KR100288480B1 - Holographic data storage / playback device and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 홀로그패픽 데이터 저장/재생 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 두 개의 면(Page)을 동시에 기록하기 위한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for holographic data storage and reproducing, and more particularly, to a system and method for holographic data storage and reproducing for simultaneously recording two pages.
본 발명은 광원(110)으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 광분리기(120), 상기 제1 물체광의 방향을 변경시키는 제1 거울(130), 상기 제2 물체광의 방향을 변경시키는 제2 거울(140), 기록할 두 개의 면(Page)을 모든 빛을 통과시키는 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 기록할 데이터가 입력된 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 각각 나누어 출력하는 마이크로 프로세서(200), 상기 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1)로 이루어지는 한 면을 상기 제1 거울(130)에서 입사되는 제1 물체광에 입력시키는 제1 SLM(150), 상기 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2)로 이루어지는 다른 한 면을 상기 제2 거울(140)에서 입사되는 제2 물체광에 입력시키는 제2 SLM(160), 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광을 서로를 기준광으로 하여 동시에 기록하고 상기 제1 및 제2 물체광의 입사에 따라 제2 및 제1 물체광을 각각 재생하는 저장 매체(170), 상기 저장 매체(170)에서 재생된 제1 및 제2 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 제1 및 제2 CCD(180, 190), 및 상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)에 재생된 제1 및 제2 재생광으로부터 제1 및 제2 기준부(R1, R2)를 컷팅하여 재생 데이터를 검출하기 위한 신호 처리부(210)로 구성된다.According to the present invention, the light splitter 120 separates the light from the light source 110 into the first and second object light, the first mirror 130 to change the direction of the first object light, and the direction of the second object light. The second mirror 140 for changing the light, the first and second reference parts R1 and R2 for passing all light through the two pages to be recorded, and the first and second signal parts for inputting the data to be recorded. The first object incident from the first mirror 130 on one surface composed of the microprocessor 200 and the first reference unit R1 and the first signal unit S1 respectively divided into (S1, S2) and outputted. The second surface of the first SLM 150, the second reference part R2, and the second signal part S2 is input to the second object light incident from the second mirror 140. The first and second object light incident from the second SLM 160 and the first and second SLMs 150 and 160 are simultaneously recorded with each other as the reference light, and the first and second objects are simultaneously recorded. The storage medium 170 for reproducing the second and first object light, respectively, in response to the incidence of the first and second and second CCDs for restoring the first and second reproduction light reproduced in the storage medium 170 to electrical signals. Detecting reproduction data by cutting the first and second reference portions R1 and R2 from the 180 and 190 and the first and second reproduction light reproduced by the first and second CCDs 180 and 190. It consists of a signal processing unit 210 for.
따라서 본 발명은 두 개의 면을 동시에 기록할 수 있으므로 많은 면을 기록하는 경우 기록 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention can record two surfaces at the same time, there is an effect that can reduce the recording time when recording a large number of surfaces.
Description
본 발명은 홀로그패픽 데이터 저장/재생 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 두 개의 면(Page)을 동시에 기록하기 위한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for holographic data storage and reproducing, and more particularly, to a system and method for holographic data storage and reproducing for simultaneously recording two pages.
일반적으로 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 대상 물체로부터 물체광을 기록하고 이후에 이것을 재현하는데 그 목적이 있다.In general, a holographic data storage system aims to record object light from an object and later reproduce it.
홀로그래픽 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 물체광의 강도와 방향을 기록하므로써 이루어진다. 대상 물체의 빛의 강도와 방향은 물체광과 기준광의 간섭으로 이루어져 간섭 무늬를 만들게 되고, 이렇게 형성된 간섭 무늬는 간섭 무늬의 강도에 반응하는 물질로 이루어진 입방체, 즉 저장 크리스탈속에 기록된다. 이와 같이 기록된 간섭 무늬에 기준광을 조사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현되게 된다.Holographic data recording is achieved by recording the intensity and direction of the object light reflected from the object. The intensity and direction of the light of the object is composed of the interference between the object light and the reference light to form an interference fringe, and the interference fringe is formed in a cube, that is, a storage crystal, made of a material that responds to the intensity of the interference fringe. When the reference light is irradiated to the recorded interference fringe, the hologram, which is a three-dimensional image of the object, is reproduced.
이때, 저장 크리스탈에 기록된 홀로그램 데이터는 기록 과정에서 사용된 기준광으로만 읽어 낼 수 있고, 기록시에 사용된 기준광과 파장 또는 위상이 다른 기준광으로는 읽어 내지 못하고 저장 크리스탈안에 기록된 홀로그램 데이터를 통과하게 된다.At this time, the hologram data recorded in the storage crystal can only be read by the reference light used in the recording process, and the hologram data recorded in the storage crystal can not be read by the reference light having a different wavelength or phase from the reference light used in the recording process. Done.
이와 같은 홀로그램 성질을 이용하여 각각 다른 기준광으로 저장 물질입방체의 같은 장소에 많은 홀로그램 데이터를 기록하므로써 작은 입방체 내부에 방대한 데이터를 저장하는 것이 가능해 진다.By using this hologram property, it is possible to store a large amount of data in a small cube by recording a lot of hologram data in the same place of the storage material cube with different reference light.
일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템은 도 1 에 도시한 바와 같이 홀로그래피에 필요한 가간섭광(Coherent Beam), 즉 레이저광을 발생시키는 광원(10), 광원(10)에 상응하는 위치에 설치되어 광원(10)으로부터 발생된 가간섭광을 기준광(Reference Beam)과 신호광, 즉 물체광(Object Beam)으로 분리시키는 광분리기(Beam Splitter)(20), 기준광의 광로상에 위치하며 기준광의 방향을 변경시키는 거울(30), 물체광의 방향을 변경시키는 거울(40), 거울(40)에서 반사된 물체광의 광로상에 위치하며 반사된 물체광에 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터를 실어 주는 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator, 이하 'SLM'이라 함)(50), 상기 SLM(50)로부터 출력되는 물체광과 거울(30)에서 반사된 기준광이 서로 교차되는 광로상에 위치하며 상기 물체광과 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬를 기록하고 기준광의 조사로 기록된 간섭 무늬를 복원 출력하는 저장 매체(60), 및 저장매체(60)에 기준광을 조사할 때 발생되는 간섭 무늬의 광로상에 위치하며 저장 매체(60)에 기록된 간섭 무늬를 복원할 때 이를 원래의 전기 신호로 변환하기 위한 CCD(Charge Coupled Device)(70)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, a general holographic data storage system is installed at a position corresponding to a coherent beam required for holography, that is, a light source 10 for generating a laser light, and a light source 10. Beam splitter 20 for separating the coherent light generated from the light into a reference beam and a signal beam, that is, an object beam, and a mirror positioned on an optical path of the reference beam and changing the direction of the reference beam. 30, a mirror 40 for changing the direction of the object light, and input data, that is, binary data of a plurality of pixels configured in units of pages, are placed on the optical path of the object light reflected from the mirror 40. Spatial light modulator (SLM: SLM) (50), the object light output from the SLM 50 and the reference light reflected from the mirror 30 is located on the optical path cross each other The object light and the reference light A storage medium 60 for recording the interference fringe generated by the interference of the light source and restoring the interference fringe recorded by the irradiation of the reference light, and positioned on the optical path of the interference fringe generated when the storage medium 60 is irradiated with the reference light; It consists of a CCD (Charge Coupled Device) 70 for converting the interference fringe recorded in the storage medium 60 to convert it into an original electrical signal.
이와 같이 구성되는 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 동작을 설명한다.The operation of the general holographic data storage system configured as described above will be described.
조사된 광원(10)은 광분리기(20)에서 기준광과 물체광으로 나뉘어진다.The irradiated light source 10 is divided into a reference light and an object light in the optical separator 20.
이때 물체광은 거울(40)에 의해 방향이 90°방향이 변경되어 공간광 변조기(50)로 입력되어 변조된다. 즉, 물체광은 공간광 변조기(50)에서 입력된 데이터가 실제 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다. SLM(50)에서 변조된 물체광은 저장 매체(60)로 입사된다.In this case, the object light is inputted to the spatial light modulator 50 and modulated by the mirror 40 in a 90 ° direction. That is, the object light is modulated in units of one page of binary data of light and shade of actual pixels of the data input from the spatial light modulator 50. The object light modulated by the SLM 50 is incident on the storage medium 60.
또한, 기준광은 회전 거울(30)에 의해 방향이 변화되어 저장 매체(60)로 입사된다.In addition, the reference light is changed in direction by the rotating mirror 30 and is incident to the storage medium 60.
물체광과 기준광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(60) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(60)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.The object light and the reference light cause interference inside the storage medium 60 for recording the hologram, and light-induced generation of mobile charge of the internal kinetic charge of the storage medium 60 according to the intensity of the interference fringes generated at this time. ) And the interference fringe is recorded through this process.
이때 많은 데이터를 저장 매체(60)에 기록하기 위해 각도 중첩과 공간 중첩을 사용한다.At this time, angle overlap and spatial overlap are used to record a large amount of data in the storage medium 60.
각도 중첩은 상기 거울(30)을 회전시켜 면(Page) 단위로 기준광의 입사각을 변화시키면서 기록하는 것이고, 공간 중첩은 저장 매체를 일정 크기로 분할하여 기록하는 것이다.The angular superposition is to record while changing the incident angle of the reference light in units of pages by rotating the mirror 30, the spatial superimposition is to divide and record the storage medium in a predetermined size.
그러나 종래의 홀로그램 데이터 저장 시스템은 한번에 한 면의 물체광만을 기록하게 되므로 기록시 시간이 많은 시간이 필요하게 된다.However, since the conventional hologram data storage system records only one object light on one surface at a time, a time-consuming time is required for recording.
즉, 각도 중첩을 이용하여 기록시 거울(30)의 회전 각도를 조절하여 기준광의 입사각을 조절한후에 한면의 데이터만을 기록하므로 많은 면을 기록하는 경우 기록 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.That is, since only one side of the data is recorded after adjusting the angle of incidence of the reference light by adjusting the angle of rotation of the mirror 30 by using the angle overlap, there is a problem in that it takes a lot of recording time when recording many surfaces.
상기 문제점을 개선하기 위해 본 발명은 입력 데이터를 기준부와 신호부로 나누고 두 개의 SLM을 이용하여 동시에 기록할 수 있도록 하기 위한 홀로그래픽 데이터 저장 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a holographic data storage system and method for dividing input data into a reference portion and a signal portion and enabling simultaneous recording using two SLMs.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광원으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 광분리기, 상기 제1 물체광의 방향을 변경시키는 제1 거울, 상기 제2 물체광의 방향을 변경시키는 제2 거울, 기록할 두 개의 면(Page)을 모든 빛을 통과시키는 제1 및 제2 기준부와 기록할 데이터가 입력된 제1 및 제2 신호부로 각각 나누어 출력하는 마이크로 프로세서, 상기 제1 기준부와 제1 신호부로 이루어지는 한 면을 상기 제1 거울에서 입사되는 제1 물체광에 입력시키는 제1 SLM, 상기 제2 기준부와 제2 신호부로 이루어지는 다른 한 면을 상기 제2 거울(140)에서 입사되는 제2 물체광에 입력시키는 제2 SLM(160), 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광을 서로를 기준광으로 하여 동시에 기록하고 상기 제1 및 제2 물체광의 입사에 따라 제2 및 제1 물체광을 각각 재생하는 저장 매체, 상기 저장 매체에서 재생된 제1 및 제2 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 제1 및 제2 CCD, 및 상기 제1 및 제2 CCD에 재생된 제1 및 제2 재생광으로부터 제1 및 제2 기준부를 컷팅하여 재생 데이터를 검출하기 위한 신호 처리부로 구성됨을 특징으로 하는 공간 중첩을 이용한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템을 제공한다.The present invention for achieving the above object is an optical separator for separating the light from the light source into the first and second object light, a first mirror for changing the direction of the first object light, to change the direction of the second object light A second processor, a microprocessor for dividing the two pages (page) to be recorded into first and second reference parts through which all light passes and the first and second signal parts into which data to be recorded are input, respectively, and outputting the first reference The second mirror 140 includes a first SLM for inputting one surface of the first and second signal parts to the first object light incident from the first mirror, and the other surface of the second reference part and the second signal part. The second SLM 160 and the first and second object light incident from the first and second SLMs 150 and 160 are simultaneously inputted as reference light, The first and second object light according to the incidence of the second and second A storage medium for reproducing the first object light, respectively, first and second CCDs for restoring the first and second reproduction lights reproduced from the storage medium into electrical signals, and a second and second CCDs reproduced in the first and second CCDs; Provided is a holographic data storage / reproducing system using spatial superimposition, characterized in that it comprises a signal processing section for detecting playback data by cutting the first and second reference portions from the first and second reproduction lights.
또한, 본 발명은 기록할 두 개의 면(Page)을 모든 빛을 통과시키는 제1 및 제2 기준부와 기록할 데이터가 포함된 제1 및 제2 신호부로 각각 나누어 입력 데이터를 각각 형성하는 입력 데이터 설정 단계, 상기 제1 및 제2 기준부와 제1 및 제2 신호부로 설정된 두 면의 입력 데이터를 각각의 물체광에 입력시키는 데이터 입력 단계, 상기 데이터가 입력된 서로의 물체광을 기준광으로 하여 동시에 저장 매체에 기록하는 동시 기록 단계, 재생을 원하는 신호부를 선택하고 해당하는 제2 또는 제1 물체광을 입사시켜 제1 기준부 및 신호부 또는 제2 기준부 및 신호부로 이루어진 제1 또는 제2 물체광을 재생하는 재생 단계, 및 재생된 제1 및 제2 물체광의 제1 및 제2 기준부를 컷팅하는 컷팅 단계에 의해 수행됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 저장/재생 방법을 제공한다.Also, the present invention divides two pages to be recorded into first and second reference parts through which all light passes and first and second signal parts including data to be recorded, respectively, to form input data, respectively. A setting step, a data input step of inputting input data of two surfaces set as the first and second reference parts and the first and second signal parts to respective object lights, and using the object light with the data input thereto as reference light Simultaneous recording step of recording on the storage medium at the same time, the first or second portion consisting of the first reference portion and the signal portion or the second reference portion and the signal portion by selecting the signal portion to be reproduced and incident the corresponding second or first object light And a cutting step of cutting the first and second reference portions of the reproduced first and second object lights, and a cutting step of regenerating the object light. The.
도 1 은 일반적인 홀로그래픽 데이터 저장 시스템의 구성도1 is a block diagram of a typical holographic data storage system
도 2 는 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템의 구성도2 is a block diagram of a holographic data storage / playback system according to the present invention
도 3 은 본 발명에 의한 입력 데이터의 구조도3 is a structural diagram of input data according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 의해 저장 매체에 기록된 상태를 나타낸 도면4 is a diagram showing a state recorded in a storage medium according to the present invention;
도 5 및 도 6 은 본 발명에 의한 재생 과정을 설명하기 위한 도면5 and 6 are views for explaining the reproduction process according to the present invention
도 7 은 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 방법의 기록 과정을 설명하기 위한 흐름도7 is a flowchart illustrating a recording process of the holographic data storing / reproducing method according to the present invention.
도 8 은 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 방법의 재생 과정을 설명하기 위한 흐름도8 is a flowchart illustrating a reproduction process of the holographic data storage / reproduction method according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 : 광원 120 : 광분리기110: light source 120: optical separator
130, 140 : 거울 150, 160 : SLM130, 140: Mirror 150, 160: SLM
170 : 저장 매체 180, 190 : CCD170: storage medium 180, 190: CCD
200 : 마이크로 프로세서 210 : 신호 처리부200: microprocessor 210: signal processing unit
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템은 도 2 에 도시한 바와 같이 광원(110), 광분리기(120), 거울(130, 140), 2개의 SLM(150, 160), 저장 매체(170), 2개의 CCD(180, 190), 마이크로 프로세서(200), 및 신호 처리부(210)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the holographic data storage / reproducing system according to the present invention includes a light source 110, an optical splitter 120, mirrors 130 and 140, two SLMs 150 and 160, and a storage medium 170. ), Two CCDs 180 and 190, a microprocessor 200, and a signal processor 210.
상기 광분리기(120)는 광원(110)으로부터 유입된 빛을 제1 및 제2 물체광으로 분리하는 것이다.The optical splitter 120 splits the light introduced from the light source 110 into first and second object light.
상기 거울(130)은 상기 제1 물체광의 방향을 변경시켜 상기 제1 SLM(150)으로 입사시키고, 상기 거울(140)은 상기 제2 물체광의 방향을 변경시켜 상기 제2 SLM(160)으로 입사시키는 것이다.The mirror 130 changes the direction of the first object light to enter the first SLM 150, and the mirror 140 changes the direction of the second object light to enter the second SLM 160. It is to let.
상기 마이크로 프로세서(200)는 기록할 두 개의 면(Page)을 모든 빛을 통과시키는 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 기록할 데이터가 입력된 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 각각 나누어 출력한다.The microprocessor 200 may include the first and second reference units R1 and R2 for passing all light through two pages to be recorded, and the first and second signal units S1 for inputting data to be recorded. The output is divided into S2).
즉, 도 3 에 도시한 바와 같이 기록할 데이터를 포함하는 신호부(S)와 모든 빛을 통과시켜 기준광의 기능을 하는 기준부(R)를 하나의 면으로 각각 형성하여 두 개의 면을 만든다.That is, as shown in FIG. 3, the signal part S including data to be recorded and the reference part R functioning as reference light by passing all the light are respectively formed as one surface to make two surfaces.
다시말해서, 하나의 면은 제1 기준부(R1)와 제2 기준부(S1)로 형성하고, 다른 하나의 면은 제2 기준부(R2, S2)로 형성한다. 이때 기준부(R1, R2)는 신호부(S1, S2)보다 작은 영역을 차지하게 된다.In other words, one surface is formed of the first reference portion R1 and the second reference portion S1, and the other surface is formed of the second reference portions R2 and S2. In this case, the reference units R1 and R2 occupy a smaller area than the signal units S1 and S2.
여기서, 상기 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 제1 및 제2 신호부(S1, S2)의 사이에는 모든 빛이 통과하지 않는 경계부(T1, T2)를 형성한다. 즉, 제1 기준부(R1)과 제1 신호부(S1) 사이에 모든 빛을 통과시키지 않는 경계부(T1)를 형성하고 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2) 사이에 모든 빛을 통과시키지 않는 경계부(T2)를 형성한다.Here, the boundary parts T1 and T2 through which all light does not pass are formed between the first and second reference parts R1 and R2 and the first and second signal parts S1 and S2. That is, the boundary portion T1 is formed between the first reference portion R1 and the first signal portion S1 so as not to pass all the light, and between the second reference portion R2 and the second signal portion S2. The boundary part T2 which does not let light pass is formed.
상기 제1 SLM(150)은 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 상기 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1)로 이루어지는 한 면을 상기 거울(130)에서 입사되는 제1 물체광에 입력시키고, 상기 제2 SLM(160)은 상기 마이크로 프로세서(200)의 제어에 따라 상기 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2)로 이루어지는 다른 한 면을 상기 제2 거울(140)에서 입사되는 제2 물체광에 입력시킨다.The first SLM 150 receives a first object incident from the mirror 130 on one surface formed of the first reference part R1 and the first signal part S1 under the control of the microprocessor 200. The second SLM 160 inputs light to the second mirror (R2) and the other surface formed of the second reference unit R2 and the second signal unit S2 under the control of the microprocessor 200. Input to the second object light incident at 140.
상기 저장 매체(170)는 상기 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로부터 입사된 제1 및 제2 물체광을 서로를 기준광으로 하여 동시에 기록하고 상기 제1 및 제2 물체광의 입사에 따라 제2 및 제1 물체광을 각각 재생하는 것이다.The storage medium 170 simultaneously records the first and second object light incident from the first and second SLMs 150 and 160 as reference light, and sets the first and second object light according to the incident of the first and second object light. To reproduce the second and the first object light, respectively.
상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)는 상기 저장 매체(170)에서 재생된 제1 및 제2 재생광을 전기적인 신호로 복원하는 것이다.The first and second CCDs 180 and 190 restore the first and second reproduction lights reproduced from the storage medium 170 to electrical signals.
상기 신호 처리부(210)는 상기 제1 및 제2 CCD(180, 190)에 재생된 제1 및 제2 재생광으로부터 제1 및 제2 기준부(R1, R2)를 컷팅하여 재생 데이터를 검출하기 위한 것이다.The signal processor 210 cuts the first and second reference units R1 and R2 from the first and second reproduction lights reproduced by the first and second CCDs 180 and 190 to detect the reproduction data. It is for.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템의 동작을 설명한다.The operation of the holographic data storage / reproduction system according to the present invention configured as described above will be described.
먼저, 저장 매체(170)에 데이러를 기록하는 경우를 설명한다.First, the case where data is recorded in the storage medium 170 will be described.
광원(110)을 동작시키고 광원(110)에서 조사된 빛을 광분리기(120)에서 제1 및 제2 물체광으로 나눈다.The light source 110 is operated and the light emitted from the light source 110 is divided into the first and second object light in the optical separator 120.
이와 같이 광분리기(120)에서 나누어진 제1 및 제2 물체광은 거울(130, 140)에 의해 방향이 90°로 변경되어 제1 및 제2 SLM(150, 160)로 각각 입사된다.As described above, the first and second object lights divided by the optical separator 120 are changed to 90 ° by the mirrors 130 and 140 and are incident to the first and second SLMs 150 and 160, respectively.
한편, 상기 마이크로 프로세서(200)는 도 3 에 도시한 바와 같이 기준부(R)와 신호부(S)로 나누고 이의 경계에 경계부(T)를 둔다. 이때 상기 기준부(R1)는 모든 빛을 통과시키도록 하고, 신호부(S)에는 기록할 데이터를 넣고, 경계부(T)는 모든 빛을 통과시키지 않도록 하는 페이지를 두 개 형성한다.Meanwhile, as shown in FIG. 3, the microprocessor 200 is divided into a reference part R and a signal part S, and has a boundary part T at a boundary thereof. At this time, the reference unit R1 allows all the light to pass through, and puts data to be recorded in the signal unit S, and the boundary unit T forms two pages to prevent all the light from passing through.
즉, 상기 마이크로 프로세서(200)에서는 모든 빛을 통과시키는 제1 기준부(R1)와 기록할 데이터를 넣은 제1 신호부(S1)와 상기 제1 기준부(R1) 및 제1 신호부(S1)의 경계를 표시하기 위해 모든 빛을 통과시키지 않는 경계부(T1)로 형성된 제1 면과, 모든 빛을 통과시키는 제2 기준부(R2)와 기록할 데이터를 넣은 제2 신호부(S2)와 상기 제2 기준부(R2) 및 제2 신호부(S2)의 경계를 표시하기 위해 모든 빛을 통과시키지 않는 경계부(T2)로 형성된 제2 면을 만들고, 이를 각각 제1 및 제2 SLM(150, 160)으로 출력한다.That is, in the microprocessor 200, a first reference unit R1 through which all light passes, a first signal unit S1 including data to be recorded, the first reference unit R1, and a first signal unit S1. The first surface formed by the boundary portion T1 that does not pass all the light to indicate the boundary of the (), the second reference portion R2 that passes all the light, and the second signal portion S2 containing the data to be recorded, In order to indicate the boundary between the second reference portion R2 and the second signal portion S2, a second surface formed of a boundary portion T2 that does not pass all light is made, and the first and second SLMs 150 are respectively formed. , 160).
즉, 상기 마이크로 프로세서(200)에서는 제1 면을 상기 제1 SLM(150)에 입력시키고 제2 면을 상기 제2 SLM(160)에 입력시킨다.That is, the microprocessor 200 inputs a first surface to the first SLM 150 and a second surface to the second SLM 160.
이와 같이 제1 및 제2 SLM(150, 160)에 입력된 제1 및 제2 면은 제1 및 제2 물체광에 의해 저장 매체(170)로 동시에 입사되어 기록된다.As described above, the first and second surfaces input to the first and second SLMs 150 and 160 are simultaneously incident and recorded on the storage medium 170 by the first and second object light.
즉, 도 4 에 도시한 바와 같이 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1)로 이루어진 제1 물체광은 제2 SLM(160)으로부터 입사되는 제2 물체광에 의해 저장 매체(170)에 기록되고, 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2)로 이루어진 제2 물체광은 제1 SLM(150)으로부터 입사되는 제1 물체광에 의해 저장 매체(170)에 기록된다.That is, as shown in FIG. 4, the first object light including the first reference part R1 and the first signal part S1 is stored in the storage medium 170 by the second object light incident from the second SLM 160. ), And the second object light including the second reference part R2 and the second signal part S2 is recorded in the storage medium 170 by the first object light incident from the first SLM 150. .
따라서 저장 매체(170)의 한 페이지에 기록된 데이터는 도 4 에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 기준부(R1R2), 제1 기준부와 제2 신호부(R1S2), 제2 기준부와 제1 신호부(R2S1), 및 제1 및 제2 신호부(S1S2)로 이루어진 회절 격자를 형성하게 된다.Therefore, the data recorded on one page of the storage medium 170 may include the first and second reference units R1R2, the first reference unit and the second signal unit R1S2, and the second reference unit as shown in FIG. 4. A diffraction grating consisting of the first signal part R2S1 and the first and second signal parts S1S2 is formed.
이와 같이 두 개의 면이 동시에 기록된 상태에서 재생하는 경우를 설명하면 다음과 같다.As described above, the case of reproducing in a state where two surfaces are recorded simultaneously is as follows.
먼저, 제1 물체광을 입력시켜 제2 물체광을 재생하는 과정을 도 5를 참조하여 설명한다.First, a process of reproducing the second object light by inputting the first object light will be described with reference to FIG. 5.
광원(110)으로 입사된 빛이 광분리기(120)에서 분리되어 제1 및 제2 물체광으로 나누어지면 제2 물체광은 셔터(도면에 도시안함)에 의해 거울(140)로 입사되지 않고 제1 물체광만이 거울(130)을 통해 방향이 변경된후 제1 SLM(150)을 통해 저장 매체(170)로 입사된다.When the light incident on the light source 110 is separated by the optical separator 120 and divided into the first and second object light, the second object light is not incident to the mirror 140 by a shutter (not shown). Only one object light is redirected through the mirror 130 and then enters the storage medium 170 through the first SLM 150.
이때 제1 물체광은 기준광으로 제1 기준부(R1)와 동일하다. 즉, 기준부(R1, R2)는 모든 빛을 통과시키므로 입사되는 제1 물체광은 제1 기준부(R1)와 동일하게 된다.In this case, the first object light is the same as the first reference part R1 as the reference light. That is, since the reference units R1 and R2 pass all the light, the incident first object light becomes the same as the first reference unit R1.
이와 같이 입사된 제1 물체광의 제1 기준부(R1)에 의해 저장 매체(170)에서는 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2)가 재생광으로 출력되어 제2 CCD(190)에 입사되게 된다.As described above, the second reference unit R2 and the second signal unit S2 are output as reproduction light in the storage medium 170 by the first reference unit R1 of the incident first object light. Will be incident on.
도 5 에 도시한 바와 같이 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2)로 이루어진 재생광은 신호 처리부(210)에서 경계부(T2)를 중심으로 왼쪽이 컷팅되어 제2 신호부(S2)만을 얻을 수 있게 된다.As shown in FIG. 5, the reconstructed light including the second reference unit R2 and the second signal unit S2 is cut at the left side of the signal processing unit 210 about the boundary portion T2, so that the second signal unit S2 is cut. ) Only.
다음으로, 제2 물체광을 입력시켜 제1 물체광을 재생하는 과정을 도 6을 참조하여 설명한다.Next, a process of reproducing the first object light by inputting the second object light will be described with reference to FIG. 6.
광원(110)으로 입사된 빛이 광분리기(120)에서 분리되어 제1 및 제2 물체광으로 나누어지면 제1 물체광은 셔터(도면에 도시안함)에 의해 거울(130)로 입사되지 않고 제2 물체광만이 거울(140)을 통해 방향이 변경된후 제2 SLM(160)을 통해 저장 매체(170)로 입사된다.When the light incident on the light source 110 is separated by the optical separator 120 and divided into the first and second object light, the first object light is not incident to the mirror 130 by a shutter (not shown). Only two object lights are incident on the storage medium 170 through the second SLM 160 after the direction is changed through the mirror 140.
이때 제2 물체광은 기준광으로 제2 기준부(R2)와 동일하다. 즉, 기준부(R1, R2)는 모든 빛을 통과시키므로 입사되는 제2 물체광은 제2 기준부(R2)와 동일하게 된다.In this case, the second object light is the same as the second reference part R2 as the reference light. That is, since the reference units R1 and R2 pass all the light, the incident second object light becomes the same as the second reference unit R2.
이와 같이 입사된 제2 물체광의 제2 기준부(R2)에 의해 저장 매체(170)에서는 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1)가 재생광으로 출력되어 제1 CCD(180)에 입사되게 된다.As described above, the first reference unit R1 and the first signal unit S1 are output as reproduction light in the storage medium 170 by the second reference unit R2 of the incident second object light. Will be incident on.
도 6 에 도시한 바와 같이 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1)로 이루어진 재생광은 신호 처리부(210)에서 경계부(T1)를 중심으로 왼쪽이 컷팅되어 제1 신호부(S1)만을 얻을 수 있게 된다.As shown in FIG. 6, the reconstructed light including the first reference unit R1 and the first signal unit S1 is cut at the left side of the signal processing unit 210 about the boundary T1, so that the first signal unit S1 is cut. ) Only.
이와 같이 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템은 동작하므로 동시에 두 개의 면을 기록할 수 있게 된다.As described above, since the holographic data storage / reproducing system of the present invention operates, two surfaces can be recorded at the same time.
또한, 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 방법은 도 7 및 도 8 에 도시한 바와 같이 입력 데이터 설정 단계(200), 데이터 입력 단계(210, 220), 동시 기록 단계(230), 재생 단계(300, 310, 320, 330, 340), 및 컷팅 단계(350)에 의해 수행된다.In addition, in the holographic data storage / reproduction method according to the present invention, the input data setting step 200, the data input steps 210 and 220, the simultaneous recording step 230, and the reproduction step are shown in FIGS. 7 and 8. 300, 310, 320, 330, 340, and the cutting step 350.
상기 입력 데이터 설정 단계(200)는 기록할 두 개의 면(Page)을 모든 빛을 통과시키는 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 기록할 데이터가 포함된 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 각각 나누어 입력 데이터를 각각 형성하는 단계이다.The input data setting step 200 includes first and second reference units R1 and R2 for passing all the lights through two pages to be recorded, and first and second signal units including data to be recorded. It is a step of forming input data by dividing into S1 and S2, respectively.
여기서, 상기 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 제1 및 제2 신호부(S1, S2)의 사이에는 모든 빛이 통과하지 않는 경계부(T1, T2)를 형성한다.Here, the boundary parts T1 and T2 through which all light does not pass are formed between the first and second reference parts R1 and R2 and the first and second signal parts S1 and S2.
상기 데이터 입력 단계(210, 220)는 상기 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 설정된 두 면의 입력 데이터를 각각의 물체광에 입력시키는 단계이다.The data input step 210 or 220 inputs input data of two surfaces set to the first and second reference units R1 and R2 and the first and second signal units S1 and S2 to respective object lights. This is the step.
상기 동시 기록 단계(230)는 상기 데이터가 입력된 서로의 물체광을 기준광으로 하여 동시에 저장 매체에 기록하는 단계이다.The simultaneous recording step 230 is a step of simultaneously recording to the storage medium by using the object light of the data input to each other as a reference light.
상기 재생 단계(300, 310, 320, 330, 340)는 재생을 원하는 신호부(S1, S2)를 선택하고 해당하는 제2 또는 제1 물체광을 입사시켜 제1 기준부(R1) 및 신호부(S1) 또는 제2 기준부(R2) 및 신호부(S2)로 이루어진 제1 또는 제2 물체광을 재생하는 단계이다.In the reproducing steps 300, 310, 320, 330, and 340, the first reference unit R1 and the signal unit may be selected by selecting the signal units S1 and S2 to be reproduced and incident a corresponding second or first object light. It is a step of reproducing the first or second object light composed of S1 or the second reference part R2 and the signal part S2.
상기 컷팅 단계(350)는 재생된 제1 및 제2 물체광의 제1 및 제2 기준부(R1, R2)를 컷팅하는 단계이다.The cutting step 350 is a step of cutting the first and second reference parts R1 and R2 of the reproduced first and second object lights.
이와 같이 수행되는 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 방법을 수행 과정을 세부적으로 설명한다.The holographic data storing / reproducing method according to the present invention performed as described above will be described in detail.
먼저, 상기 입력 데이터 설정 단계(200)를 수행하여 도 3 에 도시한 바와 같이 기록할 두 개의 면(Page)을 모든 빛을 통과시키는 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 기록할 데이터가 포함된 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 각각 나누어 입력 데이터를 각각 형성한다.First, as shown in FIG. 3, the first and second reference parts R1 and R2 passing through all the light and the data to be recorded are performed by performing the input data setting step 200. Each of the first and second signal units S1 and S2 including the input data is formed.
이때, 컷팅을 원활히 하기 위해 상기 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 제1 및 제2 신호부(S1, S2)의 사이에는 모든 빛이 통과하지 않는 경계부(T1, T2)를 형성한다.In this case, in order to facilitate cutting, boundary parts T1 and T2 through which all light does not pass are formed between the first and second reference parts R1 and R2 and the first and second signal parts S1 and S2. do.
이와 같이 입력 데이터 설정 단계를 수행함후에는 상기 데이터 입력 단계(210, 220)를 수행하여 상기 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 설정된 두 면의 입력 데이터를 각각의 물체광에 입력시킨다.After performing the input data setting step as described above, the data input steps 210 and 220 are performed to set the first and second reference parts R1 and R2 and the first and second signal parts S1 and S2. Input data of two sides is input to each object light.
이와 같이 SLM에 각각의 입력 데이터를 입력시킨후에는 상기 동시 기록 단계(230)를 수행하여 도 4 에 도시한 바와 같이 상기 데이터가 입력된 서로의 물체광을 기준광으로 하여 동시에 저장 매체에 기록한다.After inputting the respective input data to the SLM in this manner, the simultaneous recording step 230 is performed, and as shown in FIG.
이와 같이 저장 매체에 제1 및 제2 기준부(R1, R2)와 제1 및 제2 신호부(S1, S2)로 이루어진 두 개의 면을 동시에 기록한후에 재생 단계를 수행한다.In this manner, after the two surfaces of the first and second reference units R1 and R2 and the first and second signal units S1 and S2 are simultaneously recorded on the storage medium, the playback step is performed.
상기 재생 단계(300, 310, 320, 330, 340)에서는 재생을 원하는 신호부(S1, S2)를 선택하고 해당하는 제2 또는 제1 물체광을 입사시켜 제1 기준부(R1) 및 신호부(S1) 또는 제2 기준부(R2) 및 신호부(S2)로 이루어진 제1 또는 제2 물체광을 재생한다.In the reproducing steps 300, 310, 320, 330, and 340, the first reference unit R1 and the signal unit are selected by selecting the signal units S1 and S2 to be reproduced and incident the corresponding second or first object light. The first or second object light composed of S1 or the second reference portion R2 and the signal portion S2 is reproduced.
즉, 재생을 원하는 신호(S1, S2)를 하나 선택한다(300).In other words, one signal S1 or S2 to be reproduced is selected (300).
이때 제1 신호부(S1)의 재생을 원하는 경우에는 제2 물체광을 입사시켜(310), 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1)를 재생한다(320). 재생된 제1 기준부(R1)와 제1 신호부(S1) 사이에는 경계부(T1)가 형성되어 있으므로 이를 기준으로 컷팅하면 원하는 제1 신호부(S1)만이 출력되게 된다(350).In this case, when the reproduction of the first signal unit S1 is desired, the second object light is incident (310) to reproduce the first reference unit R1 and the first signal unit S1 (320). Since the boundary portion T1 is formed between the reproduced first reference portion R1 and the first signal portion S1, only the desired first signal portion S1 is output when the reference portion is cut (350).
또한, 제2 신호부(S2)의 재생을 원하는 경우에는 제1 물체광을 입사시켜(330), 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2)를 재생한다(340). 재생된 제2 기준부(R2)와 제2 신호부(S2) 사이에는 경계부(T2)가 형성되어 있으므로 이를 기준으로 컷팅하면 원하는 제2 신호부(S2)만이 출력되게 된다(350).In addition, when the second signal unit S2 is desired to be reproduced, the first object light is incident (330) to reproduce the second reference unit R2 and the second signal unit S2 (340). Since the boundary portion T2 is formed between the reproduced second reference portion R2 and the second signal portion S2, only the desired second signal portion S2 is output when the reference portion is cut (350).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 홀로그래픽 데이터 저장/재생 시스템은 두 개의 면을 동시에 기록할 수 있으므로 많은 면을 기록하는 경우 기록 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.As described above, the holographic data storage / reproducing system according to the present invention can record two surfaces at the same time, thereby reducing the recording time when recording many surfaces.
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