KR20080092054A - Hologram device for recording and reading - Google Patents

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KR20080092054A
KR20080092054A KR1020070035395A KR20070035395A KR20080092054A KR 20080092054 A KR20080092054 A KR 20080092054A KR 1020070035395 A KR1020070035395 A KR 1020070035395A KR 20070035395 A KR20070035395 A KR 20070035395A KR 20080092054 A KR20080092054 A KR 20080092054A
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하상우
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A hologram device for recording and reading is provided to prevent reduction of storage capacity by overlapping adjacent books. A hologram device for recording and reading comprises a light source(450), a beam splitter(410), a light modulator, a rotation mirror, a scanning lens(445), and an actuator(440). The beam splitter splits a beam generated from the light source into a reference beam and a signal beam. The light modulator irradiates the signal beam separated by the beam splitter to a storage medium. The rotation mirror changes an angle of the reference beam separated by the beam splitter. The scanning lens focuses the beam refracted from the rotation mirror onto a predetermined area of the storage medium. The actuator coupled to the rotation mirror and the scanning lens drives the rotation mirror and the scanning lens according to an external driving signal.

Description

홀로그램 기록 및 재생 장치{Hologram Device for Recording and Reading}Hologram Device for Recording and Reading

도1은 종래의 홀로그램 기록 및 재생 장치에서 하나의 북에 입사하는 기준광의 각도 제어를 위해 회전미러가 이동하는 모습을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a state in which a rotating mirror moves to control angles of reference light incident on a book in a conventional hologram recording and reproducing apparatus.

도2는 각도중첩법을 사용하는 경우 기준광이 북에 입사하는 모습을 나타내는 상태도.Fig. 2 is a state diagram showing how the reference light enters the book when the angle overlapping method is used.

도3은 이동중첩법을 사용하는 경우 기준광이 북에 입사하는 모습을 나타내는 상태도.3 is a state diagram showing how the reference light enters the book when the moving overlapping method is used.

도4는 본 발명의 실시예에 따라 홀로그램 기록 및 재생 장치를 나타내는 전개도.4 is an exploded view showing a hologram recording and reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention;

도5는 본 발명의 실시예에 따라 홀로그램 기록 및 재생 장치에서 하나의 북에 입사하는 기준광의 각도 제어를 위해 회전미러 및 렌즈가 이동하는 모습을 나타내는 도면.FIG. 5 is a view showing a state in which a rotating mirror and a lens move to control the angle of reference light incident on one book in the hologram recording and reproducing apparatus according to the embodiment of the present invention; FIG.

※도면의 주요부분에 대한 설명※ ※ Description of main parts of drawing ※

405 : 광원 410 : 광분리기405: light source 410: optical separator

415 : 콜리메이터렌즈 420,435 : 미러415: collimator lens 420, 435: mirror

425 : 공간광변조기 430 : 퓨리에 트랜스폼 렌즈425: spatial light modulator 430: Fourier transform lens

455,465 : 이미징렌즈 440 : 액츄에이터455,465 Imaging Lens 440 Actuator

445 : 스캐닝 렌즈 460 : 광전변환소자445 scanning lens 460 photoelectric conversion element

450 : 저장매체450: storage medium

본 발명은 홀로그램 기록 및 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hologram recording and reproducing apparatus.

보다 구체적으로는, 각도중첩법과 이동중첩법의 방식을 혼용하여 종래의 경우보다 많은 저장 용량 및 간단한 시스템을 구현하는 홀로그램 기록 및 재생 장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a hologram recording and reproducing apparatus that uses a combination of the angle overlapping method and the moving overlapping method to realize more storage capacity and a simple system than the conventional case.

최근의 멀티미디어 산업은 가전, 컴퓨터, 통신, 영상 등의 여러 산업이 혼용된 고도의 기술집약적인 산업으로 발전해가고 있다. 이러한 멀티미디어 산업 환경을 충족시키기 위해서는 새로운 정보환경이 필요하다. 즉 사용자가 요구하는 정보량이 방대해짐에 따라 정보저장매체의 초대용량화, 초고속화, 초소형화가 요구되고 있다. Recently, the multimedia industry is developing into a highly technology-intensive industry in which various industries such as home appliances, computers, communication, and video are mixed. To meet this multimedia industry environment, a new information environment is needed. In other words, as the amount of information required by users increases, supercapacity, ultra-high speed, and miniaturization of information storage media are required.

그러나 기존의 CD/DVD 급 저장장치는 레이져 광원으로부터 집광된 빔 스폿을 이용하여 미디어의 한 면에 정보를 저장하는 2차원적 저장방식이었다. 이 경우 트랙간 피치 간격을 조절하거나 레이어의 층수를 증가시키는 방법으로 데이터의 용량 을 증가시켰으나, 이 방법에는 물리적인 한계가 있기 때문에 어느 수준 이상이 되면 저장 용량의 증가는 기술적으로 불가능해진다.However, the conventional CD / DVD storage device is a two-dimensional storage method that stores information on one side of the media by using beam spots collected from a laser light source. In this case, the capacity of the data is increased by adjusting the pitch interval between tracks or increasing the number of layers. However, since the method has physical limitations, it is technically impossible to increase the storage capacity beyond a certain level.

따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 개발된 것이 3차원 입체 저장 방식인 홀로그램 저장방식이며, 이는 빛의 회절 및 간섭 효과를 이용하여 저장 매체의 내부에 정보를 기록할 수 있어 CD/DVD에 비해 수십~수백배의 저장 용량을 확보할 수가 있다.Therefore, the hologram storage method, which is a three-dimensional stereoscopic storage method, was developed to overcome this problem, which can record information inside the storage medium by using light diffraction and interference effects. One hundred times the storage capacity can be secured.

홀로그램이란 저장될 때 사용된 광파를 똑같이 재생하는 것 또는 저장된 상태를 의미하는 것으로 홀로그램 메모리에서는 2차원의 광 패턴들을 저장하였다가 재생하게 된다. 이러한 저장 방법은 적절한 다중화 기법에 의해 공간적으로 겹쳐져서 저장된 정보라도 서로 분리하여 읽어낼 수 있으므로, 2차원 영상이 한꺼번에 재생되는 페이지 단위의 읽기를 구현하기 때문에 초대용량의 병렬 액세스 메모리 시스템의 구현이 가능하게 된다.The hologram means to reproduce the light waves used at the same time when they are stored, or to store the same. In the hologram memory, two-dimensional light patterns are stored and reproduced. This storage method can be read separately from each other even if the information stored in the overlapping spatially by the appropriate multiplexing technique, it is possible to implement a very large parallel access memory system because it implements the reading of the page unit that the two-dimensional image is reproduced at once Done.

홀로그램 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 신호광의 강도와 위상을 기록함으로써 이루어진다. 대상 물체의 빛의 강도와 위상은 신호광과 기준광의 간섭으로 이루어진 간섭 무늬를 만들게 되고, 이렇게 형성된 간섭 무늬는 간섭 무늬의 강도에 반응하는 물질로 이루어진 입방체, 즉 저장 크리스탈속에 기록된다. 이와 같이 기록된 간섭 무늬에 기준광을 입사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현되게 된다.Hologram data recording is performed by recording the intensity and phase of the signal light reflected from the object. The intensity and phase of the light of the target object form an interference fringe consisting of interference between the signal light and the reference light, and the interference fringe is formed in a cube, ie, a storage crystal, made of a material that responds to the intensity of the interference fringe. When the reference light is incident on the recorded interference fringe, the hologram, which is a three-dimensional image of the object, is reproduced.

홀로그램 데이터 기록은 3차원 매체를 이용하여 데이터를 저장하는 유망한 데이터 기술이다. 홀로그램 데이터 기록은 광학 및 하드 디스크의 저장 방식과 달 리 저장된 데이터가 한번에 한 개의 페이지로 액서스 될 수 있고, 저장매체는 데이터 페이지를 각각 포함하는 공간적으로 분리된 영역들로 분류될 수 있다. 이와 같이 데이터 페이지의 그룹은 북(book)으로 알려져 있으며, 한 개의 북 내에서 페이지를 단계적으로 진행해 나가는 것을 중첩법(multiplexing)이라고 칭한다.Hologram data recording is a promising data technology for storing data using three-dimensional media. The hologram data recording can be accessed one page at a time, unlike the storage method of the optical and hard disk, and the storage medium can be classified into spatially separated regions each containing a data page. As such, a group of data pages is known as a book, and stepping through pages in one book is called multiplexing.

