KR100288479B1

KR100288479B1 - 공간중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템

Info

Publication number: KR100288479B1
Application number: KR1019980052664A
Authority: KR
Inventors: 박주연
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1998-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2001-05-02
Also published as: KR20000037872A

Abstract

본 발명은 공간 중첩을 이용한 홀로그패픽 데이터 저장 시스템에 관한 것으로, 특히 두 개의 공간 광 변조기를 사용하여 물체광과 기준광을 교차 방향으로 번갈아 기록하기 위한 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 저장 시스템에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 광원(110)으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 광분리기(120), 상기 제1 물체광의 방향을 변경시키는 제1 거울(130), 상기 제2 물체광광의 방향을 변경시키는 제2 거울(140), 상기 제1 거울(130)에서 입사되는 제1 물체광에 데이터를 입력시키거나 제2 기준광으로 사용하기 위해 상기 제1 물체광을 투과시키는 제1 SLM(150), 상기 제2 거울(140)에서 입사되는 제2 물체광에 데이터를 입력시키거나 제1 기준광으로 사용하기 위해 상기 제2 물체광을 투과시키는 제2 SLM(160), 상기 제1 및 제2 물체광을 제1 및 제2 기준광으로 사용하기 위해 투과시키거나 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)에 데이터를 입력시키기 위한 마이크로 프로세서(200), 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광과 제1 및 제2 기준광에 따라 발생된 홀로그램 데이터를 각각의 기록 위치(A, B, C, D)에 기록 및 재생하는 저장 매체(170), 상기 저장 매체(170)에서 재생된 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 제1 및 제2 CCD(180, 190), 상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)에 재생된 재생광을 빛의 세기에 따라 컷팅하여 해당하는 기록 위치의 재생 데이터를 검출하기 위한 신호 처리부(210), 상기 저장 매체(170)의 해당 기록 위치(A, B, C, D)에 홀로그램 데이터를 기록 및 재생하기 위해 상기 저장 매체(170)를 상하 좌우로 이동시키기 위한 제어부(230), 및 상기 마이크로 프로세서(230)의 제어에 따라 상기 저장 매체(170)를 이동시키는 구동 모터(220)로 구성된다.

따라서 본 발명은 저장 매체의 전체면에 대해 공간 중첩이 가능해 지므로 기록 밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템(HOLOGRAPHIC DATA STORAGE SYSTEM USING SPATIAL MULTIPLEXING)

일반적으로 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 대상 물체로부터 물체광을 기록하고 이후에 이것을 재현하는데 그 목적이 있다.

홀로그래픽 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 물체광의 강도와 방향을 기록하므로써 이루어진다. 대상 물체의 빛의 강도와 방향은 물체광과 기준광의 간섭으로 이루어져 간섭 무늬를 만들게 되고, 이렇게 형성된 간섭 무늬는 간섭 무늬의 강도에 반응하는 물질로 이루어진 입방체, 즉 저장 크리스탈속에 기록된다. 이와 같이 기록된 간섭 무늬에 기준광을 조사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현되게 된다.

이때, 저장 크리스탈에 기록된 홀로그램 데이터는 기록 과정에서 사용된 기준광으로만 읽어 낼 수 있고, 기록시에 사용된 기준광과 파장 또는 위상이 다른 기준광으로는 읽어 내지 못하고 저장 크리스탈안에 기록된 홀로그램 데이터를 통과하게 된다.

이와 같은 홀로그램 성질을 이용하여 각각 다른 기준광으로 저장 물질입방체의 같은 장소에 많은 홀로그램 데이터를 기록하므로써 작은 입방체 내부에 방대한 데이터를 저장하는 것이 가능해 진다.

이를 위해 일반적으로 사용되는 각도 중첩(Angular Multiplexing) 기법은 각기 다른 기준광을 만드기 위해 각 기록시마다 기준광의 각도를 변화시키는 것으로, 이를 이용하면 2진 데이터를 페이지 단위로 구성하는 수백에서 수천개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할 수 있다. 즉, 동일한 장소에 많은 데이터를 페이지 단위로 기록 재생하므로써 높은 저장 밀도 및 빠른 데이터 전달율로 기록 및 재생이 가능해 진다.

또한, 작은 저장 매체에 많은 데이터를 기록하기 위해 공간 중첩(Spatial Multiplexing) 기법을 사용하는데, 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 도 1 에 도시한 바와 같이 홀로그래피에 필요한 가간섭광(Coherent Beam), 즉 레이저광을 발생시키는 광원(10), 광원(10)에 상응하는 위치에 설치되어 광원(10)으로부터 발생된 가간섭광을 기준광(Reference Beam)과 신호광, 즉 물체광(Object Beam)으로 분리시키는 광분리기(Beam Splitter)(20), 기준광의 광로상에 위치하며 기준광의 방향을 변경시키는 거울(30), 물체광의 방향을 변경시키는 거울(40), 거울(40)에서 반사된 물체광의 광로상에 위치하며 반사된 물체광에 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터를 실어 주는 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator, 이하 'SLM'이라 함)(50), 상기 SLM(50)으로부터 출력되는 물체광을 저장 매체(60)에 기록하기 위해 집속하기 위한 렌즈군(80), 상기 SLM(50)로부터 렌즈군(80)을 통해 집속되어 출력되는 물체광과 거울(30)에서 반사된 기준광이 서로 교차되는 광로상에 위치하며 상기 물체광과 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광의 조사로 기록된 간섭 무늬를 복원 출력하는 저장 매체(60), 및 저장매체(60)에 기준광을 조사할 때 발생되는 간섭 무늬의 광로상에 위치하며 저장 매체(60)에 기록된 간섭 무늬를 복원할 때 이를 원래의 전기 신호로 변환하기 위한 CCD(Charge Coupled Device)(70)로 이루어진다.

이와 같이 구성되는 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 동작을 설명한다.

조사된 광원(10)은 광분리기(20)에서 기준광과 물체광으로 나뉘어진다.

이때 물체광은 거울(40)에 의해 방향이 90°방향이 변경되어 공간광 변조기(50)로 입력되어 변조된다. 즉, 물체광은 공간광 변조기(50)에서 입력된 데이터가 실제 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다. SLM(50)에서 변조된 물체광은 렌즈군(80)을 통해 저장 매체(60)로 입사된다.

또한, 기준광은 거울(30)에 의해 각도가 변화되어 저장 매체(60)로 입사된다.

물체광과 기준광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(60) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(60)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.

이때 많은 데이터를 저장 매체(60)에 기록하기 위해 공간 중첩 방법을 사용하는데, 이는 도 2 에 도시한 바와 같이 저장 매체(60)내의 각각의 기록 장소(A, B, C, D)에 SLM(50)으로부터 출력되는 다수의 페이지 단위의 데이터를 나열하여 기록하는 것이다.

즉, 저장 매체(60)에 입사되는 기준광의 위치를 달리하면서 SLM(50)으로부터 출력되는 데이터를 각각 저장할 수 있다. 다시말해서 저장 매체(60)의 기준광의 입사 위치(A', B', C', D')를 변경하면서 SLM(50)으로부터 출력되는 데이터를 저장 매체(60)의 각각의 위치(A, B, C, D)에 기록하면 된다.

이와 같이 공간 중첩을 이용하여 저장 매체(60)에 기록된 데이터는 재생시에도 기록시와 마찬가지로 기준광의 입사 위치(A', B', C', D')를 변경해 주면된다.

그런데, 공간 중첩을 이용하여 기록하는 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 저장 매체(60)는 기록 위치를 도 3 에 도시한 바와 같이 변형하면 재생이 불가능하다.

즉, 도 3 에 도시한 바와 같이 저장 매체(60)의 위치(A, B, C, D)에 데이터를 저장하는 경우 재생하게 되면 재생광이 겹치는 부분이 나타나게 되어 CCD(70)상에 겹치게 나타난다. 다시말해서 저장 매체(60)의 기록 위치(A)에 기록된 데이터를 재생하는 경우에도 저장 매체(60)의 기록 위치(B)에 기록된 데이터가 동시에 재생되어 불 리가 불가능하게 된다.

특히 기록시 물체광이 푸리에 변조된 경우에는 재생광(A, B)의 분리가 더욱더 어려워 진다.

이러한 현상은 SLM(50)으로부터 출력되는 물체광을 기록할 때 이의 기록을 용이하게 하기 위해 렌즈군(80)을 이용하여 집속시켜 축소하게 되기 때문에 나타난다.

즉, SLM(50)으로부터 출력되는 물체광은 렌즈군(80)에 의해 집속된후 기록되고 다시 재생되는데, 재생광은 물체광의 연장선에 나타나므로 기준광의 입사 위치 방향으로 인접한 위치(E, F)에 기록되어 재생된 재생광은 서로 겹치게 된다.

따라서 종래의 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 저장 매체의 기록 위치에 제한적으로 기록할 수밖에 없어 기록 밀도를 높일 수 없는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 두 개의 SLM를 이용하여 물체광과 기준광을 교차 방향으로 번갈아 기록하여 저장 매체의 기록 위치에 관계없이 재생할 수 있도록 하므로써 기록 밀도를 향상시키기 위한 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 광원으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 광분리기, 상기 제1 물체광의 방향을 변경시키는 제1 거울, 상기 제2 물체광광의 방향을 변경시키는 제2 거울, 상기 제1 거울에서 입사되는 제1 물체광에 데이터를 입력시키거나 제2 기준광으로 사용하기 위해 상기 제1 물체광을 투과시키는 제1 SLM, 상기 제2 거울에서 입사되는 제2 물체광에 데이터를 입력시키거나 제1 기준광으로 사용하기 위해 상기 제2 물체광을 투과시키는 제2 SLM, 상기 제1 및 제2 물체광을 제1 및 제2 기준광으로 사용하기 위해 투과시키거나 상기 제1 및 제2 SLM에 데이터를 입력시키기 위한 마이크로 프로세서, 상기 제1 및 제2 SLM으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광과 제1 및 제2 기준광에 따라 발생된 홀로그램 데이터를 각각의 기록 위치에 기록 및 재생하는 저장 매체, 상기 저장 매체에서 재생된 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 제1 및 제2 CCD, 상기 제1 및 제2 CCD에 재생된 재생광을 빛의 세기에 따라 컷팅하여 해당하는 기록 위치의 재생 데이터를 검출하기 위한 신호 처리부, 상기 저장 매체의 해당 기록 위치에 홀로그램 데이터를 기록 및 재생하기 위해 상기 저장 매체를 상하 좌우로 이동시키기 위한 제어부, 및 상기 마이크로 프로세서의 제어에 따라 상기 저장 매체를 이동시키는 구동 모터로 구성됨을 특징으로 하는 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템을 제공한다.

도 1 은 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 구성도

도 2 는 일반적인 공간 중첩 방법을 설명하기 위한 도면

도 3 은 종래의 저장 매체의 공간 중첩의 방향에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면

도 4 는 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 구성도

도 5 및 도 6 은 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 재생 동작을 설명하기 위한 도면

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 광원 120 : 광분리기

130, 140 : 거울 150, 160 : SLM

170 : 저장 매체 180, 190 : CCD

200 : 마이크로 프로세서 210 : 신호 처리부

220 : 구동 모터 230 : 제어부

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 도 4 에 도시한 바와 같이 광원(110), 광분리기(120), 거울(130, 140), 2개의 SLM(150, 160), 저장 매체(170), 2개의 CCD(180, 190), 마이크로 프로세서(200), 신호 처리부(210), 제어부(230), 및 구동 모터(220)로 구성된다.

상기 광분리기(120)는 광원(110)으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 것이다.

상기 거울(130)은 상기 제1 물체광의 방향을 변경시켜 상기 제1 SLM(150)으로 입사시키고, 상기 거울(140)은 상기 제2 물체광의 방향을 변경시켜 상기 제2 SLM(160)으로 입사시키는 것이다.

상기 제1 SLM(150)은 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 상기 거울(130)에서 입사되는 제1 물체광에 데이터를 입력시키거나 제2 기준광으로 사용하기 위해 제1 물체광을 투과시키는 것이다.

상기 제2 SLM(160)은 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 상기 거울(140)에서 입사되는 제2 물체광에 데이터를 입력시키거나 제1 기준광으로 사용하기 위해 상기 제2 물체광을 투과시키는 것이다.

상기 마이크로 프로세서(200)는 상기 제1 및 제2 물체광을 제1 및 제2 기준광으로 사용하기 위해 투과시키거나 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)에 데이터를 입력시키기 위한 것이다.

상기 저장 매체(170)는 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광과 제1 및 제2 기준광에 따라 발생된 홀로그램 데이터를 각각의 기록 위치(A, B, C, D)에 공간 중첩으로 기록 및 재생하는 것이다.

상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)는 상기 저장 매체(170)에서 재생된 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 것이다.

상기 신호 처리부(210)는 상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)에 재생된 재생광을 빛의 세기에 따라 컷팅하여 해당하는 기록 위치의 재생 데이터를 검출하기 위한 것이다.

상기 제어부(230)는 상기 저장 매체(170)의 해당 기록 위치(A, B, C, D)에 홀로그램 데이터를 기록 및 재생하기 위해 상기 저장 매체(170)를 상하 좌우로 이동시키기 위한 것이다.

상기 구동 모터(220)는 상기 마이크로 프로세서(230)의 제어에 따라 상기 저장 매체(170)를 이동시키는 것이다.

여기서, 상기 제1 및 제2 물체광은 서로 다른 빛의 세기로 이루어지며, 상기 저장 매체(170)의 각 기록 위치(A, B, C, D)에는 각각 교차하는 방향으로 동일한 기준광에 의해 기록 및 재생된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 동작을 설명한다.

먼저, 공간 중첩을 이용하여 저장 매체(170)의 각 기록 위치(A, B, C, D)에 데이터를 기록하는 경우를 설명한다.

광원(110)을 동작시키고 광원(110)에서 조사된 빛을 광분리기(120)에서 제1 및 제2 물체광으로 나눈다.

이와 같이 나누어진 제1 및 제2 물체광을 이용하여 저장 매체(170)의 각각의 기록 위치(A, B, C, D)에 데이터를 기록하게 되는데, 그 과정을 각각의 기록 위치(A, B, C, D)에 대해 설명한다.

첫 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에 기록하는 경우를 설명한다.

상기 제어부(230)에서는 기준광과 물체광이 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에 정확하게 입사될 수 있도록 구동 모터(220)를 구동시켜 상기 저장 매체(170)를 이동시킨다.

이와 같이 저장 매체(170)의 위치를 설정한후에는 상기 제1 SLM(150)에서 상기 광분리기(120)로부터 거울(130)을 통해 입사되는 제1 물체광에 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 데이터를 입력시킨다. 또한, 상기 제2 SLM(160)에서는 상기 광분리기(120)로부터 거울(140)을 통해 입사되는 제2 물체광을 제1 기준광으로 사용하기 위해 제2 물체광을 그대로 투과시킨다.

이와 같이 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제1 물체광은 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제1 기준광에 의해 저장 매체(170)에 기록된다.

이때, 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제1 물체광은 저장 매체(170)의 상단으로 입사되고 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제1 기준광은 저장 매체(170)의 좌측단으로 입사되므로 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에 기록된다.

두 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에 기록하는 경우를 설명한다.

상기 제어부(230)에서는 기준광과 물체광이 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에 정확하게 입사될 수 있도록 구동 모터(220)를 구동시켜 상기 저장 매체(170)를 이동시킨다.

이와 같이 저장 매체(170)의 위치를 설정한후에는 상기 제2 SLM(160)에서 상기 광분리기(120)로부터 거울(140)을 통해 입사되는 제2 물체광에 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 데이터를 입력시킨다. 또한, 상기 제1 SLM(150)에서는 상기 광분리기(120)로부터 거울(130)을 통해 입사되는 제1 물체광을 제2 기준광으로 사용하기 위해 제1 물체광을 그대로 투과시킨다.

이와 같이 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제2 물체광은 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제2 기준광에 의해 저장 매체(170)에 기록된다.

이때, 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제2 물체광은 저장 매체(170)의 좌측단으로 입사되고 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제2 기준광은 저장 매체(170)의 하단으로 입사되므로 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에 기록된다.

세 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에 기록하는 경우를 설명한다.

상기 제어부(230)에서는 기준광과 물체광이 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에 정확하게 입사될 수 있도록 구동 모터(220)를 구동시켜 상기 저장 매체(170)를 이동시킨다.

이때, 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제1 물체광은 저장 매체(170)의 하단으로 입사되고 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제1 기준광은 저장 매체(170)의 우측단으로 입사되므로 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에 기록된다.

네 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에 기록하는 경우를 설명한다.

상기 제어부(230)에서는 기준광과 물체광이 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에 정확하게 입사될 수 있도록 구동 모터(220)를 구동시켜 상기 저장 매체(170)를 이동시킨다.

이때, 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제2 물체광은 저장 매체(170)의 우측단으로 입사되고 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제2 기준광은 저장 매체(170)의 상단으로 입사되므로 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에 기록된다.

이와 같이 교차하는 방향으로 동일한 세기를 갖는 기준광을 사용하게 되면 재생시에도 구분이 용이하게 된다. 즉, 저장 매체(170)의 기록 위치(A, C)에 기록하는 경우 동일한 기준광, 즉 제1 기준광을 사용하고 저장 매체(170)의 기록 위치(B, D)에 기록하는 경우 동일한 기준광, 즉 제2 기준광을 사용하면 재생시 빛의 강도에 따라 컷팅하면 되므로 분리가 용이하다.

이와 같이 수행되는 재생 과정을 저장 매체(170)의 각 기록 위치(A, B, C, D)에 대해 설명하면 다음과 같다.

첫 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에 기록된 데이터를 재생하는 경우를 도 5를 참조하여 설명한다.

이와 같이 저장 매체(170)의 위치를 설정한후에는 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 상기 제2 SLM(160)에서는 상기 광분리기(120)로부터 거울(140)을 통해 입사되는 제2 물체광을 제1 기준광으로 사용하기 위해 제2 물체광을 그대로 투과시킨다.

이와 같이 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제1 기준광이 상기 저장 매체(170)에 입사되면 상기 저장 매체(170)의 위치에 따라 기록 위치(A, B)에 있는 광이 재생되어 제1 CCD(180)으로 출력된다.

이때 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에서 재생된 재생광은 기록된 물체광이고, 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에서 재생된 재생광은 제2 기준광이 된다. 즉, 기록시 저장 매체(170)의 기록 위치(A, B)에 기록된 기준광의 세기가 서로 다르므로 재생시에는 기록 위치(A)에 기록할때 사용된 신호와 기록 위치(B)에 기록할 때 사용된 기준광이 출력된다.

이와 같이 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에서 출력되는 기준광은 전체면에서 균일하게 분포되므로 제1 CCD(180)로 부터 출력된 신호 중에서 이 기준광의 강도를 상기 신호 처리부(210)에서 컷팅하면 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에 기록된 데이터를 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 방법으로 저장 매체(170)의 기록 위치(A, B)(C, D)에 기록된 데이터를 구분할 수 있다.

두 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에 기록된 데이터를 재생하는 경우를 도 5를 참조하여 설명한다.

이와 같이 상기 제2 SLM(160)으로부터 출력되는 제1 기준광이 상기 저장 매체(170)에 입사되면 상기 저장 매체(170)의 위치에 따라 기록 위치(C, D)에 있는 광이 재생되어 제1 CCD(180)으로 출력된다.

이때 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에서 재생된 재생광은 기록된 물체광이고, 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에서 재생된 재생광은 제2 기준광이 된다. 즉, 기록시 저장 매체(170)의 기록 위치(C, D)에 기록된 기준광의 세기가 서로 다르므로 재생시에는 기록 위치(C)에 기록할때 사용된 신호와 기록 위치(D)에 기록할 때 사용된 기준광이 출력된다.

이와 같이 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에서 출력되는 기준광은 전체면에서 균일하게 분포되므로 제1 CCD(180)로 부터 출력된 신호 중에서 이 기준광의 강도를 상기 신호 처리부(210)에서 컷팅하면 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에 기록된 데이터를 얻을 수 있게 된다.

세 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에 기록된 데이터를 재생하는 경우를 도 6 을 참조하여 설명한다.

이와 같이 저장 매체(170)의 위치를 설정한후에는 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 상기 제1 SLM(150)에서는 상기 광분리기(120)로부터 거울(140)을 통해 입사되는 제1 물체광을 제2 기준광으로 사용하기 위해 제1 물체광을 그대로 투과시킨다.

이와 같이 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제2 기준광이 상기 저장 매체(170)에 입사되면 상기 저장 매체(170)의 위치에 따라 기록 위치(B, C)에 있는 광이 재생되어 제2 CCD(190)로 출력된다.

이때 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에서 재생된 재생광은 기록된 물체광이고, 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에서 재생된 재생광은 제1 기준광이 된다. 즉, 기록시 저장 매체(170)의 기록 위치(B, C)에 기록된 기준광의 세기가 서로 다르므로 재생시에는 기록 위치(B)에 기록할때 사용된 신호와 기록 위치(C)에 기록할 때 사용된 기준광이 출력된다.

이와 같이 저장 매체(170)의 기록 위치(C)에서 출력되는 기준광은 전체면에서 균일하게 분포되므로 제2 CCD(190)로 부터 출력된 신호 중에서 이 기준광의 강도를 상기 신호 처리부(210)에서 컷팅하면 저장 매체(170)의 기록 위치(B)에 기록된 데이터를 얻을 수 있게 된다.

네 번째로, 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에 기록된 데이터를 재생하는 경우를 도 6 을 참조하여 설명한다.

이와 같이 상기 제1 SLM(150)으로부터 출력되는 제2 기준광이 상기 저장 매체(170)에 입사되면 상기 저장 매체(170)의 위치에 따라 기록 위치(A, D)에 있는 광이 재생되어 제2 CCD(190)로 출력된다.

이때 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에서 재생된 재생광은 기록된 물체광이고, 상기 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에서 재생된 재생광은 제1 기준광이 된다. 즉, 기록시 저장 매체(170)의 기록 위치(A, D)에 기록된 기준광의 세기가 서로 다르므로 재생시에는 기록 위치(D)에 기록할때 사용된 신호와 기록 위치(A)에 기록할 때 사용된 기준광이 출력된다.

이와 같이 저장 매체(170)의 기록 위치(A)에서 출력되는 기준광은 전체면에서 균일하게 분포되므로 제2 CCD(190)로 부터 출력된 신호 중에서 이 기준광의 강도를 상기 신호 처리부(210)에서 컷팅하면 저장 매체(170)의 기록 위치(D)에 기록된 데이터를 얻을 수 있게 된다.

저장 매체(170)의 기록 위치를 네 개로 구분하는 경우에 이와 같은 방법으로 서로 교차하는 기록 위치(A, C), (B, D)에 대해 동일한 기준광의 세기를 갖도록 하면 재생시 겹쳐진 부분의 신호를 구분하는 것이 가능해 진다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 저장 매체의 전체면에 대해 공간 중첩이 가능해 지므로 기록 밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

광원(110)으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 광분리기(120);

상기 제1 물체광의 방향을 변경시키는 제1 거울(130);

상기 제2 물체광의 방향을 변경시키는 제2 거울(140);

상기 제1 거울(130)에서 입사되는 제1 물체광에 데이터를 입력시키거나 제2 기준광으로 사용하기 위해 상기 제1 물체광을 투과시키는 제1 SLM(150);

상기 제2 거울(140)에서 입사되는 제2 물체광에 데이터를 입력시키거나 제1 기준광으로 사용하기 위해 상기 제2 물체광을 투과시키는 제2 SLM(160);

상기 제1 및 제2 물체광을 제1 및 제2 기준광으로 사용하기 위해 투과시키거나 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)에 데이터를 입력시키기 위한 마이크로 프로세서(200);

상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광과 제1 및 제2 기준광에 따라 발생된 홀로그램 데이터를 각각의 기록 위치(A, B, C, D)에 기록 및 재생하는 저장 매체(170);

상기 저장 매체(170)에서 재생된 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 제1 및 제2 CCD(180, 190);

상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)에 재생된 재생광을 빛의 세기에 따라 컷팅하여 해당하는 기록 위치의 재생 데이터를 검출하기 위한 신호 처리부(210);

상기 저장 매체(170)의 해당 기록 위치(A, B, C, D)에 홀로그램 데이터를 기록 및 재생하기 위해 상기 저장 매체(170)를 상하 좌우로 이동시키기 위한 제어부(230); 및

상기 마이크로 프로세서(230)의 제어에 따라 상기 저장 매체(170)를 이동시키는 구동 모터(220)로 구성됨을 특징으로 하는 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 물체광은 서로 다른 빛의 세기로 이루어지고,

상기 저장 매체(170)의 각 기록 위치(A, B, C, D)에는 각각 교차하는 방향으로 동일한 기준광에 의해 기록 및 재생됨을 특징으로 하는 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템.