KR100298392B1 - 홀로그래픽저장장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 저장장치에 관한 것으로, 광을 발생시키는 광원과, 광을 참조광과 물체광으로 분리하는 광분할기와, 참조광과 물체광이 함께 입사될 때 그 셀에 해당하는 정보를 기록하고 참조광만이 입사될 때 이전에 기록된 정보를 재생하는 홀로그램 메모리부와, 정보의 기록 및 재생을 위해 참조광이 홀로그램 메모리부로 임의의 각도를 가지고 입사되도록 그 참조광을 임의의 각도로 편향시키는 제 1 편향기와, 제 1 편향기에서 편향된 참조광을 수직으로 재편향시키는 제 2 편향기와, 제 2 편향기에서 재편향된 참조광을 홀로그램 메모리부로 입사시키는 하나 이상의 복합 HOE를 갖는 텔레스코우프를 포함하는 제 1 광로변경부와, 정보의 기록을 위해 물체광이 홀로그램 메모리부로 입사되도록 그 물체광의 광로를 조절하는 제 2 광로변경부로 구성함으로써, 기록 용량을 증가시킬 수 있고, 생산성 및 제조원가 측면에서 유리하다.

Description

홀로그래픽 저장장치{holographic memory}
본 발명은 홀로그래픽 저장장치에 관한 것이다.
정보의 대용량화 기록, 재생이 요구됨에 따라 최근에는 CD, DVD 등의 광디스크 기록 매체 등을 이용한 이차원적인 기록/재생 장치 외에 3차원적으로 정보를 기록 재생할 수 있는 홀로그래피 기술을 이용한 광정보 기록/재생 장치 기술이 개발되고 있다.
홀로그래피 기술을 이용한 정보의 기록 및 재생 장치의 구성은 도 1에 도시된 바와 같이, 광원으로 레이저(15)를 사용하고, 이 레이저(15)로부터 나오는 빔(16)을 빔분할기(beam splitter)(14)를 사용하여 참조광(reference beam)(6)과 물체광(object beam)(7)으로 분리한다.
참조광(6) 부분은 참조광(6)의 빔직경을 확대시키는 빔확산기(beam expander)(12), 빔확산기(12)에 의해 확산된 참조광(6)을 배율이 1:1인 텔레스코프(telescope)(9)로 방향을 바꾸는 동시에 텔레스코프(9)에 입사되는 각도를 변화시키는 빔편향기(11), 빔편향기(11)의 반사면을 기록매질(3)에 결상시키는 텔레스코프(9)의 순서로 구성되고, 물체광(7) 부분은 빔의 진행 여부를 조종하는 빔차단기(17), 물체광(7)의 빔직경을 확산하는 빔확산기(13), 빔의 진행방향을 바꾸는 반사경(10), 정보를 표시하는 SLM(Spatial Light Modulator)(1), SLM(1)에 표시된 영상(image)을 기록매질(3) 상에 푸리에 변환(fourier transform)하는 FTL(Fourier Transform Lens)(2)순으로 구성된다.
그리고, 기록매질(3)은 참조광(6)과 물체광(7)이 만나는 곳에 위치시키고, 물체광(7)이 진행하는 방향으로 기록매질(3)로부터 일정거리 만큼 떨어진 곳에 결상렌즈(4')를 설치하며, 결상렌즈(4')의 결상면에 CCD(Charge Coupled Device)(5)를 위치시켜 SLM(1)의 영상을 전기적 신호로 바꾸게 하고, SLM(1)과 CCD(5)를 컴퓨터(8)에 의해 조종하도록 하였다.
이와 같이, 구성된 홀로그라픽 저장장치의 동작은 컴퓨터(8)로 SLM(1)의 정보를 표시하고 기록매질(3)에 참조광(6)과 물체광(7)을 동시에 입사시키면 SLM(1) 영상의 푸리에 변환된 물체광(7)과 참조광(6)이 간섭현상을 일으키게 됨으로써 이 간섭무늬가 기록매질(3)에 기록되게 된다.
기록이 된 후, 빔차단기(17)로 물체광(7)을 차단하고 참조광(6)만 기록매질(3)에 입사시키면 기록매질(3)에 기록된 간섭무늬에 의해 참조광(6)이 회절되어 CCD(5) 방향으로 진행하는 물체광(7)이 재생되고, 이 물체광(7)을 결상렌즈(4')로 CCD(5) 상에 결상시키면 SLM(1)에 표시된 영상이 CCD(5)에 결상하게 되며, 컴퓨터(8)는 CCD(5)로부터의 전기적 신호를 저장, 분석하게 된다.
