KR100256654B1 - 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류정정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터의 오류 여부를 자체적으로 체크하고, 이 오류 검출 결과에 의거하여 기록된 홀로그램 데이터의 오류를 정정할 수 있도록 한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 기법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 기록모드시에 저장 매체에 홀로그램 데이터가 기록되면, 이 기록된 홀로그램 데이터를 재생하여 변조전의 원 데이터로 복원하고, 이 복원된 데이터와 기록된 홀로그램 데이터에 대응하는 원래 입력 데이터를 비교하여 오차가 있는지의 여부를 체크하며, 두 데이터간에 오차가 존재할 때 이미 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재생각 어드레스 정보를 클리어시키고, 기록된 홀로그램 데이터의 기록용 기준광에 대해 기설정된 다른 편향각을 할당한 다음, 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재기록한다.
Description
본 발명은 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템(Volume Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장 매체(예를들면, 광굴절성 크리스탈)에 기록된 홀로그램 데이터의 오류 발생 상태를 체크하고, 기록된 홀로그램 데이터에 오류가 발생할 때 오류 정정을 수행하는 데 적합한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 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 및 재생 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 및 재생 시스템은, 홀로그램 데이터를 저장 매체에 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 다중화되어 기록되는 데, 이러한 다중화 기록 방식으로는, 예를들면 각도 다중화, 파장 다중화, 위상 부호 다중화 등의 방법이 있다.
또한, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 및 재생 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, 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템은 광학계통에서의 결함(즉, 광학계의 틀어짐 등)이나 저장 매체의 미세 결함 등으로 인해 저장 매체에 기록한 홀로그램 데이터에 오류가 발생할 수 있는 데, 이와같이 기록된 홀로그램 데이터에 오류가 발생하는 경우, 이러한 데이터 오류가 재생신호의 신호대 잡음비를 저하시킴으로써 재생 영상(즉, 3차원 홀로그램상)에서의 화질 열화를 야기시키게 된다.
따라서, 종래에는 기록 데이터에서의 오류 발생을 억제하기 위하여 별도 테스트 장비(예를들면, 지그(JIG))를 이용하여 홀로그램 저장 시스템의 광학계통에 대한 결함을 검사하거나 또는 저장 매체의 결함 등을 체크하고 있다.
그러나, 상술한 바와같은 종래 방법은 별도 장비인 지그를 이용하여 전체 시스템에 대한 각종 결함 검사를 수행해야만 하므로 그 과정이 번거로울 뿐만 아니라 별도 지그의 준비에 따른 경제적 부담이 초래되는 문제가 있다.
또한, 지그를 이용하여 전체 시스템의 결함을 검사하는 경우, 자체 지그 장비가 포함하고 있는 오차 문제가 있기 때문에 결함 검사 자체의 정밀도가 떨어진다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터의 오류 여부를 자체적으로 체크하고, 이 오류 검출 결과에 의거하여 기록된 홀로그램 데이터의 오류를 정정할 수 있는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터의 오류 여부를 자체적으로 체크하고, 이 오류 검출 결과에 의거하여 기록된 홀로그램 데이터의 오류를 정정하며, 오류 발생에 따른 이상 진단을 수행할 수 있는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 데이터 오류 정정 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일관점에 따른 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; 기록용 기준광과 신호광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 저장하는 저장 매체; 및 재생모드시에 상기 저장 매체로부터의 재생 신호를 조사하여 2진 데이터 신호로 복원하는 CCD를 갖는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서 기록 데이터의 오류를 정정하는 방법에 있어서, 기록모드시에, 기설정된 편향각으로 입사되는 기록용 기준광과 분기된 물체광 및 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광을 간섭시켜 홀로그램 데이터를 상기 저장 매체에 기록하고, 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재생각 어드레스 정보를 저장하는 제 1 과정; 상기 홀로그램 데이터의 기록이 완료되면, 상기 분기된 물체광의 출사를 차단하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터에 할당되어 저장된 재생각으로 편향된 재생용 기준광을 상기 저장 매체에 조사하여 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 제 2 과정; 재생된 홀로그램 데이터를 변조전의 원 데이터로 복원하고, 이 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하는 제 3 과정; 상기 체크결과, 상기 두 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 기록하고자하는 다음 홀로그램 데이터에 대한 기록모드를 수행하는 제 4 과정; 및 상기 체크결과, 상기 두 데이터간에 오차가 존재하면, 상기 저장된 재생각 어드레스 정보를 삭제하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터의 기록용 기준광에 대해 다른 기설정된 편향각을 할당한 다음, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 상기 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재기록모드를 수행하는 제 5 과정으로 이루어진 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 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; 기록용 기준광과 신호광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 저장하는 저장 매체; 및 재생모드시에 상기 저장 매체로부터의 재생 신호를 조사하여 2진 데이터 신호로 복원하는 CCD를 갖는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서 기록 데이터의 오류를 정정하는 방법에 있어서, 기록모드시에, 기설정된 편향각으로 입사되는 기록용 기준광과 분기된 물체광 및 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광을 간섭시켜 홀로그램 데이터를 상기 저장 매체에 기록하고, 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재생각 어드레스 정보를 저장하는 제 1 과정; 상기 홀로그램 데이터의 기록이 완료되면, 분기된 물체광의 출사를 차단하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터에 할당되어 저장된 재생각으로 편향된 재생용 기준광을 상기 저장 매체에 조사하여 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 제 2 과정; 재생된 홀로그램 데이터를 변조전의 원 데이터로 복원하고, 이 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하는 제 3 과정; 상기 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 기록하고자하는 다음 홀로그램 데이터에 대한 기록모드를 수행하는 제 4 과정; 상기 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하면, 분기된 기준광의 출사를 차단하고, 분기된 물체광과 상기 기록된 홀로그램 데이터에 대응하는 상기 입력 데이터간의 변조를 통해 검사용 신호광을 생성하여 상기 저장 매체로 입사시키는 제 5 과정; 상기 저장 매체를 투과하는 검사용 신호광을 상기 CCD에 조사하여 변조전의 원 데이터로 복원하고, 변조전의 원 데이터로 복원된 검사용 데이터와 상기 입력 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하는 제 6 과정; 상기 복원된 검사용 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 상기 저장된 재생각 어드레스 정보를 삭제하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터의 기록용 기준광에 대해 다른 기설정된 편향각을 할당한 다음, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 상기 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재기록모드를 수행하는 제 7 과정; 및 상기 복원된 검사용 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하면, 상기 기록모드를 일지 정지시킨 다음, 광학 계통의 이상 발생에 대한 경고 메시지를 모니터에 제공하는 제 8 과정으로 이루어진 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 기록 데이터 오류 정정 방법을 적용하는 데 적합한 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템의 전체 계통도,
도 2는 본 발명에 따라 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터에서 오류가 검출될 때 이를 체크하여 오류 정정을 수행하는 과정을 도시한 플로우챠트.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
102 : 광원 104 : 광 분리기
106,116,134 : 셔터 108 : 웨이스트 구성 필터
110,120,124 : 빔 확장기 112,122 : 반사경
114 : 액츄에이터 118,136 : 리이미징 렌즈
126 : 공간 광 변조기 128 : 필드 렌즈
130 : 푸리에 렌즈 132 : 저장 매체
138 : CCD 142 : 입력 데이터 처리 블록
144 : 출력 데이터 처리 블록 146 : 비교 블록
148 : 시스템 제어 블록 150 : 메모리
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 오류 정정 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(132)(예를들면, 광굴절성 크리스탈)을 포함하며, 이러한 광원(102)과 저장 매체(132) 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 셔터(106), 웨이스트 구성 렌즈(108), 두 개의 렌즈로 된 빔 확장기(110), 반사경(112) 및 액츄에이터(114)가 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(132)에 제공한다.
즉, 광 분리기(104)로부터 분기되어 셔텨(106)의 개구를 통해 입사하는 기준광은 웨이스트 구성 렌즈(108)를 통해 조정된 다음, 빔 확장기(110)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(112)으로 전달된다.
한편, 반사경(112)에서는 빔 확장기(110)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(132)로 제공된다.
이때, 기록 또는 재생시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 기록할 때마다 반사경(112)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어되는 데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천개의 홀로그램을 저장 매체(132)에 저장하거나 재생할 수 있다.
여기에서, 반사경(112)의 각도 조절은 후술하는 시스템 제어 블록(148)으로부터의 제어에 기초하는 액츄에이터(114)에 의해 구동되는 모터에 의해 수행되는 데, 기준광의 편향각도(θ)는 모터의 소정부분에 부착된 각도 측정기(예를들면, 엔코더)의 측정을 통해 조절된다.
다른한편, 물체광 처리 경로(PS2)상에는 셔텨(116), 리이미징 렌즈(118), 빔 확장기(120), 반사경(122), 빔 확장기(124) 및 공간 광 변조기(126)가 물체광의 출사 방향으로 순차 구비되고, 또한 공간 광 변조기(126)와 저장 매체(132) 사이에는 필드 렌즈(128) 및 푸리에 렌즈(130)가 순차 구비되는 데, 이러한 광학 구조를 갖는 물체광 처리 경로(PS2)에서는, 홀로그램 데이터의 기록시에, 물체광을 후술하는 광 변조 제어 블록(144)으로부터 공간 광 변조기(126)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2진 데이터로 된 한 페이지 단위의 변조하여 변조된 물체광(신호광)을 저장 매체(132)에 제공한다.
즉, 광 분리기(104)로부터 분기되어 셔터(116)의 개구를 통해 입사하는 물체광은 리이미징 렌즈(118)를 통해 리이미징되고, 빔 확장기(120)를 통해 소정 크기로 1차 확장되며, 이와같이 1차 확장된 물체광은 반사경(122)을 통해 소정의 편향각으로 반사된다. 이때, 셔터(116)는 시스템 제어 블록(148)으로부터의 제어신호에 따라 개방 또는 차단 상태를 유지하는 데, 기록모드시에 개방 상태를 유지하고, 재생모드시에 차단 상태를 유지한다.
다음에, 반사경(122)에서 반사되는 1차 확장된 물체광은 빔 확장기(124)를 통해 2차 확장된 다음 공간 광 변조기(126)(예를들면, LCD)로 전달된다.
이때, 두 개의 빔 확장기(120,124)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(126)에서 광변조를 수행하기에 부적합하기 때문이며, 이러한 2차에 걸친 확장을 통해 분리된 물체광을 공간 광 변조기(126)의 크기에 대응할 수 있는 크기로 확장한다.
한편, 공간 광 변조기(126)에서는 빔 확장기(124)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(126)에 입사되는 확장된 물체광은 한 프레임 단위로 변조된다.
다음에, 상술한 공간 광 변조기(126)에서 출력되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 물체광(즉, 신호광)은 필드 렌즈(128) 및 푸리에 렌즈(130)를 통해 저장 매체(132)로의 저장에 적합하도록 조정된 다음, 기준광 처리 경로(PS1)의 반사경(112)에서 입사되는 기준광과 동기를 맞추어 저장 매체(132)로 입사된다.
따라서, 저장 매체(132)에서는, 기록모드시에, 푸리에 렌즈(130)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 물체광(신호광)과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(112)으로부터 입사되는 기록용 기준광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 신호광과 기준광간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 저장 매체(132) 내부에서 운동 전하의 광유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(132)에 3차원상 홀로그램 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.
또한, 저장 매체(132)에서는, 재생모드시에, 반사경(112)으로부터 기설정된 소정의 편향각도(θ)로 재생용 기준광이 조사될 때 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)로 복조된다.
그런다음, 저장 매체(132)로부터 재생되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 복조된 3차원상의 홀로그램 데이터는 리이미징 렌즈(136)를 통해 리이미징된 다음 CCD(Charge Coupled Device : 138) 등에 조사되므로써 원래의 데이터로 복원된다. 이때, 저장 매체(132)에 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 데 이용되는 기준광은, 실질적으로 저장 매체(132)에 홀로그램 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 각도를 갖는 기준광이다.
다음에, 저장 매체에 홀로그램 데이터를 기록하고, 이 기록된 홀로그램 데이터의 오류 발생을 검사하며, 오류 발생의 검출에 의거하여 홀로그램 데이터를 정정하고, 광학계 및 저장 매체의 결함을 진단하는 과정에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따라 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터에서 오류가 검출될 때 이를 체크하여 오류 정정을 수행하는 과정을 도시한 플로우챠트이다.
먼저, 특정 홀로그램 데이터를 저장 매체(132)에 기록하고자하는 기록모드가 되면, 시스템 제어 블록(148)으로부터의 셔터링 제어신호에 따라 기준광 처리 경로(PS1)측 셔터(106)와 물체광 처리 경로(PS2)측 셔터(116)가 개방됨과 동시에 셔터(134)를 차단하고 광원(102)으로부터 대상 물체에 대한 레이져 광이 발생한다(단계 202).
이때, 시스템 제어 블록(148)은, 예를들면 마이크로 프로세서를 포함하여 전체 시스템의 각종 동작을 제어, 즉 광원(102)의 작동 제어신호, 각 셔터(106,116,134)의 개폐를 위한 제어신호, 반사경(112)을 회전시키는 모터의 구동신호, 공간 광 변조기(126)의 작동을 위한 제어신호, CCD(138)의 작동을 위한 제어신호를 각각 발생하여 각종 동작을 제어한다.
또한, 시스템 제어 블록(148)은 기록된 데이터에서의 오류 발생시에 본 발명에 따른 홀로그램 데이터의 오류 정정을 위한 정정모드의 실행을 제어하고, 광학계의 이상(즉, 틀어짐 등)을 진단하여 이상 발생시 그에 상응하는 경고 메시지의 외부 송출을 제어한다.
따라서, 기록모드시에, 광 분리기(104)에서 분기된 기준광이 반사경(112)을 통해 기설정된 편향각으로 저장 매체(132)로 입사되고, 광 분리기(104)에서 분기된 물체광과 입력 데이터 처리 블록(142)에서 제공되는 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광이 저장 매체(132)로 입사되므로써, 기록하고자하는 홀로그램 데이터에 대응하는 간섭 무늬가 저장 매체(132)에 기록된다(단계 204).
이때, 시스템 제어 블록(148)에서는 해당 홀로그램 데이터의 기록시에 사용된 기록용 기준광의 기설정된 편향각을 저장 매체(132)에 기록된 해당 홀로그램 데이터의 재생 어드레스 정보(즉, 재생각 정보)로써 메모리(150)에 저장한다(단계 206). 즉, 메모리(150)에는 홀로그램 데이터들이 저장 매체(132)에 기록될 때마다 기록된 각 홀로그램 데이터에 대한 재생각 정보들이 저장되는 데, 이러한 재생각 정보들은 재생모드시에 각 홀로그램 데이터들을 재생하기 위한 정보(즉, 반사경(112)에서의 재생용 기준광 편향각 정보)로써 이용된다.
다음에, 상술한 바와같은 과정을 통해 저장 매체(132)에 특정 홀로그램 데이터의 기록이 완료되면, 시스템 제어 블록(148)에서는 셔터(116)를 차단하고, 두 셔터(106,134)를 개방한 다음(단계 208), 바로 이전에 기록한 홀로그램 데이터를 재생, 즉 재생용 기준광을 기설정된 편향각(즉, 기록시의 기준광 편향각)으로 저장 매체(132)에 조사하여 이전에 기록된 홀로그램 데이터를 재생하고, 이 재생신호를 CCD(138)에 조사하여 원 데이터로 복원한다(단계 210).
한편, 출력 데이터 처리 블록(144)에서는 CCD(138)에서 제공되는 복원된 홀로그램 데이터를 변조전의 원신호(즉, 입력 데이터 처리 블록(142)에서 공간 광 변조기(126)로 인가되는 입력 데이터)로 변환한 다음 라인 L13을 통해 비교 블록(146)으로 제공하며, 이와 동시에 입력 데이터 처리 블록(142)에서는 라인 L11을 통해 최초 입력 데이터(즉, 현재 재생된 홀로그램 데이터의 기록시에 사용된 원래의 입력 데이터)를 비교 블록(146)으로 제공한다.
따라서, 비교 블록(146)에서는 원래의 입력 데이터와 재생된 데이터를 비교하여 두 데이터가 동일한지의 여부, 즉 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하며(단계 212, 214), 그 체크결과에 상응하는 결과신호, 예를들면 하이 또는 로우레벨의 논리신호를 발생하여 시스템 제어 블록(148)으로 제공한다. 이때, 비교 블록(146)에서는, 일예로서 두 데이터가 동일하지 않은 경우에 하이레벨의 논리신호를, 두 데이터가 동일한 경우에 로우레벨의 논리신호를 발생하는 것으로 설정할 수 있을 것이다.
상기 단계(214)에서의 체크결과, 재생 데이터와 원 입력 데이터간에 오차가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 처리는 단계(216)로 진행되며 그 이후에 전술한 단계(202) 이후의 과정을 반복 수행하여 저장 매체(132)에 기록하고자하는 다음 홀로그램 데이터에 대한 기록모드를 수행하게 된다.
한편, 상기 단계(214)에서의 체크결과, 재생 데이터와 원 입력 데이터간에 오차가 존재(즉, 기록된 홀로그램 데이터에서 오류가 발생)하는 경우, 시스템 제어 블록(148)에서는 셔터(106)를 차단하고 두 셔터(116,134)를 개방하여 검사모드를 실행한다(단계 218).
다음에, 반사경(122)에서 반사되어 공간 광 분리기(126)로 입사되는 물체광과 입력 데이터 처리 블록(142)에서 공간 광 분리기(126)로 제공되는 입력 데이터(현재 오류가 발생된 기록 홀로그램 데이터에 대응하는 입력 데이터)간의 변조를 통해 생성되는 신호광이 저장 매체(132)로 입사된다(단계 220).
그런다음, 저장 매체(132)를 그대로 투과한 신호광이 셔터(134)의 개구 및 리이미징 렌즈(136)를 경유하여 CCD(138)에 조사되므로써 원 입력 데이터로 복원되어 출력 데이터 처리 블록(144)으로 제공된다.
다음에, 출력 데이터 처리 블록(144)에서는 CCD(138)에서 제공되는 복원된 데이터를 변조전의 원신호(즉, 입력 데이터 처리 블록(142)에서 공간 광 변조기(126)로 인가되는 입력 데이터)로 변환한 다음 라인 L13을 통해 비교 블록(146)으로 제공하며, 이와 동시에 입력 데이터 처리 블록(142)에서는 라인 L11을 통해 검사용 입력 데이터(즉, 검사모드 수행시에 공간 광 변조기(126)에 인가한 원래의 입력 데이터)를 비교 블록(146)으로 제공한다.
이때, 비교 블록(146)에서는 원래의 입력 데이터와 변환된 검사용 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하며(단계 222, 224), 그 체크결과에 상응하는 결과신호, 예를들면 하이 또는 로우레벨의 논리신호를 발생하여 시스템 제어 블록(148)으로 제공한다.
상기 단계(224)에서의 체크결과, 변환된 검사용 데이터와 원 입력 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 시스템 제어 블록(148)에서는 공간 광 변조기(126), 필드 렌즈(128), 푸리에 렌즈(130), 리이미징 렌즈(136) 및 CCD(138)에는 이상이 없는 반면 저장 매체(132) 내부에 미세한 결함이 있는 것으로 간주한다.
따라서, 시스템 제어 블록(148)에서는 기록용 기준광을 기설정된 편향각으로 반사하여 이전에 기록한 홀로그램 데이터에 대한 재생 어드레스 정보(즉, 재생각 정보)를 클리어시킨 다음, 해당 재생각(즉, 편향각)을 불량 어드레스로써 메모리(150)의 소정 영역에 등록시킨다(단계 226).
여기에서, 오류가 발생된 재생 어드레스가 검출될 때 이를 등록시켜 두는 것은 이러한 불량 어드레스가 이후에는 다시 사용되지 않도록 하기 위해서이다. 따라서, 시스템 제어 블록(148)에서는 기록하고자하는 홀로그램에 대한 어드레스를 할당할 때 불량으로 등록된 어드레스를 참조하여 어드레스 할당에서 이들을 배제하게 될 것이다.
다음에, 처리는 전술한 단계(202)로 진행되어 그 이후의 과정을 반복 수행함으로써, 현재 오류 발생이 검출된 홀로그램 데이터에 대해 다른 편향각을 할당하여 해당 홀로그램 데이터에 대한 기록모드를 다시 실행한다.
다른한편, 상기 단계(224)에서의 체크결과, 변환된 검사용 데이터와 원 입력 데이터간에 오차가 존재하면, 시스템 제어 블록(148)에서는 공간 광 변조기(126), 필드 렌즈(128), 푸리에 렌즈(130), 리이미징 렌즈(136) 및 CCD(138) 계통에 이상이 있는 것으로 판단하며, 이러한 계통에서의 이상이 검출될 때 기록모드를 일시정지시킨 다음, 사용자가 이를 인식할 수 있도록 그에 상응하는 경고 메시지, 예를들면“신호광 발생 계통과 재생 출력 계통에 이상, 점검 요망”등과 같은 경고 메시지를 메모리(150)에서 인출하여 도시 생략된 모니터측으로 제공한다(단계 228).
따라서, 사용자는 디스플레이되는 경고 메시지를 통해 이상이 발생한 계통을 쉽게 인식하고, 이에 대한 신속한 대응 조치(즉, 수리 등)를 취할 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와같이 본 발명에 따르면, 기록모드시에 저장 매체에 기록된 데이터의 오류 발생 상태를 체크하여 오류 발생시 신속하게 이를 정정하여 재기록함으로써, 저장 매체이 기록되는 홀로그램 데이터의 기록 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있으며, 또한 저장 매체 내부에서 불량이 발생한 어드레스를 불량 어드레스 정보로써 등록해 더 이상 기록 어드레스로 사용되지 않도록 함으로써, 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터의 기록 신뢰도를 더욱 증진시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 신호광 발생 계통과 재생 출력 계통에 이상이 발생할 경우, 이를 감지하여 사용자에게 경고해 주므로써 이상 발생에 대한 사용자의 신속한 대응을 가능하게 할 수 있다.
Claims (5)
- 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; 기록용 기준광과 신호광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 저장하는 저장 매체; 및 재생모드시에 상기 저장 매체로부터의 재생 신호를 조사하여 2진 데이터 신호로 복원하는 CCD를 갖는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서 기록 데이터의 오류를 정정하는 방법에 있어서,기록모드시에, 기설정된 편향각으로 입사되는 기록용 기준광과 분기된 물체광 및 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광을 간섭시켜 홀로그램 데이터를 상기 저장 매체에 기록하고, 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재생각 어드레스 정보를 저장하는 제 1 과정;상기 홀로그램 데이터의 기록이 완료되면, 상기 분기된 물체광의 출사를 차단하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터에 할당되어 저장된 재생각으로 편향된 재생용 기준광을 상기 저장 매체에 조사하여 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 제 2 과정;재생된 홀로그램 데이터를 변조전의 원 데이터로 복원하고, 이 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하는 제 3 과정;상기 체크결과, 상기 두 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 기록하고자하는 다음 홀로그램 데이터에 대한 기록모드를 수행하는 제 4 과정; 및상기 체크결과, 상기 두 데이터간에 오차가 존재하면, 상기 저장된 재생각 어드레스 정보를 삭제하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터의 기록용 기준광에 대해 기설정된 다른 편향각을 할당한 다음, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 상기 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재기록모드를 수행하는 제 5 과정으로 이루어진 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 삭제된 재생각 어드레스 정보를 불량 재생각 어드레스 정보로써 등록하는 과정을 더 포함하며, 홀로그램 데이터의 기록모드시에 불량으로 등록된 재생각 어드레스를 배제하는 것을 특징으로 하는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법.
- 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; 기록용 기준광과 신호광을 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 상기 외부 입력 데이터의 홀로그램 데이터로서 저장하는 저장 매체; 및 재생모드시에 상기 저장 매체로부터의 재생 신호를 조사하여 2진 데이터 신호로 복원하는 CCD를 갖는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서 기록 데이터의 오류를 정정하는 방법에 있어서,기록모드시에, 기설정된 편향각으로 입사되는 기록용 기준광과 분기된 물체광 및 입력 데이터간의 변조를 통해 생성되는 신호광을 간섭시켜 홀로그램 데이터를 상기 저장 매체에 기록하고, 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재생각 어드레스 정보를 저장하는 제 1 과정;상기 홀로그램 데이터의 기록이 완료되면, 분기된 물체광의 출사를 차단하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터에 할당되어 저장된 재생각으로 편향된 재생용 기준광을 상기 저장 매체에 조사하여 기록된 홀로그램 데이터를 재생하는 제 2 과정;재생된 홀로그램 데이터를 변조전의 원 데이터로 복원하고, 이 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하는 제 3 과정;상기 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 기록하고자하는 다음 홀로그램 데이터에 대한 기록모드를 수행하는 제 4 과정;상기 복원된 재생 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하면, 분기된 기준광의 출사를 차단하고, 분기된 물체광과 상기 기록된 홀로그램 데이터에 대응하는 상기 입력 데이터간의 변조를 통해 검사용 신호광을 생성하여 상기 저장 매체로 입사시키는 제 5 과정;상기 저장 매체를 투과하는 검사용 신호광을 상기 CCD에 조사하여 변조전의 원 데이터로 복원하고, 변조전의 원 데이터로 복원된 검사용 데이터와 상기 입력 데이터를 비교하여 두 데이터간에 오차가 존재하는 지의 여부를 체크하는 제 6 과정;상기 복원된 검사용 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하지 않으면, 상기 저장된 재생각 어드레스 정보를 삭제하고, 상기 기록된 홀로그램 데이터의 기록용 기준광에 대해 기설정된 다른 편향각을 할당한 다음, 상기 제 1 과정 이후를 반복 수행하여 상기 기록된 홀로그램 데이터에 대한 재기록모드를 수행하는 제 7 과정; 및상기 복원된 검사용 데이터와 상기 입력 데이터간에 오차가 존재하면, 상기 기록모드를 일지 정지시킨 다음, 광학 계통의 이상 발생에 대한 경고 메시지를 모니터에 제공하는 제 8 과정으로 이루어진 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 방법은, 상기 삭제된 재생각 어드레스 정보를 불량 재생각 어드레스 정보로써 등록하는 과정을 더 포함하며, 홀로그램 데이터의 기록모드시에 불량으로 등록된 재생각 어드레스를 배제하는 것을 특징으로 하는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법.
- 제 3 항에 있어서, 상기 이상 발생이 경고되는 광학 계통은, 신호광 발생 계통과 재생 출력 계통인 것을 특징으로 하는 볼륨 홀로그래픽 디지탈 저장 시스템에서의 기록 데이터 오류 정정 방법.
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