홀로그램 기록매체 및 그것을 수용한 홀로그램 카트리지 미디어{HOLOGRAM RECORDING MEDIUM AND HOLOGRAM CARTRIDGE MEDIA ACCOMMODATED THE SAME}
본 발명은 기설정된 구조를 가지는 홀로그램 기록매체 및 그것을 수용한 홀로그램 카트리지 미디어에 관한 것이다.
정보기록매체, 소위 DVD를 비롯한 광디스크나 HDD를 비롯한 자기디스크의 발전은, 최근 디지털방송이나 디지털 하이비전의 영향도 아울러, 급속한 고용량화, 고전송 속도화의 방향으로 진행되고 있다. 그 중에서도 홀로그램 기록매체는 그 뛰어난 고기록용량, 고전송레이트, 랜덤 엑세스성 등의 특징으로부터 HD-DVD나 Blu-ray Disc(이하 BD라 한다)의 차세대 아치브용도 기록매체로서 최근 수년의 사이에 높은 주목을 받아 오고 있다. DVD나 BD 등의 종래 디스크에서, 기록용량을 증대하는 방법으로서는, 기록막의 다층화, 기록재생 레이저의 단파장화, 협트랙피치화 등을 들 수 있으나, 이들은 기술적으로 한계가 보이기 시작하고 있다. 최근, 주목을 받고 있는 홀로그램 기록매체는, 광의 간섭, 회절현상을 이용한 기록매체이고, 참조광과 정보(또는 신호)광이라 불리우는 2개의 광의 간섭 패턴 을 기록매체 내부에 입체적으로 기록할 수 있는 기록매체이다. 데이터기록은 CD나 DVD와 마찬가지로 원데이터를 「0」「1」의 디지털 데이터로 변환함으로써 시작된다. 「0」「1」로 변환된 데이터는, 페이지단위에 나열되어 공간 변조기에 의하여 흑백의 2차원 바코드형상 데이터에 변환된다. 이 2차원 바코드를 통과한 광은 데이터를 포함한 정보광이 되고, 정보기록재료 상에서 참조광과 교차함으로써 홀로그램 기록매체에 기록된다. 또한 이 참조광과 정보광의 교차각도를 바꿈으로써 동일 위치에 다른 데이터를 기록할 수 있다. 한편, 데이터 재생은, 참조광만을 사용한다. 정보를 기록하였을 때와 동일 각도를 가지고 참조광을 입사하면, 기록되어 있는 홀로그램은 회절격자로서 작용하여 기록되어 있는 흑백 데이터를 유도해 낸다. 유도해 낸 흑백 데이터는 2차원 디텍터에 의하여 「0」「1」의 페이지 데이터로서 검출된다. 이「0」「1」 데이터를 복조함으로써 재생이 완료된다. 이상은 각도 다중방식의 홀로그램 기록매체의 기록재생원리를 설명한 것으로, 이 밖에 위치를 바꾸는 시프트 다중방식, 레이저광의 파장을 바꾸는 파장 다중방식 등이 있다. 상기한 바와 같이 홀로그램 기록매체는 동일위치에 다른 데이터를 기록할 수 있는 데이터를 페이지 단위로 기록할 수 있는 점에서 대용량 기록, 높은 데이터 전송률을 기대할 수 있고, 차세대 대용량 기록매체로서의 기대도가 높다. 도 1은 특허문헌 1에서 개시되어 있는 종래의 홀로그램 기록매체의 구조를 나타내는 분해도이다. 도 1에서 홀로그램 기록매체(10)는, 상기판(11)과 정보가 기록되는 포토 폴리머층(12)과, 프레임(13)과, 하기판(14)으로 구성되어 있다. 여기서 프레임(13)은, 포토 폴리머층(12)을 형성하는 포토 폴리머재료가 포토 폴리머층(12)을 사이에 두고 있는 상하 기판의 측면으로부터 밀려 나오지 않도록 하는 작용을 가지고 있다. 그리고 이와 같은 구조를 가지는 홀로그램 기록매체(10)는, 디스크형상을 하고 있다. [특허문헌 1] 미국 특허6671073호 공보