또한 다른 정보의 기록은 SLM(1)에 다른 정보를 표시하고 빔편향기(11)의 편향각도를 변화시켜 기록하는데 빔편향기(11)와 기록매질(3) 사이에 위치한 텔레스코프(9)가 배율이 1:1이므로 빔편향기(11)에 의해 편향각도가 변할지라도 단지 기록매질(3)에 입사되는 참조광(6)의 입사각도만 변하고 결상면은 기록매질(3)에 항상 일정하게 결상된다.
그러므로, 입사각도가 조금씩 다른 참조광(6)과 물체광(7)이 기록매질(3)의 같은 위치에서 간섭무늬를 만들게 되고 이 간섭무늬가 기록매질(3)에 기록된다.
이렇게 같은 위치에 중첩 기록된 간섭무늬에 참조광(6)을 입사시키면 기록시에 사용된 참조광(6)과 입사각도가 똑같은 참조광(6)과 물체광(7)에 의해 만들어진 간섭무늬만이 브래그(bragg) 조건이 만족되어 하나의 물체광(7)만이 재생된다.
즉, 참조광(6)의 입사각도를 조종함으로써 물체광(7)을 선택적으로 재생시킬수 있다.
이와 같은 홀로그래피 기술을 이용한 저장 장치에서 기록 용량을 증가시키기 위해 여러 가지 연구가 진행되고 있는데, 이와 관련한 종래 기술로는 도 2에 도시된 바와 같다.
도 2에 도시된 장치는 도 1의 종래 장치에 빔편향기(11)의 편향 방향과 수직되는 방향, 즉 xz-플래인(plane)상에서 빔이 편향되도록 하는 빔편향기(18,19)를 추가한 것이다.
이 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 기록매질(3)을 z-축 방향으로 분할하여 정보를 기록함으로써 기록 용량을 증가시켰다.
그러나, 이러한 기술 또한 기록 매질(3)을 일차원으로만 사용하기 때문에 기록 용량 증가에는 한계가 있었다.
종래 기술에 따른 홀로그래픽 저장장치에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
기록매질을 일차원으로만 사용하므로 기록 용량 증가에는 한계가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 HOE(Holographic Optical Element)를 이용하여 기록 용량을 증가 시킬 수 있는 홀로그래픽 저장장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 저가의 홀로그래픽 저장장치를 제공하는데 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 홀로그래픽 저장장치의 구성을 보여주는 다이어그램
도 3은P N="25" INDENT="14" ALIGN="JUSTIFIED">25 : 제1빔편향기 26 : 제2빔편향기
27 : 반사경
본 발명에 따른 홀로그래픽 저장장치의 특징은 참조광 및 물체광을 이용하여 정보를 기록하는 홀로그램 메모리부와, 정보의 기록 및 재생을 위해 참조광이 홀로그램 메모리부로 임의의 각도를 가지고 입사되도록 그 참조광을 임의의 각도로 편향시키는 제 1 편향기와, 제 1 편향기에서 편향된 참조광을 수직으로 재편향시키는 제 2 편향기와, 제 2 편향기에서 재편향된 참조광을 홀로그램 메모리부로 입사시키는 하나 이상의 복합 HOE(Holographic Optical Element)를 갖는 텔레스코우프를 포함하는 제 1 광로변경부와, 정보의 기록을 위해 물체광이 홀로그램 메모리부로 입사되도록 그 물체광의 광로를 조절하는 제 2 광로변경부로 구성되는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 광을 발생시키는 광원과, 광을 참조광과 물체광으로 분리하는 광분할기와, 참조광과 물체광이 함께 입사될 때 그 셀에 해당하는 정보를 기록하고 참조광만이 입사될 때 이전에 기록된 정보를 재생하는 홀로그램 메모리부와, 정보의 기록 및 재생을 위해 참조광이 홀로그램 메모리부로 임의의 각도를 가지고 입사되도록 그 참조광을 임의의 각도로 편향시키는 제 1 편향기와, 제 1 편향기에서 편향된 참조광을 수직으로 재편향시키는 제 2 편향기와, 제 2 편향기에서 재편향된 참조광을 홀로그램 메모리부로 입사시키는 하나 이상의 복합 HOE를 갖는 텔레스코우프를 포함하는 제 1 광로변경부와, 정보의 기록을 위해 물체광이 홀로그램 메모리부로 입사되도록 그 물체광의 광로를 조절하는 제 2 광로변경부로 구성되는데 있다.
