KR19990026845A - 저장 물질에 중첩하여 기록 및 재생하는 디지탈 데이타 저장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성할 수 있는 신규한 디지탈 데이타 저장 시스템에 관한 것으로, 중첩하여 조사가능한 레이저 광원(100)과, 상기 레이저 광원(100)으로부터 중첩하여 조사된 광을, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조하는 공간 광변조기(200)와, 상기 공간 광변조기(200)으로부터 변조된 광이 입사되어, 간섭무늬의 데이타가 중첩기록되는 광 기록 물질(300)과, 상기 광 기록 물질(300)내에 기록된 간섭무늬가 완전히 투명한 상태를 한 상기 공간 광변조기(200)를 통과한 상기 광원(100)으로 부터의 파워를 낮춘 광의 조사에 의해 바둑판 무늬로 복원되고 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 비추어지는 고체촬상소자(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 디지탈 데이타 저장 시스템에 의하면, 종래와 같이 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩의 기능을 수행하기 위한 다수의 장치가 필요없고, 물체광과 기준광으로 나눌 필요 또한 없으므로, 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성하게 되는 효과를 가진다.

Description

저장 물질에 중첩하여 기록 및 재생하는 디지탈 데이타 저장 시스템

본 발명은 디지탈 데이타 저장 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성할 수 있는 신규한 디지탈 데이타 저장 시스템에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 포토그래픽 또는 홀로그래픽(Photographic or Holographic)과 같은 광기록 방법의 목표는 대상 물체로 부터의 물체광(Object beam)을 기록하고 후에 이것을 재현하도록 하는 것이다.

일반적인 CD에서 사용되는 포토그래픽 기록은 물체의 상을 대상 물체의 빛의 강도만을 감광 물질(막)(Photosensitive Material(Film))상에 기록하고, 이후 형상된 감광 물질에 빛을 조사하므로서 광강도의 모양, 즉 대상 물체의 상을 재현하는 것이지만, 이는 대상 물질의 빛의 강도만을 기록하므로, 기록 밀도를 증대하는 데 한계가 있었다.

반면, 홀로그래픽 기록은 대상물체로 부터 반사된 물체광의 빛의 강도뿐만아니라 방향도 기록하므로, 즉, 대상물체의 빛의 강도와 방향이 물체광과 기준광(Reference beam)의 간섭에 의해 구성되므로, 물체광과 기준광은 간섭무늬(Interference Pattern)을 형성하게 되어, 이 간섭무늬가 그 강도에 반응하는 물질속에 기록된다. 이 물질에 기록된 간섭무늬에 기준광을 조사하면, 대상물체의 3차원 상인 홀로그램을 재생하게 된다.

이와 같이 홀로그램은 입방체속에 저장되며 기록 과정에서 사용된 기준광만이 입방체 안에 기록된 홀로그램을 읽어낼 수 있으므로, 기록시에 사용된 기준광과 파장 및 위상이 다른 기준광은 아무런 효과없이 입방체안에 기록된 홀로그램을 통과하게 된다. 이러한 부피 홀로그램(Volume Hologram)의 성질을 이용하면, 각각 다른 기준광을 가지고 저장 물질의 같은 장소에 많은 홀로그램을 기록하므로써 작은 입방체 내부에 방대한 데이타를 저장하는 것이 가능하다는 점에서 최근 각광을 받고 있다.

저장물질에는 보다 많은 데이타를 저장하기 위해 각도 중첩(Angle Multiplexing)과 공간 중첩(Spatial Multiplexing)기능이 있으며, 이러한 기능을 수행하기 위해, 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장(Volume Holographic Digital Data Storage : VHDDS) 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(10)으로 부터의 레이저가 빔 스프리터(20)에 입사되어 기준광과 물체광으로 나누어지고, 물체광은 반사 거울(24)을 개재해서, 공간 광변조기(30)(Spatial Light Modulator : SLM)에 의해, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조된 후, 예를 들어 30층의 저장 물질인 광굴절 결정(40)(Photoreflective crystal)에 입사되고, 기준광은 반사 거울(28)을 개재해서 광굴절 결정(40)에 입사되며, 이와 같이 결정(40)내에 입사된 물체광과 기준광은 상호 간섭을 일으키고, 이때 발생하는 간섭 무늬의 강도에 따라서 결정(40)내부의 운동 전하(Mobile Charge)의 광유도 현상이 발생하여 간섭 무늬가 기록된다. 광굴절 결정(40)내에 기록된 데이타를 읽기 위하여 기록시와 동일한 각도의 기준광을 저장 매체에 조사하면 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되며, 이후 읽어낸 상이 고체촬상소자(50)(Charge Coupled Device : CCD)에 비추어져서 원래의 데이타로 복원된다.

하지만, 이와 같은 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템은 기준광과 물체광의 입사각의 차이에 의해 재생 효율이 떨어지며, 각도 중첩(Angle Multiplex) 및 공간 중첩(Spatial Multiplex) 기능을 수행하기 위하여 빔 스프리터(20)와 반사 거울(28)사이에 공간 중첩용 음향광 변조기(70)(Acousto-Optic Modulation : AOD)를 개재하고, 반사 거울(28)과 광굴절 결정(40)사이에 각도 중첩용 음향광 변조기(80)를 개재하고 있다. 따라서, 이러한 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 AOD가 고가이며, 각각의 크기도 매우 크므로, 시스템을 경박 단소 및 저가격으로 구성하기 곤란하다는 문제가 있으며, 2개의 AOD의 사용에 따른 기준광측과 물체광측의 주파수 편이를 보상하기 위한 주파수 보정 장치(90)(frequency compensating device)가 빔 스프리터(20)와 반사 거울(24)사이에 개재되어야 한다는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 그 목적은 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩의 기능을 수행하기 위한 다수의 장치가 필요없으므로 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성할 수 있는 신규한 디지탈 데이타 저장 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 디지탈 데이타 저장 시스템은 중첩하여 조사가능한 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 중첩하여 조사된 광을, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조하는 공간 광변조기와, 상기 공간 광변조기으로부터 변조된 광이 입사되어, 간섭무늬의 데이타가 중첩기록되는 광 기록 물질과, 상기 광 기록 물질내에 기록된 간섭무늬가 완전히 투명한 상태를 한 상기 공간 광변조기를 통과한 상기 광원으로 부터의 광의 조사에 의해 바둑판 무늬로 복원되고 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 비추어지는 고체촬상소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 기록 물질은 투명한 유리상에 감광 물질을 코팅하여 제조하거나 감광 결정을 사용한다.

본 발명에 의하면, 종래와 같이 홀로그래픽 메모리용 각도 및 공간 중첩의 기능을 수행하기 위한 다수의 장치가 필요없고, 물체광과 기준광으로 나눌 필요 또한 없으므로, 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성하게 된다.

도 1는 종래의 부피 홀로그래픽 디지탈 데이타 저장 시스템을 나타내는 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따라 저장 물질에 중첩하여 기록 및 재생하는 디지탈 데이타 저장 시스템의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 광원 20 : 빔 스프리터

24,28 : 반사 거울 30 : 공간 광변조기

40 : 광굴절 결정 50 : 고체촬상소자

60 : 공간 중첩용 음향광 변조기 80 : 각도 중첩용 음향광 변조기

90 : 주파수 보정 장치 100 : 레이저 광원

200 : 공간 광변조기 300 : 광 기록 물질

400 : 고체촬상소자

이하 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 디지탈 데이타 저장 시스템을 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 디지탈 데이타 저장 시스템을 개략적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 디지탈 데이타 저장 시스템은 중첩하여 조사가능한 레이저 광원(100)과, 공간 광 변조기(200)와, 광 기록 물질(300)과, 고체촬상소자(400)로 구성된다.

본 발명의 레이저 광원(100)은 중첩기능을 수행하기 위하여 상하로 이동된다. 이러한 레이저 광원(100)으로 조사된 광은 공간 광변조기(200)에서 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조된다.

투명한 유리상에 감광물질(Photosensitive material)을 코팅한 폴리머이거나, 감광 결정(Photosensitive cystal)로 이루어 지는 것이 바람직한 광 기록 물질(300)은 공간 광변조기(200)으로부터 변조된 광이 입사되어, 간섭무늬의 데이타가 중첩기록된다.

이와 같이 기록된 데이타를 재생하기 위해서는 공간 광변조기(200)를 완전히 투명한 상태로 한 다음, 레이저 광원(100)의 파워를 낮추어서, 광 기록 물질(300)에 조사하면, 광 기록 물질(300)내에 기록된 간섭무늬가 바둑판 무늬로 복원되고, 고체촬상소자(400)는 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 비추어지므로서, 데이타를 재생하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 디지탈 데이타 저장 시스템은 종래와 같이 각도 및 공간 중첩을 수행하기 위한 다수의 장치를 구비하지 않고도, 중첩 기능을 수행할 수 있을 뿐만아니라, 물체광과 기준광으로 나눌 필요없이 레이저 광원으로부터의 광을 중첩 조사하여 기록 및 재생을 실행하므로, 시스템의 구성을 경박 단소하면서 저가로 달성하게 된다.

Claims (3)

1. 디지탈 데이타 저장 시스템에 있어서,

   중첩하여 조사가능한 레이저 광원(100)과,

   상기 레이저 광원(100)으로부터 중첩하여 조사된 광을, 입력된 데이타에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이타의 한 페이지단위로 변조하는 공간 광변조기(200)와,

   상기 공간 광변조기(200)으로부터 변조된 광이 입사되어, 간섭무늬의 데이타가 중첩기록되는 광 기록 물질(300)과,

   상기 광 기록 물질(300)내에 기록된 간섭무늬가 완전히 투명한 상태를 한 상기 공간 광변조기(200)를 통과한 상기 광원(100)으로 부터의 파워를 낮춘 광의 조사에 의해 바둑판 무늬로 복원되고 이 복원된 무늬를 읽어낸 상이 비추어지는 고체촬상소자(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 데이타 저장 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 기록 물질(300)은 투명한 유리상에 감광물질을 코팅하여 제조한 것을 특징으로 하는 디지탈 데이타 저장 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 광 기록 물질(300)은 감광 결정인 것을 특징으로 하는 디지탈 데이타 저장 시스템.