그런데, 특허문헌 1에 개시된 홀로그램 기록매체(10)는 디스크형상을 하고 있기 때문에 통상, 방형상의 카트리지에 수용한 경우에는 카트리지 내부에 기록매체로 채워지지 않는 공간이 생긴다. 즉, 이 공간에는 기록매체가 존재하지 않게 되기 때문에, 기록용량 향상을 위하여 카트리지 내부의 공간 모두를 유효 이용할 수 없다. 홀로그램 기록재생에 있어서, 기록매체를 회전시키지 않고 기록재생동작을 실행하지 않은 경우에는 기록매체의 형상을 디스크형상으로 하는 의미는 없다. 따라서 홀로그램 기록매체의 형상을 각진형(방형상)으로 하는 것을 생각할 수 있다. 통상, 홀로그램 기록매체를 제조하는 경우, 상하 기판으로 기설정된 양의 포토 폴리머재료를 사이에 두고 상하 기판을 가압함으로써 그 포토 폴리머재료를 기설정된 두께까지 늘리게 된다. 그러나 특히 디스크형상이 아니고 방형상을 하고 있는 기판의 전체(4 모서리의 구석구석까지)에, 점도가 높은 포토 폴리머재료를 빈틈 없이 골고루 미치게 하는 것은 곤란하다. 기판의 4모서리에의 재료충전이 불량인 경우, 그 만큼 기록용량을 손상할 가능성이 있음과 동시에, 광학특성의 저하가 일어날 가능성도 있다. 본 발명은 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 홀로그램 기록재료가 기판의 구석구석까지 빈틈 없이 충전된 홀로그램 기록매체를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서의 홀로그램 기록매체는, 포토 폴리머 등의 홀로그램 기록재료가 상하 평면 기판 사이에 충전하여 구성된다. 또 상하 평면 기판 사이에는 홀로그램 기록재료의 충전공간을 확보하기 위한 프레임이 구비되어 있다. 그리고 그 프레임은 그 안 둘레부에 하나 이상의 노치부를 가지고, 홀로그램 기록재료가 노치부와 충전공간에 충전되어 있다. 이 노치부는, 홀로그램 기록재료를 충전공간 전체에 빈틈 없이 골고루 미치게 하여, 대략 균일한 두께의 기록층을 형성하도록 하기 위한 것이다. 즉, 노치부는 홀로그램 기록매체의 제조공정에서, 상기판에 의하여 눌러 내려져 갈곳을 잃은 홀로그램 기록재료가 퇴피하는 곳으로, 이것에 의하여 정보기록영역을 구성하는 부분(충전공간)에서 홀로그램 기록재료가 대략 균일한 두께를 이루게 되는 것이다. 또한 하기판은, 프레임과 일체적으로 성형되도록 하여도 좋고, 접착제 등에 의하여 접합되도록 하여도 좋다. 상기판에 의하여 홀로그램 기록매체를 눌러내릴 수 있도록 하기 위해서는 상기판의 크기는 프레임의 안 둘레부의 크기보다 작은 것이 바람직하다. 홀로그램 기록재료의 두께는, 제조공정에서의 상기판의 눌러 내림압에 의하여 규정되기 때문이다. 또, 상하 기판 및 프레임은 방형상을 하고, 기록매체 전체로서 방형상을 하 도록 한다. 방형상의 홀로그램 기록매체를 구성하는 경우, 하나 이상의 모서리에 노치부를 설치하면 좋으나, 프레임의 4 모서리에 설치하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명은 상기한 홀로그램 기록매체를 수용한 홀로그램 카트리지 미디어도 제공한다. 그 경우, 이 홀로그램 카트리지 미디어는 상기한 어느 하나의 구성을 가지는 홀로그램 기록매체와, 이 홀로그램 기록매체가 수용되고, 그 하나 이상의 일부를 노출시켜 기록면으로 하는 창프레임을 가지는 카트리지 베이스와, 카트리지 베이스와 함께 상기 홀로그램 기록매체를 밀폐하는 카트리지 커버를 구비한다. 그리고 또한 홀로그램 기록매체와 카트리지 사이에 장착되는 흡습 방지용 밀폐 필름을 구비하도록 하여도 좋다. 또 흡습 방지용 밀폐 필름은, 반사막 코팅되어 있도록 하여도 좋다. 또, 카트리지 베이스에, 드라이브에 삽입시에 위치결정을 행하기 위한 위치 결정부(예를 들면 노치)가 설치되도록 하여도 좋다. 또한 카트리지 커버에, 드라이브에의 삽입방향을 나타내는 화살표가 기록되도록 하여도 좋다. 또 다른 본 발명의 특징은, 이하 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태 및 첨부 도면에 의하여 분명하게 될 것이다.
본 발명에 의하면, 홀로그램 기록재료가 기판의 구석구석까지 빠짐없이 충전된 홀로그램 기록매체 및 그것을 수용한 홀로그램 카트리지 미디어를 제공할 수 있다.
이하에 본 발명의 홀로그램 기록매체의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 단, 도면에 나타낸 구성은 그저 일례에 불과하고, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다. (실시형태) 도 2는 본 실시형태의 홀로그램 기록매체(20)의 외관을 나타내는 도면이다. 도 2에서의 홀로그램 기록매체(20)는 상기판(21)과, 프레임(22)과, 하기판(23)과, 그것들에 의하여 형성된 홀로그램 기록재료 충전공간에 충전된 홀로그램 기록재료(24)에 의하여 구성되어 있다. 하기판(23)은, 프레임(22)의 안 둘레 크기보다는 크고, 바깥 둘레 크기 이하의 크기로 되어 있다. 상기판(21)은, 프레임(22)의 안 둘레 크기보다 약간 작고, 프레임(22) 속으로 들어 가는 크기로 되어 있다. 또 프레임(22)의 4모서리에는 노치가 각각 설치되어 있고, 상기판(21)에 의하여 가압되어 기판 일면으로 퍼진 홀로그램 기록재료(24)가 고이는 재료 고임부(충전 퇴피부)(221)를 구성하고 있다. 이 재료 고임부(221)에 여분의 홀로그램 기록재료가 충전되기 때문에, 정보기록영역(충전공간)에는 빈틈 없이 대략 균일한 두께를 가지고 홀로그램 기록재료가 충전되게 된다. 이 노치는 여분의 홀로그램 재료가 퇴피하는 장소로서 기능하면 프레임(22)의 상면으로부터 하면에 걸쳐 관통하여 형성되어도 좋고, 관통하여 형성되지 않아도 된다. 또한 본 실시형태에서는 재료 고임부(221)는 각진형 홀로그램 기록매체(20)의 4모서리에 형성되어 있으나, 이것에 한정되지 않고 대각선상의 2모서리나 4변 중 어느 한 변 근처(하나 이상의 근처)의 임의의 장소에 설치하도록 하여도 좋다. 계속해서 홀로그램 기록매체(20)의 제조공정에 대하여 설명한다. 도 3은 도 2에 나타내는 구조를 가지는 홀로그램 기록매체(20)의 제조공정의 개략을 나타내는 도면이다. 도 3에서 먼저 하기판(23)의 위에 프레임(22)을 탑재하고, 접착제 등에 의하여 양자를 접합한다(도 3a). 프레임(22)과 하기판(23)은 일체로 성형되어 있어도 좋다. 그 상태에서 프레임 내에 홀로그램 기록재료(24)를 소정량 충전한다(도 3b). 다음에 점도가 있는 홀로그램 기록재료(24)를 상기판(21)에 의하여 눌러 내려 퍼지게 하여 충전공간 내에 빈틈 없이 골고루 미치게 한다(도 3c). 또한 홀로그램 기록재료의 충전량은 상하 기판(21 및 23)과 프레임(22)에 의하여 형성되는 기록재료 충전공간에서 원하는 기록층 두께를 생성하는 데 필요한 양보다 약간 많은 양으로 한다. 즉, 원하는 기록층 두께를 생성하는 필요량보다 많은 여분의 재료는 상기판(21)의 눌러 내림에 의하여 재료 고임부(221)로 퇴피하게 된다. 이 때문에 눌러 내림의 압력이나 홀로그램 기록재료(24)의 충전량의 미묘한 조정이 필요없게 되어, 홀로그램 기록매체(20)의 생산성의 향상으로 이어지는 것이다. 그리고 기록재료 충전공간에서는 기록층을 형성하는 홀로그램 기록재료의 두께는 대략 균일(엄밀하게 균일하게 하는 것이 곤란하기 때문에,「대략 균일」이라고 한 것으로, 발명을 불명료하게 하는 기술이 아닌 것에 주의하고 싶다)하게 할 수 있다. 또한 예를 들면 상하 기판의 두께는 0.8 mm가 되고, 그리고 기록층의 두께를 1.5 mm로 설정하는 경우, 프레임의 두께를 적어도 2.3 (=1.5+0.8) mm로 하면 좋다. 이상과 같이 제작된 홀로그램 기록매체(20)는, 카트리지에 조립되어 최종적인 제품이 된다. 도 4는 홀로그램 기록매체(20)를 카트리지에 조립하는 공정의 개략을 나타내는 도면이다. 도 4에서 창프레임(311)을 가지는 카트리지 베이스(31)에 홀로그램 기록매 체(20)를 하기판(23)이 그 창프레임(311)에 끼이도록 세트한다(도 4a 및 도 4b). 그리고 그 상태에서 상기판(21)의 위에 반사막겸 흡습방지 밀폐 필름(32)을 세트한다(도 4c 및 도 4d). 다음에 흡습방지용 밀폐 필름(32)이 세트된 상태에서 필름(32)의 위에 카트리지 커버(33)를 씌우고, 최종제품으로서의 홀로그램 카트리지 미디어(30)가 완성된다(도 4e 및 도 4f). 또한 ROM 전용으로 홀로그램 카트리지 미디어(30)를 제공하는 경우에는, 흡습방지용 밀폐 필름(32)에 반사막을 다시 코팅하여, 참조광을 반사시키기 위한 작용도 가지게 하도록 한다. 도 5는 이상과 같이 제작된 홀로그램 카트리지 미디어(30)의 외관 구성을 나타내고 있다. 도 5a는 카트리지 표면(기록면)을 나타내고 있다. 도 5a에서 나타내는 바와 같이 창프레임(311)으로부터 노출되는 홀로그램 기록매체(20)에 대하여 정보의 기록 및 재생동작이 행하여진다. 즉, 도시 생략한 기록재생장치에서 정보기록시는 정보광(2차원 정보) 및 참조광의 간섭에 의하여 생성된 간섭 패턴(간섭 줄무늬)이 홀로그램 기록매체(20)에 3차원적으로 형성된다. 정보재생시는 정보기록에 사용한 참조광을 간섭 패턴에 조사함으로써 재생광이 발생하고, 그것을 복호함으로써 정보의 재생이 행하여진다. 도 5a에서 나타내는 바와 같이 카트리지 베이스(31)에는 노치부(312)가 설치되어 있고, 이것에 의하여 도시 생략한 기록재생장치(드라이브)에서의 홀로그램 카트리지 미디어(30)의 위치결정이 행하여진다. 도 5b는 카트리지 배면을 나타내고 있고, 도시하는 바와 같이 카트리지 커버(33)에는 홀로그램 카트리지 미디어(30)의 기록재생장치에의 삽입방향을 나타내는 화살표가 기록되어 있다(일체적으로 형성하 여도 좋다). 이 화살표(331)에 의하여 사용자가 삽입방향을 틀리지 않도록 한다는 효과가 생긴다. 이상, 본 실시형태에서는 각진형(방형상)의 홀로그램 기록매체(20)에 재료 고임부(충전 퇴피부)를 설치하는 것에 대하여 설명하였으나, 기록용량에 관하여 종래와 동등으로 좋다고 하는 경우에는 홀로그램 기록매체(20)의 형상은 각진형일 필요는 없고, 종래와 같이 디스크형상이어도 좋다. 도 6은 디스크형상의 홀로그램 기록매체(40)의 구조를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 바와 같이 프레임(42)의 안 둘레부에 하나 이상의 재료 고임부(421)를 설치하고 있다. 이와 같이 구성하면 디스크형상의 홀로그램 기록매체에서도 점도가 높은 홀로그램 기록재료(포토 폴리머재료)를 기판의 구석구석까지 골고루 미치도록 충전할 수 있게 된다. 또, 도 1 내지 도 5의 실시형태에서 카트리지 베이스(31)에 프레임(22)을 일체성형 또는 접착제에 의하여 일체적으로 구성하여, 카트리지 베이스(31)의 창프레임(331)을 밑에서부터 덮도록 하기판(23)을 설치하고, 하기판(23)과 프레임(22)으로 형성된 충전공간(충전영역)에 홀로그램 기록재료를 충전하도록 하여도 좋다. (실시형태의 효과) 본 발명의 실시형태에서의 홀로그램 기록매체는, 포토 폴리머 등의 홀로그램기록재료가 상하 평면 기판 사이에 충전하여 구성된다. 또 상하 평면 기판 사이에는 홀로그램 기록재료의 충전공간을 확보하기 위한 프레임이 구비되어 있다. 그리고 그 프레임은 그 안 둘레부에 하나 이상의 노치부를 가지고, 홀로그램 기록재료가 노치부와 충전공간에 충전되어 있다. 이 노치부는 홀로그램 기록재료를 충전공 간 전체에 빈틈 없이 골고루 미치게 하여 대략 균일한 두께의 기록층을 형성하도록 하기 위한 것이다. 즉, 노치부는 홀로그램 기록매체의 제조공정에서 상기판에 의하여 눌러 내려져 갈곳을 잃은 홀로그램 기록재료가 퇴피하는 곳으로, 이것에 의하여 정보기록영역을 구성하는 부분(충전공간)에서 홀로그램 기록재료가 대략 균일한 두께를 이루게 되는 것이다. 이 노치부(재료 고임부 또는 재료 퇴피부)를 구비함으로써, 재료의 충전이 불량이라는 문제점을 해결한 홀로그램 기록매체를 실현할 수 있게 된다. 또 노치부에 의하여 두께의 규제가 용이해지기 때문에, 두께 불균일을 방지하여 두께 정밀도가 좋은 홀로그램 기록매체를 실현할 수 있다. 또한 하기판은, 프레임과 일체적으로 성형되도록 하여도 좋고, 접착제 등에 의하여 접합되도록 하여도 좋다. 일체 성형하면, 하기판과 프레임의 간극에서 홀로그램 기록재료가 밀려 나온다는 위험성은 완전히 회피할 수 있다. 상기판에 의하여 홀로그램 기록매체를 눌러 내릴 수 있게 하기 위해서는 상기판의 크기는 프레임의 안 둘레부의 크기보다 작은 것이 바람직하다. 홀로그램 기록재료의 두께는, 제조공정에서의 상기판의 눌러 내림압에 의하여 규정되기 때문이다. 이것에 의하여 원하는 두께의 기록층을 형성할 수 있게 된다. 또, 상하 기판 및 프레임은 방형상을 하고, 기록매체 전체로서 방형상을 하 도록 한다. 이것에 의하여 카트리지에 기록매체를 수용하여도 디스크형상의 경우와 비교하여 기록용량을 증가시킬 수 있게 된다. 방형상의 홀로그램 기록매체를 구성하는 경우, 하나 이상의 모서리에 노치부를 설치하면 좋으나, 프레임의 4모서리에 설치하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 실시형태에서는 상기한 홀로그램 기록매체를 수용한 홀로그램 카트리지 미디어도 제공되고 있다. 이 경우, 이 홀로그램 카트리지 미디어는 상기한 어느 하나의 구성을 가지는 홀로그램 기록매체와, 이 홀로그램 기록매체가 수용되고, 그 하나 이상의 일부를 노출시켜 기록면으로 하는 창프레임을 가지는 카트리지 베이스와, 카트리지 베이스와 함께 상기 홀로그램 기록매체를 밀폐하는 카트리지 커버를 구비한다. 이 홀로그램 카트리지 미디어에 의하여 안에 수용된 홀로그램 기록매체가 감광되는 것을 방지할 수 있게 된다. 따라서 사용자에 있어서는 사용상 편리함이 좋은 기록 미디어를 제공할 수 있다. 또한 홀로그램 기록매체와 카트리지 사이에 장착되는 흡습방지용 밀폐 필름을 구비하면, 내환경성을 강화하는 것도 가능하다. 또한 ROM 전용의 홀로그램 카트리지 미디어를 제공하는 경우에는 흡습방지용 밀폐 필름은 반사막 코팅되어 있게 하여도 좋다. 이 반사막에 의하여 정보재생시에 참조광을 반사시킨다. 또, 카트리지 베이스에 드라이브에 삽입할 때에 위치결정을 행하기 위한 노치가 설치되면 용이한 구성으로 기록재생시의 위치결정을 정확으로 할 수 있게 된다. 또한, 카트리지 커버에 드라이브에의 삽입방향을 나타내는 화살표가 기록되면 사용자로서도 삽입방향을 틀리게 할 염려도 없어진다.
도 1은 종래의 홀로그램 기록매체의 구조의 일례를 나타내는 도, 도 2는 본 발명에 의한 실시형태에 관한 홀로그램 기록매체의 구조를 나타내는 도, 도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 홀로그램 기록매체의 제조공정의 개략을 나타내는 도, 도 4는 본 발명의 실시형태에 관한 홀로그램 기록매체를 카트리지에 조립하는 공정을 나타내는 도, 도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 홀로그램 카트리지 미디어의 외관 구성의 개략을 나타내는 도, 도 6은 다른 실시형태에 관한 홀로그램 기록매체의 개략 구성을 나타내는 도면이다. ※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 20 : 홀로그램 기록매체 21 : 상기판 22 : 프레임 23 : 하기판 24 : 홀로그램 기록재료 |
