KR100600308B1 - 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기록 및 재생 시 서로 다른 파장의 레이저빔을 사용하는 홀로그래픽 롬 시스템에서 홀로그래픽 데이터를 재생하는 방법에 관한 것으로, 제 1 광원으로부터의 기준광에 의해 기록이 수행된 저장매체에 대한 재생 요구가 있는 경우 제 1 광원의 기준광과 다른 파장을 갖는 제 2 광원으로부터의 기준광을 재생 기준광으로 출사시키는 단계와, 제 2 광원으로부터 출사된 기준광의 저장매체 입사각이 기록시 사용된 제 1 광원의 기준광의 저장매체 입사각보다 크게 되도록 제 2 광원의 기준광의 파장을 조절하는 단계와, 조절된 재생용 제 2 광원의 기준광을 미러를 통해 저장매체로 입사시켜 제 1 광원의 기준광에 의해 기록된 홀로그래픽 데이터를 재생하는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 홀로그래픽 롬 시스템의 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.

Description

홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법{REPRODUCING METHOD IN HOLOGRAPHIC ROM SYSTEM}
도 1은 전형적인 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 장치에 대한 구성도,
도 2는 도 1의 시스템에서의 저장매체 내 입사각 예시도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저장매체 내 입사각 예시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
24 : 광학 렌즈 32 : 광 디스크
본 발명은 홀로그래픽 롬(HROM: Holographic ROM) 시스템의 재생 기술에 관한 것으로, 특히 높은 기록 밀도를 유지하는데 적합한 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법에 관한 것이다.
홀로그램 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 물체광의 강도와 위상을 기록하므로 써 이루어진다. 대상 물체의 빛의 강도와 위상은 물체광과 기준광의 간섭으로 이루어져 간섭 무늬를 만들게 되고, 이렇게 형성된 간섭 무늬는 간섭 무늬의 강도에 반응하는 물질로 이루어진 입방체, 즉 저장 크리스털 내에 기록된다. 이와 같이 기록된 간섭 무늬에 기준광을 입사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현되게 된다.
이때, 저장 크리스털에 기록된 홀로그램 데이터는 기록 과정에서 사용된 기준광으로만 읽어 낼 수 있고, 기록시에 사용된 기준광과 파장 또는 위상이 다른 기준광으로는 읽어 내지 못하고 저장 크리스털 내에 기록된 홀로그램 데이터를 통과하게 된다.
이와 같은 홀로그램 성질을 이용하여 각각 다른 기준광으로 저장 물질입방체의 같은 장소에 많은 홀로그램 데이터를 기록하므로 써 작은 입방체 내부에 방대한 데이터를 저장하는 것이 가능해 진다.
이를 위해 일반적으로 사용되는 각도 중첩(Angle Multiplexing) 기법은 각기 다른 기준광을 만들기 위해 각 기록시마다 기준광의 각도를 변화시키는 것으로, 이를 이용하면 2진 데이터를 페이지 단위로 구성하는 수백에서 수천 개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할 수 있다. 즉, 동일한 장소에 많은 데이터를 페이지 단위로 기록 재생하므로 써 높은 저장 밀도 및 빠른 데이터 전달율로 기록 및 재생이 가능해 진다.
한편, 데이터 저장용 메모리의 대용량 및 고속 처리를 위해 광 디스크 등의 광 기록매체로 수 내지 수백 Giga-bytes를 저장할 수 있는 홀로그래픽 메모리, 그 중에서도 홀로그래픽 롬에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행 중에 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 장치를 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 장치는 광원(10), 셔터(12) 제 1, 2 반사 미러(14, 22), 광 검출부(30) 및 광 디스크(32)를 포함한다.
여기서, 제 1, 2 반사 미러(14, 22) 사이에는 적어도 하나 이상의 광학 렌즈(18, 20)와 ND 필터로 이루어진 광학계(16)가 구성되어 있고, 광 디스크(32)와 광 검출부(30) 사이에는 적어도 하나 이상의 광학 렌즈(24, 28)와 슬릿(slit, 26)이 구성되어 있다.
광원(10)은 데이터 기록시 기준광 각도와 동일한 재생용 기준광(ℓread)을 생성하여 셔터(12)를 통해 제 1 반사 미러(14)에 제공한다. 제 1 반사 미러(14)는 재생용 기준광(ℓread)을 반사시켜 광학계(16), 광학 렌즈들(18, 20)을 통해 제 2 반사 미러(22)에 제공한다.
제 2 반사 미러(22)는 입사된 재생용 기준광(ℓread)을 소정 각도로 편향시켜 광 디스크(32)에 제공한다. 이때 광 디스크(32)는 데이터 재생시(기록도 마찬가지임) 모터(34)에 의해 일정한 속도로 회전된다.
광 디스크(32)에 입사되는 재생용 기준광(ℓread)의 입사 각도는 데이터 기록시 사용된 기록용 기준광 각도와 입사각도가 동일하다. 그리고 재생용 기준광(ℓread)의 크기는 약 100㎛를 갖는다.
재생용 기준광(ℓread)이 광 디스크(32)에 입사되면, 광 디스크(32)에 기록된 간섭 패턴에 의해 회절된다. 이에 따라 광 디스크(32)에 기록된 간섭 패턴 데이터가 재생된다. 광 디스크(32)로부터 회절되어 재생된 신호광은 광학 렌즈들(24, 28)과 슬릿(26)을 거쳐 광 검출부(30)에 입사된다.
그런데, 이러한 종래의 홀로그래픽 롬 재생 시스템에 의하면, 데이터 기록시 사용된 기록용 기준광의 입사각도와 재생용 기준광의 입사각도가 동일하기 때문에 기록 가능한 기준광의 각도가 제한적일 수밖에 없다는 한계가 있다.
예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 광 디스크(32) 바로 앞에 사용되는 광학 렌즈(24)의 경우, 반경 7mm, 광 디스크(32)와 광학 렌즈(24)간의 거리는 1.7mm 정도이다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 기준광의 입사각도 a는 최대 13.65도 정도이며, 이는 선택도(selectivity)가 2도인 경우 6매 정도를 기록할 수 있는 각도로서, 홀로그램을 재생하기 위한 기준광의 입사각도에 제한이 있다는 사실을 알 수 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 한계를 극복하기 위해 구현한 것으로, 홀로그래픽 롬 시스템의 데이터 재생시 기록용 기준광보다 장파장의 재생용 기준광을 적용하여 입사각도를 완만하게 함으로써 높은 각도로의 기록을 가능하게 한 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기록 및 재생 시 서로 다른 파장의 레이저빔을 사용하는 홀로그래픽 롬 시스템에서 홀로그 래픽 데이터를 재생하는 방법으로서, 제 1 광원으로부터의 기준광에 의해 기록이 수행된 저장매체에 대한 재생 요구가 있는 경우 제 1 광원의 기준광과 다른 파장을 갖는 제 2 광원으로부터의 기준광을 재생 기준광으로 출사시키는 단계와, 제 2 광원으로부터 출사된 기준광의 저장매체 입사각이 기록시 사용된 제 1 광원의 기준광의 저장매체 입사각보다 크게 되도록 제 2 광원의 기준광의 파장을 조절하는 단계와, 조절된 재생용 제 2 광원의 기준광을 미러를 통해 저장매체로 입사시켜 제 1 광원의 기준광에 의해 기록된 홀로그래픽 데이터를 재생하는 단계를 포함하는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 본 발명의 기술 요지는 홀로그래픽 롬 시스템의 데이터를 재생할 때 데이터 기록시의 기준광보다 파장이 큰 재생용 기준광을 적용(파장이 커지면 입사각도가 커진다.)하여 기록밀도를 향상시킬 수 있다는 것으로, 이러한 기술 사상으로부터 본 발명의 목적으로 하는 바를 용이하게 달성할 수 있을 것이다.
또한, 이하의 실시예의 설명에서는 종래의 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 장치에 동일하게 적용될 수 있는 구조인 바, 중복을 피하기 위해 장치에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기준광 재생 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 설명의 편의상 제 1 광원의 기준광을 녹색 레이저빔(green laser beam)으로 제 2 광원의 기준광은 적색 레이저빔(red laser beam)을 예를 들어 설명하기로 한다.
먼저, 도 3에서 보여지는 바와 같이 제 1 광원의 기준광인 녹색 레이저빔이 저장매체에 입사되는 입사각을 a1이라 하고 저장매체에 입사된 후 굴절된 저장매체 내부에서의 레이저빔의 각도를 a2라 하면, 상기 입사각 a1과 굴절각 a2 사이에는 스넬(snell)의 법칙에 의해 아래의 [수학식 1]과 같은 관계가 성립하게 된다.
sin a1 = n sin a2
여기서 상기 녹색 레이저빔에 의해 형성되는 그레이팅(grating)은 a2의 각에 의해 재생되는 그래이팅이므로 녹색 레이저빔의 파장(λ1)은 아래의 [수학식 2]에서와 같이 나타낼 수 있다.
λ1 = 2d sin a2
위에서 d는 그레이팅 공간을 나타내며 이를 제 2 광원의 기준광인 적색 레이저빔으로 읽는 경우 적색 레이저빔의 파장(λ2)은 아래의 [수학식 3]에서와 같이 나타낼 수 있다.
λ2 = 2d sin b2
여기에서 b2는 적색 레이저빔의 저장매체 내부 각도이며, 상기 제 1 광원의 기준광인 녹색 레이저빔과 마찬가지로, 적색 레이저빔이 저장매체에 입사되는 입사각을 b1이라 하고, 저장매체에 입사된 후 굴절된 레이저빔의 저장매체 내부 각도를 b2라 하면, 상기 입사각 b1과 굴절각 b2 사이에는 상기 녹색 레이저빔과 동일하게 스넬(snell)의 법칙에 의해 아래의 [수학식 4]와 같은 관계가 성립하게 된다.
sin b1 = n sin b2
따라서 위 수학식들을 종합하면 제 1 광원의 기준광인 녹색 레이저빔과 제 2 광원의 기준광인 적색 레이저빔과의 관계는 아래의 [수학식 5]에서와 같이 나타내어질 수 있다.
Figure 112004015016247-pat00001
즉, 본 실시예에서는 재생시의 기준광의 파장, 즉 광원(10)에서 출사되는 레이저빔의 파장이 크게 되도록 제 2 광원의 기준광을 적색 레이저빔으로 설정한 것을 특징으로 한다.
상기 [수학식 5]에서 알 수 있는 바와 같이, λ2가 커지면 재생시 기준광의 입사각도가 커지게 된다(기준광이 저장매체 쪽으로 눕게 된다).
이는 홀로그래픽 데이터 기록시 더 높은 각도로의 기록을 가능하게 하여 기 록밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 홀로그래픽 롬 시스템의 데이터를 재생할 때 데이터 기록시의 기준광보다 파장이 큰 재생용 기준광을 적용함으로써, 홀로그래픽 롬 시스템의 기록 밀도를 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상과 범주 내에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 물론이다.

Claims (3)

  1. 기록 및 재생 시 서로 다른 파장의 레이저빔을 사용하는 홀로그래픽 롬 시스템에서 홀로그래픽 데이터를 재생하는 방법으로서,
    제 1 광원으로부터의 기준광에 의해 기록이 수행된 저장매체에 대한 재생 요구가 있는 경우 상기 제 1 광원의 기준광과 다른 파장을 갖는 제 2 광원으로부터의 기준광을 재생 기준광으로 출사시키는 단계와,
    상기 제 2 광원으로부터 출사된 기준광의 저장매체 입사각이 기록시 사용된 상기 제 1 광원의 기준광의 저장매체 입사각보다 크게 되도록 상기 제 2 광원의 기준광의 파장을 조절하는 단계와,
    상기 조절된 재생용 제 2 광원의 기준광을 미러를 통해 저장매체로 입사시켜 상기 제 1 광원의 기준광에 의해 기록된 홀로그래픽 데이터를 재생하는 단계
    를 포함하는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광원의 기준광과 상기 제 2 광원의 기준광의 관계는 수학식
    Figure 112006012517141-pat00002
    에 의해 정의되되, 상기 λ1은 상기 제 1 광원의 기준광의 파장, 상기 λ2는 상기 제 2 광원의 기준광의 파장, 상기 a1은 상기 제 1 광원의 기준광의 입사각, 상기 b1는 상기 제 2 광원의 기준광의 입사각인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 광원은, 각각 녹색 레이저빔과 적색 레이저빔인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 방법.
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