KR100256652B1

KR100256652B1 - 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법

Info

Publication number: KR100256652B1
Application number: KR1019970071749A
Authority: KR
Inventors: 박주연
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2000-05-15
Also published as: KR19990052291A

Abstract

본 발명은 각도 중첩 기법과 함께 공간 중첩 기법을 병행하여 저장 매체에 홀로그램 데이터를 저장함으로써 저장 매체의 저장 용량을 극대화할 수 있도록 한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 재생 시스템은 기설정된 다수의 저장 영역을 가지고 모터에 의해 회전하는 원주형의 광 굴절성 크리스탈을 저장 매체로 채용하고, 각도 중첩 기법에 의해 홀로그램 데이터를 하나의 저장 영역에 완전히 기록한 다음 저장 매체를 회전시켜 이어지는 다음 저장 영역에 홀로그램 데이터를 기록하는 이중 기록 방식을 채용한다. 따라서, 본 발명은 간단한 회전 구조를 이용하여 재생 시스템에 채용되는 저장 매체의 저장 용량을 극대화할 수 있는 것이다.

Description

볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법

본 발명은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템(Volume Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장 매체(예를들면, 광 굴절성 크리스탈)에 기록되는 홀로그램 데이터의 대용량화를 실현하는 데 적합한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법에 관한 것이다.

최근들어, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 데이터 저장을 이용한 기술 분야는, 예를들면 반도체 레이져, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 눈부신 발전에 힘입어 도처에서 활발하게 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구의 결과로서 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템 등이 실용화되고 있을뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.

상기한 바와같은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 대상 물체로부터의 물체광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 민감하게 반응하는 저장 매체, 예를들면 광굴절성 크리스탈(crystal) 등의 저장 매체에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 물체광의 강도 및 위상까지도 기록함으로서, 물체의 3차원상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천개의 홀로그램을 동일 장소에 저장할 수 있다.

한편, 전형적인 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은, 홀로그램 데이터를 저장 매체이 기록하는 기록모드시에, 광원에서 발생한 레이져 광을 기준광과 물체광으로 분기시키고, 물체광을 외부 입력 데이터에 따라 픽셀들이 명암을 이루는 2진 데이터로 변조하며, 변조된 물체광(즉, 신호광)과 분기된 기준광을 기설정된 편향각으로 반사시킨 기록용 기준광을 서로 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 입력 데이터에 대응하는 홀로그램 데이터로써 저장 매체에 기록한다.

이때, 홀로그램 데이터는 저장 매체에 기록될 때 중첩(다중화)되어 기록되는 데, 이러한 중첩 기록 방식으로는, 예를들면 각도 중첩, 파장 중첩, 위상 부호 중첩 등의 방법이 있다.

또한, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은, 재생모드시에, 광원에서 발생한 레이져 광에서 분기된 물체광을 차단하고, 분기된 기준광을 기설정된 재생각으로 편향시킨 재생광을 저장 매체에 조사하며, 이러한 조사를 통해 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터를 복조함으로써, 소망하는 특정 홀로그램 데이터를 재생한다. 이때, 저장 매체에 기록된 데이터를 재생하는 데 이용되는 재생용 기준광은, 실질적으로 저장 매체에 홀로그램 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 각도를 갖는 기준광이다.

다른한편, 상술한 바와같이 홀로그램 데이터를 광 굴절성 크리스탈에 기록할 때 이용되는 각 중첩 기록 방식, 일예로서 각도 중첩 기록 방식은 기록용 기준광을 소정의 각도의 편차를 가지는 편향각으로 편향시킴으로써 다수의 홀로그램 데이터를 저장 매체(즉, 광 굴절성 크리스탈)의 특정 저장 영역에 기록하는 데, 이 경우 주어진 총 기록각(즉, 재생시 시청 가능한 화질을 유지하는 총 기록 각도 범위) 범위에서, 기록된(또는 기록될) 홀로그램 데이터간에 상호 간섭을 일으키지 않는 한도내에서 그 각도차를 최대한 작게 하더라도 각도차에 따라 총 기록각 범위내에서 할당 가능한 편향각의 개수가 결정되기 때문에 저장 매체의 총 저장 용량이 제한적일 수밖에 없다.

즉, 광 굴절성 크리스탈에 실제 홀로그램 데이터가 저장되는 영역은 기록용 기준광과 신호광이 입사되어 간섭을 일으키는 부분에 있는 일부 영역에 불과하다. 즉, 광 굴절성 크리스탈의 총 체적을 고려할 때 많은 영역에 보다 많은 홀로그램 데이터를 저장할 수 있음에도 불구하고, 종래 방법에서는 한정된(고정된) 일부 영역에만 홀로그램 데이터를 각도 중첩(또는 파장 중첩, 위상 부호 중첩 등)하여 저장하기 때문에 저장 매체의 대용량화에 제약을 받을 수밖에 없었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각도 중첩 기법과 함께 공간 중첩 기법을 병행하여 저장 매체에 홀로그램 데이터를 저장함으로써 저장 매체의 저장 용량을 극대화할 수 있는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원으로부터 발생된 대상 물체에 대한 레이져 광을 기준광과 물체광으로 분기시키는 광 분리기; 상기 분기된 기준광을 기설정된 소정의 편향각으로 반사시키는 제 1 반사경; 상기 분기된 물체광을 기설정된 소정의 각도로 반사시키는 제 2 반사경; 상기 반사된 물체광과 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 한 페이지 단위로 변조된 신호광을 생성하는 공간 광 변조기; 및 기록용 기준광과 신호광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 저장하는 저장 매체를 갖는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서 데이터를 기록하는 방법에 있어서, 상기 저장 매체는, 기설정된 다수의 저장 영역을 갖는 원주형의 광 굴절성 크리스탈이며, 상기 기록 방법은: 상기 재생 시스템이 초기화된 상태의 기록모드시에, 상기 저장 매체내 다수의 저장 영역중 하나를 홀로그램 데이터의 기록 위치로 셋팅하는 제 1 과정; 상기 광 분리기에서 분기된 기준광을 편향시키는 기설정된 편향각을 할당하는 제 2 과정; 상기 할당된 편향각으로 반사되는 기록용 기준광과 상기 광 분리기에서 분기된 물체광 및 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광을, 상기 셋팅된 저장 영역에 동시 입사시켜 기록하고자 하는 홀로그램 데이터를 기록하는 제 3 과정; 상기 기록된 홀로그램 데이터가 기록된 저장 영역에 대한 영역 정보와 기할당된 편향각에 대응하는 재생각 정보를 저장하고, 홀로그램 데이터의 기록을 위해 현재까지 할당된 편향각 갯수가 상기 각 저장 영역에 각각 설정된 전체 기록각 범위내의 기설정된 총 편향각 갯수에 도달했는지의 여부를 체크하는 제 4 과정; 상기 현재 할당된 편향각 갯수가 상기 기설정된 총 편향각 갯수에 도달할 때까지 상기 제 2 과정 및 제 3 과정을 반복 수행하는 제 5 과정; 상기 현재 할당된 편향각 갯수가 상기 기설정된 총 편향각 갯수에 도달하면, 현재까지 기록 완료된 저장 영역의 갯수가 상기 기설정된 총 저장 영역의 갯수에 도달했는지의 여부를 체크하는 제 6 과정; 상기 상기 현재 기록 완료된 저장 영역의 갯수가 상기 기설정된 총 저장 영역의 갯수에 도달하지 않은 것으로 판단되면, 상기 저장 매체를 회전시켜 새로운 저장 영역을 상기 홀로그램 데이터의 기록 위치로 셋팅시킨 다음, 상기 제 2 과정 내지 제 6 과정을 반복 수행하는 제 7 과정; 및 상기 기설정된 다수의 각 저장 영역에 홀로그램 데이터가 모두 기록될 때까지 상기 각 과정을 반복 수행하는 제 8 과정으로 이루어진 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 데이터 기록 방법을 적용하는 데 적합한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 전체 계통도,

도 2는 본 발명에 따른 데이터 기록 방법의 실현을 위해 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에 채용되는 회전형 저장 매체의 구조도,

도 3은 본 발명에 따라 각도 중첩(다중화) 및 공간 중첩(다중화)을 적용하면서 홀로그램 데이터를 저장 매체에 기록하는 과정을 도시한 플로우챠트.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

102 : 광원 104 : 광 분리기

106 : 웨이스트 구성 필터 108,116,120 : 빔 확장기

110,118 : 반사경 114,130 : 모터

114,132 : 리이미징 렌즈 122 : 공간 광 변조기

124 : 필드 렌즈 126 : 푸리에 렌즈

128 : 저장 매체 134 : CCD

140 : 시스템 제어 블록 142 : 입력 데이터 처리 블록

144 : 메모리 블록

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로 부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 기록 데이터 갱신 방법을 적용하는 데 적합한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 전체 계통도를 나타낸다.

동도면에 도시된 바와같이, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 홀로그래피에서 요구되는 레이져광을 발생하는 광원(102)과 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장하는 저장 매체(128)(예를들면, 광굴절성 크리스탈)을 포함하며, 이러한 광원(102)과 저장 매체(128) 사이에는 각 광학계를 포함하는 두 개의 경로, 즉 기준광 처리 경로(PS1)와 물체광 처리 경로(PS2)가 형성된다.

도 1을 참조하면, 광분리기(104)에서는 광원(102)으로부터 발생하여 입사하는 레이져광을 기준광과 물체광으로 분리하는 데, 여기에서 분기된 기준광은 기준광 처리 경로(PS1)로 제공되고 분기된 물체광은 물체광 처리 경로(PS2)로 제공된다.

다음에, 기준광 처리 경로(PS1)상에는 웨이스트 구성 렌즈(106), 두 개의 렌즈로 된 빔 확장기(108), 모터(114)에 의해 구동되는 반사경(110)이 기준광의 출사 방향으로 순차 구비되며, 이러한 광학 구조를 갖는 기준광 처리 경로(PS1)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생시에 필요로 하는 기준광을 발생하여 기설정된 소정의 편향각으로 저장 매체(128)에 제공한다.

즉, 광 분리기(104)로부터 분기되는 기준광은 웨이스트 구성 렌즈(106)를 통해 조정된 다음, 빔 확장기(108)를 통해 소정 크기로 확장, 예를들어 후술하는 물체광 처리 경로(PS2)에서 빔 확장기를 통해 확장되는 물체광의 크기를 커버하기에 충분한 크기로 확장되면, 이와같이 확장된 기준광은 반사경(110)으로 전달된다.

한편, 반사경(110)에서는 빔 확장기(108)를 통해 소정 크기로 확장된 기준광(빔)을 기설정된 소정 각도, 예를들면 기록시의 기록각 또는 재생을 위해 기설정된 재생각으로 편향시키며, 기록각 또는 재생각으로 편향된 기준광은 저장 매체(128)로 입사된다.

이때, 기록 또는 재생시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 기록할 때마다 반사경(110)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어되는 데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천개의 홀로그램을 저장 매체(128)에 저장하거나 재생할 수 있다.

여기에서, 반사경(110)의 각도 조절은 후술하는 시스템 제어 블록(140)으로부터의 제어에 기초하는 액츄에이터애 의해 구동되는 모터(114)에 의해 수행되는 데, 기준광의 편향각도(θ)는 모터의 소정부분에 부착된 각도 측정기(예를들면, 엔코더)의 측정을 통해 조절된다.

다른한편, 물체광 처리 경로(PS2)상에는 리이미징 렌즈(114), 빔 확장기(116), 반사경(118), 빔 확장기(120) 및 공간 광 변조기(122)가 물체광의 출사 방향으로 순차 구비되고, 또한 공간 광 변조기(122)와 저장 매체(128) 사이에는 필드 렌즈(124) 및 푸리에 렌즈(126)가 순차 구비되는 데, 이러한 광학 구조를 갖는 물체광 처리 경로(PS2)에서는, 홀로그램 데이터의 기록시에, 물체광을 후술하는 입력 데이터 처리 블록(142)으로부터 공간 광 변조기(122)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2진 데이터로 된 한 페이지 단위의 변조하여 변조된 물체광, 즉 신호광을 저장 매체(128)에 제공한다.

즉, 광 분리기(104)로부터 분기되는 물체광은 리이미징 렌즈(114)를 통해 리이미징되고, 빔 확장기(116)를 통해 소정 크기로 1차 확장되며, 이와같이 1차 확장된 물체광은 반사경(118)을 통해 소정의 편향각으로 반사된다.

다음에, 반사경(118)에서 반사되는 1차 확장된 물체광은 빔 확장기(120)를 통해 2차 확장된 다음 공간 광 변조기(122)(예를들면, LCD)로 전달된다.

이때, 두 개의 빔 확장기(116,120)를 통해 물체광을 소정 크기로 확장하는 것은 광원(102)에서 레이져 광으로 발원하여 광 분리기(104)를 통해 분기된 물체광의 크기가 매우 작아 공간 광 변조기(122)에서 광변조를 수행하기에 부적합하기 때문이며, 이러한 2차에 걸친 확장을 통해 분리된 물체광을 공간 광 변조기(122)의 크기에 대응할 수 있는 크기로 확장한다.

한편, 공간 광 변조기(122)에서는 빔 확장기(120)로부터 전달되는 확장된 물체광을 후술하는 입력 데이터 처리 블록(142)으로부터 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때 공간 광 변조기(122)에 입사되는 확장된 물체광은 한 프레임 단위로 변조된다.

다음에, 상술한 공간 광 변조기(122)에서 출력되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 신호광은 필드 렌즈(124) 및 푸리에 렌즈(126)를 통해 저장 매체(128)로의 저장에 적합하도록 조정된 다음, 기준광 처리 경로(PS1)의 반사경(110)에서 입사되는 기준광과 동기를 마추어 저장 매체(128)로 입사된다.

따라서, 저장 매체(128)에서는, 기록모드시에, 푸리에 렌즈(126)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 신호광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(110)으로부터 입사되는 기록용 기준광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 신호광과 기준광간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 저장 매체(128) 내부에서 운동 전하의 광유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(128)에 3차원상 홀로그램 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.

한편, 본 발명에 채용되는 저장 매체(128)는, 일예로서 도 2a에 도시된 바와같이, 모터(130)에 의해 회전하는 원주형의 광 굴절성 크리스탈이 채용되는 데, 이러한 광 굴절성 크리스탈에는, 일예로서 도 2b에 도시된 바와같이, 다수의 저장 영역(즉, a1 - a8)이 할당되어 있다.

도 2b에 도시된 바와같이, 본 발명에 따라 원주형의 광 굴절성 크리스탈에서는, 전술한 종래 방법에서와 같이 크리스탈의 고정된 한 영역에만 각도 중첩시킨 홀로그램 데이터들을 기록하는 것이 아니라, 각도 중첩시켜 기록하는 저장 영역을 다수개 구비하여 각 저장 영역마다 각도 중첩시킨 다수의 홀로그램 데이터들을 기록하는 방식을 갖는다.

즉, 하나의 저장 영역에 저장 가능한 다수개 홀로그램 데이터의 기록이 완료되면, 모터(130)의 구동을 통해 크리스탈을 회전시켜 다른 저장 영역에 다시 다수개의 홀로그램 데이터를 기록하는 공간 중첩 방식으로 홀로그램 데이터를 기록하며, 이때, 모터(130)의 구동은 후술하는 시스템 제어 블록(140)으로부터의 제어에 기초한다.

따라서, 본 발명에 따라 각도 중첩 및 공간 중첩 기법을 이용하여 홀로그램 데이터를 크리스탈에 기록할 때는 각 홀로그램 데이터의 재생각(즉, 각 홀로그램 데이터의 기록시에 할당된 기준광의 편향각) 정보와 함께 저장 영역 정보도 함께 저장하며, 이것은 재생시의 재생각 정보로써 이용될 뿐만 아니라 고속의 랜덤 억세스의 실현을 가능하게 할 수 있다.

따라서, 저장 매체(128)에서는, 재생모드시에, 반사경(110)으로부터 기설정된 소정의 편향각도(θ)로 재생용 기준광이 조사될 때 특정 저장 영역에 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)로 복조된다.

그런다음, 저장 매체(128)로부터 재생되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원상의 홀로그램 데이터는 리이미징 렌즈(132)를 통해 리이미징된 다음 CCD(Charge Coupled Device : 134) 등에 조사되므로써 원래의 데이터로 복원된다. 이때, 저장 매체(128)에 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 데 이용되는 재생용 기준광은, 실질적으로 저장 매체(128)에 홀로그램 데이터를 기록할 때 적용했던 기록용 기준광과 동일한 각도를 갖는 기준광이다.

다음에, 상술한 바와같은 구성을 갖는 시스템에서 본 발명에 따라 각도 중첩 및 공간 중첩 기법을 이용하여 홀로그램 데이터를 기록하는 과정에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따라 각도 중첩 및 공간 중첩을 적용하면서 홀로그램 데이터를 저장 매체에 기록하는 과정을 도시한 플로우챠트이다.

먼저, 기록모드시에 도 2b에 도시된 a1 영역에서부터 a8 영역으로 순차적으로 홀로그램 데이터를 저장하는 경우라 가정한다.

이러한 초기화 상태, 즉 저장 매체(128)의 a1 영역이 홀로그램 데이터의 기록 위치에 셋팅된 상태에서 기록모드가 되면, 시스템 제어 블록(140)으로부터의 제어에 따라 광원(102)에서 레이져 광이 발생하는 데, 이때 발생하는 레이져 광은 광 분리기(104)를 통해 기준광과 물체광으로 분기되어 기준광은 반사경(110)측으로, 물체광은 반사경(118)측으로 각각 출사된다(단계 302).

이때, 시스템 제어 블록(140)에서는 기록하고자하는 홀로그램 데이터에 기설정된 다수의 편향각 정보에 의거하여 기록용 기준광의 편향각을 제어하기 위한 제어신호를 발생하여 반사경(110)의 편향각(즉, 기록용 기준광의 편향각)을 결정한다(단계 304).

여기에서, 시스템 제어 블록(140)은, 예를들면 마이크로 프로세서를 포함하여 전체 재생 시스템의 각종 동작을 제어, 즉 광원(102)의 작동 제어신호, 반사경(110)을 회전시키는 모터의 구동신호, 제어신호, CCD(134)의 작동을 위한 제어신호 등을 각각 발생하여 각종 동작을 제어한다.

그런다음, 반사경(110)에서 할당된 편향각으로 반사되는 기록용 기준광과 물체광 및 입력 데이터에 의해 변조된 신호광을 저장 매체(128)로 입사시켜(단계 306), 기록하고자하는 홀로그램 데이터를 저장 매체(128)의 a1 영역에 기록한 다음, 기록된 홀로그램 데이터가 기록된 저장 영역 정보(즉, 도 2b에 도시된 a1 내지 a8 영역에 대한 구분 정보)와 함께 해당 홀로그램 데이터에 대한 재생각 정보(즉, 재생 어드레스 정보)를 메모리 블록(144)의 소정 영역에 저장한다(단계 308).

즉, 메모리 블록(144)에는 저장 매체(128)에 홀로그램 데이터를 기록할 때 할당된 각 홀로그램 데이터에 대한 저장 영역 정보 및 재생각 정보들이 순차 저장된다.

다음에, 시스템 제어 블록(140)에서는 해당 홀로그램 데이터에 대한 기록이 완료되면, 저장 영역 a1에 기록 가능한 홀로그램 데이터가 모두 기록되었는 지의 여부를 체크, 즉 기설정된 전체 기록각 범위내에서 저장 영역 a1에서의 데이터 기록에 할당 가능한 편향각이 모두 할당되었는 지의 여부를 체크한다(단계 310). 여기에서, 참조부호 m은 크리스탈내의 한 저장 영역에 대해 기설정된 전체 기록각 범위내에서 할당 가능한 총 편향각 갯수를 의미하고, 참조부호 n은 한 저장 영역(예를들면, 저역 영역 a1)에 현재까지 할당된 총 편향각 갯수를 의미한다.

상기 단계(310)에서의 체크결과, m = n이 아닌 것으로 판단되면, 처리는 단계(312)로 진행되어 현재까지 할당된 총 편향각 갯수를 1증가(m + 1)시킨 다음, 전술한 단계(304)로 되돌아가 그 이후의 과정을 반복 수행함으로써 이어지는 다음 홀로그램 데이터에 대한 기록 동작을 수행한다.

또한, 상기 단계(310)에서의 체크결과, m = n인 것으로 판단되면, 현재 기록이 완료된 저장 영역의 갯수 P가 크리스탈 내에 기설정된 총 저장 영역의 갯수에 도달했는지의 여부를 체크, 즉 기설정된 모든 저장 영역에 홀로그램 데이터가 기록되었는지의 여부를 체크한다(단계 314).

한편, 상기 단계(314)에서의 체크결과, 기록 완료된 저장 영역 갯수 P가 기설정된 총 저장 영역 갯수 Q에 도달하지 않은 것으로 판단되면, 시스템 제어 블록(140)에서는 모터(130)의 구동을 통해 광 굴절성 크리스탈을 회전시켜 크리스탈내 저장 영역 a2를 홀로그램 데이터의 기록 위치에 셋팅시키고(단계 316), 현재 기록이 완료된 저장 영역의 갯수 P를 1증가시킨 다음(단계 318), 처리를 전술한 단계(302)로 진행함으로써, 다음 저장 영역(예를들면, 저장 영역 a2)에 대한 홀로그램 데이터의 기록 동작을 수행한다.

다른한편, 상기 단계(314)에서의 체크결과, 기록 완료된 저장 영역 갯수 P가 기설정된 총 저장 영역 갯수 Q에 도달한 것으로 판단, 즉 광 굴절성 크리스탈내 모든 저장 영역에 홀로그램 데이터의 기록이 완료된 것으로 판단되면, 시스템 제어 블록(140)에서는 재생 시스템의 기록모드를 해제하여 기록 동작을 종료한다(단계 320).

따라서, 본 발명에서는 상술한 바와같이 각도 중첩 기법 및 공간 중첩 기법을 병행하여 광 굴절성 크리스탈내의 다수의 영역에 각각 설정된 모든 저장 영역에 홀로그램 데이터를 기록하게 된다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예에서는 각도 중첩 기록 방식의 경우을 일예로서 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 국한되는 것으로 이해되어서는 안될 것이다. 즉, 본 발명은 각도 중첩 기록 방식 뿐만 아니라 파장 중첩 기록 방식, 위상 부호 중첩 기록 방식 등의 어떠한 중첩 기록 방식의 경우에도 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 재생 시스템의 저장 매체로서 기설정된 다수의 저장 영역을 가지고 모터에 의해 회전되는 원주형의 광 굴절성 크리스탈을 채용하고, 한 저장 영역에 각도 중첩 기법 등에 의해 홀로그램 데이터가 완전히 기록될 때마다 크리스탈을 회전시켜 가면서 다른 저장 영역에 홀로그램 데이터를 기록하는 각도 중첩 및 공간 중첩 기록 기법을 병행하는 방식을 채용함으로써, 재생 시스템에 채용되는 저장 매체에서의 저장 용량을 극대화할 수 있다.

또한, 저장 매체를 회전시켜 홀로그램 데이터를 공간 중첩 기록하는 방식을 채용함으로써, 재생시에 고속의 랜덤 억세스를 실현할 수 있다.

Claims

광원으로부터 발생된 대상 물체에 대한 레이져 광을 기준광과 물체광으로 분기시키는 광 분리기; 상기 분기된 기준광을 기설정된 소정의 편향각으로 반사시키는 제 1 반사경; 상기 분기된 물체광을 기설정된 소정의 각도로 반사시키는 제 2 반사경; 상기 반사된 물체광과 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 한 페이지 단위로 변조된 신호광을 생성하는 공간 광 변조기; 및 기록용 기준광과 신호광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 저장하는 저장 매체를 갖는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서 데이터를 기록하는 방법에 있어서,

상기 저장 매체는, 기설정된 다수의 저장 영역을 갖는 원주형의 광 굴절성 크리스탈이며,

상기 기록 방법은:

상기 재생 시스템이 초기화된 상태의 기록모드시에, 상기 저장 매체내 다수의 저장 영역중 하나를 홀로그램 데이터의 기록 위치로 셋팅하는 제 1 과정;

상기 광 분리기에서 분기된 기준광을 편향시키는 기설정된 편향각을 할당하는 제 2 과정;

상기 할당된 편향각으로 반사되는 기록용 기준광과 상기 광 분리기에서 분기된 물체광 및 외부 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광을, 상기 셋팅된 저장 영역에 동시 입사시켜 기록하고자 하는 홀로그램 데이터를 기록하는 제 3 과정;

상기 기록된 홀로그램 데이터가 기록된 저장 영역에 대한 영역 정보와 기할당된 편향각에 대응하는 재생각 정보를 저장하고, 홀로그램 데이터의 기록을 위해 현재까지 할당된 편향각 갯수가 상기 각 저장 영역에 각각 설정된 전체 기록각 범위내의 기설정된 총 편향각 갯수에 도달했는지의 여부를 체크하는 제 4 과정;

상기 현재 할당된 편향각 갯수가 상기 기설정된 총 편향각 갯수에 도달할 때까지 상기 제 2 과정 및 제 3 과정을 반복 수행하는 제 5 과정;

상기 현재 할당된 편향각 갯수가 상기 기설정된 총 편향각 갯수에 도달하면, 현재까지 기록 완료된 저장 영역의 갯수가 상기 기설정된 총 저장 영역의 갯수에 도달했는지의 여부를 체크하는 제 6 과정;

상기 상기 현재 기록 완료된 저장 영역의 갯수가 상기 기설정된 총 저장 영역의 갯수에 도달하지 않은 것으로 판단되면, 상기 저장 매체를 회전시켜 새로운 저장 영역을 상기 홀로그램 데이터의 기록 위치로 셋팅시킨 다음, 상기 제 2 과정 내지 제 6 과정을 반복 수행하는 제 7 과정; 및

상기 기설정된 다수의 각 저장 영역에 홀로그램 데이터가 모두 기록될 때까지 상기 각 과정을 반복 수행하는 제 8 과정으로 이루어진 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 데이터 기록 방법.