KR100248742B1 - 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치 및 이 장치를 갖는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치를 갖는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템에 관한 것으로, 각도 및 공간 중첩 장치가 공간 광변조기(30)로부터 변조된 물체광이 입사되고, 상기 기준광이 반사 거울(28)을 게재해서 입사되어, 간섭 무늬의 홀로그램 데이타가 기록되는 복수개의 광굴절 결정(60)과, 상기 복수개의 광굴절 결정(60)의 각각을 등간격으로 배치하고 있는 회전가능한 테이블(120)과, 상기 테이블(120)을 회전시키는 액츄에이터(110)로 이루어져서, 각도 중첩시 상기 테이블(12)이 미세회전되어 홀로그램 데이타를 각도 중첩하고, 공간 중첩시 등간격진 다음 광굴절 결정(60)으로 회전되어 홀로그램 데이타를 기록하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 각도 중첩시 테이블이 미세 회전되고, 공간 중첩시 다음 광굴절 결정으로 회전되므로, 종래와 같은 각도 및 공간 중첩용의 AOD 뿐만 아니라 이에 따른 주파수 보정 장치 또한 필요없게 되어 소요 부품수를 줄여서, 시스템을 경박 단소가 달성되는 동시에 저가로 구성할 수 있는 효과를 가진다.

Description

홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치 및 이 장치를 갖는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템
본 발명은 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치 및 그 장치를 갖는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소요 부품수를 줄일 수 있는 각도 및 공간 중첩 장치를 구비하여 경박 단소하게 구성함과 동시에 저가로 구성할 수 있는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템에 관한 것이다.
광기록 방법에 있어서, 포토그래픽 기록(Photographic Recording)이 대상 물체로 부터 반사된 물체광(Object beam)의 빛의 강도만을 기록하는 것임에 반하여, 홀로그래픽 기록(Holographic Recording)은 대상물체로 부터 반사된 물체광의 빛의 강도뿐만아니라 방향도 기록하므로, 즉, 대상물체의 빛의 강도와 방향이 물체광과 기준광(Reference beam)의 간섭에 의해 구성되므로, 물체광과 기준광은 간섭무늬(Interference Pattern)을 형성하게 되어, 이 간섭무늬가 그 강도에 반응하는 물질속에 기록된다. 이 물질에 기록된 간섭무늬에 기준광을 조사하면, 대상물체의 3차원 상인 홀로그램을 재생하게 된다.
이와 같이 홀로그램은 입방체속에 저장되며 기록 과정에서 사용된 기준광만이 입방체 안에 기록된 홀로그램을 읽어낼 수 있으므로, 기록시에 사용된 기준광과 파장 및 위상이 다른 기준광은 아무런 효과없이 입방체안에 기록된 홀로그램을 통과하게 된다. 이러한 부피 홀로그램(Volume Hologram)의 성질을 이용하면, 각각 다른 기준광을 가지고 저장 물질의 같은 장소에 많은 홀로그램을 기록하므로써 작은 입방체 내부에 방대한 데이타를 저장하는 것이 가능하다는 점에서 최근 각광을 받고 있다.
저장물질에는 보다 많은 데이타를 저장하기 위해 각도 중첩(Angle Multiplexing)과 공간 중첩(Spatial Multiplexing)기능이 있으며, 이러한 기능을 수행하기 위해, 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장(Volume Holographic Digital Data Storage : VHDDS) 시스템는 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(10)으로 부터의 레이저가 빔 스프리터(20)에 입사되어 기준광과 물체광으로 나누어지고, 물체광은 반사 거울(24)을 개재해서, 공간 광변조기(30)(Spatial Light Modulator : SLM)에 의해, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조된 후, 예를 들어 30층의 저장 물질인 광굴절 결정(40)(Photoreflective crystal)에 입사되고, 기준광은 반사 거울(28)을 개재해서 광굴절 결정(40)에 입사되며, 이와 같이 결정(40)내에 입사된 물체광과 기준광은 상호 간섭을 일으키고, 이때 발생하는 간섭 무늬의 강도에 따라서 결정(40)내부의 운동 전하(Mobile Charge)의 광유도 현상이 발생하여 간섭 무늬가 기록된다. 광굴절 결정(40)내에 기록된 데이타를 읽기 위하여 기록시와 동일한 각도의 기준광을 저장 매체에 조사하면 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되며, 이후 읽어낸 상이 고체촬상소자(50)(Charge Coupled Device : CCD)에 비추어져서 원래의 데이타로 복원된다.
하지만, 이와 같은 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템은 각도 중첩(Angle Multiplex) 및 공간 중첩(Spatial Multiplex) 기능을 수행하기 위하여 빔 스프리터(20)와 반사 거울(28)사이에 공간 중첩용 음향광 변조기(70)(Acousto-Optic Modulation : AOD)를 개재하고, 반사 거울(28)과 광굴절 결정(40)사이에 각도 중첩용 음향광 변조기(80)를 개재하고 있다. 따라서, 이러한 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 AOD가 고가이며, 각각의 크기도 매우 크므로, 시스템을 경박 단소 및 저가격으로 구성하기 곤란하다는 문제가 있으며, 2개의 AOD의 사용에 따른 기준광측과 물체광측의 주파수 편이를 보상하기 위한 주파수 보정 장치(90)(frequency compensating device)가 빔 스프리터(20)와 반사 거울(24)사이에 개재되어야 한다는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 그 목적은 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치의 소요 부품수를 줄이므로서 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성할 수 있는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템은 광원으로부터 입사된 레이저를 기준광과 물체광으로 나누는 빔 스프리터와, 상기 물체광을 반사 거울을 개재해서, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조하는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기로부터 변조된 물체광이 입사되고, 상기 기준광이 반사 거울을 개재해서 입사되어, 간섭 무늬의 홀로그램 데이타가 기록되는 복수개의 광굴절 결정과, 상기 결정내에 기록된 간섭 무늬가 기록시의 기준광과 동일한 각도의 기준광의 조사에 의해 바둑판 무늬로 복원되고 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 비추어지는 고체촬상소자와, 상기 복수개의 광굴절 결정의 각각을 등간격으로 배치하는 회전가능한 테이블과, 상기 테이블을 회전시키는 액츄에이터로 이루어져서, 각도 중첩시 상기 테이블이 미세회전되어 홀로그램 데이타를 각도 중첩하고, 공간 중첩시 등간격진 다음 광굴절 결정의 위치로 회전되어 홀로그램 데이타를 기록하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양에 따른 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치는 공간 광변조기로부터 변조된 물체광이 입사되고, 상기 기준광이 반사 거울을 개재해서 입사되어, 간섭 무늬의 홀로그램 데이타가 기록되는 복수개의 광굴절 결정과,
상기 복수개의 광굴절 결정의 각각을 등간격으로 배치하고 있는 회전가능한 테이블과, 상기 테이블을 회전시키는 액츄에이터로 이루어져서, 각도 중첩시 상기 테이블이 미세회전되어 홀로그램 데이타를 각도 중첩하고, 공간 중첩시 등간격진 다음 광굴절 결정으로 회전되어 홀로그램 데이타를 기록하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 각도 및 공간 중첩 장치를 회전가능한 테이블상에 복수개의 광굴절 결정을 배치하고 이 테이블을 소정 회전하여 각도 중첩 및 공간 중첩을 수행하므로서, 종래의 각도 중첩 및 공간 중첩을 위한 고가이면서 부피가 큰 AOD 및 주파수 보정 장치가 필요없게 되어 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템을 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명에 따라 홀로그래팩 메로리용 공간 중첩 장치를 갖는 저장 시스템의 개략도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 광원 20 : 빔 스프리터
24,28 : 반사 거울 30 : 공간 광변조기
40 : 종래의 광굴절 결정 50 : 고체촬상소자
60 : 본 발명의 광굴절 결정 60 : 공간 중첩용 음향광 변조기
80 : 각도 중첩용 음향광 변조기 90 : 주파수 보정 장치
100 : 각도 및 공간 중첩 장치 110 : 액츄에이터
120 : 테이블
이하 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템을 설명한다. 도 1과 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 병기하였다.
도 2는 본 발명에 따른 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템을 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템은 광원(10)으로부터 입사된 레이저를 빔 스프리터(20)가 기준광과 물체광으로 나눈다. 물체광은 반사 거울(24)을 개재해서 공간 광변조기(30)에 입사되고, 공간 광변조기(30)는 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조한다.
공간 광변조기(30)으로부터 변조된 물체광이 입사되고, 기준광이 반사 거울(28)을 개재해서 입사되어, 간섭 무늬의 홀로그램 데이타가 기록되는 광굴절 결정(60)이 회전가능한 테이블(120)상에 등간격으로 복수개 배치되어 있다.
이러한 결정(40)내에 기록된 간섭 무늬는 기록시의 기준광과 동일한 각도의 기준광을 조사하면, 바둑판 무늬로 복원되고 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 고체촬상소자(50)에 비추어진다.
한편, 테이블(120)은 액츄에이터(110)에 의해 회전되는 바, 각도 중첩시에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 테이블(120)은 Δθ만큼씩 미세회전되어 홀로그램 데이타를 각도 중첩하고, 테이블의 어느 하나의 저장물질의 기록 및 읽기 동작이 끝난 후의 공간 중첩시에는 테이블(120)상에 등간격진 다음 광굴절 결정(60)의 위치로 회전시켜 고정한 후, 이 위치에서 각도 중첩과 마찬가지로 데이타의 기록과 읽기를 실행하게 된다. 이때, 테이블(120)의 회전 각도 θ는 인접하는 광굴절 결정의 기록 및 읽기 동작을 방해하지 않을 정도의 등각도로 분할된 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 발명의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템은 각도 및 공간 중첩 장치를 회전가능한 테이블상에 복수개의 광굴절 결정을 배치하고 이 테이블을 소정 회전하여 각도 중첩 및 공간 중첩을 수행하므로서, 종래의 각도 중첩 및 공간 중첩을 위한 고가이면서 부피가 큰 AOD 및 주파수 보정 장치가 필요없게 되어 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성할 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템에 있어서,
    광원(10)으로부터 입사된 레이저를 기준광과 물체광으로 나누는 빔 스프리터(20)와,
    상기 물체광을 반사 거울(24)을 개재해서, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조하는 공간 광변조기(30)와,
    상기 공간 광변조기(30)으로부터 변조된 물체광이 입사되고, 상기 기준광이 반사 거울(28)을 개재해서 입사되어, 간섭 무늬의 홀로그램 데이타가 기록되는 복수개의 광굴절 결정(60)과,
    상기 결정(40)내에 기록된 간섭 무늬가 기록시의 기준광과 동일한 각도의 기준광의 조사에 의해 바둑판 무늬로 복원되고 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 비추어지는 고체촬상소자(50)와,
    상기 복수개의 광굴절 결정(60)의 각각을 등간격으로 배치하는 회전가능한 테이블(120)과,
    상기 테이블(120)을 회전시키는 액츄에이터(110)로 이루어져서,
    각도 중첩시 상기 테이블(12)이 미세회전되어 홀로그램 데이타를 각도 중첩하고, 공간 중첩시 등간격진 다음 광굴절 결정(60)의 위치로 회전되어 홀로그램 데이타를 기록하는 것을 특징으로 하는 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템.
  2. 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치에 있어서,
    공간 광변조기(30)으로부터 변조된 물체광이 입사되고, 상기 기준광이 반사 거울(28)을 개재해서 입사되어, 간섭 무늬의 홀로그램 데이타가 기록되는 복수개의 광굴절 결정(60)과,
    상기 복수개의 광굴절 결정(60)의 각각을 등간격으로 배치하고 있는 회전가능한 테이블(120)과,
    상기 테이블(120)을 회전시키는 액츄에이터(110)로 이루어져서,
    각도 중첩시 상기 테이블(12)이 미세회전되어 홀로그램 데이타를 각도 중첩하고, 공간 중첩시 등간격진 다음 광굴절 결정(60)으로 회전되어 홀로그램 데이타를 기록하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩 장치.
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