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KR20080068118A - 정보매체 판독용 광 스폿의 피치 조정 방법 및 시스템 - Google Patents

정보매체 판독용 광 스폿의 피치 조정 방법 및 시스템 Download PDF

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Publication number
KR20080068118A
KR20080068118A KR1020087014084A KR20087014084A KR20080068118A KR 20080068118 A KR20080068118 A KR 20080068118A KR 1020087014084 A KR1020087014084 A KR 1020087014084A KR 20087014084 A KR20087014084 A KR 20087014084A KR 20080068118 A KR20080068118 A KR 20080068118A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
array
data
information carrier
pitch
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020087014084A
Other languages
English (en)
Inventor
레비누스 피터 바커
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. filed Critical 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Publication of KR20080068118A publication Critical patent/KR20080068118A/ko
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Abstract

본 발명은, 데이터가 저장된 매크로셀의 크기와 대응하게 정보매체 판독장치에서의 광 스폿의 어레이(103)의 피치를 조정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 상기 스폿의 어레이(103)의 피치와 매크로셀의 크기간의 불일치도는, 프로브 어레이 발생 디바이스(102)가 입력 광빔으로 조사되는 경우 결정되고, 그에 따라 상기 피치는 입력 광 빔(104)을 프로브 어레이 발생 디바이스(102)에 수속 또는 발산하도록 광원(12)의 포커스의 거리를 조정하여 조정되어서, 비시준된 입력 광 빔(104)을 생성하여서 상기 스폿의 어레이(103)의 피치를 확대한다.
정보매체 판독장치, 광 스폿, 매크로셀, 피치.

Description

정보매체 판독용 광 스폿의 피치 조정 방법 및 시스템{Method and system for adjusting the pitch of light spots used to read an information carrier}
본 발명은 정보매체의 매크로셀 데이터를 판독하는데 사용된 광 스폿들의 피치를 조정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 광 데이터 스토리지 분야에 사용되어도 된다.
요즘에, 광학 스토리지는, 예를 들면 DVD(Digital Versatile Disk) 표준에 의거한 저장 시스템에서 콘텐트 배포를 위해 널리 사용되고 있다. 광학 스토리지는, 정보매체를 용이하고 싸게 복제한다는 점에서 하드디스크와 솔리드 스테이트 스토리지에 대해서 아주 이롭다.
그렇지만, 드라이브 내에 대량의 이동부품으로 인해, 상기 형태의 스토리지를 사용하는 공지된 애플리케이션은, 판독동작시 충격에 강건하지 못하여, 상기 동작동안 상기 이동부품에 관한 안정성을 생각할 필요가 있다. 이 때문에, 광학 스토리지는, 충격, 이를테면 휴대형 장치에서 충격에 민감한 애플리케이션에 쉽게 사용될 수 없다.
그래서, 새로운 광학 스토리지 해결책을 개발하였다. 이들 해결책은, 값싸고 탈착가능한 정보매체를 사용한다는 점에서 광학 스토리지의 이점을 겸비하고, 상기 솔리드 스테이트 스토리지의 이점은, 정보매체가 조용하고 제한된 수의 이동부재가 그것의 판독시에 필요하다는 것이다.
정보매체에 저장된 데이터를 판독하기 위한 시스템은 공지되어 있다. 그 정보매체는, 데이터 매트릭스에서와 같이, 어레이에 따라 구성된 이진 데이터를 저장하도록 구성된다. 그 정보매체가 전송시에 판독되도록 구성되는 경우, 상기 정보매체에 저장된 이진 데이터의 상태는, 투과영역과 비투과영역(즉, 광흡수)으로 나타내어진다. 이와는 달리, 정보매체가 반사시에 판독되도록 구성되는 경우, 그 정보매체에 저장된 이전 데이터의 상태들은 비반사 영역(즉, 광흡수) 및 반사영역으로 나타내어진다. 그 영역들은, 유리, 플라스틱 또는 자성체 등의 재료에 마킹되어 있다.
기본적 용어에 있어서, 상기 공지된 시스템은,
- 입력 광빔으로부터 상기 정보매체를 주사하도록 구성되는 광 스폿의 어레이를 발생하는 광학부재와,
- 상기 정보매체에서 발생된 출력 광 빔의 어레이로부터 상기 데이터를 검출하는 검출기를 구비한다.
도 1에 도시된 제 1 실시예에서, 정보매체(101)에 저장된 데이터를 판독하는 종래의 시스템은, 입력 광빔(104)으로부터 광 스폿의 어레이(103)를 발생하는 광학부재(102)를 구비하고, 상기 광 스폿의 어레이(103)는 정보매체(101)를 주사하도록 구성된다.
상기 광학부재(102)는, 마이크로렌즈의 2차원 어레이에 해당하고 그 입력에는 코히어런트 입력 광빔(104)이 인가된다. 마이크로렌즈의 어레이(102)는, 상기 정보매체(101)와 평행하고 멀리 설치되어 광 스폿이 그 정보매체에 포커싱된다. 그 마이크로렌즈의 개구수와 품질은 광 스폿의 크기를 결정한다. 예를 들면, 개구수가 0.3인 마이크로렌즈의 2차원 어레이(102)를 사용할 수 있다. 입력 광빔(104)은, 입력 레이저 빔을 확대하는 도파관(미도시됨)이나, 결합형 마이크로 레이저의 2차원 어레이에 의해 실현될 수 있다.
광 스폿은, 정보매체(101)의 투과영역이나 비투과영역에 인가된다. 광 스폿이 비투과 영역에 인가되는 경우, 출력 광 빔은 응답시 그 정보매체에서 발생되지 않는다. 광 스폿이 투과영역에 인가되는 경우, 출력 광 빔은, 응답시에 정보매체에서 발생되고, 상기 출력 광 빔은 검출기(105)에 의해 검출된다. 이와 같이 검출기(105)를 사용하여 광 스폿이 인가되는 영역의 데이터의 이진값을 검출한다.
상기 검출기(105)는, CMOS나 CCD 화소의 어레이로 제조되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 검출기의 일 화소는, 정보매체의 하나의 데이터(즉, 하나의 비트)를 갖는 기본 데이터 영역에 대향하게 설치된다. 그 경우에, 상기 검출기의 일 화소는 정보매체의 일 데이터를 검출하도록 구성된다.
바람직하게는, 마이크로렌즈의 어레이(미도시됨)는, 정보매체(101)와 검출기(105) 사이에 설치되어 상기 정보매체에서 발생된 출력 광 빔을 상기 검출기에 포커싱하여 그 데이터의 검출을 향상시킨다.
도 2에 도시된 제 2 실시예에서, 정보매체(201)에 저장된 데이터를 판독하는 종래의 시스템은, 입력 광 빔(204)으로부터 광 스폿의 어레이(203)를 발생하는 광학부재(202)를 구비하고, 상기 광 스폿의 어레이(203)는 정보매체(201)를 주사하도록 구성된다.
상기 광학부재(202)는, 애퍼추어의 2차원 어레이에 해당하고 그 입력에 코히어런트 입력 광 빔(204)이 인가된다. 상기 애퍼추어는, 예를 들면, 직경이 1㎛나 이 보다 훨씬 작은 원형 구멍에 해당한다. 상기 입력 광 빔(204)은, 입력 레이저 빔을 확대하는 도파관(미도시됨)이나, 결합형 마이크로 레이저의 2차원 어레이에 의해 실현될 수 있다.
광 스폿은, 정보매체(201)의 투과영역이나 비투과영역에 인가된다. 광 스폿이 비투과 영역에 인가되는 경우, 출력 광 빔은 응답시 그 정보매체에서 발생되지 않는다. 광 스폿이 투과영역에 인가되는 경우, 출력 광 빔은, 응답시에 정보매체에서 발생되고, 상기 출력 광 빔은 검출기(205)에 의해 검출된다. 도 1에 도시된 제 1 실시예와 마찬가지로, 상기 검출기(105)를 사용하여 광 스폿이 인가되는 영역의 데이터의 이진값을 검출한다.
상기 검출기(205)는, CMOS나 CCD 화소의 어레이로 제조되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 검출기의 일 화소는, 정보매체의 하나의 데이터를 갖는 기본 데이터 영역에 대향하게 설치된다. 그 경우에, 상기 검출기의 일 화소는 정보매체의 일 데이터를 검출하도록 구성된다.
바람직하게는, 마이크로렌즈의 어레이(미도시됨)는, 정보매체(201)와 검출기(205) 사이에 설치되어 상기 정보매체에서 발생된 출력 광 빔을 상기 검출기에 포커싱하여, 그 데이터의 검출을 향상시킨다.
광 스폿의 어레이(203)는, 다음과 같이 작용하는 회절현상인 탤봇(Talbot) 효과를 이용할 때 상기 애퍼추어의 어레이(202)에 의해 발생된다. 코히어런트 빔, 이를테면 입력 광 빔(204)이 주기적인 회절구조를 갖는(그래서, 광 에미터를 이루는), 피사체, 이를테면 애퍼추어의 어레이(202)에 인가될 때, 그 회절된 광은 그 회절 구조로부터 예측 가능한 거리 z0에 위치된 평면에서 상기 에미터의 동일한 화상으로 재합성한다. 이러한 거리 z0는 탤봇 거리로서 알려져 있다. 이 탤봇 거리 z0는, z0=2.n.d2/λ의 관계식으로 나타내어지고, 이때 d는 광 에미터의 주기적인 간격, λ는 입력 광 빔의 파장, n은 전파공간의 굴절률이다. 보다 일반적으로, 재결상은, 상기 에미터로부터 더 이격되고 z(m)=2.n.m.d2/λ이도록 탤봇 거리 z의 배수인 다른 거리 z(m)에서 일어나고, 이때 m은 정수이다. 또한, 상기와 같은 재결상은, m=1/2+ 정수에 대해 일어나지만, 여기서는 그 화상은 일 주기의 절반 이동된다. 또한, 그 재결상은, m=1/4 + 정수와 m=3/4 + 정수에 대해 일어나지만, 그 화상은 더블형 주파수를 갖는데 이는 광 스폿의 주기가 애퍼추어의 어레이의 주기에 대해 절반이라는 것을 의미한다.
탤봇 효과를 이용하는 것에 의해, 광학 렌즈가 필요없이, 애퍼추어의 어레이(202)로부터 비교적 큰 거리(z(m)으로 표현된 수백 ㎛)에서 고품질의 광 스폿의 어레이를 발생할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 애퍼추어의 어레이(202)와 정보매체(201) 사이에 커버층을 삽입하여 정보매체가 오염(예를 들면, 먼지, 지문....)되 는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 이것에 의해, 마이크로렌즈의 어레이, 정보매체에 인가된 광 스폿의 밀도의 사용과 비교하여, 구현을 용이하게 하고 비용면에서 효과적인 방식으로 증가할 수 있다.
도 3은 이전에 설명된 종래의 시스템의 상세도를 도시한 것이다. 도 3은, 정보매체(301)에서 발생된 출력 광 빔으로부터 데이터를 검출하도록 구성된 검출기(305)를 도시한 것이다. 이 검출기는, 302-303-304라고 하는 화소들로 이루어지고, 도시된 화소의 수는 이해가 쉽도록 제한된다. 특히, 화소 302는 정보매체의 데이터 영역 306에 저장된 데이터를 검출하도록 구성되고, 화소 303은 데이터 영역 307에 저장된 데이터를 검출하도록 구성되고, 화소 304는 데이터 영역 308에 저장된 데이터를 검출하도록 구성된다. 각 데이터 영역(매크로셀이라고도 칭함)은, 기본 데이터의 세트를 포함한다. 예를 들면, 데이터 영역(306)은, 306a-306b-306c-306d라고 하는 이진 데이터를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 검출기의 하나의 화소는, 데이터의 세트를 검출하도록 구성되고, 이 데이터의 세트 중에서 각 기본 데이터는, 도 1에 도시된 마이크로렌즈의 어레이(102)나 도 2에 도시된 애퍼추어의 어레이에 의해 발생된 단일 광 스폿으로 연속적으로 판독된다. 이하, 이러한 정보매체의 데이터 판독방식을 매크로셀 주사라고 한다.
도 3에 근거한 도 4는, 정보매체(401)의 상기 매크로셀 주사를 비제한적 예로 설명한다.
정보매체(401)에 저장된 데이터의 2가지 상태는, 블랙영역(즉, 비투과) 또는 화이트 영역(즉, 투과)으로 나타내었다. 예를 들면, 블랙 영역은 "0"의 이진상태에 해당하고, 화이트 영역은 "1"의 이진상태에 해당한다.
상기 검출기(405)의 화소가 정보매체(401)에서 발생된 출력 광 빔에 의해 조사되는 경우, 그 화소는 화이트 영역으로 나타내어진다. 그 경우에, 화소는 제 1상태의 전기 출력신호(미도시됨)를 전달한다. 이에 반해서, 검출기(405)의 화소가 정보매체로부터 어떠한 출력 광 빔도 수신하지 않는 경우, 그 화소는 교차 해칭된 영역으로 나타내어진다. 그 경우에, 화소는, 제 2 상태를 갖는 (미도시된) 전기 출력신호를 전달한다.
본 예에서, 각 데이터의 세트는 4개의 기본 데이터로 이루어지고, 단일 광 스폿은 동시에 각 데이터의 세트에 인가된다. 광 스폿(403)에 의한 정보층(401)의 주사는, 2개의 기본 데이터 사이의 거리와 같은 증분적 횡변위로 예를 들면 왼쪽에서 오른쪽으로 수행된다.
위치 A에서, 모든 광 스폿은 비투과 영역에 인가되어 상기 검출기의 모든 화소들은 제 2 상태에 있다.
위치 B에서, 광 스폿이 오른쪽으로 변위한 후, 왼쪽을 향하는 광 스폿은 투과영역에 인가되어 대응한 화소는 제 1 상태에 있고, 또한 2개의 다른 광 스폿은 비투과영역에 인가되어 그 2개의 대응한 검출기의 화소는 제 2 상태에 있다.
위치 C에서, 광 스폿이 오른쪽으로 변위한 후, 왼쪽을 향하는 광 스폿은 비투과영역에 인가되어 대응한 화소는 제 2 상태에 있고, 또한 2개의 다른 광 스폿은 투과영역에 인가되어 그 2개의 대응한 검출기의 화소는 제 1 상태에 있다.
위치 D에서, 광 스폿이 오른쪽으로 변위한 후, 왼쪽을 향하는 중앙 광 스폿은 비투과영역에 인가되어 대응한 화소는 제 2 상태에 있고, 또한 2개의 다른 광 스폿은 투과영역에 인가되어 그 2개의 대응한 검출기의 화소는 제 1 상태에 있다.
정보층(401)의 주사는, 광 스폿이 검출기의 화소에 대향하는 데이터의 세트의 모든 데이터에 인가된 경우 종료한다. 그것은, 정보매체의 2차원 주사를 의미한다. 검출기의 일 화소에 대향하는 데이터의 세트로 이루어진 기본 데이터는, 단일 광 스폿에 의해 연속적으로 판독된다.
도 5는 도 2에 도시된 것과 같은 시스템의 3차원 도면을 도시한 것이다. 이 시스템은, 정보매체(501)에 인가된 광 스폿의 어레이를 발생하는 애퍼추어의 어레이(502)를 구비한다. 각 광 스폿을 (굵은 사각형으로 나타낸) 정보매체(501)의 데이터의 2차원 세트에 관해 인가하여 주사한다. 이러한 광 스폿에 응답하여, 정보매체는, 응답시 출력 광 빔을 발생하고(또는, 광 스폿이 비투과영역에 인가되는 경우, 출력 광 빔을 발생하지 않고), 이 출력 광빔은 주사되는 데이터의 세트에 대향하는 검출기(503)의 화소에 의해 검출된다. 정보매체(501)의 주사는, x축과 y축을 따라 애퍼추어의 어레이(502)를 변위할 때 수행된다.
상기 애퍼추어의 어레이(502), 정보층(501) 및 검출기(503)는, 평행한 면들에 적층된다. 이동부품만이 상기 애퍼추어의 어레이(502)다.
이때, 도 1에 도시된 것과 같은 상기 시스템의 3차원도는 애퍼추어의 어레이(502)를 마이크로 렌즈의 어레이(102)로 대체할 때 도 5에 도시된 것과 같을 것이다.
상기 광 스폿의 어레이에 의한 정보매체의 주사는, 정보매체에 평행한 면에서 행해진다. 주사장치는, 2개의 방향 x와 y로 광 스폿을 병진 운동하여 정보매체의 표면 모두를 주사한다. 이와는 달리, 정보매체는, 광 스폿의 어레이와 (CMOS센서로 이루어진 것이 이로운) 검출기에 대해 주사되어도 된다.
그렇지만, 열팽창 및 예를 들면, 정보매체에 관한 제조 문제는, 광 스폿의 어레이의 피치와 매크로 셀의 크기간에 불일치하게 될 수 있는 반면에, 비트 데이터를 정확히 판독하기 위해서, 광 스폿의 어레이(또는 "프로브 어레이")의 피치와 매크로 셀의 크기는 일치될 필요가 있다.
