KR20050059589A - 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토로지의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지 제조 방법은 신호광과 기준광이 입사되는 면과 재생용 기준광에 의해 재생 신호가 출력되는 면만을 정밀하게 연마 가공하고, 나머지 3면은 낮은 연마 가공으로 연마하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 본 발명은 광학적인 기능면만 정밀가공하고, 광학적 비기능면을 일반 가공처리함으로써, 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지의 제조 단가를 줄일 수 있다.

Description

큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토로지의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING CUBIC TYPE HOLOGRAPHIC DATA STORAGE}

본 발명은 홀로그래픽 데이터 스토로지(Holographic Digital Data Storage)에 관한 것으로, 특히 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토로지의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 홀로그래픽 데이터 저장을 이용한 기술 분야는, 예를 들면 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 눈부신 발전에 힘입어 도처에서 활발하게 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구의 결과로서 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템 등이 실용화되고 있을 뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.

상기한 바와 같은 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 대상 물체로부터의 신호광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(intensity)에 민감하게 반응하는 저장매체, 예를 들면 광 굴절성(photorefractive) 폴리머 등의 저장매체에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 신호광의 강도 및 위상까지도 기록함으로서, 물체의 3차원 상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램을 동일 장소에 저장할 수 있다.

도 1은 신호광과 기준광 간의 간섭을 이용하여 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장매체에 저장하고, 저장매체에 저장된 3차원상의 홀로그램 데이터를 재생하는 종래 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템의 전체 계통도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 홀로그래피에서 요구되는 레이져 광을 발생하는 광원(100)과 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장하는 큐빅형 저장매체(120)를 포함하며, 이러한 광원(100)과 저장매체(120) 사이에는 각 광학계를 포함하는 두 개의 경로, 즉 신호광 처리 경로(S1)와 기준광 처리 경로(S2)가 형성된다.

도 1을 참조하면, 광 분리기(102)에서는 광원(100)으로부터 발생하여 입사하는 레이져 광을 기준광과 신호광으로 분리하는데, 여기에서 분리된 기준광을 반사시켜 기준광 처리 경로(S2)로 제공되고 분리된 신호광은 광 분리기(102)를 그대로 투과하여 신호광 처리 경로(S1)로 제공된다.

광 분리기(102)에 의해 반사되어 기준광 처리 경로(S2)로 제공된 기준광은 제 1 셔터(112)를 거쳐 반사경(114)에 의해 반사되며, 반사된 기준광은 광학렌즈로 이루어진 광학계(118)를 통해 저장매체(120)에 입사된다. 이러한 광학 구조를 갖는 기준광 처리 경로(S2)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생 시에 필요로 하는 기록용 또는 재생용 기준광을 저장매체(120)에 제공한다.

한편, 반사경(114)은 액츄에이터(116)에 의해서 구동되어 기준광(빔)을 기 설정된 각도, 예를 들면 기록시의 기록각 또는 재생을 위해 기 설정된 재생각으로 편향시켜 저장매체(120)로 제공하며, 이때 기준광의 기록각과 재생각은 동일하다. 즉 기록 및 재생 시에 저장매체(120)에 입사되는 기준광은 실질적으로 동일한 각도로 입사된다.

재생용 기준광과 기록용 기준광의 기록각 및 재생각은 액츄에이터(116)의 구동으로 제어되는 반사경(114)에 의해 조금씩 변화된다.

다른 한편, 신호광 처리 경로(S1)상에는 제 2 셔터(104). 반사경(106), 광학렌즈(108) 및 공간 광 변조기(110)가 신호광의 출사 방향으로 순차 구비된다.

이러한 광학 구조를 갖는 신호광 처리 경로(S1)에서는, 홀로그램 데이터의 기록 시에, 신호광을 공간 광 변조기(110)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2진 데이터로 된 한 페이지 단위의 변조하고, 변조된 신호광을 저장매체(120)에 제공한다.

즉, 광 분리기(102)로부터 분기된 신호광은 반사경(106)에 의해서 반사된 후 광학렌즈(108)를 통해 공간 광 변조기(110)에 입사되고, 입사된 신호광은 공간 광 변조기(110)에 의해 변조되어 저장매체(120)에 제공된다.

그런 다음, 상기한 공간 광변조기(110)에서 출력되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 신호광과 기준광 처리 경로(S2)의 반사경(114)에서 입사되는 기준광은 저장매체(120)의 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장매체(120) 내부에 광 유도 현상이 발생하고, 결과적으로 저장매체(120)에 간섭 무늬가 기록된다.

이와 같이, 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템이 데이터를 저장매체(120)에 저장하는 경우 기준광 처리 경로(S2)와 신호광 처리 경로(S1)에 설치된 제 1, 2 셔터(112, 104)는 모두 개방되어 있다.

한편, 저장매체(120)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 먼저 저장매체(120)에 재생용 기준광만을 제공하기 위해 신호광 처리 경로(S1) 상에 설치된 제 2 셔터(104)를 클로즈시켜 신호광의 유입을 방지한다. 즉, 재생용 기준광만을 저장매체(120)에 조사하게 되면, 저장매체(120) 내부의 간섭 무늬에 의해 재생용 기준광이 회절되어 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 복원된 바둑판 무늬를 CCD(122)에 비추어 원래의 데이터를 복원하게 된다. 이때, 저장매체(120)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 사용되는 재생용 기준광은 저장매체(120)에 데이터를 기록할 때 사용된 기록용 기준광과 동일한 편향각도로 입사된다.

상기와 같은 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 저장매체(120)로 육면체형 광 굴절성 크리스탈을 이용하며, 도 1에서 알 수 있듯이 광 굴절성 크리스탈의 광학적인 기능면은 기준광 측면인 A 면과 기록 시 신호광 측면인 B 면 및 재생 시 재생 신호 출력면인 C 면만이 사용된다.

그런데, 통상적으로 저장매체(120)를 제조하는 것은 크라스탈이 6면을 모두 정밀 연마 가공하여 사용하기 때문에 불필요한 가공이 추가되어 크리스탈의 제조 단가를 높이는 문제점이 있다.

참고로, 홀로그래픽 데이터 스토리지에서 크리스탈의 기능면에 필요한 연마 가공 정밀도는 평탄도 기준으로 ??/10 이하이어야 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지에서 크리스탈의 광학적인 기능면만을 정밀한 연마 가공하고 나머지 비 기능면은 정도가 낮은 연마가공을 함으로써, 가공 공수를 줄여 생산 단가를 낮출 수 있는 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토로지 제조 방법을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기준광 처리 경로를 통해 기준광과, 신호광 처리 경로를 통해 신호광이 제공되는 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지 제조 방법에 있어서, 상기 신호광과 기준광이 입사되는 면과 재생용 기준광에 의해 재생 신호가 출력되는 면만을 정밀하게 연마 가공하고, 나머지 3면은 낮은 연마 가공으로 연마하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지의 구조를 도시한 도면이다.

본 발명에 의한 저장매체에는 도 1에 도시된 바와 같이, 기준광의 처리 경로(S2)를 통해 기준광이 공급되며, 신호광 처리 경로(S1)를 통해 신호광이 공급된다. 이러한 기준광과 신호광간의 반응에 의해 생성되는 간섭 무늬가 저장매체에 기록된다.

도 2를 참조하면, 90도 기록 및 재생 구조를 갖는 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지는 저장매체로 육면체형 광 굴절성 크리스탈을 사용하는 경우 광축(optical axis)을 갖도록 설치해야만 회절효율 및 SNR이 좋은 데이터를 기록 및 재생할 수 있다.

따라서, 광학적 기능면, 즉 기준광이 입사되는 영역인 P 면, 신호광이 입사되는 Q 면 및 재생용 기준광의 입사에 따라 재생 신호가 출력되는 R 면만을 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템이 요구하는 가공 정밀도인 평탄도 기준 ??/10이하로 초정밀 가공하고, 광학적 비기능면인 상,하, 우측 3개면은 일반적인 가공 처리를 하도록한다. 이렇게 함으로써, 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지의 제조 공수를 대폭 줄일 수 있어 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지의 제조단가를 낮출 수 있다.

이때. 광학적인 비기능면의 가공 정도는 무반사 코팅에 지장이 없는 정도로 가공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 광학적인 기능면만 정밀가공하고, 광학적 비기능면을 일반 가공처리함으로써, 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지의 제조 단가를 줄일 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템을 나타내는 블록 구성도이고,

도 2는 본 발명에 따른 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토로지 구조를 도시한 도면이다.

Claims (1)

1. 기준광 처리 경로를 통해 기준광과, 신호광 처리 경로를 통해 신호광이 제공되는 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지 제조 방법에 있어서,

   상기 신호광과 기준광이 입사되는 면과 재생용 기준광에 의해 재생 신호가 출력되는 면만을 정밀하게 연마 가공하고, 나머지 3면은 낮은 연마 가공으로 연마하는 것을 특징으로 하는 큐빅형 홀로그래픽 데이터 스토리지 제조 방법.