 : 광학 저장 매체 내의 위치로, 레이저 광의 조사로 인해 광학 저장 매체의 물리적 특성이 변화되는 위치이다.
(4) 본 출원의 실시예에서, "복수"는 둘 이상을 의미한다. 이를 고려하여, 본 출원의 실시예에서 "복수"는 "적어도 둘"로 이해될 수 있다. "적어도 하나"는 하나 이상, 예를 들어 하나, 둘 또는 그 이상으로 이해될 수 있다. 예를 들어, "적어도 하나를 포함한다"는 것은 하나, 둘 또는 그 이상이 포함되는 것을 의미하며, 포함되는 것은 제한되지 않는다. 예를 들어, "A, B 및 C 중 적어도 하나를 포함한다"는 것은 "A, B, 또는 C를 포함한다", "A와 B, A와 C, 또는 B와 C를 포함한다" 또는 "A, B 및 C를 포함한다"는 것을 의미할 수 있다. 용어 "및/또는"이란 용어는 연관된 객체들 사이의 연관 관계를 나타내며 3개의 관계가 존재할 수 있다. 예를 들어, A 및/또는 B는, A만 존재하는 경우, A와 B가 모두 존재하는 경우, B만 존재하는 경우의 3가지 경우를 나타낼 수 있다. 또한, "/" 문자는 일반적으로 관련 객체들 사이의 "또는"의 관계를 나타낸다.
별도도 특정되지 않는 한, 본 출원의 실시예에서 언급되는 "제 1" 및 "제 2" 와 같은 서수가 복수의 객체를 구별하기 위해 사용되지만, 복수의 객체의 순서, 시간 순서, 우선순위, 또는 중요도를 제한하는 것은 아니다.
당업자가 본 출원의 기술적 해법을 이해하는 것을 돕기 위해, 이하 본 출원에서 사용되는 관련 기술을 설명한다.
도 1은 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 장치(100)의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(100)는 서보(101), 회전 스테이지(102), 광학 헤드(103) 및 빔 생성기(104)를 포함하고, 이는 원형 광학 저장 매체에 대해 데이터 판독/기입을 수행하도록 구성된다. 서보(101)는 회전 스테이지(102)에 접속된다. 회전 스테이지(102)는 원형 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 서보(101)는 회전 스테이지(102)를 회전시키도록 제어하도록 구성되어서, 회전 스테이지(102) 상에 배치된 원형 광학 저장 매체가 수평면에서 미리 설정된 속도로 회전하도록 구성된다. 광학 헤드(103)는 회전 스테이지(102) 위에 배치되어서, 광학 헤드(103)의 초점을 사용해서 빔 생성기(104)에 의해 생성된 레이저 빔을 원형 광학 저장 매체에 인가하고, 레이저 빔을 사용해서 원형 광학 저장 매체의 물리적 특성을 변화시켜 데이터를 저장하도록 구성된다. 예를 들어, 광학 저장 매체의 표면에 요철 데이터 포인트가 생성되고, 요철 데이터 포인트는 데이터 0 또는 데이터 1을 나타낼 수 있다. 데이터 판독 중에, 빔 생성기(104)에 의해 생성된 레이저 빔의 반사 빔과 광학 저장 매체로부터의 반사 빔이 광 헤드(103)의 초점을 사용해서 판독되고, 이 반사 빔을 사용해서 광학 저장 매체에 저장된 데이터가 획득된다.
그러나, 광학 저장 매체에 저장되는 데이터의 양이 점점 증가함에 따라서, 광학 저장 매체에 대한 데이터 판독/기입 장치의 데이터 판독/기입 스루풋이 매우 낮으면, 많은 양의 데이터를 판독하거나 저장해야 할 때 상대적으로 긴 시간이 요구된다. 따라서, 빠른 데이터 판독/기입의 요구를 만족시키기 위해서, 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 스루풋이 개선될 필요가 있다. 데이터 판독/기입 스루풋은 단위 시간에 판독 혹은 기입되는 데이터의 양을 의미한다고 이해될 수 있다.
이러한 관점에서, 본 출원의 실시예는 데이터 판독 장치 및 데이터 기입 장치를 제공한다. 각각의 장치에 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되므로, 데이터 판독/기입을 위한 레이저 헤드의 수가 증가된다. 나아가, 레이저 헤드 각각이 개선되고, 레이저 헤드 각각에 복수의 초점이 배치됨으로써, 하나의 데이터 판독/기입 과정에서, 복수의 레이저 헤드와 레이저 헤드 내의 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 판독/기입이 구현될 수 있어서, 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 스루풋이 개선될 수 있다.
첨부된 도면을 참조해서, 이하에서는 본 출원의 실시예에서 제공되는 데이터 판독 장치 및 데이터 기입 장치를 개별적으로 설명한다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 장치(200)의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 판독 장치(200)는 광 신호 생성기(201), 광학 헤드 어레이(202) 및 처리 모듈(203)을 포함한다. 광 신호 생성기(201)는 광 신호를 생성하고, 광 신호를 광학 헤드 어레이(202)로 출력하도록 구성된다. 광 신호를 수신한 후, 광학 헤드 어레이(202)는 광학 헤드 어레이(202) 내의 각각의 광 헤드의 복수의 초점을 사용해서 광학 저장 매체의 복수의 데이터 포인트에 광 신호를 인가한다. 광학 저장 매체 내의 데이터 포인트가 이 데이터 포인트에 인가된 광 신호에 대한 피드백을 제공하므로, 복수의 초점은 복수의 피드백 신호를 수신하게 된다. 피드백 신호는 각각의 데이터 포인트에 대응하는 데이터 신호이다. 즉, 복수의 데이터 신호가 획득된다. 처리 모듈(203)은 광학 헤드 어레이(202)에 의해 획득된 복수의 데이터 신호를 수신한 후, 복수의 데이터 신호를 처리해서 최종적으로 판독 데이터를 획득한다. 피드백 신호는 데이터 포인트에 인가되는 광 신호 중 광학 저장 매체로부터 온 반사된 신호일 수도 있고 혹은, 광 신호가 광학 저장 매체에 인가될 때 생성되는 특정 형광 신호일 수도 있으며, 또는 다른 피드백 신호일 수도 있다는 점에 주의한다. 이는 본 출원의 이 실시예에서 제한되지 않는다.
전술한 내용은 데이터 판독 장치(200)의 모듈들의 기능을 간략히 설명한 것이며, 이하 이 모듈들을 구체적으로 설명한다.
(1) 광학 헤드 어레이(202)
본 출원의 이 실시예에서, 광학 헤드 어레이(202)는 복수의 레이저 헤드를 포함한다. 복수의 레이저 헤드의 수는, 광 신호 생성기(201)에 의해 생성될 수 있는 레이저 광의 에너지, 광학 저장 매체의 볼륨, 및 레이저 헤드 각각의 볼륨과 같은 요인에 기초해서 결정될 수 있다. 이는 본 명세서에서 제한되지 않는다.
일례로, 복수의 레이저 헤드는 m개의 행 x n개의 열을 포함하고, 여기서 m과 n의 곱은 2 이상이다. 복수의 레이저 헤드가 어레이에 배열되는 것을 이해할 수 있다. 도 3a 내지 도 3c는 복수의 레이저 헤드의 어레이 배열의 3가지 예의 개략도이다. 도 3a 내지 도 3c에서, 광학 헤드 어레이(202)가 6개의 레이저 헤드를 포함하는 예가 사용되고, 도면에서 하나의 레이저 헤드가 하나의 원으로 표현된다. 복수의 레이저 헤드는 하나의 열과 복수의 열로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 3a에서, 복수의 레이저 헤드는 1개의 행과 6개의 열로 배열된다. 다른 방안으로 복수의 레이저 헤드는 복수의 행과 복수의 열로 배열될 수도 있다. 예를 들어, 도 3b에서, 복수의 레이저 헤드들은 2개의 행과 3개의 열로 배열된다. 다른 방안으로 복수의 레이저 헤드는 복수의 행과 하나의 열로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 3c에서, 복수의 레이저 헤드는 6개의 행과 1개의 열로 배열된다. 다른 방안으로, 복수의 레이저 헤드가 다른 방식으로 배열될 수도 있다는 것은 분명하다. 이는 본 명세서에서 제한되지 않는다.
도 3a 내지 도 3c에서, 하나의 레이저 헤드는 하나의 원으로 표현되고, 원은 광학 저장 매체가 위치된 평면 상의 레이저 헤드 각각의 돌출 형상을 나타내기 위해 사용되는 것을 아니라는 점에 주의한다. 즉, 레이저 헤드의 돌출 형상은 원형, 타원, 직사각형 등일 수 있다. 이는 본 명세서에서 제한되지 않는다.
광학 헤드 어레이(202) 내의 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하고, 각각의 초점은 광학 저장 매체 내의 하나의 데이터 포인트에 대응하는 데이터를 판독할 수 있다. 일례로, 레이저 헤드 각각에 포함되는 복수의 초점의 수 및 레이저 헤드 내의 복수의 초점의 배열 방식은 동일하다. 예를 들어, 레이저 헤드 각각은 6개의 초점을 포함할 수 있고, 6개의 초점은 도 4a에 도시된 바와 같이, 하나의 레이저 헤드에 1개의 행과 6개의 열로 배열될 수 있다. 다른 예로, 6개의 초점은 도 4b에 도시된 바와 같이, 하나의 레이저 헤드에 2개의 행과 3개의 열로 배열될 수 있다. 본 출원의 이 실시예에서, 레이저 헤드 각각에 포함되는 복수의 초점의 배치 방식은 제한되지 않는다. 도 4a 및 도 4b에서, 초점은 "Х"로 표현된다.
각각의 초점이 광학 저장 매체의 하나의 데이터 포인트에 대응하는 데이터를 판독해야 하기 때문에, 레이저 헤드에 포함된 복수의 초점의 밀도는 광학 저장 매체의 데이터 포인트의 밀도와 매칭될 필요가 있다.
제 1 예에서, 하나의 레이저 헤드에 포함된 복수의 초점의 밀도는 광학 저장 매체의 데이터 포인트의 밀도와 동일하다. 즉, 2개의 인접한 초점들 사이의 간격은 광학 저장 매체에서 인접한 데이터 포인트들 사이의 간격과 동일하다.
제 2 예에서, 하나의 레이저 헤드에 포함된 복수의 초점의 밀도는 광학 저장 매체의 데이터 포인트의 밀도의 정수배이다. 즉, 인접한 2개의 초점들 사이의 간격은 광학 저장 매체에서 인접한 데이터 포인트들 사이의 간격의 정수배이다. 예를 들어, 복수의 초점의 밀도는 데이터 포인트의 밀도의 2배 또는 3배이다. 당업자라면 실제 상황에 기초해서 밀도를 설정할 수 있을 것이다.
나아가, 광학 헤드 어레이(202)에 포함된 복수의 레이저 헤드의 제어를 용이하게 하기 위해서, 광학 헤드 어레이(202)는 통합된 광 디스크 드라이브에 배치될 수 있고, 광학 헤드 어레이(202)의 구동 과정은 통합된 광 디스크 드라이브를 이용하여 구현될 수 있다.
(2) 광 신호 생성기(201)
일례로, 도 5를 참조하면, 광 신호 생성기(201)는 레이저, 빔 스플리터 및 반사기를 포함할 수 있다. 레이저는 레이저 광을 생성하도록 구성된다. 이후, 레이저에 의해 생성된 레이저 광은 복수의 빔 스플리터를 사용해서, 동일한 에너지를 가진 복수의 서브 레이저 광으로 분할된다. 따라서, 서브 레이저 광의 각각의 빔은 광학 헤드 어레이(202) 내의 레이저 헤드 중 하나로 송신되고, 서브 레이저 광의 빔은 레이저 헤드의 각각의 초점을 사용해서 광학 저장 매체의 데이터 포인트에 인가된다. 광학 저장 매체는 서브 레이저 광에 대한 피드백을 제공하며, 이로써 레이저 헤드 각각은, 대응하는 데이터 포인트로부터의 서브 레이저 광의 피드백 신호를 획득한다. 피드백 신호는 데이터 포인트에 대응하는 데이터 신호이다.
복수의 빔 스플리터 및 복수의 반사기의 수는, 광학 헤드 어레이(202)에 포함되는 복수의 레이저 헤드의 수에 기초해서 결정된다. 도 5에 도시된 광 신호 생성기(201)에서, 광학 헤드 어레이(202)가 8개의 광 헤드를 포함하는 예가 사용된다. 이 경우, 레이저에 의해 생성되는 레이저 광은 7개의 빔 스플리터와 1개의 반사기를 이용해서 동일한 에너지를 갖는 8개의 서브 레이저 광 빔으로 균등하게 분할될 수 있다. 7개의 빔 스플리터 및 1개의 반사기는 각각 광학 헤드 어레이(202) 내의 하나의 레이저 헤드에 대응한다. 제 1 빔 스플리터의 분할비는 7:1, 제 2 빔 스플리터의 분할비는 6:1, 제 7 빔 스플리터의 분할비는 1:1이다. 레이저 헤드의 수가 다른 값인 경우, 동일한 방식이 설정에 사용되며, 이는 본 명세서에서 설명되지 않는다.
다른 예로, 도 6을 참조하면, 광 신호 생성기(201)는 레이저, 빔 스플리터 및 반사기 이외에 빔 확장 콜리메이터를 더 포함할 수 있다. 레이저에 의해 생성된 레이저 광의 발광 면적은 빔 확산 콜리메이터를 이용하여 증가되고, 이어서 발광 면적이 확장된 후에 획득된 레이저 광은 빔 스플리터와 반사기를 이용해서 분할된다. 빔 스플리터와 반사기를 이용해서 레이저 광이 분할되는 방식은 도 5에 도시된 예에서의 방식과 유사하다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
(3) 처리 모듈(203)
일례로, 도 7을 참조하면, 처리 모듈(203)은 복수의 검출기 및 프로세서를 포함한다. 각각의 검출기는 하나의 레이저 헤드에 의해 획득된 하나의 데이터 신호를 검출하도록 구성된다. 프로세서는 복수의 검출기에 접속되어서 각각의 검출기에서 검출된 데이터 신호를 획득하고, 각각의 검출기에 의해 검출된 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득하도록 구성된다.
다른 예에서, 도 8을 참조하면, 처리 모듈(203)은 복수의 반사기, 복수의 검출기 및 프로세서를 포함한다. 복수의 반사기는 광학 헤드 어레이(202) 내의 복수의 레이저 헤드에 일대일로 대응하고, 대응하는 레이저 헤드에 의해 획득된 데이터 신호를 복수의 검출기에 반사하도록 구성된다. 복수의 검출기는 광전자 증배관(photomultiger tube, PMT) 어레이 그룹일 수 있다. 레이저 헤드 각각에 의해 획득된 데이터 신호는 PMT 어레이 그룹의 사전 설정 위치로 반사된다. 예를 들어 PMT 배열 그룹은 8개의 PMT를 포함하며, 8개의 PMT는 4행과 2열의 어레이로 배열된다. 이 경우, 제 1 레이저 헤드에 의해 획득된 데이터 신호는 제 1 레이저 헤드에 대응하는 반사기를 사용해서 PMT 어레이 그룹 내의 행 1 및 열 1에 위치된 PMT로 송신되고, 제 2 레이저 헤드에 의해 획득된 데이터 신호는 제 2 레이저 헤드에 대응하는 반사기를 사용해서 PMT 어레이 그룹 내의 행 2 및 열 1에 위치된 PMT로 송신되며, 나머지도 마찬가지다. 마지막으로, PMT 어레이 그룹은 이 때 판독된 복수의 데이터 신호를 프로세서로 송신하고, 프로세서는 PMT 어레이 그룹에 의해 송신된 복수의 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득한다.
전술한 데이터 판독 장치(200)에는 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되므로, 데이터를 판독하기 위한 레이저 헤드의 수가 증가될 수 있다. 나아가, 레이저 헤드 각각에는 복수의 초점이 배치되어서, 하나의 데이터 판독 과정에서 복수의 레이저 헤드 및 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 판독이 구현될 수 있어서, 광학 저장 매체의 데이터 판독 스루풋이 개선될 수 있다.
나아가, 판독될 데이터의 데이터 양이 비교적 많은 경우, 데이터 판독 장치(200)는 광학 저장 매체의 복수의 서로 다른 위치에서 복수의 시간 동안 판독을 수행할 필요가 있을 수 있다. 이 경우, 도 9를 참조하면, 데이터 판독 장치(200)는 모션 플랫폼(204) 및 모션 컨트롤러(205)를 더 포함할 수도 있다. 모션 플랫폼(204)은 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 모션 컨트롤러(205)는 모션 플랫폼(204)에 접속되어서, 판독 데이터의 저장 주소에 기초해서, 광학 저장 매체를 이동시키도록 제어하도록 구성되고, 이로써 데이터 판독 장치(200)는 판독 데이터의 모든 컨텐츠를 획득하게 된다.
본 출원의 실시예에서, 도 1에 도시된 데이터 판독/기입 장치(100)의 서보(101)와 달리, 모션 컨트롤러(205)는 광학 저장 매체를 회전 모션을 수행하도록 제어하는 것이 아니라, 광학 저장 매체가 위치된 평면에서 제 1 방향 및/또는 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 이동하도록 광학 저장 매체를 제어한다. 예를 들어, 광학 저장 매체가 위치된 평면을 기준 평면으로서 사용해서 2차원 좌표계가 확립된다. 제 1 방향은 2차원 좌표계의 X축이 위치하는 방향일 수 있고, 제 2 방향은 2차원 좌표계의 Y축이 위치하는 방향일 수 있다. 따라서, 모션 컨트롤러(205)는 광학 저장 매체가 기준면 상에서 X축 또는 Y축을 따라 이동하도록 제어할 수 있다. 광학 저장 매체는 회전 모션을 수행할 필요가 없기 때문에, 모션 컨트롤러(205)에 의한 광학 저장 매체의 모션 제어의 복잡도가 감소될 수 있고, 모션 컨트롤러(205)의 실현 가능성이 증가될 수 있다.
또한, 광학 저장 매체에 저장될 수 있는 데이터의 양을 증가시키기 위해서, 본 출원의 이 실시예에서, 광학 저장 매체의 형상은 원형으로 제한되지 않을 수도 있으며, 예를 들어, 다각형, 예를 들어, 직사각형 또는 삼각형을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이하에서는 광학 저장 매체의 형상이 직사각형인 예를 사용한다. 이 경우, 직사각형 광학 저장 매체의 크기는 광학 헤드 어레이(202)에 포함된 복수의 레이저 헤드의 수에 기초해서 결정될 수 있다. 예를 들어, 직사각형 광학 저장 매체는 파티션될 수 있으며, 각각의 파티션은 광학 헤드 어레이(202) 내의 하나의 레이저 헤드에 대응하는 판독 범위이다. 따라서, 광학 저장 매체 내의 파티션의 수는 광학 헤드 어레이(202)에 포함된 레이저 헤드의 수와 동일하여, 이로써 광학 저장 매체의 크기를 결정한다.
이하에서는 모션 컨트롤러(205)에 의한 광학 저장 매체의 모션 제어 과정을 설명한다. 설명의 편의를 위해, 제 1 방향 및 제 2 방향이 각각, 광학 저장 매체가 위치된 평면을 기준면으로 사용해서 확립된 2차원 좌표계의 X축과 Y축인 예가 사용된다. 광학 헤드 어레이(202) 내의 복수의 초점의 밀도와 광학 저장 매체 내의 복수의 데이터 포인트의 밀도 사이의 값 관계에 기초해서, 모션 컨트롤러(205)에 의한 광학 저장 매체의 모션 제어 프로세스는 다음의 두 가지 예로 분류된다.
제 1 예에서, 광학 헤드 어레이(202) 내의 복수의 초점의 밀도는 광학 저장 매체 내의 복수의 데이터 포인트의 밀도와 동일하다. 즉, 레이저 헤드의 인접한 두 초점들 사이의 간격은 광학 저장 매체의 인접한 2개의 데이터 포인트들 사이의 간격과 동일하다. 모션 컨트롤러(205)에 의한 광학 저장 매체의 모션 제어 과정은 다음과 같다.
모션 컨트롤러(205)는 제 1 간격을 스텝 길이로 해서 제 2 방향으로 이동하도록 광학 저장 매체를 제어한다. 제 1 간격은 인접한 데이터 요소들 사이의 간격이다. 이후, 광학 헤드 어레이(202)의 레이저 헤드가 광학 저장 매체의 데이터 포인트의 마지막 행으로 이동한 것으로 결정된 경우, 모션 컨트롤러(205)는 제 2 간격을 스텝 길이로 해서 제 1 방향으로 이동하도록 광학 저장 매체를 제어한다. 제 2 간격은 인접한 데이터 포인트들 사이의 간격과 레이저 헤드에 포함된 복수의 초점의 수의 곱이다. 전술한 모션 제어는 광학 헤드 어레이(202)가 판독된 데이터의 모든 컨텐츠를 획득할 때까지 반복된다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 인접한 데이터 포인트들 사이의 간격은 m이고, 레이저 헤드 각각에 포함되는 초점의 수는 k이며, k개 초점은 1개의 행과 k열로 배열된 것으로 가정한다. 이 경우, 모션 컨트롤러(205)는 먼저 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, m의 스텝 길이로 Y축의 양의 방향으로 이동하도록 광학 저장 매체를 제어한다. 이후, 광학 헤드 어레이(202)가 이미 Y축 상의 광학 저장 매체의 마지막 행으로 이동한 것을 감지한 후, 모션 컨트롤러(205)는 광학 저장 매체가 X축을 따라 넓은 범위를 이동한 후, 즉 k x m만큼 이동한 후, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 판독된 데이터의 모든 컨텐츠가 획득될 때까지, 간격 m을 스텝 길이로 해서 Y축의 음의 방향으로 이동하도록 제어한다.
제 2 예에서, 광학 저장 매체 내의 복수의 데이터 포인트의 밀도는 광학 헤드 어레이(202) 내의 복수의 초점의 밀도의 N배이다. 즉, 레이저 헤드의 인접한 두 초점들 사이의 간격은 광학 저장 매체의 인접한 2개의 데이터 포인트들 사이의 간격의 1/N이다. 모션 컨트롤러(205)에 의한 광학 저장 매체의 모션 제어 과정은 다음과 같다.
모션 컨트롤러(205)는 제 1 간격을 스텝 길이로 해서 제 2 방향의 양의 방향으로 이동하도록 광학 저장 매체를 제어한다. 제 1 간격은 인접한 데이터 요소들 사이의 간격이다. 이후, 광학 헤드 어레이(202)의 레이저 헤드가 광학 저장 매체의 데이터 포인트의 마지막 행으로 이동한 것으로 결정된 경우, 모션 컨트롤러(205)는 광학 저장 매체를 제 1 방향으로 이동시키도록 제어하고, 이후 광학 헤드 어레이(202)의 레이저 헤드가 제 2 방향으로 광학 저장 매체의 데이터 포인트의 제 1 행으로 이동할 때까지, 제 1 간격을 스텝 길이로 해서 제 2 방향의 음의 방향으로 이동시키도록 광학 저장 매체를 제어하며; 이후 광학 저장 매체를 제 3 간격을 스텝 길이로 해서 제 2 방향으로 이동시키도록 제어한다. 제 3 간격은 인접한 데이터 포인트들 사이의 거리와 제 1 곱의 합이며, 제 1 곱은 N, 인접한 데이터 포인트들 사이의 간격 및 각 판독/기입 광 헤드에 포함된 복수의 초점의 수에 기초해서 결정된다. 그 후, 전술한 모션 제어는 광학 헤드 어레이(202)가 판독 데이터의 모든 컨텐츠를 획득할 때까지 반복된다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 인접한 데이터 포인트들 사이의 간격은 m이고, 레이저 헤드 각각에 포함되는 초점의 수는 k이며, 인접한 초점들 사이의 간격은 N x m이고, k개 초점은 1개의 행과 k개의 열로 배열된 것으로 가정한다. 이 경우, 모션 컨트롤러(205)는 먼저 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, m의 스텝 길이로 Y축의 양의 방향으로 이동시키도록 광학 저장 매체를 제어한다. 이후, 광학 헤드 어레이(202)가 Y축 상의 광학 저장 매체의 마지막 행으로 이미 이동했다는 것을 감지한 후, 모션 컨트롤러(205)는 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 광학 저장 매체를 X축의 양의 방향으로 m만큼 이동시키도록 제어한다. 이후, 모션 컨트롤러(205)는 광학 저장 매체가 Y축 상의 데이터 포인트의 제 1 행으로 이동할 때까지 간격 m을 스텝 길이로 해서 Y축의 음의 방향으로 이동시키도록 광학 저장 매체를 제어한다. 판독될 데이터의 컨텐츠가 완전히 판독되지 않으면, 모션 컨트롤러(205)는 도 11의 (c)에 도시된 바와 같이, X축을 따라 넓은 범위를 이동하도록, 즉 N x m x (k-1) + m만큼 이동하도록 광학 저장 매체를 제어한다. 이후, 광학 저장 매체는 다시 m의 스텝 길이로 Y축의 양의 방향으로 이동한다. 전술한 모션 제어는 광학 헤드 어레이(202)가 판독 데이터의 모든 컨텐츠를 획득할 때까지 반복된다.
확실히, 광학 저장 매체가 복수의 레이어를 갖는 경우, 현재 레이어의 모든 데이터가 판독된 이후에, 모션 컨트롤러는 데이터를 판독하기 위해 다음 레이어로 이동하도록 광학 저장 매체를 더 제어할 수도 있다. 특정 이동 방식은 전술한 내용과 유사하며, 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다. 나아가, 레이저 헤드 각각에 포함된 복수의 초점이 복수의 행과 복수의 열로 배열된 경우, 광학 저장 매체의 이동 과정은 도 10 또는 도 11의 이동 과정과 유사하다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
이와 같은 본 발명의 개념에 기초해서, 본 출원의 실시예는 데이터 기입 장치를 제공한다. 도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 기입 장치(1200)의 구조를 개략도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 데이터 기입 장치(1200)는 광 신호 생성기(1201), 복수의 광 변조기(1202) 및 광학 헤드 어레이(1203)를 포함한다. 광 신호 생성기(1201)는 광 신호를 생성하고, 광 신호를 복수의 광 변조기(1202)에 출력하도록 구성된다. 광 신호를 수신한 후, 각각의 광 변조기(1202)는 저장될 데이터에 기초해서 광 신호를 변조하여 복수의 변조된 신호를 획득하고, 획득된 복수의 변조된 신호를 광학 헤드 어레이(1203)에 송신한다. 복수의 변조된 신호를 수신한 후, 광학 헤드 어레이(1203)에 포함된 복수의 레이저 헤드는 수신된 복수의 변조된 신호에 기초해서, 대응하는 레이저 헤드에 포함된 복수의 초점을 각각 온/오프하고, 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 병렬로 기입하도록 제어한다. 광학 헤드 어레이(1203) 내의 하나의 레이저 헤드는 하나의 광 변조기(1202)에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신할 수 있다.
전술한 내용은 데이터 기입 장치(1200)의 모듈의 기능을 간략히 설명한 것이고, 이하에서는 모듈을 구체적으로 설명한다.
(1) 광 신호 생성기(1201)
광 신호 생성기(1201)는 데이터 판독 장치(200)의 광 신호 생성기(201)와 유사하다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
데이터 판독 장치(200)에서, 광 신호 생성기(201)가 레이저 광을 생성하는 데 사용하는 레이저는 연속 레이저이지만, 본 출원의 이 실시예에서 광 신호 생성기(1201) 내에 있는 레이저는 펄스 레이저이고, 예를 들어, 펨토초 레이저라는 점에 주의한다.
(2) 복수의 광 변조기(1202)
일례로, 도 13은 예시적인 복수의 광 변조기(1202)의 개략도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 복수의 광 변조기(1202)와 광학 헤드 어레이(1203) 내의 복수의 레이저 헤드 사이에는 일대일 대응 관계가 있으며, 각각의 광 변조기(1202)는 광 신호 생성기(1201)의 하나의 빔 스플리터와 광학 헤드 어레이(1203)의 하나의 레이저 헤드 사이에 배치된다. 광 신호 생성기(1201)가 빔 스플리터를 이용해서 서브 레이저 광을 생성한 이후에, 광 변조기(1202)는 저장될 데이터에 기초해서 서브 레이저 광을 변조하여 광 변조기(1202)에 대응하는 하나의 변조된 신호를 획득한다. 이 경우, 광 변조기(1202)는 대응하는 데이터를 미리 저장할 필요가 있다. 예를 들어, 복수의 광 변조기(1202)는 8개의 광 변조기를 포함한다. 이 경우, 저장될 데이터는 사전에 8개의 부분으로 분할될 필요가 있으며, 이는 대응하는 광 변조기(1202)에 각각 저장된다.
다른 예에서, 도 14를 참조하면, 복수의 광 변조기(1202)는 데이터 프로세서에 접속될 수 있다. 데이터 프로세서는 저장될 데이터를 수신하고, 저장될 데이터를 복수의 부분으로 분할하며, 데이터의 각각의 부분을 대응하는 광 변조기(1202)로 송신하도록 구성되고, 이로써 수신한 서브 레이저 광이 대응하는 광 변조기를 사용해서 변조되어 대응하는 변조된 신호가 획득되게 된다. 이러한 방식으로, 데이터 프로세서는 저장될 데이터를 분할하며, 이로써 데이터 기입 장치(1200)의 자동화 정도가 개선될 수 있다.
(3) 광학 헤드 어레이(1203)
광학 헤드 어레이(1203)는 데이터 판독 장치(200) 내의 광학 헤드 어레이(202)와 유사하다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
데이터 판독 장치(200)에서, 광학 헤드 어레이(202) 내의 레이저 헤드 각각의 복수의 초점의 온/오프는 균일하게 제어될 수 있다는 점에 주의한다. 예를 들어, 데이터가 판독되어야 하는 경우 모든 초점이 온 상태가 되도록 제어되고, 데이터가 판독될 필요가 없는 경우 모든 초점이 오프 상태로 제어된다. 그러나, 본 출원의 이 실시예에서, 광학 헤드 어레이(1203) 내의 각각의 초점의 온/오프 제어는 독립된 것일 수 있다. 예를 들어, 어떤 시점에, 레이저 헤드 내의 복수의 초점 중 일부는 온 상태에 있고 다른 것은 오프 상태에 있을 수도 있으며, 복수의 초점의 온/오프 상태는 서로 영향을 미치지 않는다. 구체적으로, 초점에 대응하는 데이터 포인트의 데이터가 0이면, 초점은 오프 상태가 되도록 제어될 수 있다. 데이터 포인트의 데이터가 1이면, 초점은 온 상태가 되도록 제어될 수 있다. 이러한 방식으로, 복수의 초점의 온/오프 상태를 제어함으로써 데이터가 광학 저장 매체에 기입될 수 있다.
전술한 데이터 기입 장치(1200)에서는, 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되어, 데이터를 기입하는 레이저 헤드의 수가 증가될 수 있다. 나아가, 레이저 헤드 각각에는 복수의 초점이 배치되어서, 하나의 데이터 기입 과정에서 복수의 레이저 헤드 및 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 기입이 구현될 수 있어서, 광학 저장 매체의 데이터 기입 스루풋이 개선될 수 있다.
데이터 판독 장치(200)와 유사하게, 데이터 기입 장치(1200)는 모션 플랫폼(1204) 및 모션 컨트롤러(1205)를 더 포함할 수 있다. 모션 플랫폼(1204)은 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된다. 모션 컨트롤러(1205)는 모션 플랫폼(1204)에 접속되어서, 저장될 데이터의 저장 주소에 기초해서, 광학 저장 매체를 이동시키도록 제어하도록 구성되며, 이에 따라 데이터 기입 장치(1200)는 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 저장한다.
본 출원의 이 실시예에서, 모션 플랫폼(1204) 및 모션 컨트롤러(1205)는 데이터 판독 장치(200) 내의 모션 플랫폼(204) 및 모션 컨트롤러(205)와 유사하다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
전술한 실시예를 참조해서, 이하에서는 전술한 예의 데이터 판독 장치를 예로서 사용해서 본 출원의 실시예에서 제공되는 데이터 판독 방법을 설명한다.
도 15는 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 판독 방법의 일례의 흐름도이다. 흐름도는 다음과 같이 설명된다.
S151. 광 신호 생성기는 광 신호를 생성한다.
광 신호 생성기가 광 신호를 생성하는 과정에 대해서는, 데이터 판독 장치(200)의 광 신호 생성기(201)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
S152. 광학 헤드 어레이에 포함된 복수의 레이저 헤드는 광 신호를 수신하고, 레이저 헤드 각각의 복수의 초점을 사용해서 광학 저장 매체의 복수의 데이터 포인트에 광 신호를 인가하여, 복수의 데이터 신호를 획득한다.
본 출원의 이 실시예에서, 광학 헤드 어레이 내의 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하고, 광 신호가 복수의 초점을 사용해서 광학 저장 매체에 인가된다. 광학 헤드 어레이 내의 레이저 헤드의 배열 방식, 복수의 초점의 배열 방식, 및 레이저 헤드 각각이 데이터 신호를 획득하는 프로세스에 대해서는 데이터 판독 장치(200) 내의 광학 헤드 어레이(202)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
S153. 처리 모듈은 복수의 데이터 신호를 수신하고, 복수의 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득한다.
일례로, 처리 모듈은, 처리 모듈에 포함된 복수의 검출기 및 프로세서를 이용해서 데이터 신호를 수신해서 처리할 수 있다. 예를 들어, 복수의 검출기가 프로세서에 접속될 수 있고, 각각의 검출기가 하나의 레이저 헤드에 의해 획득된 하나의 데이터 신호를 검출하므로, 각각의 검출기에 의해 검출된 데이터 신호를 획득한 이후에, 프로세서는 각각의 검출기에 의해 검출된 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득한다.
처리 모듈의 구조 및 처리 모듈에 포함되는 구성요소는 본 명세서에서 한정되지 않는다. 처리 모듈이 다른 구성요소를 포함하는 경우, 처리 모듈의 처리 방식은 전술한 내용과 유사하다. 자세한 사항은, 데이터 판독 장치(200)에서의 처리 모듈(203)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
실시예에서, 데이터 판독 장치가 광학 저장 매체 및 모션 컨트롤러를 배치하도록 구성된 모션 플랫폼을 더 포함하는 경우, 방법은 다음을 더 포함한다.
S154. 모션 컨트롤러는, 판독 데이터의 저장 어드레스에 기초해서, 광학 저장 매체를 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시켜서, 판독 데이터의 모든 컨텐츠를 획득하도록 제어한다.
본 출원의 이 실시예에서, 제 1 방향은 제 2 방향에 수직이다. 모션 컨트롤러가 광학 저장 매체를 제어하는 방식 및 데이터 판독 장치가 광학 저장 매체의 이동 과정에서 데이터를 판독하는 프로세스에 대해서는 데이터 판독 장치(200) 내의 모션 플랫폼(204) 및 모션 컨트롤러(205)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
단계 S154는 선택적인 단계로 즉, 단계 S154가 반드시 수행되어야 하는 것은 아니라는 점에 주의한다. 따라서, 도 15에서, 단계 S154는 점선으로 도시되고, 이는 이 단계가 선택적인 단계라는 것을 나타내기 위한 것이다.
전술한 실시예를 참조해서, 이하에서는 전술한 예의 데이터 기입 장치를 예로서 사용하여 본 출원의 실시예에서 제공되는 데이터 기입 방법을 설명한다.
도 16은 본 출원의 일 실시예에 따른 데이터 기입 방법의 일례의 흐름도이다. 흐름도는 다음과 같이 설명된다.
S161. 광 신호 생성기는 광 신호를 생성한다.
광 신호 생성기가 광 신호를 생성하는 과정에 대해서는, 데이터 기입 장치(1200)의 광 신호 생성기(1201)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
S162. 복수의 광 변조기 각각은 광 신호를 수신하고, 저장될 데이터에 기초해서 광 신호를 변조하여 복수의 변조된 신호를 획득한다.
광 변조기 각각은 저장될 데이터를 미리 저장할 수 있으며, 이에 따라 광 신호 생성기에 의해 생성되는 광 신호를 수신한 이후에, 광 변조기는 미리 저장된 저장될 데이터에 기초해서 광 신호를 변조할 수 있다. 특정 변조 프로세스에 대해서는, 데이터 기입 장치(1200) 내의 복수의 광 변조기들(1202)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
S163. 광학 헤드 어레이에 포함된 복수의 레이저 헤드는 복수의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신하고, 수신한 복수의 변조된 신호에 기초해서 복수의 대응하는 초점의 온/오프를 각각 제어하여, 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 병렬로 기입한다.
본 출원의 이 실시예에서, 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하고, 하나의 레이저 헤드는 하나의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신한다. 레이저 헤드와 광 변조기 사이에는 일대일 대응 관계가 있는 것으로 이해될 수 있으며, 레이저 헤드 각각은 레이저 헤드에 대응하는 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 레이저 헤드 각각은, 사전 설정된 주기에 기초해서, 레이저 헤드에 대응하는 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신한다. 수신 방식은 여기에 제한되지 않는다. 광학 헤드 어레이가 레이저 헤드 각각의 복수의 초점을 사용해서 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 기입하는 프로세스에 대해서는, 데이터 기입 장치(1200)의 광학 헤드 어레이(1203)에 대한 전술한 설명을 참조한다. 구체적인 것은 여기서 설명하지 않는다.
일 실시예에서, 데이터 기입 장치가 광학 저장 매체 및 모션 컨트롤러를 배치하도록 구성된 모션 플랫폼을 더 포함하는 경우, 이 방법은 다음을 더 포함한다.
S164. 모션 컨트롤러는, 저장될 데이터에 대응하는 저장 주소에 기초해서, 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 광학 저장 매체를 제어하여, 저장될 데이터의 모든 컨텐츠를 광학 저장 매체에 저장한다.
본 출원의 이 실시예에서, 제 1 방향은 제 2 방향에 수직이다. 단계 S164는 단계 S154와 유사하며, 상세한 내용은 여기서 설명하지 않는다. 도 16에서, 단계 S164는 점선으로 도시되어 있다.
전술한 기술적 솔루션에서, 복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이가 배치되고, 데이터 판독/기입을 위한 레이저 헤드의 수가 증가된다. 나아가, 레이저 헤드 각각이 개선되고, 레이저 헤드 각각에 복수의 초점이 배치됨으로써, 하나의 데이터 판독/기입 과정에서, 복수의 레이저 헤드 및 복수의 초점을 사용해서 복수의 데이터의 병렬 판독/기입이 구현될 수 있어서 광학 저장 매체의 데이터 판독/기입 스루풋이 개선될 수 있다.
본 출원에서 제공되는 실시예는 단지 예시에 불과하다는 점에 주의한다. 당업자라면, 설명의 편의상 간결하게 하기 위해서, 전술한 실시예에서, 실시예는 서로 다른 양상들을 강조하고 있으며, 일 실시예에서 상세히 설명되지 않은 부분에 대해서는 다른 실시예의 관련 설명을 참조한다는 점을 분명히 알 수 있을 것이다. 본 출원의 실시예, 청구항, 및 첨부된 도면에 개시된 특징들은 독립적으로 존재할 수도 있고 조합되어 존재할 수도 있다. 본 출원의 실시예에서 하드웨어의 형태로 설명된 특징이 소프트웨어에 의해 구현될 수도 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 이는 본 명세서에 제한되지 않는다.
Claims (17)
- 데이터 판독 장치로서,
광 신호를 생성하도록 구성된 광 신호 생성기와,
복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이 - 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하고, 상기 복수의 레이저 헤드는 상기 광 신호를 수신하고, 레이저 헤드 각각의 상기 복수의 초점을 사용해서 상기 광 신호를 광학 저장 매체의 복수의 데이터 포인트에 인가해서 복수의 데이터 신호를 획득함 - 와,
상기 복수의 데이터 신호를 수신하고, 상기 복수의 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득하도록 구성되는 처리 모듈
을 포함하는 데이터 판독 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 레이저 헤드는 m개의 행 x n개의 열을 포함하고,
m과 n의 곱은 2 이상인
데이터 판독 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 광학 저장 매체의 형상은 직사각형을 포함하는,
데이터 판독 장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된 모션 플랫폼과,
상기 모션 플랫폼에 접속되고, 상기 판독 데이터의 저장 주소에 기초해서 상기 광학 저장 매체를 상기 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 제어하도록 구성된 모션 컨트롤러 - 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직임 -
를 더 포함하는 데이터 판독 장치.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 모듈은,
복수의 검출기 - 상기 복수의 검출기 각각은 하나의 레이저 헤드에 의해 획득된 하나의 데이터 신호를 검출하도록 구성됨 - 와,
상기 복수의 검출기에 접속되고, 검출기 각각에 의해 검출된 상기 데이터 신호를 획득하고, 검출기 각각에 의해 검출된 상기 데이터 신호를 처리해서 상기 판독 데이터를 획득하도록 구성된 프로세서
를 포함하는,
데이터 판독 장치.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 신호는 연속 레이저 신호인,
데이터 판독 장치.
- 데이터 기입 장치로서,
광 신호를 생성하도록 구성된 광 신호 생성기와,
복수의 광 변조기 - 상기 복수의 광 변조기 각각은 광 신호를 수신하고, 저장될 데이터에 기초해서 상기 광 신호를 변조하여 복수의 변조된 신호를 획득하도록 구성됨 - 와,
복수의 레이저 헤드를 포함하는 광학 헤드 어레이 - 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하고, 상기 복수의 레이저 헤드는 상기 복수의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신하고, 상기 수신한 복수의 변조된 신호에 기초해서 복수의 대응하는 초점의 온/오프를 각각 제어하여 상기 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 병렬로 기입하며, 하나의 레이저 헤드는 하나의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신함 -
를 포함하는 데이터 기입 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 레이저 헤드는 m개의 행 x n개의 열을 포함하고,
m과 n의 곱은 2 이상인
데이터 기입 장치.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 레이저 헤드 각각의 복수의 초점은 동일한 행에 위치되고,
각각의 초점의 온/오프 제어는 독립적인,
데이터 기입 장치.
- 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 저장 매체의 형상은 직사각형을 포함하는,
데이터 기입 장치.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 저장 매체를 배치하도록 구성된 모션 플랫폼과,
상기 모션 플랫폼에 접속되고, 상기 저장될 데이터에 대응하는 저장 주소에 기초해서 상기 광학 저장 매체를 상기 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 제어하도록 구성된 모션 컨트롤러 - 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직임 -
를 더 포함하는 데이터 기입 장치.
- 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 신호는 펄스 레이저 신호인,
데이터 기입 장치.
- 데이터 판독 방법으로서,
상기 데이터 판독 방법은 데이터 판독 장치에 의해 수행되고, 상기 데이터 판독 장치는 광 신호 생성기, 광학 헤드 어레이 및 처리 모듈을 포함하고,
상기 방법은,
상기 광 신호 생성기에 의해, 광 신호를 생성하는 단계 - 상기 광학 헤드 어레이는 복수의 레이저 헤드를 포함하고, 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하며, 상기 복수의 레이저 헤드는 상기 광 신호를 수신하고, 레이저 헤드 각각의 상기 복수의 초점을 사용해서 상기 광 신호를 광학 저장 매체의 복수의 데이터 포인트에 인가해서 복수의 데이터 신호를 획득함 - 와,
상기 처리 모듈에 의해, 상기 복수의 데이터 신호를 수신하고, 상기 복수의 데이터 신호를 처리해서 판독 데이터를 획득하는 단계
를 포함하는,
데이터 판독 방법.
- 제 13 항에 있어서,
상기 데이터 판독 장치는 모션 플랫폼 및 모션 컨트롤러를 더 포함하고,
상기 모션 플랫폼은 상기 광학 저장 매체를 배치하도록 구성되며,
상기 방법은,
상기 모션 컨트롤러에 의해, 상기 데이터의 저장 주소에 기초해서 상기 광학 저장 매체를 상기 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 상기 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동하도록 제어하는 단계 - 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직임 -
를 더 포함하는,
방법.
- 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 처리 모듈은 복수의 검출기 및 프로세서를 포함하고,
상기 방법은,
각각의 검출기에 의해, 하나의 레이저 헤드에 의해 획득된 하나의 데이터 신호를 검출하는 단계와,
상기 프로세서에 의해, 각각의 검출기에 의해 검출된 상기 데이터 신호를 획득하고, 각각의 검출기에 의해 검출된 상기 데이터 신호를 처리해서 상기 데이터를 획득하는 단계
를 더 포함하는,
데이터 판독 방법.
- 데이터 기입 방법으로서,
상기 방법은 데이터 기입 장치에 의해 수행되고, 상기 데이터 기입 장치는 광 신호 생성기, 복수의 광 변조기 및 광학 헤드 어레이를 포함하고,
상기 방법은,
상기 광 신호 생성기에 의해, 광 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 복수의 광 변조기 각각은 상기 광 신호를 수신하고, 저장될 데이터에 기초해서 상기 광 신호를 변조하여 복수의 변조된 신호를 획득하며,
상기 광학 헤드 어레이는 복수의 레이저 헤드를 포함하는 - 레이저 헤드 각각은 복수의 초점을 포함하고, 상기 복수의 레이저 헤드는 상기 복수의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신하고, 상기 수신한 복수의 변조된 신호에 기초해서 복수의 대응하는 초점의 온/오프를 각각 제어하여 상기 저장될 데이터를 광학 저장 매체에 병렬로 기입하며, 하나의 레이저 헤드는 하나의 광 변조기에 의해 송신된 복수의 변조된 신호를 수신함 -
데이터 기입 방법.
- 제 16 항에 있어서,
상기 데이터 기입 장치는 모션 플랫폼 및 모션 컨트롤러를 더 포함하고,
상기 모션 플랫폼은 상기 광학 저장 매체를 배치하도록 구성되며,
상기 방법은,
상기 모션 컨트롤러에 의해, 상기 저장될 데이터에 대응하는 저장 주소에 기초해서 상기 광학 저장 매체를 상기 광학 저장 매체가 위치된 평면 상에서 제 1 방향 또는 제 2 방향으로 이동시키도록 제어하는 단계 - 상기 제 1 방향은 상기 제 2 방향에 수직임 -
를 더 포함하는,
데이터 기입 방법.
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