KR20080064359A - Method and apparatus for recording data on a holographic storage medium, and holographic storage medium - Google Patents

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KR20080064359A
KR20080064359A KR1020070001168A KR20070001168A KR20080064359A KR 20080064359 A KR20080064359 A KR 20080064359A KR 1020070001168 A KR1020070001168 A KR 1020070001168A KR 20070001168 A KR20070001168 A KR 20070001168A KR 20080064359 A KR20080064359 A KR 20080064359A
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holographic storage
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정택성
최종철
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삼성전자주식회사
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Abstract

A method and an apparatus for recording data on a holographic storage medium, and a holographic storage medium are provided to increase tilt tolerance when a reference light is inclined in a tangential direction by using a light processor. An apparatus for recording data on a holographic storage medium(100) comprises a light processor(410), a control part(420), and a memory(430). The control part controls the light processor to record data in the medium and to play the data from a medium. The light processor includes a laser source(411), a beam splitter(412), a first reflector(413), a spatial light modulator(414), a first lens(415), a second reflector(416), a second lens(417), a third lens(418), and a detection part(419). The light processor records the data so that a tangential incidence angle is smaller than an incidence angle perpendicular to the tangential direction.

Description

홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록 장치 및 방법, 홀로그래픽 저장 매체{Method and apparatus for recording data on a holographic storage medium, and holographic storage medium}Method and apparatus for recording data on a holographic storage medium, and holographic storage medium

도 1은 광학 홀로그래피에서 기록과 재생을 설명하기 위한 참고도이다.1 is a reference diagram for explaining recording and reproduction in optical holography.

도 2는 광학 홀로그래피에서 기록 및 재생광의 각도와 회절 효과 변화를 설명하기 위한 참고도이다.2 is a reference diagram for explaining changes in angles and diffraction effects of recording and reproducing light in optical holography.

도 3은 틸트가 발생한 경우의 재생 이미지의 예를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an example of a reproduced image when tilt is generated.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다4 is a block diagram showing a schematic configuration of a hologram recording device according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따라 데이터 기록시 신호광의 형성을 설명하기 위한 참고도이다.5 is a reference diagram for explaining formation of signal light during data recording according to the present invention.

도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 SLM의 방향을 도시한 도면이다.6A is a diagram illustrating a direction of an SLM according to an embodiment of the present invention.

도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SLM의 배치를 도시한 도면이다.6B is a diagram illustrating an arrangement of an SLM according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 기록 장치의 광 처리부를 도시한 도면이다.7 is a view showing an optical processing unit of a data recording apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법을 도시한 플로우차트이다.8 is a flowchart illustrating a method of writing data to a holographic storage medium according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법을 도시한 플로우차트이다.9 is a flowchart illustrating a method of writing data to a holographic storage medium according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록 장치 및 방법, 홀로그래픽 저장 매체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for recording data in a holographic storage medium, and to a holographic storage medium.

광학 홀로그래피에서 데이터는 기록 매체의 표면이 아니라 볼륨을 통해서 저장된다. 신호를 담고 있는 광은 기록 매체 내에서 참조광과 간섭을 일으켜 데이터 페이지라고 부르는 간섭 그레이팅을 생성한다. 복수개의 그레이팅이 참조광의 광학 특성을 변화시킴으로써 중첩된다. 이러한 프로세스를 다중화(multiplexing)라고 부른다. 데이터 독출시에는, 단일의 참조광이 데이터 기록에 사용되었던 조건과 동일한 조건하에서 기록 매체에 입사되어, 저장된 데이터 페이지를 나타내는 회절광을 생성한다. 회절광은 검출 어레이에 의해 검출되며, 이 검출 어레이는 측정된 강도 패턴(intensity pattern)으로부터 저장된 데이터 비트를 추출한다. 데이터 페이지는 많은 수의 데이터 비트 또는 픽셀들을 담고 있다. 이러한 복수의 데이터 페이지를 동일한 볼륨에 중첩시킴으로써 데이터 저장 용량이 또한 커질 수 있다.In optical holography, data is stored through the volume, not the surface of the recording medium. The light containing the signal interferes with the reference light in the recording medium to produce an interference grating called a data page. A plurality of gratings are superposed by changing the optical properties of the reference light. This process is called multiplexing. In reading out data, a single reference light is incident on the recording medium under the same conditions as was used for data recording, thereby producing diffracted light representing the stored data page. The diffracted light is detected by a detection array, which extracts the stored data bits from the measured intensity pattern. The data page contains a large number of data bits or pixels. By superimposing such a plurality of data pages on the same volume, the data storage capacity can also be increased.

홀로그램은 데이터를 포함하는 신호광과 참조광을 이용하여 기록된다. 기록시에, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 참조광 R과 신호광 S는 간섭패턴을 생성하기 위해 서로 간섭하여 이러한 간섭 패턴이 매체에 전달된다. 재생시에, 도 1의 (b) 에 도시된 바와 같이, 매체에 기록된 홀로그램에 오리지널 참조광 R을 조사하면, 이것이 기록된 홀로그램의 회절 현상을 일으켜 출력 신호광 S를 생성한다. 이때 참조광이 기록시에 사용되었던 원래의 광과 차이가 나면 재생광의 광량이나 방향이 원래 기록된 광과 다르게 변한다. 일반적으로, 이러한 차이가 커지면 광량이 sinc 함수의 형태로 감소하게 된다. The hologram is recorded using a reference light and a signal light containing data. At the time of recording, as shown in Fig. 1A, the reference light R and the signal light S interfere with each other to generate an interference pattern, and the interference pattern is transmitted to the medium. At the time of reproduction, as shown in Fig. 1B, when the original reference light R is irradiated to the hologram recorded on the medium, this causes diffraction phenomenon of the recorded hologram to produce the output signal light S. At this time, when the reference light differs from the original light used at the time of recording, the amount or direction of reproduction light changes differently from the originally recorded light. In general, when the difference is larger, the amount of light decreases in the form of a sinc function.

도 2는 광학 홀로그래피에서 기록 및 재생광의 각도 및 틸트(tilt) 발생에 따른 셀렉티비티(selectivity)를 설명하기 위한 참고도이다. 두 개의 평면파에 의해 기록된 그레이팅과 재생시의 참조광의 조건을 만족하지 못함에 따라 재생광의 각도가 변화하고 셀렉티비티가 커지게 된다. FIG. 2 is a reference diagram for explaining selectivity according to angles and tilts of recording and reproducing light in optical holography. As the grating recorded by the two plane waves and the conditions of the reference light during reproduction are not satisfied, the angle of the reproduction light changes and the selectivity becomes large.

홀로그래픽 저장 매체에서 디스크의 틸트가 발생하면, 즉 평탄해야할 디스크의 면이 기울어지면 참조광의 각도가 기록시와 일치하지 않게 되어 신호의 열화가 발생한다. 이때 디스크의 틸트는 래디얼 방향과 탄젠셜의 두 가지 방향으로 발생하게 된다. 래디얼 방향은 참조광의 스캔 방향이고, 탄젠셜 방향은 래디얼 방향에 수직하는 방향이다. 래디얼 방향의 틸트는 참조광의 각도를 변경하는 것에 의해서 보상이 가능한다. 즉 래디얼 방향의 틸트는 재생하는데 큰 문제를 주지 않지만, 탄젠셜 방향의 틸트는 이를 보상하기 위한 별도의 제어가 없으면 재생 신호가 열화된다.When the tilt of the disk occurs in the holographic storage medium, that is, when the surface of the disk to be flat is inclined, the angle of the reference light does not coincide with that at the time of recording, resulting in signal degradation. At this time, the tilt of the disk occurs in two directions, a radial direction and a tangential. The radial direction is the scan direction of the reference light, and the tangential direction is a direction perpendicular to the radial direction. The tilt in the radial direction can be compensated by changing the angle of the reference light. That is, the tilt in the radial direction does not cause a big problem in reproducing, but the tilt in the tangential direction deteriorates the reproduction signal unless there is a separate control to compensate for this.

도 2를 참고하면, 탄젤셜 틸트에 의한 셀렉티비티를 계산할 수 있다. 여기서,

Figure 112007001048925-PAT00001
,
Figure 112007001048925-PAT00002
는 각각 신호광과 참조광의 웨이브 벡터, z 벡터는 매체에 수직한 방향의 단위 벡터를 나타낸다.
Figure 112007001048925-PAT00003
는 y, z 평면으로부터 신호광의 각도,
Figure 112007001048925-PAT00004
은 y,z 평면으로부터 참조광의 각도로서 래디얼 방향으로 틸트가 얼마나 발생했는지를 가리키며,
Figure 112007001048925-PAT00005
는 x,z 평면으로부터의 신호광의 각도,
Figure 112007001048925-PAT00006
은 x,z 평면으로부터의 참조광의 각도로서 탄젠셜 방향으로 틸트가 얼마나 발생했는지를 가리킨다. 틸트의 발생으로 인해서 기록시와 재생시의 참조광 조건이 다르면, 벡터들이 Bragg 조건을 만족하지 못하고 벗어나며, 신호의 세기가 떨어진다. Bragg 조건이란, 특정한 참조광으로 기록된 홀로그램이 동일한 참조광으로 재생될 때 강한 회절 효율을 제공하는 것을 말한다. 독출시의 참조광의 웨이브 벡터가 실질적으로 다를 때, 회절 효율은 작아진다. 참조광 및 신호광의 각도를 이용하여, 틸트에 따른 셀렉티비티를 근사적으로 계산하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, the selectivity by the tangent tilt can be calculated. here,
Figure 112007001048925-PAT00001
,
Figure 112007001048925-PAT00002
Are the wave vectors of the signal light and the reference light, respectively, and the z vector represents the unit vector in the direction perpendicular to the medium.
Figure 112007001048925-PAT00003
Is the angle of the signal light from the y, z plane,
Figure 112007001048925-PAT00004
Indicates how much tilt occurred in the radial direction as the angle of the reference light from the y, z plane,
Figure 112007001048925-PAT00005
Is the angle of the signal light from the x, z plane,
Figure 112007001048925-PAT00006
Is the angle of the reference light from the x, z plane and indicates how much tilt occurred in the tangential direction. If the reference light conditions at the time of recording and reproduction are different due to the occurrence of the tilt, the vectors do not satisfy the Bragg condition, and the signal intensity drops. Bragg condition refers to providing a strong diffraction efficiency when holograms recorded with a particular reference light are reproduced with the same reference light. When the wave vector of the reference light at the time of reading differs substantially, diffraction efficiency becomes small. Using the angles of the reference light and the signal light, the selectivity according to the tilt is approximately calculated as follows.

Figure 112007001048925-PAT00007
Figure 112007001048925-PAT00007

이때, L은 미디어의 두께,

Figure 112007001048925-PAT00008
는 파장을 의미한다. 일반적으로 참조광의 틸트는 0이며, 신호광은 페이지에서의 위치에 따라서 틸트 각도가 달라지게 된다. 따라서 페이지에서 데이터의 위치에 따라 틸트에 대한 셀렉티비티가 변한다. 예를 들어, 미디어의 두께가 2mm, 파장이 205nm일 때, 신호광의 탄젠셜 방향의 틸트에 따른 셀렉티비티는 다음과 같다.Where L is the thickness of the media,
Figure 112007001048925-PAT00008
Means wavelength. In general, the tilt of the reference light is zero, and the tilt angle of the signal light varies according to its position on the page. Therefore, the selectivity for the tilt changes depending on the position of the data on the page. For example, when the thickness of the media is 2 mm and the wavelength is 205 nm, the selectivity according to the tilt in the tangential direction of the signal light is as follows.

신호광 틸트Signal Light Tilt 셀렉티비티Selection 0

Figure 112007001048925-PAT00009
0
Figure 112007001048925-PAT00009
5.293
Figure 112007001048925-PAT00010
5.293
Figure 112007001048925-PAT00010
1
Figure 112007001048925-PAT00011
One
Figure 112007001048925-PAT00011
1.131
Figure 112007001048925-PAT00012
1.131
Figure 112007001048925-PAT00012
5
Figure 112007001048925-PAT00013
5
Figure 112007001048925-PAT00013
0.226
Figure 112007001048925-PAT00014
0.226
Figure 112007001048925-PAT00014
10
Figure 112007001048925-PAT00015
10
Figure 112007001048925-PAT00015
0.112
Figure 112007001048925-PAT00016
0.112
Figure 112007001048925-PAT00016
20
Figure 112007001048925-PAT00017
20
Figure 112007001048925-PAT00017
0.056
Figure 112007001048925-PAT00018
0.056
Figure 112007001048925-PAT00018
30
Figure 112007001048925-PAT00019
30
Figure 112007001048925-PAT00019
0.037
Figure 112007001048925-PAT00020
0.037
Figure 112007001048925-PAT00020

위와 같이 셀렉티비티는 틸트가 커질수록 감소하게 되며, 틸트가 있을 경우의 재생 이미지가 도 3과 같이 나타난다. 탄젠셜 방향의 틸트가 있을 경우, 이미지의 중앙 부분의 신호는 잘 재생됨에 반해, 이미지의 위쪽과 아래쪽에 신호가 상대적으로 약함을 알 수 있다. 스캔 방향 틸트에 대한 허용 공차(셀렉티비티)를 크게 하기 위해서는 신호광의 틸트를 줄여야하는데, 이를 위한 방법이 문제된다.As described above, the selectivity decreases as the tilt increases, and the playback image when there is a tilt appears as shown in FIG. 3. If there is a tilt in the tangential direction, the signal in the center portion of the image is well reproduced, whereas the signal is relatively weak at the top and bottom of the image. In order to increase the tolerance (selectivity) with respect to the scan direction tilt, the tilt of the signal light needs to be reduced.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 틸트에 대한 허용 공차를 크게 하기 위한 홀로그래픽 저장 매체에의 데이터 기록 방법, 기록 장치 및 홀로그래픽 저장 매체를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide a data recording method, a recording apparatus, and a holographic storage medium on a holographic storage medium for increasing the allowable tolerance for tilt.

상기 기술적 과제는 본 발명에 따른홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 장치에 있어서, 광 변조된 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 광 처리부; 및 상기 데이터를 기록하도록 상기 광 처리부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 광 처리부는 상기 변조된 신호광이 상기 홀로그래픽 저장 매체에 입사하는 각도 중에서 참조광의 스캔 방향인 래디얼 방향의 입사각도가 상기 래디얼 방향에 수직하는 탄젠셜 방향보다 크게 되도록 하여 데 이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치에 의해서 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for recording data in a holographic storage medium, comprising: an optical processor configured to record data in the holographic storage medium using light modulated signal light and reference light; And a control unit for controlling the light processing unit to record the data, wherein the light processing unit has an incident angle in a radial direction that is a scanning direction of a reference light among angles at which the modulated signal light is incident on the holographic storage medium. This is achieved by a data recording apparatus characterized in that data is recorded so as to be larger than a tangential direction perpendicular to the direction.

상기 광 처리부는 신호광을 변조하는 광 변조기를 더 포함하며, 상기 광 변조기의 면에서 상기 참조광이 스캔되는 래디얼 방향의 길이보다 상기 래디얼 방향에 수직한 탄젠셜 방향의 길이가 짧게 배치되는 것이 바람직하다.The optical processing unit may further include an optical modulator for modulating signal light, and a length of a tangential direction perpendicular to the radial direction is shorter than a length of the radial direction in which the reference light is scanned on the surface of the optical modulator.

상기 광 처리부는 상기 신호광에서 상기 참조광이 스캔되는 방향의 신호광 중 가장 자리에 있는 신호광을 차단하는 대물렌즈부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The light processor may further include an objective lens unit that blocks the signal light at the edge of the signal light in the direction in which the reference light is scanned from the signal light.

한편, 상기 기술적 과제는, 본 발명의 다른 분야에 따라, 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서, 신호광을 입력받아 참조광이 스캔되는 래디얼 방향의 길이보다 상기 래디얼 방향에 수직한 탄젠셜 방향의 길이가 짧게 출력되도록 상기 신호광을 변조하는 단계; 및 상기 광 변조된 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법에 의해서도 달성된다.On the other hand, the technical problem, according to another field of the present invention, in the method for recording data in a holographic storage medium, a tangential direction perpendicular to the radial direction than the length of the radial direction in which the signal light is received and the reference light is scanned Modulating the signal light so that the length of the signal is short; And recording data on the holographic storage medium using the light modulated signal light and reference light.

또한 상기 기술적 과제는 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서, 신호광을 변조하는 단계; 상기 변조된 신호광이 상기 홀로그래픽 저장 매체에 입사하는 각도 중에서 참조광의 스캔 방향인 래디얼 방향의 입사각도가 상기 래디얼 방향에 수직하는 탄젠셜 방향보다 크게 되도록 하여 상기 변조 신호광을 집광하는 단계; 및 상기 집광된 변조 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법에 의해서도 달성된다.In addition, the technical problem is a method of recording data in a holographic storage medium, comprising the steps of: modulating the signal light; Condensing the modulated signal light such that an incident angle in a radial direction, which is a scan direction of a reference light, is greater than a tangential direction perpendicular to the radial direction among the angles at which the modulated signal light is incident on the holographic storage medium; And recording data on the holographic storage medium using the focused modulated signal light and reference light.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 기록 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram showing a schematic configuration of a hologram recording device according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 기록재생장치는 홀로그래픽 저장 매체(100)가 삽입된 광처리부(410), 홀로그래픽 저장 매체(100)에 데이터를 기록하거나 상기 매체(100)로부터 데이터를 재생하도록 광처리부(410)를 제어하는 제어부(420) 및 상기 홀로그래픽 저장 매체(100)로부터 독출된 데이터를 임시 저장하거나 상기 홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록될 데이터를 임시 저장하는 메모리(430)를 포함한다. 광 처리부(410)는 레이저 광원(411), 빔스플리터(412), 제1 반사경(413), 공간 광 변조기(414), 제1 렌즈(415), 제2 반사경(416), 제2 렌즈(417), 제3 렌즈(418) 및 검출부(419)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the holographic recording / reproducing apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention records data in the optical processing unit 410 into which the holographic storage medium 100 is inserted or in the holographic storage medium 100. The controller 420 controlling the light processor 410 to reproduce data from the 100 and the data read from the holographic storage medium 100 may be temporarily stored or data to be recorded on the holographic storage medium 100 may be stored. Memory 430 for temporary storage. The light processor 410 may include a laser light source 411, a beam splitter 412, a first reflector 413, a spatial light modulator 414, a first lens 415, a second reflector 416, and a second lens ( 417, a third lens 418, and a detector 419.

제어부(420)는 광 처리부(410)를 제어하며, 또한 기록 데이터를 포함하는 데이터 페이지를 생성하여 광 처리부(410)로 전송하고 광 처리부(410)로부터 재생된 신호를 데이터 처리한다. 홀로그래픽 저장 매체(100)에 데이터 기록시, 레이저 광원(411)으로부터 출력되는 간섭성을 가지는 레이저광은 빔스플리터(412)에 입사하고, 참조광과 신호광으로 분리된다. 신호광은 공간 광 변조기(414)에 입사하고, 기록 데이터를 표시하는 공간 광 변조기(414)로 입사된 신호광은 공간 광변조(진폭 변조)된다. 변조된 신호광은 제 1 렌즈(415)에 의하여 홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광된다. 한편, 참조광은 제2 반사경(416)에 의해 반사되어 제2 렌즈(417)에 의해 홀로그래픽 저장 매체(100)에 조사된다. 따라서, 신호광과 참조광이 겹쳐져서 형성되는 간섭 무늬가 홀로그래픽 저장 매체(100)에 미세한 소밀 패턴으로서 기록된다. The controller 420 controls the light processor 410, and also generates a data page including record data, transmits the data page to the light processor 410, and processes the signal reproduced from the light processor 410. When data is recorded on the holographic storage medium 100, coherent laser light output from the laser light source 411 is incident on the beam splitter 412 and is separated into a reference light and a signal light. The signal light is incident on the spatial light modulator 414, and the signal light incident on the spatial light modulator 414 for displaying recording data is spatial light modulation (amplitude modulation). The modulated signal light is condensed on the holographic storage medium 100 by the first lens 415. On the other hand, the reference light is reflected by the second reflector 416 and irradiated to the holographic storage medium 100 by the second lens 417. Therefore, the interference fringe formed by overlapping the signal light and the reference light is recorded in the holographic storage medium 100 as a fine dense pattern.

특히 본 발명에 따른 광 처리부(410)는 공간 광 변조기(414)에 의해서 변조된 신호광이 상기 홀로그래픽 저장 매체에 입사하는 각도 중에서 탄젠샬 방향의 입사각도가 상기 탄젠샬 방향에 수직하는 래디얼 방향의 입사각도보다 작도록 하여 데이터를 기록한다. 즉, 도 5에 나타난 바와 같이, SLM(414)에 의해서 신호광이 변조되고, 대물렌즈부(415)에 의해서 홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광될 때, 각도

Figure 112007001048925-PAT00021
Figure 112007001048925-PAT00022
보다 크게 되도록 하여 변조된 신호광을 집광한다. 이를 위한 구체적 실시예는 도 6, 7, 8과 관련하여 후술한다.In particular, the light processing unit 410 according to the present invention has a radial direction in which the tangent direction is perpendicular to the tangent direction among the angles at which the signal light modulated by the spatial light modulator 414 is incident on the holographic storage medium. Record the data so that it is smaller than the angle of incidence. That is, as shown in FIG. 5, when the signal light is modulated by the SLM 414 and condensed on the holographic storage medium 100 by the objective lens unit 415, an angle is obtained.
Figure 112007001048925-PAT00021
this
Figure 112007001048925-PAT00022
It becomes larger so as to condense the modulated signal light. Specific embodiments for this will be described later with reference to FIGS. 6, 7 and 8.

도 6a은 본 발명의 일 실시예에 따른 SLM의 방향을 도시한 것이며, 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SLM의 배치를 도시한 도면이다.6A illustrates the direction of an SLM according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6B illustrates an arrangement of the SLM according to an embodiment of the present invention.

홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광되는 변조 신호광의 입사 각도가 탄젠셜 방향보다 래디얼 방향에서 더 크게 나타나도록 하기 위해서 광 변조기(414)의 배치를 조절할 수 있다. 광 변조기(414)는 일반적으로 LCD 또는 DMD와 같은 소자를 사용한 SLM(spatial light modulator)이며, SLM을 통과한 신호광은 다수의 픽셀들로 이루어진 페이지의 형태로 변조된다. SLM은 보통 직사각형으로 제작되는데 이러한 SLM의 면에서, 참조광이 스캔되는 방향의 길이보다 상기 참조광 스캔 방향에 수직한 방향의 길이가 짧게 되도록 SLM을 배치한다. 도 6a에 나타난 바와 같이 래디얼 방향의 길이보다 탄젠셜 방향의 길이 짧게 SLM을 배치한다. 즉, 도 6b의 a의 길이가 b의 길이보다 짧게 하여, SLM을 통과한 변조 신호광이 도 6a와 같은 형태를 띄도록 한다.The arrangement of the light modulator 414 may be adjusted so that the incident angle of the modulated signal light focused on the holographic storage medium 100 appears larger in the radial direction than in the tangential direction. The light modulator 414 is generally a spatial light modulator (SLM) using an element such as an LCD or a DMD, and the signal light passing through the SLM is modulated in the form of a page composed of a plurality of pixels. The SLM is usually manufactured in a rectangular shape. In the surface of this SLM, the SLM is disposed so that the length of the direction perpendicular to the reference light scanning direction is shorter than the length of the direction in which the reference light is scanned. As shown in FIG. 6A, the SLM is disposed to have a shorter length in the tangential direction than the length in the radial direction. That is, the length of a in FIG. 6B is shorter than the length of b so that the modulated signal light passing through the SLM has the form as shown in FIG. 6A.

예를 들어, 대물렌즈의 초점이 20mm이며, SLM 픽셀의 크기가 10um, 1366*768 의 DMD를 SLM으로 사용하고, DMD의 장축(1366)이 래디얼 방향을 향하도록 SLM을 배치하는 경우에, 수학식 1을 적용하면 디스크의 틸트 허용 공차를 0.1

Figure 112007001048925-PAT00023
정도로 할 수 있다. 그러나 SLM의 가로/세로를 반대로 배열한다면 틸트 허용 공차는 0.05
Figure 112007001048925-PAT00024
정도로 감소하게 된다.For example, in the case where the focal point of the objective lens is 20mm, the SLM pixel size is 10um, and the DMD of 1366 * 768 is used as the SLM, and the SLM is arranged so that the long axis 1366 of the DMD faces the radial direction, Applying Equation 1 sets the disc's tilt tolerance to 0.1
Figure 112007001048925-PAT00023
I can do that. However, if the horizontal / vertical arrangement of the SLMs is reversed, the tilt tolerance is 0.05
Figure 112007001048925-PAT00024
To a degree.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 기록 장치의 광 처리부를 도시한 도면이다. 도 7은 설명의 편의를 위해서, 도 6의 광 처리부와는 다른 각도에서 도시한 것이다.7 is a view showing an optical processing unit of a data recording apparatus according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is shown at an angle different from that of the light processor of FIG. 6 for convenience of description.

도 7을 참조하면, 대물렌즈부(415)에서 탄젠셜 방향의 가장 자리부분을 차단하여, 신호광이 통과하지 못하도록 조절할 수 있다. SLM(414)를 통과한 변조 신호광에서 탄젠셜 방향으로 가장 자리에 있는 신호광이 대물렌즈를 통과하지 못함에 따라서, 홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광되는 변조 신호광의 입사 각도가 탄젠셜 방향보다 래디얼 방향에서 더 크게 나타나게 할 수 있다.Referring to FIG. 7, the edge portion of the objective lens unit 415 in the tangential direction may be blocked to adjust the signal light not to pass through. As the signal light at the edge in the tangential direction from the modulated signal light passing through the SLM 414 does not pass through the objective lens, the incidence angle of the modulated signal light focused on the holographic storage medium 100 is radial than the tangential direction. It can be made larger in the direction.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 대물렌즈(415)의 탄젠셜 방향의 NA(신호광을 집속하는 대물렌즈의 개구수)를 제한하여 신호광의 크기를 조절하는 것도 가능하다. 빛이 입사할 때 중심축에서 어떤 각도 이하의 위치를 위하지 않으면, 빛은 밖으로 굴절하고 마는데, 빛이 밖으로 굴절하지 않고 랜즈 내에서 전반사하여 전파하는 최대 각도의 정현을 NA라고 한다. NA를 작게 하면, 탄젠셜 방향의 축에서 가장 자리에 있는 신호를 반사하게 되면, 틸트에 의한 허용 공차가 줄어들게 된다. 이를 위해서 대물렌즈는 일반적인 구형 렌즈가 아닌, 실린더형 렌즈와 같은 특수하게 제작된 렌즈여야 할 것이다. 본 실시예에 의해서 홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광되는 변조 신호광의 입사 각도가 탄젠셜 방향보다 래디얼 방향에서 더 크게 나타나게 할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, it is also possible to limit the NA in the tangential direction of the objective lens 415 (the numerical aperture of the objective lens that focuses the signal light) to adjust the size of the signal light. If the light does not seek to be below a certain angle from the central axis, the light refracts out, and the sine of the maximum angle at which light propagates and propagates within the lens without refracting out is called NA. If the NA is made small, the reflection of the signal at the edge of the axis in the tangential direction reduces the tilt tolerance. For this purpose, the objective lens should be a specially manufactured lens such as a cylindrical lens, not a general spherical lens. According to the present embodiment, the incident angle of the modulated signal light focused on the holographic storage medium 100 may be larger in the radial direction than in the tangential direction.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법을 도시한 플로우차트이다.8 is a flowchart illustrating a method of writing data to a holographic storage medium according to an embodiment of the present invention.

단계 810에서는 신호광을 입력받아 참조광이 스캔되는 래디얼 방향의 길이보다 상기 래디얼 방향에 수직한 탄젠셜 방향의 길이가 짧게 출력되도록 상기 신호광을 변조한다. 광 변조기(414)는 일반적으로 직사각형 형태의 SLM으로서, SLM을 참조광이 스캔되는 래디얼 방향이 장축이 되도록 배치하여, 래디얼 방향의 길이가 탄젠셜 방향의 길이보다 길도록 한다. In operation 810, the signal light is modulated such that the length of the tangential direction perpendicular to the radial direction is shorter than the length of the radial direction in which the reference light is scanned. The optical modulator 414 is generally a rectangular SLM, and arranges the SLM such that the radial direction in which the reference light is scanned is the long axis, so that the length in the radial direction is longer than the length in the tangential direction.

단계 820에서는 광 변조기(414)에 의해서 광 변조된 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록한다.In step 820, data is written to the holographic storage medium using the reference light and the signal light modulated by the optical modulator 414.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따라 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법을 도시한 플로우차트이다.9 is a flowchart illustrating a method of writing data to a holographic storage medium according to another embodiment of the present invention.

단계 910에서는 광변조기(414)가 신호광을 변조하고, 단계 920에서는 대물렌즈부(415)가 상기 변조된 신호광이 상기 홀로그래픽 저장 매체에 입사하는 각도 중에서 참조광의 스캔 방향인 래디얼 방향의 입사각도가 상기 래디얼 방향에 수직하 는 탄젠셜 방향의 입사 각도보다 크게 되도록 하여 변조 신호광을 집광한다. In step 910, the optical modulator 414 modulates the signal light, and in step 920, the angle of incidence in the radial direction, which is the scan direction of the reference light, among the angles at which the objective lens unit 415 enters the holographic storage medium. The modulated signal light is condensed so as to be larger than the incident angle in the tangential direction perpendicular to the radial direction.

래디얼 방향의 입사 각도가 탄젠셜 방향의 입사 각도보다 크게 되게 하기 위해서는 대물렌즈부(415)의 탄젠셜 방향의 NA를 제한할 수 있다. 탄젠셜 방향의 NA를 작게함으로써, 틸트에 의한 허용 공차를 크게 할 수 있는데, 이를 위해서 대물렌즈부(415)에서 사용되는 렌즈로 실린더형 렌즈 등을 사용할 수 있다. 탄젠셜 방향의 입사 각도를 작게 하기 위해서는, 대물렌즈부(415)에서 탄젠셜 방향의 가장 자리부분을 차단하여, 신호광이 통과하지 못하도록 조절하는 것에 의해서도 달성할 수 있다.In order to make the incident angle in the radial direction larger than the incident angle in the tangential direction, the NA in the tangential direction of the objective lens unit 415 may be limited. By reducing the NA in the tangential direction, the allowable tolerance due to tilt can be increased. For this purpose, a cylindrical lens or the like can be used as the lens used in the objective lens unit 415. In order to reduce the angle of incidence in the tangential direction, the objective lens unit 415 may also be achieved by blocking the edge portion of the tangential direction and adjusting the signal light not to pass.

단계 930에서는 집광된 변조 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록한다.In step 930, data is recorded on the holographic storage medium using the focused modulated signal light and the reference light.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. Meanwhile, the above-described embodiments of the present invention can be written as a program that can be executed in a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable recording medium.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. The computer-readable recording medium may be a magnetic storage medium (for example, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), an optical reading medium (for example, a CD-ROM, a DVD, etc.) and a carrier wave (for example, the Internet). Storage medium).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다. So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 참조광에 탄젠셜 방향으로 틸트가 발생하는 경우에, 틸트에 대한 허용 공차를 크게 하는 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록 장치 및 방법, 홀로그래픽 저장 매체가 제공된다.According to the present invention as described above, in the case where the tilt occurs in the tangential direction to the reference light, a data recording apparatus and method and a holographic storage medium are provided in a holographic storage medium which increases the allowable tolerance for the tilt.

Claims (5)

홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 장치에 있어서,An apparatus for recording data on a holographic storage medium, 광 변조된 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 광 처리부; 및An optical processor configured to record data on the holographic storage medium using light modulated signal light and reference light; And 상기 데이터를 기록하도록 상기 광 처리부를 제어하는 제어부를 포함하되,A control unit for controlling the light processing unit to record the data, 상기 광 처리부는 상기 변조된 신호광이 상기 홀로그래픽 저장 매체에 입사하는 각도 중에서 참조광의 스캔 방향인 래디얼 방향의 입사각도가 상기 래디얼 방향에 수직하는 탄젠셜 방향보다 크게 되도록 하여 데이터를 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.The optical processing unit records data by making the incident angle of the radial direction, which is the scan direction of the reference light, larger than the tangential direction perpendicular to the radial direction among the angles at which the modulated signal light is incident on the holographic storage medium. Data recording device. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 처리부는 신호광을 변조하는 광 변조기를 더 포함하며,The light processor further includes an optical modulator for modulating the signal light, 상기 광 변조기의 면에서 상기 참조광이 스캔되는 래디얼 방향의 길이보다 상기 래디얼 방향에 수직한 탄젠셜 방향의 길이가 짧게 배치되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.And a length in the tangential direction perpendicular to the radial direction is shorter than a length in the radial direction in which the reference light is scanned on the surface of the optical modulator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 처리부는 상기 신호광에서 상기 참조광이 스캔되는 방향의 신호광 중 가장 자리에 있는 신호광을 차단하는 대물렌즈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.And the optical processing unit further comprises an objective lens unit for blocking the signal light at the edge of the signal light in the direction in which the reference light is scanned from the signal light. 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,In a method of recording data on a holographic storage medium, 신호광을 입력받아 참조광이 스캔되는 래디얼 방향의 길이보다 상기 래디얼 방향에 수직한 탄젠셜 방향의 길이가 짧게 출력되도록 상기 신호광을 변조하는 단계; 및Modulating the signal light so that the length of the tangential direction perpendicular to the radial direction is shorter than the length of the radial direction from which the reference light is scanned; And 상기 광 변조된 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.And recording data on the holographic storage medium using the light modulated signal light and reference light. 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,In a method of recording data on a holographic storage medium, 신호광을 변조하는 단계;Modulating the signal light; 상기 변조된 신호광이 상기 홀로그래픽 저장 매체에 입사하는 각도 중에서 참조광의 스캔 방향인 래디얼 방향의 입사각도가 상기 래디얼 방향에 수직하는 탄젠셜 방향의 입사각도보다 크게 되도록 하여 상기 변조 신호광을 집광하는 단계; 및Condensing the modulated signal light by making the incident angle in the radial direction, the scan direction of the reference light, larger than the incident angle in the tangential direction perpendicular to the radial direction among the angles at which the modulated signal light is incident on the holographic storage medium; And 상기 집광된 변조 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법. And recording data on the holographic storage medium using the focused modulated signal light and reference light.
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