KR100601275B1 - Apparatus for detecting intensity of signal beam for reproduce in a hdds worm system and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 HDDS 웜 시스템에서 재생 시 신호광의 세기를 검출하여 최적 재생을 수행할 수 있도록 하는 HDDS 웜 시스템에서 재생을 위한 최적 신호광 세기 검출장치 및 방법에 관한 것이다. 즉 본 발명에서는 홀로그래픽 웜 시스템에서 홀로그래픽 데이터 재생 시 저장매체로부터 회절되어 출사되는 신호광을 빔스플리팅시켜 신호광의 세기를 검출하고, 신호광의 세기가 일정 기준치 이상의 세기로 검출되는 경우 CCD를 통해 이미지를 재생함으로써, 기준광이 다양한 각도로 입사되더라도 기준광의 입사각에 관계없이 신호광 세기를 측정하기 위한 신호광 세기 검출부를 고정시킬 수 있게 된다. The present invention relates to an apparatus and method for detecting optimal signal light intensity for playback in an HDDS worm system which detects the intensity of signal light during playback in the HDDS worm system and performs optimal playback. That is, the present invention detects the intensity of the signal light by splitting the signal light diffracted from the storage medium when the holographic data is reproduced in the holographic worm system, and detecting the intensity of the signal light through the CCD when the intensity of the signal light is higher than a predetermined reference value. By reproducing, it is possible to fix the signal light intensity detector for measuring the signal light intensity regardless of the incident angle of the reference light even if the reference light is incident at various angles.
Description
도 1은 종래 HDDS 웜 시스템의 개략적인 블록 구성도,1 is a schematic block diagram of a conventional HDDS worm system;
도 2는 종래 HDDS 웜 시스템에서의 신호광 세기 검출장치 구성도,2 is a block diagram of an apparatus for detecting signal light intensity in a conventional HDDS worm system;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 HDDS 웜 시스템에서 신호광 세기 검출장치 구성도.3 is a block diagram of a signal light intensity detection device in the HDDS worm system according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부호에 대한 간략한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>
316 : 저장매체 317 : 빔스플리터 316: storage medium 317: beam splitter
318 : CCD 320 : 디코딩부318: CCD 320: decoding unit
322 : 신호광 세기 검출부 324 : 마이컴322: signal light intensity detection unit 324: microcomputer
본 발명은 HDDS(Holographic Digital Data Storage) 웜 시스템에 관한 것으로, 특히 HDDS 웜 시스템에서 재생 시 신호광의 세기를 검출하여 최적 재생을 수행할 수 있도록 하는 HDDS 웜 시스템에서 재생을 위한 최적 신호광 세기 검출장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic digital data storage (HDDS) worm system, and in particular, an apparatus for detecting optimal signal light intensity for playback in an HDDS worm system for detecting an intensity of signal light during playback in an HDDS worm system and performing optimal playback. It is about a method.
통상적으로 HDDS 시스템은 데이터 기록/재생의 원리상 체적 홀로그램의 원리를 이용하는 페이지 지향적인 메모리(Page-oriented Memory)로써 입출력 방식으로 병렬 데이터 처리 방식을 사용하여 입출력 속도를 1Gbps 이상으로 초고속화 시킬 수 있으며, 기계적인 구동 부를 배제한 시스템 구성이 가능하므로 데이터 접근 시간도 100㎲ 이하로 매우 빠르게 구현할 수 있는 등 차세대 메모리로 각광받고 있다.In general, HDDS system is a page-oriented memory that uses the principle of volume hologram on the principle of data recording / reproducing, and can use the parallel data processing method as the input / output method to make the input / output speed higher than 1Gbps. In addition, it is possible to configure the system without the mechanical driving part, so that the data access time can be implemented very quickly with less than 100 ms.
도 1은 종래 HDDS 웜 시스템 블록 구성을 도시한 것으로, 도 1을 참조하여 종래 HDDS 시스템의 동작을 살펴보면, 먼저 광 분리기(102)에서는 광원(100)으로부터 입사되는 레이저광을 기준 광과 물체 광으로 분기하는 데, 여기에서 분기된 수직 편광의 기준 광은 기준 광 처리 경로(S1)로 제공되고 분기된 물체 광은 물체 광 처리 경로(S2)로 제공된다. 그리고 기준 광 처리 경로(S1)상에는 셔터(104), 반사경(106)이 기준광의 출사 방향으로 구비되며, 이러한 광 전달 경로를 통해 기준 광 처리 경로(S1)에서는 홀로그램 데이터의 기록 또는 재생에 필요한 기준 광을 기 설정된 소정의 편향 각으로 반사시켜 저장 매체(116)에 제공한다.FIG. 1 illustrates a block diagram of a conventional HDDS worm system. Referring to FIG. 1, the operation of a conventional HDDS system will be described. First, in the
따라서, 광 분리기(102)로부터 분기되어 셔터(104)의 개구를 통해 입사되는 수직 편광된 기준 광은 광학 렌즈(도시하지 않았음) 등을 통해 조정되고 임의의 크기로 확장(즉, 후술하는 물체 광 처리 경로(S2)에서 빔 확장기를 통해 확장되는 물체광의 크기를 커버하기에 충분한 정도의 크기로 확장)되며, 반사경(106)을 통해 기설정된 소정 각도, 예를 들면 기록시의 기록 각 또는 재생을 위해 기 설정된 재 생 각으로 편향된 후 저장 매체(116)로 입사된다. 여기에서, 기록 또는 재생 시에 이용되는 기준 광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 저장 매체(116)에 기록할 때마다 반사경(106)을 회전시켜 그 편향각도(θ)를 변화시키는 방법으로 제어되는데, 이러한 기준 광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천 개의 홀로그램 데이터를 저장 매체(116)에 저장하거나 혹은 저장된 홀로그램 데이터를 재생할 수 있다.Accordingly, the vertically polarized reference light branched from the
한편, 물체 광 처리 경로(S2)상에는 셔터(110), 반사경(112) 및 공간 광 변조기(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 물체 광은 반사경(112)을 통해 소정의 편향 각으로 반사된 후 공간 광 변조기(114)로 전달된다.On the other hand, on the object light processing path S2, the
이어서, 공간 광 변조기(114)에서는 반사경(112)으로부터 전달되는 물체 광을 데이터 코딩부(124)로부터 제공되는 입력 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일 예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때 공간 광 변조기(114)로 입사되는 물체 광은 한 프레임 단위의 신호 광으로 변조된 후, 기준 광 처리 경로(S1)의 반사경(106)에서 입사되는 기준 광과 동기를 맞추어 저장 매체(116)로 입사된다. 따라서, 저장 매체(116)에서는, 기록모드 시에, 공간 광 변조기(114)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 신호 광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 가지고 반사경(106)으로부터 입사되는 기록용 기준 광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 변조된 물체 광과 기준 광간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강 도에 따라 저장 매체(116) 내부에서 운동 전하의 광 유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(116)에 3차원 상 홀로그램 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.Subsequently, the
이어 저장 매체(116)에 기록된 홀로 그래픽 데이터를 재생하는 경우에는 물체 광 처리 경로(S2)측의 셔터(110)는 차단 상태로 되고 기준 광 처리 경로(S1)측의 셔터(104)는 개방 상태로 된다. 그러면 광 분리기(102)로부터 분기된 기준 광(재생용 기준 광)은 반사경(106)을 통해 반사되어 저장 매체(116)로 조사되며, 그 결과 저장 매체(116)에서는 판독용 기준 광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 판독용 기준 광을 회절 시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터로 복조 되며, 복조된 재생 신호는 CCD(118)로 조사된다. 이에 따라 CCD(118)에서는 저장 매체(116)로부터 조사되는 재생 출력을 원래의 데이터, 즉 전기신호로 복원되며, 여기에서 복원된 재생 신호는 데이터 디코딩부(120)를 통해 재생 출력된다. Subsequently, when reproducing the holographic data recorded in the
한편, 상기와 같은 종래 HDDS 웜 시스템에서는 홀로그래픽 데이터의 재생에 따른 연속 회전에서 도 2에서 보여지는 바와 같이 CCD(118)에 실시간으로 입력되는 신호광 중에서 가장 세기(intensity)가 높은 이미지를 얻기 위해 저장매체(116)로 투사된 기준광이 저장매체를 통과하여 수신될 때의 세기를 검출부(200)를 통해 검출하여 저장매체(116)를 통과하는 수신되는 기준광의 세기가 가장 낮을 때의 신호광을 CCD(118)로 입력하여 재생 이미지를 디코딩한다. Meanwhile, in the conventional HDDS worm system as described above, in order to obtain an image having the highest intensity among signal lights input to the
이는 최초 저장매체로 입사되는 기준광의 에너지가 저장매체를 통과하여 검 출되는 기준광의 에너지와 위 기준광의 입사에 의해 저장매체로부터 출사되는 신호광의 에너지를 합산한 것이므로, 결과적으로 저장매체를 통과하는 기준광의 세기가 가장 낮을 때 신호광의 세기는 가장 높게 되기 때문이다. 그러나 종래와 같이 저장매체를 통과한 기준광의 세기값을 검출하는 경우에는 각 다중화 방식으로 저장된 홀로그래픽 데이터의 재생 시 기준광의 입사각도 변경됨에 따라 저장매체를 통과하는 기준광을 검출하는 검출부(200)의 위치가 매번 조정되어야 하는 문제점이 있었다.This is because the energy of the reference light incident to the first storage medium is the sum of the energy of the reference light detected through the storage medium and the energy of the signal light emitted from the storage medium by the incidence of the reference light. This is because the signal light has the highest intensity when the light intensity is the lowest. However, when detecting the intensity value of the reference light passing through the storage medium as in the prior art, when the incident angle of the reference light is changed when the holographic data stored in each multiplexing method is changed, the
따라서, 본 발명의 목적은 HDDS 웜 시스템에서 재생 시 신호광의 세기를 검출하여 최적 재생을 수행할 수 있도록 하는 HDDS 웜 시스템에서 재생을 위한 최적 신호광 세기 검출장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for detecting optimal signal light intensity for playback in an HDDS worm system which detects the intensity of signal light during playback in an HDDS worm system and performs optimal playback.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 홀로그래픽 웜 시스템에서 재생을 위한 최적 신호광 세기 검출장치로서, 홀로그래픽 데이터 재생을 위한 기준광 입사 시 해당 기준광에 의해 회절되는 신호광을 출사시키는 저장매체와, 상기 저장매체로부터 출사되는 신호광을 빔스플리트시켜 분기시키는 빔스플리터와, 상기 빔스플리터로부터 입사되는 신호광의 세기를 검출하는 신호광 세기 검출부와, 상기 신호광 세기 검출부로부터 검출되는 재생 신호광의 세기가 미리 설정된 기준치 이상인 경우 상기 빔스플리터로부터 분기되어 CCD로 입사되는 해당 신호광의 이미지가 디코딩되도록 제어하는 마이콤을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting an optimal signal light intensity for reproduction in a holographic worm system, the storage medium outputting signal light diffracted by the reference light when the reference light is incident for holographic data reproduction, and A beam splitter for splitting and splitting the signal light emitted from the storage medium, a signal light intensity detector for detecting the intensity of the signal light incident from the beam splitter, and a strength of the reproduction signal light detected from the signal light intensity detector at a predetermined reference value or more; And a microcomputer for controlling the decoding of the image of the corresponding signal light incident from the beam splitter and incident on the CCD.
또한 본원 발명은 홀로그래픽 웜 시스템에서 재생을 위한 최적 신호광 세기 검출방법으로서, (a)홀로그래픽 데이터 재생을 위한 기준광을 저장매체로 입사시키는 단계와, (b)상기 입사된 기준광에 의해 회절된 신호광을 출사시키는 단계와, (c)상기 저장매체로부터 출사되는 신호광을 빔스플리트시켜 분기시키는 단계와, (d)상기 분기되는 신호광의 세기를 검출하여 미리 설정된 일정 기준치 이상으로 검출되는지 여부를 검사하는 단계와, (e)상기 신호광의 세기가 일정 기준치 이상인 경우 상기 분리되어 CCD로 입사되는 해당 신호광의 이미지가 디코딩되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the present invention is a method for detecting the optimal signal light intensity for reproduction in a holographic worm system, (a) injecting a reference light for holographic data reproduction to the storage medium, and (b) a signal light diffracted by the incident reference light (C) beam splitting and splitting the signal light emitted from the storage medium; and (d) detecting the intensity of the branched signal light and checking whether the signal is detected to be above a predetermined reference value. And (e) controlling the decoding of the image of the corresponding signal light incident to the CCD when the intensity of the signal light is greater than or equal to a predetermined reference value.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operation of the preferred embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 신호광 세기 검출을 통한 재생 동작을 수행하는 홀로그래픽 웜 시스템의 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 3을 참조하여 홀로그래픽 웜 시스템에서 최적 신호광 세기 검출 동작을 상세히 설명하기로 한다.3 is a block diagram of a holographic worm system for performing a reproducing operation by detecting signal light intensity according to an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of detecting optimal signal light intensity in the holographic worm system will be described in detail with reference to FIG. 3.
먼저 홀로그래픽 웜 시스템에서의 재생 동작을 다시 한번 설명하면, 저장 매체(316)에 기록된 홀로 그래픽 데이터를 재생하는 경우에는 물체 광 처리 경로(S2)측의 셔터(310)는 차단 상태로 되고 기준 광 처리 경로(S1)측의 셔터(304)는 개방 상태로 된다. 그러면 광 분리기(302)로부터 분기된 기준 광(재생용 기준 광)은 반사경(306)을 통해 반사되어 저장 매체(316)로 조사되며, 그 결과 저장 매체(316)에서는 판독용 기준 광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 판독용 기준 광을 회절 시 켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터로 복조 되며, 복조된 재생 신호는 CCD(318)로 조사된다. 이에 따라 CCD(318)에서는 저장 매체(316)로부터 조사되는 재생 출력을 원래의 데이터, 즉 전기신호로 복원되며, 여기에서 복원된 재생 신호는 데이터 디코딩부(320)를 통해 재생 출력된다. First, the reproducing operation in the holographic worm system will be described once again. In the case of reproducing the holographic data recorded in the
이때, 위와 같은 홀로그래픽 웜 시스템에서의 재생 시에는 저장매체로 입사된 기준광에 의해 신호광이 저장매체로부터 회절되어 CCD(318)로 입사되게 되는데, 본 발명에서는 상기 도 3에서 보여지는 바와 같이 저장매체(316)와 CCD(318) 간에 신호광을 분리시키는 빔 스플리터(317)를 구비시켜, 저장매체(316)로부터 출사된 신호광이 빔 스플리터(317)를 통해 분기되어 신호광 세기 검출부(322)로 입력되도록 한다. At this time, during reproduction in the holographic worm system as described above, the signal light is diffracted from the storage medium by the reference light incident to the storage medium and incident to the
그러면 신호광 세기 검출부(322)에서는 빔 스플리터(317)를 통해 분기되어 입력되는 재생 신호광의 세기를 검출하여 마이컴(326)으로 입력시키게 되며, 이에 따라 마이컴(326)은 상기 신호광 세기 검출부(322)로부터 검출되는 재생 신호광의 세기가 미리 설정된 기준치 이상인지 여부를 검사하여 홀로그래픽 데이터 재생을 위한 최적 신호광의 세기로 검사되는 경우 상기 빔 스플리터(317)로부터 분기되어 CCD(318)로 입사되는 해당 신호광의 이미지가 디코딩부(320)를 통해 디코딩 되도록 제어한다.Then, the signal
상기한 바와 같이 본 발명에서는 홀로그래픽 웜 시스템에서 홀로그래픽 데이터 재생 시 저장매체로부터 회절되어 출사되는 신호광을 빔스플리팅시켜 신호광의 세기를 검출하고, 신호광의 세기가 일정 기준치 이상의 세기로 검출되는 경우 CCD 를 통해 이미지를 재생함으로써, 기준광이 다양한 각도로 입사되더라도 기준광의 입사각에 관계없이 신호광 세기를 측정하기 위한 신호광 세기 검출부를 고정시킬 수 있게 된다.As described above, in the present invention, when the holographic data is reproduced in the holographic worm system, the signal light diffracted from the storage medium is beam split to detect the intensity of the signal light, and when the intensity of the signal light is detected to be higher than a predetermined reference value, the CCD is detected. By reproducing the image through, the signal light intensity detector for measuring the signal light intensity can be fixed even if the reference light is incident at various angles regardless of the incident angle of the reference light.
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should be determined by the claims rather than by the described embodiments.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 홀로그래픽 웜 시스템에서 홀로그래픽 데이터 재생 시 저장매체로부터 회절되어 출사되는 신호광을 빔스플리팅시켜 신호광의 세기를 검출하고, 신호광의 세기가 일정 기준치 이상의 세기로 검출되는 경우 CCD를 통해 이미지를 재생함으로써, 기준광이 다양한 각도로 입사되더라도 기준광의 입사각에 관계없이 신호광 세기를 측정하기 위한 신호광 세기 검출부를 고정시킬 수 있게 되는 이점이 있다.As described above, in the present invention, in the holographic worm system, when the holographic data is reproduced, the signal light diffracted from the storage medium is beam split to detect the intensity of the signal light, and the intensity of the signal light is detected to be higher than a predetermined reference value. In this case, by reproducing the image through the CCD, even if the reference light is incident at various angles, the signal light intensity detector for measuring the signal light intensity may be fixed regardless of the incident angle of the reference light.
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