KR100398864B1 - Playback apparatus in volumn holographic digital storage system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 데이터의 페이지 단위로 광변조된 물체광을 기준광과 간섭시켜 저장한후, 저장된 광변조된 물체광을 재생하는 볼륨 홀로그램픽 디지탈 저장 시스템의 재생 장치에 관한 것으로, 광변조된 물체광에 대응하는 디지탈 데이타가 저장되어 있으며, 입사되는 기준광에 의해 저장된 물체광에 대응하는 광변조된 물체광을 재생하는 저장 매체(200); 상기 저장 매체(200)를 관통하여 입사되는 상기 기준광을 소정 각도(θ)로 반사하되, 상기 저장 매체(200)에서 재생되는 물체광이 상기 반사되는 기준광과 교차되는 방향으로 반사하는 반사 거울(210); 상기 반사 거울(210)에 의해 반사되는 기준광과 상기 저장 매체(200)에서 재생된 물체광이 교차되는 지점에 배치되어 상기 재생된 물체광의 증폭도를 조절하는 증폭기(220); 상기 증폭기(220)에 의해 소정 증폭도로 증폭된 광변조된 물체광을 촬상하여 전기적 신호로 변환하는 CCD(230)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The present invention relates to a reproducing apparatus of a volume holographic digital storage system for reproducing stored optically modulated object light after interfering and storing the optically modulated object light in units of pages of data, and corresponding to the optically modulated object light. A storage medium 200 having digital data stored therein for reproducing light modulated object light corresponding to the object light stored by the incident reference light; The reflective mirror 210 reflects the reference light incident through the storage medium 200 at a predetermined angle θ, and reflects the object light reproduced from the storage medium 200 in a direction crossing the reflected reference light. ); An amplifier 220 disposed at a point where the reference light reflected by the reflection mirror 210 and the object light reproduced in the storage medium 200 intersect to adjust the amplification degree of the reproduced object light; And a CCD 230 for capturing the optically modulated object light amplified to a predetermined amplification by the amplifier 220 and converting the light into an electrical signal.
Description
본 발명은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템(Volume Holographic Digital Data Storage System)의 재생 장치에 관한 것으로, 특히 저장 매체에 저장된 물체광을 재생할 때, 재생된 물체광의 밝기를 조절할수 있는 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reproducing apparatus of a volume holographic digital data storage system, and more particularly, to a reproducing apparatus capable of adjusting the brightness of reproduced object light when reproducing object light stored in a storage medium.
최근들어, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 데이터 저장을 이용한 기술 분야는 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등 구성 부품의 눈부신 발전에 힘입어 활발한 연구가 진행되고 있으며, 이미 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템으로 실용화되고 있을뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.Recently, the field of technology using volume holographic digital data storage has been actively researched due to the remarkable development of components such as semiconductor laser, charge coupled device (CCD), liquid crystal display (LCD), and fingerprint storage. In addition to being used as a fingerprint recognition system to play and play, there is a trend of expanding to various fields that can apply the advantages of large storage capacity and ultra-fast data transfer speed.
이와 같은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 대상 물체로 부터의 물체광과 기준광을 간섭시켜 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 반응하는 저장 매체, 예를들어 크리스탈(crystal) 등에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 물체광의 강도 및 방향까지도 기록함으로서, 물체의 3차원상을 표시할수 있게되며, 2진 데이터의 페이지(page)단위로 구성되는 수백에서 수천개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할수 있게 된다.Such a volume holographic digital storage system records an interference fringe generated by interfering an object light and a reference light from a target object in a storage medium, for example, a crystal, which responds to the amplitude of the interference fringe. By recording the intensity and the direction of the object light by changing the angle of the reference light, it is possible to display the three-dimensional image of the object, and place hundreds to thousands of holograms composed of pages of binary data in the same place. Can be stored in.
도 1에는 이와 같은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 대한 전체 구성도가 도시된다.Figure 1 shows the overall configuration of such a volume holographic digital storage system.
도 1에 도시된 바와 같이, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 광원(10), 광분리기(20), 회전 미러(mirror)(30,40), 공간 광변조기(50), 저장 매체(60), CCD(Charge Coupled Device)(70)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a volume holographic digital storage system includes a light source 10, a light separator 20, a rotating mirror 30 and 40, a spatial light modulator 50, a storage medium 60, It consists of a Charge Coupled Device (CCD) 70.
광원(10)은 홀로그래피에 요구되는 레이져광을 발생하며, 광분리기(20)는 광원(10)으로부터 입력되는 레이져광을 기준광 및 물체광으로 분리한후, 분리된 기준광 및 물체광이 서로 다른 전송경로를 거치도록 한다.The light source 10 generates laser light required for holography, and the optical separator 20 separates the laser light input from the light source 10 into reference light and object light, and then transmits the separated reference light and object light different from each other. Follow the path.
한편, 광분리기(20)에 의해 분리된 기준광은 회전 미러(30)에 입사된후, 다시 반사되어 저장 매체(60)에 전송된다.On the other hand, the reference light separated by the optical separator 20 is incident on the rotating mirror 30, and then reflected again and transmitted to the storage medium 60.
또한, 물체광은 회전 미러(40)에 입사된후, 다시 반사되어 공간 광변조기(50)에 전송된다. 여기에서 공간 광변조기(50)는 LCD(Liquid Crystal Display)로 구성되어 있으며, 따라서 공간 광변조기(50)에 제공된 물체광은 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된후 저장 매체(60)에 전송된다.In addition, the object light is incident on the rotating mirror 40, and then reflected again and transmitted to the spatial light modulator 50. Here, the spatial light modulator 50 is configured as a liquid crystal display (LCD), and thus, the object light provided to the spatial light modulator 50 is a unit of one page of binary data of light and dark, which are formed by pixels according to input data. It is modulated and then transmitted to storage medium 60.
저장 매체(60)는 회전 미러(30)에 의해 반사된 기준광과 공간 광변조기(50)에 의해 데이터의 페이지 단위로 변조된 물체광간의 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬를 저장하는데, 여기에서 간섭 무늬는 상술한 공간 광변조기(50)에 입력된 데이터에 상응한 것이다.The storage medium 60 stores the interference fringes generated by the interference between the reference light reflected by the rotation mirror 30 and the object light modulated in units of pages of data by the spatial light modulator 50, wherein the interference fringes Denotes data input to the spatial light modulator 50 described above.
CCD(70)는 저장 매체(60)에서 재생된 데이터 페이지 이미지상을 전기적 신호로 변환하는 작용을 한다.The CCD 70 functions to convert an image of a data page image reproduced from the storage medium 60 into an electrical signal.
이와 같이 구성된 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 대한 동작은 다음과 같다.The operation of the volume holographic digital storage system configured as described above is as follows.
먼저, 광원(10)에서 발생된 레이져광은 광분리기(20)에 의해 기준광 및 물체광으로 분리된후, 기준광은 회전 미러(30)에, 물체광은 회전 미러(40)에 각각 전송된다. 회전 미러(40)에 의해 반사된 물체광은 공간 광변조기(50)에 입사되고, 공간 광변조기(50)에 입사된 물체광은 공간 광변조기(50)에 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다.First, the laser light generated by the light source 10 is separated into the reference light and the object light by the optical separator 20, and then the reference light is transmitted to the rotating mirror 30, and the object light is transmitted to the rotating mirror 40, respectively. The object light reflected by the rotating mirror 40 is incident on the spatial light modulator 50, and the object light incident on the spatial light modulator 50 is formed by the pixels according to data input to the spatial light modulator 50. Is modulated in units of one page of binary data.
즉, 공간 광변조기(50)에 입력되는 데이터가, 예를들어 영상의 한 프레임 단위로 제공되는 화상 데이터일 경우, 공간 광변조기(50)에 입사된 물체광은 한 프레임 단위로 변조되는 것이다. 한편, 공간 광변조기(50)가 입사되는 물체광을 데이터의 페이지 단위로 변조할 때, 회전 미러(30)는 이에 대응하여 기준광의 반사 각도를 조금씩 변화시키는 작용을 한다.That is, when the data input to the spatial light modulator 50 is image data provided in units of one frame of an image, for example, the object light incident on the spatial light modulator 50 is modulated by one frame unit. On the other hand, when the spatial light modulator 50 modulates the incident object light in units of pages of data, the rotating mirror 30 correspondingly changes the reflection angle of the reference light little by little.
따라서, 저장 매체(60)에는 데이터의 페이지 단위로 광변조된 물체광과, 이에 대응하는 각도의 기준광이 입사되고, 입사된 물체광과 기준광은 저장 매체(60) 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 이때, 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(60) 내부의 운동 전하의 광유도 현상이 발생하고, 이러한 과정을 통해서 저장 매체(60)에 간섭 무늬가 기록되며, 여기에서 간섭 무늬가 데이터에 해당되는 것이다.Accordingly, the object light light-modulated in units of pages of data and the reference light having an angle corresponding thereto are incident on the storage medium 60, and the incident object light and the reference light cause interference within the storage medium 60. At this time, the light induced phenomenon of the kinetic charge in the storage medium 60 occurs according to the intensity of the interference fringes generated, and through this process, the interference fringes are recorded in the storage medium 60, where the interference fringes are stored in the data. It is applicable.
한편, 저장 매체(60)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서는 기준광만을 저장 매체(60)에 조사하면, 간섭 무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 저장 매체(60)에서 복원된 물체광은 CCD(70)에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 되는 것이다. 여기에서, 저장 매체(60)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 적용되었던 기준광은, 실질적으로 저장 매체(60)에 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 강도 및 각도를 갖는 기준광을 적용해야만 한다.On the other hand, if only the reference light is irradiated to the storage medium 60 to read the data recorded in the storage medium 60, the interference fringe is restored to the checkered pattern composed of the contrast of the original pixel by diffracting the reference light, and the storage medium The object light restored at 60 is to be restored to the original data in the light of the CCD 70. Here, the reference light that has been applied to read the data recorded in the storage medium 60 should apply a reference light having substantially the same intensity and angle as the reference light that was applied when the data was recorded in the storage medium 60.
이와 같이, 광변조된 물체광을 저장 매체에 저장하고, 다시 이를 재생한후 CCD로 촬상하는 종래의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 저장 매체로부터 재생된 물체광을 곧바로 촬상하기 때문에 재생되는 물체광의 밝기를 조절할수 없는 문제점이 있었다.As described above, the conventional volume holographic digital storage system that stores the optically modulated object light in a storage medium, reproduces it, and then captures the image by a CCD immediately captures the object light reproduced from the storage medium, so that the brightness of the object light being reproduced is directly. There was a problem that can not be adjusted.
따라서, 본 발명은 저장 매체로부터 재생된 광변조된 물체광의 밝기를 조절할수 있는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 재생 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a reproducing apparatus of a volume holographic digital storage system capable of adjusting the brightness of light modulated object light reproduced from a storage medium.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 데이터의 페이지 단위로 광변조된 물체광을 기준광과 간섭시켜 저장한후, 저장된 광변조된 물체광을 재생하는 볼륨 홀로그램픽 디지탈 저장 시스템의 재생 장치에 있어서: 광변조된 물체광에 대응하는 디지탈 데이타가 저장되어 있으며, 입사되는 기준광에 의해 저장된 물체광에 대응하는 광변조된 물체광을 재생하는 저장 매체; 상기 저장 매체를 관통하여 입사되는 상기 기준광을 소정 각도(θ1)로 반사하되, 상기 저장 매체에서 재생되는 물체광이 상기 반사되는 기준광과 교차되는 방향으로 반사하는 반사 거울; 상기 반사 거울에 의해 반사되는 기준광과 상기 저장 매체에서 재생된 물체광이 교차되는 지점에 배치되어 상기 재생된 물체광의 증폭도를 조절하는 증폭기; 상기 증폭기에 의해 소정 증폭도로 증폭된 광변조된 물체광을 촬상하여 전기적 신호로 변환하는 CCD를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a reproducing apparatus of a volume holographic digital storage system for reproducing stored light modulated object light after interfering and storing the light modulated object light in units of pages of data. A storage medium storing digital data corresponding to the modulated object light and reproducing a light modulated object light corresponding to the object light stored by the incident reference light; A reflection mirror reflecting the reference light incident through the storage medium at a predetermined angle (θ1), and reflecting the object light reproduced from the storage medium in a direction crossing the reflected reference light; An amplifier arranged at a point where the reference light reflected by the reflection mirror and the object light reproduced in the storage medium intersect to adjust the amplification degree of the reproduced object light; And a CCD for capturing the light-modulated object light amplified by the amplifier to a predetermined amplification and converting the light into an electrical signal.
도 1은 종래 기술의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 대한 전체 구성도,1 is an overall configuration diagram of a volume holographic digital storage system of the prior art,
도 2는 본 발명의 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 개선된 재생 장치에 대한 바람직한 실시예를 나타낸 도면.2 illustrates a preferred embodiment of an improved playback apparatus of the volume holographic digital storage system of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
200 : 저장 매체 210 : 반사 거울200: storage medium 210: reflective mirror
220 : 증폭기 230 : CCD220: amplifier 230: CCD
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 재생 장치의 세부 구성도가 도시된다.2 is a detailed block diagram of a reproducing apparatus of a volume holographic digital storage system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2에서, 재생 장치는 광변조된 디지탈 데이터가 저장되어, 입사되는 기준광에 의해 광변조된 디지탈 데이터에 대응하는 물체광을 재생하는 저장 매체(200), 저장 매체(200)를 관통하여 입사되는 기준광을 소정 각도(θ1)로 반사하되, 저장 매체(200)에서 재생되는 물체광이 반사되는 기준광과 교차되는 방향으로 반사하는 반사 거울(210), 반사 거울(210)에 의해 반사되는 기준광과 저장 매체(200)에서 재생된 물체광이 교차되는 지점에 배치되어 재생된 물체광의 증폭도를 조절하는 증폭기(220), 증폭기(220)에 의해 소정 증폭도로 증폭된 광변조된 물체광을 촬상하여 전기적 신호로 변환하는 CCD(230)으로 구성된다.In FIG. 2, the reproducing apparatus stores light modulated digital data and enters through a storage medium 200 and a storage medium 200 that reproduce object light corresponding to the digital data modulated by the incident reference light. Reflects the reference light at a predetermined angle θ1, and stores the reference light reflected by the reflection mirror 210 and the reflection mirror 210 in a direction intersecting the reference light reflected by the object light reproduced by the storage medium 200. The amplifier 220 is disposed at the point where the reproduced object light intersects in the medium 200 and controls the amplification degree of the reproduced object light. Is composed of a CCD 230 for converting to.
여기에서, 상술한 저장 매체(200)에 입사되는 기준광은 데이터를 기록했을 때 적용했던 기준광과 동일한 강도를 갖으며, 또한 저장 매체(200)는 데이터 재생시 스텝 바이 스텝(step by step)으로 소정 각도씩, 예를들어 0.03。 내지 0.05。로 회전하는 LiNbO3크리스탈 구면체로 구성된다.Here, the reference light incident on the storage medium 200 described above has the same intensity as the reference light applied when the data is recorded, and the storage medium 200 is predetermined by step by step during data reproduction. It is composed of LiNbO 3 crystal spheres rotating at an angle of, for example, 0.03 ° to 0.05 °.
증폭기(220)는 투 빔 커플링(two beam coupling) 현상에 의거하여 물체광과 기준광이 입사되면 물체광을 소정 증폭도로 증폭하는 BaTiO3크리스탈로 구성되며, 증폭기(220)의 증폭도는 BaTiO3크리스탈의 C축과 기준광간의 교차 각도(θ2)에 의거하여 결정된다.The amplifier 220 is composed of a BaTiO 3 crystal that amplifies the object light to a predetermined amplification when the object light and the reference light is incident on the basis of a two beam coupling phenomenon, the amplification degree of the amplifier 220 is BaTiO 3 crystal Is determined based on the crossing angle [theta] 2 between the C-axis and the reference light.
이와 같이 구성된 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 재생 장치에 대한 동작 설명은 다음과 같다.The operation description of the playback apparatus of the volume holographic digital storage system configured as described above is as follows.
도 2에서, 디지탈 데이터가 2진 데이터의 페이지 단위로 저장된 저장 매체(200)는 0.03。 내지 0.05。의 각도로 스텝 바이 스텝으로 회전하고, 저장 매체(200)에 입사되는 기준광에 의해 저장 매체(200)로부터 2진 데이터의 페이지 단위의 물체광이 재생된다.In FIG. 2, the storage medium 200 in which digital data is stored in units of pages of binary data is rotated step by step at an angle of 0.03 ° to 0.05 °, and the storage medium ( 200, the object light in units of pages of binary data is reproduced.
한편, 재생을 위해 저장 매체(200)에 입사된 기준광은 저장 매체(200)를 경유하여 반사 거울(210)에 입사되고 반사되어, 증폭기(220)내에서 재생된 물체광과 교차한다.On the other hand, the reference light incident on the storage medium 200 for reproduction is incident on the reflection mirror 210 via the storage medium 200 and reflected, and intersects with the object light reproduced in the amplifier 220.
증폭기(220)는 상술한 바와 같이 BaTiO3크리스탈로 이루어져 있어, 기준광과 물체광이 입사되면 투 빔 커플링 현상에 의해 물체광을 증폭시킨다. 이때, 증폭기(220)의 증폭도는 BaTiO3크리스탈의 C축과 기준광간의 교차 각도(θ2)를 조절해줌으로서 조절될수 있다.The amplifier 220 is made of a BaTiO 3 crystal as described above, when the reference light and the object light is incident to amplify the object light by the two-beam coupling phenomenon. In this case, the amplification degree of the amplifier 220 may be adjusted by adjusting the crossing angle θ2 between the C axis of the BaTiO 3 crystal and the reference light.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, BaTiO3크리스탈의 C축과 기준광간의 교차 각도(θ2)는 물체광의 증폭도를 결정한다. 따라서, BaTiO3크리스탈을 회전시키면 BaTiO3크리스탈의 C축과 기준광간의 교차 각도(θ2)가 달라지게되고, 이에 대응되게 물체광의 증폭도가 달라짐으로서, 재생된 물체광의 밝기를 조절할수 있게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 2, the crossing angle θ2 between the C axis of the BaTiO 3 crystal and the reference light determines the degree of amplification of the object light. Accordingly, when the BaTiO 3 crystal is rotated, the crossing angle (θ2) between the C-axis and the reference light of the BaTiO 3 crystal is changed, and the amplification degree of the object light is changed correspondingly, so that the brightness of the reproduced object light can be adjusted.
한편, 증폭기(220)에 의해 증폭된 물체광은 CCD(230)에 입사되고, CCD(230)는 광변조된 물체광을 촬상하여 전기적 신호로 변환한다.Meanwhile, the object light amplified by the amplifier 220 is incident on the CCD 230, and the CCD 230 captures the light modulated object light and converts the light into an electrical signal.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명은 간단한 구성으로 볼륨 홀로그래픽 디지탈저장 시스템의 저장 매체로부터 재생된 광변조된 물체광의 밝기를 조절할수 있으며, 이를 이용하여 보다 넓은 분야에 적용할수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can adjust the brightness of the light-modulated object light reproduced from the storage medium of the volume holographic digital storage system with a simple configuration, and there is an effect that can be applied to a wider field.
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| KR (1) | KR100398864B1 (en) |
-
1998
- 1998-06-16 KR KR10-1998-0022520A patent/KR100398864B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20000001991A (en) | 2000-01-15 |
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