(본 발명의 목적 및 요약)
따라서, 본 발명의 목적은, 데이터가 데이터 영역의 어레이의 형태로 저장된 정보매체의 데이터 영역의 크기에 대응하게 광 스폿의 어레이의 피치를 조정하는 시스템을 제공하는데 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 시스템은,
- 입력 광 빔을 발생하는 광원 및 광학 디바이스와,
- 상기 정보매체에 인가된 상기 입력 광 빔으로부터 광 스폿의 상기 어레이를 발생하여 상기 데이터를 나타내는 출력 빔을 발생하는 프로브 어레이 발생 디바이스와,
- 상기 출력 광 빔을 수신하여 상기 데이터의 값들을 검출하는 검출기와,
- 상기 광 스폿의 어레이의 피치와 상기 데이터 영역의 사이즈간에 불일치도 를 결정하는 수단과,
- 상기 광원의 포커스와 상기 프로브 어레이 발생 디바이스 사이의 거리를 조정하여 상기 불일치를 보상하도록 상기 광 스폿의 어레이의 피치를 조정하는 수단을 구비한다.
상기 프로브 어레이의 피치를 조정하여 상기 매크로 셀의 사이즈를 일치시켜 데이터 판독을 정확하게 하는 것은, 상기 프로브 어레이의 피치와 상기 매크로 셀의 사이즈간의 불일치도를 결정한 후 상기 프로브 어레이 발생 디바이스의 조사를 조정하여 상기 프로브 어레이의 피치에 대해 대응한 조정을 하여 상기 매크로 셀의 크기를 일치시켜서 이루어진다. 상기 입력 광빔의 수렴도 또는 발산도를 변경함으로써 비시준된 입력 광 빔을 발생할 수 있다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 시스템의 각 종 수단에 의해 수행된 각 종 기능에 대응한 단계들로 이루어진 방법에 관한 것이다.
본 발명의 이들 국면과 다른 국면은, 여기서 설명된 실시예들로부터 명백해지고 이 실시예들을 참조하여 설명하겠다.
이제, 본 발명의 실시예들을, 예시로만 또 첨부하는 도면들을 참조하여 설명하겠다:
도 1은 정보매체 판독 시스템의 제 1 예시적 실시예를 도시한 것이고,
도 2는 정보매체 판독 시스템의 제 2 예시적 실시예를 도시한 것이고,
도 3은 도 1 및 도 2의 시스템에서 사용된 매크로셀 주사전용 구성요소의 상세도를 도시한 것이며,
도 4는 매크로셀 주사의 원리의 예를 든 것이고,
도 5는 도 1의 시스템의 3차원 도면,
도 6은 본 발명의 시스템에서 사용하기 위한 예시적 정보매체를 도시한 것이고,
도 7은 도 6의 정보매체의 제 1 예를 나타낸 것이고,
도 8 및 9는, 종래기술에 따른 정보매체 판독 시스템에서 프로브 발생 디바이스를 개략적으로 도시한 것이고, 여기서 입력 빔은 시준된 빔이고,
도 10은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 방법의 원리를 개략적으로 나타낸 것이고,
도 11은 본 발명에 따른 시스템을 구비한 각 종 장치 및 디바이스를 도시한 것이다.
(본 발명의 상세한 설명)
그래서, 본 발명은, 상기 프로브의 피치와 상기 매크로셀의 사이즈간(예를 들면, 열팽창 또는 제조 문제에 의해 생긴) 불일치의 양을 결정할 수 있고, 이에 따라서 상기 프로브 어레이의 피치p와 상기 매크로 셀의 사이즈를 일치시키고 도 4에 관해 상술한 것과 같은 매크로셀 주사동작시 비트들을 정확히 판독하도록 상기 프로브의 피치가 조정되는 경우의 장치를 제공한다.
이하에서, 광원의 포커스는 가상 화상 인쇄와 (필수적이) 아닌 광원 자체를 의미한다는 것을 알 것이다.
본 발명의 예시적 실시예에서는, 상기 프로브의 피치와 상기 매크로 셀의 사이즈간의 불일치 양을 정보매체(또는 데이터 카드) 상의 상기 프로브 어레이와 간섭하도록 구성된 주기적 구조체를 설치하여 상기 검출기의 영역에 모아레 패턴을 발생하여서 결정하는 것을 제안한다. 상기 주기적 구조체(108)는, 예를 들면, 정보매체에 인쇄 또는 접합되어도 되고, 도 6에 도시된 것처럼 여기서는 "s"라고 하는 주기를 갖는 투과 및 비투과의 평행한 스트라이프들로 이루어져도 된다. 상기 데이터 영역(105)은, (굵은선의 사각형) 인접한 매크로셀로 제조되고, 각 매크로셀은, 기본 데이터 영역의 세트를 구비한다(본 예에서 16개의 기본 데이터 영역으로 나타내어져 있다). 각 매크로셀은, 하나의 광 스폿으로 주사되도록 구성된다.
모아레 효과는, 주기 s의 구조체를 갖는 입력 화상이 입력 화상의 주기 s에 가깝거나 같은 주기를 갖는 주기적 샘플링 그리드(즉, 본 경우에는 광 스폿의 주기적 어레이(103))로 샘플링되는 경우 일어나서, 위신호가 생기게 되는 광학현상이다. 상기 샘플링된 화상(즉, 모아레 패턴)은 입력 화상에 비하여 확대 및 회전된다.
모아레 패턴의 배율 인자 μ와, 그 모아레 패턴과 주기적 구조체 사이의 각도 ψ는 다음과 표시된다는 것이 밝혀질 수 있다:
Figure 112008041879810-PCT00001
여기서, p는 광 스폿의 어레이(103)의 주기,
s는 주기적 구조체(108)의 주기,
θ는 광 스폿의 주기적 어레이(103)와 주기적 구조체 사이의 각도이다.
광 스폿의 어레이(103)와 주기적 구조체(108)간의 각도 불일치가 없는 경우(즉, 각도 θ=0), 상기 배율 인자 μ0는 다음과 같이 나타낸다:
Figure 112008041879810-PCT00002
도 7은 모아레 패턴의 발생을 도시한 것이다. 도 7은 정보매체(101) 위에 양방향으로 "p"라고 하는 주기의 광 스폿의 어레이(103)가 적용된 것을 도시한 것이다. 광 스폿은, 데이터 영역(105)의 각 매크로셀에 적용될 뿐만 아니라, 주기적 구조체(108)에도 적용된다. 상기 주기 p는 매크로셀의 변이다. 상기 주기 p와 상기 구조체(108)의 주기s간의 차이 때문에, 상기 주기적 구조체(108)는 확대되고 상기 검출영역(110) 상에서 검출된다.
도 7은 정보매체의 주사의 초기 위치를 나타내고 여기서 각 광 스폿은 매크 로셀마다 상부 왼쪽 구성에 위치된다. 상기 주기적 구조체(108)는 확대되고, 대응한 모아레 패턴은 광 얼룩 B1을 포함한다. 이 광 얼룩 B1은, 상기 주기적 구조체(108)의 2개의 인접한 비투과 스트라이프 사이에 위치된 투과 스트라이프의 확대에 해당한다.
도 7에 도시된 예에서, 하나의 광 얼룩만이 상기 검출영역의 길이 Lx를 따라 발생된다. 그것에 의해 밝혀질 수 있는 것은, 하나의 광 얼룩을 갖는 경우, 상기 주기 s와 p는 다음의 관계식을 확인해야 한다:
Figure 112008041879810-PCT00003
그렇지만, 관계식:
Figure 112008041879810-PCT00004
을 만족하도록 상기 주기적 구조체의 주기(또는 피치)를 선택함으로써,
여기서, c>2 및 c<3, 2개의 모아레 블록은 (도 7에 도시된 (B1)의 하나 대신에) 검출기에서 볼 수 있을 것이다. 상기 얼룩간의 거리는, 광학 프로브의 피치에 대한 측정값이므로, 상기 프로브 어레이의 피치와 데이터 카드의 매크로셀의 크기 사이의 불일치이다. 그것으로서, 이 거리를 사용하여 입력 빔의 수속/발산을 제어할 수 있는 것을 보다 상세히 설명하겠다.
상술한 공지된 시스템에서는, 상기 프로브 어레이 발생 디바이스를, 시준된 빔으로 조사된다면, 상기 디바이스로부터 특정 거리에 프로브를 생성하도록 설계한 다. 그래서, 도 8을 참조하면, 공지된 시스템에서는 시준렌즈(10)를 거쳐 레이저(12)로부터 시준된 입력 광 빔(104)을 얻는다. 실제의 시스템에서, 상기 시준빔(104)은, 회절격자(14)를 거쳐 광 스폿의 어레이(103)로 이루어진 프로브 어레이를 발생하는 프로브 어레이 발생기(102)로 향하고, 광 스폿(103)은 데이터 판독을 위해 데이터 카드(101)에 인가된다. 도 9는, 상기 회절격자가 생략된 개략적으로 동일한 시스템을 도시한 것이다. 상기 레이저(12)는, 렌즈(10)의 초점면에 위치되어(거리 f로 정의됨) 결과적으로 상기 프로브 어레이 발생기(102)에 인가된 입력 빔(104)은 시준되는 것이 바람직하고, 프로브(103)의 피치는 p이다.
데이터 카드(10) 상에서 상기 프로브 어레이(103)의 피치 p와 매크로셀의 크기간에 불일치 하다고 판별되면, 여기서는 프로브 어레이의 피치를, 상기 프로브 어레이 발생 디바이스의 조사를 조정하여서 상기 데이터 카드의 매크로셀의 피치와 일치시키는 것을 제안한다.
일반적으로, 프로브 어레이 발생 디바이스는, 시준빔으로 조사하면, 상기 디바이스로부터 특정 거리에 프로브를 생성하도록 설계된다. 그것에 의해 밝혀질 수 있는 것은, 상기 디바이스를 비시준된 빔으로 조사함으로써, 화상은,
Figure 112008041879810-PCT00005
에 따라 확대될 것이고,
여기서, M은 배율,
ν는 상기 디바이스로부터 조사하는 빔의 포커스까지의 거리,
z는 상기 디바이스로부터 스폿까지의 거리이다.
식 (6)에서, ε는 수속빔에 대해 -1이고, 발산빔에 대해서는 +1이다. 따라서, 상기 프로브 어레이의 피치는 p로부터
M x p (7)
로 변한다.
따라서, ν를 제어함으로써, 상기 프로브 어레이의 정확한 피치를 얻을 수 있다. 상기 조사하는 빔은, 표준 광학기술, 이를테면
· 광축을 따라 조사 시스템에서의 렌즈의 위치를 작동시키는 것,
· 광축을 따라 레이저의 위치를 변경하는 것(도 10 참조),
· 적당한 위상 프로파일, 즉 렌즈와 같이 작동하는 정사각형 위상 프로파일(파라볼라)을 생성하는 LC 셀을 사용하는 것,
· 전기습윤 렌즈를 사용하는 것으로서
수속 또는 발산하게 만들어질 수 있다.
그래서, 예시적 실시예에서, 그리고 도 10을 참조하여, 상기 레이저(12)가 렌즈(10)의 초점면F 밖으로 이동되면, 발산 입력 빔(104)은, 프로브 어레이 발생기(102)에 인가된다.
상기 프로브 어레이 발생기(102)로부터 가상 소스점 I까지의 거리를 ν로서 정의한다. 상기 프로브 어레이 발생기(102)와 상기 데이터 카드(101) 사이의 거리는 z로서 정의된다. 프로브 어레이의 피치는, 도 9의 배치에서보다 크다. 도 9에 서, 상기 프로브의 피치는 p로서 정의된다. 도 10의 배치에서 발산 조사빔으로 인해, 도 10의 피치 p'는
Figure 112008041879810-PCT00006
이다.
비시준된 조사의 단점은, 일부의 구면수차와 코마수차가 스폿에 생기게 된다는 사실이기도 하다. 그렇지만, 이들 수차는, 상기 배율이 0.1% 정도일 경우 무시 가능하고, 그 배율은 또한 온도가 50도정도 변하는 경우, (통상 데이터 카드가 형성된) 폴리카보네이트의 열팽창의 크기의 정도이다.
도 11에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 시스템은, 판독장치 RA(예를 들면, 가정용 재생장치....), 휴대형 장치PD(예를 들면, 휴대형 디지털 단말, 휴대형 컴퓨터, 게임 재생기 장치....), 또는 이동전화 MT에 구현되는 것이 바람직하다. 이들 장치 및 디바이스는, 이전에 설명된 것과 같은 정보매체 IC와, 데이터 복원의 관점에서 상기 정보매체 IC에 광 스폿을 이동하는 본 발명에 따른 시스템을 수납하도록 구성된 오프닝(OP)을 구비한다.
