KR100381406B1 - Ｃｄ플레이어 및 ｄｖｄ플레이어와 호환이 가능한홀로그래픽 디지털 저장 시스템 - Google Patents

Ｃｄ플레이어 및 ｄｖｄ플레이어와 호환이 가능한홀로그래픽 디지털 저장 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템에 관한 것으로서, 기준 빔을 생성하는 광원; 기준 빔과 다수의 특정 크기 빔의 간섭 패턴들이 기록되어, 기준 빔이 조사되는 경우 다수의 특정 크기 빔에 대응하는 다수의 재생 빔이 생성되는 홀로그래픽 광학 부재; 다수의 재생 빔을 각각 반사 빔과 투과 빔으로 분리시키되, 반사 빔과 투과 빔 중 어느 한 빔을 홀로그래픽 기준 빔으로 사용하는 빔 분리기; 반사 빔과 투과 빔 중 다른 어느 한 빔을 홀로그래픽 입력신호에 대응하도록 변조함으로써 홀로그래픽 신호 빔을 생성하는 공간 광 변조기; 홀로그래픽 기준 빔과 홀로그래픽 신호 빔의 간섭 패턴이 형성되는 곳에 위치하고, 홀로그래픽 기준 빔을 반사시켜 CD/DVD 반사 빔을 생성하며, CD/DVD 반사 빔의 경로가 홀로그래픽 기준 빔의 경로와 동일하지만 반대방향인 미디어; 및 홀로그래픽 신호 빔의 연장선상에 위치하고, CD/DVD 반사 빔의 경로 상에 위치하는 신호 감지 수단을 포함함으로써, CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능하다.

Description

ＣＤ플레이어 및 ＤＶＤ플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템{HOLOGRAPHIC DIGITAL DATA STORAGE SYSTEM COMPATIBLE WITH A CD/DVD PLAYER}
본 발명은 홀로그래픽 디지털 저장 시스템에 관한 것으로, 특히, CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 반도체 레이저, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등이 개발됨에 따라 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템이 활발히 연구되고 있다. 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 가지고 있으므로, 이미 지문을 저장하고 재생하기 위한 지문 인식 시스템으로 실용화되고 있을 뿐만 아니라 그 응용 분야가 점차 확대되고 있다.
이와 같은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 대상 물체로부터 전달된 물체 광과 기준 광을 간섭시킨 후, 이러한 간섭에 의해 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(amplitude)와 위상(phase)에 따라 다르게 반응하는 크리스탈(crystal)과 같은 저장 매체에 기록한다. 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 기준광의 입사 각도를 변화시킴으로써 물체광의 강도는 물론 위상(phase)도 기록하여 물체의 3차원상을 구현할 수 있으며, 2진 데이터의 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램 디지털 데이터를 저장 매체 내의 동일한 장소에 저장할 수도 있다.
도 11은 통상적인 투과형 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템을 도시하고 있다. 투과형 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 광원(20), 광 확장기(beam expander)(21), 광 분리기(beam splitter)(22), 두 개의 반사 미러(23),(24), 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator)(25), 미디어(26) 및 CCD(27)를 포함한다.
광원(20)은 홀로그래픽이 요구하는 일정한 파장 대역의 광 신호, 예컨대, 레이저광을 발생시키며, 광 확장기(21)는 레이저광의 크기를 확장시킨다. 광 분리기(22)는 광 확장기(21)를 통해 확장된 레이저광을 기준 광 및 물체 광으로 분리시킨 후, 기준 광 및 물체 광이 서로 다른 전송 경로를 거쳐 전송한다.
기준 광은 반사 미러(24)에 의해 반사되며, 반사된 기준 광이 미디어(26)로 전송된다. 한편, 물체 광은 반사 미러(23)에 의해 반사되며, 반사된 물체 광이 공간 광 변조기(25)로 전송된다. 공간 광 변조기(25)는 반사된 물체 광을 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조시키며, 변조된 물체광은 미디어(26)로 전송된다.
반사된 물체광의 데이터가, 예를 들어, 프레임 단위로 제공되는 경우 프레임 단위로 변조되는 것이 바람직하다. 반사된 물체 광을 페이지 단위로 변조시키는 경우, 반사 미러(24)에 의해 반사된 기준광의 반사 각도가 조금씩 변화된다.
반사된 기준 광과 변조된 물체 광을 간섭시켜 얻게 되는 간섭 무늬는 미디어(26)에 저장되는데, 간섭 무늬는 공간 광 변조기(25)에 입력되는 데이터에 따라 달라진다. 다시 말해서, 미디어(26)에 입사되는 변조된 물체 광은 페이지 단위로 변조되어 있고, 반사된 기준 광은 변조된 물체 광에 대응하는 각도로 반사된다. 변조된 물체광 과 반사된 기준 광은 미디어(26) 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 미디어(26) 내부에 광 유도 현상이 발생하고, 결과적으로 미디어(26)에 간섭 무늬가 기록된다.
한편, 미디어(26)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 기준 광만을 미디어(26)에 조사하게 되면, 미디어 내부의 간섭 무늬에 의해 기준 광이 회절되어 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 복원된 바둑판 무늬를 CCD(27)에 비추어 원래의 데이터를 복원하게 된다. 이때, 미디어(26)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 사용되는 기준 광은 미디어(26)에 데이터를 기록할 때 사용된 기준 광과 실질적으로 동일한 각도로 입사되어야 한다.
