KR100588928B1

KR100588928B1 - 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100588928B1
Application number: KR1020040106403A
Authority: KR
Inventors: 윤필상
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-09

Abstract

본 발명은 재생 이미지의 데이터 비트 크기보다 작은 CCD 어레이, 즉 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 홀로그램 저장매체에 기록된 원본 홀로그래픽 데이터를 복원하기 위한 것으로, 이를 위한 작용은 미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 테이블 형태로 저장하는 제1과정과, 광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조되는 제2과정과, 복조된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 캡춰하는 제3과정과, 캡춰된 재생 이미지 값을 버퍼링하는 제4과정과, 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임을 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 제5과정을 포함한다. 따라서, 홀로그래픽 저장장치에서 발생할 수 있는 픽셀 미스얼라인 현상에도 신뢰할 수 있는 데이터를 얻어 낼 수 있다. 또한 종래 오버 샘플링의 단점으로 제기되던 시스템의 데이터 용량 및 데이터 전송 속도에 대한 제약조건을 개선시킬 수 있다. 즉 기존 CCD 픽셀(예로, 1200×1200의 CCD 픽셀)에 의해 검출되는 데이터 이미지는 3×3의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 400×400의 데이터를 기록 및 재생하며, 2×2의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 600×600의 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 반면에, 본원 발명에 의해 제시된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3 ×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행할 경우, 800×800의 데이터를 기록 및 재생할 수 있게 된다. 다시 말하여, 3×3의 오버 샘플링 기법보다 4배, 2×2의 오버 샘플링 기법보다는 1.8배의 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 효과를 갖고 있다.

Description

홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OVER-SAMPLING IN HOLOGRAPHIC DIGITAL DATA STORAGE SYSTEM}

도 1은 종래 HDDS의 1:1 매칭 CCD 검출을 위해 도시한 도면이고,

도 2는 종래 HDDS의 9(3×3)개의 CCD 픽셀로 검출하기 위해 도시한 도면이며,

도 3은 종래 HDDS의 4(2×2)개의 CCD 픽셀로 검출하기 위해 도시한 도면이며,

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 HDDS의 오버 샘플링 방법을 위한 개략적인 블록 구성도이며,

도 5는 본 발명에 따른 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하기 위해 도시한 도면이며,

도 6은 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보가 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 퍼펙트하게 매핑되는 것을 도시한 도면이며,

도 7은 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보가 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 미스얼라인되는 것을 도시한 도면이며,

도 8 및 도 9는 SLM2의 2진 정보를 찾아내기 위해 도시한 도면이며,

도 10은 STEP 함수를 도시한 도면이며,

도 11은 SLM3의 2진 정보를 찾아내기 위해 도시한 도면이며,

도 12는 SLM4의 2진 정보를 찾아내기 위해 도시한 도면이며,

도 13은 SLM4의 2진 정보를 SLM1, SLM2, SLM3 각각의 2진 정보를 이용하여 계산하기 위해 도시한 도면이며,

도 14는 SLM의 1개의 온 픽셀 이미지를 x축으로 이동시키면서 CCD6의 인텐시티를 저장함으로서 I(δx)의 테이블을 만들 수 있는 도면이며,

도 15는 SLM의 1개의 온 픽셀 이미지를 y축으로 이동시키면서 CCD8의 인텐시티를 저장함으로써 I(δy)의 테이블을 만들 수 있는 도면이며,

도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홀로그래픽 저장매체에 저장된 데이터 패턴이 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임을 이용하여 픽셀 미스얼라인의 왜곡을 찾아내도록 구성된 도면이며,

도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 HDDS의 오버 샘플링 방법을 위한 개략적인 블록 구성도이며,

도 18은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 홀로그래픽 저장매체에 저장된 데이터 패턴이 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 다수의 기준 마크를 이용하여 픽셀 미스얼라인 왜곡을 찾아내도록 구성된 도면이며,

도 19는 도 18에 도시된 다수의 마크를 이용하여 로컬 영역의 데이터에 대하여 오버 샘플링을 수행하기 위한 모식도를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 광원 102 : 광 분리기

104, 110 : 셔터 106, 112 : 반사경

108 : 액츄에이터 114 : 공간 광 변조기

116, 122 : 광학 렌즈 118 : Optical aperture

120 : 저장매체 124 : CCD

126 : 메모리 128 : 프레임 검출기

129 : 마크 검출기 130 : 테이블

132 : 오버 샘플러 134 : 디모듈레이션

136 : 마이컴

본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템(Holographic Digital Data Storage System, HDDS)의 오버 샘플링 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게 설명하면, 재생 이미지의 데이터 비트 크기보다 작은 CCD 어레이를 이용하여 홀로그램 저장매체에 기록된 원본 홀로그래픽 데이터를 복원할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, HDDS는 데이터 기록/재생의 원리상 체적 홀로그램 원리를 이용하는 페이지 지향적인 메모리(Page-oriented Memory) 입출력 방식으로서, 병렬 데이터 처리 방식을 사용하여 입출력 속도를 1Gbps 이상으로 초고속화 시킬 수 있 으며, 기계적인 구동부를 배제한 시스템 구성이 가능하여 데이터 접근 시간도 100㎲ 이하로 매우 빠르게 구현할 수 있는 차세대 메모리 시스템이다.

이러한 HDDS는 대상 물체로부터의 물체광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(Amplitude)에 민감하게 반응하는 크리스탈(crystal)등의 저장매체에 기록하는 것이다. 즉, HDDS는 기준광의 각도를 변화시키는 방법에 의해 물체광의 강도 및 위상까지 기록하여 대상 물체의 3차원 상을 표시할 수 있으며, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그래픽 디지털 데이터를 홀로그래픽 기록매체에 기록할 수 있는 것이다.

한편, HDDS는 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생할 경우, 광원에서 분리된 물체 광을 차단하고, 기준광 만을 편향시켜 홀로그래픽 저장매체에 조사함으로서, 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터인 정보 이미지로 복조되어 원래의 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생할 수 있는 것이다. 여기서, 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 재생용 기준광은 실질적으로 저장매체에 홀로그래픽 디지털 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 각도를 갖도록 조사한다.

보다 상세하게 설명할 경우, HDDS는 홀로그래픽 디지털 데이터를 홀로그래픽 기록매체에 기록하는 모드 시, 광원에서 발생한 레이저광을 기준광과 물체광으로 분리시키고, 이중 물체광을 외부 입력 데이터에 따라 픽셀들의 명암을 이루는 2진 데이터로 변조하며, 변조된 물체광과 기 설정된 편향각으로 반사된 기준광을 서로 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 입력 데이터에 대응하는 홀로그래픽 디지털 데이터로써 홀로그래픽 저장매체에 기록하는 것이다. 이때, 홀로그래픽 디지털 데이터는 홀로그래픽 저장매체에 기록될 때 중첩(다중화)되어 기록된다. 여기서, 중첩 기록 방식은 각도 중첩, 파장 중첩, 위상 부호 중첩 등이 있다. 이후, HDDS는 재생모드 시, 홀로그래픽 저장매체에 기록된 페이지 단위의 재생 이미지를 검출기(detector)인 CCD에 의해 데이터 이미지로 검출하여 디코딩(decoding)하게 된다.

상술한 바와 같이, HDDS로 공개되어 재생된 데이터 이미지의 CCD 검출 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 홀로그래픽 저장장치를 개발하는 IBM사와 캘리포니아 공과 대학 등에서 적용한 1:1 픽셀 매칭 방법이 있다. 즉 도 1을 참조하면, 재생 이미지(10)의 데이터 픽셀과 CCD 어레이(array)의 픽셀(12)을 1:1로 매칭시켜 사용하며, 1:1 픽셀 매칭을 사용한 시스템에서는 보통 앵글 멀티플렉싱(Angle multiplexing)을 적용하여 데이터를 다중 기록함으로서, 재생된 데이터 이미지의 픽셀 미스얼라인이 매우 적은 반면에, CCD 픽셀 크기의 1/2 오차가 발생할 경우, CCD에 의해 검출된 데이터 이미지의 열화(degradation)가 심하게 발생하게 되는 문제점을 갖는다.

또한, 기존의 HDDS Photo type-I에 적용한 데이터 재생 시, 홀로그래픽 저장매체로부터 CCD 픽셀(예로, 1200×1200의 CCD 픽셀)에 의해 검출되는 데이터 이미지는 도 2에 도시된 바와 같이, 재생 이미지(10)가 9개(3×3)의 CCD 픽셀(16)에 의해 400×400의 데이터 이미지만을 재생하도록 하는 기술적 특징을 갖고 있다. 이로써, 전체 HDDS의 데이터 이미지 전송량이 9개(3×3)의 CCD 픽셀(16)에 의해 매우 적어지게 되는 결점을 갖고 있으며, 또한, 재생된 데이터 이미지의 1픽셀의 광량을 9개의 CCD로 나누어 받은 후에 한 개의 CCD 픽셀의 정보만 이용하므로 광 효율도 그만큼 떨어지게 된다.