본 발명의 또 다른 특징은 광을 발생시키는 광원과, 광을 참조광과 물체광으로 분리하는 광분할기과, 참조광과 물체광이 함께 입사될 때 그 셀에 해당하는 정보를 기록하고 참조광만이 입사될 때 이전에 기록된 정보를 재생하는 홀로그램 메모리와, 광분할기에서 분할된 참조광의 빔직경을 확대시키는 제 1 빔확산기와, 제 1 빔확산기에 희해 확산된 참조광의 진행방향을 바꾸는 제 1 반사경과, 제 1 반사경에서 반사된 참조광을 임의의 방향으로 편향시키는 제 1 빔편향기와, 제 1 빔편향기에서 편향된 참조광을 제 1 빔편향기의 편향 방향에 대해 수직하게 재편향시키는 제 2 빔편향기와, 제 2 빔편향기에서 재편향된 참조광을 임의의 각도로 회절시키는 제 1 복합 HOE와, 제 1 복합 HOE로부터 회절된 참조광을 홀로그램 메모리부의 한 셀로 회절시키는 제 2 복합 HOE와, 입사되는 물체광을 기록시에는 통과시키고 재생시에는 그 물체광을 차단시키는 광차단기와, 광차단기를 통과한 물체광을 임의의 방향으로 편향시키는 제 3 빔편향기와, 제 3 빔편향기에서 편향된 물체광의 빔직경을 확대시키는 제 2 빔확산기와, 제 2 빔확산기에 의해 확산된 물체광의 진행 방향을 바꾸는 제 2 반사경와, 제 2 반사경에서 입사되는 물체광을 표시하는 광 변조기와, 광 변조기에 표시된 물체광을 푸리에 변환시켜 상기 홀로그램 메모리로 입사시키는 렌즈와, 재생시 홀로그램 메모리부로부터 재생된 광 정보를 전기적 신호를 변환시키는 광 검지기로 구성되는데 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 홀로그래픽 저장장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명에 따른 홀로그래픽 저장장치를 보여주는 블록도로서, 본 발명의 구성은 도 10과 같이 전반적으로 종래 기술인 도 2와 같으며, 종래기술과 동일한 구성부재에 대하여서는 동일부호를 사용하고 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은 도 10에서는, 종래 기술인 도 1 및 도 2에서 점선으로 표시된 "A"부분을 도 4와 같이 제 1 빔편향기(25)로 빔을 향하게 하는 반사경(27)과, 제 1 빔편향기(25)로부터 편향되는 빔을 제 1 빔편향기(25)의 편향 방향과 수직(xy-plane)으로 재편향시키는 제 2 빔편향기(26)와, 제 1, 제 2 빔편향기(25, 26)의 반사면을 기록매질(24)에 결상시키는 1:1 배율의 텔레스코우프(telescope)(4)로 구성하였다.
또한, 1:1 배율의 텔레스코우프(4)는 하나 이상의 HOE(Holographic Optical Element)소자들로 구성된 복합 HOE(4-1,4-2)를 사용하여 구성하였으며, 복합 HOE(4-1,4-2)를 구성하는 각각의 HOE 소자들은 도 5, 도 6, 도 7과 같은 물체광과 참조광의 관계를 가지도록 구성한다.
즉, 제 1 HOE의 참조광(reference beam ; RB1)은 홀로그램판(Hologram Plate ; HP)의 xy-플레인(plane) 상의 광축 AX1과 각도 θ2를 이루고 yz-플레인 상의 광축 AX2과 각도 θ4를 이루며 거리 L1만큼 떨어진 점 P1에서 발산하는 발산광(diverging beam)이고, 제 1 HOE의 물체광(object beam ; OB1)은 홀로그램판의 xy-플레인 상의 광축 AX1과 각도 θ1을 이루고 yz-플레인 상의 광축 AX2과 각도 θ3을 이루는 평행광(plane beam)이다.
또한, 제 2 HOE의 참조광(RB2)은 홀로그램판(HP)의 xy-플레인 상의 광축 AX3과 각도 θ6을 이루고 yz-플레인 상의 광축 AX4과 각도 θ7을 이루며 거리 L2만큼 떨어진 점 P2에서 발산하는 발산광이고, 제 2 HOE의 물체광(OB2)은 홀로그램판(HP)의 xy-플레인 상의 광축 AX3과 각도 θ5를 이루고 yz-플레인 상의 광축 AX4과 각도θ8을 이루는 평행광이다.
그리고, 제 3, 제 4 HOE의 참조광(RB3)은 홀로그램판의 xy-플레인 상의 광축 AX5,5'과 각도 θ9를 이루고 yz-플레인 상의 광축 AX6,6'과 평행인 평행광이며, 제 3, 제 4 HOE의 물체광(OB3)은 홀로그램판(HP)의 xy-플레인 상의 광축 AX5,5'과 각도 θ10을 이루고 yz-플레인 상의 광축 AX6,6'과 평행을 이루며 거리 L3만큼 떨어진 점 P3에서 집속하는 집속광(converging beam)이다.
상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 HOE의 물체광과 참조광을 특정지우는 변수들의 관계는 다음과 같다.
θ1=θ5=θ9 ------------(1)
θ2=θ6 ----------------(2)
L1=L2=L3 ---------------(3)
한편, 복합 HOE(4-1,4-2)로 구성된 1:1 배율의 텔레스코우프(telescope) 시스템의 구성은 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 빔편향기(25)와 제 2 빔편향기(26)은 일정 거리 D5를 유지하고, 제 2 빔편향기(26)으로부터 D1 만큼 떨어진 곳에 제 1 복합 HOE(4-1)를, 제 1 복합 HOE(4-1)로부터 D2+D3 만큼 떨어진 곳에 제 2 복합 HOE(4-2)를, 제 2 복합 HOE(4-2)로부터 D4 만큼 떨어진 곳에 기록매질(24)이 위치하도록 한다.
제 1 복합 HOE(4-1)는 제 2 복합 HOE(4-2)와 서로 평행을 이루고, 제 1 복합 HOE(4-1)의 xy-플레인 상의 광축 AX1,3가 y축과 θa의 각도를 이루도록 하며, 제 1 복합 HOE(4-1)을 구성하는 제 1 HOE의 광축 AX2는 y축으로부터 +z 방향으로 L9 만큼, 제 2 HOE의 광축 AX4는 y축으로부터 -z 방향으로 L10 만큼 떨어지도록 구성한다.
또한, 제 2 복합 HOE(4-2)를 구성하는 제 3 HOE의 광축 AX5는 y축으로부터 -x 방향으로 L5/cos(θb) 만큼, 제 4 HOE의 광축 AX5'은 y축으로부터 +x 방향으로 L6/cos(θb) 만큼 떨어진 곳에 있도록 한다.
상기와 같이 구성된 1:1 배율의 텔레스코우프 시스템의 각 변수들의 관계는 다음과 같다.
θa=θ2=θ6 --------------------------------------(4)
θb=θ10, θc=θ4, θd=θ7, θe=θ3, θf=θ8 ------(5)
D1=D2=D3=D4=L1/cos(θ2)=L2/cos(θ6)=L3/cos(θ9) ----(6)
L5=L6=L4/cos(θ10) ---------------------------------(7)
L11=D5×tan(θc), L12=D5×tan(θd) ------------------(8)
L9=L11+L1×tan(θ4), L10=L12+L2×tan(θ7) ------------(9)
단, 상기 공식의 변수들은 절대값이다.
여기서, D5는 제 1 빔편향기와 제 2 빔편향기와의 거리, D1은 제 2 빔편향기와 제 1 복합 HOE와의 거리, D2+D3는 제 1 복합 HOE와 제 2 복합 HOE와의 거리, D4는 제 2 복합 HOE와 홀로그램 메모리와의 거리, θa는 제 1 복합 HOE의 xy-플레인 상의 광축과 y축과의 각도, θb는 제 2 복합 HOE의 xy-플레인 상의 광축과 y축과의 각도, θc와 θd는 제 1 복합 HOE의 yz-플레인 상의 광축과 제 1 복합 HOE로 입사되는 빔과의 각도, θe와 θf는 제 1 복합 HOE의 yz-플레인 상의 광축과 제 1 복합HOE로부터 회절되어 제 2 복합 HOE로 입사되는 빔과의 각도, L4는 제 3 HOE의 xy-플레인 상의 광축과 제 3 HOE의 물체광이 집속되는 위치와의 거리, L5와 L6는 홀로그램 메모리의 xy-플레인 상의 광축과 제 2 복합 HOE에서 회절된 빔이 홀로그램 메모리에 입사되는 위치와의 거리, L9는 제 1 복합 HOE의 yz-플레인 상의 광축과 제 1 HOE의 광축과의 거리, L10는 제 1 복합 HOE의 yz-플레인 상의 광축과 제 2 HOE의 광축과의 거리, L11와 12는 제 1 복합 HOE의 yz-플레인 상의 광축과 제 2 빔편향기의 z축이 제 1 복합 HOE로 입사되는 빔과 만나는 위치와의 거리이다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 홀로그래픽 저장장치의 동작 원리는 다음과 같다.
본 발명의 기본적인 동작 원리는 종래 기술과 같고, 종래 기술의 기록 용량의 한계를 극복하기 위하여 이차원 어드레싱(addressing)이 가능한 HOE를 사용한 1:1 배율의 텔레스코우프 시스템의 동작이 다르다.
먼저, 본 발명의 텔레스코우프 시스템(A)에 의한 기록 방법을 도 4∼10에 따라 설명하면, 레이저(15)로부터 출력되는 레이저빔(21)이 빔분할기(14)에 의해 참조광(22)과 물체광(23)으로 분리되고, 물체광(23)은 제 3 빔편향기(29), 제 2 빔확산기(13), 제 2 반사경(10), SLM(1) 그리고 FTL(2)을 차례로 지난 후에 기록매질(24)에 입사되며, 참조광(22)은 제 1 빔확산기(20)를 지난 후, 1:1 배율의 텔레스코우프(A)를 거쳐 기록매질(24)에 입사된다.
이때, 물체광(23)을 xz-플레인 상에서 편향시키는 제 3 빔편향기(29)로 FTL(2)에 의한 SLM(1) 영상의 푸리에 변형된 영상을 y축 상에서 -z 방향으로 일정거리 L8 만큼 떨어지도록 조종하고, 텔레스코우프 시스템에 입사되는 참조광(22)은 참조광(22)을 제1빔편향기(25) 및 xz-플레인 상에서 편향시키는 제 2 빔편향기(25)를 조종하여 제 1 복합 HOE(4-1)의 광축 AX2와 θc(=θ4)의 각도를 가지고 제 1 복합 HOE(4-1)에 입사하도록 하면 입사되는 빔은 제 1 HOE에 의해 θe의 각도로 회절되어 제 2 복합 HOE(4-2)에 θe의 각도로 입사되고 제 2 복합 HOE(4-2)에 의해 기록매질(24)에 Q3 또는 Q4의 점을 향하여 회절된다.
이 참조광이 Q3점을 향해 회절되는지 또는 Q4점을 향해 회절되는지는 참조광을 xy-플레인 상에서 편향시키는 제 2 빔편향기(26)의 조종에 달려 있다.
먼저, 참조광이 제 2 복합 HOE(4-2)를 구성하는 제 4 HOE에 입사하도록 제 2 빔편향기(26)의 편향 각도를 조종하면 제 1 HOE에 의해 회절된 참조광은 제 4 HOE에 의해 y축으로부터 +x 방향으로 L6 만큼 떨어진 Q3를 향해 회절되어 기록매질(24)의 Q3에서 물체광(22)과 참조광(23)이 교차하게 되고 상기에서 설명한 바와 같이 물체광(23)과 참조광(22)의 간섭에 의한 간섭무늬가 기록매질(24)에 기록되게 된다.
또한, 제 2 빔편향기(26)를 조종하여 도 8에 도시된 바와 같이 참조광 B1이 xy-플레인 상에서 θs 만큼 주사하도록 하면 일정 각도를 지난 후에는 제 1 HOE에 의해 회절된 참조광이 제 4 HOE를 벗어나 제 3 HOE 상에 입사하게 되고, 제 3 HOE 상에 입사되는 참조광은 제 3 HOE에 의해 Q4를 향해 회절하므로 제 3 HOE 상에 참조광이 입사되는 순간부터는 Q4 위치에 간섭무늬가 기록된다.
다음에는 물체광을 xz-플레인 상에서 편향시키는 제 3 빔편향기(19)로FTL(2)에 의한 SLM(1) 영상의 푸리에 변환된 영상을 y축 상에서 +z 방향으로 일정 거리 L7 만큼 떨어지도록 조종하고, 텔레스코우프 시스템에 입사되는 참조광은 참조광을 제1빔편향기(25) 및 xz-플레인 상에서 편향시키는 제 2 빔편향기(26)를 조종하여 제 1 복합 HOE(4-1)의 광축 AX2와 θd(=θ7)의 각도를 가지고 제 1 복합 HOE(4-1)에 입사하도록 하면 입사되는 빔은 제 2 HOE에 의해 θf의 각도로 회절되어 제 2 복합 HOE(4-2)에 θf의 각도로 입사되고 제 2 복합 HOE(4-2)에 의해 기록매질(24)상에 Q1 또는 Q2의 점을 향하여 회절된다.
이 참조광이 Q1점을 향해 회절되는지 또는 Q2점을 향해 회절되는지는 상기에서 설명한 바와 같이 참조광을 xy-플레인 상에서 편향시키는 제 2 빔편향기(26)의 조종에 달려 있다.
즉, 먼저 참조광이 제 2 복합 HOE(4-2)를 구성하는 제 4 HOE에 입사하도록 제 2 빔편향기(26)의 편향 각도를 조종하면 제 2 HOE에 의해 회절된 참조광은 제 4 HOE에 의해 y축으로부터 +X 방향으로 L6 만큼 떨어진 Q1을 향해 회절되어 기록매질(24)의 Q1에서 물체광(23)과 참조광(22)이 교차하게 되고 물체광(23)과 참조광(22)의 간섭에 의한 간섭무늬가 기록매질(24)에 기록되게 된다.
또한, 제 2 빔편향기(26)를 조종하여 도 8에 도시된 바와 같이, 참조광 B1이 xy-플레인 상에서 θs 만큼 주사하도록 하면 일정 각도를 지난 후에는 제 2 HOE에 의해 회절된 참조광이 제 4 HOE를 벗어나 제 3 HOE 상에 입사하게 되고, 제 3 HOE 상에 입사되는 참조광은 제 3 HOE에 의해 Q2를 향해 회절하므로 제 3 HOE 상에 참조광이 입사되는 순간부터는 Q2 위치에 간섭무늬가 기록된다.
그러므로 상기에 설명한 바와 같이 참조광을 편향시키는 제 1, 제 2 빔편향기(25, 26)와 물체광을 편향시키는 제 3 빔편향기(19)를 조종함으로써 기록매질의 Q1, Q2, Q3, Q4 상에 정보를 기록할 수 있고 종래에 사용되는 기술보다 기록 용량을 증가시킬 수 있는 것이다.
상기에 설명한 본 발명은 2개의 서로 다른 HOE로 구성된 복합 HOE를 가지고 설명하였지만 도 11에 도시된 바와 같이 2개 이상의 서로 다른 HOE로 구성된 복합 HOE를 사용하면 기록 용량을 더 증가시킬 수 있다.
즉, 제 1, 제 2 복합 HOE(4-1,4-2)를 각각 3개의 서로 다른 HOE로 구성하면 기록매질에 기록할 수 있는 위치가 9개가 되며, 제 1, 제 2 복합 HOE(4-1,4-2)를 각각 4개의 서로 다른 HOE로 구성하면 기록 위치가 16개로 늘어나 기록 용량이 상당히 증가하게 된다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 저장장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 제1복합 HOE 및 제2복합 HOE의 조합으로 참조광의 광로를 변경하도록 하기 때문에 기록용량이 제1복합 HOE의 HOE갯수와 제2복합 HOE의 HOE 개수의 곱에 따라 설정되어 기록용량이 대폭적으로 늘어나게 되므로 기록매질을 이차원으로 참조광을 어드레싱할 수 있어 기록 용량 증가에 한계가 있는 종래 기술의 문제점을 극복할 수 있다.
둘째, 본 발명은 종래 기술에서 사용되었던 1:1 배율의 텔레스코우프를 구성하는 정밀 렌즈 대신에 대량 생산이 용이한 HOE를 사용함으로써 생산성 및 제조원가 측면에서 상당히 유리하다.

