KR100256651B1 - Composite volume holographic digital storage/reproducing system - Google Patents

Composite volume holographic digital storage/reproducing system Download PDF

Info

Publication number
KR100256651B1
KR100256651B1 KR1019970071748A KR19970071748A KR100256651B1 KR 100256651 B1 KR100256651 B1 KR 100256651B1 KR 1019970071748 A KR1019970071748 A KR 1019970071748A KR 19970071748 A KR19970071748 A KR 19970071748A KR 100256651 B1 KR100256651 B1 KR 100256651B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
reproducing
reproduction
recording
storage medium
Prior art date
Application number
KR1019970071748A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19990052290A (en
Inventor
박주연
Original Assignee
전주범
대우전자주식회사
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 전주범, 대우전자주식회사 filed Critical 전주범
Priority to KR1019970071748A priority Critical patent/KR100256651B1/en
Publication of KR19990052290A publication Critical patent/KR19990052290A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100256651B1 publication Critical patent/KR100256651B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • G03H1/18Particular processing of hologram record carriers, e.g. for obtaining blazed holograms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/14Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam specially adapted to record on, or to reproduce from, more than one track simultaneously
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0224Active addressable light modulator, i.e. Spatial Light Modulator [SLM]
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2250/00Laminate comprising a hologram layer
    • G03H2250/12Special arrangement of layers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)

Abstract

PURPOSE: A composite volume holographic digital data storage/reproducing system is provided to reduce the required time for recording and reproducing data by simultaneously recording and reproducing the data in case that hologram data are stored in storage media, and the data are reproduced. CONSTITUTION: In case of a recording mode, a shutter(134) becomes in a cut-off condition under the control of a control signal of a system controller. In addition, a shutter(106) becomes in an open condition. A light vertically polarized which is generated from a light source(102) and diverged from a polarization light separator(104) is projected to a light separator(108) through an aperture of the shutter(106). The light separator(108) divides a light vertically polarized into a recording standard light and an object light. In case of a reproducing mode, a light horizontally polarized is reflected through an aperture of a shutter(134), and a reflecting mirror(138). The light is expanded through a beam expander(140), and transmitted to a reflecting mirror(142).

Description

복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템Complex Volume Holographic Digital Storage and Playback System

본 발명은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템(Volume Holographic Digital Data Storage/Reproducing System)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장 매체(예를들면, 광 굴절성 크리스탈)에 홀로그램 데이터를 기록하는 기록 동작과 기록된 데이터를 재생하는 재생 동작을 동시에 수행하고, 또한 두 홀로그램 데이터를 동시에 재생하는 데 적합한 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a volume holographic digital data storage / reproducing system, and more particularly to a recording operation for recording hologram data in a storage medium (e.g., an optical refractive crystal). A complex volume holographic digital storage and reproducing system suitable for simultaneously performing a reproducing operation for reproducing recorded data and for reproducing two hologram data simultaneously.

최근들어, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 데이터 저장을 이용한 기술 분야는, 예를들면 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 눈부신 발전에 힘입어 도처에서 활발하게 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구의 결과로서 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템 등이 실용화되고 있을뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.Recently, the field of technology using volume holographic digital data storage is being actively researched everywhere due to the remarkable development of semiconductor laser, charge coupled device (CCD), liquid crystal display (LCD), etc. As a result of this research, fingerprint recognition systems for storing and reproducing fingerprints have been put to practical use, and are being expanded to various fields that can apply the advantages of large capacity and ultra-fast data transfer rate.

상기한 바와같은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템은 대상 물체로부터의 물체광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 민감하게 반응하는 저장 매체, 예를들면 광굴절성 크리스탈(crystal) 등의 저장 매체에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 물체광의 강도 및 위상까지도 기록함으로서, 물체의 3차원상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천개의 홀로그램을 동일 장소에 저장할 수 있다.The volume holographic digital storage and reproducing system as described above is a storage medium, for example, optically, which reacts to the intensity of the interference fringes by interference fringes generated when the object light from the target object and the reference light interfere with each other. By recording to a storage medium such as a refractive crystal, recording the intensity and phase of the object light by a method of changing the angle of the reference light, etc., it is possible to display a three-dimensional image of the object, Hundreds to thousands of holograms, organized in pages, can be stored in the same place.

도 2는 물체광과 기준광간의 간섭을 이용하여 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장 매체에 저장하고, 저장 매체에 저장된 3차원상의 홀로그램 데이터를 재생하는 전형적인 종래 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템의 전체 계통도를 나타낸다.FIG. 2 illustrates a typical conventional volume holographic digital storage for storing three-dimensional hologram data (ie, interference fringes) in a storage medium by using interference between object light and reference light, and reproducing three-dimensional hologram data stored in the storage medium. And an overall schematic of the regeneration system.

동도면에 도시된 바와같이, 종래의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템은 홀로그래피에서 요구되는 레이져광을 발생하는 광원(202)과 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장하는 저장 매체(230)(예를들면, 광 굴절성 크리스탈)을 포함하며, 이러한 광원(202)과 저장 매체(230) 사이에는 각 광학계를 포함하는 두 개의 경로, 즉 기준광 처리 경로(PS1)와 물체광 처리 경로(PS2)가 형성된다.As shown in the drawing, a conventional volume holographic digital storage and reproducing system has a storage medium storing a light source 202 for generating laser light required in holography and a three-dimensional hologram data (i.e., interference fringes). 230 (eg, a photorefractive crystal), and between these light sources 202 and the storage medium 230 are two paths comprising respective optical systems, namely the reference light processing path PS1 and the object light processing path. PS2 is formed.

도 2를 참조하면, 광분리기(204)에서는 광원(202)으로부터 발생하여 입사하는 레이져광을 기준광과 물체광으로 분리하는 데, 여기에서 분기된 기준광은 기준광 처리 경로(PS1)로 제공되고 분기된 물체광은 물체광 처리 경로(PS2)로 제공된다.Referring to FIG. 2, the optical splitter 204 separates the incident laser light generated from the light source 202 into a reference light and an object light, wherein the split reference light is provided to the reference light processing path PS1 and branched. The object light is provided to the object light processing path PS2.

다음에, 기준광 처리 경로(PS1)상에는 웨이스트 구성 렌즈(206), 두 개의 렌즈로 된 빔 확장기(207) 및 반사경(208)이 기준광의 출사 방향으로 순차 구비되며, 이러한 광학 구조를 갖는 기준광 처리 경로(PS1)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생시에 필요로 하는 기준광을 발생하여 저장 매체(230)에 제공한다.Next, on the reference light processing path PS1, a waste construction lens 206, a beam expander 207 of two lenses, and a reflecting mirror 208 are sequentially provided in the emission direction of the reference light, and the reference light processing path having such an optical structure. In PS1, reference light required for recording or reproducing hologram data is generated and provided to the storage medium 230.

즉, 광 분리기(204)로부터 분기된 기준광은 웨이스트 구성 렌즈(206)를 통해 조정된 다음, 빔 확장기(207)를 통해 소정 크기로 확장, 예를들어 후술하는 물체광 처리 경로(PS2)에서 빔 확장기를 통해 확장되는 물체광의 크기를 커버하기에 충분한 크기로 확장되면, 이와같이 확장된 기준광은 반사경(208)으로 전달된다.That is, the reference light branched from the optical separator 204 is adjusted through the waste construction lens 206 and then expanded to a predetermined size through the beam expander 207, for example, the beam in the object light processing path PS2 described later. When expanded to a size sufficient to cover the size of the object light extending through the expander, this expanded reference light is transmitted to the reflector 208.

한편, 반사경(208)에서는 빔 확장기(207)를 통해 소정 크기로 확장된 기준광(빔)을 기설정된 소정 각도, 예를들면 기록시의 기록각 또는 재생을 위해 기설정된 재생각으로 편향시키며, 기록각 또는 재생각으로 편향된 기준광은 저장 매체(230)로 제공된다.On the other hand, the reflector 208 deflects the reference light (beam) extended to a predetermined size through the beam expander 207 at a predetermined angle, for example, a recording angle during recording or a predetermined reproduction angle for reproduction. Reference light deflected at an angle or reproduction angle is provided to the storage medium 230.

