KR20090017387A - Holographic data storage medium, and apparatus and method for recording/reproducing holographic data on/from the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동일면을 통해 신호광과 참조광이 조사되는 싱글 사이드 방식으로서, 재생시 노이즈를 저감시킬 수 있는 구조의 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic information storage medium, and a holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same. More particularly, the present invention relates to a single side method in which signal light and reference light are irradiated through the same plane, and thus can reduce noise during reproduction. A holographic information storage medium having a structure, and a holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same.
최근 홀로그램을 이용한 정보저장기술이 주목을 받고 있다. 홀로그램을 이용한 정보저장법은 정보를 광학 간섭무늬 형태로 빛에 예민한 무기질 결정이나 혹은 폴리머 재료에 저장하는 것이다. 광학 간섭무늬는 간섭성을 띄는 두 개의 레이저빔을 이용하여 형성하게 된다. 즉, 경로를 달리하는 참조광과 신호광이 서로 간섭하여 형성되는 간섭무늬가 감광성 저장매체에 화학적 혹은 물리적 변화를 일으켜 기록되게 된다. 이렇게 기록된 간섭 패턴으로부터 정보를 재생하기 위해서는 기록할 때의 광과 유사한 참조광이 저장매체에 기록된 간섭 패턴에 조사된다. 이것은 간섭 패턴에 의한 회절을 일으키고, 이에 의해 신호광이 복원되면서 정보가 재생된다. Recently, information storage technology using holograms has attracted attention. Holograms store information in the form of optical interference fringes and store it in inorganic crystals or polymer materials that are sensitive to light. The optical interference fringe is formed by using two coherent laser beams. In other words, the interference fringe formed by the reference light and the signal light that cross different paths is recorded by causing a chemical or physical change in the photosensitive storage medium. In order to reproduce the information from the recorded interference pattern, reference light similar to the light at the time of recording is irradiated to the interference pattern recorded on the storage medium. This causes diffraction due to the interference pattern, whereby the information is reproduced while the signal light is restored.
이러한 홀로그램 정보저장기술은 볼륨 홀로그래피(volumne holography)를 이용하여 페이지(page)단위로 기록/재생하는 볼륨 홀로그래피 방식과 마이크로 홀로그래피(micro holography)를 이용하여 단일 비트(single bit)로 기록/재생하는 마이크로 홀로그래피 방식이 있다. 볼륨 홀로그래피 방식은 대규모의 정보를 동시에 처리한다는 장점이 있으나, 광학계가 매우 정밀하게 조정되어야 하기 때문에 일반 소비자 대상의 정보저장장치로 상용화되기에 어렵다는 문제점이 있다.Such hologram information storage technology uses a volume holography method for recording / reproducing pages by volume using volume holography and a micro-recording / reproducing method for single bits using micro holography. There is a holography method. Volume holography has the advantage of processing a large amount of information at the same time, but because the optical system has to be adjusted very precisely there is a problem that it is difficult to be commercialized as an information storage device for the general consumer.
한편, 마이크로 홀로그래피 방식은 두 개의 집광된 광을 초점에서 간섭시켜 미세한 간섭무늬를 형성하고, 이러한 간섭 무늬를 저장매체 평면상에서 이동시켜 다수를 기록하여 기록층을 형성하며, 이러한 기록층을 저장매체의 깊이 방향으로 중첩하여 기록함으로써 저장매체상에 정보를 3차원으로 기록하는 방식이다. On the other hand, the micro-holography method forms a fine interference pattern by interfering two focused light at the focal point, and moving the interference fringe on the storage medium plane to record a plurality of recording layers to form a recording layer. By superimposing and recording in the depth direction, information is recorded in three dimensions on the storage medium.
그런데, 신호광과 참조광이 정보기록을 위하여 저장매체의 양면에서 따로 입사된다면 신호광을 위한 광학계와 참조광을 위한 광학계가 저장매체의 양면에 따로 마련되어야 하므로, 광학계 전체의 크기가 커지는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여, 신호광과 참조광이 저장매체의 동일 면에 조사되는 싱글 사이드(single side) 기록/재생 방식이 제안되었다. 이 방식에서는 신호광과 참조광이 저장매체에 마련된 기록층내에서 초점을 맺히게 되고, 초점 위치에 형성된 간섭무늬로 정보를 기록하게 된다. 이렇게 기록된 정보는 간섭무늬에 참조광을 입사시킴으로써 재생될 수 있다.However, when the signal light and the reference light are incident separately on both sides of the storage medium for information recording, the optical system for the signal light and the optical system for the reference light should be provided separately on both sides of the storage medium, thereby increasing the size of the entire optical system. In order to solve this problem, a single side recording / reproducing method in which signal light and reference light are irradiated on the same side of the storage medium has been proposed. In this method, the signal light and the reference light are focused in the recording layer provided on the storage medium, and information is recorded by the interference fringe formed at the focus position. The information recorded in this way can be reproduced by injecting a reference light into the interference fringe.
그런데, 이러한 싱글 사이드 기록/재생 방식에서는 반사하는 광에 의한 노이 즈 문제가 있다. 통상의 광정보 기록/재생 장치의 경우, 반사하는 광에 의한 노이즈는 기록층과 반사막 사이의 거리를 증가시켜 반사광을 광검출기로부터 디포커스(defocus)시킴으로써 노이즈를 제거할 수 있다. 그러나, 홀로그램의 특성상 재생 신호의 크기가 매우 작기 때문에, 이와 같이 기록층과 반사막 사이의 거리를 증가시켜 노이즈를 제거하는 방식을 홀로그램 정보 저장매제에 적용하는 것은 곤란하다. 홀로그램은 기록되는 두께, 저장매체의 굴절률 변화량 등에 따라 그 반사율, 즉 회절효율이 변화하는데, 마이크로 홀로그램과 같이 국부적인 영역에 홀로그램이 기록되는 경우 그 반사율은 매우 낮다. 일반적으로 홀로그래픽 기록층의 재료로 많이 사용되는 포토 폴리머(photo-polymer)의 굴절률 변화량은 최대 0.01 정도가 되며, 이 경우 개구수(Numerical Aperture)가 0.85인 광학계에 의해 기록되는 마이크로 홀로그램의 반사율은 1% 이내가 된다. 또한 기록용량을 증가시키기 위해 다층기록을 하게되면 반사율은 더욱 감소하는데, 일반적으로 기록층 수의 제곱에 비례하여 감소하는 것이 알려져 있다. 가령 20층 이상의 기록층을 갖는 경우, 반사율은 0.01% 이하가 될 정도로 매우 낮아지게 된다. 이와 같은 홀로그램의 특성상, 반사노이즈를 줄이기 위해 기록층과 반사층 사이의 거리를 증가시키면, 신호광과 참조광 사이에 보상해야할 수차가 증가하고 틸트에 취약해져, 광학계를 구성하기가 어렵게 된다.However, in such a single side recording / reproducing method, there is a noise problem due to reflected light. In the case of a conventional optical information recording / reproducing apparatus, the noise caused by the reflected light increases the distance between the recording layer and the reflective film so that the reflected light can be removed by defocusing the reflected light from the photodetector. However, since the size of the reproduction signal is very small due to the characteristics of the hologram, it is difficult to apply such a method of removing noise by increasing the distance between the recording layer and the reflective film to the hologram information storage medium. The reflectivity, i.e., diffraction efficiency, varies according to the thickness of the hologram, the refractive index change of the storage medium, and the like. When the hologram is recorded in a local area such as a micro hologram, the reflectance is very low. In general, the amount of change in refractive index of a photo-polymer, which is frequently used as a material for a holographic recording layer, is about 0.01, and in this case, the reflectance of a micro-hologram recorded by an optical system having a numerical aperture of 0.85 is It is within 1%. In addition, when multi-layer recording is performed to increase the recording capacity, the reflectance is further reduced, and it is generally known to decrease in proportion to the square of the number of recording layers. For example, in the case of having more than 20 recording layers, the reflectance becomes very low such that 0.01% or less. Due to the characteristics of the hologram, increasing the distance between the recording layer and the reflective layer to reduce the reflection noise increases the aberration to be compensated between the signal light and the reference light and becomes vulnerable to tilt, making it difficult to construct an optical system.
본 발명은 싱글 사이드 기록/재생 방식으로 정보를 저장하는 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법에 있어서 재생시 반사되는 노이즈에 의해 신호품질이 열화되는 것을 방지하고자 하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a holographic information storage medium for storing information in a single side recording / reproducing method, and a holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same, to prevent signal quality from being deteriorated by noise reflected during reproduction. For the purpose of
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 홀로그래픽 정보 저장매체는, 기판과; 서로 직교하는 원편광을 갖는 제1 및 제2광이 입사되는 커버층과; 상기 기판과 커버층 사이에 마련되어, 상기 제1광은 편광방향을 유지시킨 채 반사시키고, 상기 제2광은 투과시키는 편광분리반사층과; 상기 편광분리반사층과 커버층 사이에 마련되어, 상기 편광분리반사층에서 반사되는 제1광과 상기 커버층에서 입사되는 제2광에 의해 형성되는 간섭무늬로 정보가 기록되는 홀로그래픽 기록층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the holographic information storage medium according to the present invention, the substrate; A cover layer to which first and second light having circularly polarized light perpendicular to each other are incident; A polarization separation reflection layer provided between the substrate and the cover layer to reflect the first light while maintaining the polarization direction and to transmit the second light; A holographic recording layer provided between the polarization split reflection layer and the cover layer, the holographic recording layer recording information into an interference fringe formed by first light reflected from the polarization split reflection layer and second light incident from the cover layer; It is characterized by.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치는 기판과, 서로 직교하는 원편광을 갖는 제1 및 제2광 중 제1광은 편광방향을 유지시킨 채 반사시키고 제2광은 투과시키는 편광분리반사층과, 홀로그래픽 기록층과, 커버층이 순차적으로 적층된 홀로그래픽 정보 저장매체에 정보를 기록/재생하는 장치로서, 상기 제1 및 제2광을 상기 홀로그래픽 정보 저장매체에 조사하여, 상기 편광분리반사층에서 반사되는 제1광과 상기 커버층에 입사되는 제2광 에 의해 상기 홀로그래픽 기록층 내의 일 초점에 형성되는 간섭무늬로 정보를 기록하는 광픽업을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in order to achieve the above object, the holographic information recording / reproducing apparatus according to the present invention, the first light of the first and second light having a circular polarization orthogonal to each other, the first light is reflected while maintaining the polarization direction A device for recording / reproducing information on a holographic information storage medium in which a polarized light splitting reflection layer, a holographic recording layer, and a cover layer are sequentially stacked, wherein the first and second light are directed to the hole. An optical pickup that irradiates a graphic information storage medium and records information in an interference fringe formed at one focal point in the holographic recording layer by first light reflected by the polarization splitting reflection layer and second light incident on the cover layer; Characterized in that it comprises a.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치는 기판과, 서로 직교하는 원편광을 갖는 제1 및 제2광 중 제1광은 편광방향을 유지시킨 채 반사시키고 제2광은 투과시키는 편광분리반사층과, 간섭무늬로 정보가 기록된 홀로그래픽 기록층과, 커버층을 포함하는 홀로그래픽 정보 저장매체에서 정보를 재생하는 장치로서, 상기 제2광을 홀로그래픽 정보 저장매체에 조사하여, 상기 제2광 중에서 상기 홀로그래픽 기록층의 일 초점에서 편광방향이 바뀐 채 반사되는 광을 수광하는 광픽업을 포함하며, 상기 제2광 중에서 상기 홀로그래픽 기록층을 투과한 광은 상기 편광분리반사층에 의하여 상기 광픽업 내로 재입사되는 것이 차단되는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the holographic information recording / reproducing apparatus according to the present invention, the first light of the first and second light having a circular polarization orthogonal to each other, the first light is reflected while maintaining the polarization direction A device for reproducing information in a holographic information storage medium comprising a polarization splitting reflection layer for transmitting a second light and transmitting a second light, a holographic recording layer in which information is recorded as an interference fringe, and a cover layer. And an optical pickup that irradiates an information storage medium and receives light reflected with a change in polarization direction at one focal point of the holographic recording layer in the second light, and transmits the holographic recording layer in the second light. The light may be blocked from being re-entered into the optical pickup by the polarization separation reflection layer.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 홀로그래픽 정보 기록/재생 방법은, 기판과, 서로 직교하는 원편광을 갖는 제1 및 제2광 중 제1광은 편광방향을 유지시킨채 반사시키고 제2광은 투과시키는 편광분리반사층과, 홀로그래픽 기록층과, 커버층이 순차적으로 적층된 홀로그래픽 정보 저장매체에 정보를 기록하고, 기록된 정보를 재생하는 방법으로서, 제1편광을 갖는 신호광과, 상기 제1편광에 수직한 제2편광을 갖는 참조광을 동일한 광경로로 가이드하되 편광방향에 따라 굴절되는 양에 차이를 두어, 상기 신호광과 참조광 중 어느 하나는 상기 홀로그래픽 정보 저장매체의 커버층을 통과하여 바로 기록층 내의 일 초점에 집광되도록 하며, 상기 신호광과 참조광 중 다른 하나는 상기 홀로그래픽 정보 저장매체의 커버층 및 기록층을 거쳐 편광분리반사층에 반사된 후 상기 초점에 집광되도록 하여, 상기 초점 근방에서 상기 홀로그래픽 정보 저장매체의 깊이 방향을 따라 간섭무늬를 형성하여 정보를 기록하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in order to achieve the above object, in the holographic information recording / reproducing method according to the present invention, the first light of the first and second light having a circular polarization orthogonal to the substrate and the first light is kept in the polarization direction. A method of recording information on a holographic information storage medium in which a polarization splitting reflection layer for reflecting and transmitting a second light, a holographic recording layer, and a cover layer are sequentially stacked, and reproducing the recorded information. The signal light and the reference light having the second polarization perpendicular to the first polarized light are guided in the same optical path, but are different in the amount of refraction according to the polarization direction, so that any one of the signal light and the reference light is the holographic information storage medium. The focus layer is focused at one focal point within the recording layer, and the other of the signal light and the reference light passes through the cover layer and the recording layer of the holographic information storage medium. After the reflection is reflected by the polarization splitting reflection layer to focus on the focal point, an interference fringe is formed along the depth direction of the holographic information storage medium in the vicinity of the focal point to record information.
상기와 같은 과제해결수단에 의하여 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법은, 재생시 반사되는 노이즈에 의해 신호 품질이 열화되는 것을 방지하여 신호품질을 향상시킬 수 있게 한다.The holographic information storage medium according to the present invention and the holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same by the problem solving means as described above prevent the signal quality from being deteriorated by the noise reflected during reproduction, thereby improving the signal quality. To improve.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the examples exemplified below are not intended to limit the scope of the present invention, but are provided to fully explain the present invention to those skilled in the art. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 정보 저장매체의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a holographic information storage medium according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 실시예의 홀로그래픽 정보 저장매체(100)는 기판(110)과, 서보층(120)과, 버퍼층(130)과, 편광분리반사층(140)과, 스페이스층(150)과, 홀로그래픽 기록층(160)과, 커버층(170)이 순차적으로 적층된 구조를 가지고 있다. 설명의 편의상, 기판(110)을 기준으로 커버층(170)이 적층된 쪽을 상부, 그 반대쪽을 하부로 칭하기로 한다.Referring to the drawings, the holographic
상기 기판(110)은, 디스크 형상과 같은 저장매체의 형상을 유지하기 위해 마련된 지지체로서, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 아크릴 수지 등으로 형성될 수 있다.The
상기 커버층(170)은 홀로그래픽 기록층(160)을 보호하기 위한 것으로, 홀로그래픽 기록층(160)의 재료가 고체가 아닌 경우에는 저장매체의 형상을 유지하는 역할도 수행한다. 상기 커버층(170)의 상면에는 표면반사를 억제하기 위한 반사방지층(미도시)가 더 마련될 수 있다.The
상기 홀로그래픽 기록층(160)은 광을 흡수하면 굴절률이 변하는 광반응성 물질로 형성되며, 예를 들어 포토 폴리머(photo polymer)나 열가소성 물질로 형성된다. 이러한 광반응성 물질은 일반적으로 광세기에 비례해서 굴절률이 변하게 되는데, 소정의 임계값을 가지고 임계값 이상의 광에서만 반응이 일어나는 비선형 특성을 갖는 것이 바람직하다. 이는 홀로그래픽 기록층(160)의 깊이 방향으로 서로 다른 초점위치에서 서로 다른 간섭무늬를 복수개 중첩 형성하여 기록밀도를 높이고자 할 때, 홀로그래픽 기록층(160)의 재료가 비선형 특성을 갖는 경우, 초점위치에서 멀어질수록 급격히 간섭무늬의 강도가 약해서 조밀하게 다층 기록을 할 수 있게 되기 때문이다.The
상기 스페이스층(space layer)(150)은 홀로그래픽 기록층(160)과 편광분리반사층(140) 사이의 공간을 확보하기 위한 층으로, 편광분리반사층(140)에서 반사된 신호광이 홀로그래픽 기록층(160) 내에서 초점(도 3의 F)을 형성할 때, 편광분리반사층(140)과 기록이 이루어지는 초점(F)과의 거리를 확보하게 한다. 스페이스층(150)은 홀로그래픽 기록층(160)의 성능에 따라 그 두께가 달라지는데, 대략 0 내지 100μm 의 두께로 형성된다. 이와 같이 편광분리반사층(140)과 초점(F) 사이에 거리가 확보됨에 따라, 재생시 편광분리반사층(140)에서 일부 반사되는 광에 의한 노이즈를 감소시킬 수 있다. 스페이스층(150)과 노이즈 감소와의 관계에 대해서는 후술하기로 한다. 스페이스층(150)은 본 발명에 필수적인 층은 아니며, 홀로그래픽 기록층(160)의 일부가 기록에 사용하지 않고 스페이스층으로 대체될 수도 있다.The
상기 편광분리반사층(140)은 서로 직교하는 제1 및 제2원편광에 대해 제1원편광의 광은 반사시키고, 제2원편광의 광은 투과시키는 물질로 형성된다. 나아가, 상기 편광분리반사층(140)은 반사되는 제1원편광의 광의 편광방향을 그대로 유지시킨다. 이하에서는, 편광분리반사층(140)이 좌원편광의 광은 반사시키고 우원편광의 광은 투과시키며, 반사된 좌원편광의 광은 좌원편광 상태가 된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 편광분리반사층(140)은 액정상태 또는 경화된 액정필름의 콜레스테릭 액정(cholesteric liquid crystal)으로 형성될 수 있다. 콜레스테릭 액정은 액정분자의 방향자가 나선형으로 꼬여 있는 구조로서, 나선형에 해당하는 원편광의 광을 반사시키고, 나선형의 반대 방향에 해당하는 원편광의 광을 투과시켜, 서로 수직하는 두 개의 원편광으로 분리할 수 있으며, 반사되는 광은 원래의 원편광상태로 유지되도록 한다.The polarization split reflecting
도 2는 이러한 콜레스테릭 액정층의 광학적 특성을 보여준다. 도 2에서, 가로축은 콜레스테릭 액정층을 투과한 광의 편광방향을 나타내고, 세로축은 입사된 광의 투과율을 나타낸다. 도 2를 참조하면, R편광의 광은 그대로 투과하나 L편광의 거의 투과하지 못함을 볼 수 있다. 콜레스테릭 액정의 경우, 액정분자의 나선 주기에 따라 투과되는 광의 파장을 조절할 수 있다. 나아가 편광분리반사층(140)은 서로 다른 나선 주기의 액정분자들로 이루어진 콜레스테릭 액정층이 다층으로 적층된 적층체로 형성될 수 있으며, 이때 콜레스테릭 액정층의 나선 주기나 적층횟수를 조절하여 소정 파장의 광은 편광방향에 따라 투과/반사시키고 다른 파장의 광은 투과시키게 할 수 있다. 본 실시예의 경우, 서보층(120)이 편광분리반사층(140)의 하부에 있으므로, 신호광/참조광에 대해서는 편광방향에 따라 투과/반사시키고, 서보광은 투과할 수 있도록 형성된다.2 shows the optical characteristics of this cholesteric liquid crystal layer. In FIG. 2, the horizontal axis represents the polarization direction of light transmitted through the cholesteric liquid crystal layer, and the vertical axis represents the transmittance of incident light. Referring to FIG. 2, it can be seen that the light of R polarization is transmitted as it is, but hardly transmits L polarization. In the case of the cholesteric liquid crystal, the wavelength of the transmitted light may be adjusted according to the spiral period of the liquid crystal molecules. Furthermore, the polarization splitting
상기 버퍼층(150)은 편광분리반사층(140)과 서보층(120) 사이에 개재된 층으로, 투명한 재질 또는 기록/재생을 위한 광의 파장에 대해서는 흡수하는 재질로 형성될 수 있다. 버퍼층(150)은 서보층(120)에 형성된 서보 정보들의 패턴들을 메꾸어 편광분리반사층(140)이 평탄하게 형성될 수 있도록 한다.The
상기 서보층(120)은 서보 정보가 기입된 층으로, 서보광을 반사시킨다. 본 실시예에 있어서, 서보광의 파장은 기록/재생을 위한 광의 파장과 다르게 설정되며, 서보층(120) 상부에 있는 층들, 즉 버퍼층(130)과, 편광분리반사층(140)과, 스페이스층(150)과, 홀로그래픽 기록층(160)과, 커버층(170)들은 서보광을 투과할 수 있도록 설계된다.The
다음으로 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 저장매체에 정보를 기록하는 방법을 설명하기로 한다.Next, a method of recording information on a holographic information storage medium according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
도 3은 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 신호광과 참조광이 조사되는 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 A 영역을 확대한 도면으로 신호광과 참조광에 의해 형성되는 간섭무늬를 보여준다. 도 5는 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 입사된 신호광과 참조광의 편광상태를 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an optical configuration in which a signal light and a reference light are irradiated to the holographic information storage medium of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of region A of FIG. 3, and an interference fringe formed by the signal light and the reference light. Shows. 5 is a diagram illustrating polarization states of signal light and reference light incident on the holographic information storage medium of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 신호광(L1)과 참조광(L2)은 동일한 대물렌즈(280)를 통해 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 입사된다. 신호광(L1)은 편광분리반사층(140)에서 반사되어 홀로그래픽 기록층(160) 내의 일 초점(A)에 스폿이 맺히고, 참조(L2)광은 커버층(170)에 입사된 뒤, 곧바로 상기 초점(A)에 스폿이 맺힌다. 이와 같이 신호광(L1)과 참조광(L2)이 상기 초점(A)에 스폿이 겹침에 따라, 간섭무늬가 형성된다. 이러한 간섭무늬는 신호광(L1)의 변조된 상태 또는 신호광(L1) 및 참조광(L2)의 변조된 상태에 따라 그 형상이 달라지므로, 간섭무늬에 의해 정보가 기록될 수 있다. 도 4는 도 3에서 신호광(L1)과 참조광(L2)의 초점(A) 부근을 확대한 도면으로서 간섭무늬가 형성된 것을 보여준다. 이러한 간섭무늬는 동일 면상에서 트랙을 따라 기록되어 홀로그래픽 기록층(160) 내에 단층의 기록면(165)을 이룰 수 있으며, 홀로그래픽 기록층(160)의 깊이 방향으로 초점위치를 달리하면서 간섭무늬를 중첩함으로써 다층으로 기록할 수 있다. 본 실시예의 홀로그래픽 정보 저장매체는 각 초점(A)마다 단일 비트(single bit)의 정보가 간섭무늬에 담겨지는 마이크로 홀로그래피 방식이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 가령, 상기 초점(A)에서 신호 광(L1)의 스폿과 참조광(L2)의 스폿이 겹쳐 입체적으로 간섭무늬가 형성되어 다수의 정보가 동시에 기입되는 볼륨 홀로그래피 방식이 적용될 수도 있다.Referring to FIG. 3, the signal light L1 and the reference light L2 are incident on the holographic
도 5를 참조하여 편광을 고려한 간섭무늬의 형성과정을 설명하기로 한다. 도 5를 참조하면, 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치는 1/4파장판(285)과 대물렌즈(280)를 구비하고 있다. 신호광(L1)과 참조광(L2)은 서로 다른 선광을 가지고 1/4파장판(285)에 입사된다. 예를 들어, 신호광(L1)은 S편광 상태로 1/4파장판(285)에 입사되며, 참조광(L2)는 P편광의 상태로 1/4파장판(285)에 입사된다. 1/4파장판(285)은 선편광을 원편광으로, 원편광을 선편광으로 바꾸어주는 광학부재이다. 신호광(L1)은 1/4파장판(285)을 통과하면서 좌원편광(L)의 광으로 편광상태가 바뀌고, 참조광(L2)은 1/4파장판(285)을 통과하면서 우원편광(R)의 광으로 편광상태가 바뀐다. 좌원편광(L)인 신호광(L1)은 편광분리반사층(140)에서 그대로 반사되어 좌원편광을 유지한다. 반사된 좌원편광(L)의 신호광(L1)은 기록면(165)에서 초점을 맺힌다. 한편, 우원편광(R)인 참조광(L2)은 기록면(165)에서 초점을 맺히고 그대로 진행하여 편광분리반사층(140)을 통과한다. 기록면(165)에서 만나는 신호광(L1)과 참조광(L2)은, 서로 마주보는 방향으로 진행하면서 원편광의 방향이 반대이므로, 신호광(L1)의 전계 벡터와 참조광(L2)의 전계 벡터가 동일 방향으로 회전하며, 따라서 기록면(165)에서 간섭을 일으킨다. 이러한 간섭은 광반응성 물질로 된 홀로그래픽 기록층(160)에 정보를 기록하게 한다.A process of forming an interference fringe considering polarization will be described with reference to FIG. 5. Referring to Fig. 5, the holographic information recording / reproducing apparatus includes a
한편, 편광분리반사층(140)을 그대로 통과하는 우원편광(R)의 참조광(L2)은 서보층(120)이나 기타 다른 층에서 반사될 수 있으나, 이러한 반사는 광의 진행방 향만 바꿀 뿐이고, 전계 벡터의 회전방향을 바꾸지는 않으므로 서보층(120)등에서 반사된 참조광(L2)은 좌원편광(R)이 되어 편광분리반사층(140)을 재통과할 수 없다. On the other hand, the reference light L2 of the right circularly polarized light R passing through the polarization split
다음으로 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 저장매체에 기록된 정보를 재생하는 방법을 설명하기로 한다.6 and 7, a method of reproducing information recorded on a holographic information storage medium according to the present invention will be described.
도 6은 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 입사된 재생광의 편광상태를 도시한 도면이며, 도 7은 반사막 거리에 따른 노이즈를 나타낸 그래프이다. 6 is a diagram illustrating a polarization state of regenerated light incident on the holographic information storage medium of FIG. 1, and FIG. 7 is a graph illustrating noise according to a distance of a reflective film.
도 6을 참조하면, 재생을 위해 참조광과 동일한 편광방향을 갖는 재생광을 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 조사한다. 즉, P편광의 입사재생광(L3i)은 1/4파장판(285)을 통하여 우원편광(R) 상태가 되고, 대물렌즈(280)을 거쳐 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 입사된다. 기록면(165)을 기준으로, 기록면(165)에 입사되는 광을 입사재생광(L3i)이라 하고, 기록면(165)에서 반사되는 광을 반사재생광(L3r)이라 하며, 기록면(165)을 투과한 광을 투과재생광(L3t)이라 부르기로 한다. 우원편광(R)의 입사재생광(L3i)은 간섭무늬에 의해 정보가 기록된 기록면(165)에서 회절, 즉 반사되어 다시 대물렌즈(280)으로 향하게 된다. 기록면(165)에서 반사되는 반사재생광(L3r)은, 광의 진행방향만 바꿀 뿐이고, 전계 벡터의 회전방향을 바꾸지는 않으므로, 좌원편광(L) 상태가 된다. 한편, 우원편광(R)의 입사재생광(L3i) 중에서 기록면(165)을 투과한 투과재생광(L3t)은 우원편광(R) 상태이므로, 편광분리반사층(140)을 그대로 통과하게 된다. 투과재생광(L3t)은 서보층(120)이나 기타 다른 층에서 반사될 수 있으나, 이러한 반사된 투과재생광(L3t′)는 광의 진행방향만 바꿀 뿐이고, 전계 벡터의 회전방향을 바꾸지는 않으므로 서보층(120)등에서 반사된 투과재생광(L3t′)은 좌원편광(R)이 되어 편광분리반사층(140)을 재통과할 수 없다. 이러한 반사된 투과재생광(L3t′)은, 기록면(165)을 그대로 투과하여 대물렌즈(280)에 재입사된다면, 재생신호의 노이즈로 작용하게 될 것이다. 그러나, 본 실시예와 같이 반사된 투과재생광(L3t′)이 편광분리반사층(140)을 재통과하지 못함에 따라, 반사광에 의한 노이즈가 감소되고, 신호품질이 향상될 수 있다. 한편, 종래의 서보층은, 노이즈를 감소시키기 위해 투과재생광(L3t)의 반사를 최대한 억제하도록 설계되어야 했으나, 본 발명의 경우, 투과재생광(L3t)이 반사하더라도 편광분리반사층(140)을 재통과하지 못하므로, 서보층(120)의 요구성능이 완화되어 홀로그래픽 정보 저장매체(100)의 제조가 용이해 진다.Referring to FIG. 6, the reproduction light having the same polarization direction as the reference light is irradiated to the holographic
본 실시예는 우원편광(R)의 투과재생광(L3t)이 편광분리반사층(140)을 그대로 통과하는 것을 전제하고 있으나, 실제로는 우원편광(R)을 갖는 투과재생광(L3t)의 일부가 편광분리반사층(140)에서 반사될 수 있다. 이와 같은 경우, 우원편광(R)의 입사재생광(L3i)이 기록면(165)에서 반사되는 반사율이 실질적으로 매우 낮아, 편광분리반사층(140)에서 일부 반사되어 발생되는 노이즈(L3n)가 문제될 수가 있다. 그러나 편광분리반사층(140)에서 일부 반사되어 발생되는 노이즈(L3n)는 기록이 이루어지는 기록면(165)과 편광분리반사층(140)의 거리를 충분히 떨어뜨림으로써 억제할 수 있다.The present embodiment presupposes that the transmitted and reproduced light L3t of the right circularly polarized light R passes through the polarization
도 7은 도 6에서의 노이즈(L3n)와 반사막 거리와의 관계를 보여주는 시뮬레이션 데이터이다. 도 7에서 반사막 거리는 편광분리반사층(140)과 실제 기록이 이 루어지는 기록면(165) 사이의 거리를 나타낸다. 본 시뮬레이션에서는 입사재생광(L3i)이 기록면(165)에서 반사되는 반사율을 대략 0.0135%라 놓았고, 우원편광(R)의 투과재생광(L3t)이 편광분리반사층(140)에서 반사되는 노이즈 반사율을 대략 1%라 놓았다. 기록면(165)과 편광분리반사층(140) 사이의 거리가 멀수록, 기록면(165)에 초점을 맺은 투과재생광(L3t)은 편광분리반사층(140)에서 디포커스(defocus)되므로, 편광분리반사층(140)에서 반사되는 노이즈의 강도(intensity)는 작아지게 된다. 도 7을 참조하면, 반사막 거리가 40μm 이상되면, N/S(Noise to Signal)가 2.5%보다 작아지게 되는 것을 볼 수 있다. 이에, 상기 시뮬레이션의 조건하에서는, N/S는 2.5%보다 작게 하기 위하여, 스페이스층(150)의 두께(d)를 적어도 40μm로 놓는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 스페이스층(150)의 두께(d)를 50μm 내지 그 보다 크게 하여, N/S가 1.5% 이하가 되도록 할 수 있다. 그러나, 이러한 스페이스층(150)의 두께는, 기록면(165)에서의 반사율이나 편광분리반사층(140)에서의 노이즈 반사율 등의 광학적 설계변수에 따라 달라질 수 있다. 나아가, 전술한 바와 같이 스페이스층(150)을 대신하여, 홀로그래픽 기록층(160)을 충분히 두텁게 형성하여, 기록이 이루어지는 기록면(165)과 편광분리반사층(140)과의 거리를, 예를 들어 40μm 이상으로 확보함으로써 편광분리반사층(140)에서의 반사 노이즈를 억제시킬 수 있다. 또한, 후술하는 바와 같이 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 광검출기앞에 핀홀 부재(도 12의 295)를 마련하여 디포커스된 광의 검출을 제한시킴으로써, 편광분리반사층(140)에서의 반사 노이즈를 억제시킬 수 있다.FIG. 7 is simulation data showing a relationship between the noise L3n and the reflection film distance in FIG. 6. In FIG. 7, the reflective film distance represents the distance between the polarization splitting
전술한 실시예에서, 서보층은 기판(110)과 편광분리반사층(140) 사이에 개재 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 8 내지 도 10은 서보층의 위치를 달리한 변형례를 나타낸다.In the above embodiment, the servo layer is interposed between the
도 8을 참조하면, 홀로그래픽 정보 저장매체(102)는 서보층(122)이 편광분리반사층(140)과 스페이스층(150) 사이에 개재된 구조를 가질 수 있다. 이 경우 서보층(122)은 기록/재생을 위한 광, 즉 신호광, 참조광 및 재생광을 투과시키는 물질로 형성된다. 이와 같은 구성의 경우도 전술한 실시예에서와 같이 편광분리반사층(140)을 홀로그래픽 기록층(160)과 기판(110) 사이에 개재시킴으로써, 홀로그래픽 기록층(160)을 투과하여 노이즈가 된 재생광이 대물렌즈로 재입사되는 것을 차단시킴으써 노이즈를 제거할 수 있다. 서보층(122)을 제외한 나머지 구성요소는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 실시예와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8, the holographic
도 9를 참조하면, 홀로그래픽 정보 저장매체(104)는 서보층(124)이 홀로그래픽 기록층(160)과 커버층(170) 사이에 개재된 구조를 가질 수 있다. 이 경우도 서보층(122)은 기록/재생을 위한 광, 즉 신호광, 참조광 및 재생광을 투과시키는 물질로 형성된다. 이와 같은 구성의 경우도 전술한 실시예에서와 같이 편광분리반사층(140)을 홀로그래픽 기록층(160)과 기판(110) 사이에 개재시킴으로써, 홀로그래픽 기록층(160)을 투과하여 노이즈가 된 재생광이 대물렌즈로 재입사되는 것을 차단시킴으써 노이즈를 제거할 수 있다. 서보층(124)을 제외한 나머지 구성요소는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 실시예와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9, the holographic
도 10을 참조하면, 홀로그래픽 정보 저장매체(106)는 서보층(126)이 기록층(160) 내에 개재된 구조를 가질 수 있다. 이 경우도 서보층(126)은 기록/재생을 위한 광, 즉 신호광, 참조광 및 재생광을 투과시키는 물질로 형성된다. 이와 같은 구성의 경우도 전술한 실시예에서와 같이 편광분리반사층(140)을 홀로그래픽 기록층(160)과 기판(110) 사이에 개재시킴으로써, 홀로그래픽 기록층(160)을 투과하여 노이즈가 된 재생광이 대물렌즈로 재입사되는 것을 차단시킴으써 노이즈를 제거할 수 있다. 서보층(126)을 제외한 나머지 구성요소는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 실시예와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 10, the holographic
나아가, 전술된 실시예는 서보광의 파장이 기록/재생을 위한 광의 파장과 다른 경우를 전제하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 11을 참조하면, 홀로그래픽 정보 저장매체(108)는 서보층을 별도로 두지 않고 편광분리반사층(145)을 서보층으로 사용하고 있다. 이 경우, 서보광을 기록/재생을 위한 광과 다른 별도의 광을 사용할 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며 기록/재생을 위한 광을 이용하여 서보를 수행할 수도 있다. 만일 서보광을 기록/재생을 위한 광과 다른 별도의 광을 사용하는 경우, 편광분리반사층(145)은 서보광을 반사시키도록 설계되며, 기록/재생을 위한 광을 이용하여 서보를 수행하는 경우, 반사되는 재생광을 이용하여 서보를 수행하게 된다.Furthermore, the above-described embodiment presupposes that the wavelength of the servo light is different from the wavelength of the light for recording / reproducing, but is not limited thereto. Referring to FIG. 11, the holographic
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 광학적 구성을 개략적으로 도시한다.12 schematically shows an optical configuration of a holographic information recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치는 전술한 본 발명의 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 정보를 기록/재생하는 장치로서, 서로 직교하는 원편광의 신호광 및 참조광(L1,L2)을 상기 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 조사하는 광픽업(200)와 상기 광픽업(200)을 구동제어하고 신호를 처리하는 회로부(미도시)를 포함한다. Referring to FIG. 12, the holographic information recording / reproducing apparatus of the present embodiment is an apparatus for recording / reproducing information on the holographic
상기 광픽업(200)은 광원(210)과, 제1빔스플리터(220)와, 1/2파장파(230)과, 셔터(shutter)(240)과, 제2빔스플리터(250)과, 제3빔스플리터(260)과, 미러(225)와, 1/4파장판(285)과, 대물렌즈(280)과, 광검출기(290)를 포함한다. 본 실시예의 광픽업(200)은 다층으로 정보를 기록/재생할 수 있도록 초점 위치를 가변시키는 신호광측 및 참조광측 초점제어유닛(270,275)을 더 포함할 수 있으며, 디포커스된 노이즈광을 차단하는 핀홀 부재(295)를 더 포함할 수 있다. 그밖에 서보수행을 위한 서보 광학계(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
광원(210)으로는 P편광의 광만을 주되게 방출하는 것으로, 예를 들어 청색광의 반도체 레이저 다이오드가 채용될 수 있다. 방출되는 광의 편광방향은 설명의 편의를 위한 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다. 나아가, 광원(210) 자체는 무편광의 광을 방출하고 별도의 편광판을 이용하여 소정의 선편광을 선택할 수도 있다. 상기 광원(210)은 서보광원으로도 겸용될 수 있으며, 별도의 서보광원이 마련될 수도 있다. 만일 별도의 서보광원이 마련되는 경우, 서보광의 파장은 상기 광원(210)에서 방출되는 광의 파장과 달리 할 수도 있다.The
상기 제1 내지 제3빔스플리터(220,250,260)은 광경로분리유닛의 일례이다. 제1 및 제2빔스플리터(220,250)는 통과하는 광을 2개의 광경로로 분기시키는 하프 미러의 기능을 수행한다. 광원(210)에서 방출된 광은 제1빔스플리터(220)에서 신호광(L1)과 참조광(L2)으로 분기된다. 제1빔스플리터(220)에서 반사되어 분기된 신호광(L1)은 1/2파장판(230)에서 S편광의 광으로 변환되고, 제2 및 제3빔스플리터(250,260)를 거친다. 셔터(230)는 전기적인 신호에 따라 광을 차단하는 부재로서, 신호광(L1)의 광경로상에 배치되어 기록시에는 신호광(L1)을 통과시키고 재생시에는 반사재생광(L3r)광을 차단한다. 제1빔스플리터(220)에서 투과되어 분기된 참조광(L2)은 미러(225)에서 광경로가 변환되어 제3빔스플리터(260)를 향한다. 상기 제3빔스플리터(260)는 편광빔스플리터로서, S편광의 신호광(L1)은 반사시키고 P편광의 참조광(L2)은 투과시킨다. 따라서, 서로 다른 경로에서 제3빔스플리터(260)로 입사된 신호광(L1)과 참조광(L2)은 제3빔스플리터(260)에서 경로가 합쳐져 1/4파장판(285)로 향한다. The first to
상기 1/4파장판(285)에 입사된 신호광(L1)은 S편광에서 좌원편광으로 변환되고, 1/4파장판(285)에 입사된 참조광(L2)은 P편광에서 우원편광으로 입사된다. 서로 직교하는 원편광으로 변환된 신호광(L1)과 참조광(L2)은 대물렌즈(280)를 거쳐 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 입사되어, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 홀로그래픽 정보를 기록하게 된다.The signal light L1 incident on the quarter-
신호광측 및 참조광측 초점제어유닛(270,275)은 예를 들어, 도시된 바와 같은 릴레이 렌즈 군(271,272,276,277)으로 된 빔 확장기(beam expander)를 포함할 수 있다. 이와 같은 초점제어유닛(270,275)은 릴레이 렌즈 군(271,272,276,277) 중 적어도 하나의 렌즈가 광축 방향으로 이동가능하게 설치되어, 구동부(미도시)에 의 해 구동되도록 되어 있다. 이와 같이 릴레이 렌즈 군(271,272,276,277) 중 적어도 하나의 렌즈를 광축방향을 따라 이동시킴으로써, 초점제어유닛(270,275)은, 홀로그래픽 정보 저장매체(100) 내에 맺히는 초점 위치를 가변시킬 수 있다. 이와 같은 초점제어유닛(270,275)은 홀로그래픽 정보 저장 매체(100) 내에 다층 기록을 가능하게 한다. 즉, 신호광(L1)과 참조광(L2)이 홀로그래픽 정보 저장 매체(100) 내의 일 초점(도 3의 F)에 집광함에 따라 일 기록면(도 3의 165)이 형성되며, 초점제어유닛(270,275)에 의해 신호광(L1)과 참조광(L2)의 초점 위치가 바뀜에 따라 기록면 또한 바뀌게 되므로, 다층으로 기록이 이루어지게 된다. 본 실시예의 초점제어유닛(270,275)은, 릴레이 렌즈 군(271,272,276,277)으로 된 빔 확장기를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 초점제어유닛(270,275)은 액정렌즈를 이용하여 구현할 수도 있다. 액정렌즈에 전압이 인가되며, 액정의 정렬로 말미암아 소정 편광의 광은 굴절하게 된다. 이러한 액정렌즈의 구성 자체는 당해 분야에 잘 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 액정렌즈를 신호광(L1)과 참조광(L2)의 각 광 경로에 릴레이 렌즈 군(271,272,276,277)을 대신하여 배치하고, 액정렌즈에 전압을 인가함으로써 초점을 가변시킬 수 있다. The signal light side and reference light side
한편, 재생하고자 할 때는 광원(210)에서 방출된 입사재생광(L3i)이 제1빔스플리터(220), 미러(225), 제3빔스플리터(260), 1/4파장판(285) 및 대물렌즈(280)를 거쳐 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 입사된다. 입사재생광(L3i)은 홀로그래픽 정보 저장매체(100) 내에 간섭무늬 형태로 정보가 기록된 기록면(도 6의 165)에서 반사되어 대물렌즈(200)에 재입사된다. 상기 입사재생광(L3i)은 참조광(L2)과 동일 경로를 거치므로, 우원편광 상태로 홀로그래픽 정보 저장매체(100)에 입사되며, 상기 기록면(165)에서 반사된 반사재생광(L3i)은 좌원편광으로 변환되어 대물렌즈(200)에 재입사된다. 좌원편광인 반사재생광(L3r)은 1/4파장판(285)을 거치면서 S편광 상태로 변환되며, 제3빔스플리터(260)에서 반사되고, 제2빔스플리터(250)를 통과하여 광검출기(290)에 의해 검출된다. 이때, 일부의 반사재생광(L3r)은 제2빔스플리터(250)에서 반사될 수 있으나, 제2빔스플리터(250)에서 반사된 일부의 반사재생광(L3r)은 셔터(240)에 의해 차단된다. 한편, 홀로그래픽 기록층(도 6의 160) 내에 다층으로 정보가 기록된 경우, 참조광측 초점제어유닛(275)를 이용하여 입사재생광(L3i)의 초점 위치를 가변시킴으로써, 읽고자 하는 기록면에 입사재생광(L3i)의 초점이 맺도록 한다.On the other hand, when the reproduction is to be performed, the incident reproduction light L3i emitted from the
핀홀 부재(195)는 읽고자 하는 기록면(165) 외에서 반사되는 광을 차단한다. 핀홀 부재(195)는 도 13에 도시된 바와 같이 제한된 개구(aperture), 즉 핀홀(pin hole)(295a)과 광을 차단하는 차단막(295b)을 가지고 있는 부재로서, 광검출기(290) 앞에 배치된다. 핀홀(295a)의 반경(Rh)은 빔 스폿(S)의 반경(Rs) 보다 클 수 있으며, 가령 빔 스폿의 반경(Rs)의 2배 정도가 될 수 있다. 이러한 핀홀 부재(195)는 디포커스된 광을 차단한다. 도 14를 참조하면, 읽고자 하는 기록면(165)에 재생광의 초점을 맺게 하는 경우, 초점 맺은 위치에서 반사된 광이 다시 초점을 맺는 위치에 핀홀 부재(295)의 핀홀(도 13의 295a)를 배치하게 되면, 그 외의 영역에서 반사되는 광, 예를 들어 편광분리반사층(140)에서 일부 반사되는 광(도 6의 L3n)은 디포커스된 상태로 반사되게 되어, 핀홀 부재(295)의 차단막(도 13의 295b) 에 의해 대부분 차단되게 된다. 따라서, 편광분리반사층(140)에서 일부 반사되는 광(도 6의 L3n)에 의한 노이즈는 전술한 바와 같이 스페이스층(도 6의 150)와 함께 핀홀 부재(295)를 이용하여 억제시킬 수 있다.The pinhole member 195 blocks light reflected outside the
이러한 재생과정에서, 도 6을 참조하여 전술한 바와 같이 기록된 정보를 재생하기 위한 재생광 중에서 홀로그래픽 기록층(160)을 투과한 광은 편광분리반사층(140)에 의하여 그냥 투과되고, 일단 편광분리반사층(140)을 투과한 광은 서보층(120)등에서 반사되더라도 편광분리반사층(140)에서 차단된다. 나아가, 일부의 광이 편광분리반사층(140)에서 반사될지라도, 홀로그래픽 정보 저장 매체(100)의 스페이스층(150)이나 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치(200)의 핀홀 부재(295)를 이용하여 노이즈를 억제시킬 수 있다.In this reproduction process, the light transmitted through the
전술한 실시예들을 통하여 다양한 형태의 본 발명에 따른 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법에 대해 설명하였다. 본 발명은 반사되는 광에 의한 노이즈를 억제하기 위하여 원편광을 선택적으로 반사 투과시키는 편광분리반사층을 홀로그래픽 기록층과 기판 사이에 개재시킴으로써, 홀로그래픽 기록층을 투과하여 노이즈가 된 재생광이 대물렌즈로 재입사되는 것을 차단시킴으써 노이즈를 제거하는데 그 특징이 있다. 이러한 본 발명인 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진 정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments have described holographic information storage media according to the present invention in various forms, and a holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same. The present invention interposes a holographic recording layer and a substrate with a polarization separation reflection layer for selectively reflecting and transmitting circularly polarized light in order to suppress noise caused by reflected light. Its characteristic is that it eliminates noise by blocking reentry into the lens. Such a holographic information storage medium and a holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same have been described with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity of understanding, but these are merely exemplary and common knowledge in the art. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.
본 발명은 홀로그래픽 저장 기술에 관한 것으로서, 특히 단일 비트의 홀로그래픽 정보를 고밀도로 저장하는 마이크로 홀로그래피 방식의 홀로그래픽 정보 저장매체와, 이를 이용한 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법에 적용될 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holographic storage technology, and in particular, it can be applied to a micro holographic holographic information storage medium storing a single bit of holographic information with high density, and a holographic information recording / reproducing apparatus and method using the same.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 정보 저장매체의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a holographic information storage medium according to an embodiment of the present invention.
도 2는 편광분리반사층의 광학적 특성을 보여주는 그래프이다.2 is a graph showing the optical characteristics of the polarization split reflecting layer.
도 3은 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 신호광과 참조광이 조사되는 광학적 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating an optical configuration in which a signal light and a reference light are irradiated to the holographic information storage medium of FIG. 1.
도 4는 신호광과 참조광에 의해 형성되는 간섭무늬를 보여준다.4 shows an interference fringe formed by signal light and reference light.
도 5는 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 입사된 신호광과 참조광의 편광상태를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating polarization states of signal light and reference light incident on the holographic information storage medium of FIG. 1.
도 6은 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 입사된 재생광의 편광상태를 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a polarization state of reproduction light incident on the holographic information storage medium of FIG. 1.
도 7은 반사막 거리에 따른 노이즈를 나타낸 그래프이다.7 is a graph illustrating noise according to a reflection film distance.
도 8 내지 도 11은 도 1의 홀로그래픽 정보 저장매체에 대한 변형례이다.8 to 11 are modified examples of the holographic information storage medium of FIG. 1.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치의 개략적인 구성을 보인 도면이다.12 is a diagram showing a schematic configuration of a holographic information recording / reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 13은 핀홀 부재의 개략적인 구조를 보이는 도면이다.13 is a view showing a schematic structure of a pinhole member.
도 14는 핀홀 부재에 의해 디포커스된 노이즈광이 차단되는 것을 보이는 도면이다.14 is a diagram showing that defocused noise light is blocked by the pinhole member.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100, 102, 104, 106, 108...홀로그래픽 정보 저장매체100, 102, 104, 106, 108 ... holographic information storage media
110...기판 120, 122, 124, 126...서보층110 ...
130...버퍼층 140, 145...편광분리반사층130 ...
150...스페이스층 160...홀로그래픽 기록층150 ...
160...기록위치 170...커버층160 ...
200...광픽업 210...광원200 ...
220, 250, 260...빔스플리터 225...미러220, 250, 260 ...
230...1/2파장판 240...셔터230 ... 1/2
270, 275...초점제어유닛 280...대물렌즈270, 275 ...
285...1/4파장판 290...광검출기285 ... 1/4
295...핀홀 부재 F...초점295 ... Finhole member F ... Focus
L...좌원편광 R...우원편광L ... Right polarization R ... Right polarization
S...S편광 P...P편광S ... S Polarization P ... P Polarization
L1...신호광 L2...참조광L1 ... Signal light L2 ... Reference light
L3...재생광L3 ... reproducing light
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