Claims (6)

  1. 물체광과 참조광을 사용하여 정보를 기록하기 위한 홀로그램 메모리부와 정보의 기록 및 재생을 위해 임의각도로 상기 홀로그램 메모리부로 입사하도록 참조광을 지향시키는 제1광로변경부를 가지는 홀로그래픽 저장장치에 있어서,
    임의각도로 참조광을 편향시키는 제1편향기;
    제1편향기에서 편향된 참조광을 수직방향으로 재편향시키는 제2편향기;
    제1복합 HOE(Holographic Optical Element) 및 제2복합 HOE를 구비하고 상기 제1복합 HOE 및 제2복합 HOE는 복수개의 HOE를 가지며, 각 상기 복수개의 HOE의 각각은 제1복합 HOE에서 수직 또는 수평으로 배열되고, 또 제2복합 HOE에서도 수직 또는 수평으로 배열되어서 상기 제1복합 HOE의 각 HOE가 제2복합 HOE의 각 HOE에 대하여 수직으로 되어서, 상기 제2편향기에서 재편향된 참조광을 상기 홀로그램 메모리부로 입사하도록 지향시키는 텔레스코프;
    정보를 기록하기 위해 상기 홀로그램 메모리부로 입사되는 물체광의 광로를 조절하기 위한 제2광로변경부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장장치.
  2. 광을 발생시키는 광원;
    상기 광을 참조광과 물체광으로 분리하는 광분할기; 상기 참조광 및 물체광이 입사되었을 때 지정된 셀에 정보를 기록하고, 참조광만이 입사되었을 때 이전에기록된 정보를 재생하기 위한 홀로그램 메모리부; 정보를 기록하거나 재생하기 위해 임의각도에서 상기 홀로그램 메모리부로 입사하도록 상기 참조광을 지향시키는 제1광로변경부를 구비한 홀로그래픽 저장장치에 있어서,
    임의각도로 상기 참조광을 편향시키는 제1편향기;
    상기 제1편향기에서 편향된 참조광을 수직방향으로 재편향시키는 제1편향기;
    제1복합 HOE(Holographic Optical Element)와 제2복합 HOE를 구비하고, 상기 제1복합 HOE 및 제2복합 HOE는 각각 복수의 HOE를 가지며 상기 복수의 HOE들은 제1복합 HOE에서 수평 또는 수직으로 배열되고, 제2복합 HOE에서도 수평 또는 수직으로 배열되어서 제1복합 HOE의 HOE들은 제2복합 HOE의 HOE들에 대하여 수직으로 되어서 제2편향기에서 재편향된 참조광을 상기 홀로그램 메모리부로 입사하도록 지향시키는 텔레스코프와;
    정보를 기록하기 위해 상기 홀로그램 메모리부로 입사하는 물체광의 광로를 조절하는 제2광로변경부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1광로변경부는
    상기 광분할기에서 분할된 참조광의 빔직경을 확대시키는 빔확산기;
    상기 빔확산기에 희해 확산된 참조광의 진행방향을 바꾸기 위해 상기 빔확산기 후단에 위치하는 반사경을 더 포함되게 구성함을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 홀로그램 메모리부의 기록용량은 제1복합 HOE를 이루는 HOE 개수와 제2복합 HOE를 이루는 HOE 개수의 곱에 의해 결정되게 구성됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 광로변경부는
    기록시에는 입사되는 물체광을 통과시키고, 재생시에는 상기 물체광을 차단시키는 광차단기;
    상기 광차단기를 통과한 물체광을 임의의 방향으로 편향시키는 제 3 빔편향기;
    상기 제 3 빔편향기에서 편향된 물체광의 빔직경을 확대시키는 빔확산기;
    상기 빔확산기에 의해 확산된 물체광의 진행 방향을 바꾸는 반사경;
    상기 반사경에서 입사되는 물체광을 변조시키는 광 변조기;
    상기 광 변조기에 표시된 물체광을 푸리에 변환시켜 상기 홀로그램 메모리부로 입사시키는 렌즈;
    재생시 상기 홀로그램 메모리부로부터 재생된 광 정보를 전기적 신호를 변환시키는 광 검지기를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1복합 HOE는 나란히 배열된 제1HOE, 제2HOE 및 제3HOE로 이루어지고, 상기 제2복합 HOE는 상기 제1복합 HOE의 각 HOE에 대하여서는 수직 방향으로 배열되고 서로에 대하여서는 나란히 배열된 제4HOE, 제5HOE 및 제6HOE로 구성됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장장치.
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