이때, 기록 또는 재생시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 기록할 때마다 반사경(208)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어되는 데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천개의 홀로그램을 저장 매체(230)에 저장하거나 재생할 수 있다.At this time, the reference light used during recording or reproduction is controlled by rotating the reflector 208 to change the deflection angle θ each time binary data of each page unit is recorded. Hundreds to thousands of holograms can be stored or played back on the storage medium 230.

여기에서, 반사경(208)의 각도 조절은 액츄에이터(210)에 의해 구동되는 모터(210)에 의해 수행되는 데, 기준광의 편향각도(θ)는 모터의 소정부분에 부착된 각도 측정기(예를들면, 엔코더)의 측정을 통해 조절된다.Here, the angle adjustment of the reflector 208 is performed by the motor 210 driven by the actuator 210, where the deflection angle θ of the reference light is an angle measuring device (for example, attached to a predetermined portion of the motor). , Encoder).

다른한편, 물체광 처리 경로(PS2)상에는 리이미징 렌즈(214), 빔 확장기(216), 반사경(218), 빔 확장기(220) 및 공간 광 변조기(222)가 물체광의 출사 방향으로 순차 구비되고, 또한 공간 광 변조기(222)와 저장 매체(230) 사이에는 필드 렌즈(224) 및 푸리에 렌즈(226)가 순차 구비되는 데, 이러한 광학 구조를 갖는 물체광 처리 경로(PS2)에서는, 홀로그램 데이터의 기록시에, 물체광을 공간 광 변조기(222)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2진 데이터로 된 한 페이지 단위로 변조하여 얻은 신호광(변조된 물체광)을 저장 매체(230)에 제공한다.On the other hand, on the object light processing path PS2, a reimaging lens 214, a beam expander 216, a reflector 218, a beam expander 220 and a spatial light modulator 222 are sequentially provided in the emission direction of the object light. In addition, a field lens 224 and a Fourier lens 226 are sequentially provided between the spatial light modulator 222 and the storage medium 230. In the object light processing path PS2 having such an optical structure, In recording, the storage medium 230 stores signal light (modulated object light) obtained by modulating the object light in units of one page of light and dark binary data constituting pixels according to external input data applied to the spatial light modulator 222. To provide.

즉, 광 분리기(204)로부터 분기된 물체광은 리이미징 렌즈(214)를 통해 리이미징되고, 빔 확장기(216)를 통해 소정 크기로 1차 확장되며, 이와같이 1차 확장된 물체광은 반사경(218)을 통해 소정의 편향각으로 반사된다. 그런다음, 반사경(218)에서 반사되는 1차 확장된 물체광은 빔 확장기(220)를 통해 2차 확장된 다음 공간 광 변조기(222)(예를들면, LCD)로 전달된다.That is, the object light branched from the light separator 204 is reimaged through the reimaging lens 214 and firstly expanded to a predetermined size through the beam expander 216. 218 is reflected at a predetermined deflection angle. The primary extended object light reflected at the reflector 218 is then second extended through the beam expander 220 and then transmitted to the spatial light modulator 222 (eg, LCD).

이때, 두 개의 빔 확장기(216,220)를 통해 물체광을 소정 크기로 확장하는 것은 광원(202)에서 레이져 광으로 발원하여 광 분리기(204)를 통해 분기된 물체광의 크기가 매우 작아 공간 광 변조기(222)에서 광변조를 수행하기에 부적합하기 때문이며, 이러한 2차에 걸친 확장을 통해 분리된 물체광을 공간 광 변조기(222)의 크기에 대응할 수 있는 크기로 확장한다.At this time, extending the object light to a predetermined size through the two beam expanders 216 and 220 is sourced from the light source 202 to the laser light, the size of the object light branched through the light separator 204 is very small, the spatial light modulator 222 This is because it is inadequate to perform light modulation, and thus the object light is extended to a size corresponding to the size of the spatial light modulator 222 through this second-order expansion.

한편, 공간 광 변조기(222)에서는 빔 확장기(220)로부터 전달되는 확장된 물체광을 외부로부터 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때 공간 광 변조기(222)에 입사되는 확장된 물체광은 한 프레임 단위로 변조된다.On the other hand, the spatial light modulator 222 modulates the extended object light transmitted from the beam expander 220 in units of one page of binary data of light and shade binary data formed by pixels according to data input from the outside. Is the image data in units of one frame of the image, the extended object light incident on the spatial light modulator 222 is modulated in units of one frame.

그런다음, 상기한 공간 광 변조기(222)에서 출력되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 신호광은 필드 렌즈(224) 및 푸리에 렌즈(226)를 통해 저장 매체(230)로의 저장에 적합하도록 조정된 다음, 기준광 처리 경로(PS1)의 반사경(208)에서 입사되는 기준광과 동기를 맞추어 저장 매체(230)로 입사된다.Then, the signal light modulated in units of one page of binary data output from the spatial light modulator 222 is adjusted to be suitable for storage in the storage medium 230 through the field lens 224 and the Fourier lens 226. Then, the light is incident on the storage medium 230 in synchronization with the reference light incident on the reflector 208 of the reference light processing path PS1.

따라서, 저장 매체(230)에서는, 기록모드시에, 푸리에 렌즈(226)로부터 제공되는 신호광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(208)으로부터 입사되는 기록용 기준광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 신호광과 기록용 기준광간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 저장 매체(230) 내부에서 운동 전하의 광유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(230)에 3차원상 홀로그램 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.Therefore, in the storage medium 230, in the recording mode, the signal light provided from the Fourier lens 226 is obtained through the interference between the recording reference light incident from the reflector 208 with the corresponding deflection angle θ. Interference fringes are recorded. That is, the light induced phenomenon of the kinetic charge occurs in the storage medium 230 according to the intensity of the interference fringe obtained by the interference between the signal light and the recording reference light. An interference fringe of the hologram data is recorded.

또한, 저장 매체(230)에서는, 재생모드시에, 반사경(208)으로부터 기설정된 소정의 편향각도(θ)로 재생용 기준광이 입사될 때 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)로 복조한다.Further, in the storage medium 230, in the reproducing mode, the recorded interference fringe diffracts the reproducing reference light when the reproducing reference light is incident from the reflecting mirror 208 at a predetermined deflection angle [theta]. Demodulate one page of binary data (that is, a checkered pattern) composed of light and dark.

따라서, 재생모드시에 저장 매체(230)로부터 재생되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원상에 대해 리이미징 렌즈(232)를 통해 리이미징한 다음 CCD(Charge Coupled Device : 234) 등에 조사함으로써 원래의 데이터, 즉 전기신호로 복원된다. 이때, 저장 매체(230)에 기록된 데이터를 재생하는 데 이용되는 기준광은, 실질적으로 저장 매체(230)에 홀로그램 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 각도를 갖는 기준광이어야 한다.Therefore, in the reproducing mode, the image is reimaged through the reimaging lens 232 on a three-dimensional demodulated image in units of one page of binary data reproduced from the storage medium 230, and then CCD (Charge Coupled Device: 234) or the like. By irradiation, the original data, i.e., the electric signal, is restored. At this time, the reference light used to reproduce the data recorded in the storage medium 230 should be a reference light having substantially the same angle as the reference light applied when recording the hologram data in the storage medium 230.

한편, 최근들어 사용자의 다양한 욕구를 충족시키기 위한 텔레비젼으로써, 예를들어 두 개의 튜너를 내장한 복합 텔레비젼이 개발되어 보급되고 있는 데, 이와같이 두 개의 튜너를 내장한 복합 텔레비젼에서는 하나의 튜너를 통해 사용자가 원하는 방송 채널을 튜닝하여 시청하고, 다른 하나의 튜너를 통해 동일 시간대에 방송되는 다른 방송 채널을 녹화할 수 있다. 즉, 복합 텔레비젼은 사용자가 동일 시간대에 방송되는 두 방송 채널의 프로그램을 모두 시청하고자 할 때 한 방송 프로그램은 방영시에 시청하도록 하고, 다른 한 방송 프로그램은 녹화하여 시청하도록 하는 서비스를 제공함으로써, 다양한 사용자 욕구를 충족시키고 있다.On the other hand, in recent years, as a television for satisfying various needs of a user, for example, a composite TV with two tuners is being developed and spread. In such a composite TV with two tuners, the user has a single tuner. The user can tune and watch a desired broadcast channel, and can record another broadcast channel broadcasted at the same time through another tuner. In other words, when a user wants to watch a program of two broadcasting channels broadcasted at the same time, one TV program can watch one broadcast program while the other broadcast program is recorded and watched. It satisfies user needs.

따라서, 상기한 점을 고려할 때 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템에서 홀로그램 데이터의 기록 동작과 재생 동작을 동시에 수행하거나 혹은 하나의 저장 매체에 기록된 두 홀로그램 데이터를 동시에 재생할 수만 있다면, 그에 따른 사용자 이용 편리성을 증진시킬 수 있을 것이다.Accordingly, in view of the above, if the holographic data recording and reproducing operation can be performed simultaneously in the volume holographic digital storage and reproducing system, or the two hologram data recorded on one storage medium can be reproduced simultaneously, the user can Convenience may be enhanced.

예를들어, 현재 저장 매체에 기록하고자하는 홀로그램 데이터가 있고 또한 동일 저장 매체에서 재생하고자하는 홀로그램 데이터가 있다고 가정할 때, 기록과 동시에 재생을 수행하도록 함으로써, 데이터의 기록 및 재생에 소모되는 총 소요시간을 대폭적으로 절감할 수 있을 것이다.For example, assuming that there is hologram data to be recorded on the current storage medium and that there is hologram data to be played back on the same storage medium, the total requirements consumed for recording and playback of the data by having the playback performed simultaneously with recording It will save you a lot of time.

또한, 그 신호처리 특성상 CCD의 신호처리 속도가 광학계의 신호처리 속도에 비해 매우 느리다는 점을 고려할 때, 두 홀로그램 데이터를 동시에 재생함으로써 재생 출력의 전송율을 더욱 증진시킬 수 있을 것이다.Further, considering that the signal processing speed of the CCD is very slow compared to the signal processing speed of the optical system due to its signal processing characteristics, it is possible to further improve the transmission rate of the reproduction output by simultaneously reproducing two hologram data.

그러나, 전술한 바와같은 종래 저장 및 재생 시스템에서는 상기한 바와같이 홀로그램 데이터의 기록과 재생을 동시에 수행하거나 혹은 두 홀로그램 데이터를 동시에 재생하는 기법에 관련된 관점에 대해서는 현재 전혀 고려하고 있지 않은 실정이다.However, in the conventional storage and reproducing system as described above, there is currently no consideration in terms of a technique for simultaneously recording and reproducing hologram data or reproducing two hologram data simultaneously.

따라서, 본 발명은 상기한 점에 착안하여 안출한 것으로, 수직 편광된 기록용 기준광과 수평 편광된 재생용 기준광을 이용하여 저장 매체에서의 홀로그램 데이터 기록 및 재생을 동시에 수행하고, 또한 하나의 저장 매체에 기록된 두 홀로그램 데이터를 동시에 재생할 수 있는 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above points, and simultaneously records and reproduces hologram data in a storage medium using a vertically polarized recording reference light and a horizontally polarized reproduction reference light, and also one storage medium. It is an object of the present invention to provide a multi-volume holographic digital storage and reproducing system capable of simultaneously reproducing two hologram data recorded in the recording medium.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원에서 발생한 레이져 광을 기준광과 물체광으로 분기시키고, 분기된 물체광과 입력 데이터간의 변조에 의해 얻어지는 신호광과 상기 분기된 기준광을 간섭시켜 목표로하는 홀로그램 데이터를 저장 매체에 기록하는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템에 있어서, 상기 광원에서 발생한 레이져 광을 수직 및 수평 편광시켜 기록용 수직 편광빔 및 재생용 편광빔을 각각 생성하는 편광 광 분리기; 상기 시스템의 설정모드에 상응하여, 상기 수직 편광빔의 출사를 선택적으로 개폐하는 제 1 셔터; 상기 시스템의 설정모드에 상응하여, 상기 수평 편광빔의 출사를 선택적으로 개폐하는 제 2 셔터; 기록 동작시에, 상기 제 1 셔터로부터 입사되는 수직 편광빔을 기준광과 물체광으로 분기시키고, 상기 분기된 물체광과 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광과 기설정된 소정의 편향각을 갖는 상기 수직 편광된 기준광을 상기 저장 매체에 입사시켜 목표로하는 홀로그램 데이터를 상기 저장 매체에 기록하고, 재생 동작시에, 상기 분기된 물체광을 차단하고 수직 편향되어 상기 분기된 제 1 기준광을 기설정된 소정의 편향각으로 상기 저장 매체에 입사시켜 목표로하는 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 기록 및 재생 계통; 재생 동작시에, 상기 제 2 셔터로부터 입사되는 수평 편광빔을 기설정된 소정의 편향각을 갖는 재생용 기준광으로 반사하여 상기 저장 매체에 입사시킴으로써, 상기 저장 매체에 기록된 목표로하는 홀로그램 데이터를 재생하는 재생 계통; 재생 동작시에, 상기 기록 및 재생 계통으로부터 제공되는 재생된 홀로그램 데이터를 전기신호를 변환하는 제 1 재생 출력 계통; 및 재생 동작시에, 상기 재생 계통으로부터 제공되는 재생된 홀로그램 데이터를 전기신호로 변환하는 제 2 재생 출력 계통으로 이루어진 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, by splitting the laser light generated from the light source into the reference light and the object light, and the target hologram data by interfering the branched reference light with the signal light obtained by the modulation between the branched object light and the input data A volume holographic digital storage and reproducing system for recording a recording medium into a storage medium, the volume holographic digital storage and reproducing system comprising: a polarizing light separator for generating a vertical polarizing beam for recording and a reproducing polarizing beam by vertically and horizontally polarizing laser light generated from the light source; A first shutter for selectively opening and closing the emission of the vertically polarized beam corresponding to the setting mode of the system; A second shutter for selectively opening and closing the emission of the horizontally polarized beam corresponding to the setting mode of the system; In a recording operation, the vertically polarized beam incident from the first shutter is branched into a reference light and an object light, and the signal having a predetermined deflection angle and a signal light generated through modulation between the branched object light and external input data. A predetermined polarized reference light is incident on the storage medium to record the desired hologram data in the storage medium, and during the reproduction operation, the branched object light is blocked and vertically deflected so that the branched first reference light is preset. A recording and reproducing system for reproducing the recorded hologram data which is incident on the storage medium at a deflection angle of? In the reproducing operation, the target hologram data recorded on the storage medium is reproduced by reflecting the horizontally polarized beam incident from the second shutter into the reference light for reproduction having a predetermined predetermined deflection angle and entering the storage medium. Regenerative system; A first reproducing output system for converting electrical signals from reproduced hologram data provided from said recording and reproducing system in a reproducing operation; And a second reproduction output system for converting reproduced hologram data provided from the reproduction system into an electrical signal during a reproduction operation.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템의 전체 계통도,1 is an overall schematic diagram of a complex volume holographic digital storage and playback system in accordance with a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 전형적인 종래 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템의 전체 계통도.2 is an overall schematic diagram of a typical conventional volume holographic digital storage and playback system.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

102 : 광원 104 : 편광 광 분리기102 light source 104 polarized light separator

106,117,134,152 : 셔터 108,132 : 광 분리기106,117,134,152: Shutter 108,132: Optical Separator

110,136 : 웨이스트 구성 렌즈 112,120,124,140 : 빔 확장기110,136: waist configuration lens 112,120,124,140: beam expander

114,122,138,142 : 반사경 116,144 : 액츄에이터114,122,138,142: Reflector 116,144: Actuator

118,148,154 : 리이미징 렌즈 126 : 공간 광 변조기118, 148, 154: reimaging lens 126: spatial light modulator

128 : 필드 렌즈 130 : 푸리에 렌즈128: field lens 130: Fourier lens

146 : 저장 매체 150,156 : CCD146: storage medium 150156: CCD

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템의 전체 계통도를 나타낸다.1 shows an overall schematic diagram of a complex volume holographic digital storage and playback system according to a preferred embodiment of the present invention.

동도면에 도시된 바와같이, 본 발명의 가장 핵심적인 기술요지는, 광원으로부터 발생한 레이져 광을 두 개의 기준광으로 분기, 즉 레이져 광을 수직 편광시켜 기록용 기준광을 생성하고, 레이져 광을 수평 편광시켜 재생용 기준광을 생성하며, 여기에서 생성되는 기록용 기준광은 기록 및 재생 계통으로 전달되어 홀로그램 데이터에 기록 및 재생에 사용되고, 재생용 기준광은 본 발명에 따라 새롭게 구성되는 재생 계통으로 전달되어 홀로그램 데이터의 재생에 사용된다는 것이다.As shown in the drawing, the most essential technical aspect of the present invention is to split the laser light generated from the light source into two reference lights, that is, to vertically polarize the laser light to generate a reference light for recording, and to horizontally polarize the laser light. A reference light for reproduction is generated, and the recording reference light generated therein is transmitted to a recording and reproducing system for recording and reproducing in hologram data, and the reproducing reference light is transmitted to a reproducing system newly constructed according to the present invention to obtain the hologram data. Is used for regeneration.

즉, 본 발명에서는, 홀로그램 데이터의 기록과 재생을 동시에 수행할 때 기록용 기준광을 수직 편광시키고 재생용 기준광을 수평 편광시켜 두 기준광을 서로 직교 시키며, 저장 매체이 기록된 두 홀로그램 데이터를 각각 동시에 재생할 때 제 1 재생용 기준광을 수직 편광시키고 제 2 재생용 기준광을 수평 편광시켜 두 기준광을 서로 직교 시킴으로써, 동시에 입사되는 두 기준광이 상호 간섭을 일으키지 않도록 하는 기법을 이용한다.That is, in the present invention, when recording and reproducing hologram data are simultaneously performed, the recording reference light is vertically polarized and the reproduction reference light is horizontally polarized so that the two reference lights are orthogonal to each other, and when the storage medium simultaneously reproduces the two hologram data recorded thereon, respectively. By vertically polarizing the first reproducing reference light and horizontally polarizing the second reproducing reference light, the two reference lights are orthogonal to each other, so that two reference lights simultaneously incident do not cause mutual interference.

여기에서, 홀로그램 데이터를 기록 및 재생하는 기록 및 재생 계통의 구성은 신호광을 저장 매체(146)로 입사시키고, 저장 매체(146)에서 재생되는 데이터를 출력측의 리이미징 렌즈(148)로 반사하는 광 분리기(132)를 푸리에 렌즈(130)와 저장 매체(146) 사이에 배치한 점을 제외하고는 전술한 종래 저장 및 재생 시스템의 구성과 거의 동일하다.Here, the configuration of a recording and reproducing system for recording and reproducing hologram data is such that light is incident on the storage medium 146 and reflects the data reproduced on the storage medium 146 to the reimaging lens 148 on the output side. It is almost identical to the construction of the conventional storage and regeneration system described above, except that the separator 132 is disposed between the Fourier lens 130 and the storage medium 146.

본 발명의 복합 저장 및 재생 시스템은 기록모드, 재생모드, 복합모드(즉, 기록과 재생을 동시에 수행하는 모드) 및 더불 재생모드(즉, 하나의 저장 매체에 기록된 두 홀로그램 데이터를 동시에 각각 재생하는 모드)를 갖는다. 도 1에서 P1은 수직 편광된 광이 출사되는 기록 및 재생 계통을 나타내고, P2는 수평 편광된 광이 출사되는 재생 계통을 나타낸다.The combined storage and reproducing system of the present invention simultaneously reproduces two hologram data recorded on a recording mode, a reproducing mode, a compound mode (i.e., a mode of simultaneously performing recording and reproducing), and a double reproducing mode (i.e., recording on one storage medium). Mode). In FIG. 1, P1 denotes a recording and reproduction system in which vertically polarized light is emitted, and P2 denotes a reproduction system in which horizontally polarized light is emitted.

여기에서, 셔터(106)의 출사측에 구성된 기록 및 재생 계통(P1)은 전술한 종래 시스템과 유사한 구조, 즉 광 분리기(108)의 물체광 출사측에 셔터(117)를 배치하고, 푸리에 렌즈(130)와 저장 매체(146) 사이에 광 분리기(132)를 배치하며, 셔터(117)가 더블 재생모드시에 물체광의 출사를 차단하고, 광 분리기(132)가 기록모드시에 신호광을 저장 매체(146)로 입사시키며, 재생모드 또는 더블 재생모드시에 저장 매체(146)에서 재생되는 데이터를 출력측의 리이미징 렌즈(148)로 반사하도록 한 점을 제외하고는 전술한 종래 시스템의 구성과 거의 동일하다.Here, the recording and reproducing system P1 configured on the output side of the shutter 106 has a structure similar to the conventional system described above, that is, the shutter 117 is arranged on the object light output side of the optical separator 108, and the Fourier lens An optical separator 132 is disposed between the 130 and the storage medium 146, the shutter 117 blocks the emission of the object light in the double reproduction mode, and the optical separator 132 stores the signal light in the recording mode. The above-described configuration of the conventional system is applied except that the data is incident on the medium 146 and reflected in the reimaging lens 148 on the output side in the reproduction mode or the double reproduction mode. Almost the same.

또한, 재생 계통(P2)은 본 발명에 따라 새롭게 부가되는 신호 처리 경로인 것으로, 편광 광 분리기(104)에서 수평 편광된 광이 출사되는 방향으로 셔터(134), 웨이스트 구성 렌즈(136), 반사경(138), 두 개의 렌즈로 된 빔 확장기(140) 및 액츄에이터(144)를 갖는 반사경(142)으로 구성되며, 이러한 재생 계통(P2)은 재생모드 또는 더블 재생모드시에 기설정된 편향각을 갖는 재생용 기준광을 생성하여 저장 매체(146)로 입사시킨다.In addition, the reproduction system P2 is a signal processing path newly added according to the present invention, and the shutter 134, the waste configuration lens 136, and the reflector in the direction in which the horizontally polarized light is emitted from the polarized light separator 104. 138, a two-lens beam expander 140 and a reflector 142 having an actuator 144, and this regeneration system P2 has a predetermined deflection angle in regeneration mode or double regeneration mode. Reproduction reference light is generated and incident on the storage medium 146.

더욱이, 본 발명의 복합 저장 및 재생 시스템은 두 개의 재생 출력 계통을 구비, 즉 광 분리기(132), 리이미징 렌즈(148) 및 CCD(150)로 된 재생 출력 계통과 셔터(152), 리이미징 렌즈(154) 및 CCD(156)로 된 재생 출력 계통을 구비하며, 이러한 두 개의 재생 출력 계통은 본 발명에 따른 더블 재생모드시에 하나의 저장 매체에서 동시에 각각 재생되는 두 재생 데이터를 각각 전기신호를 변환한다.Moreover, the composite storage and regeneration system of the present invention has two regeneration output systems, namely a regeneration output system consisting of an optical separator 132, a reimaging lens 148 and a CCD 150, and a shutter 152, reimaging A reproduction output system consisting of a lens 154 and a CCD 156 is provided, and these two reproduction output systems respectively output two reproduction data simultaneously reproduced from one storage medium in a double reproduction mode according to the present invention. Convert

도 1을 참조하면, 기록모드시, 도시 생략된 시스템 제어기로부터의 제어신호에 따라 셔터(134)는 차단 상태로 되고 셔터(106)는 개방 상태로 되는 데, 광원(102)으로부터 발생하여 편광 광 분리기(104)에서 분기된 수직 편광된 광은 셔터(106)의 개구를 통해 광 분리기(108)로 입사된다.Referring to FIG. 1, in the recording mode, the shutter 134 is turned off and the shutter 106 is opened in response to a control signal from a system controller (not shown). The vertically polarized light branched at the separator 104 enters the light separator 108 through the opening of the shutter 106.

