KR100281324B1 - Storage device of volume holographic system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이터의 페이지 단위로 광변조된 물체광(a)을 기준광(b)과 간섭시켜 저장한후, 데이터 페이지 이미지를 재생하고 전송하는 볼륨 홀로그램픽 시스템의 저장 장치에 관한 것으로, 소정 경로로 진행하는 상기 광변조된 물체광(a)의 진행 경로상에 다수개의 저장 매체를 일렬로 배열하고, 상기 광변조된 물체광과 소정의 각도(θ1)를 이루며 입사하는 기준광(b)이 상기 일렬로 배열된 다수개의 저장 매체를 지그 재그 방향으로 관통하면서 상기 각 저장 매체의 내부 중심에서 상기 광변조된 물체광(a)과 상기 기준광(b)이 간섭하도록 상기 각 저장 매체 사이의 양측면에 반사형 오목 거울을 지그 재그로 배치하여 구성함을 특징으로 한다.The present invention relates to a storage device of a volume hologram pick-up system that reproduces and transmits a data page image after interfering and storing the optically modulated object light (a) in units of pages of data, and the reference light (b). Arrange a plurality of storage media in a row on the path of the optically modulated object light (a), and the reference light (b) incident at a predetermined angle (θ1) with the light modulated object light (a) Reflective concave on both sides between each of the storage media such that the optically modulated object light a and the reference light b interfere at the inner center of each storage medium while penetrating a plurality of arranged storage media in a zigzag direction. The mirror is arranged by zigzag.
Description
본 발명은 볼륨 홀로그래픽 시스템(Volume Holographic System)에 있어서, 특히 디지탈 데이터를 다수개의 저장 매체에 동시에 저장하는 저장 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a volume holographic system, and in particular to a storage device for simultaneously storing digital data on a plurality of storage media.
최근들어, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 데이터 저장을 이용한 기술 분야는 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등 구성 부품의 눈부신 발전에 힘입어 활발한 연구가 진행되고 있으며, 이미 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템으로 실용화되고 있을뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.Recently, the field of technology using volume holographic digital data storage has been actively researched due to the remarkable development of components such as semiconductor laser, charge coupled device (CCD), liquid crystal display (LCD), and fingerprint storage. In addition to being used as a fingerprint recognition system to play and play, there is a trend of expanding to various fields that can apply the advantages of large storage capacity and ultra-fast data transfer speed.
이와 같은 볼륨 홀로그래픽 시스템은 대상 물체로 부터의 물체광과 기준광을 간섭시켜 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 반응하는 저장 매체, 예를들어 크리스탈(Photorefractive crystal) 등에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 물체광의 강도 및 방향까지도 기록함으로서, 물체의 3차원상을 표시할수 있게되며, 2진 데이터의 페이지(page)단위로 구성되는 수백에서 수천개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할수 있게 된다.Such a volume holographic system records an interference fringe generated by interfering an object light from a target object and a reference light, such as a photorefractive crystal, in a storage medium responsive to the amplitude of the interference fringe. By recording the intensity and direction of the object light by changing the angle of the reference light, etc., it is possible to display the three-dimensional image of the object, and to place hundreds to thousands of holograms composed of pages of binary data in the same place. You can save it.
도 1에는 이와 같은 볼륨 홀로그래픽 시스템에 대한 전체 구성도가 도시된다.Figure 1 shows the overall configuration of such a volume holographic system.
도 1에 도시된 바와 같이, 볼륨 홀로그래픽 시스템은 광원(10), 광분리기(20), 회전 미러(mirror)(30,40), 빔 확장기(50,60), LCD(Liquid Crystal Display)(70), 이미지 렌즈(Image lens)(80,90), 및 저장 매체(100)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the volume holographic system includes a light source 10, a light splitter 20, a rotating mirror 30 and 40, a beam expander 50 and 60, a liquid crystal display (LCD) ( 70), image lenses (80, 90), and storage medium (100).
광원(10)은 홀로그래피에 요구되는 레이져광을 발생하며, 광분리기(20)는 광원(10)으로부터 입력되는 레이져광을 기준광 및 물체광으로 분리한후, 분리된 기준광 및 물체광이 서로 다른 전송경로를 거치도록 한다.The light source 10 generates laser light required for holography, and the optical separator 20 separates the laser light input from the light source 10 into reference light and object light, and then transmits the separated reference light and object light different from each other. Follow the path.
광분리기(20)에 의해 분리된 기준광은 회전 미러(30)에 입사된후, 다시 반사되어 저장 매체(100)에 전송된다.The reference light separated by the optical separator 20 is incident on the rotating mirror 30 and then reflected and transmitted to the storage medium 100.
빔 확장기(50,60)는 입사되는 물체광을 소정 크기로 확장시킨다.The beam expanders 50 and 60 extend the incident object light to a predetermined size.
회전 미러(40)는 빔 확장기(50)로부터 입사되는 물체광을 빔확장기(60)로 반산한다. LCD(70)는 빔확장기(60)로부터 입사되는 물체광을 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조한후, 이미지 렌즈(80)로 전송한다.The rotation mirror 40 diffuses the object light incident from the beam expander 50 to the beam expander 60. The LCD 70 modulates the object light incident from the beam expander 60 in units of one page of the binary data of the contrast made by the pixels according to the input data, and then transmits the object light to the image lens 80.
이미지 렌즈(80) 및 이미지 렌즈(90)는 광변조된 물체광을 저장 매체(90)에 저장될수 있는 소정 크기로 축소한후 저장 매체(100)에 전송한다.The image lens 80 and the image lens 90 reduce the light-modulated object light to a predetermined size that can be stored in the storage medium 90 and then transmit the light to the storage medium 100.
저장 매체(100)는 회전 미러(30)에 의해 반사된 기준광과 이미지 렌즈(90)로부터 제공되는 물체광간의 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬를 저장한다.The storage medium 100 stores the interference fringe generated by the interference between the reference light reflected by the rotation mirror 30 and the object light provided from the image lens 90.
이와 같이 구성된 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 대한 동작은 다음과 같다.The operation of the volume holographic digital storage system configured as described above is as follows.
먼저, 광원(10)에서 발생된 레이져광은 광분리기(20)에 의해 기준광 및 물체광으로 분리된후, 기준광은 회전 미러(30)에, 물체광은 빔확장기(50)에 각각 전송된다.First, the laser light generated by the light source 10 is separated into the reference light and the object light by the optical splitter 20, and then the reference light is transmitted to the rotating mirror 30 and the object light is transmitted to the beam expander 50, respectively.
빔확장기(50)에 입사되는 물체광은 빔확장기(50)에 의해 소정 크기로 1차 확장된후 회전 미러(40)에 의해 반사되고, 다시 빔확장기(60)에 의해 소정 크기로 2차 확장된후 LCD(70)에 입사된다.The object light incident on the beam expander 50 is first expanded to a predetermined size by the beam expander 50 and then reflected by the rotating mirror 40, and then secondly expanded to a predetermined size by the beam expander 60. And then incident on the LCD 70.
여기에서, 물체광이 빔확장기(50,60)에 의해 확장되는 이유는 본 분야에 종사하는 자라면 누구라도 알수 있는 바와 같이, 광원(10)에서 발생되는 레이져광의 크기가 매우 작아, LCD(70)에서 광변조를 하는데 필요한 충분한 크기의 광을 공급할수 없기 때문에, 빔확장기(50,60)를 이용하여 물체광을 LCD(70)의 면적에 해당하는 크기로 확장하는 것이다.Here, the reason why the object light is extended by the beam expanders 50 and 60 is that, as anyone skilled in the art can understand, the size of the laser light generated by the light source 10 is very small, and the LCD 70 Since it is not possible to supply light of sufficient size for light modulation in the (), it is to extend the object light to the size corresponding to the area of the LCD 70 by using the beam expanders (50, 60).
빔확장기(60)에 의해 확장된 물체광은 LCD(70)에 입사되고, LCD(70)에 입사된 물체광은 LCD(70)에 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다.The object light extended by the beam expander 60 is incident on the LCD 70, and the object light incident on the LCD 70 is one of the binary data of the contrast that the pixels form according to the data input to the LCD 70. Modulated in units of pages.
즉, LCD(70)에 입력되는 데이터가, 예를들어 영상의 한 프레임 단위로 제공되는 화상 데이터일 경우, LCD(70)에 입사된 물체광은 한 프레임 단위로 변조되는 것이다. LCD(70)에 의해 광변조된 물체광은 이미지 렌즈(80,90)에 입사된후 소정 크기로 축소되는데, 이는 광변조된 물체광을 저장 매체(100)에 저장될수 있는 크기, 즉 저장 매체(100)의 면적에 해당하는 크기로 축소하는 것이다.That is, when data input to the LCD 70 is image data provided in units of one frame of an image, for example, object light incident on the LCD 70 is modulated in units of one frame. The object light optically modulated by the LCD 70 is incident on the image lenses 80 and 90 and then reduced to a predetermined size, which is a size at which the light modulated object light can be stored in the storage medium 100, that is, the storage medium. It is to be reduced to the size corresponding to the area of 100.
한편, LCD(70)가 입사되는 물체광을 페이지 단위로 변조할 때, 회전 미러(30)는 이에 대응하여 기준광의 반사 각도를 조금씩 변화시키는 작용을 한다.On the other hand, when the LCD 70 modulates the incident object light on a page-by-page basis, the rotation mirror 30 serves to change the reflection angle of the reference light little by little.
따라서, 저장 매체(100)에는 페이지 단위로 광변조된 물체광과, 이에 대응하는 각도의 기준광이 입사되고, 입사된 물체광과 기준광은 저장 매체(100) 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 이때, 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(100) 내부의 운동 전하의 광유도 현상이 발생하고, 이러한 과정을 통해서 저장 매체(100)에 간섭 무늬가 기록된다.Accordingly, the object light optically modulated in units of pages and the reference light having an angle corresponding thereto are incident on the storage medium 100, and the incident object light and the reference light cause interference within the storage medium 100. At this time, the light induced phenomenon of the kinetic charge in the storage medium 100 occurs according to the intensity of the generated interference fringes, and through this process, the interference fringes are recorded in the storage medium 100.
한편, 저장 매체(100)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서는 기준광만을 저장 매체(100)에 조사하면, 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 이후 읽혀진 상을 CCD(Charge Coupled Device; 도면에 도시되지 않았음) 등에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 되는 것이다. 이때, 저장 매체(100)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 적용되었던 기준광은, 실질적으로 저장 매체(100)에 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 강도 및 각도를 갖는 기준광을 적용해야만 한다.On the other hand, if only the reference light is irradiated to the storage medium 100 to read the data recorded in the storage medium 100, the interference fringe is diffracted into the checkered pattern composed of the contrast of the original pixel by diffracting the reference light, and then read The image is restored to the original data in view of a CCD (Charge Coupled Device) (not shown). At this time, the reference light applied to read the data recorded in the storage medium 100 should apply a reference light having the same intensity and angle as the reference light applied when the data is recorded in the storage medium 100.
이와 같은 종래의 볼륨 홀로그래픽 시스템은 상술한 바와 같이 디지탈 데이터를 하나의 저장 매체에만 저장할수 있는 시스템이다. 즉 종래의 볼륨 홀로그램픽 시스템은 동일한 데이터를 다수개의 저장 매체에 동시에 저장할수 없기 때문에, 동일한 데이터가 저장된 저장 매체를 대량으로 제작하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.Such a conventional volume holographic system is a system capable of storing digital data in only one storage medium as described above. That is, the conventional volume hologram pick system cannot store the same data in a plurality of storage media at the same time, so it is very difficult to produce a large amount of storage media in which the same data is stored.
따라서, 본 발명은 동일한 데이터를 다수개의 저장 매체에 동시에 저장할수 있는 저장 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a storage device capable of simultaneously storing the same data in a plurality of storage media.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 데이터의 페이지 단위로 광변조된 물체광을 기준광과 간섭시켜 저장한후, 데이터 페이지 이미지를 재생하고 전송하는 볼륨 홀로그램픽 시스템의 저장 장치에 있어서: 소정 경로로 진행하는 상기 광변조된 물체광의 진행 경로상에 다수개의 저장 매체를 일렬로 배열하고, 상기 광변조된 물체광과 소정의 각도를 이루며 입사하는 기준광이 상기 일렬로 배열된 다수개의 저장 매체를 지그 재그 방향으로 관통하면서 상기 각 저장 매체의 내부 중심에서 상기 광변조된 물체광과 상기 기준광이 간섭하도록 상기 각 저장 매체 사이의 양측면에 반사형 오목 거울을 지그 재그로 배치하여 구성함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a storage device of a volume hologram pick-up system for reproducing and transmitting a data page image after interfering and storing the optically modulated object light in units of pages of data, with reference light. Arrange a plurality of storage media in a row on the path of the optically modulated object light, and the reference light incident at a predetermined angle with the optically modulated object light is arranged in a row in a zigzag direction. Reflective concave mirrors are arranged in a zigzag on both sides between each of the storage media such that the light-modulated object light and the reference light interfere with each other in the inner center of the storage medium.
도 1은 종래 기술의 볼륨 홀로그래픽 시스템에 대한 도면,1 is a diagram of a volume holographic system of the prior art,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼륨 홀로그래픽 시스템의 저장 장치에 대한 도면.2 is a diagram of a storage device of a volume holographic system according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
a ; 물체광 b ; 기준광a; Object light b; Reference light
200a, 200b, 200c : 저장 매체 210a, 210b, 210c : 반사형 오목 거울200a, 200b, 200c: storage medium 210a, 210b, 210c: reflective concave mirror
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2에는 본 발명의 저장 장치에 대한 바람직한 실시예를 나타내는 상세 구성도가 도시된다.2 is a detailed block diagram showing a preferred embodiment of the storage device of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저장 장치는 소정 경로로 진행하는 광변조된 물체광(a)의 진행 경로상에 다수개의 저장 매체(200a,200b,200c)를 일렬로 배열하고, 광변조된 물체광과 소정의 각도(θ1)를 이루며 입사하는 기준광(b)이 일렬로 배열된 다수개의 저장 매체(200a,200b,200c)를 지그 재그 방향으로 관통하면서 진행하도록, 각 저장 매체(200a,200b,200c) 사이의 양측면에 반사형 오목 거울(210a,210b,210c)을 지그 재그로 배치한다.As shown in FIG. 2, a storage device according to a preferred embodiment of the present invention arranges a plurality of storage media 200a, 200b, and 200c on a traveling path of a light modulated object light a traveling along a predetermined path. Arranged so as to penetrate in a zigzag direction through a plurality of storage mediums 200a, 200b, and 200c in which the light of the light modulated to form a predetermined angle θ1 and the incident reference light b are arranged in a row. Reflective concave mirrors 210a, 210b and 210c are arranged in a zigzag on both sides between the storage media 200a, 200b and 200c.
이때, 광변조된 물체광과 소정의 각도(θ1)를 이루며 입사하는 기준광(b)이, 일렬로 배열된 다수개의 저장 매체(200a,200b,200c)를 지그 재그 방향으로 관통하면서, 각 저장 매체(200a,200b,200c)의 내부 중심에서 광변조된 물체광(a)과 기준광(b)이 간섭하도록 하기 위해서는, 본 분야에 종사하는 자라면 누구라도 알 수 있는 거울 공식(mirror formula)에 의거하여 반사형 오목 거울(210a,210b,210c)의 초점을 결정함으로서 해결된다.At this time, the reference light (b) incident at a predetermined angle (θ1) with the light-modulated object light penetrates the plurality of storage media (200a, 200b, 200c) arranged in a line in the zigzag direction, each storage medium In order to cause the optically modulated object light (a) and the reference light (b) to interfere at the inner center of the (200a, 200b, 200c), a mirror formula that anyone in the field can know is known. By determining the focus of the reflective concave mirrors 210a, 210b and 210c.
저장 매체(200a,200b,200c) 각각은 육각 기둥형의 크리스탈로 구성함이 바람직하며, 물체광(a)이 육각 기둥의 일측 벽면을 관통할 때, 기준광(b)은 육각 기둥의 일측 벽면에 인접한 벽면을 경유하도록 구성함이 바람직하다.Each of the storage mediums 200a, 200b, and 200c is preferably composed of a hexagonal column crystal. When the object light a penetrates one wall of the hexagonal column, the reference light b is formed on one wall of the hexagonal column. It is preferred to configure it via an adjacent wall surface.
또한 일렬로 배열된 저장 매체(200a,200b,200c) 간의 간극(λ)은 작을수록 소형화가 가능하나, 실질적인 적용에 있어서는, 물체광(b)을 반사하는 반사형 오목 거울(210a,210,b,210c)의 반사 각도, 및 저장 매체(200a,200b,200c)의 크기를 고려하여 저장 매체(200a,200b,200c) 간의 간극(λ)을 조정할수 있을 것이다.In addition, the smaller the gap λ between the storage media 200a, 200b, and 200c arranged in a row, the smaller the size. However, in practical applications, the reflective concave mirrors 210a, 210, and b reflect the object light b. The gap λ between the storage mediums 200a, 200b and 200c may be adjusted in consideration of the reflection angle of 210c and the sizes of the storage mediums 200a, 200b and 200c.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저장 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the storage device according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 광변조된 물체광(a)은 일렬로 배치된 다수개의 육각 기둥의 저장 매체(200a,200b,200c)의 일측 벽면을 관통하여, 일측 벽면에 대응하는 타측 벽면으로 출력된다.First, the light modulated object light a passes through one wall surface of the storage media 200a, 200b and 200c of the plurality of hexagonal columns arranged in a line, and is output to the other wall surface corresponding to the one wall surface.
그리고, 기준광(b)은 육각 기둥의 저장 매체(200a)의 일측 벽면에 인접한 벽면을 관통하여, 반사형 오목 거울(210a)에 소정 각도로 입사된후, 반사형 오목 거울(210a)에 의해 소정의 반사각으로 반사되어 저장 매체(200b)를 관통한다.Then, the reference light b penetrates through the wall surface adjacent to one wall surface of the storage medium 200a of the hexagonal column, is incident at the predetermined angle to the reflective concave mirror 210a, and then predetermined by the reflective concave mirror 210a. Reflected at the reflection angle of the penetrating through the storage medium (200b).
저장 매체(200b)를 관통한 기준광(b)은 반대편에 배치된 반사형 오목 거울(210b)에 소정 각도로 입사된후, 반사형 오목 거울(210b)에 의해 소정 반사각으로 반사되어 저장 매체(200c)를 관통하고, 다시 반대편에 배치된 반사형 오목 거울(210c)에 입사된다.The reference light b penetrating through the storage medium 200b is incident at a predetermined angle to the reflective concave mirror 210b disposed on the opposite side, and then reflected by the reflective concave mirror 210b at a predetermined reflection angle to be stored in the storage medium 200c. And penetrates into the reflective concave mirror 210c disposed on the opposite side.
이때, 저장 매체(200a)에서는 일측 벽면으로 입사된 광변조된 물체광과 인접 벽면으로 입사된 기준광이 저장 매체(200a) 내부에서 간섭을 일으켜 저장 매체(200a) 내부의 운동 전하의 광유도 현상이 발생하고, 이러한 과정을 통해서 저장 매체(200a)에 간섭 무늬가 기록된다. 또한 저장 매체(200b)에서는 일측 벽면으로 입사된 광변조된 물체광과 반사형 오목 거울(210a)에 의해 반사되어 입사되는 기준광에 의해 간섭 무늬가 기록되고, 저장 매체(200c)에서는 일측 벽면으로 입사된 광변조된 물체광과 반사형 오목 거울(210b)에 의해 반사되어 입사되는 기준광에 의해 간섭 무늬가 기록된다.At this time, in the storage medium 200a, the light-modulated object light incident on one side wall and the reference light incident on the adjacent wall interfere with the inside of the storage medium 200a, so that the light induced phenomenon of the kinetic charge inside the storage medium 200a And the interference fringe is recorded on the storage medium 200a through this process. In the storage medium 200b, an interference fringe is recorded by the light modulated object light incident on one side wall and the reference light reflected and incident by the reflective concave mirror 210a, and the storage medium 200c enters one side wall. The interference fringe is recorded by the light modulated object light and the reference light reflected and incident by the reflective concave mirror 210b.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 저장 매체(200a)에 입사되는 기준광의 입사 각도를 조금씩 변화시키면, 이에 대응되게 각 반사형 오목 거울(210a,210b,210c)의 기준광에 대한 반사 각도가 변화되기 때문에, 광변조된 물체광을 각 저장 매체(200a,200b,200c)에 페이지 단위로 기록할수 있게된다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, when the incident angle of the reference light incident on the storage medium 200a is changed little by little, the reflection angle of the reflective concave mirrors 210a, 210b, and 210c with respect to the reference light is correspondingly changed. Therefore, the light-modulated object light can be recorded in each storage medium 200a, 200b, 200c in units of pages.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 동일한 데이터를 다수개의 저장 매체에 동시에 저장할수 있기 때문에, 동일한 데이터가 저장된 저장 매체를 대량으로 제작하기가 매우 용이한 효과가 있다.As described above, the present invention can store the same data in a plurality of storage media at the same time, there is an effect that it is very easy to mass-produce a storage medium in which the same data is stored.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101101 Year of fee payment: 11 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |