KR100739312B1 - 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법 - Google Patents

홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법에 관한 것으로, 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록시에 기준광과 신호광 간의 간섭에 의해 기설정된 이미지 트리거링 마크(Image Triggering Mark)를 포함하는 데이터 포맷을 저장매체에 저장해 두고, 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시에 저장매체에 기록된 데이터 포맷을 CMOS 검출 수단을 통해 촬영하며, CMOS 검출 수단에서 촬영되는 데이터 포맷에서 이미지 트리거링 마크의 인텐시티(intensity) 정보를 검출하고, 검출되는 인텐시티 정보가 기설정된 쓰레솔드 값 이상일 경우에 CMOS 검출 수단으로 캡쳐용 동기신호를 제공하여 동기화된 데이터 포맷을 출력케 하는 과정으로 이루어진다. 본 발명에 의하면, CCD 방식에 비해 상대적으로 저렴한 CMOS 방식을 채용하여 이미지 동기화를 수행하며 기계적인 서보에 의해 기록 위치를 검출한다거나 별도의 외부 검출 수단을 두지 않기 때문에 전체 시스템 구성비용을 줄일 수 있으며, 동기화 수행시 픽셀 단위로 이미지 정보를 검출하기 때문에 전체 데이터 전송 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.

Description

홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법{RECORDER AND READER OF HOLOGRAPHIC DIGITAL STORAGE SYSTEM AND METHOD THEREOF}
도 1은 종래 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 구성 블록도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치에 대한 구성 블록도,
도 3은 본 실시예에 따라 디지털 저장 시스템의 기록시 이미지 트리거링 마크(Image Triggering Mark)가 삽입되는 데이터 포맷의 구성도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법을 설명하기 위한 것으로, 도 2의 디스크가 회전함에 따라 변화되는 데이터 포맷을 예시적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 광원 202 : 빔 스플리터
204, 210 : 셔터 206, 212 : 반사 미러
208 : SLM 214 : 저장매체
216 : 스핀들 모터 218 : CMOS 검출부
220 : 제어부 222 : 서보 제어부
224 : 액추에이터 226 : 이미지 보상 처리부
본 발명은 홀로그래픽 디지털 저장 시스템(Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로, 특히 기록된 데이터의 위치를 정확하게 검출하는데 적합한 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장을 이용한 기술 분야는 반도체 레이저, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등 구성 부품의 눈부신 발전에 힘입어 활발한 연구가 진행되고 있으며, 이미 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템으로 실용화되고 있을 뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다.
이와 같은 홀로그래픽 디지털 저장 시스템은 대상 물체로부터의 신호광과 기준광을 간섭시켜 발생하는 간섭무늬를 간섭무늬의 강도(Amplitude)에 반응하는 저장매체, 예를 들어, 크리스털(crystal) 등에 기록하는 것으로, 기준광의 각도를 변화시키는 방법 등에 의해 신호광의 강도 및 방향까지도 기록함으로서, 물체의 3차원 상을 표시할 수 있게 되며, 2진 데이터의 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램을 동일한 장소에 저장할 수 있게 된다.
도 1에는 이와 같은 홀로그래픽 디지털 저장 시스템에 대한 전체 구성도가 도시된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 홀로그래픽 디지털 저장 시스템은 광원(100), 광분리기(beam splitter)(102), 반사 미러(106)(108), 위상 변조 마스크(110), 공간 광변조기(104), 푸리에 렌즈(112)(114)(118), 저장매체(116), CCD(120)를 포함한다.
광원(100)은 홀로그래픽에 요구되는 레이저광을 발생하며, 광분리기(102)는 광원(100)으로부터 입력되는 레이저광을 기준광(reference beam)과 신호광(signal beam)으로 분리한 후, 분리된 기준광 및 신호광이 서로 다른 전송 경로를 거치도록 한다.
한편, 광분리기(102)에 의해 분리된 기준광은 반사 미러(106)와 반사 미러(108)에서 반사된 후 위상 변조 마스크(110)를 통해 위상 변조되며, 푸리에 렌즈(112)를 통해 저장매체(116)에 전송된다.
또한, 광분리기(102)에 의해 분리된 신호광은 공간 광변조기(104)에 전송된다. 이러한 공간 광변조기(104)는, 예를 들어, LCD로 구성되는 바, 공간 광변조기(104)에 제공된 신호광은 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 후 푸리에 렌즈(114)로 전송된다.
푸리에 렌즈(114)는 공간 광변조된 신호광을 수렴하여 노이즈를 제거한 후 저장매체(116)에 조사하고, 푸리에 렌즈(112)는 위상 변조 마스크(110)를 통해 입사되는 기준광을 수렴하여 저장매체(116)에 조사하며, 푸리에 렌즈(118)는 저장매체(116)에서 발산되어 오는 재생광을 수렴하여 원래의 광으로 복원하는 기능을 수 행한다.
저장매체(116)는 반사 미러(106)(108)에 의해 반사된 기준광과 공간 광변조기(104)에 의해 변조된 신호광 간의 간섭에 의해 발생되는 간섭무늬를 저장하는데, 여기서 간섭무늬는 상술한 공간 광변조기(104)에 입력된 데이터에 상응한 것이다.
끝으로, CCD(120)는 저장매체(116)에 재생된 광변조된 신호광을 전기적 신호로 변환하는 기능을 수행한다.
이와 같이 구성된 홀로그래픽 디지털 저장 시스템에 대한 동작은 다음과 같다.
먼저, 광원(100)에서 발생된 레이저광은 광분리기(102)에 의해 기준광 및 신호광으로 분리된 후, 기준광은 반사 미러(106)에, 신호광은 공간 광변조기(102)에 각각 입사된다. 공간 광변조기(102)에 입사된 신호광은 공간 광변조기(104)에 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다.
즉, 공간 광변조기(104)에 입력되는 데이터가, 예를 들어, 영상의 한 프레임 단위로 제공되는 화상 데이터일 경우, 공간 광변조기(104)에 입사된 신호광은 한 프레임 단위로 변조되는 것이다. 한편, 공간 광변조기(104)가 입사되는 신호광을 페이지 단위로 변조할 때, 반사 미러(106)(108)는 이에 대응하여 기준광의 반사 각도를 조금씩 변화시키는 작용을 한다.
따라서 저장매체(116)에는 페이지 단위로 광변조된 신호광과, 이에 대응하는 각도의 기준광이 입사되고, 입사된 신호광과 기준광은 저장매체(116) 내부에서 간 섭을 일으키게 된다. 이때, 발생되는 간섭무늬의 강도에 따라서 저장매체(116) 내부의 운동 전하의 광유도 현상이 발생하고, 이러한 과정을 통해 저장매체(116)에 간섭무늬가 기록되는 것이다.
한편, 저장매체(116)에 기록된 데이터를 재생하기 위해서는 기준광만을 저장매체(116)에 조사하면 되는데, 간섭무늬는 기준광을 회절(Diffraction)시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판무늬로 복원되고, 이후 읽혀진 상을 CCD(120)에 비추어 원래의 데이터로 복원하게 되는 것이다. 그리고 저장매체(116)에 기록된 데이터를 재생하기 위해 적용되었던 기준광은, 실질적으로 저장매체(116)에 데이터를 기록할 때 적용했던 기준광과 동일한 각도를 갖는 기준광을 적용해야만 한다.
이때, 이러한 기록시의 위치를 정확히 맞추기 위해서는 통상 리니어 스테이지(Linear Stage)라는 고가의 장비가 사용되는데, 이러한 스테이지는 DC 서보 모터를 사용하여 그 위치를 제어하는 고정밀 장비이다.
즉, 리니어 스테이지는 하나의 기록 위치를 찾고 기준광을 조사하여 데이터를 판독한 다음, 그 다음 위치를 찾고 또 다시 데이터를 판독하는 일련의 과정을 반복한다. 결국, 종래의 홀로그래픽 디지털 저장 시스템은 데이터의 위치를 정확히 검출하는데 많은 어려움이 따르며, 검출 속도도 느리다는 단점이 있다.
또한, 종래의 홀로그래픽 저장 시스템에서는, 동기화를 맞추기 위해서 서보 신호만을 전용으로 검출하는 별도의 검출기(detector)가 구비되어야 한다. 이렇게 되면, 동기화 서보 신호를 위해서 매질 내 특정 신호를 기록하게 되고, 데이터 기록 시에는 데이터와 함께 서보 신호를 기록하면 무방하나, 데이터 재생 시에는 상 당한 작업과 장비를 필요로 한다.
결과적으로 종래의 홀로그래픽 저장 시스템은 구성이 복잡하고 생산 가격이 높아질 수밖에 없다는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 홀로그래픽 디지털 저장 시스템에서 기록 위치를 검출할 때 기계적인 서보에 의해 구동되는 별도의 검출기 대신 픽셀별 제어가 가능한 CMOS 검출기를 사용하여 이미지 캡쳐링(capturing)함으로써, 장비의 단순화 및 저 비용 환경을 구현할 수 있는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록시 데이터 페이지 영역의 소정 부위에 이미지 트리거링 마크(Image Triggering Mark)를 삽입하고, 재생시에 CMOS 검출기를 이용하여 데이터 페이지를 촬영할 때 해당 마크의 검출 결과에 따라 동기화를 수행함으로써, 간단한 구조로 기록 데이터의 위치를 정확히 검출할 수 있는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록/재생 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 홀로그래픽 디지털 저장 시스템으로서, 소정 광 신호를 발생하는 광원과, 상기 광원으로부터 입력되는 광 신호를 기준광과 신호광으로 분리한 후 상기 기준광을 제 1 광 경로 상에 전송하고, 상기 신호광을 제 2 광 경로 상에 전송하는 광 분리기와, 상기 제 1 광 경로 상의 기준광을 반사하여 제 3 광 경로 상에 전송하는 반사 미러와, 상기 제 2 광 경로 상의 신호광을 2진 데이터의 한 페이지 단위로 광 변조하는 공간 광변조기와, 상기 반사 미러에 의해 반사된 기준광과 상기 공간 광변조기에 의해 변조된 신호광 간의 간섭에 의해 기설정된 이미지 트리거링 마크를 포함하는 데이터 포맷을 저장하는 저장매체와, 상기 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 상기 저장매체에 기록된 데이터 포맷을 촬영 및 캡쳐링하는 CMOS 검출 수단과, 상기 CMOS 검출 수단에서 검출되는 데이터 포맷에서 상기 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보를 검출하고 상기 검출되는 인텐시티 정보에 따라 상기 CMOS 검출 수단으로 캡쳐용 동기신호를 제공하여 동기화된 데이터 포맷을 출력케 하는 제어 수단을 포함하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치를 제공한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따르면, 기준광과 신호광을 서로 간섭시켜 간섭무늬를 기록하는 방식으로 저장매체에 데이터 포맷을 기록하고 상기 기준광을 상기 저장매체에 조사하여 상기 저장매체에 기록된 데이터 포맷을 원래의 데이터 포맷으로 복원하는 홀로그래픽 시스템의 구동 방법으로서, 상기 데이터 포맷 기록시 상기 데이터 포맷의 소정 영역에 이미지 트리거링 마크를 삽입하는 단계와, 상기 데이터 포맷 복원시 상기 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보를 검출하는 단계와, 상기 검출되는 인텐시티 정보가 기설정된 쓰레솔드 값보다 작을 경우에 상기 홀로그래픽 시스템을 대기 상태로 두는 단계와, 상기 검출되는 인텐시티 정보가 기설정된 쓰레솔드 값 이상인 경우에 상기 데이터 포맷을 캡쳐링하여 재생 출력하는 단계를 포함하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치에 대한 구성 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 홀로그래픽 디지털 저장 시스템은 광원(200), 광분리기(202), 셔터(204)(210), 반사 미러(206)(212), 공간 광변조기(208), 저장매체(214), 스핀들 모터(216), CMOS 검출부(218), 제어부(220), 서보 제어부(222), 액추에이터(224), 이미지 보상 처리부(226)를 포함한다.
광원(200)은 홀로그래픽에 요구되는 레이저광을 발생하며, 광분리기(202)는 광원(200)으로부터 입력되는 레이저광을 기준광과 신호광으로 분리한 후, 분리된 기준광 및 신호광이 서로 다른 전송 경로를 거치도록 한다.
