KR100578205B1 - 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템 및 이의 재생된이미지의 비매칭 보정 방법 - Google Patents

홀로그래픽 디지털 데이터 시스템 및 이의 재생된이미지의 비매칭 보정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템 및 이의 재생된 이미지의 비매칭 보정 방법에 관한 것으로, 특히 본 발명의 시스템은 광원에서 신호광과 기준광을 분리하는 광 분리기와, 광 분리기에서 분리된 신호광에 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀로 구성된 얼라인 마크를 함께 입력하여 변조하는 공간 광 변조기와, 광 분리기에서 분리된 기준광을 소정의 각도로 반사하는 회전 미러와, 회전 미러의 기준광만이 저장 매체에 입사되어 저장 매체로부터 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 함께 기록된 얼라인 마크를 재생한 이미지를 촬영하는 CCD 어레이와, CCD 어레이로부터 출력된 신호중에서 얼라인 마크를 검출하여 얼라인 마크의 픽셀과 CCD 픽셀 사이의 미스 얼라인에 따른 비매칭 여부를 판단하고 이를 보정하는 수단을 포함한다. 그러므로 본 발명은 공간 광 변조기를 이용하여 저장 매체에 얼라인 마크를 삽입한 홀로그래픽 디지털 데이터를 기록하고, 이를 재생한 이미지에서 얼라인 마크를 검출한 후에 얼라인 마크의 픽셀과 CCD 픽셀간의 미스 얼라인을 검출함으로써 재생 이미지와 CCD 픽셀의 비매칭을 보다 정확하게 측정할 수 있다.

Description

홀로그래픽 디지털 데이터 시스템 및 이의 재생된 이미지의 비매칭 보정 방법{HOLOGRAPHIC DIGITAL DATA SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING RECORDING IMAGE'S UNMATCHING THEREFOR}
도 1은 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 구성도,
도 2는 종래 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 저장 매체에서 재생된 1페이지 정보를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 나타낸 구성도,
도 4는 본 발명에 적용되는 얼라인 마크를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 적용되는 얼라인 마크가 기록된 위치를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생 이미지의 비매칭 보정 장치를 나타낸 구성도,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생 이미지의 비매칭 보정 방법을 설명하기 위한 흐름도.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
102 : 광원 108 : 광 분리기
118, 122 : 미러 110 : 데이터 패턴
112 : 얼라인 마크 124 : 저장 매체
128 : CCD 130 : 재생된 이미지
140 : 얼라인 마크 검출부 142 : 검출 이미지 버퍼
144 : 비매칭 검출부 144 : 제어 블록
본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템(HDDS : Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로서, 특히 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템 및 이의 재생 이미지의 비매칭 보정 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 홀로그래픽 디지털 데이터를 저장하는 기술은 예를 들어 반도체 레이저, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 눈부신 발전에 힘입어 여러 분야에서 활발한 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. 이 중에서 대용량 데이터를 저장하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 대상 물체로부터의 신호광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(amplitude)에 민감하게 반응하는 저장매체, 예를 들면 광 굴절성(photorefractive) 크리스탈(crystal) 등의 저장매체에 기록하는 것으로, 물체의 3차원 상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램 데이터를 동일 장 소에 저장할 수 있다.
도 1은 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 레이저 광을 발생시키는 광원(12), 광원(12)에 상응하는 위치에 설치되어 광원(12)의 광을 기준광(reference beam)과 신호광(signal beam)으로 분리시키는 광 분리기(beam splitter)(18), 광 분리기(20)에서 분리된 기준광을 반사하는 미러(32)와, 상기 미러(32)에서 반사된 광을 저장 매체(10)에 입사되는 각도를 변환하기 위한 회전 미러(36), 광 분리기(20)에서 분리된 신호광에 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터를 실어 주는 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator)(26), 공간 광 변조기(SLM)(26)로부터 출력되는 신호광과 회전 미러(36)에서 반사된 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬가 기록되고 기준광의 조사로 기록된 간섭 무늬를 회절하여 출력하는 저장 매체(10), 저장 매체(10)에 기준광만 조사하여 저장 매체에 간섭 무늬 형태로 기록된 한 페이지의 2진 픽셀 데이터 이미지를 재생하고, 이 재생된 데이터 이미지를 전기적인 데이터로 변환하여 출력하는 CCD(42) 등으로 구성된다. 미설명된 도면 부호 14는 광 확대 렌즈, 34는 지연 렌즈, 30 및 40은 퓨리에 렌즈를 나타낸다.
이와 같이 구성된 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 다음과 같이 작동한다.
광원(12)에서 조사된 레이저 광은 광 분리기(18)에서 기준광과 신호광으로 나뉘어진다. 이때 신호광은 공간 광 변조기(26)로 입력되어 변조된다. 즉, 신호광 은 공간 광 변조기(26)에서 입력된 데이터가 실제 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 후에 저장 매체(10)로 입사된다. 또한, 기준광은 회전 미러(32)에 의해 각도가 변화되어 저장 매체(10)로 입사된다. 즉, 각각의 페이지에 상응하게 회전 미러(32)의 각도를 조금씩 달리하는 기준광은 저장 매체(10)인 저장 크리스탈에 입사된다. 신호광과 기준광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(10) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(10)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.
저장 매체(10)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서는 기준광만을 저장 매체(10)에 조사하면 된다. 즉, 간섭 데이터가 기록된 저장 매체(10)에 기록용 기준광의 편향각도와 동일한 편향각을 갖는 재생 기준광이 입사되면, 재생 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)가 복원된다. 저장 매체(10)로부터 재생되는 2진 데이터(한 페이지 단위)는 CCD(42), 신호 처리부(미도시됨), 디코더(미도시됨) 등을 통해 원래의 데이터로 복원된다.
종래에는 저장 매체(10)에서 재생된 페이지 단위의 이미지 데이터, 즉 2진 픽셀 데이터를 CCD(42) 등을 통해서 원래 데이터로 복원하기 위해서 1:1 매칭의 신호처리 과정을 거쳤다. 즉 저장 매체(10)에서 재생된 이미지의 픽셀과 CCD(42) 어레이의 픽셀을 1:1로 매칭시켜 원래 픽셀 데이터를 복원하였다. 그런데 1:1 픽셀 매칭을 적용한 쉬프트 멀티플렉싱 방식의 시스템에서 재생 이미지와 CCD 픽셀간의 크기 오차가 CCD 픽셀 크기의 1/2로 발생할 경우 CCD(42) 어레이에서 검출된 데이터에 심각한 열화(degradation)가 발생하게 되어 결국 저장한 데이터를 정확히 얻을 수 없게 된다.
이를 방지하고자 종래 시스템에서는 저장 매체(10)의 재생된 이미지의 픽셀 하나를 CCD(42) 어레이의 픽셀 9개(3×3)로 오버 샘플링하고 그중 가운데 중심의 한 개 픽셀 데이터만을 원래 데이터로 복원하는 기술이 등장하게 되었다.
한편 도 2를 참조하면, 종래 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 저장 매체에서 재생된 1페이지 정보가 예컨대 1024×1024 크기를 가질 경우 페이지 가운데 부분에는 720×720의 데이터 영역(100)이 존재하게 된다. 이 데이터 영역의 주변인 페이지 외곽 부분에는 항상 픽셀이 온(ON)인 프레임(frame) 영역(200)이 존재하게 되어 데이터 영역을 분리하기 위한 정보로 사용된다. 즉 저장 매체의 재생된 이미지의 픽셀 하나를 3×3의 CCD 어레이의 픽셀 9개로 오버 샘플링할 경우 프레임 영역을 제외한 데이터 영역에 해당하는 재생 이미지의 픽셀만을 3×3의 CCD 어레이로 오버 샘플링하게 된다.
하지만 종래 기술에 의한 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에 있어서, 상기와 같은 오버 샘플링 방법에도 불구하고 픽셀 사이의 간섭 영향으로 인해 재생된 이미지의 픽셀과 CCD 어레이의 픽셀 사이의 비매칭이 발생하여 정상적인 데이터 복원이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 공간 광 변조기를 이용하여 저장 매체에 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀들로 구성된 얼라인 마크를 삽입한 홀로그래픽 디지털 데이터를 기록하고, 이를 재생한 이미지에서 얼라인 마크를 검출한 후에 재생 이미지와 CCD 픽셀간의 미스 얼라인을 검출하는 장치를 구비함으로써 재생 이미지와 CCD 픽셀의 비매칭을 보다 정확하게 측정할 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 저장 매체로부터 재생된 이미지에서 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀들로 구성된 얼라인 마크를 검출하고 픽셀들간의 차를 이용하여 재생 이미지와 CCD 픽셀간의 미스 얼라인을 검출한 후 미스 얼라인 보정값을 산출하여 CCD 어레이를 이동시킴으로서, 재생 이미지와 CCD 픽셀의 비매칭 또는 매칭 여부를 보다 정확하게 측정할 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생 이미지의 비매칭 보정 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 저장 매체에 홀로그래픽 디지털 데이터가 기록된 시스템으로서, 광원에서 신호광과 기준광을 분리하는 광 분리기와, 상기 광 분리기에서 분리된 신호광에 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴의 테두리에 x, y축 방향에 각각 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀로 구성된 얼라인 마크를 함께 입력하여 변조하는 공간 광 변조기와, 상기 광 분리기에서 분리된 기준광을 소정의 각도로 반사하는 회전 미러를 포함하여 상기 공간 광 변조기부터 출력되는 신호광과 상기 회전 미러의 기준광을 간섭시켜 상기 저장 매체에 기록한 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 시스템은, 저장 매체에 홀로그래픽 디지털 데이터가 기록된 시스템으로서, 광원에서 신호광과 기준광을 분리하는 광 분리기와, 상기 광 분리기에서 분리된 기준광을 소정의 각도로 반사하는 회전 미러와, 상기 회전 미러의 기준광이 상기 저장 매체에 입사되어 상기 저장 매체에 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 함께 기록된 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀로 구성된 얼라인 마크를 재생한 이미지를 촬영하는 CCD 어레이와, 상기 얼라인 마크를 상기 CCD 어레이에서 검출하여 상기 얼라인 마크의 온 값을 갖는 픽셀을 기준으로 좌우픽셀의 차이값을 이용하여 상기 CCD 어레이와 재생 이미지간의 매칭 여부를 판단한 후 이에 대응되는 미스 얼라인 보상값을 산출하는 비매칭 검출부와, 상기 미스 얼라인 보상값에 따라 상기 CCD 어레이를 제어하는 수단을 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, 저장 매체에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 방법으로서, 상기 저장 매체에 기준광을 입사시켜 상기 저장 매체로부터 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 함께 기록된 오프, 온, 그레이온, 구분 픽셀, 그레이온, 온, 오프 픽셀로 이루어진 얼라인 마크를 재생한 이미지를 CCD 어레이를 통해 촬영하는 단계와, 상기 CCD 어레이로부터 출력된 신호중에서 얼라인 마크를 검출하는 단계와, 상기 얼라인 마크에서 온 픽셀을 기준으로 좌우 픽셀들에 대응되는 광량 정보의 차를 이용하여 재생 이미지와 상기 CCD 픽셀 사이의 미스 얼라인 여부를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 상기 재생 이미지와 CCD 픽셀간에 미스 얼라인인 경우 상기 광량 정보차를 이용하여 미 스 얼라인 보정값을 산출한 후 이를 토대로 상기 CCD 어레이를 이동시키는 단계를 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 나타낸 구성도이이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 검출기용 얼라인 마크의 구조를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 검출기용 얼라인 마크가 삽입된 페이지 이미지를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 레이저 광을 발생시키는 광원(102)과, 광원(102)에 상응하는 위치에 설치되어 광원(102)의 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광 분리기(108)와, 광 분리기(108)에서 분리된 기준광을 반사하는 미러(118)와, 미러(118)에서 반사된 광이 저장 매체(124)에 입사되는 각도를 변화시키기 위한 회전 미러(122)와, 광 분리기(108)에서 분리된 신호광에 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터 패턴(110)을 실어 주면서 얼라인 마크(112)를 함께 입력하는 공간 광 변조기(SLM)(114)와, 공간 광 변조기(SLM)(114)로부터 출력되는 신호광과 회전 미러(122)에서 반사된 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬가 기록된 저장 매체(124)를 포함한다.
즉, 저장매체(104)에 저장된 홀로그램 데이터에는, 도 4에 도시된 바와 같 이, 검출기용 얼라인 마크가 기록되어 있는데, 얼라인 마크(112)의 구조는 멀티레벨의 인텐서티(intensity)를 갖는 마크로서 7픽셀로 구성되어 있다. 이때, 얼라인 마크(112)는 오프, 온, 그레인온 픽셀로 구성된 마크1(A)과 그레이온, 온, 오프 픽셀로 구성된 마크2(B)로 이루어지며, 마크1, 2(A, B)를 구분하는 구분 픽셀인 오프 픽셀로 이루어져 있다.
이러한 얼라인 마크(112)는, 홀로그램 데이터를 저장 매체에 기록할 때 데이터 이미지의 x축 방향과 y축 방향에 각각 기록되는데, 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 이미지 영역(300)을 둘러쌓고 있는 테두리(302)를 주변에 삽입되어 기록되는데, AMx는 x축 방향(가로 방향)의 어느 한 위치에 기록되고, AMy는 y축 방향(세로 방향)의 어느 한 위치 기록된다. x축 방향의 얼라인 마크(AMx)는 CCD (128)의 픽셀과 재생 이미지간의 좌우 방향에 대한 미스 얼라인을 보정하기 위한 것이고, y축 방향의 얼라인 마크(AMy)는 CCD(128) 어레이의 픽셀과 재생 이미지간의 상하 방향에 대한 미스 얼라인을 보정하기 위한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 마크1, 2(A, B) 및 구분 픽셀로 이루어진 검출기용 얼라인 마크가 x축 방향과 y축 방향에 각각 하나씩 기록되어 있는 것을 예로 들었지만, 연속적으로 배열시켜 테두리(302)를 둘러쌓을 수 있으며, 테두리(302)와 데이터 이미지 영역(300)의 사이에 기록될 수 있다.
그리고 본 발명의 시스템에 있어서, 저장 매체(124)는 신호광이 차단된 채, 기준광만이 조사될 경우 간섭 무늬 형태로 기록된 데이터 이미지와 함께 얼라인 마크가 재생된다. 또 본 발명의 시스템은 CCD(128)를 포함하여 저장 매체(124)로부 터 재생된 데이터 이미지 및 얼라인 마크를 촬영하여 전기적인 데이터 신호로 변환하여 출력한다. 한편 미설명된 도면 부호 104는 광 확대 렌즈, 120는 지연 렌즈, 116 및 126은 퓨리에 렌즈를 나타낸 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 기록시 다음과 같이 작동한다.
광원(102)에서 조사된 레이저 광은 광 분리기(108)에서 기준광과 신호광으로 나뉘어진다. 이때 신호광은 공간 광 변조기(SLM)(114)로 입력되어 변조된다. 그런데, 신호광은 공간 광 변조기(SLM)(114)에서 입력된 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴(110)과 함께 얼라인 마크(112)가 실제 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 후에 저장 매체(124)로 입사된다. 또한, 기준광은 회전 미러(122)에 의해 각도가 변화되어 저장 매체(124)로 입사된다. 즉, 각각의 페이지에 상응하게 회전 미러(122)의 각도를 조금씩 달리하는 기준광은 저장 매체(124)인 크리스탈에 입사된다. 기준광과 공간 광 변조기(SLM)(114)에 의해 변조된 신호광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(124) 내부에서 간섭을 일으켜 결국 저장 매체(124)내에 간섭 무늬가 기록된다.
본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 재생시 저장 매체(124)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서 신호광을 차단한 채 광 분리기(108)에서 분리된 기준광만을 저장 매체(124)에 조사한다. 저장 매체(124)에 기록용 기준광의 편향각도와 동일한 편향각을 갖는 재생 기준광이 입사되면, 저장 매체(124)에서는 재생 기준광이 회절되어 원래의 픽셀 명암으로 구성된 재생 이미지의 2진 데이터가 재생되는데, 이때 재생된 데이터내에는 재생된 이미지와 CCD 픽셀간의 비매칭 또는 매칭을 검출하기 위한 얼라인 마크를 포함하고 있다.
본 발명의 시스템에 있어서, 저장 매체(124)로부터 재생된 이미지는 공간 광 변조기(SLM)에 의해 변조된 데이터 패턴(110)과 함께 얼라인 마크(112)를 포함하고 있다.
도 6은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생 이미지의 비매칭 검출 장치를 나타낸 구성도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 신호 처리부는 다음과 같은 재생된 이미지의 비매칭 검출 장치를 포함한다.
상기 검출 장치는 저장 매체로부터 재생된 이미지를 촬영하여 전기적인 데이터로 변환하여 출력하는 CCD(128) 어레이와, CCD(128) 어레이에서 촬영된 데이터중에서 얼라인 마크를 검출하는 얼라인 마크 검출부(140)와, CCD(128) 어레이에서 촬영된 데이터를 저장하기 위한 검출 이미지 버퍼(142)와, 얼라인 마크 검출부(140)에서 검출된 얼라인 마크를 이용하여 재생 이미지의 픽셀과 CCD 픽셀 간의 미스 얼라인에 따른 비매칭을 측정하고 비매칭에 따른 미스 얼라인 보정 값을 출력하는 비매칭 검출부(144)와, 미스 얼라인 보정값에 의거하여 CCD(128) 어레이를 상하좌우로 이동시키는 제어 블록(146) 등을 포함한다.
얼라인 마크 검출부(140)는 재생 이미지 프레임의 각 라인별 픽셀 총합 값을 이용하는 방식 등을 통해 재생 데이터 이미지의 테두리(302)를 검출하고, 예를 들면 테두리(302)의 주변에 삽입되어 있는 다수의 얼라인 마크(AMx, AMy)를 검출하 며, 또한 검출된 테두리(302) 정보에 의거하여 재생 이미지 프레임에서 재생 데이터 이미지(300)를 추출한다. 여기에서, 얼라인 마크(AMx, AMy)들은 테두리(302)의 주변을 따라 x축 방향과 y축 방향에 배치되며, 이를 이용하여 이미지 검출 블록(110)과 저장매체(104)에서 재생되는 재생 이미지간의 미스 얼라인을 보상해줄 수 있다.
도 7a 내지 7d는 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생 이미지의 비매칭 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 내지 도 7d를 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생 이미지의 비매칭 검출 방법은 다음과 같다.
우선, 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 저장 매체(124)에 기준광만을 조사하여 저장 매체(124)에 간섭 무늬 형태로 기록된 한 페이지의 2진 데이터를 재생한다. 그리고 CCD(128) 어레이를 통해 저장 매체(124)로부터 재생된 이미지를 촬영하여 전기적인 데이터로 변환하여 출력하도록 제어한다 이때 CCD(128) 어레이에서 촬영된 이미지는 검출 이미지 버퍼(142)에 저장된다.
얼라인 마크 검출부(140)는 CCD(128) 어레이로부터 출력된 신호중에서 얼라인 마크를 검출하도록 한다.
비매칭 검출부(144)는 얼라인 마크 검출부(140)에서 검출된 얼라인 마크에서 먼저 x축 방향의 얼라인 마크(AMx)에서 마크1, 2에 해당되는 각 3개 픽셀의 광량 정보(r1, r2, r3)를 구한다. 이때, 각 3개의 픽셀의 광량 정보가, 도 7a, 7b에 도시된 바와 같이, 중앙 온 픽셀을 기준으로 좌우 두개의 픽셀(p1, p3) 즉, 그레이온 픽셀과 오프 픽셀에 대응되는 광량 정보(r1, r3)가 거의 일치하면 CCD 픽셀과 재생 이미지간에 얼라인된 것으로 판단한다.
그러나, 이때, 각 3개의 픽셀의 광량 정보가, 도 7c, 7d에 도시된 바와 같이, 중앙 온 픽셀을 기준으로 좌우 두개의 픽셀 즉, 그레이온 픽셀과 오프 픽셀에 대응되는 광량 정보(r1, r3)가 거의 일치하지 않으면 비매칭 검출부(144)는 CCD 픽셀과 재생 이미지간에 미스 얼라인된 것으로 판단하며, 이에 따른 미스 얼라인 보정값을 산출한다.
미스 얼라인 보정값 산출 방법은, 도 7c에 도시된 바와 같이, 마크 2의 그레이온 픽셀(p1)에 대응되는 광량 정보 r1이 오프 픽셀(p3)에 대응되는 광량 정보 r3 보다 큰 경우(즉 마크2의 인텐시티 차(r3-r1)가 음의 값을 갖는 경우) CCD 픽셀들이 좌측방향으로 미스 얼라인된 것으로 판단하여 CCD(128) 어레이를 우측 방향으로 이동시키기 위한 미스 얼라인 보정값을 산출하고, 도 7d에 도시된 바와 같이, 마크1의 그레이온 픽셀(p3)에 대응되는 광량 정보 r3이 오프 픽셀(p1)에 대응되는 광량 정보 r1 보다 큰 경우(즉, 마크1의 인텐시티 차(r3-r1)가 양의 값을 갖는 경우) CCD 픽셀들이 우측 방향으로 미스 얼라인된 것으로 판단하여 CCD(128) 어레이를 좌측 방향으로 이동시키기 위한 미스 얼라인 보정값을 산출한다. 산출된 미스 얼라인 보정값은 제어 블록(146)에 제공되며, 제어 블록(146)은 미스 얼라인 보정값에 의거하여 CCD(128) 어레이를 이동시킨다.
상기와 같은 방식으로, 비매칭 검출부(144)는 얼라인 마크 검출부(140)에서 검출된 얼라인 마크에서 y축 방향의 얼라인 마크(AMy)를 이용하여 CCD 픽셀과 재생 이미지간의 상하방향의 비매칭 여부를 판단하고, 비매칭인 경우 이에 대응되는 미스 얼라인 보정값을 산출하여 제어 블록(146)에 제공하며, 제어 블록(146)은 미스 얼라인 보정값에 의거하여 CCD(128) 어레이를 상하방향으로 이동시켜 CCD 픽셀과 재생 이미지를 매칭시킨다.
이와 같이, CCD 픽셀과 재생 이미지간의 매칭이 완료되면, 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 저장 매체(126)에 저장된 데이터를 재생시킨다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서는 얼라인 마크가 x축 및 y축 방향에 하나만 기록되는 것을 예를 들어 설명하였지만, 데이터 이미지의 주변영역에 연속적으로 기록되어 데이터 이미지를 둘러쌓 수 있다.
본 발명에 따르면, 저장 매체(126)에 데이터를 기록할 때 마크1, 구분 픽셀 마크2로 이루어진 얼라인 마크를 데이터 이미지의 주변 x축 및 y축 방향에 기록한 후 재생 시 이를 이용하여 CCD 픽셀과 재생 이미지간의 상하좌우 방향에 대한 매칭 여부를 판단하고 보정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 공간 광 변조기를 이용하여 저장 매체에 얼라인 마크를 삽입한 홀로그래픽 디지털 데이터를 기록하고, 이를 재생한 이미지에서 얼라인 마크를 검출한 후에 얼라인 마크의 픽셀과 CCD 픽셀간의 미스 얼라인을 검출함으로써 재생 이미지와 CCD 픽셀의 비매칭을 보다 정확하게 측정할 수 있다.
한편, 본 발명은 2×2 오버 샘플링에 대해 설명하였지만 상술한 실시예에 국 한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (4)

  1. 저장 매체에 홀로그래픽 디지털 데이터가 기록된 시스템으로서,
    광원에서 신호광과 기준광을 분리하는 광 분리기와,
    상기 광 분리기에서 분리된 신호광에 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴의 테두리에 x, y축 방향에 각각 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀로 구성된 얼라인 마크를 함께 입력하여 변조하는 공간 광 변조기와,
    상기 광 분리기에서 분리된 기준광을 소정의 각도로 반사하는 회전 미러
    를 포함하여 상기 공간 광 변조기부터 출력되는 신호광과 상기 회전 미러의 기준광을 간섭시켜 상기 저장 매체에 기록한 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템.
  2. 저장 매체에 홀로그래픽 디지털 데이터가 기록된 시스템으로서,
    광원에서 신호광과 기준광을 분리하는 광 분리기와,
    상기 광 분리기에서 분리된 기준광을 소정의 각도로 반사하는 회전 미러와,
    상기 회전 미러의 기준광이 상기 저장 매체에 입사되어 상기 저장 매체에 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 함께 기록된 서로 다른 인텐시티를 갖는 다수의 픽셀로 구성된 얼라인 마크를 재생한 이미지를 촬영하는 CCD 어레이와,
    상기 얼라인 마크를 상기 CCD 어레이에서 검출하여 상기 얼라인 마크의 온 값을 갖는 픽셀을 기준으로 좌우픽셀의 차이값을 이용하여 상기 CCD 어레이와 재생 이미지간의 매칭 여부를 판단한 후 이에 대응되는 미스 얼라인 보상값을 산출하는 비매칭 검출부와,
    상기 미스 얼라인 보상값에 따라 상기 CCD 어레이를 제어하는 수단
    을 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 얼라인 마크는, 오프, 온, 그레이온의 인텐시티를 갖는 마크1과 그레이온, 온, 오프의 인텐시티를 갖는 마크2 및 상기 마크1과 마크2를 구분시키는 구분 픽셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템.
  4. 저장 매체에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 방법으로서,
    상기 저장 매체에 기준광을 입사시켜 상기 저장 매체로부터 상기 홀로그래픽 디지털 데이터 패턴과 함께 기록된 오프, 온, 그레이온, 구분 픽셀, 그레이온, 온, 오프 픽셀로 이루어진 얼라인 마크를 재생한 이미지를 CCD 어레이를 통해 촬영하는 단계와,
    상기 CCD 어레이로부터 출력된 신호중에서 얼라인 마크를 검출하는 단계와,
    상기 얼라인 마크에서 온 픽셀을 기준으로 좌우 픽셀들에 대응되는 광량 정보의 차를 이용하여 재생 이미지와 상기 CCD 픽셀 사이의 미스 얼라인 여부를 판단하는 단계와,
    상기 판단 결과, 상기 재생 이미지와 CCD 픽셀간에 미스 얼라인인 경우 상기 광량 정보차를 이용하여 미스 얼라인 보정값을 산출한 후 이를 토대로 상기 CCD 어레이를 이동시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 재생된 이미지의 비매칭 보정 방법.
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