KR20050091531A - Ｈｄｄｓ 시스템의 틸트 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 HDDS 시스템의 틸트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 HDDS 시스템에서 기록 및 재생 시 디스크 하단의 레퍼런스 빔 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서를 통해 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하고, 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크 면과 대향되게 위치시킨 레디얼 센서를 통해 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하여 탄젠셜 센서 및 레디얼 센서로부터 검출되는 디스크의 틸트 에러가 보정되도록 반사경의 반사각을 조절시킴으로서, 디스크의 레디얼 틸트 에러 뿐만 아니라 탄젠셜 틸트 에러까지도 보정되도록 하여 디스크 틸트 에러에 대한 보다 정확한 제어가 가능하게 된다.

Description

ＨＤＤＳ 시스템의 틸트 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TILT ERROR IN HDDS SYSTEM}

본 발명은 HDDS(Holographic Digital Data Storage) 시스템에 관한 것으로, 특히 HDDS 시스템에서 틸트(Tilt) 현상을 보상시키기 위한 틸트 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 홀로그리픽 롬 시스템에서는 기록 재생 특성상 기록시에 사용한 기준광과 재생시에 사용할 기준광의 입사각이 동일하여야 한다. 이는 홀로그래픽 롬에서, 기록하고자 하는 데이터의 신호광을 서로 다른 각도를 가지는 다양한 기준광으로 회절시켜, 기준광의 입사각도로 저장데이터를 구별하기 때문이다. 따라서 홀로디스크 롬 디스크면으로 입사되는 기준광의 입사각에 대한 정밀한 제어는 재생 데이터의 신뢰성을 위해 매우 중요하다.

그러나 홀로디스크 롬 디스크의 재생시에는 디스크가 고속으로 회전함에 따라 와블에 의한 디스크 틸트가 발생하여 기준광과 디스크면 사이의 반사각이 변하게 되는 문제점이 있었다.

이를 위해 종래에는 위의 틸트 중 레디얼(radial) 틸트에 대해서는 양면 거울을 써서 일정한 각도로 레퍼런스 빔을 입사시킨 후, 디스크의 틸트가 발생하면 그로 인해 생기는 오차를 다른 레이저로 검출하여 보상시키는 방법으로 레디얼 틸트를 보상하고 있으나, 탄젠셜(tangential) 틸트에 대해서는 보상 방법이 제안되어 있지 않아 정확한 틸트 보상이 어려웠던 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 HDDS 시스템에서 기록 및 재생 시 발생하는 디스크 틸트 에러에 대해 디스크의 레디얼 틸트 에러 뿐만 아니라 탄젠셜 틸트 에러까지도 검출하여 보정되도록 함으로써, 디스크 틸트 에러에 대한 보다 정확한 제어가 가능하도록 하는 HDDS 시스템의 틸트 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 HDDS 시스템의 틸트 제어장치로서, 디스크면 하단에 위치되어 레퍼런스 빔을 반사하여 디스크로 입사시키는 반사경의 좌우에 구비되며, 반사경 좌우 측면으로부터 디스크간 거리를 측정하여 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하는 탄젠셜 센서와, 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크면과 대향된 위치에 구비되며, 상기 디스크면으로부터 반사되어 수신되는 레퍼런스 빔의 반사경으로부터의 수직방향 거리에 따라 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하는 레디얼 센서와, 탄젠셜 센서와 레디얼 센서가 탑재되며, 상기 센서로부터 검출된 틸트 에러 보정을 위한 소정 제어에 따라 반사경의 반사각을 조절시키는 반사경 액츄에이터와, 탄젠셜 센서 및 레디얼 센서로부터 검출되는 디스크의 틸트 에러가 보정되도록 상기 액츄에이터의 구동을 제어하여 반사경의 레퍼런스 빔 반사각을 조절시키는 서보 제어부를 포함한다.

또한 본 발명은 HDDS 시스템에서 틸트 제어방법으로서, (a)디스크 기록 및 재생 시 디스크 하단의 레퍼런스 빔 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서를 통해 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하는 단계와, (b)반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크면과 대향된 위치에 구비된 레디얼 센서를 통해 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하는 단계와, (c)탄젠셜 틸트와 레디얼 틸트 에러 보정을 위해 반사경의 디스크 대향 반사각을 조절시켜 디스크 기록 및 재생 시 디스크 틸트 에러를 보정하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 디스크 틸트 제어장치를 구비한 HDDS 시스템의 블록 구성을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HDDS 시스템의 디스크 틸트 제어장치의 상세 블록 구성을 도시한 것이다.