또한, 기존의 HDDS에서의 홀로그래픽 저장매체로부터 CCD 픽셀(예로, 1200×1200의 CCD 픽셀)에 의해 검출되는 데이터 이미지는 도 3에 도시된 바와 같이, 재생 이미지(10)가 4개(2×2)의 CCD 픽셀(18)에 의해 최대 600×600의 데이터 이미지를 재생하도록 하는 기술적 특징을 갖고 있다. 이 또한, 전체 HDDS의 데이터 이미지 전송량이 4개(2×2)의 CCD 픽셀(18)에 의해 도 2 보다는 많아졌지만, 이것 역시 픽셀 매치법에 비해서는 전체 HDDS의 데이터 이미지 전송량이 적어지게 되는 문제점을 갖는다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 재생 이미지의 데이터 비트 크기보다 작은 CCD 어레이, 즉 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 홀로그램 저장매체에 기록된 원본 홀로그래픽 데이터를 복원할 수 있는 HDDS의 오버 샘플링 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에서 HDDS의 오버 샘플링 방법은 미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 테이블 형태로 저장하는 제1과정과, 광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복 조되는 제2과정과, 복조된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 캡춰하는 제3과정과, 캡춰된 재생 이미지 값을 버퍼링하는 제4과정과, 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임을 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 제5과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에서 HDDS의 오버 샘플링 방법은 광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조되는 제1과정과, 복조된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 캡춰하는 제2과정과, 캡춰된 재생 이미지 값을 버퍼링하는 제3과정과, 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 다수의 기준 마크를 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 제4과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에서 HDDS의 오버 샘플링 장치는 미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 저장하는 테이블과, 광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조된 재생 이미지 2×2 픽셀 정보를 캡춰하고, 캡춰된 재생 이미지 값을 제공하는 CCD와, 재생 이미지 값을 버퍼링하는 메모리와, 버퍼링된 재생 이미지에서 프레임의 위치와 재생 이미지의 픽셀 미스얼라인의 값을 계산하여 제공하는 프레임 검출기 와, 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임을 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 오버 샘플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에서 HDDS의 오버 샘플링 장치는 미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 저장하는 테이블과, 광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조된 재생 이미지 2×2 픽셀 정보를 캡춰하고, 캡춰된 재생 이미지 값을 제공하는 CCD와, 재생 이미지 값을 버퍼링하는 메모리와, 버퍼링된 재생 이미지에서 프레임의 위치와 재생 이미지의 픽셀 미스얼라인의 값을 계산하여 제공하는 프레임 검출기와, 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 다수의 기준 마크를 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 오버 샘플러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 HDDS의 오버 샘플링 방법을 위한 개략적인 블록 구성도로서, 도 4를 참조하면, HDDS에서의 홀로그래픽 디지털 데이터를 홀로그래픽 저장매체에 기록하며, 저장된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 과정에 대하여 아래와 같이 설명한다.

즉, 광 분리기(102)는 광원(100)으로부터 입사되는 레이저광을 기준광과 물체광으로 분기시킨 후, 기준광을 수직 편광의 기준 광 처리 경로(S1)를 통해 홀로그래픽 저장매체(120)에 제공하고, 분기된 물체광을 물체 광 처리 경로(S2)를 통해 최종적으로 홀로그래픽 저장매체(120)에 제공한다. 즉, 광 분리기(102)로부터 분기되어 셔터(104)의 개구를 통해 입사되는 수직 편광된 기준광은 광학 렌즈(도시하지 않았음) 등을 통해 조정되고 임의의 크기로 확장되며, 반사경(106)에 의해 기 설정된 소정 각도로 편향되어 홀로그래픽 저장매체(120)로 입사된다. 여기서, 기록 또는 재생 시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록할 때마다 액츄에이터(108)를 이용해 반사경(106)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어하는데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천 개의 홀로그램 디지털 데이터를 홀로그래픽 저장매체(120)에 저장하거나 혹은 저장된 홀로그램 디지털 데이터를 재생할 수 있는 것이다.

광 분리기(102)로부터 분기되어 셔터(110)의 개구를 통해 입사되는 물체광은 물체광 처리 경로(S2)상에는 반사경(112) 및 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, SLM)(114)가 물체광의 출사 방향으로 순차 구비되는 데, 셔터(110)는 기록모드 시에는 개방 상태를 유지하고, 재생모드 시에는 차단 상태를 유지한다. 광 분리기(102)로부터 분기되어 셔터(110)의 개구를 통해 입사되는 물체광은 반사경(112)을 통해 소정의 편향 각으로 반사된 후 SLM(114)으로 전달된다.

이어서, SLM(114)에서는 반사경(112)으로부터 전달되는 물체광을 데이터 코딩부(138)로부터 제공되는 입력 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 이루어진 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일 예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때 SLM(114)으로 입사되는 물체광은 한 프레임 단위의 신호광으로 변조된 후, 기준 광 처리 경로(S1)의 반사경(106)에서 입사되는 기준광과 동기를 맞추어 광학 렌즈(116) 및 Optical aperture(118)를 통해 홀로그래픽 저장매체(120)로 입사된다.

이에, 홀로그래픽 저장매체(120)에서는 기록모드 시에, SLM(114)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 신호광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(106)으로부터 입사되는 기록용 기준광 간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 변조된 물체광과 기준광 간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 홀로그래픽 저장매체(120) 내부에서 운동 전하의 광 유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 홀로그래픽 저장매체(120)에 3차원 상 홀로그램 디지털 데이터의 간섭 무늬가 기록되는 것이다.

다음으로, 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 경우, 물체광 처리 경로(S2)측의 셔터(110)는 차단되고, 기준광 처리 경로(S1)측의 셔터(104)는 개방 상태로 제어한다. 그러면 광 분리기(102)로부터 분기된 기준광, 즉 재생용 기준광은 반사경(106)을 통해 반사되어 홀로그래픽 저장매체(120)로 조사되며, 그 결과 홀로그래픽 저장매체(120)에서는 재생용 기준광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성 되는 한 페이지의 2진 데이터로 복조되며, 복조된 재생 이미지 데이터는 광학 렌즈(122)를 통해 CCD(124)로 조사된다.

이때, 홀로그래픽 저장매체(120)에 저장된 데이터 패턴이 도 16에 도시된 바와 같이, 데이터 영역(S16)을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임(S17)을 이용하여 픽셀 미스얼라인의 왜곡을 찾아낼 경우, CCD(124)는 홀로그래픽 저장매체(120)로부터 광학 렌즈(122)를 통해 조사되는 도 5에 도시된 바와 같은 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)를 캡춰하고, 캡춰된 재생 이미지 값을 메모리(126)에 제공한다.

그러면, 메모리(126)는 CCD(124)로부터 제공되는 재생 이미지 값을 버퍼링한다. 이때, 프레임 검출기(128)는 메모리(126)에 버퍼링된 재생 이미지에서 프레임의 위치와 재생 이미지의 픽셀 미스얼라인(misalign)의 값을 계산하여 오버 샘플러(132)에 제공함과 동시에 오버 샘플링을 하기 위한 δx, δy를 테이블에 제공한다. 이때, 테이블(130)은 미스얼라인이 일어날 경우를 대비하기 위해, 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값, 즉 I(δx), I(δy), I(δxδy), I(δx｜δy) 그리고 I(δy｜δx) 등의 값들이 필요하기 때문에 이러한 값은 아래와 같이 시스템을 구성한 후, 테스트를 거쳐 시스템에 맞는 값을 테이블 형태로 저장해 둔 이후에 사용하면 된다.

다시 말하여, 테이블(130)은 도 14에 도시된 바와 같이, SLM의 1개의 온 픽셀(ON pixel)(S14) 이미지를 x축으로 이동시키면서 CCD6의 인텐시티를 저장함으로서 I(δx)의 테이블을 만들 수 있다. 그리고, 도 15는 동일한 방법으로 SLM의 1개의 온 픽셀(S14) 이미지를 y축으로 이동시키면서 CCD8의 인텐시티를 저장함으로써 I(δy)의 테이블을 만들 수 있는 것이다. 이러한 방법으로 일정한 정밀도를 가지고 δx, δy를 이동하면서 CCD9의 인텐시티를 저장하면 I(δxδy)의 테이블을 만들 수 있게 된다.

오버 샘플러(132)는 데이터의 위치를 판단하고 데이터 영역 내에서 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 의해 오버 샘플링을 수행하는데, 이때 픽셀 미스얼라인에 의해 CCD의 인텐시티 값을 직접 SLM의 정보로 이용하지 못하게 되는 문제를 보상하기 위해 픽셀 미스얼라인의 영향을 테이블(130)로부터 현재 픽셀 미스얼라인의 경우의 보상 값들을 불러 들여와 계산한 오버 샘플링된 데이터가 SLM의 정보를 표현하는 값으로 계산되므로 디모듈레이션(134)과 마이컴(136)을 거쳐 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록된 원본 데이터를 복원할 수 있는 것이다.

특히, 오버 샘플러(132)를 이용하여 오버 샘플링하는 과정을 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.

즉, 오버 샘플러(132)는 도 5에 도시된 바와 같이, 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 의해 오버 샘플링을 수행할 경우, 다른 오버 샘플링 기법보다 많은 홀로그래픽 디지털 데이터를 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록하거나, 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생할 수 있는 것이다.

예를 들어, CCD 픽셀(예로, 1200×1200의 CCD 픽셀)에 의해 검출되는 데이터 이미지는 3×3의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 400×400의 데이터를 기록 및 재생하며, 2×2의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 600×600의 데이터를 기록 및 재생할 수 있다. 이에 반하여, 본원 발명에 의해 제시된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 의해 오버 샘플링을 수행할 경우, 800×800의 데이터를 기록 및 재생할 수 있게 된다. 즉, 3×3의 오버 샘플링 기법보다 4배, 2×2의 오버 샘플링 기법보다는 1.8배의 데이터를 기록 및 재생할 수 있다.

다음으로, 본원 발명에 의해 제시된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 의해 오버 샘플링을 수행할 경우, 홀로그래픽 디지털 데이터의 표시(registration) 방법에 대하여 설명한다.

즉, 도 6은 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)가 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 퍼펙트(Perfact)하게 매핑되는 것을 도시한 도면이다. 즉, 도 6을 참조하면, 홀로그래픽 저장매체(120)에서 재생되고 광학렌즈(122)를 통해 제공되는 4개의 SLM의 2진 패턴(SLM1,2,3,4)이 CCD의 9개의 픽셀(CCD1,2,3,4,5,6,7,8,9)에 퍼펙트하게 맵핑되는 것으로, SLM1의 2진 정보는 CCD1의 인텐시티(intensity)로, SLM2의 2진 정보는 CCD3의 인텐시티로, SLM3의 2진 정보는 CCD7의 인텐시티로, SLM4의 2진 정보는 CCD9의 인텐시티로 파악 할 수 있다.

그리고, 도 7은 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)가 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 미스얼라인되는 것을 도시한 도면이다. 즉, 도 7을 참조하면, SLM1의 이진 정보는 CCD1의 인텐시티로 알 수 있다. 그러나 SLM2, SLM3, SLM4의 이진 정보는 직접적인 CCD의 인텐시티를 이용할 수 없기 때문에 나머지 SLM2, SLM3, SLM4의 이진 정보는 CCD1의 인텐시티로 계산된 SLM1의 이진 정보를 이용하여 찾아낼 수 있다.

또한, 도 8 및 도 9를 참조하면, SLM2의 2진 정보를 찾아내기 위한 방법이 다. 도 8에서와 같이, CCD2의 인텐시티 값의 정보는 SLM1에서의 광과, SLM2에서의 광이 함께 검출되어 나타나므로, SLM2의 정보는 CCD2에 의해 검출된 값에서 SLM1의 정보가 검출된 양을 제거한 값이다.

더불어, 도 9에서와 같이, CCD2에서 검출한 인텐시티는 I(CCD2)라 하고, δx만큼 미스 매치가 일어났을 경우(x축, 즉 수평방향으로) 인접 CCD 픽셀에서 검출하는 인텐시티를 I(δx)라 할 경우, 수학식 1에 의해 CCD2에서 검출된 인텐시티에서 SLM1의 정보에 의한 인텐시티를 제거할 수 있다.

I(CCD2 from SLM2) = I(CCD2) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δx)

여기서, 함수 F는 "STEP" 함수로서, 이 STEP 함수는 도 10에 도시된 바와 같다. 즉, 도 10의 STEP 함수의 역할은 SLM이 ON이면(즉 step함수의 임계값 Θ 보다 인텐시티가 크다면) 그 영향을 제거해야 하고, OFF이면 그 영향을 제거하지 않아야 한다. 따라서 STEP 함수에 의해 SLM의 ON, OFF 판별과 영향 제거 여부를 선택한다.

또한, I(SLM2)는 도 9에서의 가장 우측의 결과를 의미하는 것으로 CCD2에는 사선으로 표시한 면적만큼의 SLM2의 광량을 인텐시티 값으로 표시한다. 따라서, CCD 1개의 픽셀 면적에 도달하는 광량이 인텐시티로 표시되므로, 수학식 1에 의해 계산된 값을 동일한 레벨의 인텐시티로 환산하려면 수학식 2와 같이 광이 도달하는 면적으로 나누어서 SLM2의 정보를 계산해 낼 수 있다.

I(SLM2) = I(CCD2 from SLM2)×(W_CCD×W_CCD) / [(W_CCD/2 +δx)×(W_CCD)]

도 11을 참조하면, SLM3의 2진 정보를 찾아내기 위한 방법이다. 즉, I(SLM3)는 상술한 I(SLM2)를 계산한 것과 동일한 방식으로 계산할 수 있다. 다시 말하여 CCD4에서 검출한 인텐시티는 I(CCD4)라 하고, δy만큼 미스 매치가 일어났을 경우(y축, 즉 수직방향으로) 인접 CCD 픽셀에서 검출하는 인텐시티를 I(δy)라 할 경우, 수학식 3에 의해 CCD4에서 검출된 인텐시티에서 SLM1의 정보에 의한 인텐시티를 제거할 수 있다.

I(CCD4 from SLM3) = I(CCD4) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δy)

또한, I(SLM3)는 도 11에서의 가장 우측의 결과를 의미하는 것으로 CCD4에는 사선으로 표시한 면적만큼의 SLM3의 광량을 인텐시티 값으로 표시한다. 따라서, CCD1의 면적에 도달하는 광량이 인텐시티로 표시되므로, 수학식 3에 의해 계산된 값을 동일한 레벨의 인텐시티로 환산하려면 수학식 4와 같이 광이 도달하는 면적으로 나누어서 SLM3의 정보를 계산해 낼 수 있다.

I(SLM3) = I(CCD4 from SLM3)×(W_CCD×W_CCD) / [(W_CCD/2 +δy)×(W_CCD)]

마지막으로, 도 12를 참조하면, SLM4의 2진 정보를 찾아내기 위한 방법이다. 즉, I(SLM4)는 CCD5의 인센시티는 SLM1, SLM2, SLM3, SLM4의 영향을 모두 합한 결과이다. 즉, SLM4의 2진 정보는 도 13에 도시된 바와 같이, 상술한 SLM1, SLM2, SLM3 각각의 2진 정보를 이용하면, 수학식 5와 같이 계산될 수 있다.

I(CCD5 from SLM4) = I(CCD5) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δxδy)

- F(I(SLM2) - Θ) × I(δy｜δx)

- F(I(SLM3) - Θ) × I(δx｜δy)

즉, 수학식 5를 이용할 경우, SLM4의 광량에 의해 CCD5에서 검출되는 인텐시티 값을 계산해 낼 수 있다. 그러나 수학식 5에 의해 계산된 인텐시티 값을 바로 SLM4의 2진 정보로 이용할 수 없다. 다시 말하여, 수학식 5에 의해 계산된 인텐시티 값은 CCD5 면적에 도달하는 SLM4의 일부의 광량(도 13에서의 가장 우측의 결과를 참조)을 의미한다. 이에 따라, CCD5의 전체 면적에 SLM4의 광량이 도달할 경우의 인텐시티로 환산해야 하므로, SLM4의 정보는 수학식 6에 의해 계산된다.

I(SLM4)=I(CCD5 from SLM4)×(W_CCD×W_CCD)/[(W_CCD/2 +δx)×(W_CCD/2 +δy)]

한편, 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 HDDS의 오버 샘플링 방법을 위한 개략적인 블록 구성도로서, 도 17을 참조하면, HDDS에서의 홀로그래픽 디지털 데이터를 홀로그래픽 저장매체에 기록하며, 저장된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 과정에 대하여 아래와 같이 설명한다.

즉, 광 분리기(102)는 광원(100)으로부터 입사되는 레이저광을 기준광과 물체광으로 분기시킨 후, 기준광을 수직 편광의 기준 광 처리 경로(S1)를 통해 홀로 그래픽 저장매체(120)에 제공하고, 분기된 물체광을 물체 광 처리 경로(S2)를 통해 최종적으로 홀로그래픽 저장매체(120)에 제공한다. 즉, 광 분리기(102)로부터 분기되어 셔터(104)의 개구를 통해 입사되는 수직 편광된 기준광은 광학 렌즈(도시하지 않았음) 등을 통해 조정되고 임의의 크기로 확장되며, 반사경(106)에 의해 기 설정된 소정 각도로 편향되어 홀로그래픽 저장매체(120)로 입사된다. 여기서, 기록 또는 재생 시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록할 때마다 액츄에이터(108)를 이용해 반사경(106)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어하는데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천 개의 홀로그램 디지털 데이터를 홀로그래픽 저장매체(120)에 저장하거나 혹은 저장된 홀로그램 디지털 데이터를 재생할 수 있는 것이다.

다음으로, 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록된 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 경우, 물체광 처리 경로(S2)측의 셔터(110)는 차단되고, 기준광 처리 경로(S1)측의 셔터(104)는 개방 상태로 제어한다. 그러면 광 분리기(102)로부터 분기된 기준광, 즉 재생용 기준광은 반사경(106)을 통해 반사되어 홀로그래픽 저장매체(120)로 조사되며, 그 결과 홀로그래픽 저장매체(120)에서는 재생용 기준광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터로 복조되며, 복조된 재생 이미지 데이터는 광학 렌즈(122)를 통해 CCD(124)로 조사된다.

이때, 홀로그래픽 저장매체(120)에 저장된 데이터 패턴이 도 18에 도시된 바와 같이, 데이터 영역(S18) 주위의 다수의 기준 마크(S19), 즉, 도 18과 같이 데이 터 영역(S18)을 둘러싸는 다수의 기준 마크(S19)를 이용하여 픽셀 미스얼라인의 왜곡을 찾아낼 경우, CCD(124)는 홀로그래픽 저장매체(120)로부터 광학 렌즈(122)를 통해 조사되는 도 5에 도시된 바와 같은 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보(S501)를 캡춰하고, 캡춰된 재생 이미지 값을 메모리(126)에 제공한다.

그러면, 메모리(126)는 CCD(124)로부터 제공되는 재생 이미지 값을 버퍼링한다. 이때, 마크 검출기(129)는 메모리(126)에 버퍼링된 재생 이미지에서 마크의 취치와 재생 이미지의 픽셀 미스얼라인(misalign)의 값을 계산함에 있어서, 도 18에 도시된 바와 같이, 다수의 마크를 이용할 경우, 각각의 기준 마크에서 이미지 미스얼라인된 양을 찾아낼 수 있으며, 특정한 디자인의 마크를 이용하면 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값, 즉 I(δx), I(δy), I(δxδy), I(δx｜δy) 그리고 I(δy｜δx) 등의 값들을 얻어내어 오버 샘플러(132)에 제공한다.

오버 샘플러(132)는 데이터의 위치를 판단하고 데이터 영역 내에서 9개(3×3)의 CCD 픽셀(S502)에 의해 오버 샘플링을 수행하는데, 이때 픽셀 미스얼라인에 의해 CCD의 인텐시티 값을 직접 SLM의 정보로 이용하지 못하게 되는 문제를 보상하기 위해 픽셀 미스얼라인의 영향을 마크 검출기(129)로부터 제공되는 현재 픽셀 미스얼라인의 경우의 보상 값들을 이용하여 계산한 오버 샘플링된 데이터가 SLM의 정보를 표현하는 값으로 계산되므로 디모듈레이션(134)과 마이컴(136)을 거쳐 홀로그래픽 저장매체(120)에 기록된 원본 데이터를 복원할 수 있는 것이다.

여기서, 도 18에 도시된 다수의 마크를 이용하여 로컬(Local) 영역의 데이터에 대하여 오버 샘플링을 수행하는 것은 도 19에 도시된 모식도에 잘 도시되어 있 다.

즉, 도 19를 참조하면, 마크가 담당하는 일정 로컬 영역내의 이미지로부터 오버 샘플링을 적용하는 방법으로서, 오버 샘플링을 수행하기 위한 데이터는 마크로부터 얻게 된다.

따라서, 재생 이미지의 데이터 비트 크기보다 작은 CCD 어레이, 즉 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 홀로그램 저장매체에 기록된 원본 홀로그래픽 데이터를 복원함으로써, 홀로그래픽 저장장치에서 발생할 수 있는 픽셀 미스얼라인 현상에도 신뢰할 수 있는 데이터를 얻어 낼 수 있다. 또한 종래 오버 샘플링의 단점으로 제기되던 시스템의 데이터 용량 및 데이터 전송 속도에 대한 제약조건을 개선시킬 수 있다. 즉 기존 CCD 픽셀(예로, 1200×1200의 CCD 픽셀)에 의해 검출되는 데이터 이미지는 3×3의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 400×400의 데이터를 기록 및 재생하며, 2×2의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 600×600의 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 반면에, 본원 발명에 의해 제시된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행할 경우, 800×800의 데이터를 기록 및 재생할 수 있게 된다. 다시 말하여, 3×3의 오버 샘플링 기법보다 4배, 2×2의 오버 샘플링 기법보다는 1.8배의 데이터를 기록 및 재생할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업 계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위 내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 재생 이미지의 데이터 비트 크기보다 작은 CCD 어레이, 즉 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 홀로그램 저장매체에 기록된 원본 홀로그래픽 데이터를 복원함으로써, 홀로그래픽 저장장치에서 발생할 수 있는 픽셀 미스얼라인 현상에도 신뢰할 수 있는 데이터를 얻어 낼 수 있다. 또한 종래 오버 샘플링의 단점으로 제기되던 시스템의 데이터 용량 및 데이터 전송 속도에 대한 제약조건을 개선시킬 수 있다. 즉 기존 CCD 픽셀(예로, 1200×1200의 CCD 픽셀)에 의해 검출되는 데이터 이미지는 3×3의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 400×400의 데이터를 기록 및 재생하며, 2×2의 오버 샘플링 기법을 이용할 경우, 600×600의 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 반면에, 본원 발명에 의해 제시된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 검출하여 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행할 경우, 800×800의 데이터를 기록 및 재생할 수 있게 된다. 다시 말하여, 3×3의 오버 샘플링 기법보다 4배, 2×2의 오버 샘플링 기법보다는 1.8배의 데이터를 기록 및 재생할 수 있는 효과를 갖고 있다.

Claims

HDDS의 오버 샘플링 방법에 있어서,

미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 테이블 형태로 저장하는 제1과정과,

광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조되는 제2과정과,

상기 복조된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 캡춰하는 제3과정과,

상기 캡춰된 재생 이미지 값을 버퍼링하는 제4과정과,

상기 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임을 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 상기 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 제5과정

을 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값은, I(δx), I(δy), I(δxδy), I(δx｜δy) 그리고 I(δy｜δx)인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 오버 샘플링 과정에서 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보가 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 미스얼라인될 경우, 상기 재생 이미지 내 SLM1의 정보를 9개의 CCD 픽셀내 CCD1의 인텐시티로 찾아낼 수 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 9개의 CCD내 CCD2에서 검출한 인텐시티를 I(CCD2)라 할 경우, δx(수평방향)만큼 미스 매치가 일어난 것으로, 인접 CCD 픽셀에서 검출하는 인텐시티를 I(δx)라 할 경우,

수학식 1

I(CCD2 from SLM2) = I(CCD2) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δx)

에 의해 상기 CCD2에서 검출된 인텐시티에서 SLM1의 정보에 의한 인텐시티를 제거하여 구하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 재생 이미지 내 SLM2의 정보는,

수학식 2

I(SLM2) = I(CCD2 from SLM2)×(W_CCD×W_CCD) / [(W_CCD/2 +δx)×(W_CCD)] 에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 9개의 CCD내 CCD4에서 검출한 인텐시티를 I(CCD4)라 할 경우, δy(수직방향)만큼 미스 매치가 일어난 것으로, 인접 CCD 픽셀에서 검출하는 인텐시티를 I(δy)라 할 경우,

수학식 3

I(CCD4 from SLM3) = I(CCD4) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δy)

에 의해 CCD4에서 검출된 인텐시티에서 SLM1의 정보에 의한 인텐시티를 제거하여 구하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 재생 이미지 내 SLM3의 정보는,

수학식 4

I(SLM3) = I(CCD4 from SLM3)×(W_CCD×W_CCD) / [(W_CCD/2 +δy)×(W_CCD)] 에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방 법.
제 1 항에 있어서,

상기 9개의 CCD 내 CCD5의 인센시티는, 상기 재생 이미지 내 SLM1, SLM2, SLM3 각각의 정보를 이용하면,

수학식 5

I(CCD5 from SLM4) = I(CCD5) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δxδy)

- F(I(SLM2) - Θ) × I(δy｜δx)

- F(I(SLM3) - Θ) × I(δx｜δy)

에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 SLM4의 정보는,

수학식 6

I(SLM4)=I(CCD5 from SLM4)×(W_CCD×W_CCD)/[(W_CCD/2 +δx)×(W_CCD/2 +δy)] 에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
HDDS의 오버 샘플링 장치에 있어서,

미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 저장하는 테이블과,

광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조된 재생 이미지 2×2 픽셀 정보를 캡춰하고, 상기 캡춰된 재생 이미지 값을 제공하는 CCD와,

상기 재생 이미지 값을 버퍼링하는 메모리와,

상기 버퍼링된 재생 이미지에서 프레임의 위치와 상기 재생 이미지의 픽셀 미스얼라인의 값을 계산하여 제공하는 프레임 검출기와,

상기 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 온 픽셀의 데이터 프레임을 이용하여 상기 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 상기 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 오버 샘플러

를 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값은, I(δx), I(δy), I(δxδy), I(δx｜δy) 그리고 I(δy｜δx)인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 오버 샘플링에서 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보가 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 미스얼라인될 경우, 상기 재생 이미지 내 SLM1의 정보를 9개의 CCD 픽셀내 CCD1의 인텐시티로 찾아낼 수 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 9개의 CCD내 CCD2에서 검출한 인텐시티를 I(CCD2)라 할 경우, δx(수평방향)만큼 미스 매치가 일어난 것으로, 인접 CCD 픽셀에서 검출하는 인텐시티를 I(δx)라 할 경우,

수학식 1

I(CCD2 from SLM2) = I(CCD2) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δx)

에 의해 상기 CCD2에서 검출된 인텐시티에서 SLM1의 정보에 의한 인텐시티를 제거하여 구하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 재생 이미지 내 SLM2의 정보는,

수학식 2

I(SLM2) = I(CCD2 from SLM2)×(W_CCD×W_CCD) / [(W_CCD/2 +δx)×(W_CCD)] 에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 9개의 CCD내 CCD4에서 검출한 인텐시티를 I(CCD4)라 할 경우, δy(수직방향)만큼 미스 매치가 일어난 것으로, 인접 CCD 픽셀에서 검출하는 인텐시티를 I(δy)라 할 경우,

수학식 3

I(CCD4 from SLM3) = I(CCD4) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δy)

에 의해 CCD4에서 검출된 인텐시티에서 SLM1의 정보에 의한 인텐시티를 제거하여 구하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 재생 이미지 내 SLM3의 정보는,

수학식 4

I(SLM3) = I(CCD4 from SLM3)×(W_CCD×W_CCD) / [(W_CCD/2 +δy)×(W_CCD)] 에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장 치.
제 10 항에 있어서,

상기 9개의 CCD 내 CCD5의 인센시티는, 상기 재생 이미지 내 SLM1, SLM2, SLM3 각각의 정보를 이용하면,

수학식 5

I(CCD5 from SLM4) = I(CCD5) - F(I(CCD1) - Θ) × I(δxδy)

- F(I(SLM2) - Θ) × I(δy｜δx)

- F(I(SLM3) - Θ) × I(δx｜δy)

에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
제 17 항에 있어서,

상기 SLM4의 정보는,

수학식 6

I(SLM4)=I(CCD5 from SLM4)×(W_CCD×W_CCD)/[(W_CCD/2 +δx)×(W_CCD/2 +δy)] 에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.
HDDS의 오버 샘플링 방법에 있어서,

광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조되는 제1과정과,

상기 복조된 재생 이미지의 2×2 픽셀 정보를 캡춰하는 제2과정과,

상기 캡춰된 재생 이미지 값을 버퍼링하는 제3과정과,

상기 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 다수의 기준 마크를 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 상기 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 제4과정

을 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 방법.
HDDS의 오버 샘플링 장치에 있어서,

미스얼라인이 일어날 경우의 온 픽셀이 CCD에 검출되는 값을 테스트 과정을 통해 저장하는 테이블과,

광원에서 발생된 재생용 기준광에 의해 홀로그래픽 저장매체에 기록된 홀로그래픽 데이터가 한 페이지의 재생 이미지로 복조된 재생 이미지 2×2 픽셀 정보를 캡춰하고, 상기 캡춰된 재생 이미지 값을 제공하는 CCD와,

상기 재생 이미지 값을 버퍼링하는 메모리와,

상기 버퍼링된 재생 이미지에서 프레임의 위치와 상기 재생 이미지의 픽셀 미스얼라인의 값을 계산하여 제공하는 프레임 검출기와,

상기 버퍼링된 재생 이미지의 데이터 영역을 둘러싸는 다수의 기준 마크를 이용하여 픽셀 미스얼라인을 찾아낼 경우, 상기 찾아낸 픽셀 미스얼라인의 값을 9개(3×3)의 CCD 픽셀에 의해 오버 샘플링을 수행하여 원본 데이터를 복원하는 오버 샘플러

를 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 오버 샘플링 장치.