이 중 홀로그램 데이터 기록시 가장 대표적인 방식이 각도중첩법(angle multiplexing)이다. 이는 기준광의 각도를 변화시켜가며 저장매체에 기록 및 재생을 하는 방식이다. 각도중첩법을 사용하면 기록 및 재생의 효율이 좋고 저장 용량에도 장점이 있으며, 평행광을 기준광으로 사용하므로 공차가 크다. 그러나 한 지점, 즉 북에 수백 페이지의 데이터를 기록 및 재생하고 다음 지점으로 이동하는 방식을 사용하고 있어, 시스템의 메카니즘이 불가결하게 복잡해지고, 소형화에 불리하다는 단점을 가지고 있다.Among them, the most representative method for recording hologram data is angle multiplexing. This is a method of recording and reproducing the storage medium while varying the angle of the reference light. The angular superposition method provides good recording and reproducing efficiency, has an advantage in storage capacity, and uses a large amount of parallel light as a reference light. However, the method of recording and reproducing hundreds of pages of data at one point, that is, a book, and moving to the next point has the disadvantage of inevitably complicated system and disadvantages of miniaturization.

도1은 종래 발명에 따라, 각도중첩법을 사용하는 홀로그램 기록 및 재생 장치에 있어서 입사각의 각도 변화에 따른 회전미러의 이동을 나타내는 상태도이다.1 is a state diagram showing the movement of a rotating mirror according to the change of the angle of incidence in the hologram recording and reproducing apparatus using the angle overlap method according to the conventional invention.

광분리기에 의해 분리가 된 기준광은 회전미러(13)에서 굴절이 되어 저장매체(11)로 입사되는데, 이때 저장매체의 일정한 영역, 즉 북(book)에 할당된 수백 페이지를 모두 기록하고 나서 다음의 북으로 이동을 하여 기록 및 저장을 하게 된다. The reference light separated by the optical separator is refracted by the rotating mirror 13 to be incident on the storage medium 11. At this time, after recording a certain area of the storage medium, that is, hundreds of pages allocated to the book, Record and save by moving to the north.

도1에서 회전거울(13)에서 굴절된 기준광이 북(12)으로 입사되어 기록 및 재생을 할 때, 수백 페이지의 데이터를 기록하기 위해서 회전미러(13)를 비롯한 구동부가 도1과 같이 이동을 한다. When the reference light refracted by the rotating mirror 13 enters the book 12 in FIG. 1 to record and reproduce, the driving unit including the rotation mirror 13 moves to move as shown in FIG. 1 to record hundreds of pages of data. do.

실선으로 표현된 부분이 입사 각도 범위안에서 한쪽 방향의 최대가 되는 입사 상태를 나타내고, 점선으로 표현된 부분은 입사 각도 범위안에서 다른 한쪽 방향의 최대가 되는 입사 상태를 나타낸다.The part represented by the solid line represents the incident state which becomes the maximum of one direction in the incidence angle range, and the part represented by the dotted line shows the incident state which becomes the maximum of the other direction in the incident angle range.

예컨대, 하나의 북에 200페이지가 할당이 되고, 각 페이지당 0.1°의 각도가 사용된다면, 하나의 북에 할당된 페이지에 데이터를 전부 기록하기 위해서는 200페이지 * 0.1°/페이지 = 20°, 즉 20°의 입사 각도 범위가 필요하다. 따라서, 상기 회전미러 및 이를 구동시키는 액츄에이터는 20°의 입사 각도 범위를 생성하기 위해서 복잡한 매커니즘을 불가결하게 가질수 밖에 없고 이는 홀로그램 기록 및 재생장치의 소형화가 이루어지지 못하는 가장 큰 원인이 된다.For example, if 200 pages are assigned to one book, and an angle of 0.1 ° is used for each page, 200 pages * 0.1 ° / page = 20 °, in order to record all data on a page assigned to one book, that is, A 20 ° incidence angle range is required. Accordingly, the rotating mirror and the actuator for driving the mirror have inevitably complicated mechanisms for generating an incidence angle range of 20 °, which is the biggest cause of miniaturization of the hologram recording and reproducing apparatus.

따라서 본 발명은 각도중첩법이 가지고 있는 구조적인 문제점을 해결하고자 각도중첩법과 이동중첩법을 혼용하여 종래보다 더 많은 저장 용량을 가지고 보다 간단한 시스템 구조를 가지는 홀로그램 기록 및 재생 장치를 제안함을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to propose a hologram recording and reproducing apparatus having a simpler system structure with more storage capacity than the conventional one by using an angle overlapping method and a moving overlapping method to solve the structural problem of the angle overlapping method. do.

본 발명은 홀로그램 기록 및 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hologram recording and reproducing apparatus.

구체적으로 말하면 본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치는 광원, 상기 광원으로부터 발생된 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광분리기, 상기 광분리기에서 분리된 신호광을 저장매체에 조사시키는 광분리기, 상기 광분리기에 의해 분리된 기준광의 각도를 변화시키기 위한 회전미러 및 상기 회전미러에서 굴절되는 광을 저장매체의 일정한 영역에 집속시키는 스캐닝 렌즈를 포함한다. Specifically, a hologram recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source, an optical separator that separates the light generated from the light source into a reference light and a signal light, and an optical separator that irradiates the storage medium with the signal light separated by the optical separator. And a rotating mirror for changing the angle of the reference light separated by the optical separator, and a scanning lens for focusing the light refracted by the rotating mirror to a predetermined region of the storage medium.

보다 바람직하게는 상기 광분리기에서 분리된 기준광은 구면파이다.More preferably, the reference light separated by the optical separator is spherical wave.

보다 바람직하게는 상기 회전미러 및 상기 스캐닝 렌즈에 연결되어 외부 구동 신호에 따라 상기 회전미러 및 상기 스캐닝 렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 더 포함하고, 상기 저장매체의 하나의 북(book)에 집속하기 위한 기준광의 입사각도 범위는 각도중첩범만을 사용하는 경우보다 더 작다.More preferably, an actuator connected to the rotating mirror and the scanning lens to drive the rotating mirror and the scanning lens according to an external driving signal, the reference for focusing on one book of the storage medium. The angle of incidence range of light is smaller than when using only angle overlaps.

본 발명의 다른 실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 방법은 광원에서 나온 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 단계, 상기 신호광을 저장매체로 조사하는 단계, 상기 기준광의 각도를 변화시키는 단계 및 각도 변화된 기준광을 상기 저장매체에 집속하여 조사하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a hologram recording and reproducing method includes separating light from a light source into a reference light and a signal light, irradiating the signal light to a storage medium, changing the angle of the reference light, and changing the angle of the reference light. Focusing and irradiating the storage medium.

보다 바람직하게는 상기 기준광은 구면파이며, 상기 저장매체의 하나의 북(book)에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위는 각도중첩법을 사용하는 경우보다 더 작은 홀로그램 기록 및 재생 방법에 관한 것이다.More preferably, the reference light is a spherical wave, and the incident angle range of the reference light for focusing on one book of the storage medium relates to a method of hologram recording and reproduction which is smaller than when using the angle overlap method.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily understand and reproduce the same.

도2는 각도중첩법(angle multiplexing)을 사용하는 경우 기준광이 북(book)에 입사하는 모습을 나타내는 상태도이고, 도3은 이동중첩법(shift multiplexing) 을 사용하는 경우 기준광이 북(book)에 입사하는 모습을 나타내는 상태도이다.FIG. 2 is a state diagram showing a state in which reference light is incident on a book when angle multiplexing is used, and FIG. 3 is a view showing reference light on a book when shift multiplexing is used. It is a state diagram which shows a state of incidence.

도2는 각도중첩법을 사용하여 저장매체(21)에 데이터의 기록을 하는 경우에 있어서 각 북에 대한 기준광의 입사를 나타내는 상태도이다. 각도중첩법만을 사용하는 경우에 기준광은 평행광을 사용한다. Fig. 2 is a state diagram showing the incidence of reference light for each book in the case where data is recorded on the storage medium 21 using the angle overlap method. When only the angle overlap method is used, the reference light uses parallel light.

이 경우 기준광으로서 평행광을 사용하므로 각 북(22,23)에 대해 일정한 영역의 범위를 갖는 기준광이 입사해야 해당 북에서 정보의 기록 및 재생을 할 수 있다. 즉, 좌측 북(22)에 정보를 기록 및 재생하기 위해서는 기준광이 좌측 북(22)이 위치하는 영역에 정확히 입사를 하여야하고, 이 상태에서 입사각을 변화시켜가며 동일한 북(22)에 대해 기록 및 재생을 하게 된다. In this case, since the parallel light is used as the reference light, reference light having a predetermined range for each of the books 22 and 23 must be incident to record and reproduce information in the book. That is, in order to record and reproduce the information in the left drum 22, the reference light must be incident exactly on the area where the left drum 22 is located, and in this state, the incident light is changed and the recording is performed for the same drum 22. Will play.

좌측 북(22)에는 기준광이 각 북에 할당된 페이지 수만큼 입사하는 각도를 변화시켜가며 기록 및 재생을 하게 된다. 이런 과정으로 각 북에 할당된 페이지에 데이터를 모두 기록하게 되면 기준광은 다음 북을 향해서 이동하고 새로운 북에서 기록 및 재생을 한다.In the left book 22, recording and reproduction are performed while varying the angle at which the reference light is incident by the number of pages assigned to each book. In this process, when all the data is recorded on the page assigned to each book, the reference light moves toward the next book and records and plays back on the new book.

상술한 바와 같이, 좌측 북(22)에 할당된 페이지를 모두 기록하면 우측 북(23)으로 이동을 하여 정보의 기록 및 재생을 하게 된다. 이 경우에는 좌측 북(22)으로 입사하는 기준광(24)과는 별개의 입사 범위를 갖는 기준광(25)이 기록 및 재생을 하는데 사용된다.As described above, when all the pages allocated to the left book 22 are recorded, the user moves to the right book 23 to record and reproduce information. In this case, the reference light 25 having an incident range separate from the reference light 24 incident on the left book 22 is used for recording and reproduction.

즉, 각도중첩법에서는 기준광으로서 평행광을 사용하므로 각 북에 입사하는 기준광이 인근의 북에 함께 입사하면 정보잡음의 원인이 되므로 정확한 입사가 필요하다.That is, in the angle superposition method, since parallel light is used as the reference light, when the reference light incident on each book is incident on the neighboring book together, it causes noise.

도3은 이동중첩법(shift multiplexing)을 사용하여 저장매체(31)에 데이터의 기록을 하는 경우에 있어서 각 북에 대한 기준광의 입사를 나타내는 상태도이다. 이동중첩법을 사용하는 경우에 기준광은 구면파를 사용한다. Fig. 3 is a state diagram showing the incidence of reference light for each book when data is written to the storage medium 31 using shift multiplexing. In case of using the superposition method, the reference light uses spherical wave.

구면파를 사용하는 이동중첩법은 기준광의 각도를 변화시키지 않고, 광이 집속하는 영역을 차례차례 이동시키면서 기록을 하는데, 이때 구면파의 굴절 곡면으로 인해 북으로 입사하는 기준광이 그 인근의 북으로 섞여 들어가도 인근의 북에서는 해당하는 광을 별개의 정보로서 인식하지 못하므로, 각도중첩법을 이용하는 경우처럼 각 북을 상호 격리시키지 않고 일정 영역 중첩하여 배치하는 것이 가능하다Moving superposition method using spherical wave records without changing the angle of reference light, but moves sequentially the area where light is focused, even if the reference light entering the north due to the curved surface of the spherical wave is mixed into the nearby north. Since neighboring books do not recognize the corresponding light as separate information, it is possible to arrange them in a certain area without mutually isolating each book as in the case of using the angle overlap method.

즉, 도3에 도시된 바와 같이 좌측 북(32)에 입사하는 기준광은 좌측 기준광(34)이고, 우측 북(33)에 입사하는 기준광은 우측 기준광(35)인데, 좌측 북(32)과 우측 북(33)이 일정 부분 겹치더라도 구면파의 곡률 곡면이 가지는 특성으로 인해 정보의 잡음이 발생하지 않고 수 개의 북을 모두 사용하는 것과 동일한 효과를 가지게 된다.That is, as shown in FIG. 3, the reference light incident on the left north 32 is the left reference light 34, and the reference light incident on the right north 33 is the right reference light 35. The left north 32 and the right Even if the books 33 partially overlap, the noise of the spherical wave has the same effect as that of using several books without generating noise of information.

따라서 각 북 사이의 거리를 좁힐 수 있으며, 일정 부분을 중첩하여 배치하여도 정보의 잡음이 발생하지 않으므로 정보 저장량에서 큰 장점이 있게 된다.Therefore, the distance between each book can be shortened, and even if a certain portion is overlapped, noise of information does not occur, and thus there is a great advantage in the amount of information storage.

도4는 본 발명의 일실시예에 따른 각도중첩법과 이동중첩법을 혼용한 홀로그램 기록 및 재생 장치를 나타낸 전개도이다.4 is a developed view of a hologram recording and reproducing apparatus using a angular overlap method and a moving overlap method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 홀로그램 기록 및 재생 장치는, 광원(405), 상기 광원(405)으로부터 발생된 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광분리기(410), 상기 광분리기(410)에 의해 분리된 기준광의 각도를 변화시키기 위한 회전미러(435) 및 상기 회전미러(435)에서 굴절되는 광을 저장매체의 일정한 영역에 집속시키는 스캐닝 렌즈(445)를 포함한다.The hologram recording and reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source 405, an optical separator 410 for separating light generated from the light source 405 into reference light and signal light, and an optical separator 410. A rotating mirror 435 for changing the angle of the separated reference light and a scanning lens 445 for focusing the light refracted by the rotating mirror 435 to a predetermined area of the storage medium.

상기 광원(405)은 정보의 기록 및 재생에 사용되는 광을 생성하는 소자로서, 레이져다이오드(LD)를 사용할 수 있다.The light source 405 is a device for generating light used for recording and reproducing information, and may use a laser diode LD.

상기 광분리기(410)는 상기 광원(405)에서 나온 광을 신호광과 기준광으로 분리한다. 광분리기는 입사하는 광을 두 개 이상의 광으로 분리하는 역할을 하며, 광분리기로는 빔스플리터(Beam Splitter)가 사용될 수 있다.The optical separator 410 separates the light emitted from the light source 405 into signal light and reference light. The optical splitter serves to separate the incident light into two or more lights, and a beam splitter may be used as the optical splitter.

상기 광분리기(410)에 의해 분리된 신호광은 콜리메이터 렌즈(415)에 의해 평행광이 된다. 평행광이 된 신호광은 각도를 90°변화시키는 미러(420)에 의해 굴절된다.The signal light separated by the optical separator 410 becomes parallel light by the collimator lens 415. The signal light which becomes parallel light is refracted by the mirror 420 which changes the angle by 90 degrees.

상기 미러(420)에 의해 각도가 굴절된 신호광은 입력 데이터를 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터로 변조시키는 공간 광변조기(425)를 통과하고, 상기 공간 광변조기(425)를 통과한 신호광은 이미지 영상의 품질을 개선시키는 퓨리에 트랜스폼 렌즈(430)에 입사된다. 퓨리에 트랜스폼 렌즈(430)를 거친 신호광은 기록 및 재생이 용이한 특성을 갖도록 광을 집속하는 이미징렌즈(465)를 거쳐 저장매체(450)에 입사한다.The signal light whose angle is refracted by the mirror 420 passes through the spatial light modulator 425 which modulates the input data into binary data of a plurality of pixels organized in page units, and passes through the spatial light modulator 425. The signal light is incident on the Fourier transform lens 430 to improve the quality of the image. The signal light passing through the Fourier transform lens 430 is incident on the storage medium 450 via an imaging lens 465 that focuses the light so as to have easy recording and reproduction characteristics.

한편, 상기 광분리기(410)에서 분리된 기준광은 회전미러(435)에 의해 굴절되고 상기 회전미러(435)에 의해 굴절된 기준광은 회전미러에서 굴절되는 광을 저장매체의 일정한 영역에 집속시키는 스캐닝 렌즈(445)를 통과한다. Meanwhile, the reference light separated by the optical separator 410 is refracted by the rotating mirror 435 and the reference light refracted by the rotating mirror 435 focuses the light refracted by the rotating mirror to a predetermined region of the storage medium. Pass through lens 445.

본 발명에서는 기준광으로 구면파를 사용하고 또한 상기 회전미러 및 상기 스캐닝 렌즈는 일정 각도로 입사하는 기준광을 만들기 위해 상하좌우로 회전 가능토록 제작된다.In the present invention, a spherical wave is used as the reference light, and the rotating mirror and the scanning lens are manufactured to be rotatable vertically, horizontally, and horizontally to make the reference light incident at an angle.

결국, 본 발명은 회전 미러의 각도를 변화시켜 기준광의 입사각을 변화시키므로 각도중첩법을 사용하고, 동시에 평행광이 아닌 구면파를 기준광으로 사용함으로써 저장매체의 북을 일정 영역 중첩시켜 정보를 기록 및 재생하므로 이동중첩법도 사용한다. 즉, 본 발명은 각도중첩법과 이동중첩법을 혼용한 방식이다.As a result, the present invention changes the angle of incidence of the reference light by changing the angle of the rotating mirror, so that the angle overlap method is used, and at the same time, spherical waves instead of parallel light are used as reference light to record and reproduce the information by overlapping the book of the storage medium. So we also use moving nesting. That is, the present invention is a method in which the angle overlapping method and the moving overlapping method are mixed.

그리고, 저장매체(450)에 발생되는 간섭무늬를 복원하고 픽셀을 매칭시키기 위해서 원래의 포커싱을 복원하는 이미징렌즈(455)와, 상기 이미징렌즈(455)를 통과한 간섭 무늬를 원래의 전기적 신호로 바꾸어 주는 광전변환소자(460), 예컨대 CCD를 포함할 수 있다. In addition, the imaging lens 455 restores the original focusing to restore the interference fringes generated in the storage medium 450 and match the pixels, and the interference fringes passing through the imaging lens 455 as the original electrical signals. The photoelectric conversion element 460 to be replaced may include, for example, a CCD.

액츄에이터(440)는 상기 회전미러(435) 및 상기 스캐닝 렌즈(445)에 연결되어 외부 구동 신호에 따라 상기 회전미러(435) 및 상기 스캐닝 렌즈(445)를 구동시킨다. 상기 액츄에이터(440)는 회전미러(435) 및 스캐닝렌즈(445)의 이동을 제어하여 기준광이 저장매체(450)의 목표 영역에 집속하도록 한다. An actuator 440 is connected to the rotation mirror 435 and the scanning lens 445 to drive the rotation mirror 435 and the scanning lens 445 according to an external driving signal. The actuator 440 controls the movement of the rotating mirror 435 and the scanning lens 445 to focus the reference light on the target area of the storage medium 450.

이때 상기 저장매체(450)의 하나의 북에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위는 각도중첩법만을 사용하는 경우보다 더 작다. 예컨대, 각도중첩법만을 사용하는 경우에 상술한 바와 같이 하나의 북에 200페이지를 할당하고 각 페이지당 0.1°의 각도가 사용된다면 회전미러는 20°의 입사각을 생성하기 위해 이동을 해야 한다.In this case, the incident angle range of the reference light for focusing on one book of the storage medium 450 is smaller than when only the angle overlap method is used. For example, if only the angle overlap method is used, if 200 pages are allocated to one book as described above and an angle of 0.1 ° is used for each page, the rotating mirror must move to generate an angle of incidence of 20 °.

하지만 본 발명에서는 저장매체의 하나의 북에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위는 각도중첩법을 사용하는 경우보다 더 작다. 예컨대 각 페이지당 0.1°의 각도가 사용되는 경우에, 하나의 북에 120페이지를 할당하면 회전미러는 12°의 입사각을 생성하기 위해 이동을 해야 한다.However, in the present invention, the incident angle range of the reference light for focusing on one book of the storage medium is smaller than when the angle overlap method is used. For example, if an angle of 0.1 ° per page is used, assigning 120 pages to a book requires the rotating mirror to move to produce an angle of incidence of 12 °.

따라서 본 발명에서는 하나의 북에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위를 각도중첩법만을 사용하는 경우보다 더 작게 형성하여 회전미러 및 렌즈가 이동해야 하는 범위를 줄여줌으로써 디스크 매커니즘의 소형화를 이룰 수 있다.Therefore, in the present invention, the incidence angle range of the reference light for focusing on one book can be made smaller than in the case of using only the angle overlapping method, thereby reducing the range in which the rotating mirror and the lens must move, thereby miniaturizing the disk mechanism.

다만, 하나의 북에 할당되는 페이지수를 감소시키면 저장매체에 저장되는 저장 용량이 줄어드는 문제가 발생하는데, 이는 상술한 바와 같이 기준광을 평행광이 아닌 구면파를 사용함으로써 이동중첩법을 적용하여 북을 일정영역 중첩시켜 정보의 저장 용량을 증가시킬 수 있다.However, if the number of pages allocated to one book is reduced, the storage capacity stored in the storage medium is reduced. As described above, the reference light is used as a spherical wave instead of parallel light, so that the book overlapping is applied. Overlapping certain areas can increase the storage capacity of the information.

도5는 본 발명의 일실시예에 따른 각도중첩법과 이동중첩법을 혼용한 형태의 홀로그램 기록 및 재생 장치에서 저장매체에 광이 집속되는 과정을 설명하기 위한 세부 도면이다.FIG. 5 is a detailed view illustrating a process of condensing light on a storage medium in a hologram recording and reproducing apparatus using a angular overlap method and a moving overlap method according to an embodiment of the present invention.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 하나의 북(51)에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위가 각도중첩법만을 사용하는 경우보다 더 작으므로, 회전미러(435)와 스캐닝 렌즈(445)가 한쪽 방향으로 각도가 최대가 되는 경우(실선)와 다른 방향으로 각도가 최대가 되는 경우(점선)를 종래의 경우와 비교해 보면(도1 참조) 그 이동 범위가 감소하였음을 확인할 수 있다. As described above, in the present invention, since the incident angle range of the reference light for focusing on one book 51 is smaller than when only the angle overlapping method is used, the rotation mirror 435 and the scanning lens 445 move in one direction. When the angle is maximized (solid line) and the case where the angle is maximized (dotted line) are compared with the conventional case (see Fig. 1), it can be seen that the movement range is reduced.

이제까지 본 발명에 대해서 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있을 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains to the detailed description of the present invention and other forms of embodiments within the essential technical scope of the present invention. Could be implemented.

여기서 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.Here, the essential technical scope of the invention is shown in the claims, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.

본 발명은 각도중첩법과 이동중첩법을 혼용하여 사용함으로써 종래의 각도중첩법만을 사용하는 경우보다 간단하고 작은 시스템을 구현할 수 있으며, 각각의 북을 일정 영역 중첩되게 배치함으로써 각도중첩법와 이동중첩법의 혼용에 따른 저장 용량의 감소를 방지할 수 있는 효과가 있다. The present invention can implement a simpler and smaller system by using the angular overlapping method and the moving overlapping method in combination with the conventional angular overlapping method. There is an effect that can reduce the storage capacity due to mixing.

또한 각도중첩법과 이동중첩법을 혼용함으로써 분산잡음이 줄어들며, 회절효율이 증가한다.In addition, by using the angle overlap method and the moving overlap method, the dispersion noise is reduced and the diffraction efficiency is increased.

Claims (7)

광원;Light source; 상기 광원으로부터 발생된 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광분리기;An optical separator that separates the light generated from the light source into a reference light and a signal light; 상기 광분리기에 의해 분리된 신호광을 저장매체에 조사시키는 광변조기;An optical modulator for irradiating the storage medium with the signal light separated by the optical separator; 상기 광분리기에 의해 분리된 기준광의 각도를 변화시키기 위한 회전미러; 및A rotating mirror for changing an angle of the reference light separated by the optical separator; And 상기 회전미러에서 굴절되는 광을 저장매체의 일정한 영역에 집속시키는 스캐닝 렌즈Scanning lens for focusing the light refracted by the rotating mirror to a predetermined area of the storage medium 를 포함하는 홀로그램 기록 및 재생 장치.Hologram recording and playback device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전미러 및 상기 스캐닝 렌즈에 연결되어 외부 구동 신호에 따라 상기 회전미러 및 상기 스캐닝 렌즈를 구동시키는 액츄에이터를 더 포함하는 홀로그램 기록 및 재생 장치.And an actuator connected to the rotating mirror and the scanning lens to drive the rotating mirror and the scanning lens according to an external driving signal. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 광분리기에서 분리된 기준광은 구면파인것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 및 재생 장치.And a reference light separated by the optical separator is a spherical wave. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 저장매체의 하나의 북(book)에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위는 각도중첩법(angle multiplexing)만을 사용하는 경우보다 더 작은 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 및 재생 장치.And the incident angle range of the reference light for focusing on one book of the storage medium is smaller than when only angle multiplexing is used. 광원에서 나온 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 단계;Separating the light from the light source into a reference light and a signal light; 상기 신호광을 저장매체로 조사하는 단계; Irradiating the signal light to a storage medium; 상기 기준광의 각도를 변화시키는 단계; 및Changing an angle of the reference light; And 상기 각도 변화된 기준광을 상기 저장매체에 집속하여 조사하는 단계를 포함하는 홀로그램 기록 및 재생 방법.And focusing and irradiating the angle-changed reference light to the storage medium. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 기준광은 구면파인것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 및 재생 방법.And the reference light is a spherical wave. 제5항 또는 제6항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 저장매체의 하나의 북(book)에 집속하기 위한 기준광의 입사 각도 범위는 각도중첩법만을 사용하는 경우보다 더 작은 것을 특징으로 하는 홀로그램 기록 및 재생 방법.And the incident angle range of the reference light for focusing on one book of the storage medium is smaller than when using only the angle overlap method.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101287581B1 (en) * 2008-06-26 2013-07-19 삼성테크윈 주식회사 Apparatus for adjusting duel width of duel lane conveyor
KR101292370B1 (en) * 2012-02-27 2013-08-01 경희대학교 산학협력단 Three dimensional image display apparatus using digital hologram
KR20210086965A (en) * 2019-12-31 2021-07-09 아메티스툼 스토리지 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 Holographic multiplex recording method capable of increasing storage capacity in disk media
CN114495991A (en) * 2020-11-12 2022-05-13 华为技术有限公司 Data reading and writing system and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101287581B1 (en) * 2008-06-26 2013-07-19 삼성테크윈 주식회사 Apparatus for adjusting duel width of duel lane conveyor
KR101292370B1 (en) * 2012-02-27 2013-08-01 경희대학교 산학협력단 Three dimensional image display apparatus using digital hologram
KR20210086965A (en) * 2019-12-31 2021-07-09 아메티스툼 스토리지 테크놀로지 컴퍼니 리미티드 Holographic multiplex recording method capable of increasing storage capacity in disk media
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