KR100508387B1 - Holographic data storage and reproducing system and method for reproducing data using the same - Google Patents
Holographic data storage and reproducing system and method for reproducing data using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100508387B1 KR100508387B1 KR10-2003-0043166A KR20030043166A KR100508387B1 KR 100508387 B1 KR100508387 B1 KR 100508387B1 KR 20030043166 A KR20030043166 A KR 20030043166A KR 100508387 B1 KR100508387 B1 KR 100508387B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reference light
- reproduction
- deflection angle
- data
- storage medium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
- G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
- G11B7/0956—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for tilt, skew, warp or inclination of the disc, i.e. maintain the optical axis at right angles to the disc
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0065—Recording, reproducing or erasing by using optical interference patterns, e.g. holograms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/127—Lasers; Multiple laser arrays
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1362—Mirrors
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1395—Beam splitters or combiners
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B2220/00—Record carriers by type
- G11B2220/60—Solid state media
- G11B2220/63—Solid state media wherein solid state memory is used as a supplementary storage medium to store auxiliary data for detecting or correcting errors on a main storage medium
Abstract
본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템의 데이터 재생 방법은 데이터 재생 시 반사경에 연결된 구동기를 구동시켜 재생용 기준광의 편향각을 상기 기록용 기준광의 편향각에 기 설정된 값을 연산시켜로 변경시키고, 연산된 기록용 기준광의 편향각으로 재생용 기준광을 상기 저장매체에 입사시켜 데이터를 재생시킨다.The data reproducing method of the holographic data storage and reproducing system according to the present invention drives a driver connected to a reflector during data reproducing to change the deflection angle of the reproducing reference light by calculating a predetermined value for the recording reference light. The reproduction reference light is incident on the storage medium at the calculated deflection angle of the recording reference light to reproduce the data.
이와 같이, 본 발명은 재생 시 재생용 기준광의 편향각을 변경시켜 데이터를 재생함으로써, 저장매체의 수축에 따른 재생 시 회절 효율 감소를 해결할 수 있다.As described above, the present invention can reproduce the data by changing the deflection angle of the reproduction reference light during reproduction, thereby solving the reduction in diffraction efficiency during reproduction caused by shrinkage of the storage medium.
Description
본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템(Holographic Digital Data Storage and Reproducing System)에 관한 것으로, 저장매체의 수축현상으로 인한 재생 효율이 감소되는 것을 방지하기 위한 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템과 이를 이용한 데이터 재생 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holographic digital data storage and reproducing system, and to a holographic data storage and reproducing system and data using the same for preventing the reduction of the regeneration efficiency due to shrinkage of a storage medium. It relates to a regeneration method.
최근 들어, 홀로그래픽 데이터 저장을 이용한 기술 분야는, 예를 들면 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 있을 뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.Recently, the technical field using holographic data storage has been actively researched everywhere due to the remarkable development of semiconductor laser, charge coupled device (CCD), liquid crystal display (LCD), and the like. As a result of the research, fingerprint recognition systems for storing and reproducing fingerprints have been put to practical use, and they are expanding to various fields that can apply the advantages of large storage capacity and ultra-fast data transfer speed.
상기한 바와 같은 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 대상 물체로부터의 신호광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 민감하게 반응하는 저장매체, 예를 들면 광 굴절성(photorefractive) 폴리머 등의 저장매체에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 신호광의 강도 및 위상까지도 기록함으로서, 물체의 3차원 상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램을 동일 장소에 저장할 수 있다.As described above, the holographic data storage and reproducing system is a storage medium, for example, optical refraction, sensitively reacting the interference fringes generated when the signal light from the target object and the reference light interfere with each other. (photorefractive) recording on a storage medium such as a polymer, and recording the intensity and phase of the signal light by a method of changing the angle of the reference light, for example, to display a three-dimensional image of an object and to display a page of binary data ( Hundreds to thousands of holograms can be stored in the same place.
도 1은 신호광과 기준광 간의 간섭을 이용하여 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장매체에 저장하고, 저장매체에 저장된 3차원상의 홀로그램 데이터를 재생하는 종래 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템의 전체 계통도이고, 도 2는 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에서 저장매체의 수축 현상을 설명하기 위한 도면이다.1 illustrates a conventional holographic data storage and reproducing system for storing three-dimensional hologram data (that is, interference fringes) on a storage medium and reproducing three-dimensional hologram data stored in the storage medium by using interference between the signal light and the reference light. 2 is a schematic diagram illustrating a contraction phenomenon of a storage medium in a conventional holographic data storage and reproducing system.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 홀로그래피에서 요구되는 레이져 광을 발생하는 광원(100)과 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장하는 저장매체(114)를 포함하며, 이러한 광원(100)과 저장매체(110) 사이에는 각 광학계를 포함하는 두 개의 경로, 즉 신호광 처리 경로(S1)와 기준광 처리 경로(S2)가 형성된다.As shown in FIG. 1, a conventional holographic data storage and reproducing system includes a light source 100 for generating laser light required for holography and a storage medium 114 for storing three-dimensional hologram data (ie, interference fringes). And two paths including each optical system, that is, a signal light processing path S1 and a reference light processing path S2, are formed between the light source 100 and the storage medium 110.
도 1을 참조하면, 광 분리기(101)에서는 광원(100)으로부터 발생하여 입사하는 레이져 광을 기준광과 신호광으로 분리하는데, 여기에서 분리된 기준광은 반사시켜 기준광 처리 경로(S2)로 제공되고 분리된 신호광은 광 분리기(102)를 그대로 투과하여 신호광 처리 경로(S1)로 제공된다.Referring to FIG. 1, the optical splitter 101 separates incident laser light generated from the light source 100 into a reference light and a signal light, and the separated reference light is reflected and provided to the reference light processing path S2. The signal light passes through the optical separator 102 as it is and is provided to the signal light processing path S1.
광 분리기(102)에 의해 반사되어 기준광 처리 경로(S2)로 제공된 기준광은 반사경(108)에 의해 반사되며, 반사된 기준광은 광학렌즈로 이루어진 광학계(112)를 통해 저장매체(114)에 입사된다. 이러한 광학 구조를 갖는 기준광 처리 경로(S2)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생 시에 필요로 하는 기록용 또는 재생용 기준광을 저장매체(114)에 제공한다.The reference light reflected by the optical separator 102 and provided to the reference light processing path S2 is reflected by the reflector 108, and the reflected reference light is incident on the storage medium 114 through the optical system 112 made of an optical lens. . In the reference light processing path S2 having such an optical structure, the storage medium 114 provides the recording or reproducing reference light required for recording or reproducing the hologram data.
한편, 반사경(108)은 액츄에이터(110)에 의해서 구동되어 기준광(빔)을 기 설정된 각도, 예를 들면 기록시의 기록각 또는 재생을 위해 기 설정된 재생각으로 편향시켜 저장매체(114)로 제공하며, 이때 기준광의 기록각과 재생각은 동일하다. 즉 기록 및 재생 시에 저장매체(114)에 입사되는 기준광은 실질적으로 동일한 각도로 입사된다.On the other hand, the reflector 108 is driven by the actuator 110 to deflect the reference light (beam) at a predetermined angle, for example, a recording angle at the time of recording or a preset reproduction angle for reproducing, to provide to the storage medium 114. In this case, the recording angle and the reproduction angle of the reference light are the same. That is, the reference light incident on the storage medium 114 at the time of recording and reproduction is incident at substantially the same angle.
재생용 기준광과 기록용 기준광의 기록각 및 재생각은 액츄에이터(110)의 구동으로 제어되는 반사경(108)에 의해 조금씩 변화된다.The recording angle and the reproduction angle of the reproduction reference light and the recording reference light are changed little by little by the reflector 108 which is controlled by the actuator 110.
다른 한편, 신호광 처리 경로(S1)상에는 공간 광 변조기(104), 반사경(106) 및 광학렌즈(107)가 신호광의 출사 방향으로 순차 구비된다.On the other hand, on the signal light processing path S1, the spatial light modulator 104, the reflecting mirror 106, and the optical lens 107 are sequentially provided in the emission direction of the signal light.
이러한 광학 구조를 갖는 신호광 처리 경로(S1)에서는, 홀로그램 데이터의 기록 시에, 신호광을 공간 광 변조기(104)에 인가되는 외부 입력 데이터에 따라 픽셀을 이루는 명암의 2진 데이터로 된 한 페이지 단위로 변조하고, 변조된 신호광을 저장매체(114)에 제공한다.In the signal light processing path S1 having such an optical structure, at the time of recording the hologram data, the signal light is transmitted in units of one page of dark and dark binary data forming pixels according to external input data applied to the spatial light modulator 104. Modulate and provide the modulated signal light to the storage medium 114.
즉, 광 분리기(102)로부터 분기된 신호광은 공간 광 변조기(104)에 의해 변조되고, 변조된 신호광은 반사경(106)에 의해 반사되어 광학렌즈(107)를 거쳐 저장매체(114)에 제공된다.That is, the signal light branched from the optical separator 102 is modulated by the spatial light modulator 104, and the modulated signal light is reflected by the reflector 106 and provided to the storage medium 114 via the optical lens 107. .
그런 다음, 상기한 공간 광변조기(104)에서 출력되는 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 신호광과 기준광 처리 경로(S2)의 반사경(108)에서 입사되는 기준광은 저장매체(114) 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 간섭에 의해 발생되는 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장매체(114) 내부에 광 유도 현상이 발생하고, 결과적으로 저장매체(114)에 간섭 무늬가 기록된다.Then, the signal light modulated in units of one page of binary data output from the spatial light modulator 104 and the reference light incident from the reflector 108 of the reference light processing path S2 interfere with the inside of the storage medium 114. Will cause. According to the intensity of the interference fringes generated by the interference, a light induction phenomenon occurs in the storage medium 114, and as a result, the interference fringe is recorded on the storage medium 114.
한편, 저장매체(114)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 기준광, 즉 재생용 기준광만을 저장매체(114)에 조사하게 되면, 저장매체(114) 내부의 간섭 무늬에 의해 재생용 기준광이 회절되어 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 복원된 바둑판 무늬를 CCD(116)에 비추어 원래의 데이터를 복원하게 된다. 이때, 저장매체(114)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해 사용되는 재생용 기준광은 저장매체(114)에 데이터를 기록할 때 사용된 기록용 기준광과 동일한 편향각도로 입사된다.Meanwhile, when only the reference light, that is, the reproduction reference light, is irradiated to the storage medium 114 to read data recorded on the storage medium 114, the reference light for reproduction is diffracted by an interference fringe inside the storage medium 114. The original pattern is restored to a checkered pattern consisting of the contrast of the pixels, and the restored checkered pattern is reflected on the CCD 116 to restore the original data. At this time, the reproduction reference light used to read the data recorded on the storage medium 114 is incident at the same deflection angle as the recording reference light used when the data is recorded on the storage medium 114.
이러한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템에서 사용하는 저장매체(114)로 광 굴절성을 갖는 광 폴리머를 이용하는 경우는, 도 2에 도시된 바와 같이, 기록 후에 광 폴리머가 두께 방향으로 수축되는 현상이 발생되고, 이에 따라 저장매체(114)인 광 폴리머의 두께가 t에서 t'로 줄어들게 된다. 이러한 경우 광 폴리머에 기록된 회절격자(A)가 광 폴리머의 수축에 따라 왜곡 변형이 나타나게 된다. 회절격자(A)의 변형에 의해 회절격자(A)의 각도가 변경된 경우에, 데이터 재생 시 재생용 기준광을 기록용 기준광의 편향각도와 동일한 편향각도로 저장매체(114)에 입사시키면 브래그(bragg) 각도가 틀어지게 되어 재생 효율이 떨어지는 문제점이 있다.In the case of using the optical polymer having optical refractive index as the storage medium 114 used in the holographic digital data storage and reproducing system, as shown in FIG. The thickness of the photopolymer, which is the storage medium 114, is reduced from t to t '. In this case, the distortion diffraction grating (A) recorded on the optical polymer appears as the optical polymer shrinks. When the angle of the diffraction grating A is changed by the deformation of the diffraction grating A, when the reproduction reference light is incident on the storage medium 114 at the same deflection angle as that of the recording reference light during data reproduction, the bragg ), There is a problem that the reproduction efficiency is lowered because the angle is distorted.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 데이터 재생 시 재생용 기준광의 편향각도를 재설정하여 저장매체에 입사시킴으로써, 회절격자 왜곡에 의한 재생 시 회절효율의 감소를 보상하여 데이터 신뢰도를 향상시킬 수 있는 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템과 이를 이용한 데이터 재생 방법을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, by resetting the deflection angle of the reference light for reproduction during data reproduction to enter the storage medium, to improve the data reliability by compensating for the reduction of diffraction efficiency during reproduction by the diffraction grating distortion. To provide a holographic data storage and playback system and a data playback method using the same.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반사경에 의해 반사되어 소정 편향각으로 저장매체에 입사되는 기록용 기준광과 외부 입력 데이터에 의해 변조된 신호광에 의해 생성되는 간섭 무늬를 저장매체에 기록하되, 상기 편향각은 반사경에 연결된 구동기의 구동에 의해 회전되는 반사경으로 조절되는 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에 있어서, 레이저 광을 생성하는 광원과, 상기 레이저 광을 반사시켜 재생용 기준광을 생성시키는 광 분리기와, 상기 재생용 기준광을 반사시켜 상기 저장매체에 제공하되, 상기 재생용 기준광의 편향각을 제어하는 상기 반사경과, 상기 반사경과 연결되고, 입력되는 제어량에 따라 상기 반사경을 회전시켜 상기 재생용 기준광의 편향각을 변경시키는 상기 구동기와, 상기 데이터 기록 시 기록용 기준광의 편향각에 일정값을 연산시켜 산출된 재생용 기준광의 편향각을 제어하기 위한 재생 편향각별 제어량이 저장된 메모리와, 상기 메모리에 저장된 재생 편향각별 제어량을 토대로 상기 구동기에 재생용 기준광의 편향각을 제어하기 위한 제어량 제공하는 제어부를 포함한다.또한, 본 발명은, 반사경에 의해 반사되어 소정 편향각으로 저장매체에 입사되는 기록용 기준광과 외부 입력 데이터에 의해 변조된 신호광에 의해 생성되는 간섭 무늬를 저장매체에 기록하고, 상기 편향각을 반사경에 연결된 구동기의 구동에 의해 조절하는 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템의 데이터 재생 방법에 있어서, 상기 데이터 재생 시 상기 기록용 기준광의 편향각에 일정값을 연산시켜 상기 재생용 기준광의 편향각을 산출하는 단계와, 상기 산출된 재생용 기준광의 편향각을 제어하기 위한 제어량 제공하는 단계와, 상기 제어량을 토대로 상기 반사경에 연결된 구동기를 구동시켜 상기 재생용 기준광의 편향각을 제어하여 상기 저장매체에 입사시켜 데이터를 재생시키는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention records an interference fringe generated by a reference light for recording reflected by a reflector and incident on a storage medium at a predetermined deflection angle and a signal light modulated by external input data, in the storage medium. A holographic data storage and reproduction system in which a deflection angle is controlled by a reflector rotated by a drive of a driver connected to a reflector, the holographic data storage and reproduction system comprising: a light source for generating laser light; and an optical separator for reflecting the laser light to generate a reference light for reproduction. And reflecting the reproducing reference light to the storage medium, wherein the reflecting mirror controls the deflection angle of the reproducing reference light, and is connected to the reflecting mirror and rotates the reflecting mirror according to an input amount of the reproducing reference light. The driver for changing the deflection angle, and the deflection of the reference light for recording during the data recording A control amount for each of the reproduction deflection angles for controlling the deflection angle of the reproduction reference light calculated by calculating a predetermined value in the memory; and a control angle for controlling the deflection angle of the reproduction reference light for the driver based on the control amount for each reproduction deflection angle stored in the memory. The present invention also provides a storage medium with an interference fringe generated by a recording reference light reflected by a reflector and incident on a storage medium at a predetermined deflection angle and a signal light modulated by external input data. A data reproducing method of a holographic data storage and reproducing system for recording and adjusting the deflection angle by driving a driver connected to a reflector, wherein the reproducing is performed by calculating a predetermined value at the deflection angle of the recording reference light during the data reproducing. Calculating a deflection angle of the dragon reference light, and calculating the deflection of the calculated reference light It drives the actuator coupled to the mirror based on the stage and the control amount to provide a control amount for controlling comprises the step of reproducing the data by incident on the storage medium and controls the reproducing reference beam deflection angle for.
삭제delete
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템을 도시한 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에 적용되는 재생용 기준광의 편향각을 설명하기 위한 재생각도별 회절 효율을 도시한 그래프이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 is a block diagram showing a holographic data storage and reproducing system according to the present invention, and FIG. 4 is a reproducing for explaining a deflection angle of the reference light for reproduction applied to the holographic data storage and reproducing system according to the present invention. It is a graph showing the diffraction efficiency for each angle.
설명에 앞서, 본 발명은 기록용 기준광의 편향각과 재생용 기준광의 편향각이 서로 다르게 되도록 기준광 처리 경로에 위치한 반사경에 연결된 액추에이터를 제어하여 저장매체의 수축 현상에 의한 재생 효율을 감소를 제거한다는 것으로, 시스템 구성 및 광 경로는 종래의 홀로그래픽 데이터 재생 및 저장 시스템과 동일한 바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Prior to the description, the present invention controls the actuator connected to the reflector located in the reference light processing path so that the deflection angle of the recording reference light and the reproduction reference light are different from each other, thereby eliminating the reduction of the reproduction efficiency due to the shrinkage phenomenon of the storage medium. Since the system configuration and the optical path are the same as those of the conventional holographic data reproducing and storing system, redundant descriptions will be omitted.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 홀로그래피에서 요구되는 레이저 광을 발생하는 광원(100)과 3차원상의 홀로그램 데이터(즉, 간섭 무늬)를 저장하는 저장매체(114)를 포함하며, 이러한 광원(100)과 저장매체(114) 사이에는 각 광학계를 포함하는 두개의 경로, 즉 신호광 처리 경로(S1)와 기준광 처리 경로(S2)가 형성된다. 이때 저장매체(114)는 광 굴절성 광 폴리머로 이루어져 있으며, 광 폴리머는 데이터 기록 후에 두께 방향으로 수축되어 두께가 줄어든다.As shown in FIG. 3, the holographic data storage and reproducing system according to the present invention is a storage medium storing a light source 100 for generating laser light required in holography and holographic data (ie, interference fringes) in three dimensions. 114, two paths including each optical system, that is, a signal light processing path S1 and a reference light processing path S2, are formed between the light source 100 and the storage medium 114. At this time, the storage medium 114 is made of a photorefractive optical polymer, the optical polymer shrinks in the thickness direction after data recording to reduce the thickness.
이러한 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 종래와 동일한 방법으로 광원(100)에서 발생되는 레이저 광을 기준광과 신호광으로 분리하여 기준광 및 신호광 처리 경로(S1, S2)로 제공하고, 기준광과 신호광은 기준광 및 신호광 처리 경로(S1, S2)를 통해 저장매체(114)에 제공된다. 저장매체(114)에서는 각 처리 경로를 통해 입사되는 기준광과 신호광간의 간섭에 의해 생성되는 간섭 무늬가 기록된다.The holographic data storage and reproducing system divides the laser light generated from the light source 100 into the reference light and the signal light in the same manner as the conventional method, and provides the reference light and the signal light processing paths S1 and S2, and the reference light and the signal light are the reference light and The storage medium 114 is provided through signal light processing paths S1 and S2. In the storage medium 114, an interference fringe generated by interference between the reference light and the signal light incident through each processing path is recorded.
이때, 데이터 기록 시 저장매체(114)에 제공되는 기준광의 편향각은 반사경(108)에 의해서 조절되며, 반사경(108)은 동력 발생원인 액추에이터(110)에 의해서 회전되고, 이러한 반사경(108)의 회전에 따라 기준광의 편향각은 변경된다. At this time, the deflection angle of the reference light provided to the storage medium 114 at the time of data recording is adjusted by the reflector 108, the reflector 108 is rotated by the actuator 110 which is the power source, and the reflector 108 The deflection angle of the reference light changes with rotation.
이러한 원리를 이용하여 제 1 편향각으로 입사되는 기준광과 변조된 신호광간의 간섭에 의해 생성되는 간섭 무늬를 저장매체(114)에 기록한 후, 액추에이터(110)로 반사경(108)을 회전시켜 기준광의 편향각을 제어한다. 변경된 편향각으로 입사되는 기준광은 광학계(112)에 입사되고, 광학계 (112)에 의해서 제 1 편향각으로 입사되는 기준광과 동일한 위치에 입사된다. 이에 따라 저장매체(114)에는 다른 입력 데이터로 변조된 신호광간의 간섭에 의해 생성되는 간섭 무늬가 같은 위치에 중첩되어 기록된다.Using this principle, the interference fringe generated by the interference between the reference light incident at the first deflection angle and the modulated signal light is recorded in the storage medium 114, and then the reflector 108 is rotated with the actuator 110 to deflect the reference light. To control the angle. The reference light incident at the changed deflection angle is incident on the optical system 112, and is incident at the same position as the reference light incident on the first deflection angle by the optical system 112. As a result, the interference fringe generated by the interference between the signal light modulated by different input data is recorded on the storage medium 114 at the same position.
이때, 데이터 기록 시 기준광의 편향각을 제어하기 위한 편향각도별 액추에이터(110)의 제어량은 메모리(120)에 저장되어 있으며, 제어부(118)는 메모리(120)에 저장된 기록 제어량을 토대로 액추에이터(110)를 제어한다. 액추에이터(110)는 제어부(118)에서 제공되는 기록 제어량에 의거하여 반사경(108)을 회전시킴으로써 기준광의 편향각을 변경시킨다.In this case, the control amount of the actuator 110 for each deflection angle for controlling the deflection angle of the reference light when data is recorded is stored in the memory 120, and the controller 118 controls the actuator 110 based on the recording control amount stored in the memory 120. ). The actuator 110 changes the deflection angle of the reference light by rotating the reflector 108 based on the recording control amount provided from the control unit 118.
메모리(120)에는 기록 제어량 뿐만 아니라 재생 편향각별 재생 제어량이 저장되어 있다. 기록 시 편향각과 재생 편향각은 서로 다르기 때문에 재생 제어량은 기록 제어량과 다른 값을 갖는다. The memory 120 stores not only the recording control amount but also the reproduction control amount for each reproduction deflection angle. Since the deflection angle and reproduction deflection angle are different from each other during recording, the reproduction control amount has a different value from the recording control amount.
재생 편향각 산출 과정은 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 데이터가 기록된 임의의 저장매체에 다양한 편향각으로 재생용 기준광을 입사시킨 후에 기준광의 편향각도별 재생 효율을 산출하고, 산출된 데이터를 토대로 최대 재생 효율을 나타내는 지점에서의 기준광 편향각을 산출함으로써 재생 편향각이 산출된다.The reproduction deflection angle calculation process will be described with reference to FIG. 4. As shown in FIG. 4, first, a reproduction reference light is inputted to any storage medium on which data is recorded at various deflection angles, and then the reproduction efficiency for each deflection angle of the reference light is calculated, and the maximum reproduction efficiency is represented based on the calculated data. The reproduction deflection angle is calculated by calculating the reference light deflection angle at the point.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 기록 시 기준광의 편향각인 0도로 재생용 기준광을 입사시켜 데이터를 재생한 경우 저장매체(114)의 수축현상으로 인해 0도에서 최대 재생 효율이 나타나지 않고, 0+β(편향각의 변화량) 편향각으로 재생용 기준광을 저장매체(114)에 입사시켜 데이터를 재생할 때 최대 재생 효율이 나타나는 것을 알 수 있다.For example, as shown in FIG. 4, when data is reproduced by injecting the reproduction reference light at 0 degrees, which is the deflection angle of the reference light, the maximum reproduction efficiency appears at 0 degrees due to shrinkage of the storage medium 114. Instead, it can be seen that the maximum reproduction efficiency appears when the reproduction reference light is incident on the storage medium 114 at 0 + β (amount of deflection angle) deflection angle to reproduce data.
이러한 실험적인 방법으로 재생 시 편향각의 변화량 β를 산출하고, 변화량 β를 기록 시 기준광의 편향각에 더함으로써, 재생 편향각은 산출된다.The reproduction deflection angle is calculated by calculating the change amount β of the deflection angle during reproduction by this experimental method and adding the change amount β to the deflection angle of the reference light during recording.
데이터 재생 시, 광 분리기(102)는 광원(100)에서 발생되는 레이저 광을 모두 반사시켜 반사경(108)에 제공하며, 반사경(108)은 액추에이터(110)의 제어 하에 회전된다.When data is reproduced, the light separator 102 reflects all of the laser light generated from the light source 100 and provides it to the reflector 108, which is rotated under the control of the actuator 110.
이때, 제어부(118)는 메모리(120)에 저장된 재생 편향각별 재생 제어량으로 액추에이터(110)를 제어한다. 즉, 제어부(118)는 기록 시 기준광의 편향각에 대응되는 제어량으로 액추에이터(110)를 제어하는 것이 아니라 기록 후 저장매체(114)의 수축 현상을 감안한 재생 제어량을 토대로 액추에이터(110)를 구동시켜 반사경(108)을 회전시킨다. 이러한 반사경(108)의 회전에 따라 재생용 기준광은 재생 편향각으로 저장매체(114)에 입사된다.At this time, the controller 118 controls the actuator 110 by the reproduction control amount for each reproduction deflection angle stored in the memory 120. That is, the controller 118 controls the actuator 110 by a control amount corresponding to the deflection angle of the reference light at the time of recording, and drives the actuator 110 based on the reproduction control amount in consideration of the shrinkage phenomenon of the storage medium 114 after recording. Rotate the reflector 108. As the reflector 108 rotates, the reference light for reproduction is incident on the storage medium 114 at the reproduction deflection angle.
이러한 구조를 갖는 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템이 데이터를 저장하고 재생하는 과정을 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에서 데이터 재생 과정을 도시한 흐름도이다.A process of storing and reproducing data by the holographic data storage and reproducing system having such a structure will be described with reference to FIG. 5. 5 is a flowchart illustrating a data reproduction process in the holographic data storage and reproduction system according to the present invention.
먼저, 데이터를 기록하는 과정은 광 분리기(102)에서 분리된 기록용 기준광을 반사경(108)으로 α 편향각으로 편향시켜 광학계(112)에 입사시키고, α 편향각으로 입사되는 기록용 기준광은 광학계(112)에 의해 저장매체(114)에 입사된다. 외부 입력 데이터에 의해 변조된 신호광은 신호 처리 경로(S1)를 거쳐 저장매체(114)에 입사되며, 저장매체(114)에는 α 편향각으로 입사되는 기준광과 변조된 신호광간의 간섭에 의한 간섭 무늬가 기록된다(S500, S502).First, in the process of recording data, the recording reference light separated by the optical splitter 102 is deflected to the optical system 112 by the deflector 108 at an α deflection angle, and the recording reference light incident at the α deflection angle is an optical system. Is incident on the storage medium 114 by (112). The signal light modulated by the external input data is incident on the storage medium 114 via the signal processing path S1. The storage medium 114 has an interference fringe caused by interference between the reference light and the modulated signal light incident at an α deflection angle. It is recorded (S500, S502).
저장매체(114)에 기록된 데이터를 재생하기 위하여 재생용 기준광이 반사경(108)에 입사되면(S504, S506), 제어부(118)는 재생 편향각별 제어량을 메모리(120)에서 인출한 후에 이를 토대로 액추에이터(110)를 제어한다. 이에 따라 반사경(108)은 회전되어 재생용 기준광을 재생 편향각으로 입사시킨다. 즉, α 편향각을 갖는 기록용 기준광과 변조된 신호광으로 기록된 데이터를 재생하기 위해서 제어부(118)는 액추에이터(110)를 제어하여 재생용 기준광이 α+β 편향각(재생 편향각)으로 저장매체(114)에 입사되도록 반사경(108)을 회전시킨다(S504, S506, S508).When the reference light for reproduction is incident on the reflector 108 to reproduce the data recorded on the storage medium 114 (S504 and S506), the control unit 118 draws out the control amount according to the reproduction deflection angle from the memory 120 and then based on this. Actuator 110 is controlled. As a result, the reflector 108 is rotated to cause the reproduction reference light to enter the reproduction deflection angle. That is, in order to reproduce the data recorded with the recording reference light having the α deflection angle and the modulated signal light, the controller 118 controls the actuator 110 to store the reproduction reference light as the α + β deflection angle (reproduction deflection angle). The reflector 108 is rotated to be incident on the medium 114 (S504, S506, S508).
α+β 편향각으로 재생용 기준광이 저장매체(114)에 입사되면, 저장매체(114) 내부의 간섭 무늬에 의해 재생용 기준광이 회절되어 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판 무늬로 복원되고, 복원된 바둑판 무늬를 CCD(116)에 비추어 원래의 데이터를 복원하게 된다(S512). When the reproduction reference light is incident on the storage medium 114 at the α + β deflection angle, the reproduction reference light is diffracted by the interference fringes inside the storage medium 114, and restored to the checkered pattern consisting of the contrast of the original pixel. The restored checkerboard pattern is reflected on the CCD 116 to restore the original data (S512).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 재생 시 재생용 기준광의 편향각을 변경시켜 데이터를 재생함으로써, 저장매체의 수축에 따른 재생 시 회절 효율 감소를 해결할 수 있다.As described above, the present invention can reproduce the data by changing the deflection angle of the reproduction reference light during reproduction, thereby solving the reduction in diffraction efficiency during reproduction caused by shrinkage of the storage medium.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.
도 1은 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템을 나타내는 블록 구성도이고.1 is a block diagram illustrating a conventional holographic data storage and reproducing system.
도 2는 종래의 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에서 저장매체의 수축 현상을 설명하기 위한 도면이고,2 is a view for explaining the shrinkage phenomenon of the storage medium in the conventional holographic data storage and playback system,
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템을 도시한 블록 구성도이고,3 is a block diagram illustrating a holographic data storage and reproducing system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에 적용되는 재생용 기준광의 편향각을 설명하기 위한 재생각도별 회절 효율을 도시한 그래프이고,4 is a graph illustrating diffraction efficiency according to reproduction angles for explaining a deflection angle of reproduction reference light applied to the holographic data storage and reproduction system according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템에서 데이터 재생 과정을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a data reproduction process in the holographic data storage and reproduction system according to the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
100 : 광원 102 : 광 분리기100: light source 102: optical separator
104 : 공간 광 변조기 106, 108 : 반사경104: spatial light modulator 106, 108: reflector
107 : 광학 렌즈 110 : 액추에이터107: optical lens 110: actuator
112 : 광학계 114 : 저장매체112: optical system 114: storage medium
116 : CCD 118 : 제어부116: CCD 118: control unit
120 : 메모리 120: memory
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0043166A KR100508387B1 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Holographic data storage and reproducing system and method for reproducing data using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0043166A KR100508387B1 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Holographic data storage and reproducing system and method for reproducing data using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050003039A KR20050003039A (en) | 2005-01-10 |
| KR100508387B1 true KR100508387B1 (en) | 2005-08-17 |
Family
ID=37218284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0043166A KR100508387B1 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Holographic data storage and reproducing system and method for reproducing data using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100508387B1 (en) |
-
2003
- 2003-06-30 KR KR10-2003-0043166A patent/KR100508387B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20050003039A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20040093771A (en) | System for storing holographic digital data | |
| JP2006154163A (en) | Hologram recording device, hologram reproducing apparatus, hologram recording method, and hologram reproducing method | |
| JPH1152827A (en) | Three dimensional holographic data storage system | |
| KR20040039882A (en) | Volume holographic data storage and reproducing system | |
| KR100508387B1 (en) | Holographic data storage and reproducing system and method for reproducing data using the same | |
| KR100555918B1 (en) | Holographic data storage and reproducing system | |
| US7133171B2 (en) | Double facing double storage capacity | |
| KR100682257B1 (en) | Writing and reading device on the holographic digital data storage system | |
| KR20040085328A (en) | Apparatus for capturing a data page in a holographic digital data storage system | |
| KR101084091B1 (en) | Holographic digital data storage system | |
| KR100420136B1 (en) | Volume holographic digital data storage system | |
| KR100281323B1 (en) | Copying devices for volume holographic digital storage systems | |
| KR100536671B1 (en) | Holographic data storage and reproducing system | |
| KR100477361B1 (en) | Volume holographic data storage and reproducing system | |
| KR100501293B1 (en) | Holographic digital data reproducing system compatible cd and dvd | |
| US7202984B2 (en) | Double faced double storage capacity medium | |
| KR100718436B1 (en) | Writing device on the holographic digital data storage system | |
| KR100579632B1 (en) | Pickup device on the holographic digital data system | |
| KR100398864B1 (en) | Playback apparatus in volumn holographic digital storage system | |
| KR100288482B1 (en) | Disc-type holographic data storage system | |
| KR100248736B1 (en) | Volume holographic digital data storage system | |
| KR100248740B1 (en) | Volume holographic digital data storage system | |
| KR100626957B1 (en) | Pickup device on the holographic digital data system | |
| KR100626947B1 (en) | A holographic digital data system | |
| KR100569505B1 (en) | Multi layer method of holographic data storage |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110801 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |