KR101459303B1 - 광정보 재생방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광정보 재생방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법은, 재생을 원하는 광정보가 기록된 기록영역과 상기 기록영역에 인접한 인접영역으로 기준광을 함께 입사시키는 기준광입사 단계;상기 기준광에 의해 상기 기록영역으로부터 재생되는 선택재생광을 검출하여 상기 광정보를 재생하고, 상기 인접영역으로부터 재생되는 인접재생광을 검출하여 상기 인접영역의 광정보 재생을 위한 상기 기준광의 서보제어를 수행하는 서보제어 단계; 및 상기 서보제어 된 상기 기준광을 상기 인접영역으로 입사시켜 재생되는 다른 선택재생광을 검출하여, 상기 인접영역의 광정보를 재생하는 재생광검출 단계;를 구비함으로써, 기록영역으로부터 광정보를 재생함과 동시에, 기록영역에 이웃하는 다른 기록영역의 기준광 서보제어가 가능하므로, 고속으로 기준광의 서보제어를 수행할 수 있으며, 광정보 재생시 재생광의 손실이 없으므로 재생효율 또한 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

광정보 재생방법{Method of reproducing optical information}
본 발명은 광정보 재생방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하는 홀로그래피를 이용하여 저장매체에 기록된 광정보를 재생하는 광정보 재생방법에 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 저장장치를 이용한 광정보 처리장치(이하, ' 광정보 처리장치'라 함.)는 광원에서 출사되는 광을 기준광(reference beam)과 신호광(signal beam)으로 분리시키고, 기준광과 신호광을 포토 폴리머(Photopolymer)와 같은 광 굴절성 재료의 기록매질에서 교차시켜 발생되는 간섭무늬에 의해 광정보를 기록한다.
광정보 재생을 위해서는 광정보 기록시 입사된 기준광을 복원시켜, 기록매질의 간섭무늬로 입사시켜, 간섭무늬에서 회절되어 재생되는 재생광을 검출하며, 이 재생광으로부터 광정보를 취득하게 된다.
광정보 처리장치는 데이터의 기록밀도를 높이기 위하여 광을 다중화하는 방법이 사용된다. 광을 다중화 시키는 방법으로는 각도 다중화(angular multiplexing), 위상코드 다중화(phase-code multiplexing), 파장 다중화(wavelength multiplexing), 쉬프트 다중화(shift multiplexing) 등의 방법이 있다.
이 중, 각도 다중화 방법은 하나의 기록영역에 기준광의 입사각도를 변화시켜 다중화 기록하는 방법이다. 기록영역에 저장된 광정보를 재생하기 위해서는, 광정보 기록시 입사된 기준광의 입사각도를 제대로 복원시켜야만 한다. 이에 따라, 광정보의 재생을 위해 기록영역으로 입사되는 기준광의 서보제어가 필요하다.
일반적으로 사용되는 기준광 서보제어 방법은, 재생을 원하는 기록영역으로 기준광을 다중화시켜 입사시키고, 재생되는 재생광들을 광검출기로 검출하여, 검출된 재생광을 이용하여 기준광의 입사각도를 조절함으로써 수행된다.
여기서, 광정보 재생을 위해 마련되는 광검출기로는, 상보성 금속산화막 반 도체 구조를 가지는 저소비 전력형의 촬상소자(Complementary Metal-oxide Semiconductor ; 이하,'CMOS')가 널리 사용된다.
이 외에도, 기준광 서보제어 방법로는 광검출기로 향하는 재생광을 분리하여 검출하는 방법이 있다.
기준광 서보제어를 위한 광검출기로 CMOS를 사용하게 되면, CMOS의 대표적인 단점으로 꼽히는 느린 처리속도에 따라, 기준광 서보제어 속도의 저하가 동반되는 문제점이 있다.
한편, 기준광 서보제어를 위해 광검출기로 향하는 재생광을 분할하여 사용할 경우, CMOS로 진행하는 재생광의 손실이 커져 재생효율이 저하되는 문제점이 있다.
이에 따른 본 발명의 목적은, 광정보 재생을 위한 재생광의 손실을 줄이고, 고속으로 기준광의 서보제어를 수행할 수 있도록 한 광정보 재생방법을 제공함에 있다.
본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법은, 재생을 원하는 광정보가 기록된 기록영역과 상기 기록영역에 인접한 인접영역으로 기준광을 함께 입사시키는 기준광입사 단계;상기 기준광에 의해 상기 기록영역으로부터 재생되는 선택재생광을 검출하여 상기 광정보를 재생하고, 상기 인접영역으로부터 재생되는 인접재생광을 검출하여 상기 인접영역의 광정보 재생을 위한 상기 기준광의 서보제어를 수행하는 서보제어 단계; 및 상기 서보제어 된 상기 기준광을 상기 인접영역으로 입사시켜 재생되는 다른 선택재생광을 검출하여, 상기 인접영역의 광정보를 재생하는 재생광검출 단계;를 구비한다.
상기 기준광입사 단계는, 상기 기준광을 적어도 둘 이상의 기록영역으로 입사될 수 있는 광폭을 가질 수 있다.
상기 기준광입사 단계 이전에는, 상기 기록영역에 인접하는 다른 인접영역과 상기 기록영역으로 상기 기준광을 입사시키고, 상기 다른 인접영역으로부터 재생되는 재생광을 검출하여 상기 다른 인접영역에 기록된 광정보를 재생하고, 상기 기록영역으로부터 재생되는 재생광을 검출하여, 상기 기록영역의 광정보 재생을 위한 상기 기준광의 서보제어를 수행하는 단계를 더 구비할 수 있다.
상기 인접영역은 광정보가 기록되지 않은 저장매체의 빈 공간이며, 상기 인접영역에서는 상기 인접재생광 및 상기 다른 선택재생광이 재생되지 않을 수 있다.
상기 서보제어 단계는, 검출된 상기 인접재생광의 광세기 값과 기 설정된 광세기 값을 비교할 수 있다.
본 발명에 따른 광정보 재생방법은, 기록영역으로부터 광정보를 재생함과 동시에, 기록영역에 이웃하는 다른 기록영역의 기준광 서보제어가 가능하므로, 고속 으로 기준광의 서보제어를 수행할 수 있으며, 광정보 재생시 재생광의 손실이 없으므로 재생효율 또한 높일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치를 간략하게 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 광정보 재생장치는 광원(110), 각도 다중화기(120), 편광 광분할기(140), 제1 광필터(160), 제2 광필터(180), 선택광 검출기(200) 및 인접광 검출기(300)를 구비한다.
광원(110)은 광정보 재생을 위한 기준광(R)을 제공한다. 기준광(R)은 저장매체(M)에서 서로 인접하는 적어도 둘 이상의 기록영역으로 함께 입사될 수 있는 광폭으로 제공되며, P편광으로 제공된다.
각도 다중화기(120)는 광원(110)과 저장매체(M)의 사이에 배치되어, 저장매체(M)로 입사되는 기준광(R)의 입사각도를 조절한다. 각도 다중화기(120)는 갈바노 미러를 사용함으로써 구현할 수 있다.
저장매체(M)로 입사되는 기준광(R)이 둘 이상의 기록영역에 동시에 입사될 수 있는 광폭으로 제공됨에 따라, 저장매체(M)에서는 복수 개의 재생광(P1, P2)이 재생된다.
여기서, 설명과 이해의 편의를 위해, 복수 개의 재생광(P1, P2)을 선택재생 광(P1)과 인접재생광(P2)으로 구분하여 정의하기로 한다. 선택재생광(P1)이란, 기준광(R)을 입사시키는 목표지점에 위치하는 영역으로부터 재생되는 재생광을 뜻하며, 인접재생광(P2)이란, 기준광(R)을 입사시키는 목표지점에 인접하는 영역으로부터 재생되는 재생광을 뜻한다.
선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)은 기준광(R)이 P편광으로 제공됨에 따라 P편광을 갖는다. 편광 광분할기(140)는 저장매체(M)로부터 재생되는 재생광()의 경로에 배치되어, P편광의 광은 투과시키고, S편광의 광은 반사시킨다. 따라서, 편광 광분할기(140)는 P편광으로 입사되는 선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)을 투과시킨다.
파장판(150)은 편광 광분할기(140)에서 투과되는 선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)의 경로에 구비된다. 파장판(150)은 편광 광분할기(140)를 투과하는 선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)을 원편광으로 변경시킨다. 또한, 파장판(150)은 이후 설명 될 제1 광필터(160)에 의해 반사되는 인접재생광(P2)을 원편광에서 S편광으로 변경시켜, 제1 광필터(160)에 의해 반사되는 인접재생광(P2)이 편광 광분할기(140)에서 반사되도록 한다. 이러한 파장판(150)은 λ/4 파장판을 사용함으로써 구현할 수 있다.
여기서, 저장매체(M)와 제1 광필터(160)의 사이에는 한 쌍의 제1 렌즈(131)가 구비된다. 한 쌍의 제1 렌즈(131)는 저장매체(M)부터 재생되는 선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)을 평행하게 진행시키고, 평행하게 진행되는 선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)이 제1 광필터(160)에서 초점이 맺히도록 한다.
한편, 파장판(150) 이후의 광경로에 배치되는 제1 광필터(160)는 선택재생광(P1)의 경로에 홀이 형성되고, 그 외의 영역에는 광을 반사시키는 반사막을 구비한다. 즉, 제1 광필터(160)는 함께 진행하는 선택재생광(P1)과 인접재생광(P2) 중, 선택재생광(P1)은 통과시키고, 인접재생광(P2)은 반사시킨다.
선택광 검출기(200)는 제1 광필터(160)를 통과하는 선택재생광(P1)의 경로에 구비된다. 선택광 검출기(200)는 전하결합소자(Charge Coupled Device;CCD), 상보성 금속산화막 반도체 구조를 가지는 저소비 전력형의 촬상소자(Complementary Metal-oxide Semiconductor ; CMOS) 중 어느 하나 일 수 있다.
여기서, 제1 광필터(160)와 선택광 검출기(200)의 사이에는, 제1 광필터(160)에서 초점이 맺혀지고 제1 광필터(160)를 통과하는 선택재생광(P1)을 평행하게 진행시키기 위한 제2 렌즈(171)가 구비된다.
한편, 제2 광필터(180)는 편광 광분할기(140)에서 반사되는 인접재생광(P2)의 경로에 구비된다. 제2 광필터(180)는 인접재생광(P2) 중, 기준광(R)의 서보제어를 위한 인접재생광(P2)은 통과시키고, 나머지 광은 반사시킨다.
인접광 검출기(300)는 제2 광필터(180)를 통과하는 인접재생광(P2)의 경로에 구비된다. 인접광 검출기(300)는 인접재생광(P2)의 광세기를 검출하는 PDIC(Photo Diode IC)일 수 있다.
여기서, 편광 광분할기(140)와 제2 광필터(180)의 사이에는 편광 광분할기(140)에서 반사되는 인접재생광(P2)을 제2 광필터(180)에서 초점이 맺히도록 하는 제3 렌즈(172)가 구비된다. 또한, 제2 광필터(180)와 인접광 검출기(300)의 사 이에는 제2 광필터(180)에서 초점이 맺혀지고 제2 광필터(180)를 통과하는 인접재생광(P2)을 평행하게 진행시키고 인접광 검출기(300)에서 초점이 맺히도록 하는 한 쌍의 제3 렌즈(172)가 구비된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법에 대해 상세히 설명하도록 한다. 이하에서 언급되는 각각의 구성요소들은 이하 첨부되는 도면과, 상술한 설명및 도면을 참조하여 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법을 나타낸 순서도이고, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치를 이용하여, 기준광이 입사되는 상태를 나타낸 작동도이다.
먼저, 제1 기록영역(Sp1)의 제1 광정보를 재생하기 위해, 제1 기록영역(Sp1)으로 입사되는 기준광(R)의 서보제어가 선행되어야 한다. 이를 위해 기준광(R)은 제1 기록영역(Sp1)의 인접영역으로 입사된다.
기준광(R)은 서로 인접하는 적어도 둘 이상의 기록영역으로 함께 입사될 수 있는 광폭을 가지므로, 인접영역과 제1 기록영역(Sp1)으로 함께 입사된다. 여기서, 인접영역으로부터 재생되는 재생광은 선택재생광(P1)이 되고, 제1 기록영역(Sp1)으로부터 재생되는 재생광은 인접재생광(P2)이 된다.
그러나 도 3a에 도시된 바와 같이, 인접영역은 광정보가 기록되지 않은 저장매체(M)의 비어있는 공간이다. 따라서, 인접영역과 제1 기록영역(Sp1)으로 함께 입사되는 기준광(R)은 제1 기록영역(Sp1)으로부터 인접재생광(P2)만을 재생시킨다.
인접재생광(P2)은 편광 광분할기(140)에서 투과되고, 파장판(150)에 의해 원편광으로 변경된다. 원편광으로 변경된 인접재생광(P2)은 제1 광필터(160)에 의해 반사된다. 제1 광필터(160)에 의해 반사되는 인접재생광(P2)은 파장판(150)에 의해 S편광으로 변경되며, 편광 광분할기(140)로 입사된다. 인접재생광(P2)은 편광 광분할기(140)에서 반사되어, 제2 광필터(180)로 입사된다.
인접재생광(P2)은 제2 광필터(180)를 통과하여, 인접광 검출기(300)에 의해 검출된다. 인접광 검출기(300)에 의해 검출되는 인접재생광(P2)은, 제1 기록영역(Sp1)의 제1 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어를 위해 사용된다.
인접광 검출기(300)는 인접재생광(P2)의 광세기를 검출하며, 인접재생광(P2)의 광세기 값은 기 설정된 광세기 값과 비교된다. 여기서, 기 설정값은, 광정보 기록시 입사되었던 기준광(R)의 입사각도로 제대로 복원된 기준광(R)이 기록영역으로 입사되어 재생되는 재생광을 인접광 검출기(300)로 검출하여 산출되는 광세기 값을 말한다.
따라서, 제1 광정보 기록시 입사된 기준광(R)의 입사각도는, 인접재생광(P2)의 광세기 값과 기 설정된 광세기 값의 비교 결과를 이용하여, 각도 다중화기(120)를 제어함으로써 복원될 수 있다.
이와 같이 제1 기록영역(Sp1)의 제1 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어가 이루어지면, 서보제어 된 기준광(R)이 제1 기록영역(Sp1)으로 입사된다.(단계; S11)
이때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1 기록영역(Sp1)의 인접영역은 제2 광정 보가 기록된 제2 기록영역(Sp2)이다. 따라서, 기준광(R)은 제1 기록영역(Sp1)과 제2 기록영역(Sp2)으로 함께 입사되며, 기준광(R)은 제1 기록영역(Sp1)으로부터 선택재생광(P1)을 재생시키고, 제2 기록영역(Sp2)으로부터 인접재생광(P2)을 재생시킨다.
선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2)은 편광 광분할기(140)에서 투과되고, 파장판(150)에 의해 원편광으로 변경된다. 원편광으로 변경된 선택재생광(P1) 및 인접재생광(P2) 중 선택재생광(P1)은 제1 광필터(160)를 통과하고, 인접재생광(P2)은 제1 광필터(160)에 의해 반사된다. 제1 광필터(160)에서 통과되는 선택재생광(P1)은 선택광 검출기(200)에 의해 검출되어 제1 광정보를 재생하는 데 사용된다.
반면, 제1 광필터(160)에서 반사되는 인접재생광(P2)은 파장판(150)에 의해 S편광으로 변경되며, 편광 광분할기(140)로 입사된다. 인접재생광(P2)은 편광 광분할기(140)에서 반사되어, 제2 광필터(180)로 입사된다. 인접재생광(P2)은 제2 광필터(180)를 통과하여, 인접광 검출기(300)에 의해 검출된다.
인접광 검출기(300)에 의해 검출되는 인접재생광(P2)은, 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어를 위해 사용된다. 즉, 제2 광정보 기록시 입사된 기준광(R)의 입사각도는, 인접재생광(P2)의 광세기 값과 기 설정된 광세기 값과 비교하여, 비교 결과에 따라 각도 다중화기(120)를 제어함으로써 복원될 수 있다.(단계;S13)
이와 같이 제1 기록영역(Sp1)의 제1 광정보 재생과 동시에, 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어가 이루어지면, 제2 기록 영역(Sp2)의 제2 광정보 재생을 위해, 서보제어 된 기준광(R)이 제2 기록영역(Sp2)으로 입사된다.
이때, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제2 기록영역(Sp2)의 인접영역은, 제1 광정보가 기록된 제1 기록영역(Sp1)과 제3 광정보가 기록된 제3 기록영역(Sp3)이다. 따라서, 기준광(R)은 제2 기록영역(Sp2)과 제1 기록영역(Sp1) 및 제3 기록영역(Sp3)으로 함께 입사되며, 기준광(R)은 제2 기록영역(Sp2)으로부터 선택재생광(P1)을 재생시키고, 제1 기록영역(Sp1)과 제3 기록영역(Sp3)으로부터 인접재생광(P2)을 재생시킨다.
여기서, 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보의 재생과 제3 기록영역(Sp3)의 제3 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어 동작은, 상술된 제1 기록영역(Sp1)의 제1 광정보의 재생과 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어 동작과 유사하다고 볼 수 있다.
따라서, 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보의 재생과 제3 기록영역(Sp3)의 제3 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어 동작에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 상술된 제1 기록영역(Sp1)의 제1 광정보의 재생과 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어 동작에 대한 설명을 참조하여 이해할 수 있을 것이다.
이와 같이 제2 기록영역(Sp2)의 제2 광정보 재생(단계;S15)과 동시에, 제3 기록영역(Sp3)의 제3 광정보 재생을 위한 기준광(R)의 서보제어가 이루어지면, 제3 기록영역(Sp3)의 광정보 재생을 위해, 서보제어 된 기준광(R)이 제3 기록영역(Sp3) 으로 입사된다. 이때, 제3 기록영역(Sp3)으로부터 재생되는 재생광은 선택재생광(P1)이 되고, 인접영역으로부터 재생되는 재생광은 인접재생광(P2)이 된다.
이때, 도 3d에 도시된 바와 같이, 제3 기록영역(Sp3)의 인접영역은 광정보가 기록되지 않은 저장매체(M)의 비어있는 공간이다. 따라서, 제3 기록영역(Sp3)과 인접영역으로 함께 입사되는 기준광(R)은 제3 기록영역(Sp3)으로부터 선택재생광(P1)만을 재생시킨다.
선택재생광(P1)은 편광 광분할기(140)에서 투과되고, 파장판(150)에 의해 원편광으로 변경된다. 원편광으로 변경된 선택재생광(P1)은 제1 광필터(160)를 통과한다. 제1 광필터(160)를 통과하는 선택재생광(P1)은 선택광 검출기(200)에 의해 검출되어 제3 광정보를 재생하는 데 사용된다.
상술한 바와 같은 광정보 재생방법은, 재생을 원하는 기록영역으로부터 광정보의 재생과, 재생을 원하는 기록영역에 인접하는 기록영역의 기준광 서보제어를 동시에 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법을 나타낸 순서도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치를 이용하여, 저장매체로 기준광이 입사되는 상태를 나타낸 작동도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
110 : 광원 120 : 각도 다중화기
140 : 편광 광분할기 160 : 제1 광필터
180 : 제2 광필터 200 : 선택광 검출기
300 : 인접광 검출기

Claims (5)

  1. 재생을 원하는 광정보가 기록된 기록영역과 상기 기록영역에 인접한 인접영역으로 기준광을 함께 입사시키는 기준광입사 단계;
    상기 기준광에 의해 상기 기록영역으로부터 재생되는 선택재생광을 검출하여 상기 광정보를 재생하고, 상기 인접영역으로부터 재생되는 인접재생광을 검출하여 상기 인접영역의 광정보 재생을 위한 상기 기준광의 서보제어를 수행하는 서보제어 단계;및
    상기 서보제어 된 상기 기준광을 상기 인접영역으로 입사시켜 재생되는 다른 선택재생광을 검출하여, 상기 인접영역의 광정보를 재생하는 재생광검출 단계;를 구비하고,
    상기 서보제어 단계는,
    검출된 상기 인접재생광의 광세기 값과 기 설정된 광세기 값을 비교하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 기준광입사 단계는,
    상기 기준광을 적어도 둘 이상의 기록영역으로 입사될 수 있는 광폭을 가지도록 제공하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 기준광입사 단계 이전에는,
    상기 기록영역에 인접하는 다른 인접영역과 상기 기록영역으로 상기 기준광 을 입사시키고,
    상기 다른 인접영역으로부터 재생되는 재생광을 검출하여 상기 다른 인접영역에 기록된 광정보를 재생하고, 상기 기록영역으로부터 재생되는 재생광을 검출하여, 상기 기록영역의 광정보 재생을 위한 상기 기준광의 서보제어를 수행하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 인접영역은 광정보가 기록되지 않은 저장매체의 빈 공간이며,
    상기 인접영역에서는 상기 인접재생광 및 상기 다른 선택재생광이 재생되지 않는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  5. 삭제
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