도 12는 통상적인 CD플레이어 또는 DVD플레이어의 내부 구성도를 도시한 것으로서, CD 플레이어 또는 DVD 플레이너는 고주파 중첩 모듈(10), 두 개의 미러(11),(18), 편광 프리즘(12), 실린드리컬 렌즈(13), 광 다이오드(14), λ/4판(15), 디스크(16), 대물렌즈(17) 등으로 구성된다. 이러한 CD/DVD플레이어의 상세 구성 및 작동 원리는 당업자라면 용이하게 알 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그런데, 이러한 CD/DVD플레이어와 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 디텍터(detector), 예컨대, 광 다이오드 등의 위치가 서로 다르므로, CD/DVD플레이어와 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템간의 상호 호환이 불가능하다는 문제점이 있었다. 다시 말해서, CD/DVD플레이어는 반사 방향에 디텍터가 존재하고 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 전송 방향에 디텍터가 위치하여 하나의 디텍터 만으로 두 시스템에 사용할 수 없고, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템과 CD/DVD플레이어에서 사용되는 광 크기의 차이도 커서 서로 다른 광학계를 사용해야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 공간 다중화 방법과 각 다중화 방법을 통해 제조된 다수의 빔 크기 및 빔 개구 수를 갖는 홀로그래픽 광학적 부재를 사용하여, CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능하도록 한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 있어서, 기준 빔을 생성하는 광원; 상기 기준 빔과 다수의 특정 크기 빔의 간섭 패턴들이 기록되어, 상기 기준 빔이 조사되는 경우 상기 다수의 특정 크기 빔에 대응하는 다수의 재생 빔이 생성되는 홀로그래픽 광학 부재; 상기 다수의 재생 빔을 각각 반사 빔과 투과 빔으로 분리시키되, 상기 반사 빔과 상기 투과 빔 중 어느 한 빔을 홀로그래픽 기준 빔으로 사용하는 빔 분리기; 상기 반사 빔과 상기 투과 빔 중 다른 어느 한 빔을 홀로그래픽 입력신호에 대응하도록 변조함으로써 홀로그래픽 신호 빔을 생성하는 공간 광 변조기; 상기 홀로그래픽 기준 빔과 상기 홀로그래픽 신호 빔의 간섭 패턴이 형성되는 곳에 위치하고, 상기 홀로그래픽 기준 빔을 반사시켜 CD/DVD 반사 빔을 생성하며, 상기 CD/DVD 반사 빔의 경로가 상기 홀로그래픽 기준 빔의 경로와 동일하지만 반대방향인 미디어; 및 상기 홀로그래픽 신호 빔의 연장선상에 위치하고, 상기 CD/DVD 반사 빔의 경로 상에 위치하는 신호 감지 수단을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 홀로그래픽 빔 분리기의 일 실시 예를 도시한 도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성도,
도 4는 도 3에 도시된 홀로그래픽 편광 빔 분리기의 일 실시 예를 도시한 도,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성도,
도 6은 도 5에 도시된 홀로그래픽 편광 빔 분리기의 일 실시 예를 도시한 도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성도,
도 8은 도 7에 도시된 홀로그래픽 편광 빔 분리기의 일 실시 예를 도시한도,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성도,
도 10은 도 9에 도시된 홀로그래픽 광학적 부재의 일 실시 예를 도시한 도,
도 11은 통상의 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성도,
도 12는 통상의 CD 또는 DVD플레이어의 내부 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102: 광원
104: 홀로그래픽 빔 분리기
106: 빔 분리기
108, 124, 126: 렌즈
110: 미디어
112, 120: 미러
114: 전하결합장치(charge coupled device: CCD)
116: 포토다이오드(photodiode: PD)
118: 셔터
122: 공간 광 변조기
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 구성도로서, 광원(102), 홀로그래픽 빔 분리기(104), 빔 분리기(106), 세 개의 렌즈(108),(124),(126), 미디어(110), 두 개의 미러(112),(120), 전하결합장치(charge coupled device: CCD)(114), 포토다이오드(photodiode: PD)(116), 셔터(118), 공간 광 변조기(spatial light modulator: SLM)(122)로 구성된다.
광원(102)은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 기록 및 재생 동작에 필요한 필수 구성 요소로서, 예컨대, 레이저(LASER)가 사용될 수 있으며, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템용 미디어(110)에 가장 효율적으로 사용될 수 있는 파장 대역의 빛을 제공한다. 사용 가능한 파장 대역은 미디어(110)에 첨가되는 광 감광제(photo-sensitizer) 및 기폭제(initiator)에 의해 달라진다.
홀로그래픽 빔 분리기(104)는 홀로그래픽 메모리 물질을 이용하여 제조된다. 광원(102)에서 발생되는 빔은 기준 빔으로 사용되며, 특정 크기 빔이 기준 빔과 일정 각도를 이루면서 입사되는 경우 기준 빔과 특정 크기 빔의 간섭 무늬 패턴이 홀로그래픽 빔 분리기(104)에 기록된다.
도 2는 각 다중 원리를 이용하여 제조된 홀로그래픽 빔 분리기(104)의 일 실시 예를 도시하고 있다. 설명의 편의상 회전 가능한 홀로그래픽 빔 분리기(104)의 세 개의 입사각에 대응되는 기준 빔 BREF CD, BREF DVD, BREF HDDS이 도시되어 있는데, 각각의 기준 빔 BREF CD, BREF DVD, BREF HDDS은 입사각만 다를 뿐 동일한 파장을 갖는다. 기준 빔 BREF CD, BREF DVD, BREF HDDS에 대응되는 특정 크기 빔 BCD, BDVD, BHDDS이 각각의 기준 빔 BREF CD, BREF DVD, BREF HDDS과 일정 각도를 이루면서 입사되는 경우 기준 빔 BREF CD, BREF DVD, BREF HDDS과 특정 크기 빔 BCD, BDVD, BHDDS의 간섭 무늬 패턴이 각 다중화 방법에 의해 홀로그래픽 메모리 물질에 기록된다. 특정 크기 빔 BCD, BDVD, BHDDS의 빔 크기와 형상은 기록하고자 하는 매체에 따라 달라진다. 간섭 무늬 패턴이 기록된 홀로그래픽 메모리 물질에 각각의 기준 빔 BREF CD, BREF DVD, BREF HDDS을 대응되는 입사각으로 입사시키면 각각의 특정 크기 빔 BCD, BDVD, BHDDS의 재생 빔 BCD RE, BDVD RE, BHDDS RE이 생성된다. 재생 빔의 강도는 간섭 무늬 패턴의 회절 효율(diffraction efficiency)로 표현될 수 있다. 포토폴리머(photopolymer)의 경우 거의 100%에 가까운 회절 효율을 얻을 수 있다.
홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 CD/DVD플레이어와의 호환이 가능하려면, 먼저, CD/DVD플레이어의 빔 팩터(beam factor)(BF)를 일정하게 유지하여야 한다. 일반적으로 CD플레이어의 빔 팩터는 0.5769㎛-1이고 DVD의 빔 팩터는 0.9230㎛-1이다. 빔 팩터(BF)는
로 계산되는데, λ는 빔의 파장을, N.A.는 개구 수(Numerical Aperture)를 나타낸다. 파장 λ이 달라지는 경우 개구 수 N.A.를 조절하여 빔 팩터 BF를 일정하게 유지하면 CD/DVD 플레이어를 재생할 수 있다. 개구 수 N.A.는
로 계산되는데, n은 렌즈를 통과한 후의 매질의 굴절율이고, α는 렌즈에 수직으로 입사하는 빔이 초점에 집속하는 경우 렌즈의 광학축에 대한 집속 각도이다. 다시 말해서 sinα는 렌즈의 초점거리(F)와 렌즈에 입사하는 빔의 너비(W)의 함수
이다.
따라서 입사하는 빔의 너비(W)는
이다. 결과적으로 입사하는 빔의 너비(W)를 조정하여 N.A.를 조정함으로써, 빔 팩터를 일정하게 유지시키고, CD/DVD플레이어의 재생을 가능하게 한다.
파장(λ)이 532nm인 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템용 Nd-YAG 레이저를 사용하고, 렌즈의 초점 거리(F)가 1cm이며, 빔이 공기 중으로 전달되어굴절률(n)이 1인 경우, CD의 빔 팩터 BF CD와 DVD의 빔 팩터 BF DVD가 각각 0.5769㎛-1, 0.9230㎛-1이므로, CD/DVD 플레이어에서 요구되는 빔의 너비(WCD/WDVD)는 각각
이다. 따라서 특정 크기 빔 BCD, BDVD의 빔의 너비(WCD/WDVD)는 각각 0.64495cm, 1.12734cm이다.
파장(λ)이 650nm인 DVD용 레이저를 사용하고, 렌즈의 초점 거리(F)가 1cm이면, CD/DVD 플레이어에서 요구되는 빔의 너비(WCD/WDVD)는 각각
이다. 따라서 특정 크기 빔 BCD, BDVD의 빔의 너비(WCD/WDVD)는 각각 0.80900cm, 1.49980cm이다.
상기와 같이 제조된 홀로그래픽 빔 분리기(104)를 사용함으로써 동일한 파장을 사용하면서도 홀로그래픽 모드와 CD/DVD 모드에서 사용될 수 있도록 빔의 크기를 조절할 수 있다.
홀로그래픽 모드에서는 홀로그래픽 빔 분리기(104)에 일정한 입사각으로 기준 빔 BREF HDDS이 입사하게 된다. 홀로그래픽 빔 분리기(104)는 기준빔 BREF HDDS과 특정 크기 빔 BHDDS에 대응되는 재생 빔 BHDDS RE을 생성하고, 빔 분리기(106)는 재생 빔 BHDDS RE을 반사 빔과 투과 빔으로 분리시킨다. 반사 빔은 경로A를 따라 미디어(110)로 조사된다. 경로A 상에 있는 셔터(118)는 홀로그래픽 모드의 기록 상태에서만 반사 빔을 통과시키고 재생 상태에서는 반사 빔이 통과되지 않도록 동작한다. 셔터(118)를 통과한 반사 빔은 미러(120)에 의해 반사된 후 입력 신호에 대응되도록 공간 광 변조기(122)에 의해 변조되어 홀로그래픽 신호 빔이 된다. 홀로그래픽 신호 빔은 렌즈(124)에 의해 미디어(110)에 집속된다.
한편 투과 빔은 경로B를 따라 미디어(110)에 홀로그래픽 기준 빔으로서 조사되는데, 렌즈(108)은 홀로그래픽 기준 빔을 집속하는 역할을 수행한다. 미디어(110)에는 홀로그래픽 기준 빔과 홀로그래픽 신호 빔의 간섭 패턴이 기록된다.
미디어(110)를 상하로 이동함으로써, 빔이 미디어(110)에 입사하기 전에 렌즈(124)(108)의 초점이 맺히게 하거나 아니면 빔이 미디어(110)에 입사한 후에 렌즈(124)(108)의 초점이 맺히게 할 수 있다. 일 예로 쉬프트(shift) 다중화를 사용하는 경우 홀로그래픽 모드에서는 빔이 미디어(110)에 입사하기 전에 렌즈(124)(108)의 초점이 맺히게 하는 것이 바람직하고, CD/DVD 모드에서는 빔이 미디어(110)에 입사한 후에 렌즈(124)(108)의 초점이 맺히게 하는 것이 바람직하다. 필요에 따라 초점 거리가 다른 두 개의 렌즈를 사용하는 경우, 초점 거리가 짧은 것은 HDDS용으로 사용하고, 초점 거리가 긴 것은 CD/DVD 용으로 사용한다.
홀로그래픽 모드의 재생 상태에서는 셔터(118)가 차단되어 투과 빔만이 경로 B를 통해 미디어(110)에 입사하게 된다. 투과 빔은 홀로그래픽 기준 빔으로 작용하므로, 기록 상태에서 미디어(110)에 입사된 홀로그래픽 신호 빔의 진행 방향으로 홀로그래픽 신호 빔의 재생 빔이 생성되고, 홀로그래픽 신호 빔의 재생 빔은 렌즈(126)에 의해 집속되어 전하결합소자(charge coupled device: CCD)(114)에 디스플레이된다.
CD/DVD 모드에서는 홀로그래픽 빔 분리기(104)를 회전시켜 일정한 입사각으로 기준 빔 BREF CD/BREF DVD이 입사하게 되며, 홀로그래픽 빔 분리기(104)에 의해 기준 빔 BREF CD/BREF DVD에 대응되는 재생 빔 BCD RE/BDVD RE이 생성된다. 빔 분리기(106)는 재생 빔 BCD RE/BDVD RE을 반사 빔과 투과 빔의 두 개의 빔으로 분리하는데, 셔터(118)는 반사 빔의 진행을 차단한다. 투과 빔은 경로 B를 통해 렌즈(108)를 거쳐 CD/DVD용 미디어(110)에 입사한다. 미디어(110)에 입사하는 빔은 이미 빔 팩터 BF가 조정된 상태이다. 미디어(110)에 의해 반사됨으로써 생성된 재생 빔은 경로 B를 따라 진행하여 빔 분리기(106)에 의해 다시 반사 및 투과되어 반사 재생 빔과 투과 재생 빔이 형성되는 데, 홀로그래픽 빔 분리기(104)쪽으로 진행하는 투과 재생 빔은 재생신호에 영향을 미치지 않으며, 반사 재생 빔만이 경로 C를 따라 진행하여포토다이오드(116)이나 전하결합소자(CCD: 114)에 의해 감지된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어와 DVD플레이와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(300)으로서, 광원(302), λ/2 플레이트(303), 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304), 빔 분리기(306), 세 개의 렌즈(308),(324),(326), 미디어(310), 두 개의 미러(312),(320), 전하결합장치(charge coupled device: CCD)(314), 포토다이오드(photodiode: PD)(316), 셔터(318), 빔 확장기(beam expander)(321), 공간 광 변조기(spatial light modulator: SLM)(322)로 구성된다. 도 1과 비교하면 λ/2 플레이트(303), 홀로글래픽 편광 빔 분리기(304), 빔 확장기(321)만이 추가되었다.
λ/2 플레이트(303)는 광원(302)에서 입사되는 선편광된 빔이 편광 방향을 필요한 각도만큼 회전시킨다. 회전된 선 편광 상태의 빔은 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)에 입사된다.
홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)는 LiNbO3또는 BaTiO3와 같이 복굴절 특성이 강한 물질을 사용하여 제조되며, 정상 빔(ordinary beam)과 이상 빔(extraordinary beam) 사이의 굴절률 차이를 이용하여 편광이 서로 다른 기준 빔이 입사하더도 기준 빔에 대응되는 재생 빔을 선택적으로 재생하게 된다.
도 4는 복굴절 특성을 이용하여 제조된 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)의 일 실시예를 도시하고 있다. CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD를 사용하여 CD 플레이어와 DVD 플레이어를 재생한다고 가정한다. CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD은 각각 CD 플레이어 또는 DVD 플레이어에 사용되는 빔의 크기와 형상을 갖는다. λ/2 플레이트(303)로부터 수평/수직 편광 기준 빔 BREF이 입사되고, CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD도 수평/수직 편광 기준 빔 BREF과 일정 각도를 이루면서 입사된다. 기준 빔 BREF과 CD/DVD용 수평/수직 특정 크기 빔 BCDDVD의 간섭 패턴이 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)에 기록된다. 재생 모드에서 수평/수직 편광 기준 빔 BREF을 조사하면 CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD에 대응되는 재생 빔 BCDDVD REF이 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD의 입사방향의 연장선을 따라 생성된다. 재생 빔 BCDDVD REF은 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD에 대응하는 수평/수직인 두 개의 빔으로 구성된다.
λ/2 플레이트(303)를 사용하여 편광을 바꾸므로, 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)를 이동하거나 회전시키기 위한 장치는 필요하지 않다. 다만 수평/수직인 두 개의 편광만을 사용하여 CD 플레이어나 DVD 플레이어의 빔 팩터를 홀로그래픽용 빔 팩터로 변화시키기 위하여 빔 확장기(321)를 추가한다.
CD/DVD 모드에서는 λ/2 플레이트(303)를 조절하여 빔의 편광 방향을 수평 또는 수직으로 바꾸어 준다. 수평/수직 편광 방향은 각각 CD 또는 DVD 모드를 의미하며, 대응되는 빔의 크기를 갖는 재생 빔 BCDDVD RE이 생성되어 빔 분리기(306)에입사한다. 빔 분리기(306)는 재생 빔 BCDDVD RE을 반사 빔과 투과 빔의 두 개의 빔으로 분리하는데, 셔터(318)는 반사 빔의 진행을 차단한다. 나머지 과정은 도 1에 도시된 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 CD/DVD 모드 과정과 같다.
홀로그래픽 모드에서 λ/2 플레이트(303)를 임의의 편광 각만큼 회전시켜 빔의 편광을 바꾸어준다. 편광 각은 임의의 각도라도 무방하며, 임의의 편광 각을 갖는 빔이 기준 빔으로서 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)에 입사된다. 홀로그래픽 편광 빔 분리기(304)는 기준 빔 BREF중에서 수평 또는 수직 성분에 대응되는 재생 빔 BCDDVD RE을 생성하며, 빔 분리기(306)는 재생 빔을 홀로그래픽 기준 빔과 홀로그래픽 신호 빔으로 분리한다. 홀로그래픽 기준 빔은 경로 B를 따라 진행하고, 홀로그래픽 신호 빔은 경로 A를 따라 진행하여 미디어(310)에 간섭 패턴을 형성한다. 홀로그래픽 신호 빔의 빔 크기를 조절하기 위해 빔 확장기(321)가 경로 A상에 추가된다. 재생 모드에서는 셔터(318)가 동작하여 홀로그래픽 기준 빔만이 미디어(310)에 입사하여 홀로그래픽 신호 빔에 대응되는 홀로그래픽 재생 빔이 생성되고, 생성된 홀로그래픽 재생 빔이 CCD(314)에 디스플레이된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어와 DVD플레이와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(500)으로서, 광원(502), 두 개의 λ/2 플레이트(503),(532), 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504), 빔 분리기(506), 네 개의 렌즈(508),(524),(526),(528), 미디어(510), 세 개의 미러(512),(520),(530),전하결합장치(charge coupled device: CCD)(514), 포토다이오드(photodiode: PD)(516), 셔터(518), 공간 광 변조기(spatial light modulator: SLM)(522)로 구성된다. 도 5에 도시된 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(500)은 CD/DVD 모드의 광 경로와 홀로그래픽 모드의 광 경로가 분리되어 있다. 도 1과 비교하면 두 개의 λ/2 플레이트(503)(532), 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504), 렌즈(528), 미러(530)가 추가되었고, 셔터(518)의 위치가 변경되었다.
λ/2 플레이트(503)는 광원(502)에서 입사되는 선편광 상태의 빔을 필요한 각도만큼 회전시킨다. 회전된 선 편광 상태의 빔은 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 입사된다.
홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)는 LiNbO3또는 BaTiO3와 같이 복굴절 특성이 강한 물질을 사용하여 제조되며, 정상 빔(ordinary beam)과 이상 빔(extraordinary beam) 사이의 굴절률 차이를 이용하여 편광이 서로 다른 기준 빔이 입사하더도 기준 빔에 대응되는 재생 빔을 선택적으로 재생하게 된다.
도 6은 복굴절 특성을 이용하여 제조된 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)의 일 실시 예를 도시하고 있다. CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD를 사용하여 CD 플레이어와 DVD 플레이어를 재생하고, 홀로그래픽용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BHDDSH, BHDDSV을 사용하여 홀로그래픽 신호를 재생한다. CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD은 각각 CD 플레이어 또는 DVD 플레이어에 사용되는 빔의크기와 형상을 갖는다. λ/2 플레이트(503)로부터 수평/수직 편광 기준 빔 BREF이 입사되고, CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD도 수평/수직 편광 기준 빔 BREF과 일정 각도를 이루면서 입사되며, 홀로그래픽용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BHDDSH, BHDDSV도 서로 일정한 각을 이루면서 입사된다. 다시 말해서 수평 성분을 갖는 수평 편광 기준빔 BREF이 입사되는 경우 서로 다른 입사각을 갖는 2 개의 수평 편광 특정 크기 빔 BCD, BHDDSH이 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 기록되고, 수직 편광 기준 빔 BREF이 입사되는 경우 서로 다른 입사각을 갖는 2 개의 수직 편광 특정 크기 빔 BDVD과 BHDDSV이 기록된다. 재생 모드에서 수평 편광 기준 빔 BREF을 조사하면 2 개의 수평 편광 특정 크기 빔 BCD, BHDDSH의 입사 방향 연장선을 따라 대응되는 2 개의 재생 빔 BDVD RE, BHDDSH RE이 생성된다. 설명의 편의상 CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD은 각각 CD 및 DVD에 사용되고, 홀로그래픽용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BHDDSH, BHDDSV는 각각 홀로그래픽 기준 빔 및 홀로그래픽 신호 빔으로 사용된다고 가정한다.
CD 모드에서는 λ/2 플레이트(503)를 조절하여 빔의 편광 방향을 수평으로 바꾸어 준다. 수평 편광의 빔을 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 입사시키면 수평 편광인 CD용 재생 빔 BCD RE과 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDS RE가 생성되어 경로 B 및 경로 C 방향으로 진행된다. 경로 B로 진행하는 CD용 재생빔 BCD RE은 셔터(518), 빔 분리기(506), 렌즈(508)을 통과하여 미디어(510)에 입사되며, 미디어(510)에 의해 반사된 CD용 재생 빔 BCD RE은 CD용 신호 빔으로서 빔 분리기(506)에 의해 반사된 후 경로 D를 따라 진행하여 PD(516)이나 CCD(514)에 의해 감지된다. 한편 경로 C를 따라 진행하는 수평 편광인 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDSH RE은 λ/2 플레이트(532), 미러(530), 렌즈(530)를 통해 미디어(510)에 입사하지만, 미디어(510)가 CD 모드에서는 반사형이므로 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDSH RE이 입사각과 같은 각으로 반사되어 CD의 재생에 영향을 미치지 않는다. 필요에 따라 경로 C상에 셔터를 추가로 설치할 수 있다.
DVD 모드에서는 λ/2 플레이트(503)를 조절하여 빔의 편광 방향을 수직으로 바꾸어 준다. 수직 편광의 빔을 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 입사시키면 수직 편광인 DVD용 재생 빔 BDVD RE과 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDSV RE가 생성되어 경로 B 및 경로 A 방향으로 진행된다. 경로 B로 진행하는 DVD용 재생 빔 BDVD RE을 사용하여 DVD 플레이어를 재생하지만, 경로 A로 진행하는 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDSV RE은 미디어(510)에 의해 반사되어 DVD 신호에 영향을 미치지 않는다.
홀로그래픽 모드에서는 기준 빔이 수평 성분과 수직 성분을 갖도록 λ/2 플레이트(503)를 조절한다. 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)를 통해 세 방향으로 재생 빔이 생성된다. 하지만, 셔터(518)가 작동되므로 경로 B로 빔이 진행되지 않고 경로 A 및 경로 C로 빔이 진행된다. 경로 A로 진행하는 빔은 SLM(522)에서 입력 신호에 대응하는 홀로그래픽 신호 빔으로 변조되어 미디어(510)에 입사한다. 경로 C로 진행하는 빔은 홀로그래픽 기준 빔으로서 λ/2 플레이트(532)에 의해 편광방향이 90도 회전하여 경로 A로 진행하는 신호 빔과 같은 편광 방향을 갖게 된 후, 홀로그래픽 신호 빔과의 간섭 패턴이 미디어(510)에 기록된다. 홀로그래픽 재생 모드에서는 셔터(518)를 닫아놓은 상태에서 λ/2 플레이트(503)를 조절하여 수평 편광의 기준 빔만이 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 입사하게 한다. 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 의해 생성된 수평 편광의 재생 빔 중 경로 C로 진행하는 빔이 홀로그래픽 기준 빔으로서 λ/2 플레이트(532)에 의해 편광 방향이 회전되어 미디어(510)에 의해 입사된다. 따라서, 홀로그래픽 재생 빔이 경로 A의 연장선상으로 진행하여 CCD(514)에 디스플레이된다.
필요에 따라, 각 다중화 기법을 사용함으로써, CD/DVD 모드와 홀로그래피 모드에서 기준 빔의 입사각을 변화시키면서 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)에 특정 크기 빔을 입력시킬 수도 있다. 홀로그래픽 편광 빔 분리기(504)를 회전시키면서 특정 크기 빔과의 간섭 패턴을 기록하는 경우, 도 5에 도시한 λ/2 플레이트(503)을 제거하고, 셔터(518)의 위치를 경로 A로 옮기며, 홀로그래픽 모드의 기록 모드를 제외하고 경로 A 상의 셔터(518)를 닫아두면 도 1에 도시한 실시 예와 같은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템이 된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CD플레이어와 DVD플레이와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(700)으로서, 광원(702), 두 개의 λ/2 플레이트(703),(732), 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704), 빔 분리기(706), 네 개의 렌즈(708),(724),(726),(728), 미디어(710), 세 개의 미러(712),(720),(730), 전하결합장치(charge coupled device: CCD)(714), 포토다이오드(photodiode: PD)(716), 셔터(718), 공간 광 변조기(spatial light modulator: SLM)(722), 편광 빔 분리기(734)로 구성된다. 도 7에 도시된 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(700)은 CD/DVD 모드의 광 경로와 홀로그래픽 모드의 광 경로가 분리되어 있다. 도 1과 비교하면 두 개의 λ/2 플레이트(703)(732), 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704), 렌즈(728), 미러(730) 외에 편광 빔 분리기(734)가 추가되었고, 셔터(718)의 위치가 변경되었다.
λ/2 플레이트(703)는 광원(702)에서 입사되는 선편광 상태의 빔을 필요한 편광 각만큼 회전시킨다. 회전된 선 편광 상태의 빔은 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704)에 입사된다.
홀로그래픽 편광 빔 분리기(704)는 LiNbO3또는 BaTiO3와 같이 복굴절 특성이 강한 물질을 사용하여 제조된다. 도 8은 복굴절 특성을 이용하여 제조된 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704)의 일 실시 예를 도시하고 있다. CD/DVD용 수평/수직 편광특정 크기 빔 BCDDVD를 사용하여 CD 플레이어와 DVD 플레이어를 재생하고, 홀로그래픽용 특정 크기 빔 BHDDS을 사용하여 홀로그래픽 신호를 재생한다. CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD과 홀로그래픽용 특정 크기 빔 BHDDS은 일정한 각을 이루면서 입사된다. CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD은 각각 CD 플레이어 또는 DVD 플레이어에 사용되는 빔의 크기와 형상을 갖는다. 홀로그래픽 특정 크기 빔은 45도의 편광 각을 갖고 입사되는 것이 바람직하다. 설명의 편의상, CD/DVD용 수평/수직 편광 특정 크기 빔 BCDDVD은 각각 CD 및 DVD에 사용되고, 45도의 편광 각으로 편광 광 분리기(734)에 입사된 홀로그래픽용 특정 크기 빔 BHDDS은 수평 및 수직 편광의 빔으로 나뉘어지는데 수평 편광의 빔은 투과되고 수직 편광의 빔은 반사된다고 가정한다.
CD 모드에서는 λ/2 플레이트(703)를 조절하여 빔의 편광 방향을 수평으로 바꾸어 준다. 수평 편광의 빔을 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704)에 입사시키면 수평 편광인 CD용 재생 빔 BCD RE과 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDS RE중 수평 편광 성분이 생성된다. CD용 재생 빔은 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 경로 B와 경로 D를 거쳐 PD(716)이나 CCD(714)에 감지된다. 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDS RE중 수평 편광 성분은 편광 빔 분리기(734)를 투과한 뒤, 경로 C를 따라 이동하여 미디어(710)에 의해 반사되지만 CD의 재생에는 영향을 미치지 않는다. 홀로그래픽용 재생 빔BHDDS RE의 빔 세기가 강하여 재생에 영향을 주는 경우 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704)와 편광 빔 분리기(734) 사이에 셔터를 둘 수도 있다.
DVD 모드인 경우 λ/2 플레이트(703)를 사용하여 편광 방향을 수직 방향으로 돌려주며, 수직 편광인 DVD용 재생 빔 BDVD RE은 CD에서와 같이 경로 B 및 경로 D를 거쳐 감지되지만, 홀로그래픽용 재생 빔 BHDDS RE중 수직 편광 성분은 편광 빔 분리기(734)에 의해 반사되어 경로 A로 이동하면서 DVD 재생에 영향을 미치지 않는다.
홀로그래픽 기록 모드인 경우 λ/2 플레이트(703)를 임의의 각도로 조절한다. CD/DVD 플레이어에 사용되는 빔은 경로 B 상의 셔터(718)에 의해 차단되고, 홀로그래픽용 빔만이 편광 빔 분리기(734)에 의해 수평 편광 빔과 수직 편광 빔으로 분리된다. 수평 편광 빔은 편광 빔 분리기(734)를 투과한 후 λ/2 플레이트(732)에 의해 수직 편광으로 변환되어 홀로그래픽 기준 빔으로서 경로 C를 따라 미디어(710)에 입사된다. 수직 편광 빔은 편광 빔 분리기(734)에 의해 반사된 후 공간 광 변조기(722)에 의해 변조되어 홀로그래픽 신호 빔으로서 경로 A를 따라 미디어(710)에 입사된다. 홀로그래픽 재생 모드에서는 λ/2 플레이트(703)를 조절하여 수평 성분의 빔만을 홀로그래픽 편광 빔 분리기(704)에 입사시킨다. 셔터(718)를 차단 상태로 함으로써 경로 B를 따라 빔이 진행되지 않도록 하며, 편광 빔 분리기(734) 및 λ/2 플레이트(732)를 투과한 빔이 홀로그래픽 기준 빔으로 미디어(710)에 입사하여 홀로그래픽 재생 빔이 렌즈(726)를 경유하여 CCD(714)에 디스플레이된다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 CD플레이어와 DVD플레이와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(900)으로서, 광원(902), 두 개의 빔 분리기(905),(906), 세 개의 미러(907),(912),(920), 홀로그래픽 광학 부재(holographic optical element: HOE) 렌즈(909), 미디어(910), 전하결합장치(charge coupled device: CCD)(914), 포토다이오드(photodiode: PD)(916), 셔터(918), 빔 확장기(921), 공간 광 변조기(spatial light modulator: SLM)(922), 두 개의 렌즈(924),(926)로 구성된다. 도 9에 도시된 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(900)은 HOE 렌즈(909)에 공간 다중화 방법 또는 각 다중화 방법을 사용하여 CD/DVD 및 홀로그래픽용 개구 수를 기록한다. HOE 렌즈(909)는 광 폴리머(photopolymer)를 사용하여 100%에 가까운 회절 효율을 얻을 수 있다.
도 10은 공간 다중화 방법을 사용하여 제조된 HOE 렌즈(909)의 일 실시 예를 도시하고 있다. 굵은 실선으로 표시된 기준 빔에 대응하여 CD/DVD용 특정 개구 수를 갖는 빔 및 홀로그래픽용 특정 개구 수를 갖는 빔을 순차적으로 입사시킨다. 서로 다른 세 개의 렌즈(911)를 사용하여 세 개의 서로 다른 개구 수를 갖는 빔을 얻는 것이 바람직하다. 설명의 편의상 제 1의 위치에 CD용 개구 수, 제 2의 위치에 DVD용 개구 수, 제 3의 위치에 홀로그래픽용 개구 수를 갖도록 HOE 렌즈(909)가 제조되었다고 가정한다.
광원(902)에서 생성된 빔은 빔 분리기(905)에 의해 투과 빔과 반사 빔으로나뉘어진다. 투과 빔은 미러(907)에 의해 반사된 후, 빔 분리기(906)를 투과하고, HOE 렌즈(909)에 기준 빔으로서 조사된다. HOE 렌즈(909)가 CD/DVD 모드 또는 홀로그래픽 모드에 대응하는 위치로 이동함에 따라 각각의 모드에 대응하는 특정 개구 수 빔이 경로 B를 따라 미디어(910)에 조사된다. 한편 반사 빔은 경로 A를 따라 진행한다. 구체적으로 반사 빔은 셔터(918)를 통과한 후, 홀로그래픽 빔에 대응하도록 빔의 크기를 확장시키는 빔 확장기(921)를 투과하고, 미러(920)에 의해 반사된 후, 공간 광 변조기(922)에 의해 변조되어 홀로그래픽 신호 빔으로서 렌즈(924)를 경유하여 미디어(910)에 조사된다.
CD 모드에서는 셔터(918)를 차단함으로써 경로 B로 빔이 진행하게 된다. HOE 렌즈(909)는 제 1의 위치로 이동하여 CD 플레이어가 요구하는 개구 수를 가진 빔이 미디어(910)에 입사하게 된다. 미디어(910)에 의해 반사된 빔이 다시 HOE 렌즈(909)에 기준 빔으로 작용하여, 입사된 빔과 동일한 각도를 가지며 방향이 반대인 빔을 생성하게 하고, 이렇게 생성된 빔은 빔 분리기(906)에 의해서 반사된다. 빔 분리기에 의해 반사된 빔은 PD(916)나 CCD(914)에 감지된다. DVD 모드에서는 HOE 렌즈(909)가 제 2의 위치로 이동하면 된다.
홀로그래픽 기록 모드에서는 셔터(918)가 개방되고 HOE 렌즈(909)도 제 3의 위치로 이동한다. 경로 B로 진행하는 빔은 홀로그래픽 기준 빔으로 작용하고, 경로 A로 진행하는 빔은 홀로그래픽 신호 빔으로 작용한다. 홀로그래픽 재생 모드에서는 셔터(918)가 차단되고 HOE 렌즈(909)는 제 3의 위치로 이동하여 홀로그래픽 기준 빔만이 미디어(910)에 입사되며, 이렇게 하여 홀로그래픽 기준 빔에 대응하는홀로그래픽 재생 빔이 홀로그래픽 신호 빔의 연장선상에 있는 CCD(914)에 디스플레이된다.
필요에 따라 셔터(918) 대신에 편광기와 웨이브 플레이트를 사용하여 신호 빔을 제어할 수도 있고, HOE 렌즈(909) 전후에 웨이브플레이트를 두어 감지되는 빔의 강도를 조절할 수도 있다.
따라서, 본 발명은 홀로그래픽 빔 분리기, 홀로그래픽 편광 빔 분리기 또는 홀로그래픽 광학 부재 렌즈와 같은 홀로그래픽 광학 부재를 추가로 구성하여 CD/DVD플레이어와 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 상호 호환을 가능하게 함으로써, 장비 구입에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

  1. CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 있어서,
    기준 빔을 생성하는 광원;
    상기 기준 빔과 다수의 특정 크기 빔의 간섭 패턴들이 기록되어, 상기 기준 빔이 조사되는 경우 상기 다수의 특정 크기 빔에 대응하는 다수의 재생 빔이 생성되는 홀로그래픽 광학 부재;
    상기 다수의 재생 빔을 각각 반사 빔과 투과 빔으로 분리시키되, 상기 반사 빔과 상기 투과 빔 중 어느 한 빔을 홀로그래픽 기준 빔으로 사용하는 빔 분리기와;
    상기 반사 빔과 상기 투과 빔 중 다른 어느 한 빔을 홀로그래픽 입력신호에 대응하도록 변조함으로써 홀로그래픽 신호 빔을 생성하는 공간 광 변조기;
    상기 홀로그래픽 기준 빔과 상기 홀로그래픽 신호 빔의 간섭 패턴을 저장하고, 상기 홀로그래픽 기준 빔을 반사시켜 CD/DVD 반사 빔을 생성하되, 상기 CD/DVD 반사 빔이 상기 홀로그래픽 기준 빔의 반대방향을 따라 진행하는 미디어; 및
    상기 홀로그래픽 기준 빔이 조사되는 경우 상기 홀로그래픽 신호 빔에 대한 홀로그래픽 재생 빔을 디스플레이하고, 상기 CD/DVD 반사 빔을 감지하는 신호 감지 수단을 포함하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 홀로그래픽 광학 부재가 상기 다수의 간섭 패턴을 각 다중화 방법에 의해 기록하는 것을 특징으로 하는 CD 플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 다수의 간섭 패턴이 상기 기준 빔과 CD/DVD용 특정 크기 빔과의 간섭 패턴과 상기 기준 빔과 홀로그래픽용 특정 크기 빔 사이의 간섭 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 CD 플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 홀로그래픽 광학 부재는:
    상기 기준 빔의 편광 방향을 조절하여 다수의 편광 빔을 생성하는 수단; 및
    상기 다수의 편광 빔과 상기 다수의 편광 빔에 대응하는 상기 다수의 특정 크기 빔과의 간섭 패턴을 기록하여, 상기 다수의 편광 빔에 대응하는 상기 다수의 재생 빔을 생성하는 홀로그래픽 편광 빔 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 홀로그래픽 신호 빔의 크기를 조절하는 빔 확장기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 반사 빔이 상기 공간 광 변조기에 의해 변조되어 상기 홀로그래픽 신호 빔이 되고, 상기 투과 빔이 상기 홀로그래픽 기준 빔이 되는 것을 특징으로 하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 CD/DVD 반사 빔이 상기 빔 분리기에 의해 반사된 후 상기 신호 감지 수단에 집속되는 것을 특징으로 하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  8. CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 있어서,
