KR20080099452A - 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법 - Google Patents

광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080099452A
KR20080099452A KR1020070045004A KR20070045004A KR20080099452A KR 20080099452 A KR20080099452 A KR 20080099452A KR 1020070045004 A KR1020070045004 A KR 1020070045004A KR 20070045004 A KR20070045004 A KR 20070045004A KR 20080099452 A KR20080099452 A KR 20080099452A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
reference light
phase
optical information
reproduction
Prior art date
Application number
KR1020070045004A
Other languages
English (en)
Inventor
김학선
정규일
문진배
Original Assignee
주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 대우일렉트로닉스 filed Critical 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority to KR1020070045004A priority Critical patent/KR20080099452A/ko
Publication of KR20080099452A publication Critical patent/KR20080099452A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/26—Processes or apparatus specially adapted to produce multiple sub- holograms or to obtain images from them, e.g. multicolour technique
    • G03H1/2645—Multiplexing processes, e.g. aperture, shift, or wavefront multiplexing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
    • G11B7/128—Modulators
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
    • G11B7/1362—Mirrors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2223/00—Optical components
    • G03H2223/13—Phase mask

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

본 발명은 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치, 광정보 기록방법 및 광정보 재생방법에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록장치는 광원;상기 광원에서 출사되는 광을 기준광과 신호광으로 분리시켜 제공하는 분리 광학계;상기 기준광 및 신호광의 위상을 변경시키며, 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 기준광 및 신호광의 위상을 변조시키는 위상 변조부; 위상 다중화 되는 상기 기준광 및 상기 신호광을 광정보 저장매체에서 교차시키는 집광 광학계;를 구비함으로써, 위상 마스크를 이동시켜 기준광 및 신호광의 위상을 다중화 시키며, 광정보 기록영역을 중첩하여 기록하므로 기록효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치, 광정보 기록방법 및 광정보 재생방법{Apparatus for processing optical information, method of reading optical information and method of recording optical information}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록재생장치를 간략하게 나타낸 구성도이다.
도 2a 본 발명의 실시예에 따른 이중레벨 위상 마스크의 형상을 나타낸 확대 단면도이다.
도 2b 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중레벨 위상 마스크의 형상을 나타낸 확대 단면도이다.
도 2c 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아날로그 위상 마스크의 형상을 나타낸 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법을 나타낸 순서도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 공간 광 변조기에서 변조된 기준광 및 신호광이 위상 마스크에서 투과되는 동작을 나타낸 확대도이다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 위상 마스크에서 투과되어 제1 기록영역에 기록되는 기준광 및 신호광의 위상 상태를 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 공간 광 변조기에서 변조된 기준광 및 신 호광이 구동부에 의해 이동 된 위상 마스크에서 투과되는 동작을 나타낸 확대도이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 구동부에 의해 이동 된 위상 마스크에서 투과되어 제2 기록영역에 기록되는 기준광 및 신호광의 위상 상태를 간략하게 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법을 나타낸 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100 : 광정보 기록재생장치 110 : 광원
130 : 분리 광학계 150 : 위상 마스크
170 : 집광 광학계 190 : 광 검출기
본 발명은 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치, 광정보 기록방법 및 광정보 재생방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위상 마스크를 이동시켜 기록영역을 중첩시켜 기록하는 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치, 광정보 기록방법 및 광정보 재생방법에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 및 전산 산업의 발달이 급속히 이루어짐에 따라 대용량 저장 능력 및 데이터의 고속 입출력을 만족시킬 수 있는 저장장치에 대한 요구가 증대되고 있다.
따라서 광을 이용하여 대용량의 저장 및 데이터의 고속 입출력이 가능한 광정보 저장장치로 컴팩트디스크(CD : Compact Disc), 디브이디(DVD : Digital Versatile Disc), 고품질 디브이디(HD-DVD : High Definition DVD), 블루레이 디스크(BD : Blue-ray Disc), 홀로그래픽(Holographic) 등이 각광받고 있다.
이 중 홀로그래픽 기술은 광에 민감한 감광성 매질에 서로 다른 입사각을 갖는 두 광을 교차시키면, 두 광의 간섭에 의하여 발생되는 간섭패턴이 감광성 매질에 기록된다는 원리로부터 착안된 시스템이다.
두 광을 제공하는 방법으로는 각각의 광원을 사용하는 경우도 있으나, 하나의 광원에서 출사되는 광을 변조시켜 기준광(Reference Beam)과, 신호광(Signal Beam)으로 분리시키는 공간 광 변조기를 채택하는 방법도 널리 사용되고 있다.
공간 광 변조기를 채택하여 기준광과 신호광을 분리시키는 방법은 기준광과 신호광을 동축으로 광정보 저장매체로 입사시키게 된다. 이때, 공간 광 변조기와 광정보 저장매체의 사이에는 푸리에 변환렌즈가 구비된다. 공간 광 변조기에서 분리된 기준광과 신호광은 푸리에 변환렌즈에 의해 푸리에 변환되어 광정보 저장매체에서 교차되며, 기록영역으로 저장된다.
한편, 광정보 저장매체의 기록밀도를 높이기 위해 광을 다중화시키는 방법으로는 각도 다중화(angular multiplexing), 위상코드 다중화(phase-code multiplexing), 파장 다중화(wavelength multiplexing), 쉬프트 다중화(shift multiplexing) 등의 방법이 있다.
그러나, 공간 광 변조기를 채택하여 기준광과 신호광을 분리시키는 방법은 신호광과 동축으로 진행되는 기준광의 입사각도의 변경이 곤란하여, 광정보 저장매체의 기록밀도를 높이기 위해 광정보 저장매체를 조금씩 이동시키며 광정보 기록영역을 중첩시키는 쉬프트 다중화 방법을 써야만 하는 문제점이 있다.
따라서, 공간 광 변조기를 채택하여 기준광과 신호광을 분리시키는 방법에서도 광을 다중화 시켜, 광정보 저장매체의 기록밀도를 높이는 다양한 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 위상 마스크를 이동시켜 기준광 및 신호광의 위상을 다중화 시키며, 광정보 기록영역을 중첩하여 기록하도록 한 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치, 광정보 기록방법 및 광정보 재생방법을 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록장치는 광원;상기 광원에서 출사되는 광을 기준광과 신호광으로 분리시켜 제공하는 분리 광학계;상기 기준광 및 신호광의 위상을 변경시키며, 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 기준광 및 신호광의 위상을 변조시키는 위상 변조부; 위상 다중화 되는 상기 기준광 및 상기 신호광을 광정보 저장매체에서 교차시키는 집광 광학계;를 구비할 수 있다.
상기 위상 변조부는 상기 분리 광학계에서 제공되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상을 변경시키는 위상 마스크와, 상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 기 준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 위상 마스크를 이동시키는 구동부를 구비할 수 있다.
상기 위상 마스크는 이중레벨 위상 마스크, 다중레벨 위상 마스크 및 아날로그 위상 마스크로 구성되는 위상 마스크 군 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키고, 상기 신호광과 상기 기준광을 동축으로 진행시키는 공간 광 변조기를 구비하며, 상기 집광 광학계는 위상 다중화 되는 상기 기준광 및 신호광을 상기 광정보 저장매체에서 교차시키는 푸리에 변환렌즈를 구비할 수 있다.
상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키는 광 분리기와, 분리된 상기 신호광에 데이터를 적재시키는 공간 광 변조기 및 분리된 상기 기준광의 입사각도를 조절하는 미러를 구비하며, 상기 집광 광학계는 상기 신호광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제1 푸리에 변환렌즈와, 상기 기준광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제2 푸리에 변환렌즈를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치는 광원;상기 광원에서 출사되는 광을 재생용 기준광으로 제공하는 광학계;상기 재생용 기준광의 위상을 변경시키며, 상기 재생용 기준광이 광정보 저장매체의 재생 기록영역에 기록된 기준광의 위상으로 복원되도록 상기 재생용 기준광의 위상을 변조시키는 위상 변조부;상기 재생용 기준광을 상기 재생 기록영역으로 입사시키는 푸리에 변환렌즈;상기 재생용 기준광이 상기 광정보 저장매체로 입사되어 재생되는 재생광을 검출하는 광 검출기;를 구비할 수 있다.
상기 위상 변조부는 상기 재생용 기준광의 위상을 변경시키는 위상 마스크와, 상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 재생용 기준광이 광정보 저장매체의 재생 기록영역에 기록된 기준광의 위상으로 복원되도록 상기 위상 마스크를 이동시키는 구동부를 구비할 수 있다.
상기 위상 마스크는 이중레벨 위상 마스크, 다중레벨 위상 마스크 및 아날로그 위상 마스크 중 어느 하나일 수 있다.
상기 광학계는 상기 광을 상기 재생 기록영역으로 입사된 상기 기준광으로 변조시키는 공간 광 변조기를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록재생장치는 광원;상기 광원에서 출사되는 광을 기준광과 신호광으로 분리시켜 제공하는 분리 광학계;상기 기준광 및 신호광의 위상을 변경시키며, 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 기준광 및 신호광의 위상을 변조시키는 위상 변조부;상기 기준광 및 상기 신호광을 광정보 저장매체에서 교차시키는 집광 광학계;상기 기준광이 상기 광정보 저장매체의 재생 기록영역으로 입사되어 재생되는 재생광을 검출하는 광 검출기;를 구비할 수 있다.
상기 위상 변조부는 상기 분리 광학계에서 제공되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상을 변경시키는 위상 마스크와, 상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 위상 마스크를 이동시키는 구동부를 구비할 수 있다.
상기 위상 마스크는 이중레벨 위상 마스크, 다중레벨 위상 마스크 및 아날로 그 위상 마스크로 구성되는 위상 마스크 군 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키고 상기 신호광과 상기 기준광을 동축으로 진행시키는 공간 광 변조기를 구비하며, 상기 집광 광학계는 위상 다중화 되는 상기 기준광 및 신호광을 상기 광정보 저장매체에서 교차시키는 푸리에 변환렌즈를 구비할 수 있다.
상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키는 광 분리기와, 분리된 상기 신호광에 데이터를 적재시키는 공간 광 변조기 및 분리된 상기 기준광의 입사각도를 조절하는 미러를 구비하며, 상기 집광 광학계는 상기 신호광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제1 푸리에 변환렌즈와, 상기 기준광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제2 푸리에 변환렌즈를 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법은 광 출사 단계;상기 광이 기준광과 신호광으로 분리되는 광 분리 단계;상기 기준광 및 상기 신호광이 위상 마스크를 투과하여 위상이 변경되는 위상 변경 단계;상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 위상 마스크가 이동되는 위상 다중화 단계;위상 다중화 되는 상기 기준광 및 상기 신호광이 정보 저장매체에서 교차되는 단계;를 구비할 수 있다.
광 분리 단계는 출사되는 상기 광이 공간 광 변조기에서 변조되어, 상기 기준광과 상기 신호광이 동축으로 진행될 수 있다.
광 분리 단계는 출사되는 상기 광이 광 분리기에서 분리되어, 상기 기준광과 상기 신호광이 다른 경로로 진행될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법은 광 출사 단계;출사되는 상기 광이 재생용 기준광으로 제공되는 재생용 기준광 제공 단계;상기 재생용 기준광이 위상 마스크를 투과하여 위상이 변경되는 위상 변경 단계;상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 재생용 기준광이 광정보 저장매체의 재생 기록영역에 기록된 기준광의 위상으로 복원되도록 상기 위상 마스크가 이동되는 위상 복원 단계;상기 재생용 기준광이 상기 재생 기록영역으로 입사되는 재생 단계;상기 재생용 기준광이 상기 광정보 저장매체로 입사되어 재생되는 재생광이 검출되는 검출 단계;를 구비할 수 있다.
상기 재생용 기준광 제공 단계는 출사되는 상기 광이 공간 광 변조기에서 변조될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록재생장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록재생장치를 간략하게 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 광정보 기록재생장치(100)는 광원(110)과, 분리 광학계(130)와, 위상 변조부(140)와, 집광 광학계(170)와, 광 검출기(190)를 구비한다.
광원(110)은 광(L)을 출사시키기 위해 구비된다.
분리 광학계(130)는 광 확산기(131)와, 공간 광 변조기(133)와, 한 쌍의 렌즈(135a,135b)와, 광 필터(137)를 구비한다.
광원(110) 이후에는 광원(110)에서 출사되는 광(L)의 직경을 확산시켜 평행 광으로 진행시키는 광 확산기(131)가 구비될 수 있다.
공간 광 변조기(133)는 직경이 확산되어 평행하게 진행되는 광(L)의 경로에 구비될 수 있다. 공간 광 변조기(133)는 광(L)을 온/오프 픽셀로 구성되는 데이터페이지(data page)가 적재되는 신호광(S)과, 신호광(S)과 분리되는 기준광(R)으로 변조시키기 위한 복수개의 픽셀을 구비할 수 있다.
공간 광 변조기(133)와 위상 변조부(140)의 사이에는 기준광(R) 및 신호광(S)에 포함될 수 있는 불필요한 광들을 제거되도록 한 쌍의 렌즈(135a,135b)와, 한 쌍의 렌즈(135a,135b)의 사이에 기준광(R) 및 신호광(S)의 초첨이 맺히는 위치에 광 필터(137)가 구비될 수 있다.
위상 변조부(140)는 위상 마스크(150)와, 구동부(160)를 구비한다.
위상 마스크(150)는 광 필터(137)에 의해 불필요한 광들이 제거되는 기준광(R) 및 신호광(S)의 경로에 구비된다. 위상 마스크(150)에는 소정의 패턴이 형성된다.
위상 마스크(150)는 형성되는 패턴에 따라 구분되는 이중레벨 위상 마스크(150a)와, 다중레벨 위상 마스크 (150b)및 아날로그 위상 마스크(150c) 중 어느 하나로 구비될 수 있다.
도 2a 본 발명의 실시예에 따른 이중레벨 위상 마스크의 형상을 나타낸 확대 단면도이다. 도 2a를 참조하면, 이중레벨 위상 마스크(150a)는 소정 패턴에 따라 음각면(151a)에 대해 일정한 돌출 높이를 갖는 양각면(153a)이 형성되며, 음각면(151a)과 양각면(153a) 간 구분이 명확하게 형성된다.
도 2b 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중레벨 위상 마스크의 형상을 나타낸 확대 단면도이다. 도 2b를 참조하면, 다중레벨 위상 마스크(150b)는 소정 패턴에 따라 음각면(151b)에 대해 불규칙한 돌출 높이를 갖는 양각면(153b)이 형성되며, 음각면(151b)과 양각면(153b) 간 구분이 명확하게 형성된다.
도 2c 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아날로그 위상 마스크의 형상을 나타낸 확대 단면도이다. 도 2c를 참조하면, 아날로그 위상 마스크(150c)는 소정 패턴에 따라 불규칙한 곡면형태의 음각면(151c)과, 양각면(153c)이 형성되며, 음각면(151c)과 양각면(153c) 간 구분이 불명확하게 형성된다.
여기서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시예의 광정보 기록재생장치(100)에는 이중레벨 위상 마스크(150a)가 채용되며, 이중레벨 위상 마스크(150a)의 음각면(151a)에서 투과되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 180°의 위상으로 변경되고, 이중레벨 위상 마스크(150)의 양각면(153a)에서 투과되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 0°도의 위상으로 변경되는 것으로 설명하도록 한다.
이에 따라 위상 마스크(150)의 형상과, 위상 마스크(150)에서 투과되어 변경되는 기준광(R) 및 신호광(S)의 위상은 이하의 설명에 한정하지 않으며, 당업자에 의해 얼마든지 변형 실시 가능할 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 구동부(160)는 위상 마스크(150)에서 투과되는 기준광(R) 및 신호광(S)의 위상 다중화를 위해 위상 마스크(150)를 이동시키도록 위상 마스크(150)의 일측에 연결된다. 이러한 구동부(160)는 리니어 엑츄에이터(미도시)와 같은 선형운동 시스템을 채용함으로써 실현될 수 있을 것이다.
집광 광학계(170)는 기준광(R)과 신호광(S)의 경로에 구비되는 푸리에 변환렌즈(171) 일 수 있다.
푸리에 변환렌즈(171)는 위상 마스크(150)에서 투과되는 기준광(R)과 신호광(S)을 광정보가 기록되는 광정보 저장매체(10)에서 교차시키기 위해 위상 마스크(150)와 광정보 저장매체의 사이(10)에 구비된다.
광 검출기(190)는 광정보 저장매체(10)로 재생용 기준광(R')이 입사되어 재생되는 재생광(P)의 경로에 구비된다. 광정보 저자매체(10)와 광 검출기(190)의 사이에는 재생광(P)을 광 검출기(190)에 결상시키기 위한 결상렌즈(190)가 구비될 수 있다.
여기서, 상술한 광정보 기록재생장치(100)는 광원(110)에서 출사되는 광(L)을 공간 광 변조기(133)에서 기준광(R)과 신호광(S)으로 분리하여 제공하는 것으로 설명하고 있으나, 도시하지 않았지만, 다른 실시예로 광정보 기록재생장치는 광원에서 출사되는 광을 분리시키는 광 분리기를 구비하고, 광 분리기에서 반사되는(또는, 투과되는) 신호광에 데이터페이지를 로딩시키는 공간 광 변조기와, 광 분리기에서 투과되는(또는, 반사되는) 기준광의 각도를 조절하며 기준광을 광정보 저장매체로 입사시키는 미러를 구비하도록 구성하며, 기준광과 신호광을 각각 광정보 저장매체로 입사시키는 제1 푸리에 변환렌즈와 제2 푸리에 변환렌즈를 구비하도록 구성되어도 그 구성과 작용은 유사하다 할 수 있을 것이다. 이때, 위상 마스크(150)는 기준광(R)과 신호광(S)이 함께 입사되는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 광정보 기록을 위해 광원(110)에서 광(L)이 출사된다(S11).
출사된 광(L)은 광 확산기(131)에서 직경이 확산되어 평행광으로 진행된다. 광(L)은 공간 광 변조기(133)로 입사되어 동축을 가지는 기준광(R)과 신호광(S)으로 분리된다. 신호광(S)은 광축의 중심부로 진행 되며, 기준광(R)은 신호광(S)의 테두리부에서 신호광(S)과 중첩되지 않도록 진행된다.
공간 광 변조기(133)에서 변조되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 한 쌍의 렌즈(135a,135b)의 사이에서 동일한 초점 거리를 갖는다. 이때, 기준광(R) 및 신호광(S)에 포함될 수 있는 불필요한 광은 광 필터(137)에 의해 차단된다.
불필요한 광이 차단된 기준광(R) 및 신호광(S)은 위상 마스크(150)로 입사된다(S12).
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 공간 광 변조기에서 변조된 기준광 및 신호광이 위상 마스크에서 투과되는 동작을 나타낸 확대도이다. 도 4a를 참조하면, 공간 광 변조기(133)에서 변조되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 위상 마스크(150)의 음각면(151)와 양각면(153)에서 투과된다.
이때, 음각면(151)를 통과하는 기준광(R) 및 신호광(S)은 180°의 위상을 가지도록 변경되며, 양각면(153)를 통과하는 기준광(R) 및 신호광(S)은 0°의 위상을 가지도록 변경된다(S13).
이러한, 기준광(R) 및 신호광(S)은 푸리에 변환렌즈(171)로 입사되며, 푸리 에 변환렌즈(171)에 의해 광정보 저장매체(10)에서 교차되도록 입사되어 간섭무늬를 형성한다. 이 간섭무늬는 제1 기록영역(Ra1)이 된다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 위상 마스크에서 투과되어 제1 기록영역에 기록되는 기준광 및 신호광의 위상 상태를 간략하게 나타낸 개념도이다. 도 4b를 참조하면, 음각면(151)에서 투과된 기준광(R) 및 신호광(S)은 음각면(151)에 대응되는 픽셀위치(PH1)에서 180°의 위상을 갖는다. 반면, 양각면(153)에서 투과된 기준광(R) 및 신호광(S)은 양각면(153)에 대응되는 픽셀위치(PH2)에서 0°의 위상을 갖는다.
따라서, 제1 기록영역(Ra1)에 기록되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 180°의 위상과, 0°의 위상이 서로 교차되어 기록 된다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 공간 광 변조기에서 변조된 기준광 및 신호광이 구동부에 의해 이동 된 위상 마스크에서 투과되는 동작을 나타낸 확대도이다. 도 5a를 참조하면, 구동부(160)는 광정보의 중첩 기록을 위해 위상 마스크(150)를 이동시킨다. 공간 광 변조기(133)에서 변조되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 구동부(160)에 의해 이동된 위상 마스크(150)에서 투과된다.
이때, 이동된 위상 마스크(150)는 제1 기록영역(Ra1) 기록시 투과된 기준광(R) 및 신호광(S)과 다른 위상을 갖도록 기준광(R) 및 신호광(S)을 투과시킨다.
다시 말하면, 이동된 음각면(151)은 이동전 양각면(153)의 위치로 이동되고, 이동된 양각면(153)은 이동전 음각면(151)의 위치로 이동된다. 따라서, 구동부(160)에 의해 이동된 위상 마스크(150)에서 투과되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 이동전 위상 마스크(150)에서 투과된 기준광(R) 및 신호광(S)과는 다른 위상 상태로 변경되는 것이다.
이러한 기준광(R) 및 신호광(S)은 푸리에 변환렌즈(170)로 입사되며, 푸리에 변환렌즈(171)에 의해 광정보 저장매체(10)에서 교차되도록 입사되어 간섭무늬를 형성한다. 이 간섭무늬는 제2 기록영역(Ra2)이 된다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 구동부에 의해 이동 된 위상 마스크에서 투과되어 제2 기록영역에 기록되는 기준광 및 신호광의 위상 상태를 간략하게 나타낸 개념도이다. 도 5b를 참조하면, 180°의 위상을 갖는 기준광(R) 및 신호광(S)과 360°의 위상을 갖는 기준광(R) 및 신호광(S)이 도 4b에 도시된 기준광(R) 및 신호광(S) 의 위상 상태와는 반대로 교차되어 배열되는 것을 알 수 있다.
즉, 도 4b에 도시된 180°의 위상을 갖는 픽셀위치(PH1)에서 0°의 위상을 갖는 기준광(R) 및 신호광(S)이 위치하며, 0°의 위상을 갖는 픽셀위치(PH2)에서 180°의 위상을 갖는 기준광(R) 및 신호광(S)이 위치하는 것을 알 수 있다(S14).
따라서, 제2 기록영역(Ra2)에 기록되는 기준광(R) 및 신호광(S)은 제1 기록영역(Ra1)에 기록된 기준광(R) 및 신호광(S)의 위상과 반대로 180°의 위상과, 0°의 위상이 서로 교차되어 기록 된다.
이와 같이 기준광(R) 및 신호광(S)은 구동부(160)에 의해 이동된 위상 마스크(150)에서 투과되면서, 제1 기록영역(Ra1) 기록시 기준광(R) 및 신호광(S)이 가지는 위상 상태와 다른 위상 상태를 가지며, 제1 기록영역(Ra1)과 중첩되는 위치에서 제2 기록영역(Ra2)에 기록된다(S15).
여기서, 제1 기록영역(Ra1)과 제2 기록영역(Ra2)은 제1 기록영역(Ra1)과 제2 기록영역(Ra2)이 동일한 위치에서 중첩될 수 있으며, 다른 실시예로 제1 기록영역(Ra1)에 제2 기록영역(Ra2)이 일부 중첩되어 기록될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 제1 기록영역(Ra1)에 기록된 광정보 재생을 위해 광원(110)에서 광(L)이 출사된다(S21).
출사되는 광(L)은 광 확산기(131)와, 한 쌍의 렌즈와(135a,135b), 광 필터(137)를 거쳐 공간 광 변조기(133)로 입사된다. 공간 광 변조기(133)는 광(L)을 광정보 기록시 입사된 재생용 기준광(R')으로 변조시키며, 위상 마스크(150)로 재생용 기준광(R')을 입사시킨다(S22).
재생용 기준광(R')는 위상 마스크(150)에서 투과되면서, 위상이 변경된다(S23).
위상 마스크(150)는 구동부(160)에 의해 제1 기록영역(Ra1) 기록시 입사된 기준광(R)의 위상이 복원되는 위치로 이동된다(S24). 제1 기록영역(Ra1) 기록시 입사된 기준광(R)의 위상으로 복원된 재생용 기준광(R')은 푸리에 변환렌즈(171)로 입사되며, 푸리에 변환렌즈(171)는 광정보 저장매체(10)의 제1 기록영역(Ra1)으로 재생용 기준광(R')을 입사시킨다(S25).
여기서, 상술한 바와 같이 제1 기록영역(Ra1)에는 제2 기록영역(Ra2)이 중첩되어 기록되어 있다. 하지만, 제1 기록영역(Ra1)에 입사된 기준광(R) 및 신호광(S) 은 제2 기록영역(Ra2)에 입사된 기준광(R) 및 신호광(S)과 그 위상이 다르게 기록되었으므로, 제1 기록영역(Ra1)에 재생용 기준광(R')이 입사된다 하더라도, 제2 기록영역(Ra2)에서는 재생광(P)이 재생되지 않는다.
제1 기록영역(Ra1)으로 재생용 기준광(R')이 입사되어 재생되는 재생광(P)은 결상렌즈(180)를 통해 광 검출기(190)로 입사된다. 광 검출기(190)는 재생광(P)을 검출하여(S26), 재생광(P)으로부터 광정보를 취득하도록 한다.
이와 같이 광정보 재생방법은 위상 다중화 되어 중첩된 기록영역에서 광정보를 재생할 수 있도록 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치, 광정보 기록방법 및 광정보 재생방법은 위상 마스크를 이동시켜 기준광 및 신호광의 위상을 다중화 시키며, 광정보 기록영역을 중첩하여 기록하므로 기록효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (19)

  1. 광원;
    상기 광원에서 출사되는 광을 기준광과 신호광으로 분리시켜 제공하는 분리 광학계;
    상기 기준광 및 신호광의 위상을 변경시키며, 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 기준광 및 신호광의 위상을 변조시키는 위상 변조부;
    위상 다중화 되는 상기 기준광 및 상기 신호광을 광정보 저장매체에서 교차시키는 집광 광학계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 위상 변조부는
    상기 분리 광학계에서 제공되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상을 변경시키는 위상 마스크와, 상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 위상 마스크를 이동시키는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 위상 마스크는
    이중레벨 위상 마스크, 다중레벨 위상 마스크 및 아날로그 위상 마스크로 구성되는 위상 마스크 군 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키고, 상기 신호광과 상기 기준광을 동축으로 진행시키는 공간 광 변조기를 구비하며,
    상기 집광 광학계는 위상 다중화 되는 상기 기준광 및 신호광을 상기 광정보 저장매체에서 교차시키는 푸리에 변환렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키는 광 분리기와, 분리된 상기 신호광에 데이터를 적재시키는 공간 광 변조기 및 분리된 상기 기준광의 입사각도를 조절하는 미러를 구비하며,
    상기 집광 광학계는 상기 신호광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제1 푸리에 변환렌즈와, 상기 기준광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제2 푸리에 변환렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  6. 광원;
    상기 광원에서 출사되는 광을 재생용 기준광으로 제공하는 광학계;
    상기 재생용 기준광의 위상을 변경시키며, 상기 재생용 기준광이 광정보 저장매체의 재생 기록영역에 기록된 기준광의 위상으로 복원되도록 상기 재생용 기준광의 위상을 변조시키는 위상 변조부;
    상기 재생용 기준광을 상기 재생 기록영역으로 입사시키는 푸리에 변환렌즈;
    상기 재생용 기준광이 상기 광정보 저장매체로 입사되어 재생되는 재생광을 검출하는 광 검출기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 위상 변조부는
    상기 재생용 기준광의 위상을 변경시키는 위상 마스크와, 상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 재생용 기준광이 광정보 저장매체의 재생 기록영역에 기록된 기준광의 위상으로 복원되도록 상기 위상 마스크를 이동시키는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 위상 마스크는
    이중레벨 위상 마스크, 다중레벨 위상 마스크 및 아날로그 위상 마스크 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 광학계는 상기 광을 상기 재생 기록영역으로 입사된 상기 기준광으로 변조시키는 공간 광 변조기를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생장치.
  10. 광원;
    상기 광원에서 출사되는 광을 기준광과 신호광으로 분리시켜 제공하는 분리 광학계;
    상기 기준광 및 신호광의 위상을 변경시키며, 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 기준광 및 신호광의 위상을 변조시키는 위상 변조부;
    상기 기준광 및 상기 신호광을 광정보 저장매체에서 교차시키는 집광 광학계;
    상기 기준광이 상기 광정보 저장매체의 재생 기록영역으로 입사되어 재생되는 재생광을 검출하는 광 검출기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 위상 변조부는
    상기 분리 광학계에서 제공되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상을 변경시키는 위상 마스크와, 상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 위상 마스크를 이동시키는 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 위상 마스크는
    이중레벨 위상 마스크, 다중레벨 위상 마스크 및 아날로그 위상 마스크로 구성되는 위상 마스크 군 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  13. 제10 항에 있어서, 상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키고 상기 신호광과 상기 기준광을 동축으로 진행시키는 공간 광 변조기를 구비하며,
    상기 집광 광학계는 위상 다중화 되는 상기 기준광 및 신호광을 상기 광정보 저장매체에서 교차시키는 푸리에 변환렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  14. 제10 항에 있어서, 상기 분리 광학계는 상기 광을 상기 기준광과 상기 신호광으로 분리시키는 광 분리기와, 분리된 상기 신호광에 데이터를 적재시키는 공간 광 변조기 및 분리된 상기 기준광의 입사각도를 조절하는 미러를 구비하며,
    상기 집광 광학계는 상기 신호광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제1 푸리에 변환렌즈와, 상기 기준광을 상기 광정보 저장매체로 입사시키는 제2 푸리에 변환렌즈를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록재생장치.
  15. 광 출사 단계;
    상기 광이 기준광과 신호광으로 분리되는 광 분리 단계;
    상기 기준광 및 상기 신호광이 위상 마스크를 투과하여 위상이 변경되는 위상 변경 단계;
    상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 기준광 및 상기 신호광의 위상이 다중화 되도록 상기 위상 마스크가 이동되는 위상 다중화 단계;
    위상 다중화 되는 상기 기준광 및 상기 신호광이 정보 저장매체에서 교차되는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  16. 제15 항에 있어서, 광 분리 단계는
    출사되는 상기 광이 공간 광 변조기에서 변조되어, 상기 기준광과 상기 신호광이 동축으로 진행되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  17. 제15 항에 있어서, 광 분리 단계는
    출사되는 상기 광이 광 분리기에서 분리되어, 상기 기준광과 상기 신호광이 다른 경로로 진행되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록방법.
  18. 광 출사 단계;
    출사되는 상기 광이 재생용 기준광으로 제공되는 재생용 기준광 제공 단계;
    상기 재생용 기준광이 위상 마스크를 투과하여 위상이 변경되는 위상 변경 단계;
    상기 위상 마스크에서 투과되는 상기 재생용 기준광이 광정보 저장매체의 재생 기록영역에 기록된 기준광의 위상으로 복원되도록 상기 위상 마스크가 이동되는 위상 복원 단계;
    상기 재생용 기준광이 상기 재생 기록영역으로 입사되는 재생 단계;
    상기 재생용 기준광이 상기 광정보 저장매체로 입사되어 재생되는 재생광이 검출되는 검출 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 재생용 기준광 제공 단계는
    출사되는 상기 광이 공간 광 변조기에서 변조되는 것을 특징으로 하는 광정보 재생방법.
KR1020070045004A 2007-05-09 2007-05-09 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법 KR20080099452A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070045004A KR20080099452A (ko) 2007-05-09 2007-05-09 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070045004A KR20080099452A (ko) 2007-05-09 2007-05-09 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080099452A true KR20080099452A (ko) 2008-11-13

Family

ID=40286425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070045004A KR20080099452A (ko) 2007-05-09 2007-05-09 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080099452A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10795168B2 (en) 2017-08-31 2020-10-06 Metalenz, Inc. Transmissive metasurface lens integration
US11906698B2 (en) 2017-05-24 2024-02-20 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Broadband achromatic flat optical components by dispersion-engineered dielectric metasurfaces
US11927769B2 (en) 2022-03-31 2024-03-12 Metalenz, Inc. Polarization sorting metasurface microlens array device
US11978752B2 (en) 2019-07-26 2024-05-07 Metalenz, Inc. Aperture-metasurface and hybrid refractive-metasurface imaging systems

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11906698B2 (en) 2017-05-24 2024-02-20 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Broadband achromatic flat optical components by dispersion-engineered dielectric metasurfaces
US10795168B2 (en) 2017-08-31 2020-10-06 Metalenz, Inc. Transmissive metasurface lens integration
US11579456B2 (en) 2017-08-31 2023-02-14 Metalenz, Inc. Transmissive metasurface lens integration
US11988844B2 (en) 2017-08-31 2024-05-21 Metalenz, Inc. Transmissive metasurface lens integration
US11978752B2 (en) 2019-07-26 2024-05-07 Metalenz, Inc. Aperture-metasurface and hybrid refractive-metasurface imaging systems
US11927769B2 (en) 2022-03-31 2024-03-12 Metalenz, Inc. Polarization sorting metasurface microlens array device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7843791B2 (en) Optical information processing method and optical information reproducing method using multiplexing schemes capable of improving a density of recorded optical information
US7394581B2 (en) Hologram recording apparatus and method
WO2011013172A1 (ja) 角度制御方法
JP2010079982A (ja) 光情報記録装置および方法
KR20080099452A (ko) 광정보 기록장치, 광정보 재생장치, 광정보 기록재생장치,광정보 기록방법 및 광정보 재생방법
KR20090029025A (ko) 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치, 기록/재생 방법 및홀로그래픽 정보 저장매체
KR20080103149A (ko) 광정보 기록장치 및 이를 이용한 광정보 기록방법
KR100393188B1 (ko) 다초점 렌즈를 이용한 위상공액 홀로그래픽 정보 저장장치 및 정보 저장 방법
JP2007193852A (ja) ホログラム記録担体
KR100738978B1 (ko) 홀로그래피를 이용한 광정보 재생장치 및 광정보 기록장치
JP2006235261A (ja) ホログラム情報再生装置
US7428206B2 (en) Holographic information recording apparatus
JP2008175925A (ja) 光情報記録再生装置および光記録媒体
KR20080112570A (ko) 홀로그래픽 기록/재생 장치
US20090046559A1 (en) Holographic information storage medium, and method and apparatus for recording/reproducing holographic information using the same
KR100721981B1 (ko) 광정보 재생장치 및 이를 이용한 광정보 틸팅방법
KR100787755B1 (ko) 광정보 처리장치 및 광정보 재생방법
KR101084091B1 (ko) 홀로그래픽 디지털 데이터 스토리지 시스템
JP2008015181A (ja) 原版作製装置、原版複製装置、原版作製方法、および原版複製方法
KR100715733B1 (ko) 광정보 재생장치, 광정보 기록장치 및 광 틸팅 방법
KR100717586B1 (ko) 광 차단기를 갖는 광정보 기록재생장치 및 광정보 재생장치
KR100845706B1 (ko) 광정보 처리장치, 광정보 기록방법, 광정보 재생방법, 공간광변조기 및 이를 이용한 광변조 방법
KR100727775B1 (ko) 광량조절기를 갖는 광정보 기록장치, 광정보 기록재생장치,광정보 재생장치
WO2007102570A1 (ja) 情報記録装置および情報再生装置
KR100750266B1 (ko) 광정보 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination