KR100739812B1 - 참조광 역반사 장치 및 이를 구비하는 홀로그래픽 정보기록/재생 장치 - Google Patents

참조광 역반사 장치 및 이를 구비하는 홀로그래픽 정보기록/재생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 참조광 역반사 장치 및 이를 구비하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록/재생하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치용 참조광 역반사 장치는, 상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 상이한 입사각의 참조광들을 포커싱하여 초점면 상의 서로 다른 위치에 광스폿을 형성하는 렌즈소자; 및 상기 렌즈소자의 초점면 상에 위치하며, 상기 렌즈소자에 의해 형성된 광스폿을 상기 홀로그래픽 기록 매체를 향해 역반사시키는 미러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

참조광 역반사 장치 및 이를 구비하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치{Apparatus for retro-reflecting reference beam and holographic information recording/reproducing apparatus}
도 1a 및 도 1b는 홀로그램 기술을 이용하여 데이터를 기록 및 재생하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 일반적인 원리를 도시한다.
도 2는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치에서 기록용 참조광과 재생용 참조광을 개별적으로 제어하는 종래의 방식을 도시한다.
도 3은 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치에서 갈바노 미러를 이용하여 참조광을 역반사하는 종래의 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치용 참조광 역반사 장치를 개략적으로 도시한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 참조광 역반사 장치를 개략적으로 도시한다.
도 7은 홀로그래픽 기록 매체에 참조광을 입사시키기 위한 렌즈소자의 주변부를 커팅한 예를 도시한다.
도 8은 도 4에 도시된 참조광 역반사 장치를 구비하는 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 구조를 예시적으로 도시한다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
30......참조광 역반사 장치 31.....렌즈소자
32......미러 33.....셔터
40......홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 41.....광원
42,43...빔스플리터 44.....공간 광변조기
45......참조광 입사각 제어부 46.....광검출기
47......대물렌즈
본 발명은 참조광 역반사 장치 및 이를 구비하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치에 관한 것이다.
홀로그램 기술이란 광신호를 원형 그대로 재현할 수 있는 기술로서, 신호를 담고 있는 신호광 및 상기 신호광과 다른 각도에서 직진되는 참조광 사이의 간섭 무늬를 기록함으로써 신호를 입체영상으로 재생할 수 있는 기술을 말한다. 최근, 이러한 홀로그램의 원리를 이용하여 디지털 데이터를 기록/재생하는 광저장 기술이 주목을 받고 있다. 홀로그래픽 정보 기록/재생 기술에 따르면, 다수의 디지털 데이터가 2차원 영상의 형태로 한꺼번에 기록/재생되는 페이지 단위의 기록/재생을 구현할 수 있기 때문에, 초고속 기록/재생 시스템의 구현이 가능하다. 또한, 이러한 홀로그램을 이용한 저장 방법에 의하면, 적절한 다중화(Multiplexing) 기법에 의해 공간적으로 겹쳐져 저장된 정보라도 서로 분리하여 읽어 낼 수 있다. 따라서, 초대용량 저장 시스템의 구현도 가능하게 된다.
도 1a는 홀로그램 기술을 이용하여 데이터를 기록하는 원리를 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 레이저 빔(1)은 빔스플리터(Beam splitter)(2)에 의해 참조광(6)과 신호를 싣게 될 신호광(5)으로 갈라지게 된다. 신호광(5)은 공간 광변조기(Spatial Light Modulator; SLM)를 통과하면서 2차원의 신호 패턴으로 변조된 다음, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사된다. 한편, 참조광(6)은 미러(3)에 의해 반사되어 소정의 각도로 비스듬하게 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사된다. 이때, 참조광(6)과 신호광(5)이 서로 간섭하게 되는데, 이렇게 생긴 간섭 패턴이 홀로그래픽 기록 매체(D)에 기록된다.
도 1b는 홀로그램을 이용하여 기록된 데이터를 재생하는 원리를 도시한다. 정보를 재생할 때에는, 정보를 저장할 때 사용한 참조광(6)과 동일한 파장의 빔을 방출하는 레이저(8)를 이용하여 홀로그래픽 기록 매체(D)에 조사한다. 이때, 기록시와 동일한 각도로 레이저를 조사해야 한다. 그러면, 원래의 정보를 담은 2차원의 신호 패턴이 재생되는데, 이를 CCD(Charge Coupled Device)와 같은 검출기(9)로 검출하여 신호 패턴을 판독한다.
도 1a 및 도 1b를 보면, 데이터의 기록시와 재생시에 참조광이 동일한 방향으로 진행하고 있다. 이 경우, 데이터의 재생시에 발생하는 신호광의 진행방향은 기록시의 신호광의 진행방향과 반대방향이 된다. 그러나, 일반적으로는 신호광의 송광부와 수광부를 단일화하고 렌즈의 수차에 의한 영향을 최소로 하기 위해, 재생 시 참조광을 기록시와 반대로 진행시키는 공액(conjugation) 재생 방식을 사용한다. 이 경우, 참조광의 진행 방향을 기록시와 반대로 만들기 위해서, 기록시와 반대로 진행하는 참조광을 생성하는 별도의 구조를 필요로 하게 된다.
도 2는 기록시와 반대 방향으로 진행하는 참조광을 생성하기 위한 구조(10)를 예시적으로 도시한다. 도 2를 참조하면, 광원(11)에서 발생한 광은 빔스플리터(12)에 의해 두 경로로 분리된다. 예컨대, 기록용 참조광(L1)은 빔스플리터(12)에 의해 반사된 후, 고정미러(13a,13b)와 회전미러(14a,14b)를 통해 홀로그래픽 기록 매체(D)의 전면으로 입사한다. 여기서 두 개의 회전미러(14a,14b)는 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사하는 기록용 참조광의 입사각을 조절하는 기능을 한다. 한편, 재생용 참조광(L2)은 빔스플리터(12)를 통과한 다음, 고정미러(15,16a,16b)와 회전미러(17a,17b)를 통해 홀로그래픽 기록 매체(D)의 배면으로 입사한다. 이 경우, 두 개의 회전미러(17a,17b)는 재생용 참조광의 입사각을 기록용 참조광의 입사각과 동일하게 조절하는 역할을 한다. 도 2의 경우, 신호광(L3)은 기록시와 재생시에 동일한 경로를 따라 진행하기 때문에, 신호광의 송광부와 수광부를 단일화할 수 있다. 그러나, 도 2에 도시된 방식의 구조(10)는 전체 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 크기를 크게 만드는 원인이 된다.
이러한 문제를 보완하기 위하여 참조광을 역반사하는 방식이 제시되었다. 도 3은 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치에서 갈바노 미러를 이용하여 참조광을 역반사하는 장치(20)를 도시한다. 도 3을 참조하면, 기록시와 재생시에 모두 참조광(L1)은 광원(21)으로부터 미러(22), 제 1 갈바노 미러(23) 및 스캐너 렌즈 시스 템(24)을 통해 홀로그래픽 기록 매체(D)의 전면으로 입사한다. 기록시에는 참조광과 함께 신호광을 동시에 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사시켜 간섭무늬가 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)에 기록되도록 한다. 한편, 재생시에는 홀로그래픽 기록 매체(D)를 그대로 통과한 참조광을 제 2 갈바노 미러(25)가 역반사시켜 홀로그래픽 기록 매체(D)의 배면으로 다시 입사하게 한다. 그러면, 역반사된 참조광이 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)의 배면에서 회절되면서 신호광(L3)이 생성된다. 이렇게 생성된 신호광은 기록시의 신호광과 동일한 광경로를 따라 진행하게 된다.
그러나, 도 3에 도시된 종래의 장치(20)의 경우, 각도 다중화를 구현하기 위하여, 예컨대, 갈바노 미러와 같이 재생용 참조광의 입사각을 조절할 수 있는 별도의 구동부가 필요하다. 별도의 구동부를 사용하지 않고 프리즘을 이용한 일반적인 역반사기를 사용하는 경우, 참조광의 입사 위치가 이동하게 되어 문제가 발생한다. 이로 인해, 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 광학계에서 제어해야 할 부분이 늘어나게 된다. 더욱이, 종래의 경우, 정교한 제어를 위한 갈바노 미러의 가격이 고가이기 때문에, 제조 비용을 상승시키는 요인이 된다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 구동부를 사용하지 않고 저렴하고 간단한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 참조광 역반사 장치를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 유형에 따르면, 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록/재생하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치용 참조광 역반사 장치는, 상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 상이한 입사각의 참조광들을 포커싱하여 초점면 상의 서로 다른 위치에 광스폿을 형성하는 렌즈소자; 및 상기 렌즈소자의 초점면 상에 위치하며, 상기 렌즈소자에 의해 형성된 광스폿을 상기 홀로그래픽 기록 매체를 향해 역반사시키는 미러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 렌즈소자는 상기 홀로그래픽 기록 매체와 비스듬하게 대향하고 있는 것을 특징으로 한다.
예컨대, 상기 렌즈소자 및 미러는 상기 홀로그래픽 기록 매체에 입사하는 참조광들의 평균 입사각으로 진행하는 참조광에 대해 수직하게 배치된다.
또한, 본 발명에 따른 참조광 역반사 장치는 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 참조광을 차단하는 셔터를 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 참조광 역반사 장치는 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 참조광의 편광 방향을 변환하는 1/2 파장판을 더 포함하며, 상기 미러는 편광 방향에 따라 광을 반사 또는 흡수하는 편광 선택성 미러일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 미러는 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 회전 가능한 것일 수 있다.
또한, 상기 렌즈소자는 참조광이 입사하는 부분을 제외한 나머지 부분이 커팅된 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 유형에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치는, 광빔을 발생시키는 광원; 상기 광원에서 발생한 광빔을 두 개의 광으로 분할하는 빔스플리터; 분할된 두 개의 광 중에서 하나를 2차원의 신호 패턴을 갖는 신호광으로 변조하여 홀로그래픽 기록 매체에 제공하는 신호광 제공부; 분할된 두 개의 광 중에서 다른 하나를 참조광으로서 홀로그래픽 기록 매체에 입사시키는 참조광 입사각 제어부; 및 상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 참조광을 홀로그래픽 기록 매체로 역반사하는 참조광 역반사 장치;를 포함하며, 여기서 상기 참조광 역반사 장치는, 상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 상이한 입사각의 참조광들을 포커싱하여 초점면 상의 서로 다른 위치에 광스폿을 형성하는 렌즈소자; 및 상기 렌즈소자의 초점면 상에 위치하며, 상기 렌즈소자에 의해 형성된 광스폿을 상기 홀로그래픽 기록 매체를 향해 역반사시키는 미러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 양호한 실시예에 따른 참조광 역반사 장치 및 이를 구비하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 구조 및 동작에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치용 참조광 역반사 장치를 개략적으로 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 참조광 역반사 장치(30)는, 홀로그래픽 기록 매체(D)를 투과하여 진행하는 참조광들을 포커싱하여 초점면 상에 광스폿을 형성하는 렌즈소자(31) 및 상기 렌즈소자(31)에 의해 형성된 광스폿을 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)를 향해 역반사시키는 미 러(32)를 포함한다.
일반적으로, 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치에서는 기록 밀도를 증가시키기 위하여 각도 다중화 방식에 따라 참조광의 입사각을 변화시키면서 동일 위치에 각각 다른 데이터를 기록할 수 있다. 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사하는 참조광의 입사각은 각도 다중화를 구현하기 위한 공지의 참조광 입사각 제어부에 의해 여러 각도로 조절될 수 있다. 도 4에는 상이한 입사각으로 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사하는 두 개의 참조광(L1,L2)들을 예시적으로 도시하였다. 예컨대, 제 1 참조광(L1)은 홀로그래픽 기록 매체(D)의 법선을 기준으로 가장 큰 입사각으로 입사하는 참조광이며, 제 2 참조광(L2)은 가장 작은 입사각으로 입사하는 참조광이다. 도 4에는 두 개의 참조광(L1,L2)만이 도시되어 있으나, 참조광은 제 1 참조광(L1)의 입사각과 제 2 참조광(L2)의 입사각 사이의 다른 입사각으로 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사할 수도 있다.
여기서, 상기 렌즈소자(31)는 홀로그래픽 기록 매체(D)를 투과하여 진행하는 상이한 입사각의 참조광들을 포커싱하여 초점면 상의 서로 다른 위치에 광스폿을 형성하는 역할을 한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 참조광(L1)은 홀로그래픽 기록 매체(D)를 통과한 후, 렌즈소자(31)의 상부로 입사한다. 이때, 평행광이었던 제 1 참조광(L1)은 렌즈소자(31)에 의해 초점면 상에서 하나의 광스폿으로 수렴된다. 또한, 제 2 참조광(L2)은 홀로그래픽 기록 매체(D)를 통과한 후, 렌즈소자(31)의 하부로 입사한다. 이때, 평행광이었던 제 2 참조광(L2)은 렌즈소자(31)에 의해 초점면 상에서 하나의 광스폿으로 수렴된다. 본 발명에 따르면, 미러(32)는 상기 렌즈소자(31)의 초점면 상에 위치한다. 따라서, 렌즈소자(31)에 의해 형성된 제 1 참조광(L1)의 광스폿은 미러(32)의 상부에 위치하며, 제 2 참조광(L2)의 광스폿은 미러(32)의 하부에 위치한다.
상기 미러(32) 상에서의 광스폿의 위치는 렌즈소자(31)의 광축을 기준으로 상기 렌즈소자(31)에 입사하는 참조광의 각도에 따라 결정된다. 즉, 렌즈소자(31)의 초점거리를 f, 렌즈소자(31)에 입사하는 참조광의 광축으로부터의 각도를 θ, 미러(32) 상에서 광축으로부터 광스폿까지의 거리를 y 라고 할 때, 다음의 수학식(1)이 만족된다.
Figure 112006065463970-pat00001
예컨대, 렌즈소자(31)의 초점 거리(f)를 15mm로 하고, 광축을 기준으로 참조광을 약 ±10° 변화시킨다고 가정하면, 참조광의 각도가 ±10°일 때 광스폿은 광축으로부터 각각 약 ±3mm 정도에 위치한다. 따라서, 통상적인 참조광의 직경(약 3mm)을 고려하면, 렌즈소자(31) 및 미러(32)의 직경은 약 9mm가 되는 것이 적당하다. 상기 렌즈소자(31) 및 미러(32)의 크기는 렌즈소자(31)의 초점거리에 의존한다. 예컨대, 렌즈소자(31)의 초점거리를 2배인 30mm로 증가시키면, 렌즈소자(31) 및 미러(32)의 직경은 약 15mm로 증가한다.
한편, 상기 미러(32)의 상부로 입사한 제 1 참조광(L1)은 미러(32)에 의해 반사되어 렌즈소자(31)의 상부로 다시 입사한다. 이때의 제 1 참조광은 발산광이 된다. 그리고, 제 1 참조광은 렌즈소자(31)의 상부를 통과하면서 다시 평행광으로 바뀐 다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 재입사한다. 마찬가지로, 상기 미러(32)의 하부로 입사한 제 2 참조광(L2)은 미러(32)에 의해 반사된 후, 렌즈소자(31)의 하부를 통과하여 평행광으로 변환되고, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 재입사한다.
이때, 본 발명에 따른 참조광 역반사 장치(30)에서, 미러(32)에 의해 역반사된 참조광이 원래 입사되었던 경로를 그대로 따르면서 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사할 수 있도록, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈소자(31)와 미러(32)는 홀로그래픽 기록 매체(D)와 비스듬하게 대향한다. 보다 구체적으로, 상기 렌즈소자(31)와 미러(32)는 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사하는 참조광들의 평균 입사각으로 진행하는 참조광에 대해 수직하게 배치된다. 예컨대, 제 1 참조광(L1)의 입사각과 제 2 참조광(L2)의 입사각 사이의 중심선이 렌즈소자(31)와 미러(32)의 광축과 일치하도록, 상기 렌즈소자(31)와 미러(32)가 배치된다. 이 경우, 미러(32)에서 반사된 참조광은, 홀로그래픽 기록 매체(D)의 전면으로 입사할 때의 입사각과 입사 위치를 그대로 유지하면서 홀로그래픽 기록 매체(D)의 배면으로 입사한다.
따라서, 도 1에 도시된 종래의 기술과 달리, 본 발명에 따른 참조광 역반사 장치(30)의 경우, 참조광을 기록용 참조광과 재생용 참조광으로 분리하여 각각 개별적으로 참조광의 입사각을 조절할 필요가 없다. 본 발명에 따르면, 단지 하나의 참조광 입사각 제어부만으로 기록시와 재생시에 모두 참조광의 입사각을 조절하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명에 따르면, 역반사된 참조광이 원래의 경로를 그대로 따라서 진행하기 때문에, 도 2에 도시된 종래의 기술과 달리, 참조광의 역반사시 참조광의 입사각에 따라 갈바노 미러를 구동할 필요가 없다. 따라서, 본 발명에 따른 참조광 역반사 장치(30)는 별도의 구동부를 필요로 하지 않는다.
한편, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 정보를 기록하는 동안에는 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)를 투과한 참조광이 역반사되는 것을 방지할 필요가 있다. 도 5 및 도 6은 이를 위한 구성을 예시적으로 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 기록시에 참조광이 역반사되는 것을 방지하기 위하여 홀로그래픽 기록 매체(D)와 미러(32) 사이의 광경로에 셔터(33)를 배치할 수 있다. 도 5에는 셔터(33)가 홀로그래픽 기록 매체(D)와 렌즈소자(31) 사이에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 렌즈소자(31)와 미러(32) 사이에 배치될 수도 있다. 예컨대, 상기 셔터(33)는 홀로그래픽 기록 매체(D)에 정보를 기록하는 동안에는 닫혀 있다가, 정보 재생시에는 개방되어 참조광을 통과시킨다.
도 6에 도시된 실시예에서는, 셔터(33)를 사용하는 대신에 회전 가능한 미러(32)를 사용하여 기록시에 참조광의 역반사를 방지한다. 즉, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 정보를 기록하는 동안에는 상기 미러(32)가 충분한 각도로 회전한다. 그러면, 홀로그래픽 기록 매체(D)를 투과하여 상기 미러(32)에 입사하는 광은 원래의 경로와 다른 경로로 반사되기 때문에 홀로그래픽 기록 매체(D)에 다시 입사하지 않게 된다. 그리고, 정보를 재생하는 동안에는 다시 미러(32)를 회전시켜 광축에 수직한 위치로 복귀시킨다.
또한, 도시되지는 않았지만, 기록시에 참조광이 역반사되는 것을 방지하기 위한 실시예로서, 참조광의 편광 방향을 변환하는 1/2 파장판을 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 미러(32)로서 편광 방향에 따라 광을 반사 또는 흡수하는 편광 선택성 미러를 사용한다. 예컨대, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 정보를 기록하는 동안에는 홀로그래픽 기록 매체(D)와 미러(32) 사이의 광경로 상에 1/2 파장판을 위치시키고, 재생시에는 광경로로부터 상기 1/2 파장판을 제거한다.
한편, 렌즈소자(31)의 전체 표면에서 참조광이 입사하는 부분은 렌즈소자(31)의 중심부분의 일부 영역에 불과하다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 빗금 친 중심부의 영역(31b)에만 참조광이 입사하고, 나머지 주변부 영역(31a)에는 참조광이 입사하지 않는다. 따라서, 참조광이 입사하지 않는 주변부 영역(31a)을 커팅해 내더라도 동작에는 전혀 영향을 주지 않는다. 이렇게 렌즈소자(31)의 주변부 영역(31a)을 커팅해 내면, 렌즈소자(31)의 재료를 절약할 수 있고, 참조광 역반사 장치(30)의 전체적인 공간 및 중량도 감소시킬 수 있다.
도 8은 상술한 참조광 역반사 장치(30)를 구비하는 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 예시적인 구조를 개략적으로 도시하고 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치(40)는 광을 방출하는 광원(41), 상기 광원(41)에서 발생한 광을 두 개의 광으로 분할하는 제 1 빔스플리터(42), 분할된 두 개의 광 중에서 하나를 2차원의 신호 패턴을 갖는 신호광으로 변조하여 홀로그래픽 기록 매체(D)에 제공하는 신호광 제공부(43,44,47), 신호광을 검출하는 광검출기(46), 분할된 두 개의 광 중에서 다른 하나를 참조광으로서 홀로그래픽 기록 매체(D)에 소정의 입사각으로 제공하는 참조 광 입사각 제어부(45), 및 홀로그래픽 기록 매체(D)를 투과하여 진행하는 참조광을 홀로그래픽 기록 매체(D)로 역반사하는 참조광 역반사 장치(30)를 구비하고 있다.
도 8에는 도 4의 참조광 역반사 장치(30)가 예시적으로 도시되어 있지만, 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같은 참조광의 역반사를 방지하기 위한 수단을 더 포함할 수 있다. 또한, 신호광 제공부(43,44,47)는 제 1 빔스플리터(42)를 투과한 광을 공간 광변조기(44)로 반사하는 제 2 빔스플리터(43), 제 2 빔스플리터(43)로부터 입사한 광을 2차원의 신호 패턴을 갖는 신호광으로 변조하여 상기 제 2 빔스플리터(43)로 재반사하는 공간 광변조기(44) 및 신호광을 홀로그래픽 기록 매체(D)에 결상시키는 대물렌즈(47)를 구비할 수 있다.
상기 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치(40)의 정보 기록 동작을 살펴보면, 광원(41)에서 방출된 광의 일부는 제 1 빔스플리터(42)를 투과하여 신호광으로 사용되고, 나머지 일부는 제 1 빔스플리터(42)에 의해 반사되어 참조광으로 사용된다. 상기 제 1 빔스플리터(42)를 투과한 광은 제 2 빔스플리터(43)에 의해 반사되어 공간 광변조기(44)로 입사한다. 공간 광변조기(44)는 입사광을 2차원의 신호 패턴을 갖는 신호광으로 변조하여 다시 제 2 빔스플리터(43)로 반사한다. 변조된 신호광은 제 2 빔스플리터(43)를 투과하여 대물렌즈(47)를 통해 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사한다. 여기서, 제 1 빔스플리터(42)로부터의 광은 반사하고 공간 광변조기(44)로부터의 광은 투과시킬 수 있도록, 상기 제 2 빔스플리터(43)는 예컨대 편광 빔스플리터일 수 있다. 그러나, 신호광을 형성하기 위한 제 2 빔스플리터(43), 공간 광변조기(44) 및 대물렌즈(47)의 구성과 위치는 설계에 따라 달라질 수 있다. 예컨 대, 공간 광변조기(44)는 제 2 빔스플리터(43)와 대물렌즈(47) 사이에 위치할 수도 있다. 이 경우, 공간 광변조기(44)는 반사형이 아니 투과형을 사용할 수 있다. 따라서, 신호광 제공부(44,44,47)의 구체적인 구성은 설계에 따라 다양한 변형이 가능하다.
한편, 제 1 빔스플리터(42)로부터 반사된 광은 참조광 입사각 제어부(45)에 의해 참조광으로서 홀로그래픽 기록 매체(D)에 제공된다. 상기 참조광 입사각 제어부(45)는, 각도 다중화 방식을 구현하기 위하여, 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사하는 참조광의 입사각을 원하는 각도로 제어할 수 있다. 이러한 참조광 입사각 제어부(45)는, 예컨대, 다수의 회전 미러 또는 갈바노 미러를 이용하는 공지의 구조를 그대로 이용할 수 있다.
그러면, 참조광과 신호광이 홀로그래픽 기록 매체(D)에서 서로 간섭하게 되고, 이렇게 생긴 간섭 패턴이 홀로그래픽 기록 매체(D)에 기록된다. 이때, 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)를 투과한 광이 참조광 역반사 장치(30)에 의해 역반사되어 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)에 다시 입사하지 못하도록, 예컨대, 셔터 등을 이용하여 상기 참조광 역반사 장치(30) 내의 광경로를 차단한다.
홀로그래픽 정보 기록/재생 장치(40)의 정보 재생 동작시에도, 참조광은 기록시와 동일한 광경로를 통해 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사한다. 즉, 제 1 빔스플리터(42)에 의해 반사된 후, 참조광 입사각 제어부(45)를 통해 소정의 각도로 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사한다. 여기서, 참조광은 기록시와 동일한 각도로 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)에 입사하여야 한다. 재생시에는, 참조광 역반사 장 치(30) 내의 광경로가 개방된다. 따라서, 참조광은 홀로그래픽 기록 매체(D)를 통과한 후, 상기 참조광 역반사 장치(30)에 의해 역반사된다. 그러면, 앞서 설명한 바와 같이, 참조광은 원래의 광경로와 동일한 경로를 따라 홀로그래픽 기록 매체(D)의 배면으로 입사하게 된다. 이때, 참조광이 홀로그래픽 기록 매체(D)에 의해 회절하면서 2차원 패턴의 신호를 갖는 신호광이 생성된다. 이렇게 재생된 신호광은 제 2 빔스플리터(43)에 의해 반사된 후, 예컨대, CCD(Charge Coupled Device)와 같은 광검출기(46)에 의해 검출됨으로써, 상기 홀로그래픽 기록 매체(D)에 저장된 신호 패턴을 판독할 수 있게 된다.
본 발명에 따르면, 참조광을 기록용 참조광과 재생용 참조광으로 분리하여 각각 개별적으로 참조광의 입사각을 조절할 필요가 없기 때문에, 하나의 참조광 입사각 제어부만으로 기록시와 재생시에 모두 참조광의 입사각을 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치는 종래에 비하여 간단한 구조를 갖는다. 또한, 본 발명에 따르면, 렌즈소자와 미러만으로도 역반사된 참조광이 원래의 경로를 그대로 따라서 진행하기 때문에, 별도의 구동부를 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따르면, 보다 작고 저렴한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록/재생하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치용 참조광 역반사 장치에 있어서,
    상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 상이한 입사각의 참조광들을 포커싱하여 초점면 상의 서로 다른 위치에 광스폿을 형성하는 렌즈소자; 및
    상기 렌즈소자의 초점면 상에 위치하며, 상기 렌즈소자에 의해 형성된 광스폿을 상기 홀로그래픽 기록 매체를 향해 역반사시키는 미러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 참조광 역반사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈소자는 상기 홀로그래픽 기록 매체와 비스듬하게 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 참조광 역반사 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 렌즈소자 및 미러는 상기 홀로그래픽 기록 매체에 입사하는 참조광들의 평균 입사각으로 진행하는 참조광에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 참조광 역반사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 참조광을 차단하는 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 참조광 역반사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 참조광의 편광 방향을 변환하는 1/2 파장판을 더 포함하며, 상기 미러는 편광 방향에 따라 광을 반사 또는 흡수하는 편광 선택성 미러인 것을 특징으로 하는 역반사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러는, 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 회전 가능한 것을 특징으로 하는 참조광 역반사 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈소자는 참조광이 입사하는 부분을 제외한 나머지 부분이 커팅된 것을 특징으로 하는 참조광 역반사 장치.
  8. 광빔을 발생시키는 광원;
    상기 광원에서 발생한 광빔을 두 개의 광으로 분할하는 빔스플리터;
    분할된 두 개의 광 중에서 하나를 2차원의 신호 패턴을 갖는 신호광으로 변조하여 홀로그래픽 기록 매체에 제공하는 신호광 제공부;
    신호광을 검출하는 광검출기;
    분할된 두 개의 광 중에서 다른 하나를 참조광으로서 홀로그래픽 기록 매체에 입사시키는 참조광 입사각 제어부; 및
    상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 참조광을 홀로그래픽 기록 매체로 역반사하는 참조광 역반사 장치;를 포함하며,
    상기 참조광 역반사 장치는:
    상기 홀로그래픽 기록 매체를 투과하여 진행하는 상이한 입사각의 참조광들을 포커싱하여 초점면 상의 서로 다른 위치에 광스폿을 형성하는 렌즈소자; 및
    상기 렌즈소자의 초점면 상에 위치하며, 상기 렌즈소자에 의해 형성된 광스폿을 상기 홀로그래픽 기록 매체를 향해 역반사시키는 미러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 렌즈소자는 상기 홀로그래픽 기록 매체와 비스듬하게 대향하고 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 렌즈소자 및 미러는 상기 홀로그래픽 기록 매체에 입사하는 참조광들의 평균 입사각으로 진행하는 참조광에 대해 수직한 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 참조광을 차단하는 셔터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 참조광의 편광 방향을 변환하는 1/2 파장판을 더 포함하며, 상기 미러는 편광 방향에 따라 광을 반사 또는 흡수하는 편광 선택성 미러인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 미러는, 홀로그래픽 기록 매체에 정보를 기록하는 동안 참조광의 역반사를 방지하기 위하여 회전 가능한 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
  14. 제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 렌즈소자는 참조광이 입사하는 부분을 제외한 나머지 부분이 커팅된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI335029B (en) * 2007-04-11 2010-12-21 Ind Tech Res Inst System for recording and reproducing holographic storage which has tracking servo projection
TWI628062B (zh) * 2016-03-17 2018-07-01 欣興電子股份有限公司 線路板的製作方法與感壓印模
US10274732B2 (en) 2016-11-04 2019-04-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Hologram focus accommodation
CN110187626B (zh) * 2019-05-28 2021-03-16 京东方科技集团股份有限公司 全息光学装置、全息光学系统以及全息显示系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990007453A (ko) * 1997-06-24 1999-01-25 엘리 와이스 홀로그래픽 메모리내의 데이터 위치들에 억세스하도록 원통 좌표계를 사용하는 초점면 데이터 조종 시스템 및 방법
KR20010034541A (ko) * 1998-02-27 2001-04-25 호리마이 히데요시 광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법,광정보 기록재생장치 및 광정보 기록매체
KR20020025702A (ko) * 2000-09-29 2002-04-04 니시무로 타이죠 홀로그래픽 기록 매체용 기록 장치
KR20030019950A (ko) * 2000-08-07 2003-03-07 가부시키가이샤 옵트웨어 광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법, 및광정보 기록재생장치 및 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002123161A (ja) * 2000-10-17 2002-04-26 Pioneer Electronic Corp ホログラム記録再生装置
US6882613B2 (en) * 2001-06-21 2005-04-19 Hampton University Cylindrical medium for storing holographic data and methods and apparatus for manipulating data using the cylindrical medium
JP2006235261A (ja) * 2005-02-25 2006-09-07 Alps Electric Co Ltd ホログラム情報再生装置
JP2006317886A (ja) * 2005-04-15 2006-11-24 Sony Corp ホログラム記録再生装置
US7548358B2 (en) * 2005-05-26 2009-06-16 Inphase Technologies, Inc. Phase conjugate reconstruction of a hologram

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990007453A (ko) * 1997-06-24 1999-01-25 엘리 와이스 홀로그래픽 메모리내의 데이터 위치들에 억세스하도록 원통 좌표계를 사용하는 초점면 데이터 조종 시스템 및 방법
KR20010034541A (ko) * 1998-02-27 2001-04-25 호리마이 히데요시 광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법,광정보 기록재생장치 및 광정보 기록매체
KR20030019950A (ko) * 2000-08-07 2003-03-07 가부시키가이샤 옵트웨어 광정보 기록장치 및 방법, 광정보 재생장치 및 방법, 및광정보 기록재생장치 및 방법
KR20020025702A (ko) * 2000-09-29 2002-04-04 니시무로 타이죠 홀로그래픽 기록 매체용 기록 장치

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