또한, 광 분리기(108)에서는 수직 편광된 광을 기록용 기준광과 물체광으로 분리하는 데, 여기에서 분기된 기준광은 기준광 처리 경로(PS1)로 제공되고 분기된 물체광은 물체광 처리 경로(PS2)로 제공된다. 이때, 셔터(117)는 개방 상태를 유지한다.In addition, the optical separator 108 separates the vertically polarized light into the recording reference light and the object light, wherein the divided reference light is provided to the reference light processing path PS1 and the branched object light is the object light processing path PS2. Is provided. At this time, the shutter 117 maintains an open state.

따라서, 전술한 종래 시스템에서 이미 상세하게 기술한 바와같이, 반사경(114)에서 기설정된 편향각(θ1)으로 반사되는 기록용 기준광과 반사경(122)에서 반사되는 확장된 물체광 및 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 얻어지는 신호광이 저장 매체(146)로 입사되므로써, 기록하고자하는 홀로그램 데이터가 저장 매체(146)에 기록된다.Therefore, as already described in detail in the above-described conventional system, between the reference light for recording reflected at the predetermined deflection angle θ1 in the reflector 114 and the extended object light reflected by the reflector 122 and external input data As signal light obtained through modulation is incident on the storage medium 146, the hologram data to be recorded is recorded in the storage medium 146.

한편, 재생모드시, 도시 생략된 시스템 제어기로부터의 제어신호에 따라 셔터(106)는 차단 상태로 되고 셔터(134)는 개방 상태로 되는 데, 광원(102)으로부터 발생하여 편광 광 분리기(104)에서 분기된 수평 편광된 광(즉, 재생용 기준광)은 셔터(134)의 개구 및 반사경(138)을 통해 소정 각도로 반사되고, 이 반사된 재생용 기준광은 두 개의 렌즈로 된 빔 확장기(140)를 통해 소정 크기로 확장된 다음 반사경(142)으로 전달된다.On the other hand, in the regeneration mode, the shutter 106 is cut off and the shutter 134 is opened in accordance with a control signal from a system controller (not shown), which is generated from the light source 102 to generate the polarized light separator 104. The horizontally polarized light (that is, the reproduction reference light) branched at is reflected at an angle through the opening of the shutter 134 and the reflector 138, and the reflected reproduction reference light is a beam expander 140 having two lenses. It is expanded to a predetermined size through) and then transmitted to the reflector 142.

다음에, 반사경(142)에서는 빔 확장기(140)로부터 전달되는 재생용 기준광을 기설정된 재생각(즉, 현재 재생하고자하는 홀로그램 데이터를 기록할 때 사용된 기록용 기준광의 편향각)으로 편향시켜 저장 매체(146)로 입사시킨다.Next, the reflector 142 deflects and stores the reproduction reference light transmitted from the beam expander 140 at a predetermined reproduction angle (that is, the deflection angle of the recording reference light used when recording the hologram data to be reproduced at present). Enters the medium 146.

이때, 재생시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 기록할 때마다 반사경(142)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화(각도 중첩 기록 기법)시키는 방법으로 제어되는 데, 이러한 반사경(142)의 각도 조절은 액츄에이터(144)에 의해 구동되는 모터에 의해 수행된다.At this time, the reference light used at the time of reproduction is controlled by rotating the reflector 142 to change the deflection angle θ (angle overlapping recording technique) each time binary data of each page unit is recorded. Angle adjustment of 142 is performed by a motor driven by actuator 144.

그 결과, 저장 매체(146)에서는 소정의 편향각도(θ)로 재생용 기준광이 입사될 때 기록된 간섭 무늬가 입사된 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)로 복조하며, 여기에서 복조되는 재생 데이터는 광 분리기(132)측으로 출사되어 리이미징 렌즈(148)로 반사된다.As a result, in the storage medium 146, when the reproduction reference light is incident at a predetermined deflection angle θ, the recorded interference fringe diffracts the reproduction reference light to which the recorded interference fringe is incident, thereby generating one page of binary data composed of original pixel contrast. (I.e., checkerboard pattern), the reproduced data demodulated here is emitted to the optical separator 132 side and reflected to the reimaging lens 148.

따라서, 광 분리기(132)를 통해 반사되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원상은 리이미징 렌즈(148)를 통해 리이미징된 다음 CCD(Charge Coupled Device : 150)에 조사되므로써 원래의 데이터로 복원된다.Accordingly, the three-dimensional image demodulated in units of one page of binary data reflected by the optical separator 132 is reimaged through the reimaging lens 148 and then irradiated onto a CCD (Charge Coupled Device) 150, thereby providing original data. Is restored.

다음에, 본 발명의 핵심적인 기술요지중 하나인 복합모드에서 기록 및 재생 동작 동시에 수행하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a description will be given of a process of simultaneously performing recording and reproducing operations in a composite mode, which is one of the key technical aspects of the present invention.

먼저, 시스템이 복합모드로 셋팅되면, 도시 생략된 시스템 제어기로부터의 제어에 따라 두 셔터(106,134)는 모두 개방 상태로 된다. 따라서, 편광 광 분리기(104)에서 수직 편광된 광(기록용 광)은 셔터(106)의 개구를 통해 광 분리기(108)로 입사되고, 수평 편광된 광(재생용 기준광)은 셔터(134)의 개구 및 웨이스트 구성 렌즈(136)를 반사경(138)으로 전달된다.First, when the system is set to the composite mode, both shutters 106 and 134 are opened according to control from a system controller not shown. Accordingly, the vertically polarized light (recording light) in the polarized light separator 104 enters the light separator 108 through the opening of the shutter 106, and the horizontally polarized light (reference light for reproduction) is shutter 134. The aperture and the waste configuration lens 136 are transferred to the reflector 138.

이때, 기록 계통(P1)측의 광 분리기(108)로 입사되는 수직 편광된 광을 이용하여 저장 매체(146)로의 기록을 목표로 하는 홀로그램 데이터를 기록하는 과정은 전술한 본 발명의 기록모드에서의 기록 과정과 실제로 동일하고, 또한 재생 계통(P2)측의 반사경(138)에서 반사되는 수평 편향된 광(재생용 기준광)을 이용하여 저장 매체(146)에서 재생을 목표로 하는 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 과정은 전술한 본 발명의 재생모드에서의 재생 과정과 실제로 동일하다.At this time, the process of recording the hologram data aiming for recording to the storage medium 146 by using the vertically polarized light incident to the optical separator 108 on the recording system P1 side is performed in the above-described recording mode of the present invention. The recorded hologram data aimed for reproduction in the storage medium 146 is substantially the same as the recording process of &lt; Desc / Clms Page number 12 &gt; The reproduction process is actually the same as the reproduction process in the reproduction mode of the present invention described above.

따라서, 상술한 복합모드시에, 저장 매체(146)에서는 반사경(114)에서 입사되는 수직 편광된 기록용 기준광과 광 분리기(132)측으로부터 입사되는 신호광간의 간섭에 의해 해당 홀로그램 데이터가 저장 매체(146)에 저장됨과 동시에 반사경(142)에서 입사되는 수평 편광된 재생용 기준광에 의해 저장 매체(146)에 기록되어 있던 목표 홀로그램 데이터가 재생되어 광 분리기(132)측으로 출사된다.Therefore, in the above-described composite mode, in the storage medium 146, the hologram data is stored in the storage medium due to the interference between the vertically polarized recording reference light incident on the reflector 114 and the signal light incident on the optical separator 132 side. The target hologram data stored in the storage medium 146 is reproduced by the horizontally polarized reproducing reference light incident on the reflector 142 at the same time and is emitted to the optical separator 132.

이때, 반사경(114)으로부터 저장 매체(146)로 입사되는 기록용 기준광이 수직 편광된 광이고, 반사경(142)으로부터 저장 매체(146)로 입사되는 재생용 기준광이 수평 편광된 광, 즉 서로 직교 상태를 갖는 광이기 때문에 동시에 저장 매체(146)로 입사되더라도 상호간에 간섭을 일으키지 않고 독립적으로 작용(즉, 기록 및 재생)하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 원리(즉, 편광 방향의 직교성)를 이용하여 동일 저장 매체로의 데이터 기록과 동시에 데이터 재생을 수행할 수 있다.At this time, the recording reference light incident from the reflector 114 to the storage medium 146 is vertically polarized light, and the reproduction reference light incident from the reflector 142 to the storage medium 146 is horizontally polarized light, that is, perpendicular to each other. Since it is light having a state, even when incident to the storage medium 146 at the same time, it acts independently (ie, recording and reproducing) without causing mutual interference. Therefore, in the present invention, this principle (i.e., orthogonality in the polarization direction) can be used to perform data reproduction simultaneously with data recording to the same storage medium.

다음에, 본 발명의 핵심적인 기술요지중 다른 하나인 더블 재생모드에서 저장 매체에 기록된 두 개의 홀로그램 데이터를 동시에 각각 재생하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a description will be given of a process of simultaneously reproducing two hologram data recorded on the storage medium in the double reproducing mode, which is another essential technical aspect of the present invention.

먼저, 시스템이 더블 재생모드로 셋팅되면, 도시 생략된 시스템 제어기로부터의 제어에 따라 세 개의 셔터(106,134,152)는 모두 개방 상태로 되고, 셔터(117)는 차단 상태로 된다. 따라서, 편광 광 분리기(104)에서 수직 편광된 광(기록용 광)은 셔터(106)의 개구를 통해 광 분리기(108)로 입사되고, 수평 편광된 광(제 2 재생용 기준광)은 셔터(134)의 개구 및 웨이스트 구성 렌즈(136)를 반사경(138)으로 전달된다.First, when the system is set to the double regeneration mode, all three shutters 106, 134 and 152 are opened and the shutter 117 is shut off under control from a system controller (not shown). Thus, the vertically polarized light (recording light) in the polarized light separator 104 enters the light separator 108 through the opening of the shutter 106, and the horizontally polarized light (the second reference reference light) receives the shutter ( The aperture of 134 and the waste construction lens 136 are delivered to the reflector 138.

다음에, 광 분리기(108)에서 분리된 제 1 재생용 기준광은 웨이스트 구성 렌즈(110) 및 빔 확장기(112)를 통해 반사경(114)으로 입사되고, 반사경(138)에서 반사된 제 2 기록용 재생광은 빔 확장기(140)를 통해 소정의 크기로 확장된 다음 반사경(142)으로 입사된다.Next, the first reproduction reference light separated by the optical separator 108 is incident on the reflector 114 through the waste construction lens 110 and the beam expander 112, and the second recording light is reflected by the reflector 138. The reproduced light is extended to a predetermined size through the beam expander 140 and then incident to the reflector 142.

다음에, 반사경(114)에서는 빔 확장기(112)로부터 전달되는 제 1 재생용 기준광을 기설정된 재생각(즉, 현재 재생하고자하는 홀로그램 데이터를 기록할 때 사용된 기록용 기준광의 편향각)으로 편향시켜 저장 매체(146)로 입사시키고, 반사경(142)에서는 빔 확장기(140)로부터 전달되는 제 2 재생용 기준광을 기설정된 재생각(즉, 현재 재생하고자하는 홀로그램 데이터를 기록할 때 사용된 기록용 기준광의 편향각)으로 편향시켜 저장 매체(146)로 입사시킨다.Next, the reflector 114 deflects the first reproduction reference light transmitted from the beam expander 112 to a predetermined reproduction angle (that is, the deflection angle of the recording reference light used when recording the hologram data to be reproduced at present). The second reference light transmitted from the beam expander 140 to the predetermined reproduction angle (i.e., to record the hologram data to be reproduced at present). Deflection angle of reference light) to enter the storage medium 146.

이때, 각 반사경(114,142)의 각도 조절은 각 액츄에이터(116,144)에 의해 구동되는 모터에 의해 수행된다.At this time, the angle adjustment of each reflector (114,142) is performed by a motor driven by each actuator (116,144).

그 결과, 저장 매체(146)에서는 소정의 편향각도(θ1)로 제 1 재생용 기준광의 입사에 따라 재생을 목표로 하는 홀로그램 데이터에 대응하는 기록된 간섭 무늬가 입사된 제 1 재생용 기준광을 회절시킴으로써 픽셀의 명암으로 된 한 페이지의 2진 데이터로 복조되어 셔터(152)의 개구를 통해 리이미징 렌즈(154)측으로 출사되고, 소정의 편향각도(θ2)로 제 2 재생용 기준광의 입사에 따라 재생을 목표로 하는 다른 홀로그램 데이터에 대응하는 기록된 다른 간섭 무늬가 입사된 제 2 재생용 기준광을 회절시킴으로써 픽셀의 명암으로 된 한 페이지의 2진 데이터로 복조되어 광 분리기(132)측으로 출사된다.As a result, the storage medium 146 diffracts the first reproduction reference light into which the recorded interference fringe corresponding to the hologram data intended for reproduction is incident upon the incidence of the first reproduction reference light at a predetermined deflection angle θ1. By demodulating the binary data of one page in the contrast of the pixel and exiting the reimaging lens 154 through the opening of the shutter 152, according to the incident of the second reproduction reference light at a predetermined deflection angle θ2. The recorded second interference fringe corresponding to the other hologram data to be reproduced is diffracted into one page of binary data of the contrast of the pixel by diffracting the incident second reference reference light and emitted to the optical separator 132 side.

이때, 반사경(114)으로부터 저장 매체(146)로 입사되는 제 1 재생용 기준광이 수직 편광된 광이고, 반사경(142)으로부터 저장 매체(146)로 입사되는 제 2 재생용 기준광이 수평 편광된 광, 즉 서로 직교 상태를 갖는 광이기 때문에 각각의 홀로그램 데이터의 재생을 위해 동시에 저장 매체(146)로 입사되더라도 상호간에 간섭을 일으키지 않고 독립적으로 작용(즉, 별도 재생)하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 원리(즉, 편광 방향의 직교성)를 이용하여 동일 저장 매체에서 두 홀로그램 데이터를 동시에 각각 재생할 수 있다.At this time, the first reproduction reference light incident from the reflector 114 to the storage medium 146 is vertically polarized light, and the second reproduction reference light incident from the reflector 142 to the storage medium 146 is horizontally polarized light. That is, since the light having the orthogonal states to each other, even if incident to the storage medium 146 at the same time for the reproduction of each hologram data, they act independently (ie, separate playback) without causing interference with each other. Therefore, in the present invention, using this principle (i.e., orthogonality in the polarization direction), two hologram data can be simultaneously reproduced in the same storage medium.

따라서, 셔터(152)의 개구를 통해 출사되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원상은 리이미징 렌즈(154)를 통해 리이미징된 다음 CCD(156)에 조사되므로써 하나의 재생 홀로그램 데이터가 원래의 데이터로 복원되고, 이와 동시에 광 분리기(132)를 통해 반사되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원상은 리이미징 렌즈(148)를 통해 리이미징된 다음 CCD(150)에 조사되므로써 다른 하나의 재생 홀로그램 데이터가 원래의 데이터로 복원된다.Therefore, the three-dimensional image demodulated in units of one page of binary data emitted through the opening of the shutter 152 is reimaged through the reimaging lens 154 and then irradiated to the CCD 156 so that one reproduction hologram data is applied. The three-dimensional image, which is restored to the original data and simultaneously demodulated in units of one page of binary data reflected by the optical separator 132, is reimaged through the reimaging lens 148 and then irradiated to the CCD 150. The other reproduction hologram data is restored to the original data.

즉, 저장 매체에 기록되어 있던 두 개의 홀로그램 데이터가 동시에 각각 재생되어 각 CCD(150,156)를 통해 출력된다.That is, two hologram data recorded in the storage medium are simultaneously reproduced and output through the respective CCDs 150 and 156.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 복합 시스템에 데이터의 기록 및 재생 계통과 재생 계통을 별도로 구비하며, 기록 및 재생을 동시에 수행하는 복합모드시에 수직 편광된 광을 기록용 기준광으로 하고, 수평 평광된 광을 재생용 기준광으로 하여 데이터의 기록 및 재생을 위한 저장 매체에 동시에 입사시킴으로써, 기록을 목표로하는 홀로그램 데이터의 기록과 동시에 재생을 목표로하는 기록된 홀로그램 데이터의 재생을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, in the composite system, data recording and reproducing system and reproducing system are separately provided, and the vertically polarized light is used as the recording reference light in the composite mode in which recording and reproducing is performed at the same time. By simultaneously inputting the light into the storage medium for recording and reproducing the data as the reference light for reproduction, it is possible to realize the reproduction of the recorded hologram data aimed at the same time as the recording of the hologram data aimed at the recording.

또한, 본 발명은, 저장 매체에 기록된 두 홀로그램 데이터를 동시에 각각 재생하는 더블 재생모드시에, 수평 편광된 광을 제 1 재생용 기준광으로 하고, 수직 평광된 광을 제 2 재생용 기준광으로 하여 데이터의 재생을 위한 저장 매체에 동시에 각각 입사시킴으로써, 재생을 목표로하는 두 기록된 홀로그램 데이터의 재생을 동시에 각각 실현할 수 있다.In addition, the present invention provides the horizontally polarized light as the first reproducing reference light and the vertically flattened light as the second reproducing reference light in the double reproducing mode for simultaneously reproducing two hologram data recorded on the storage medium, respectively. By simultaneously entering each of the storage media for reproduction of data, it is possible to simultaneously realize reproduction of two recorded hologram data aimed at reproduction.

따라서, 본 발명은 저장 매체에 홀로그램 데이터를 기록하고 또한 동일 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터를 재생하고자하는 경우, 데이터의 기록과 재생을 동시에 수행함으로써, 데이터의 기록 및 재생에 소모되는 소요시간을 대폭적으로 절감할 수 있다.Therefore, in the present invention, when hologram data is recorded on the storage medium and the hologram data recorded on the same storage medium is to be reproduced, the time required for recording and reproducing the data can be greatly reduced by simultaneously recording and reproducing the data. Can be reduced.

또한, 본 발명은, 수직 편광을 이용하여 홀로그램 데이터를 재생하는 종래 방법과는 달리, 재생광의 회절 효율이 보다 나은 수평 편광을 이용하여 홀로그램 데이터의 재생을 구현함으로써, 종래 방법에 비해 재생 신호에서의 신호대 잡음비를 현저하게 줄일 수 있다.Also, unlike the conventional method of reproducing hologram data using vertical polarization, the present invention implements reproduction of hologram data by using horizontal polarization with better diffraction efficiency of reproduction light, thereby reducing the The signal-to-noise ratio can be significantly reduced.

더욱이, 본 발명은, 두 개의 재생 경로를 구비하여 두 홀로그램 데이터를 동시에 각각 재생하여 병렬 처리함으로써 광학계에 비해 그 신호처리 속도가 느린 CCD에서의 병목 현상을 대폭 완화하여 재생 출력의 데이터 전송율을 대폭적으로 증진시킬 수 있다.Furthermore, the present invention has two reproduction paths, and simultaneously reproduces and processes two hologram data, respectively, to greatly alleviate the bottleneck in the CCD, which is slower in signal processing speed than the optical system, thereby greatly reducing the data transfer rate of the reproduction output. Can be promoted.

또한, 본 발명은, 두 개의 재생 경로를 구비함으로써, 하나의 재생 경로에 이상이 발생하는 경우 다른 하나의 재생 경로를 통해 통상적인 재생모드를 수행할 수 있도록 함으로써 전체 시스템의 신뢰성을 증진시킬 수 있다.In addition, the present invention can improve reliability of the entire system by providing two reproduction paths, so that when an abnormality occurs in one reproduction path, the normal reproduction mode can be performed through the other reproduction path. .

Claims (5)

광원에서 발생한 레이져 광을 기준광과 물체광으로 분기시키고, 분기된 물체광과 입력 데이터간의 변조에 의해 얻어지는 신호광과 상기 분기된 기준광을 간섭시켜 목표로하는 홀로그램 데이터를 저장 매체에 기록하는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템에 있어서,Volume holographic digital for splitting the laser light generated from the light source into the reference light and the object light, interfering the signal light obtained by the modulation between the branched object light and the input data and the branched reference light to record the target hologram data in the storage medium In the storage and playback system, 상기 광원에서 발생한 레이져 광을 수직 및 수평 편광시켜 기록용 수직 편광빔 및 재생용 수평 편광빔을 각각 생성하는 편광 광 분리기;A polarized light separator for vertically and horizontally polarizing the laser light generated by the light source to generate a vertically polarized beam for recording and a horizontally polarized beam for reproduction; 상기 시스템의 설정모드에 상응하여, 상기 수직 편광빔의 출사를 선택적으로 개폐하는 제 1 셔터;A first shutter for selectively opening and closing the emission of the vertically polarized beam corresponding to the setting mode of the system; 상기 시스템의 설정모드에 상응하여, 상기 수평 편광빔의 출사를 선택적으로 개폐하는 제 2 셔터;A second shutter for selectively opening and closing the emission of the horizontally polarized beam corresponding to the setting mode of the system; 기록 동작시에, 상기 제 1 셔터로부터 입사되는 수직 편광빔을 기준광과 물체광으로 분기시키고, 상기 분기된 물체광과 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광과 기설정된 소정의 편향각을 갖는 상기 수직 편광된 기준광을 상기 저장 매체에 입사시켜 목표로하는 홀로그램 데이터를 상기 저장 매체에 기록하고, 재생 동작시에, 상기 분기된 물체광을 차단하고 수직 편향된 상기 분기된 제 1 기준광을 기설정된 소정의 편향각으로 상기 저장 매체에 입사시켜 목표로하는 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 기록 및 재생 계통;In a recording operation, the vertically polarized beam incident from the first shutter is branched into a reference light and an object light, and the signal having a predetermined deflection angle and a signal light generated through modulation between the branched object light and external input data. The target polarized reference light is incident on the storage medium to record a target hologram data in the storage medium, and during the reproduction operation, the branched object light is blocked and the branched first reference light that is vertically deflected is predetermined. A recording and reproducing system for reproducing target recorded hologram data by entering the storage medium at a deflection angle; 재생 동작시에, 상기 제 2 셔터로부터 입사되는 수평 편광빔을 기설정된 소정의 편향각을 갖는 재생용 기준광으로 반사하여 상기 저장 매체에 입사시킴으로써, 상기 저장 매체에 기록된 목표로하는 홀로그램 데이터를 재생하는 재생 계통;In the reproducing operation, the target hologram data recorded on the storage medium is reproduced by reflecting the horizontally polarized beam incident from the second shutter into the reference light for reproduction having a predetermined predetermined deflection angle and entering the storage medium. Regenerative system; 재생 동작시에, 상기 기록 및 재생 계통으로부터 제공되는 재생된 홀로그램 데이터를 전기신호를 변환하는 제 1 재생 출력 계통; 및A first reproducing output system for converting electrical signals from reproduced hologram data provided from said recording and reproducing system in a reproducing operation; And 재생 동작시에, 상기 재생 계통으로부터 제공되는 재생된 홀로그램 데이터를 전기신호로 변환하는 재생 출력 계통으로 이루어진 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템.A multi-volume holographic digital storage and reproducing system comprising a reproducing output system for converting regenerated hologram data provided from the reproducing system into an electrical signal during a reproducing operation. 제 1 항에 있어서, 상기 기록 계통은:The system of claim 1, wherein the recording line is: 상기 제 1 셔터로부터 입사되는 수직 편광빔을 기록용 또는 재생용 기준광과 물체광으로 분기시키는 제 1 광 분리기;A first optical splitter for splitting the vertically polarized beam incident from the first shutter into a reference light for recording or reproduction and an object light; 재생 동작시에, 상기 제 1 광 분리기에서 분기된 물체광의 출사를 차단하는 제 3 셔터;A third shutter which blocks the emission of the object light branched from the first optical splitter in the reproducing operation; 상기 분기된 기록용 또는 재생용 기준광을 기설정된 소정의 편향각으로 반사시켜 상기 저장 매체로 입사시키는 제 1 반사경;A first reflector reflecting the branched recording or reproducing reference light at a predetermined deflection angle to enter the storage medium; 기록 동작시에, 상기 분기된 물체광을 소정 각도로 반사시키는 제 2 반사경;A second reflector for reflecting the branched object light at a predetermined angle during a recording operation; 상기 반사된 물체광을 상기 외부 입력 데이터에 의해 변조시켜 한 페이지 단위로 변조된 상기 신호광을 생성하는 공간 광 분리기; 및A spatial light separator for modulating the reflected object light by the external input data to generate the signal light modulated by one page unit; And 기록 동작시에 상기 생성된 신호광을 상기 기록용 기준광에 동기시켜 상기 저장 매체로 입사시키고, 재생 동작시에 상기 저장 매체에서 제공되는 상기 재생 데이터를 상기 제 2 재생 출력 계통으로 반사하는 제 2 광 분리기로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템.A second optical splitter that enters the generated signal light into the storage medium in synchronization with the recording reference light during a recording operation, and reflects the reproduction data provided from the storage medium to the second reproduction output system in a reproduction operation; Composite volume holographic digital storage and playback system, characterized in that consisting of. 제 2 항에 있어서, 상기 재생 계통은:The system of claim 2, wherein the regeneration system is: 상기 제 2 셔터로부터 입사되는 수평 편광빔을 상기 재생용 기준광으로써 소정의 각도로 일차 반사시키는 제 3 반사경;A third reflector for firstly reflecting the horizontally polarized beam incident from the second shutter at a predetermined angle as the reproduction reference light; 상기 일차 반사된 재생용 기준광을 소정 크기로 확장시키는 빔 확장기; 및A beam expander for expanding the primary reflected reproduction reference light to a predetermined size; And 상기 확장된 재생용 기준광을 기설정된 소정의 편향각으로 이차 반사시켜 상기 저장 매체로 입사시키는 제 4 반사경으로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템.And a fourth reflector reflecting the extended reproduction reference light at a predetermined predetermined deflection angle to enter the storage medium. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 재생 출력 계통은:The system of claim 2, wherein the first regenerative output system is: 각 모드에 따라 상기 저장 매체로부터의 출력을 개폐하는 제 4 셔터;A fourth shutter for opening and closing the output from the storage medium according to each mode; 재생 동작시에, 상기 기록 및 재생 계통에서 재생되어 상기 제 4 셔터의 개구를 통해 출사되는 상기 재생 데이터를 리이미징하는 제 1 리이미징 렌즈; 및A first reimaging lens for reimaging the reproducing data reproduced in the recording and reproducing system and output through the opening of the fourth shutter in a reproducing operation; And 상기 리이미징된 재생 데이터를 전기신호로 변환하는 제 1 CCD로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템.And a first CCD for converting the reimaged reproduction data into an electrical signal. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 재생 출력 계통은:The system of claim 2, wherein the second regenerative output system is: 재생 동작시에, 상기 재생 계통에서 재생되어 상기 제 2 광 분리기를 통해 반사되는 상기 재생 데이터를 리이미징하는 제 2 리이미징 렌즈; 및A second reimaging lens for reimaging the reproduction data reproduced in the reproduction system and reflected through the second optical separator in a reproduction operation; And 상기 리이미징된 재생 데이터를 전기신호로 변환하는 제 2 CCD로 구성된 것을 특징으로 하는 복합 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 시스템.And a second CCD for converting the reimaged reproduction data into an electrical signal.
KR1019970071748A 1997-12-22 1997-12-22 Composite volume holographic digital storage/reproducing system KR100256651B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970071748A KR100256651B1 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Composite volume holographic digital storage/reproducing system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970071748A KR100256651B1 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Composite volume holographic digital storage/reproducing system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990052290A KR19990052290A (en) 1999-07-05
KR100256651B1 true KR100256651B1 (en) 2000-05-15

Family

ID=19528129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970071748A KR100256651B1 (en) 1997-12-22 1997-12-22 Composite volume holographic digital storage/reproducing system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100256651B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727778B1 (en) * 2006-04-06 2007-06-14 주식회사 대우일렉트로닉스 Apparatus and method for processing optical information
US8649405B2 (en) 2008-06-02 2014-02-11 Jenoptik Laser Gmbh Heat transfer device with at least one semiconductor element, particularly a laser or light-emitting diode element, and method for the assembly thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100891006B1 (en) * 2007-08-22 2009-03-31 성균관대학교산학협력단 Apparatus for recording hologram using ring type optical resonator and apparatus for reproducing thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727778B1 (en) * 2006-04-06 2007-06-14 주식회사 대우일렉트로닉스 Apparatus and method for processing optical information
US8649405B2 (en) 2008-06-02 2014-02-11 Jenoptik Laser Gmbh Heat transfer device with at least one semiconductor element, particularly a laser or light-emitting diode element, and method for the assembly thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990052290A (en) 1999-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100386158B1 (en) Holographic digital data storage system compatible with a cd/dvd player
KR100516709B1 (en) System for storing holographic digital data
KR100256651B1 (en) Composite volume holographic digital storage/reproducing system
KR100420134B1 (en) Composite volume holographic digital storage/reproducing system
KR100420135B1 (en) Composite volume holographic digital storage/reproducing system
KR101594374B1 (en) Holographic Data Storage System
KR100278066B1 (en) Composite volume holographic digital storage/reproducing system
KR100256657B1 (en) Improved volume holographic digital storage/reproducing system and/recording data monitoring method
KR100288481B1 (en) Holographic Data Storage System Using Spatial Overlap
KR100288480B1 (en) Holographic data storage / playback device and method
KR100555918B1 (en) Holographic data storage and reproducing system
KR101084091B1 (en) Holographic digital data storage system
KR100261623B1 (en) Method for controlling reproducing of recorded data in volume holographic digital storage/reproducing system
KR100601278B1 (en) Improved volume holographic digital storage/reproducing system and method for controlling a data recording time
KR100288479B1 (en) Holographic Data Storage System Using Space Overlap
KR200220978Y1 (en) 3D holographic data storage system
KR100408824B1 (en) Volume holographic digital data storage and reproducing system and the beam splitter therefor
KR100398864B1 (en) Playback apparatus in volumn holographic digital storage system
KR100501293B1 (en) Holographic digital data reproducing system compatible cd and dvd
KR100278067B1 (en) Volume holographic digital data storage system
KR100256652B1 (en) Method for recording hologramdata in volume holographic digital storage system
KR100579632B1 (en) Pickup device on the holographic digital data system
JP2006202378A (en) Method and device fop recording holographic information, hologram recording medium, and method and device for reproducing holographic information
KR100288482B1 (en) Disc-type holographic data storage system
KR20000004118A (en) Volume holographic digital storage system using an entire reflection

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110201

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee