KR100536684B1 - 홀로그래픽 롬 시스템 - Google Patents

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Abstract

광원에서 발생되는 레이저 광을 신호광과 기준광으로 분리시키되, 신호광을 신호광 경로 상에 설치된 마스크에 의해서 변조시켜 광 기록매체에 입사시키고, 기준광을 기준광 경로 상의 기준광 반사 수단으로 반사시켜 광 기록매체에 입사시키는 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 시스템에서 기준광 반사 수단은, 광 기록매체의 중앙 홀에 삽입되기 위해 임의의 경사각을 갖는 삼각뿔 형상의 돌기형 안착대를 갖는 안착 수단과, 돌기형 안착대에 순차적으로 삽입 가능한 삼각뿔 형상을 갖는 n개의 미러 수단을 포함한다. 이때, 각 미러 수단은 돌기형 안착대에 순차적으로 각각 삽입되어, 서로 다른 반사각으로 기준광을 반사시켜 동일한 기록 위치로 입사시킨다.
이와 같이, 본 발명은 돌기형 안착대를 갖는 안착 수단과 돌기형 안착대에 삽입 가능한 삼각뿔 형상의 n개의 미러 수단을 순착적으로 돌기형 안착대에 삽입하면서 기준광을 서로 다른 반사각으로 광 기록매체에 입사시킴으로써, 다양한 각도의 중첩기록을 신속하고 용이하게 할 수 있다.

Description

홀로그래픽 롬 시스템{HOLOGRAPHIC ROM SYSTEM}
본 발명은 홀로그래픽 롬 시스템에 관한 것으로, 특히, 코니컬 미러를 손쉽게 교체할 수 있는 홀로그래픽 롬 시스템에 관한 것이다.
홀로그래픽 롬 시스템은 도 1에 도시되어 있다. 도 1은 종래기술에 의한 홀로그래픽 롬 시스템을 간략하게 나타낸 구성도로서, 광원(10), HWP(Half Wave Plate)(12, 22), 광 확장기(beam expander)(14), 편광 분리기(polarizer beam splitter)(16), 편광기(18, 24), 반사 미러(20, 26, 28), 코니컬 미러(conical mirror)(30), 광 기록매체(32), 마스크(34)가 포함되어 있다.
이와 같이 구성된 홀로그래픽 롬 시스템은 기록을 위한 두 개의 광 경로를 통해 신호광과 기준광을 광 기록매체(32)인 광 디스크에 조사하여 이들 광 사이의 간섭으로 인해 생성되는 간섭 무늬 패턴으로 3차원 홀로그램 데이터를 기록한다.
광원(10)으로부터 입사되는 광(예컨대 532nm 파장의 레이저광)은 HWP(12), 광 확장기(14) 등을 거쳐 편광 분리기(16)로 제공된다. 편광 분리기(16)는 레이저광을 신호광과 기준광으로 분리하는 역할을 하는데, 신호광은 그대로 투과시키고 기준광은 반사시켜 두 개의 광 경로로 나눈다.
편광 분리기(16)에서 분리된 신호광은 편광기(18)를 거쳐 반사 미러(20)에 의해 반사되고 반사된 신호광은 마스터링 프로세스(mastering mask)용 마스크(34)를 투과하여 소정 패턴으로 변조되어 광 기록매체(32)인 광 디스크에 조사된다.
그리고 편광 분리기(16)에서 분리된 기준광은 HWP(22), 편광기(24)를 거쳐 반사 미러들(26, 28)에 의해 반사되어 코니컬 미러(30)로 조사된다.
광 기록매체(32)의 상부에는 반사 미러(20)에 의해 반사된 신호광이 입사된다. 광 기록매체(32)의 하부에는 코니컬 미러(30)를 통해 광 기록매체(32) 표면에 모두 동일한 각도로 평행으로 퍼져나온 기준광이 입사된다. 이들 광 사이의 간섭으로 인해 광 기록매체(32)에는 3차원 홀로그램 데이터인 간섭 무늬 패턴이 기록된다.
이후 홀로그래픽 롬 시스템은 장착된 코니컬 미러(30)를 반사각이 다른 코니컬 미러로 교체한 후에 이와 같은 경로로 기준광과 신호광을 제공하여 각도 중첩 방식으로 데이터를 광 기록매체(32)인 광 디스크에 기록한다.
이러한 홀로그래픽 롬 시스템의 코니컬 미러(30)는 광 기록매체(32)의 중심에 고정하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 광 기록매체(32)의 홀(32a)에 들어가는 별도의 클램프(30a)와 코니컬 미러(30)의 나사(30b)를 이용하여 고정하게 된다.
그런데, 여기서 다른 각도로 중첩기록 하기 위해서는 나사(30b)를 풀고 사용한 코니컬 미러(30)를 해체하고, 다른 반사각을 갖는 코니컬 미러로 교체를 하여야 한다. 따라서 대략 20개 정도의 중첩기록을 요한다면 코니컬 미러(30)의 교체 시간이 너무 많이 소요되어 생산성이 저하되는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로, 각도 중첩 기록 시 매번 교체해야 하는 코니컬 미러 대신 돌기형 안착대를 갖는 안착 수단과 돌기형 안착대에 삽입 가능한 삼각뿔 형상의 n개의 미러 수단을 순차적으로 돌기형 안착대에 삽입하면서 기준광을 서로 다른 반사각으로 광 기록매체에 입사시킴으로써, 다양한 각도의 중첩기록을 신속하고 용이하게 할 수 있는 홀로그래픽 롬 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원에서 발생되는 레이저 광을 신호광과 기준광으로 분리시키되, 상기 신호광을 신호광 경로 상에 설치된 마스크에 의해서 변조시켜 광 기록매체에 입사시키고, 상기 기준광을 기준광 경로 상의 기준광 반사 수단으로 반사시켜 상기 광 기록매체에 입사시키는 홀로그래픽 롬 시스템에 있어서, 상기 기준광 반사 수단은, 상기 광 기록매체의 중앙 홀에 삽입되기 위해 임의의 경사각을 갖는 삼각뿔 형상의 돌기형 안착대를 갖는 안착 수단과, 상기 돌기형 안착대에 순차적으로 삽입 가능한 삼각뿔 형상을 갖는 n개의 미러 수단을 포함하고, 상기 각 미러 수단은, 상기 돌기형 안착대에 순차적으로 각각 삽입되어, 서로 다른 반사각으로 상기 기준광을 반사시켜 동일한 기록 위치로 입사시킨다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 시스템에서 기준광 반사 수단의 구조를 도시한 구조도이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 기준광 반사 수단에서 미러 수단의 저면각 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 시스템은 종래의 코니컬 미러(30)를 나사(30b)와 클램프(30a)를 이용하여 광 기록매체(32)에 삽입 고정시키는 것과 달리 광 기록매체(32)의 중앙 홀에 삽입되기 위해 임의의 경사각을 갖는 삼각뿔 형상의 돌기형 안착대(300a)를 갖는 안착 수단(300)과 돌기형 안착대(300a)에 순차적으로 삽입 가능한 삼각뿔 형성을 갖는 n 개의 미러 수단(310/1, 310/2 … 310/n : 310)을 이용하여 다양한 각도의 중첩기록을 신속하고 용이하게 할 수 있다는 것으로, 나머지 시스템 구성 및 광 경로는 종래의 홀로그래픽 롬 시스템과 동일한 바, 중복되는 구성 부재에 대해서는 동일한 도면 부호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서의 안착 수단(300)은 돌기형 안착대(300a)를 지지하는 지지대(300b)를 포함하고 있으며, 이러한 지지대(300b)와 돌기형 안착대(300a)로 이루어진 안착 수단(300)은 자석으로 이루어져 있다. 이때, 미러 수단(310)은 자석을 붙을 수 있는 스틸과 같은 자성체로 이루어져 있다.
안착 수단(300)의 지지대(300b)는 광 기록매체(32)를 사이에 두고 자성체로 이루어진 미러 수단(310)을 고정시키는 역할을 한다.
본 발명의 홀로그래픽 롬 시스템은 광 기록매체(32)에 데이터를 기록하기 전에 광 기록매체(32)의 후면에서 안착 수단(300)의 돌기형 안착대(300a)를 중앙 홀 부분에 삽입 및 고정시킨 후에, 제 1 미러 수단(310/1)을 돌기형 안착대(300a)에 삽입시킨다. 이때, 제 1 미러 수단(310/1)은 안착 수단(300)의 돌기형 안착대(300a)에 삽입되기 위한 홈이 형성되어 있으며, 이러한 홈을 이용하여 돌기형 안착대(300a)에 삽입 및 고정 장착될 뿐만 아니라 자석으로 이루어진 안착 수단(300)에 붙어 고정된다.
이후, 제 1 미러 수단(310/1)에 순차 삽입되는 다른 미러 수단(310/2, …)들의 저면은 자성체로 이루어져 있기 때문에 광 기록매체(32)를 사이에 두고 자석으로 이루어진 지지대(300b)에 고정된다.
이후, 종래와 마찬 가지로, 본 발명의 홀로그래픽 시스템은 광원(10)에서 발생되는 레이저광을 편광 분리기(16)를 이용하여 기준광과 신호광으로 분리시키되, 기준광은 반사시키고 기준광 경로로 제공되고, 신호광은 그대로 투과시켜 신호광 경로에 제공된다.
편광 분리기(16)에 의해서 반사된 기준광은 기준광 경로 상에 존재하는 광학계, 즉 HWP(22), 편광기(24), 반사 미러들(26, 28)을 거쳐 제 1 미러 수단(310/1)에 제공되고, 편광 분리기(16)를 투과한 신호광은 신호광 경로 상에 존재하는 편광기(18) 및 반사 미러(20)를 통해 마스크(34)에 입사된다. 마스크(34)에 입사되는 신호광은 변조되어 광 기록매체(32)에 입사된다.
반사 미러(28)에 의해서 반사되어 제 1 미러 수단(310/1)에 입사된 기준광은 제 1 미러 수단(310/1)의 반사면에 의해 반사되어 동일 각도로 평행으로 퍼져나와 광 기록매체(32)에 입사된다.
광 기록매체(32) 상에는 미러 수단(310)을 통해 입사되는 기준광과 마스크(34)에 의해서 변조된 신호광간의 간섭에 의해 생성되는 간섭 무늬가 기록된다.
이후, 홀로그래픽 롬 시스템은 장착된 마스크(34)를 다른 데이터 패턴이 기록된 마스크로 교체함과 더불어, 다른 반사각으로 기준광을 반사시키는 제 2 미러 수단(310/2)을 제 1 미러 수단(310/1)에 삽입시킨다. 이때, 제 2 미러 수단(310/2)의 저면은 안착 수단(300)의 지지대(300b)에 붙어서 고정되고, 제 2 미러 수단(310/2)과 광 기록매체(32)가 이루는 각 및 제 1 미러 수단(310/1)과 광 기록매체(32)가 이루는 각이 서로 다르기 때문에, 즉 반사면의 경사도가 다르기 때문에 제 1 미러 수단(310/1)과 제 2 미러 수단(310/2)은 입사되는 기준광을 서로 다른 반사각으로 반사시켜 광 기록매체(32)에 입사시킨다. 즉, 제 1, 2 미러 수단(310/1, 310/2)에서 반사되어 광 기록매체(32)에 입사되는 기준광의 입사각은 서로 다르면서 동일한 기록 위치에 입사된다.
기준광 경로를 통해 입사되는 기준광은 제 2 미러 수단(310/2)에 의해서 반사되어 광 기록매체(32)에 입사되고, 신호광 경로를 통해 입사되는 신호광은 다른 데이터 패턴이 형성된 마스크에 의해 변조되어 광 기록매체(32)에 입사된다. 광 기록매체(32) 상에는 다른 데이터 패턴을 갖는 마스크에 의해 변조된 신호광과 다른 미러 수단(310/2)에 의해 다른 반사각으로 반사된 기준광간의 간섭에 의해 생성되는 간섭 무늬가 기록된다.
이와 같이, 또 다른 반사각으로 기준광을 반사시키는 제 3 미러 수단(310/3)을 제 2 미러 수단(310/2)에 삽입시키고, 장착된 마스크를 또 다른 데이터 패턴이 기록된 마스크로 교체한 후에, 상기와 같은 과정을 반복하여 광 기록매체(32)에 데이터를 기록한다.
즉, 광 기록매체(32)의 동일 위치에는 서로 다른 입사각으로 입사되는 기준광과 서로 다른 데이터 패턴을 갖는 마스크에 의해 변조된 신호광이 입사되고, 이러한 신호광과 기준광간의 간섭에 의해 생성되는 간섭 무늬가 기록된다.
본 발명의 홀로그래픽 롬 시스템은 이와 같은 과정을 반복적으로 수행하여 각도 중첩 방식으로 데이터를 광 기록매체(32)에 기록한다.
각각의 미러 수단(310)들에 저면각, 즉 광 기록매체(32)와 미러 수단들이 이루는 각은 서로 다르며, 미러 수단(310)의 저면각의 범위는 광 기록매체(32)의 중심에서 광 기록매체(32)와 미러 수단(310)의 반사면이 만나는 점까지의 거리와 기준광이 입사되는 광 기록매체(32) 영역의 길이에 의해서 결정된다. 이러한 미러 수단(310)의 저면각 범위를 결정하는 과정은 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 설명한다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 기준광이 미러 수단(310)에 입사될 때, 기준광의 입사각(a')과 기준광이 반사면에 의해 반사되는 반사각(a')은 동일하기 때문에(스넬의 법칙에 의해), 기준광이 입사되는 입사점에서 미러 수단(310)의 반사면과 수직이 되도록 수선을 그으며, 기준광이 입사되는 입사선과 수선이 이루는 각(a)과 수선과 기준광이 반사되는 반사 경로선이 이루는 각(a)이 같고, 또한 미러 수단(310)의 저면각도 a가된다.
이런 원리를 이용하여, 도 4b에 도시된 바와 같이, 미러 수단(310)의 중심을 C라고 하고, 기준광이 입사되는 반사면의 지점을 B라고 하고, 기준광이 반사면에 의해 반사되어 광 기록매체(32)에 입사되는 지점을 A라고 하고, C와 A를 연결할 때 미러 수단(310)과 만나는 점을 O라고 하고, 점 O에서 선분 AB에 수선을 그었을때 교차점을 D라고 한다.
이때, COB의 각은 a가 되고, CAB의 각은 2b라고 할 때, 삼각형 ABC의 내각을 표현하면, 수학식 1과 같다.
2b+(90-a)+(90-a)+90=180
위의 수학식 1을 정리하면, a와 b간의 관계식이 수학식 2와 같이 표현된다.
a-b=45
이때, 선분CO의 거리를 X1라고 하고 선분OA를 X2라고 하고 할 때, X1, X2의 관계는 아래의 수학식 3과 같다. 여기서, X1은 입사되는 기준광의 크기이고, X2는 미러 수단(310)의 해서 반사되는 기준광이 광 기록매체(32)에 입사되는 영역의 크기를 의미한다.
> X3위의 수학식3과 같이, X3은 광 기록매체(32)에서 기록영역의 크기를 나타내는 것으로, 광 기록매체(32)의 전면에 데이터를 기록하기 위해서 X3은 X2보다 작은 값을 가져야 한다.
삭제
위의 수학식 3을 b로 정리하면, 아래의 수학식 4로 표현된다.
수학식 2를 수학식 4에 대입하여 a의 관계식으로 만들면 아래의 수학식 5로 표현된다.
즉, 미러 수단(310)의 저면각(a)은 보다 작은 값을 가져야한다.
예를 들어, X3가 2이고, X1이 1인 경우에 미러 수단(310)의 저면각(a)은 50도 미만의 값을 가져야한다.
이와 같이, 본 발명은 돌기형 안착대를 갖는 안착 수단과 돌기형 안착대에 삽입 가능한 삼각뿔 형상의 n개의 미러 수단을 순착적으로 돌기형 안착대에 삽입하면서 기준광을 서로 다른 반사각으로 광 기록매체에 입사시킴으로써, 다양한 각도의 중첩기록을 신속하고 용이하게 할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 하기에 기술하는 특허청구범위의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 물론이다.
도 1은 종래의 전형적인 홀로그래픽 롬 시스템의 구성도이고,
도 2는 종래의 홀로그래픽 롬 시스템에서 코니컬 미러의 교체 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 롬 시스템에서 기준광 반사 수단의 구조를 도시한 구조도이고,
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 기준광 반사 수단에서 미러 수단의 저면각 범위를 설명하기 위한 도면이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 광원 12, 22 : HWP
14 : 광 확장기 16 : 편광 분리기
18, 24 : 편광기 20, 26, 28 : 반사 미러
30 : 코니컬 미러 32 : 광 기록매체
30a : 클램프 30b : 나사
32a : 홀 300 : 안착 수단
300a : 돌기형 안착대 300b : 지지대
310 : 미러 수단

Claims (4)

  1. 광원에서 발생되는 레이저 광을 신호광과 기준광으로 분리시키되, 상기 신호광을 신호광 경로 상에 설치된 마스크에 의해서 변조시켜 광 기록매체에 입사시키고, 상기 기준광을 기준광 경로 상의 기준광 반사 수단으로 반사시켜 상기 광 기록매체에 입사시키는 홀로그래픽 롬 시스템에 있어서,
    상기 기준광 반사 수단은,
    상기 광 기록매체의 중앙 홀에 삽입되기 위해 임의의 경사각을 갖는 삼각뿔 형상의 돌기형 안착대를 갖는 안착 수단과,
    상기 돌기형 안착대에 순차적으로 삽입 가능한 삼각뿔 형상을 갖는 n개의 미러 수단을 포함하고,
    상기 각 미러 수단은, 상기 돌기형 안착대에 순차적으로 각각 삽입되어, 서로 다른 반사각으로 상기 기준광을 반사시켜 동일한 기록 위치로 입사시키는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착 수단은 자석으로 이루어지고, 상기 미러 수단은 자성체로 이루어져 서로 부착 고정되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 안착 수단에는, 상기 돌기형 안착대를 지지하면서 상기 광 기록매체를 사이에 두고 n개 미러 수단들의 저면과 붙어 상기 n개의 미러 수단을 고정시키며, 상기 돌기형 안착대와 동일한 자석으로 이루어진 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러 수단의 반사면과 광 기록매체가 이루는 각(I저면각)은, (X1 : 광 기록매체의 중심에서 광 기록매체와 상기 미러 수단의 반사면이 만나는 점까지의 거리, X3 : 상기 기준광이 입사되는 광 기록매체 영역의 길이)보다 작은 값을 가져야하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 시스템.
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