상술한 실시예들은 본 발명을 제한하기보다는 예를 든 것이고, 당업자가 첨부된 청구항으로 기재된 것과 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다수의 또 다른 실시예들을 설계할 수 있다는 것을 주목해야 하기를 바란다. 청구항에서, 괄호안에 있는 어떠한 참조부호도 청구항을 한정하는 것으로서 파악되어서는 안될 것이 다. 단어 "포함하는"와 "포함한다" 등은, 임의의 청구항 또는 명세서 전체에 열거된 것들 이외의 구성요소나 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 일 구성요소의 단일 레퍼런스는, 복수의 상기의 구성요소의 레퍼런스를 배제하지 않고, 그 반대로 그렇다. 본 발명은, 수개의 독특한 구성요소로 이루어진 하드웨어와, 적절하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현되어도 된다. 몇몇의 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 수단의 일부는, 동일한 하드웨어로 구체화되어도 된다. 상호 서로 다른 종속항에서 특정 대책을 인용하는 단순한 사실이, 이들 대책의 조합이 이롭게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.

Claims (7)

  1. 데이터가 데이터 영역의 어레이의 형태로 저장된 정보매체(101)의 데이터 영역의 크기에 대응하게 광 스폿의 어레이(103)의 피치를 조정하는 시스템으로서,
    입력 광 빔(104)을 발생하는 광원(12) 및 광학 디바이스(10)와,
    상기 정보매체(101)에 인가된 상기 입력 광 빔(104)으로부터 상기 광 스폿의 어레이(103)를 발생하여 상기 데이터를 나타내는 출력 빔을 발생하는 프로브 어레이 발생 디바이스(102)와,
    상기 출력 광 빔을 수신하여 상기 데이터의 값들을 검출하는 검출기(105)와,
    상기 광 스폿의 어레이(103)의 피치와 상기 데이터 영역의 사이즈간의 불일치도를 결정하는 수단과,
    상기 광원(12)의 포커스와 상기 프로브 어레이 발생 디바이스(102) 사이의 거리를 조정하여 상기 불일치를 보상하도록 상기 광 스폿의 어레이(103)의 피치를 조정하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 피치 조정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보매체(101)는, 상기 검출기(105)의 영역에 모아레 패턴을 발생하는 상기 광 스폿의 어레이(103)를 간섭하도록 구성되는 적어도 하나의 주기적 구조체(108)를 포함하고, 그것의 주기는 상기 모아레 패턴이 상기 검출기(105)의 상기 영역에 적어도 2개의 광 패치를 포함하도록 선택되고, 상기 적어도 2개의 광 패치 사이의 거리를 사용하여 상기 광 스폿의 어레이(103)의 피치와 그에 따른 상기 불일치도를 결정하는 것을 특징으로 하는 피치 조정 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 스폿의 어레이(103)의 상기 피치는, 상기 광원(12)의 광축을 따라 상기 광학 디바이스(10)의 초점면에 대한 거리를 제어하여서 조정되는 것을 특징으로 하는 피치 조정 시스템.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 구비한 휴대형 디바이스.
  5. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 구비한 휴대전화.
  6. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 구비한 게임 재생장치.
  7. 기본 데이터의 세트로 각각 이루어진 데이터 영역의 어레이의 형태로 데이터가 저장된 정보매체(101)의 데이터 영역의 크기에 대응하게 광 스폿의 어레이(103)의 피치를 조정하는 방법으로서,
    입력 광 빔(104)을 광원 및 광학 디바이스에 의해 발생하는 단계와,
    상기 정보매체(101)에 인가된 상기 입력 광 빔(104)으로부터 상기 광 스폿의 어레이(103)를 발생하여 상기 데이터를 나타내는 출력 빔을 발생하는 단계와,
    검출기에 상기 출력 광 빔을 수신하여 상기 데이터의 값들을 검출하는 단계와,
    상기 광 스폿의 어레이(103)의 피치와 상기 데이터 영역의 사이즈간의 불일치도를 결정하는 단계와,
    상기 광원(12)의 포커스와 상기 프로브 어레이 발생 디바이스(102) 사이의 거리를 조정하여 상기 불일치를 보상하도록 상기 광 스폿의 어레이(103)의 피치를 조정하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 피치 조정방법.
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