이하 먼저 상기 도 1을 참조하여 HDDS 시스템에서 홀로그래픽 데이터 기록/재생 동작을 살펴보면, 먼저 광 분리기(202)에서는 광원(200)으로부터 입사되는 레이저광을 기준 광과 물체 광으로 분기하는 데, 여기에서 분기된 수직 편광의 기준 광은 기준 광 처리 경로(S1)로 제공되고 분기된 물체 광은 물체 광 처리 경로(S2)로 제공된다. 그리고 기준 광 처리 경로(S1)상에는 셔터(104), 반사경(106) 및 액츄에이터(208)가 기준광의 출사 방향으로 구비되며, 이러한 광 전달 경로를 통해 기준 광 처리 경로(S1)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생에 필요한 기준 광을 기설정된 소정의 편향 각으로 반사시켜 홀로그래픽 디스크(216)에 제공한다.

따라서, 광 분리기(202)로부터 분기되어 셔터(204)의 개구를 통해 입사되는 수직 편광된 기준 광은 광학 렌즈(도시하지 않았음) 등을 통해 조정되고 임의의 크기로 확장되며, 반사경(206)을 통해 기 설정된 소정 각도, 예를 들면 기록시의 기록 각 또는 재생을 위해 기 설정된 재생 각으로 편향된 후 디스크(216)로 입사된다. 여기에서, 기록 또는 재생 시에 이용되는 기준 광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 저장 매체(216)에 기록할 때마다 액츄에이터(208)를 이용해 반사경(206)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어되는데, 이러한 기준 광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천 개의 홀로그램 데이터를 저장 매체(216)에 저장하거나 혹은 저장된 홀로그램 데이터를 재생할 수 있다.

한편, 물체 광 처리 경로(S2)상에는 셔터(210), 반사경(212) 및 공간 광 변조기(214)가 물체광의 출사 방향으로 순차 구비되는 데, 셔터(210)는 마이컴(226)의 제어에 따라, 기록모드 시에는 개방 상태를 유지하고, 재생모드 시에는 차단 상태를 유지한다. 광 분리기(202)로부터 분기되어 셔터(210)의 개구를 통해 입사되는 물체 광은 반사경(212)을 통해 소정의 편향 각으로 반사된 후 공간 광 변조기(214)로 전달된다.

이어서, 공간 광 변조기(214)에서는 반사경(212)으로부터 전달되는 물체 광을 데이터 코딩부(224)로부터 제공되는 입력 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일 예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때 공간 광 변조기(214)로 입사되는 물체 광은 한 프레임 단위의 신호 광으로 변조된 후, 기준 광 처리 경로(S1)의 반사경(206)에서 입사되는 기준 광과 동기를 맞추어 디스크(216)로 입사된다. 따라서, 디스크(216)에서는, 기록모드 시에, 공간 광 변조기(214)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 신호 광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(206)으로부터 입사되는 기록용 기준 광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 변조된 물체 광과 기준 광간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 디스크(216) 내부에서 운동 전하의 광 유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 디스크(216)에 3차원 상 홀로그램 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.

이어 디스크(216)에 기록된 홀로그래픽 데이터를 재생하는 경우에는 마이컴(226)의 제어에 따라 물체 광 처리 경로(S2)측의 셔터(210)는 차단 상태로 되고 기준 광 처리 경로(S1)측의 셔터(204)는 개방 상태로 된다. 그러면 광 분리기(202)로부터 분기된 기준 광(재생용 기준 광)은 반사경(206)을 통해 반사되어 저장 매체(216)로 조사되며, 그 결과 디스크(216)에서는 판독용 기준 광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 판독용 기준 광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터로 복조되며, 복조된 재생 신호는 CCD(218)로 조사된다. 이어 CCD(218)에서는 저장 매체(216)로부터 조사되는 재생 이미지가 검지되어 원래의 데이터, 즉 전기신호로 복원된 후, HDDS DSP(220)를 통해 원래의 데이터로 복원되어 출력된다.

다음으로 상기 도 2를 참조하여 상기 도 1과 같은 HDDS 시스템에서 기록 및 재생 시 발생하는 디스크의 틸트 에러를 보상하는 본 발명의 실시 예에 따른 디스크 틸트 제어장치의 동작을 상세히 설명한다. 상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 틸트 제어장치는 디스크면 하단에 위치되어 레퍼런스 빔(reference beam)을 반사하여 디스크(216)로 입사시키는 반사경(206)의 좌우에 구비되며, 반사경 좌우 측면으로부터 디스크간 거리를 측정하여 디스크의 탄젠셜 틸트 에러(t)를 검출하는 탄젠셜 센서(300)와, 상기 탄젠셜 센서(300)와 수직방향으로 디스크면과 대향된 위치에 구비되며, 상기 디스크면으로부터 반사되어 수신되는 레퍼런스 빔의 반사경으로부터의 수직방향 거리에 따라 디스크의 레디얼 틸트 에러(r)를 검출하는 레디얼 센서(302)와, 상기 탄젠셜 센서(300)와 레디얼 센서(302)가 탑재되며, 상기 센서로부터 검출된 틸트 에러 보정을 위한 소정 제어에 따라 반사경(206)의 반사각을 조절시키는 액츄에이터(304)와, 상기 탄젠셜 센서 및 레디얼 센서로부터 검출되는 디스크의 틸트 에러가 보정되도록 상기 액츄에이터(304)의 구동을 제어하여 반사경의 레퍼런스빔 반사각을 조절시키는 서보 제어부(306)를 포함하여 구성된다.

이하 동작을 보다 상세히 살펴보면, 상기 탄젠셜 센서(300)는, 탄젠셜 센서(300)와 레디얼 센서(302)를 탑재한 액츄에이터(304)의 평면도를 도시한 도 3에서 보여지는 바와 같이, 상기 디스크 면에 대향되게 반사경(206) 좌우에 구비되어 기록 및 재생 시 계속적으로 상기 반사경 좌우측면으로부터의 대향 디스크면간 거리를 측정하며, 좌우측면으로부터의 디스크 면간 거리차이를 검출하여 출력시킨다. 또한 레디얼 센서(302)는, 상기 도 3에서 보여지는 바와 같이 상기 탄젠셜 센서(300)의 수직방향으로 디스크 면에 대향되게 일정 길이만큼 구비되어 디스크 면으로부터 반사되는 레퍼런스 빔의 반사경으로부터의 수직방향 거리를 측정하고, 반사된 레퍼런스 빔의 수직방향 거리를 검출하여 출력시킨다.

이에 따라 서보 제어부(306)에서는 탄젠셜 센서(300)로부터 입력되는 반사경(206) 좌우측면으로부터의 대향 디스크 면간 거리 차이값을 인가받아 디스크(216)의 탄젠셜 틸트 에러 값을 산출하고 액츄에이터(304)를 제어하여 탄젠셜 틸트 에러가 보정되도록 레퍼런스 빔 반사경의 탄젠셜 반사각을 조절시키고, 또한 레디얼 센서(302)로부터 입력되는 레퍼런스 빔의 반사경으로부터의 수직방향 거리값을 인가받아 디스크의 레디얼 틸트 에러 값을 산출하고, 액츄에이터(304)를 제어하여 레디얼 틸트 에러가 보정되도록 레퍼런스 빔 반사경의 레디얼 반사각을 조절시킴으로서, 디스크의 레디얼 틸트 에러 뿐만 아니라 탄젠셜 틸트 에러에 대한 보정도 가능하게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 HDDS 시스템에서 기록 및 재생 시 디스크 하단의 레퍼런스 빔 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서를 통해 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하고, 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크면과 대향되게 위치시킨 레디얼 센서를 통해 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하여 탄젠셜 센서 및 레디얼 센서로부터 검출되는 디스크의 틸트 에러가 보정되도록 반사경의 반사각을 조절시킴으로서, 디스크의 레디얼 틸트 에러 뿐만 아니라 탄젠셜 틸트 에러까지도 보정되도록 하여 디스크 틸트 에러에 대한 보다 정확한 제어가 가능하게 된다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 HDDS 시스템에서 기록 및 재생 시 디스크 하단의 레퍼런스 빔 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서를 통해 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하고, 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크면과 대향되게 위치시킨 레디얼 센서를 통해 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하여 탄젠셜 센서 및 레디얼 센서로부터 검출되는 디스크의 틸트 에러가 보정되도록 반사경의 반사각을 조절시킴으로서, 디스크의 레디얼 틸트 에러 뿐만 아니라 탄젠셜 틸트 에러까지도 보정되도록 하여 디스크 틸트 에러에 대한 보다 정확한 제어가 가능하게 되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 HDDS 시스템 블록 구성도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 HDDS 시스템의 틸트 제어 장치의 상세 블록 구성도,

도 3은 상기 도 2에 도시된 HDDS 시스템 틸트 제어장치의 평면도.

Claims (6)

1. HDDS 시스템의 틸트 제어장치로서,

   디스크면 하단에 위치되어 레퍼런스 빔을 반사하여 디스크로 입사시키는 반사경의 좌우에 구비되며, 반사경 좌우 측면으로부터 디스크간 거리를 측정하여 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하는 탄젠셜 센서와,

   상기 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크 면과 대향된 위치에 구비되며, 상기 디스크 면으로부터 반사되어 수신되는 레퍼런스 빔의 반사경으로부터의 수직방향 거리에 따라 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하는 레디얼 센서와,

   상기 탄젠셜 센서와 레디얼 센서가 탑재되며, 상기 센서로부터 검출된 틸트 에러 보정을 위한 소정 제어에 따라 반사경의 반사각을 조절시키는 액츄에이터와,

   상기 탄젠셜 센서 및 레디얼 센서로부터 검출되는 디스크의 틸트 에러가 보정되도록 상기 액츄에이터의 구동을 제어하여 반사경의 레퍼런스 빔 반사각을 조절시키는 서보 제어부

   를 포함하는 HDDS 시스템의 틸트 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 탄젠셜 센서는, 상기 디스크면에 대향되게 반사경 좌우에 구비되어 기록 및 재생 시 계속적으로 상기 반사경 좌우측면으로부터의 대향 디스크면간 거리를 측정하여 좌우측면으로부터의 디스크면간 거리차이를 디스크의 탄젠셜 틸트 에러값으로 검출하는 것을 특징으로 하는 HDDS 시스템의 틸트 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 레디얼 센서는, 상기 탄젠셜 센서의 수직방향으로 디스크면에 대향되게 일정 길이만큼 구비되어 디스크면으로부터 반사되는 레퍼런스빔의 반사경으로부터의 수직방향 거리를 측정하고, 반사된 레퍼런스 빔의 수직방향 거리를 디스크의 레디얼 틸트 에러값으로 검출하는 것을 특징으로 하는 HDDS 시스템의 틸트 제어장치.
4. HDDS 시스템에서 틸트 제어방법으로서,

   (a)디스크 기록 및 재생 시 디스크 하단의 레퍼런스 빔 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서를 통해 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하는 단계와,

   (b)상기 반사경 좌우측에 구비된 탄젠셜 센서와 수직방향으로 디스크면과 대향된 위치에 구비된 레디얼 센서를 통해 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하는 단계와,

   (c)상기 탄젠셜 틸트와 레디얼 틸트 에러 보정을 위해 반사경의 디스크 대향 반사각을 조절시켜 디스크 기록 및 재생 시 디스크 틸트 에러를 보정하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 HDDS 시스템의 틸트 제어방법.
5. 제4항에 있어서

   상기 (a)단계는, (a1)상기 탄젠셜 센서를 통해 반사경 좌우 측면으로부터 디스크면간 거리를 측정하는 단계와,

   (a2)상기 반사경 좌우 측면으로부터의 디스크면간 측정된 거리 값을 비교하여 디스크의 탄젠셜 틸트 에러를 검출하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 HDDS 시스템의 틸트 제어방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 (b)단계는, (b1)상기 레디얼 센서를 통해 디스크면으로부터 반사되는 레퍼런스 빔을 수신하는 단계와,

   (b2)상기 수신된 레퍼런스 빔의 반사경으로부터의 수직 방향 거리를 측정하여 디스크의 레디얼 틸트 에러를 검출하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 HDDS 시스템의 틸트 제어방법.