    기준 빔을 생성하는 광원;
    상기 기준 빔의 편광 방향을 조절하여 다수의 편광 성분을 갖는 다수의 편광 빔을 생성하는 제 1 편광 조절 수단;
    상기 다수의 편광 빔과 CD/DVD용 특정 크기 빔과의 간섭 패턴 및 상기 다수의 편광 빔과 홀로그래픽용 특정 크기 빔과의 간섭 패턴을 각각 기록하되, 상기 홀로그래픽용 특정 크기 빔은 상기 다수의 편광 성분을 구비하고, 상기 다수의 편광 빔을 각각 조사하는 경우 상기 CD/DVD용 특정 크기 빔에 대응하는 CD/DVD용 재생 빔과 상기 홀로그래픽 특정 크기 빔에 대응하는 홀로그래픽용 재생 빔을 생성하되,상기 홀로그래픽 재생 빔은 서로 상이한 경로로 출력되는 다수의 홀로그래픽 편광 성분을 구비하는 홀로그래픽 광학 부재;
    상기 홀로그래픽 재생 빔의 편광 방향을 일치시켜 제 1 및 제 2 홀로그래픽 빔을 생성하되, 제 1 및 제 2 홀로그래픽 빔 중 어느 한 빔을 홀로그래픽 기준 빔으로 사용하는 제 2 편광 조절 수단;
    상기 제 1 및 제 2 홀로그래픽 빔 중 다른 한 빔을 홀로그래픽 입력신호에 대응하도록 변조함으로써 홀로그래픽 신호 빔을 생성하는 공간 광 변조기와;
    상기 홀로그래픽 기준 빔과 상기 홀로그래픽 신호 빔의 간섭 패턴을 저장하고, 상기 CD/DVD 재생 빔을 반사시켜 CD/DVD 반사 빔을 생성하되, 상기 CD/DVD 반사 빔은 상기 CD/DVD 재생 빔의 반대 방향으로 진행되는 미디어;
    상기 홀로그래픽 기준 빔을 조사하는 경우, 상기 홀로그래픽 신호 빔에 대응하는 홀로그래픽 재생 빔을 디스플레이하고, 상기 CD/DVD 반사 빔을 감지하는 신호 감지 수단; 및
    상기 CD/DVD용 재생 빔을 미디어에 입사시키고, 미디어에 의해 반사된 상기 CD/DVD용 반사 빔을 상기 신호 감지 수단으로 입사시키는 빔 분리기를 포함하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 다수의 편광 빔은 수평/수직 편광 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 CD 플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 다수의 편광 빔은 상기 수평/수직 편광 성분과 아닌 임의의 위상 차를 갖는 임의의 편광 빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 CD 플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 홀로그래픽 광학 부재는:
    상기 임의의 편광 빔과 상기 임의의 편광 빔에 대응하는 홀로그래픽 특정 크기 빔과의 간섭 패턴을 기록하고, 상기 임의의 편광 빔을 조사하는 경우 상기 홀로그래픽 특정 크기 빔에 대응하는 홀로그래픽 재생 빔이 생성되는 홀로그래픽 편광 빔 분리기; 및
    상기 홀로그래픽 재생 빔을 상기 다수의 홀로그래픽 편광 성분으로 분리하는 편광 빔 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  12. CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 있어서,
    기준 빔을 생성하는 광원;
    상기 기준 빔을 제 1 빔과 제 2 빔으로 분리하여 서로 다른 경로로 진행시키는 제 1 빔 분리기;
    상기 제 1 빔을 홀로그래픽 입력신호에 대응하도록 변조함으로써 홀로그래픽신호 빔을 생성하는 공간 광 변조기;
    상기 제 2 빔과 CD/DVD용 특정 개구 수 빔과의 간섭 패턴 및 상기 제 2 빔과 홀로그래픽용 특정 개구 수 빔과의 간섭 패턴을 각각 기록하여, 상기 제 2 빔을 조사하는 경우 상기 CD/DVD용 특정 개구 수 빔에 대응하는 CD/DVD용 재생 빔과 상기 홀로그래픽 특정 개구 수 빔에 대응하는 홀로그래픽용 재생 빔을 생성하되, 상기 홀로그래픽용 재생 빔은 홀로그래픽용 기준 빔으로서 진행하는 홀로그래픽 광학 부재;
    상기 홀로그래픽 기준 빔과 상기 홀로그래픽 신호 빔의 간섭 패턴을 기록하고, 상기 CD/DVD용 재생 빔을 반사시켜 CD/DVD용 신호 빔을 생성하되, 상기 CD/DVD용 반사 빔은 상기 CD/DVD용 재생 빔의 반대 방향으로 진행하는 미디어;
    상기 홀로그래픽 기준 빔이 입사하는 경우 상기 홀로그래픽 신호빔을 디스플레이하고, 상기 CD/DVD용 반사 빔을 감지하는 신호 감지 수단; 및
    상기 제 2 빔의 진행 경로에 위치하여, 상기 제 2 빔을 상기 홀로그래픽 광학 부재에 입사시키고, 상기 CD/DVD용 신호 빔에 대응하여 홀로그래픽 원리에 따라 상기 홀로그래픽 광학 부재에 의해 생성된 CD/DVD용 신호 재생 빔을 상기 신호 감지 수단으로 입사시키는 제 2 빔 분리기를 포함하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 홀로그래픽 광학 부재는 공간 다중화 방법에 의해 상기 제 2 빔과 CD/DVD용 특정 개구 수 빔과의 간섭 패턴 및 상기 제 2 빔과 상기홀로그래픽용 특정 개구 수 빔과의 간섭 패턴을 기록하는 것을 특징으로 하는 CD플레이어 및 DVD플레이어와 호환이 가능한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템.
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