KR20080094559A - 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽스토리지 매체에 기록하는 장치 - Google Patents

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톰슨 라이센싱
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Abstract

홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독하기 위한 장치가 개시된다.
본 발명은 단순화된 공통 구멍 셋업을 이용하여 홀로그래픽 스토리지 매체(15)에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 홀로그래픽 스토리지 매체(15)에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치로서, 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)과 목적 빔(5), 또는 재구성된 목적 빔(19)의 동축 배열을 가지는 장치는, 데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴(32)을 가지고 광 빔(2)을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)을 생성하기 위한 하나 이상의 공간 광 변조기(10)를 갖는다.
스토리지, 홀로그램, 홀로그래픽, 매체, 판독, 기록

Description

홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록하는 장치{APPARATUS FOR READING FROM AND/OR WRITING TO HOLOGRAPHIC STORAGE MEDIA}
본 발명은 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독하기 위한 장치에 대한 것으로서, 더 상세하게는 단순화된 공통 구멍 셋업을 이용하여 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독하기 위한 장치에 관한 것이다.
홀로그래픽 데이터 스토리지에서, 디지털 데이터는 2개의 가간접성(coherent) 레이저 빔에 의해 생성된 간섭 패턴을 기록함으로써 저장되며, 여기서 소위 '목적 빔(object beam)'으로 불리는 하나의 빔은 공간 광 변조기에 의해 변조되며 기록될 정보를 수반한다. 이 제 2 빔은 기준 빔으로서 이용된다. 이 간섭 패턴은 스토리지 재료의 특정 성질의 변형을 야기하고, 이 변형은 간섭 패턴의 국부적 세기에 의존한다. 기록된 홀로그램의 판독은 기록 동안과 동일한 조건을 이용 하여 기준 빔을 가지고 홀로그램을 비춤으로써 수행된다. 이는 결국 기록된 목적 빔의 재구성을 야기한다.
홀로그래픽 데이터 스토리지의 한 가지 이점은 증가된 데이터 수용 능력이다. 종래 광학 데이터 스토리지 매체에 반하여, 홀로그래픽 스토리지 매체의 볼륨은 수개의 층만이 아니라, 정보를 저장하기 위해 사용된다. 홀로그래픽 데이터 스토리지의 한 가지 추가 이점은 예를 들면 2개의 빔 사이의 각도를 변경하거나 또는 시프트 멀티플렉싱을 사용하는 등에 의해, 동일 볼륨으로 복수의 데이터를 저장하는 가능성이다. 더욱이, 단일 비트를 저장하는 대신에, 데이터는 데이터 페이지로서 저장된다. 일반적으로, 데이터 페이지는 밝은-어두운-패턴(light-dark-pattern)의 매트릭스, 즉 2차원 바이너리 어레이 또는 그레이값의 어레이로 구성되며, 이는 복수의 비트를 코딩한다. 이는 증가된 스토리지 밀도에 덧붙여 증가된 데이터율을 달성하는 것을 허용한다. 이 데이터 페이지는 SLM(Spatial light modulator)에 의해 목적 빔으로 새겨지고(imprinted), 검출기 어레이를 가지고 검출된다.
현재 홀로그래픽 스토리지 시스템을 위한 주요한 3가지 솔루션이 논의된다. 예를 들면, 유럽특허 제EP 1 624 451호에서 공개된 바와 같이, 공선형(collinear) 시스템에서, 대물 렌즈 개구부의 분리된 부분은 목적 빔과 기준 빔 각각을 위해 사용된다. 이러한 배열은 소위 동축 시스템, 즉 동일축을 따라 움직이는 목적 빔과 기준 빔이다. 이러한 시스템은 멀티플렉싱 방법으로서 쉬프트 멀티플렉싱 종류를 사용한다.
예를 들면 미국 특허 제US 6,721,076호에 공개된 바와 같이, 오프축(off- axis) 기록 시스템에서, 목적 빔과 기준빔은 동일한 광경로를 공유하지 않는다. 이러한 시스템에서, 앵글(angle) 및 폴리토픽(polytopic) 멀티플렉싱이 사용된다.
예를 들면, 국제특허출원 제WO 2006/003077호에 기술된 공통 구멍 기록 시스템의 기본 사상은 목적 빔과 기준 빔(들)은 대물 렌즈의 풀 구멍을 채운다는 점이다. 이 공통 구멍 시스템은 따라서 동축 시스템의 특수한 타입이다. 정보 판독(readout)에 대하여, 빔은 초점 평면, 즉 재구성된 홀로그램 이미지의 푸리에 평면에서 분리된다. 이는 공선형 개념과 다르며, 여기서 목적 빔과 기준 빔은 구멍의 별개의 부분을 오로지 채우며, 결과적으로, 홀로그램의 이미지 평면에서 분리된다. 이 공통 구멍 시스템은 더 높은 데이터 수용능력을 달성하는 것을 허용하지만, 그러나 셋업은 목적 빔 및 기준 빔(들)이 분리, 형성 및 결합되어야 하므로, 더 복잡하고 불안정하다.
본 발명의 목적은 단순화된 공통 구멍 셋업을 가지고 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독을 위한 장치를 제안하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 하나 이상의 기준 빔과 목적 빔, 또는 재구성 된 목적 빔의 동축 배열을 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치에 의해 달성되되, 이 장치는 데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴을 가지고 광 빔을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔을 생성하기 위한 하나 이상의 공간 광 변조기를 갖는다.
본 발명의 사상은 하나 이상의 공간 광 변조기를 가지고 공통 구멍 기록 시스템을 위한 목적 빔과 기준 빔(들)을 생성하는 것이다. 이는 특수한 픽셀 패턴을 사용함으로써 달성되며, 여기서 바이너리 데이터로 코딩되는 데이터 패턴은 데이터 패턴의 최대 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수의 기준 빔 패턴을 가지고 변조된다. 따라서, 목적 빔과 기준 빔은 푸리에 도메인에서 분리될 수 있으며, 이는 공통 구멍 시스템의 기본 원리이다. 본 발명은 광학 수단에 의해 목적 빔과 기준 빔을 분리 및 결합할 필요없이 이 공통 구멍 시스템의 실현을 허용한다. 둘 다 모두의 빔은 동일한 광학 경로를 사용한다. 따라서, 셋업은 훨씬 단순화되며, 충격과 진동에 대하여 더 안정하게 된다. 덧붙여, 레이저의 가간접성(coherent) 길이를 위한 필요조건은 더 낮아질 수 있는데, 이는 목적 빔과 기준 빔을 위한 광학 경로 길이가 자동적으로 거의 동일하기 때문이다.
본 발명의 추가 측면에 따르면, 위의 이점은 유사하게, 하나 이상의 기준 빔 및 목적 빔의 동축 배열을 사용하여 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은 상기 데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴을 가지고 광 빔을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔을 생성하는 단계를 갖는다.
유사하게, 위의 이점은 또한, 하나 이상의 기준 빔과 재구성된 목적 빔의 동축 배열을 사용하여 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 데이터 페이지를 판독하는 방법에 의해 달성되며, 이 방법은 상기 데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴을 사용하여 광 빔을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔을 생성하는 단계를 갖는다.
바람직하게는, 데이터 페이지와 변조 패턴의 중첩을 가지고 광 빔을 변조하기 위한 단일 공간 광 변조기가 제공된다. 이는 단지 하나의 공간 광 변조기가 필요하므로, 광학 셋업의 비용이 감소되는 이점을 갖는다.
대안적으로, 데이터 페이지 및 변조 패턴과 연속해서 광 빔을 변조하기 위한 2개의 공간 광 변조기가 제공된다. 이상적으로, 둘 모두의 공간 광 변조기는 대상 평면에서 서로에 근접하게 평행으로 배열된다. 변조 패턴 또는 데이터 페이지가 광 빔에 먼저 새겨지는(imprinted) 지는 중요하지 않다. 이러한 솔루션은 예를 들면 상이한 픽셀 크기 또는 상이한 스위칭 시간을 가지는 상이한 타입의 공간 광 변조기가 사용될 수 있다. 덧붙여, 변조 패턴을 새기기 위한 공간 광 변조기는 유사하게 정적일 수 있는데, 즉 이는 고정된 변조 패턴을 가질 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 단순 위상 또는 진폭 마스크가 사용될 수 있다.
우선적으로는, 데이터 페이지의 데이터 픽셀은 하나 이상의 공간 광 변조기의 픽셀 그룹에 의해 형성된다. 이는 용이하게 광 빔상에 데이터 페이지 및 변조 패턴 둘 다 모두를 새겨넣기 위해 동일한 공간 광 변조기 또는 적어도 동일한 타입 의 공간 광 변조기를 사용하는 것을 허용한다.
유리하게는, 재구성된 목적 빔은 공간 필터에 의해 하나 이상의 기준 빔으로부터 분리된다. 이러한 공간 필터는 푸리에 평면 내에 위치된다. 목적 빔과 하나 이상의 기준 빔이 상이한 공간 주파수를 가지므로, 이들은 푸리에 평면내에 및 근접하게 공간적으로 분리된다. 그 결과로서, 구멍과 같은 공간 필터는 저렴하고 효율적인 방식으로 빔의 분리를 허용한다.
더 좋은 이해를 위하여, 본 발명은 이제 도면을 참조하여 이하 설명에서 더 상세히 기술될 것이다. 본 발명은 이러한 예시적인 실시예에 제한되지 않으며, 지정된 특징이 또한 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 편의주의적으로 결합 및/또는 변경될 수 있음이 이해된다.
본 발명에 의하면, 셋업은 훨씬 단순화되며, 충격과 진동에 대하여 더 안정하게 된다. 또한, 목적 빔과 기준 빔을 위한 광학 경로 길이가 자동적으로 거의 동일하기 때문에, 레이저의 가간접성 길이를 위한 필요조건이 더 낮아질 수 있다.
또한, 데이터 페이지의 데이터 픽셀은 하나 이상의 공간 광 변조기의 픽셀 그룹에 의해 형성되므로, 광 빔상의 데이터 페이지 및 변조 패턴 둘 다 모두를 새겨넣기 위해 동일한 공간 광 변조기 또는 적어도 동일한 타입의 공간 광 변조기를 사용하는 것이 허용된다.
또한, 목적 빔과 하나 이상의 기준 빔이 상이한 공간 주파수를 가지므로, 이 들은 푸리에 평면내 및 근접하게 공간적으로 분리되므로, 구멍과 같은 공간 필터는 저렴하고 효율적인 방식으로 빔의 분리를 허용할 수 있다.
이하 설명에서, 2개의 기준 빔을 가지는 전송 타입 홀로그래픽 스토리지 시스템에 대한 참조가 이루어진다. 물론, 본 기술 사상은 반사 타입 홀로그래픽 스토리지 시스템에도 적용가능하며, 여기서 데이터는 기록되고 홀로그래픽 스토리지 매체의 오로지 한쪽 면으로부터 판독된다. 더욱이, 오로지 단일 기준 빔 또는 3개 이상의 기준 빔이 사용될 수 있다.
홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및 이 매체로부터 판독하기 위한 잘 알려진 공통 구멍 장치의 예시적인 셋업이 도 1에 도시된다. 단순화를 위하여, 광 빔의 주요선(principle ray)만 예시된다. 가간접성 광 소스, 예를 들면 레이저 다이오드(1)는 광 빔(2)을 방출하고, 이 광 빔은 빔 확장기와 필터 배열(3)에 의해 시준되고(collimated), 확장 및 필터링된다. 이후, 광 빔은 빔 분리기(4)에 의해 2개의 별개 광빔(5, 6)으로 분할된다. "목적 빔"으로 불리는 제 1 광 빔(5)은 빔 셔터(7)를 통과하여 2개의 미러(8, 9)에 의해 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulator)(10)쪽으로 향한다. 이 SLM(10)은 2-차원 데이터 패턴을 새겨넣기 위해 광 빔(5)을 변조한다. 이 목적 빔(5)은 한 쌍의 푸리에 렌즈(11, 13)와 공간 필터(12)에 의해 필터링되며, 이는 목적 빔(5)의 고주파수 성분을 필터링한다. 이후, 목적 빔(5)은 대물 렌즈(14)에 의해, 홀로그래픽 스토리지 매체(15), 예를 들면 홀 로그래픽 디스크 또는 카드로 촛점이 맞추어진다. 또한, 기준 빔인 제 2 광 빔(6)은 부분 빔을 생성하는 소자(17), 예를 들면 쌍-프리즘 또는 회절 소자 상에 충돌하기 전에 빔 셔터(16)를 통과한다. 이 부분 빔 생성 소자(17)는 기준 빔(6)으로부터 2개 이상의 부분 기준 빔(6a, 6b)을 생성한다. 이 부분 빔 생성 소자(17)는 부분 기준 빔(6a, 6b)의 복수 촛점이 목적 빔(5)의 촛점 영역 곁에 놓이는 방식으로 디자인된다. 부분 기준 빔(6a, 6b)은 빔 연결 소자(18), 예를 들면 빔 분리기에 의해 목적 빔(5)의 광경로로 연결되고, 대물 렌즈(14)에 의해 홀로그래픽 스토리지 매체(15)로 촛점이 맞추어진다. 목적 빔(5)와 부분 기준 빔(6a, 6b)의 교차점에서, 간섭 패턴이 나타나며, 이는 홀로그래픽 스토리지 매체(15)의 감광층(photo-sensitive layer)에 기록된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 저장된 데이터는 부분 기준 빔(6a, 6b)만으로 기록된 홀로그램을 조명함으로써 홀로그래픽 스토리지 매체(15)로부터 검색된다. 이러한 목적을 위하여, 목적 빔(5)은 빔 셔터(7)에 의해 차단된다. 이 부분 기준 빔(6a, 6b)은 홀로그램 구조에 의해 회절되고, 원래 목적 빔(5)의 사본, 재구성된 목적 빔(19)을 생성한다. 이 재구성된 목적 빔(19)은 대물 렌즈(20)에 의해 평행화되어(collimated) 2차원 어레이 검출기(24), 예를 들면 CCD-어레이로 향하게 된다. 추가적인 한 쌍의 푸리에 렌즈(21, 23)와 추가 공간 필터(22)는 부분 기준 빔(6a, 6b)을 차단한다. 이 공간 필터(22)는 유리하게는 재구성된 목적 빔(19)의 고주파 성분을 필터링하기 위해 또한 사용된다. 이 어레이 검출기(24)는 기록된 데이터를 재구성하는 것을 허용한다.
기준 빔(6a, 6b)의 생성, 및 기준 빔(6a, 6b)과 재구성된 목적 빔(19)의 분리를 단순화시키기 위해, 본 발명의 주요 기술 사상은 SLM(10)으로 목적 빔(5)과 기준 빔(6a, 6b)를 생성하는 것이다. 이 SLM(10)은 위상 또는 진폭 SLM일 수 있다. 2개 이상의 SLM(10)을 연속해서 적용하는 것도 유사하게 가능하다. 대응하는 공통 구멍 셋업이 도 3에 예시된다. 이 셋업은 필수적으로 도 1의 셋업과 동일하다. 그러나, 기준 빔 경로는 생략되며, 이 추가 패턴은 광학 셋업을 간단하게 한다. 대신에, 기준 빔(6a, 6b)은 추가 패턴으로 데이터 패턴을 변조함으로써 생성되며, 이는 주로 데이터 패턴 보다 더 높은 공간 주파수로 구성된다. 이는 광 빔(2) 상에 데이터 페이지를 새겨넣기(imprinting) 위해 사용된 것과 동일한 SLM(10), 또는 추가 SLM(10a)(점선 직사각형에 의해 표시됨)에 의해 이루어진다. 물론, 후자의 경우에서 SLM(10)은 변조 패턴을 새겨넣기 위해 유사하게 사용될 수 있는 반면에, 추가 SLM(10a)은 데이터 페이지를 새겨넣는다. 고주파수 변조 패턴은 공통 구멍 홀로그래피를 위한 기준 빔(6a, 6b)으로서 동작한다. 결과적으로, 공간 분리기(12)는 변경되어 변조 패턴의 공간 주파수를 필터링하지 못하게 되는데, 즉 구멍의 직경이 증가된다. 물론, 오직 하나의 기준 빔(6a, 6b)이 통과되는 방식으로 공간 필터(12)를 변경하는 것이 유사하게 가능하다. 도면에서, 목적 빔(5)과 기준 빔(6a, 6b)의 공간 분리는 단지 예시를 위한 의도이다.
다음의 특정 실시예에서, 데이터 패턴의 1차원 변조는 단일 SLM(10)의 수개 픽셀로 하나의 데이터 픽셀을 생성함으로써 실현된다. 데이터 패턴의 예가 도 4에 도시된다. 이 경우, 하나의 데이터 픽셀(30)은 3x3 SLM 픽셀(31)에 의해 생성된다. 채널 비트 '1'은 3x3 밝은(bright) 픽셀에 대응하고, 반면에 채널 비트 '0'은 3x3 어두운(dark) 픽셀에 대응한다.
1차원 진폭 변조 패턴(32)의 예가 도 5에 도시된다. 변조 패턴(32)은 한 개 픽셀의 폭을 갖는 밝은 픽셀의 라인으로 구성되며, 이는 2개의 어두운 픽셀에 의해 분리된다. 결과적으로, 변조 패턴(32)의 공간 주파수는 데이터 패턴의 공간 주파수 보다 더 높다. 물론, 다른 타입의 변조 패턴(32)은 이들이 데이터 패턴의 공간 주파수에 비교하여 충분히 큰 정도의 높은 공간 주파수를 보이는 한, 유사하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 변조 패턴(32)은 2차원 격자(grating), 또는 변동가능한 라인 거리를 가지는 격자와 같은 확률론적 또는 유사-확률론적 구조가 될 수 있다. 진폭 변조 패턴(32)은 별도로 하고, 또한 위상 변조 패턴, 예를 들면 사인파 위상 변조를 가지는 격자가 사용될 수 있다. 후자는 이상적으로 영차 순위(zeroth order)가 생성되지 않는 이점을 가지며, 이는 푸리에 평면에서 광 빔(5, 6a, 6b)의 분리를 단순화시킨다.
데이터 패턴과 변조 패턴(32)의 중첩으로부터 유도된 최종 데이터 페이지(33)가 도 6에 예시된다. 이 패턴(33)은 광 소스(1)에 의해 방출된 광 빔(2)에 SLM(10)을 거쳐 적용된다. 도면으로부터 유도될 수 있는 바와 같이, SLM(10)의 픽셀 개수를 감소시키기 위해, 픽셀은 바람직하게는 변조 패턴에 적응된다. 특정 실시예에서, 3개의 수직으로 근접한 정사각형 픽셀에 대응하는 크기를 갖는 직사각형 픽셀이 사용될 수 있다.
도 6의 최종 데이터 페이지(33)로부터 유도되는 제 1 푸리에 렌즈(11)의 촛 점 평면에서의 세기 분포가 임의의 단위를 가지는 대수 축척(logarithmic scale)으로 도 7에 도시된다. 더 높은 세기의 3개 영역이 식별될 수 있다. 중앙 영역은 신호의 더 낮은 주파수 콘텐츠, 즉 주로 데이터 패턴에 의해 생성된다. 중앙 영역의 측면에 있는 영역은 고주파수 콘텐츠, 즉 변조 패턴(32)으로부터 기인한다. 데이터 패턴과 변조 패턴(32)의 이러한 분리는 제 3 푸리에 렌즈(21)의 촛점 평면에서 또한 발견되며, 이 평면에 있는 재구성된 목적 빔(19)과 기준 빔(6a, 6b)의 분리를 가능하게 한다.
읽기 위해, 도 5의 변조 패턴(32)만이 SLM(10)에 의해 광 빔(2)에 적용된다. 이후, 원래의 데이터 패턴은 홀로그래픽 스토리지 매체(15)에 저장된 홀로그램에 의해 재구성된다. 기준 빔(6a, 6b)을 필터링하기 위해, 홀로그래픽 스토리지 매체(15)와 어레이 검출기(24) 사이의 공간 필터(22)의 구멍은 제 3 푸리에 렌즈(21)의 촛점 평면에 있는 기준 빔(6a, 6b)으로부터 유래한 세기 피크(intensity peak)가 차단되도록 선택된다. 도 8은 임의의 단위를 갖는 대수 축척으로 공간 필터(22)의 구멍 뒤 이 촛점 평면내에 있는 나머지 세기 분포의 세기 플롯을 도시한다.
어레이 검출기(24)의 이미지 평면내에 있는 결과로서 생기는 신호 세기 분포가 도 9에 묘사된다. 이해되는 바와 같이, 기준 빔의 고주파 콘텐츠는 완전히 필터링된다. 따라서, 데이터 신호는 기준빔(6a, 6b)의 신호에 의해 방해받지 않고 복구될 수 있다. 이러한 특정 실시예에서, 이는 3x3 SLM 픽셀(31)로 이루어진 각 데이터 픽셀(30)이 하나의 검출기 픽셀에 향하는(fall on) 방식으로 머무는 떨어지는 선택되고 조정되는 어레이 검출기(24)로 신호를 검출함으로써 이루어진다. 이 어레 이 검출기(24)에 의해 획득된 결과로 발생한 이미지가 도 10에 도시된다. 도 4의 초기 데이터 패턴에 의해 코딩된 바이너리 데이터는 단순한 슬라이싱에 의해 복구된다. 이러한 목적을 위하여, 세기 레벨, 즉 슬라이스 레벨이 결정되어야 한다. 이 슬라이스 레벨은 픽셀값이 밝은(bright) 또는 어두운(dark) 픽셀, 즉 채널 코드의 '1' 또는 '0'으로서 검출되는 지를 결정한다. 예를 들면, 슬라이스 레벨은 검출기 값의 히스토그램으로부터 결정될 수 있으며, 이는 도 11에 도시된다. 밝은 및 어두운 픽셀은 잘 분리되며, 슬라이스 레벨은 쉽게 결정될 수 있음을 알 수 있다. 슬라이싱 이후, 초기에 저장된 바이너리 데이터가 검색된다. 이는 도 12에 예시된다.
본 발명은 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독하기 위한 장치에 이용가능하다.
특히, 본 발명은 단순화된 공통 구멍 셋업을 이용하여 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독하기 위한 장치에 이용가능하다.
도 1은 기록 동작 동안 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및 이 매체로부터 판독하기 위한 알려진 전송 타입 장치를 보여주는 도면.
도 2는 판독 동안 도 1의 장치를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따라 홀로그래픽 스토리지 매체에 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하기 위한 공통 구멍 장치를 예시하는 도면.
도 4는 각 데이터 픽셀이 3x3 SLM 픽셀에 의해 형성된 데이터 패턴의 예를 예시한 도면.
도 5는 기준 빔을 생성하기 위한 변조 패턴을 예시한 도면.
도 6은 데이터 패턴과 변조 패턴의 중첩으로부터 유래하는 데이터 페이지를 보여주는 도면.
도 7은 제 1 푸리에 렌즈의 촛점 평면에 있는 도 6의 데이터 페이지로부터 유래하는 세기 분포를 예시하는 도면.
도 8은 공간 필터링 이후 제 3 푸리에 렌즈의 촛점 평면에 있는 재구성된 목적 빔의 세기 분포를 보여주는 도면.
도 9는 어레이 검출기 상의 이미지 평면에 있는 재구성된 목적 빔의 세기 분포를 예시하는 도면.
도 10은 어레이 검출기에 의해 획득된 이미지를 보여주는 도면.
도 11은 도 10의 검출기 값에 대한 막대그래프를 예시하는 도면.
도 12는 슬라이싱을 통해 초기에 저장된 바이너리 데이터의 검색을 묘사한 도면.
*****도면의 주요부호 설명*****
1: 레이저 다이오드, 2: 광 빔
3: 필터 배열, 4: 광 분리기
5,19: 목적 빔, 6a,6b: 광 빔
7,16: 빔 셔터, 8,9: 미러
10: SLM(Spatial Light Modulator:공간 광 변조기)
10a: 추가 SLM, 11,13,21: 푸리에 렌즈
12: 공간 필터링, 14, 20: 대물 렌즈
15: 홀로그래픽 스토리지 매체
17: 빔 생성 소자, 18: 빔 연결 소자
22: 추가 필터 렌즈, 23: 2차원 어레이 검출기
24: 어레이 검출기, 30: 데이터 픽셀
31: 3x3 SLM 픽셀, 32: 변조 패턴
33: 최종 데이터 페이지

Claims (13)

  1. 홀로그래픽 스토리지 매체(15)에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치로서, 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)과 목적 빔(5), 또는 재구성된 목적 빔(19)의 동축 배열을 가지는 장치에 있어서,
    데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴(32)을 가지고 광 빔(2)을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)를 생성하기 위한 하나 이상의 공간 광 변조기(10)
    를 가지는 것을 특징으로 하는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 페이지와 변조 패턴(32)의 중첩을 가지고 광 빔(2)을 변조하기 위한 단일 공간 광 변조기(10)를 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 페이지 및 변조 패턴(32)과 연속해서 광 빔(2)을 변조하기 위한 두 개의 공간 광 변조기(10)를 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    변조 패턴(32)을 가지고 광 빔(2)을 변조하기 위한 공간 광 변조기(10)는 고정된 변조 패턴을 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    변조 패턴(32)을 가지고 광 빔(2)을 변조하기 위한 공간 광 변조기(10)는 위상 마스크 또는 진폭 마스크인, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)으로부터 재구성된 목적 빔(19)을 분리하기 위한 푸리에 평면에서의 공간 필터(22)를 추가로 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 페이지의 데이터 픽셀(30)은 하나 이상의 공간 광 변조기(10)의 픽셀(31) 그룹에 의해 형성되는, 홀로그래픽 스토리지 매체에 데이터 페이지를 기록 및/또는 이 매체로부터 판독하는 장치.
  8. 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b) 및 목적 빔(5)의 동축 배열을 가지고 홀로그래픽 스토리지 매체(15)에 데이터 페이지를 기록하는 방법으로서,
    상기 데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴(32)을 가지고 광 빔(2)을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)을 생성하는 단계를 가지는, 홀로그래픽 스토리지에 데이터 페이지를 기록하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    광 빔(2)은 상기 데이터 페이지와 변조 패턴(32)의 중첩으로 변조되는, 홀로그래픽 스토리지에 데이터 페이지를 기록하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    광 빔(2)은 상기 데이터 페이지 및 변조 패턴(32)과 연속해서 변조되는, 홀로그래픽 스토리지에 데이터 페이지를 기록하는 방법.
  11. 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)과 재구성된 목적 빔(19)의 동축 배열을 사용하여 홀로그래픽 스토리지 매체(15)로부터 데이터 페이지를 판독하는 방법으로서,
    상기 데이터 페이지의 공간 주파수 보다 더 높은 공간 주파수를 가지는 변조 패턴(32)을 가지고 광 빔(2)을 변조함으로써 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)을 생성하는 단계를 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 데이터 페이지를 판독하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    공간 필터링에 의해 하나 이상의 기준 빔(6a, 6b)으로부터 재구성된 목적 빔(19)을 분리하는 단계를 추가로 가지는, 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 데이터 페이지를 판독하는 방법.
  13. 홀로그래픽 스토리지 매체(15)로서,
    제 11 항 또는 제 12 항에 따른 방법을 이용하여 판독하기에 적합한 하나 이상의 데이터 페이지를 가지는 것을 특징으로 하는, 홀로그래픽 스토리지 매체.
KR1020080029627A 2007-04-19 2008-03-31 홀로그래픽 스토리지 매체로부터 판독 및/또는 홀로그래픽스토리지 매체에 기록하는 장치 KR20080094559A (ko)

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102809918B (zh) * 2012-08-08 2014-11-05 浙江大学 基于多层空间光调制器的高分辨全息三维显示装置和方法
JP2015060613A (ja) * 2013-09-20 2015-03-30 株式会社日立エルジーデータストレージ 光情報記録装置および光情報記録方法
CN106959551B (zh) * 2016-01-08 2023-12-19 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其驱动方法
CN111722513B (zh) * 2020-06-12 2021-07-30 北京邮电大学 基于频率分解的全息显示方法、系统、设备及存储介质

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187598A (en) * 1991-08-26 1993-02-16 United Technologies Corporation Optical processor for pulse train identification
US5986781A (en) * 1996-10-28 1999-11-16 Pacific Holographics, Inc. Apparatus and method for generating diffractive element using liquid crystal display
US6721076B2 (en) 2001-08-03 2004-04-13 Inphase Technologies, Inc. System and method for reflective holographic storage with associated multiplexing techniques
US6762865B1 (en) * 2003-02-07 2004-07-13 Imation Corp. Self-referenced holography using diffusive element
JP4474508B2 (ja) 2003-05-13 2010-06-09 新オプトウエア株式会社 光情報記録、再生装置及び方法
US7088482B2 (en) * 2004-02-10 2006-08-08 Imation Corp. Holographic recording techniques using first and second portions of a spatial light modulator
JP2005292765A (ja) * 2004-03-09 2005-10-20 Samsung Electronics Co Ltd ホログラムメモリ媒体および記録装置、再生装置
JP2005293630A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Sony Corp ホログラム記録装置、ホログラム再生装置、ホログラム記録方法、ホログラム再生方法、およびホログラム記録媒体
HUP0401338A2 (en) 2004-06-29 2006-02-28 Optimal Optik Kft Optical mead and multiplexing methods for reflection type holographic storage
JP4396473B2 (ja) * 2004-10-07 2010-01-13 ソニー株式会社 ホログラフィック記録再生装置
JP2006220933A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Toshiba Corp ホログラフィを利用した光学的情報記録方法及び装置
JP4033208B2 (ja) * 2005-05-02 2008-01-16 富士ゼロックス株式会社 ホログラム記録方法及びホログラム記録装置
JP4815944B2 (ja) 2005-08-19 2011-11-16 富士ゼロックス株式会社 ホログラム記録方法及び装置
JP2008033021A (ja) * 2006-07-28 2008-02-14 Fuji Xerox Co Ltd ホログラム記録方法及びホログラム記録装置
JP5236321B2 (ja) * 2007-03-16 2013-07-17 パナソニック株式会社 ホログラム記録再生装置

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