KR100626958B1 - 레퍼런스빔 각도 자유도를 증가시키는 홀로그래픽 롬시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생시 대물렌즈로 인한 레퍼런스빔 각도의 제한을 완화시키는 홀로그래픽 롬 시스템 및 레퍼런스빔 각도 자유도 증가방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에서는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 시 홀로그래픽 롬 디스크를 기준으로 대물렌즈와 레퍼런스빔의 방향이 서로 반대로 되어 대물렌즈와 디스크간 근접위치로 인한 레퍼런스빔의 각도가 제한받지 않게 되며, 이에 따라 기록시에도 재생시 레퍼런스빔의 각도 자유도에 대한 고려없이 기록 가능한 최대한의 각도로 데이터를 기록할 수 있게 됨으로써, 홀로그래픽 롬 디스크에 기록할 수 있는 데이터의 양을 증가시킬 수 있게 된다.

Description

레퍼런스빔 각도 자유도를 증가시키는 홀로그래픽 롬 시스템 및 방법{HOLOGRAPHIC ROM SYSTEM FOR INCREASING ANGLE SELECTIVITY OF REFERENCE BEAM AND METHOD THEREOF}

도 1은 종래 홀로그래픽 롬 시스템에서 데이터 기록 과정 예시도,

도 2는 종래 홀로그래픽 롬 시스템에서 데이터 재생 과정 예시도,

도 3는 본 발명의 실시 예가 적용되는 홀로그래픽 롬 시스템의 개략적인 블록 구성도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬 시스템에서 데이터 재생 과정 예시도.

본 발명은 홀로그래픽 롬 시스템(holographic rom system)에 관한 것으로, 특히 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생시 대물렌즈로 인한 레퍼런스빔 각도의 제한을 완화시키는 홀로그래픽 롬 시스템 및 레퍼런스빔 각도 자유도 증가방법에 관한 것이다.

현재 데이터 저장용 메모리의 대용량 및 고속 처리를 위해 광 디스크 등의 광 기록매체로 수∼ 수백 Gbytes를 저장할 수 있는 홀로그래픽 메모리, 그 중에서도 홀로그래픽 롬(HROM: Holographic ROM)에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행 중에 있다.

위와 같은 홀로그래픽 롬 시스템에서는 홀로그래픽 디스크(holographic disk)상에 데이터 마스크(data mask)를 이용하여 홀로그래픽 데이터 신호빔(signal beam)과 레퍼런스빔(reference beam)을 간섭시켜 홀로그래픽 데이터(holographic data)를 기록하고 있으며, 홀로그래픽 데이터의 특성상 DVD(digital versatile disk)에서의 데이터 기록시 와는 다르게 홀로그래픽 데이터간 간섭이 일어나지 않는 기록 각도 범위 내에서 디스크 상 다중 레이어(multi layer)로 데이터가 기록 가능하여 한 장의 디스크에 많은 양의 데이터 기록이 가능하게 된다.

한편, 위와 같이 홀로그래픽 롬 데이터를 기록하고 난 후 재생 시에는 코니컬 미러(conical mirror)에서 주었던 입사각으로 레퍼런스 빔(reference beam)을 입사시키면 데이터가 재생되는데, 종래에는 미디어를 기준으로 대물렌즈가 있는 방향에서 레퍼런스 빔의 각도를 조절해야 하기 때문에 각도를 조절할 수 있는 범위가 제한되었다. 이는 대물렌즈가 미디어(media)인 홀로그래픽 롬 디스크에 거의 근접하게 위치되어 대물렌즈와 홀로그래픽 롬 디스크 사이로 입사되어야 하는 레퍼런스 빔의 각도가 제한되기 때문이다.

이하 종래 홀로그래픽 롬 데이터 기록 및 재생과정을 도시한 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 홀로그래픽 롬 데이터 재생과정에서 레퍼런스 빔이 제한적이게 되는 문제점을 다시 한번 살펴보도록 한다. 먼저 기록 시에는 상기 도 1에서 보여지는 바와 같이, 마스크(102)의 데이터를 미디어(media)인 홀로그래픽 롬 디스크(104)에 기록해야 하기 때문에 데이터 신호빔(signal beam)(100)의 방향과 레퍼런스빔(108)의 방향은 정해져 있으며, 한 장의 마스크(102)를 홀로그래픽 롬 디스크(104)에 기록하고 나서, 마스크(102)와 코니컬 미러(conical mirror)(106)를 교체하여 데이터를 중첩 기록하게 된다.

그러나 이렇게 기록된 홀로그래픽 롬 디스크는 재생 시에는 상기 도 2에서 보여지는 바와 같이 대물렌즈(200)와 홀로그래픽 롬 디스크(104)간 거리가 매우 근접하게 위치되어 최초에 기록했던 데이터 신호빔과 레퍼런스빔의 위치에 따라 대물렌즈와 홀로그래픽 롬 디스크 사이로 입사되어야 하는 레퍼런스빔(108)의 각도 조절 자유도에 많은 제한이 생기게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생시 대물렌즈로 인한 레퍼런스빔 각도의 제한을 완화시키는 홀로그래픽 롬 시스템 및 레퍼런스빔 각도 자유도 증가방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 레퍼런스빔 각도 자유도를 증가시키는 홀로그래픽 롬 시스템으로서, 사용자로부터의 홀로그래픽 데이터 재생 요구에 따라 데이터 신호빔과의 회절을 위한 레퍼런스빔을 홀로그래픽 롬 디스크면으로 입사시키는 레퍼런스빔 발생부와, 상기 레퍼런스빔이 입사되는 홀로그래픽 롬 디스크 반대쪽에 위치되어 재생용 레퍼런스빔과 회절되어 홀로그래픽 롬 디스크를 투과하는 데이터 신호빔을 출사시키는 대물렌즈와, 상기 대물렌즈로부터 출사되는 데이터 신호빔을 수광하여 홀로그래픽 데이터를 재생시키는 광검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생 시 레퍼런스빔 각도 자유도 증가방법으로서, (a)사용자로부터의 재생 요구에 따라 대물렌즈 반대쪽의 홀로그래픽 롬 디스크면에 홀로그래픽 데이터 재생을 위한 레퍼런스빔을 소정 각도로 입사시키는 단계와, (b)상기 홀로그래픽 롬 디스크 상 데이터 기록층에 기록된 홀로그래픽 데이터 신호빔을 상기 레퍼런스빔과 회절시켜 추출하는 단계와, (c)상기 재생용 레퍼런스빔과 회절되어 홀로그래픽 롬 디스크를 투과하는 데이터 신호빔을 레퍼런스빔이 입사된 홀로그래픽 롬 디스크 반대쪽에 위치한 대물렌즈를 통해 출사시키는 단계와, (d)상기 대물렌즈를 통해 출사된 홀로그래픽 데이터 신호빔을 슬릿을 통해 광검출부로 수광시켜 홀로그래픽 데이터를 재생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬 시스템의 개략적인 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 3을 참조하여 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생시 대물렌즈로 인한 레퍼런스빔 각도의 제한을 완화시키는 홀로그래픽 데이터 재생 동작을 상세히 설명하기로 한다.

상기 도 3을 참조하면, 본 발명이 적용되는 홀로그래픽 롬 시스템은 광원 (10), HWP(Half Wave Plate)(12, 22)과, 광 확장기(beam expander)(14), 그리고 편광 분리기(polarizer beam splitter)(16), 편광기(18, 24), 반사 미러(20, 26, 28), 코니컬 미러(conical mirror)(30), 광 기록매체(32), 마스크(34) 등으로 구성된다.

먼저 홀로그래픽 롬 시스템은 기록을 위한 두 개의 광 경로를 통해 신호광(signal beam)과 기준광(reference beam)을 광 기록매체(optical media)(32)인 광 디스크에 조사하여 이들 광 사이의 간섭으로 인해 생성되는 간섭 무늬 패턴으로 3차원 홀로그래픽 데이터를 기록한다.

광원(light source)(10)으로부터 입사되는 광은 예들 들어 532nm 파장의 레이저광이 될 수 있으며, 위 광원(10)으로부터의 입사광은 HWP(12)와, 광 확장기(14) 등을 거쳐 편광 분리기(16)로 제공된다.

그러면 편광 분리기(16)는 레이저광(laser beam)을 신호광(signal beam)과 기준광(reference beam)으로 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 process)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. 이때 광 기록매체(32)의 상부에는 반사 미러(20)에 의해 반사된 신호광이 입사되며, 광 기록매 체(32)의 하부에는 코니컬 미러(30)를 통해 광 기록매체(32) 표면에 모두 동일한 각도로 평행으로 퍼져나온 기준광이 입사된다. 따라서 이들 광 사이의 간섭으로 인해 광 기록매체(32)에는 3차원 홀로그래픽 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.

상기와 같이 광디스크에 기록된 홀로그래픽 데이터(holographic data)는 이후 재생 시 광디스크의 광 미러층과 기록 물질층을 통해 투과되는 홀로그래픽 재생용 레퍼런스빔(reference beam)에 의해 회절되어 대물렌즈로 출사된 후, 슬릿(slit)을 통해 광검출부로 수신되어 재생된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홀로그래픽 롬 시스템에서 홀로그래픽 롬 디스크로부터 데이터를 재생하는 과정을 도시한 것으로, 본 발명에서는 레퍼런스빔을 입사했을 때, 데이터 신호빔이 다른 방향에서도 발생하는 것을 근거로 하여 레퍼런스빔을 홀로그래픽 롬 디스크의 대물렌즈 반대편 방향에서 홀로그래픽 롬 디스크로 입사하도록 하여 레퍼런스빔의 각도 자유도를 증가시키게 된다.

즉, 상기 도 4에서 보여지는 바와 같이 본 발명에서는 홀로그래픽 롬 데이터 재생 시 레퍼런스빔 발생부(404)로부터 출사된 레퍼런스빔(108)을 대물렌즈(402) 반대쪽에서 홀로그래픽 롬 디스크(104)로 소정 각도로 입사시키게 되며, 이때 재생용 레퍼런스빔과 회절되어 홀로그래픽 롬 디스크(104)를 투과하는 데이터 신호빔(406)은 본 발명의 실시 예에 따라 홀로그래픽 롬 디스크(104) 반대쪽에 위치된 대 물렌즈(402)로 출사된 후, 광검출부(400)로 수신되어 재생되게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 시 홀로그래픽 롬 디스크(104)를 기준으로 대물렌즈(402)와 레퍼런스빔(108)의 방향이 서로 반대로 되어 대물렌즈(402)와 디스크(104)간 근접위치로 인한 레퍼런스빔(108)의 각도가 제한받지 않게 되며, 이에 따라 기록 시에도 재생 시 레퍼런스빔의 각도 자유도에 대한 고려 없이 기록 가능한 최대한의 각도로 데이터를 기록할 수 있게 됨으로써, 홀로그래픽 롬 디스크에 기록할 수 있는 데이터의 양을 증가시킬 수 있게 된다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 홀로그래픽 롬 시스템의 재생 시 홀로그래픽 롬 디스크를 기준으로 대물렌즈와 레퍼런스빔의 방향이 서로 반대로 되어 대물렌즈와 디스크간 근접위치로 인한 레퍼런스빔의 각도가 제한받지 않게 되며, 이에 따라 기록시에도 재생시 레퍼런스빔의 각도 자유도에 대한 고려없이 기록 가능한 최대한의 각도로 데이터를 기록할 수 있게 됨으로써, 홀로그래픽 롬 디스크에 기록할 수 있는 데이터의 양을 증가시킬 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 레퍼런스빔 각도 자유도를 증가시키는 홀로그래픽 롬 시스템으로서,

   홀로그래픽 데이터 재생 요구에 따라 데이터 신호빔과의 회절을 위한 레퍼런스빔을 홀로그래픽 롬 디스크면으로 입사시키는 레퍼런스빔 발생부와,

   상기 레퍼런스빔이 입사되는 상기 홀로그래픽 롬 디스크 반대쪽에 위치되어 상기 재생용 레퍼런스빔과 회절되어 상기 홀로그래픽 롬 디스크를 투과하는 데이터 신호빔을 출사시키는 대물렌즈와,

   상기 대물렌즈로부터 출사되는 상기 데이터 신호빔을 수광하여 홀로그래픽 데이터를 재생시키는 광검출부

   를 포함하는 레퍼런스빔 각도 자유도를 증가시키는 홀로그래픽 롬 시스템.
2. 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생 시 레퍼런스빔 각도 자유도 증가방법으로서,

   (a)재생 요구에 따라 대물렌즈 반대쪽의 홀로그래픽 롬 디스크면에 홀로그래픽 데이터 재생을 위한 레퍼런스빔을 소정 각도로 입사시키는 단계와,

   (b)상기 홀로그래픽 롬 디스크 상 데이터 기록층에 기록된 홀로그래픽 데이터 신호빔을 상기 레퍼런스빔과 회절시켜 추출하는 단계와,

   (c)상기 재생용 레퍼런스빔과 회절되어 상기 홀로그래픽 롬 디스크를 투과하는 데이터 신호빔을 상기 레퍼런스빔이 입사된 홀로그래픽 롬 디스크 반대쪽에 위치한 대물렌즈를 통해 출사시키는 단계와,

   (d)상기 대물렌즈를 통해 출사된 홀로그래픽 데이터 신호빔을 슬릿을 통해 광검출부로 수광시켜 홀로그래픽 데이터를 재생시키는 단계

   를 포함하는 홀로그래픽 롬 시스템에서 재생시 레퍼런스빔 각도 자유도 증가방법.

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