한편, 광분리기(202)에 의해 분리된 기준광은 셔터(210)를 거치고 반사 미러(212)에서 반사된 후 저장매체(214)에 전송된다.
또한, 광분리기(202)에 의해 분리된 신호광은 셔터(204)를 거치고 반사 미러(206)에서 반사된 후 공간 광변조기(208)에 전송된다. 이러한 공간 광변조기(208)는, 예를 들어, LCD로 구성되는 바, 공간 광변조기(104)에 제공된 신호광은 입력되는 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 후 저장매체(214)로 전송된다.
저장매체(214)는 반사 미러(212)에 의해 반사된 기준광과 공간 광변조기 (208)에 의해 변조된 신호광 간의 간섭에 의해 발생되는 간섭무늬를 저장하는데, 여기서 간섭무늬는 상술한 공간 광변조기(208)에 입력된 데이터에 상응한 것이다. 이와 같은 저장매체(214)는, 예컨대 홀로그래픽 디스크로서, 스핀들 모터(216)에 의해 일정 속도의 RPM으로 회전하면서 간섭무늬가 기록된다.
이때, 저장매체(214)에 기록되는 간섭무늬로는 데이터 영역뿐만 아니라, 본 실시예에 따른 "이미지 트리거링 마크"도 함께 포함한다. 이와 같은 이미지 트리거링 마크를 포함하는 데이터 포맷은 도 3에 상세히 도시된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 저장매체(214)에 기록되는 데이터 포맷은 카메라 프레임 영역(300), 데이터 영역(302), 이미지 트리거링 마크 영역(304)으로 구성된다.
카메라 프레임 영역(300)은 이후 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 후술하는 CMOS 검출부(218)를 통해 촬영되는 전체 영역을 말하며, 데이터 영역(302)은 CMOS 검출부(218)를 통해 촬영되는 전체 영역 중 데이터가 기록되는 영역을 말한다. 그리고 본 실시예에 따른 이미지 트리거링 마크 영역(304)은 데이터 페이지의 왼쪽에 세로로 굵게 마킹된다. 이 마크 영역(304)은 전체 이미지 중 인텐시티(intensity)가 가장 높은 영역으로서, 이러한 특정 마크 영역(304)을 삽입함으로써 이후 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 동기화를 용이하게 수행한다.
이때, 도 3에는 이미지 트리거링 마크(304)를 하나의 솔리드 바(solid bar) 형태로 예시하였으나, 반드시 이에 국한되는 것은 아니며, 재생시 마크 영역을 용 이하게 인식할 수 있을 정도라면 제작 상황에 따라 여러 개의 조각으로 나누어진 형태로도 가능함을 당업자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
이와 같은 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 이미지 트리거링 과정은 하기의 동작 과정에서 보다 상세히 기술하기로 한다.
본 실시예에 따른 CMOS 검출부(218)는 후술하는 제어부(220)의 제어하에 저장매체(214)에 기록된 데이터를 전자셔터 기능을 이용하여 캡쳐링하여 제어부(220)로 제공한다. 보다 구체적으로는, 제어부(220)로부터의 이미지 캡쳐용 동기신호에 대응하여 CMOS 검출부(218)는 저장매체(214)에 기록된 데이터 영역(302)과 이미지 트리거링 마크 영역(304)을 포함하는 데이터 포맷을 기설정 시간(Integration time)동안 촬영 및 캡쳐링하여 제어부(220)로 제공한다.
이렇게 기설정 시간을 설정한 이유는, 저장매체(214)는 지속적으로 회전하고 있고, 데이터들은 불연속적으로 저장매체(214) 내의 트랙을 따라 기록되기 때문이며, 기준광은 일정하게 한 곳을 조사하고 있고, 저장매체(214)가 회전하면서 특정 데이터가 지나갈 때, CMOS 검출부(218)의 전자셔터가 열려 빛을 받기 시작하여 데이터가 지나가고 나서 CMOS 검출부(218)의 전자셔터를 닫는 구간을 의미한다.
이때, CMOS 검출부(218)는 상술한 셔터(204)(210)와는 별개의 개념, 즉 CMOS 기술에서의 전자셔터를 의미한다. 이와 같은 CMOS 기술을 채용함으로써 본 발명은, 특히 고속으로 회전하는 디스크에서의 동기화 수행에 보다 적절히 대처할 수 있을 것이다.
한편, 제어부(220)는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 전반적인 동작을 제 어한다. 예를 들어, 제어부(220)는 저장매체(214)가 일정 속도로 회전할 수 있도록 스핀들 모터(216)의 구동을 제어하며, 기준광과 신호광의 경로 변화를 위해 반사 미러(206)(212)가 일정 반사 각도로 변화되도록 액추에이터(224) 등을 제어하는 역할을 수행한다. 특히, 제어부(220)는 본 실시예에 따라 CMOS 검출부(218)로부터 제공되는 촬영 정보에 따라 CMOS 검출부(218)로 이미지 캡쳐용 동기신호를 제공하여 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 동기화를 수행한다.
서보 제어부(222)는 제어부(220)로부터의 제어 신호에 따라 액추에이터(224)를 구동시키며, 액추에이터(224)는 서보 제어부(222)의 구동 명령에 의거하여 반사 미러(206)(212)를 동작시키는 역할을 수행한다.
끝으로, 이미지 보상 처리부(226)는 제어부(220)로부터 제공되는 최종 데이터, 즉 동기화가 수행되어 보상 처리된 영상 정보를 외부로 출력하는 역할을 수행한다.
이와 같이 구성된 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 동작, 특히 재생시 이미지 트리거링 동작에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 광원(200)에서 발생된 레이저광은 광분리기(202)에 의해 기준광 및 신호광으로 분리된 후, 기준광은 셔텨(210)를 통해 반사 미러(212)에, 신호광은 셔터(204), 반사 미러(206) 등을 통해 공간 광변조기(208)에 각각 입사된다.
공간 광변조기(208)에 입사된 신호광은 공간 광변조기(208)에 입력되는 데이터에 따라서 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된다. 즉, 공간 광변조기(208)에 입력되는 데이터가, 예를 들어, 영상의 한 프레임 단위 로 제공되는 화상 데이터일 경우, 공간 광변조기(208)에 입사된 신호광은 한 프레임 단위로 변조되는 것이다.
한편, 공간 광변조기(208)가 입사되는 신호광을 페이지 단위로 변조할 때, 반사 미러(212)는 이에 대응하여 기준광의 반사 각도를 조금씩 변화시키는 작용을 한다.
따라서 저장매체(214)에는 페이지 단위로 광변조된 신호광과, 이에 대응하는 각도의 기준광이 입사되고, 입사된 신호광과 기준광은 저장매체(214) 내부에서 간섭을 일으키게 된다. 이때, 발생되는 간섭무늬의 강도에 따라서 저장매체(214) 내부의 운동 전하의 광유도 현상이 발생하고, 이러한 과정을 통해 저장매체(214)에 간섭무늬가 기록되는 것이다.
이때, 저장매체(214)에 기록되는 간섭무늬는 도 3에 도시한 바와 같이 카메라 프레임 영역(300)의 특정 영역에 이미지 트리거링 마크(304)가 삽입됨을 전제로 한다. 이와 같은 이미지 트리거링 마크(304)는 이후 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 정확한 동기화를 수행하는 지침이 된다.
한편, 저장매체(214)에 기록된 데이터를 재생하기 위해서는 기준광만을 저장매체(214)에 조사하면 되는데, 간섭무늬는 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀의 명암으로 구성되는 바둑판무늬로 복원되고, 이후 읽혀진 상이 CMOS 검출부(218)로 제공되어 원래의 데이터, 즉 상술한 바와 같은 이미지 트리거링 마크(304)가 삽입된 데이터 영역(302)으로 복원된다.
본 실시예에서는 이러한 이미지 트리거링 마크(304)를 참조로 하여 동기화된 데이터를 전송한다.
본 실시예에 따른 이미지 트리거링 과정은 개별 픽셀들의 제어가 가능한 CMOS 검출부(218)에서 특히 사용될 수 있는 기능이다. 전체 이미지, 예를 들어 1280×1024의 해상도를 갖는 카메라라면 전체 픽셀들을 데이터로 전송할 때 시간적인 소모가 많게 된다. 그러나 본 발명에서와 같이 프레임 영역(300)의 특정 영역, 즉 이미지 트리거링 마크(304)만을 검색하여 인텐시티가 기설정된 값보다 높을 경우에 전체 이미지를 캡쳐링하여 데이터 전송을 수행하는 경우에는, 재생시의 동기화 과정이 신속이 이루어지므로 전체 데이터 전송 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 CMOS 검출부(218)의 트리거링 조건은, 임의의 칼럼 라인에서 특정 쓰레솔드(threshold) 값보다 높은 인텐시티를 갖는 픽셀의 개수가 특정 조건보다 높으면 작동하게 되어 있다. 그러므로 저장매체(214)가 회전함에 따라 변화되는 이미지를 CMOS 검출부(218)를 통해 촬영하다가 해당 이미지 트리거링 마크(304)가 특정 인텐시티 조건에 부합되면, 즉 동기화가 성공하면 전체 데이터 영역(302)을 캡쳐링하여 이미지 보상 처리부(226)로 전송하는 것이다.
이와 같이 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 최종 동기화 처리된 데이터를 전송하는 과정은 첨부된 도 4a 내지 도 4c의 예시도를 참조로 보다 용이하게 이해될 것이다.
먼저, 도 4a는 저장매체(214)의 회전이 덜 되어 전체 카메라 프레임 영역(400)에 이미지가 미처 그랩(grab)되지 못한 영상 정보가 CMOS 검출부(218)를 통해 출력된 경우이다. 즉, 이미지 트리거링 마크(404)가 오른쪽으로 치우쳐져 있기 때문에 CMOS 검출부(218)로부터 기설정된 인텐시티 정보가 검출되지 못하게 되고(기설정된 쓰레솔드 값보다 낮은 인텐시티 정보가 검출되고), 따라서 제어부(220)는 현재 저장매체(214)의 재생 상태가 동기화 되지 않은 상태인 것으로 판단하여 데이터 영역(402)을 캡쳐링하지 않고 홀로그래픽 디지털 저장 시스템을 대기 상태로 둔다.
또한, 도 4b는 저장매체(214)의 회전이 과도하게 되어 전체 카메라 프레임 영역(400)에 이미지가 그랩되지 못하고 지나쳐 버린 영상 정보가 CMOS 검출부(218)를 통해 출력된 경우이다. 이러한 경우도 도 4a에서와 마찬가지로 CMOS 검출부(218)로부터 기설정된 인텐시티 정보가 검출되지 않는 경우로서, 특히 도 4b는 이미지 트리거링 마크(404)가 아예 존재하지 않기 때문에 검출 인텐시티 정보가 "0"으로 나타날 수 있다. 따라서 제어부(220)는 현재 저장매체(214)의 재생 상태가 동기화 되지 않은 상태인 것으로 판단하여 데이터 영역(402)을 캡쳐링하지 않고 홀로그래픽 디지털 저장 시스템을 대기 상태로 둔다.
반면, 도 4c는 저장매체(214)의 회전이 정확하게 이루어져 전체 카메라 프레임 영역(400)에 이미지가 완전히 그랩(grab)된 영상 정보가 CMOS 검출부(218)를 통해 출력된 경우이다. 즉, 이미지 트리거링 마크(404)가 프레임 영역(400)에 정확히 위치한 상태이기 때문에 CMOS 검출부(218)를 통해 기설정된 쓰레솔드 값 이상의 인텐시티 정보가 검출되게 된다.
따라서 제어부(220)는 현재 저장매체(214)의 재생 상태가 동기화된 것으로 판단하여 데이터 영역(402)을 캡쳐링하여 이미지 보상 처리부(226)로 제공하며, 결과적으로 동기화가 성공적으로 수행된 영상 정보가 홀로그래픽 디지털 저장 시스템을 통해 최종 출력되는 것이다.
이상, 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 그 요지를 벗어나지 않는 범내에서 여러 가지 변형이 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 의하면, CCD 방식에 비해 상대적으로 저렴한 CMOS 방식을 채용하여 이미지 동기화를 수행하며 기계적인 서보에 의해 기록 위치를 검출한다거나 별도의 외부 검출 수단을 두지 않기 때문에 전체 시스템 구성비용을 줄일 수 있으며, 동기화 수행시 픽셀 단위로 이미지 정보를 검출하기 때문에 전체 데이터 전송 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.

Claims (10)

  1. 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치로서,
    소정 광 신호를 발생하는 광원과,
    상기 광원으로부터 입력되는 광 신호를 기준광과 신호광으로 분리한 후 상기 기준광을 제 1 광 경로 상에 전송하고, 상기 신호광을 제 2 광 경로 상에 전송하는 광 분리기와,
    상기 제 1 광 경로 상의 기준광을 반사하여 제 3 광 경로 상에 전송하는 반사 미러와,
    상기 제 2 광 경로 상의 신호광을 2진 데이터의 한 페이지 단위로 광 변조하는 공간 광변조기와,
    상기 반사 미러에 의해 반사된 기준광과 상기 공간 광변조기에 의해 변조된 신호광 간의 간섭에 의해 기설정된 이미지 트리거링 마크를 포함하는 데이터 포맷을 저장하는 저장매체와,
    상기 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 재생시 상기 저장매체에 기록된 데이터 포맷을 촬영 및 캡쳐링하는 CMOS 검출 수단과,
    상기 CMOS 검출 수단에서 검출되는 데이터 포맷에서 상기 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보를 검출하고 상기 검출되는 인텐시티 정보에 따라 상기 CMOS 검출 수단으로 캡쳐용 동기신호를 제공하여 동기화된 데이터 포맷을 출력케 하는 제어 수단
    을 포함하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장매체는, 스핀들 모터에 의해 일정 속도의 RPM으로 회전하는 홀로그래픽 디스크인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 트리거링 마크는, 상기 데이터 포맷의 좌측 소정 영역에 수직되게 형성되는 적어도 하나 이상의 바 형태인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 CMOS 검출 수단으로부터 제공되는 상기 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보가 기설정 쓰레솔드 값보다 작은 것으로 판단되면 상기 홀로그래픽 디지털 저장 시스템을 대기 상태로 두며, 상기 CMOS 검출 수단으로부터 제공되는 상기 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보가 상기 기설정 쓰레솔드 값 이상인 것으로 판단되면 상기 데이터 포맷을 캡쳐링하여 출력케 하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 CMOS 검출 수단은, 상기 데이터 포맷을 픽셀 단위로 캡쳐링하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 장치.
  6. 기준광과 신호광을 서로 간섭시켜 간섭무늬를 기록하는 방식으로 저장매체에 데이터 포맷을 기록하고 상기 기준광을 상기 저장매체에 조사하여 상기 저장매체에 기록된 데이터 포맷을 원래의 데이터 포맷으로 복원하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법으로서,
    상기 데이터 포맷의 소정 영역에 이미지 트리거링 마크를 삽입하여 상기 저장매체에 기록하는 단계와,
    재생 모드를 수행하는 중에 상기 데이터 포맷의 이미지 트리거링 마크를 검출하는 단계와,
    상기 검출되는 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보가 기설정 쓰레솔드 값 이상일 때 상기 데이터 포맷을 캡쳐링하여 재생 출력하는 단계
    를 포함하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방법은, 상기 검출되는 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보가 상기 기설정 쓰레솔드 값 미만일 때 상기 홀로그래픽 디지털 저장 시스템을 대기 상태로 두는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 이미지 트리거링 마크는, 상기 데이터 포맷의 좌측 소정 영역에 수직되게 적어도 하나 이상의 바 형태로 삽입되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 이미지 트리거링 마크의 인텐시티 정보 검출 및 상기 데이터 포맷의 캡쳐링은, CMOS 검출 수단에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 CMOS 검출 수단은, 상기 데이터 포맷을 픽셀 단위로 캡쳐링하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 저장 시스템의 기록 및 재생 방법.
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KR20050059667A (ko) * 2003-12-15 2005-06-21 주식회사 대우일렉트로닉스 홀로그래픽 저장장치에서의 크기 및 회전 보정을 위한오버 샘플링 방법

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