KR20070030191A - 홀로그래픽 매체의 보정피처를 이용한 홀로그래픽데이터저장시스템의 보정 - Google Patents

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디시이 아프릴리스, 인코포레이티드
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Abstract

홀로그래픽 데이터저장시스템(HDSS)의 보정이 HDSS(30)에 의하여 판독, 기록 또는 기록 및 판독될 수 있는 보정피처를 갖는 홀로그래픽 매체(4)를 이용하여 이루어진다. 보정피처는 에를 들어 매체상에 또는 내부의 장소에 배치된 표면양각형 회절격자, 홀로그래픽 기록물, 진폭변화영역, 또는 자기영역, 또는 이들의 조합일 수 있다. 매체 영역(302)을 따른 하나 이상의 보정피처는 매체와 포맷정보를 갖는 매체보정피처이고, 영역(301)의 다른 보정피처는 HDSS의 광학장치를 광학적으로 그리고 기계적으로 정렬시키기 위한 시스템보정피처이다. 매체(4)는 HDSS에 의하여 기록될 수 있고 매체의 특징을 결정할 수 있도록 판독될 수 있는 성능보정피처를 가질 수 있다. 다른 HDSS 시스템이 매체(4)가 각 HDSS에 설치되었을 때 매체의 보정피처를 판독하여 매체에 관한 정보를 얻고 매체를 이용하여 최적한 작동이 이루어질 수 있도록 매체를 광학적이고 기계적으로 정렬시킬 수 있다.
홀로그래픽 매체, 홀로그래픽 데이터저장시스템, 보정피처.

Description

홀로그래픽 매체의 보정피처를 이용한 홀로그래픽 데이터저장시스템의 보정 {CALIBRATION OF HOLOGRAPHIC DATA STORAGE SYSTEMS USING HOLOGRAPHIC MEDIA CALBRATION FEATURES}
본 발명은 홀로그래픽 데이터저장매체의 보정피처(calbration feature)를 이용하여 홀로그래픽 데이터저장시스템을 보정하기 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 홀로그래픽 데이터저장시스템의 작동을 최적화하기 위한 보정피처를 갖는 홀로그래픽 데이터저장매체와, 이러한 보정피처를 이용하여 홀로그래픽 데이터저장을 하기 위한 시스템, 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 상이한 홀로그래픽 데이터저장시스템에 설치될 때 홀로그래픽 매체의 정렬과 분석을 가능하도록 하는데 유용하여 각 홀로그래픽 데이터저장시스템이 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록을 위한 이러한 홀로그래픽 매체로 최적하게 작동할 수 있다.
홀로그래픽 데이터저장시스템(HDSS)은 홀로그래픽 회절격자 또는 홀로그램의 기록 및 판독을 위한 광중합체물질과 같은 적당한 홀로그래픽 데이터저장매체로 작동한다. 예를 들어, 홀로그래픽 매체로서 사용될 수 있는 광중합체물질은 미국 콜 로라도 롱몬트의 Inphase Technologies와 미국 매사추세츠 메이날드의 Aprilis Inc로부터 구입할 수 있다. 데이터저장시스템에 따라서 시스템의 성능을 최적화하기 위하여 HDSS의 광학 및 기계적인 정렬이 유지되는 것이 한정적인 경우가 있다. HDSS에 있어서는 정렬이 요구되는 다수의 광-기계적인 서브시스템이 있다. 이러한 서브시스템은 예를 들어 기록광학장치, 판독광학장치, 기준빔광학장치, 레이저 및 빔정형광학장치와 취부장치, 그리고 검출기 취부장치 등을 포함한다. 이러한 HDSS는 예를 들어 미국특허 제5,621,549호에 기술되어 있다. 페이지형(page-based) HDSS에 있어서, 고저장용량을 얻기 위하여 2-차원 공간광검출기(SLM)어레이를 통하여 현저히 높은 NA(0.3~0.7)의 광학시스템을 갖는 2-차원 검출기어레이로 이미지화가 이루어지므로 광-기계장치가 복잡할 수 있다. CD 및 DVD용 광학시스템과는 다르게, HDSS는 홀로그래픽 매체가 그 사용 및 환경조건에서 물리적으로 변환되는 경우 기계적으로나 광학적으로 홀로그래픽 매체에 정렬되어야 한다. 자기하드디스크와 같은 비분리형 데이터저장매체와 다르게, 하나의 HDSS에 의하여 기록된 매체가 다른 HDSS에 의하여 읽혀질 필요가 있을 때 포지셔닝 에러(positioning errors)가 일어날 수 있다. HDSS 드라이브 마다 광학장치, 기계장치 및 매체의 절대적인 정렬이 이루어질 수 있도록 하는 것은 어려우므로, 판독 또는 기록 전에 각 드라이브를 보정하는 것이 바람직하다.
일부 홀로그래픽 매체의 경우에 있어서도 디스크 마다 절대적인 매체조건을 맞출 수 없다. 만약 홀로그래픽 매체가 시간이 지남에 따라서 물리적이고 화학적으 로 현저한 변화를 보이기 쉬운 경우, 이들 변화는 프리-레코디드(pre-recorded)형 포스트-레코디드(post-recorded)형 매체의 품질에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어 물리적인 변화는 홀로그래픽 회절격자를 형성하기 위하여 기록매체내의 중합체 체인의 형성이 이루어지도록 하는 광중합체 기록매체에서 일어날 수 있다. 중합체 체인의 형성은 광 또는 열 에너지에 의하여 이루어질 수 있다. 데이터저장에 적합한 홀로그래픽 회절격자를 기록하기 위하여, HDSS 드라이브의 경우 주어진 매체에서 발생된 프리-레코디드 중합량을 측정하고 특정화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 만약 HDSS 드라이브가 발생된 프리-레코디드 중합량을 측정할 수 있는 경우, 기록된 홀로그래픽 회절격자의 질을 보증하기 위하여 최적의 드라이브조건을 설정하는 것이 바람직할 수 있다. 어느 주어진 매체에 대하여 최적화되는 것이 요구되는 일부 HDSS 드라이브 파라메타는 예를 들어 노출에너지량, 물체빔 및 기준빔입사각도와, 광학시스템에 대한 매체의 위치를 포함한다.
홀로그래픽 매체에서 프리-레코디드 중합량을 측정하는 것에 부가하여, 또한 광중합체 매체의 체적수축량을 측정하는 것이 바람직하다. 체적수축은 전형적으로 중합중에 생성된 중합체 체인과 중합되지 않은 모노머 매체 사이의 체적차이에 의하여 광중합체 매체에서 일어난다. 광중합체 HDSS에서의 체적수축에 대한 설명은 D.A.Waldman, H.-Y.S.Li, M.G.Horner, "Volume shrinkage in slant fringe gratings of a cationic ring-opening holographic recording material", J. of Imaging Science &Technol. 41, 497-514(1997)에서 찾아 볼 수 있다. 광중합체 매 체의 체적수축은 브래그 미스매치(Bragg mismatch)에 의하여 나타나며 어느 주어진 홀로그램을 기록하는데 사용된 본래의 기준빔이 홀로그래픽 매체내에 저장된 홀로그램의 기록을 위한 기준빔으로서 더 이상 브래그 매칭되지 않는다. 수축에 의하여, 또한 홀로그래픽 회절격자를 브래그 매칭시키고 홀로그래픽 리드백중에 최대회절효율을 얻기 위하여 기준빔의 평면입사각도를 조절하는 것이 바람직하다. 기준빔의 입사각도 변화의 결과는 검출기 평면에서 재구성된 데이터 페이지 이미지의 공간이동으로 나타난다. 따라서, HDSS의 경우 최대회절효율을 얻기 위하여 홀로그래픽 매체의 체적수축을 측정하고 필요한 기준빔 각도편이를 특정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 더욱이, 검출기 평면에서 재구성된 이미지의 공간이동을 특정하고 적응케하는 것이 바람직하다.
미국특허 제5,838,650호는 HDSS의 이미지 질의 모니터링과 조절을 위하여 보존된 SLM 및 HDSS의 매칭 검출기어레이의 적어도 한 영역의 이용을 기술하고 있다. 페이지 인디케이터는 페이지 이미지 인디케이터, 페이지식별정보 및 픽셀등록키와 같은 정보를 포함한다. 이러한 페이지 인디케이터는 다른 HDSS가 아니고 이러한 페이지 인디케이터 마크를 포함하는 데이터 페이지가 기본적으로 저장된 HDSS에 대한 조절을 통하여 이미지의 질을 개선한다. 이러한 특허에서, 보정은 기본적으로 기록된 페이지 인디케이터가 모니터되는 시스템의 파라메타를 조절하는 것으로 한정된다. 따라서, 공장레벨에서 기록된 보정피처(calibration feature) 또는 보정피처를 판독하는 HDSS와는 다를 수 있는 공장 외부의 다른 HDSS에 의하여 기록된 보정피처 를 갖고, 또한 이미지 질의 보정에 한정되지 않는 매체 및 드라이브 파라메타의 보정이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.
미국특허 제5,920,536호는 이미지 정렬을 위한 페이지 인디케이터 마크의 이용을 기술하고 있다. 픽셀등록키가 모니터되고 만약 이미지 픽셀과 검출기 픽셀 사이의 오정렬이 검출되는 경우 검출기 또는 데이터 페이지 이미지가 이동된다. 비록 이러한 특허가 검출기의 이동을 기술하고 있으나, 데이터 페이지 이미지는 오정렬을 보정하도록 이동되지 않는다. 더욱이, 미국특허 제5,982,513호는 데이터 페이지의 픽셀화된 이미지가 검출기 어레이의 픽셀에 대하여 정렬되는 입사기준빔의 경사방법을 기술하고 있다. 그러나 미국특허 제5,920,536호나 미국특허 제5,982,513호에 있어서는 홀로그래픽 매체의 어떠한 보정피처를 이용하는 정렬이 이루어질 수 있도록 하는 것을 제시하고 있지 않다.
미국특허 제6,625,100호는 홀로그래픽 매체에서 데이터 저장장소의 물리적인 위치를 측정하기 위한 목적으로 홀로그래픽 매체의 광학적으로 검출가능한 패턴의 이용을 기술하고 있다. 이러한 패턴은 홀로그래픽 매치를 위하여 HDSS의 광학적이고 기계적인 정렬파라메타를 보정한다기 보다는 매체에서 데이터 저장장소를 추적하는데 이용된다.
따라서, 본 발명의 특징은 홀로그래픽 데이터저장시스템의 작동을 최적화하기 위한 보정피처를 갖는 홀로그래픽 데이터저장매체와, 어떠한 홀로그래픽 데이터저장시스템에 의한 정보의 최적한 홀로그래픽 기록, 판독, 검색을 위한 정보피처를 갖는 홀로그래픽 매체로 작동되는 홀로그래픽 데이터저장시스템을 제공하는데 있다.
요약컨데, 본 발명은 홀로그래픽 매체로 HDSS의 작동을 최적화할 수 있도록 하는 충분한 정보를 포함한 적어도 보정피처를 갖는 홀로그래픽 데이터저장매체를 구현한다. 제1실시형태에서, 이러한 보정피처는 홀로그래픽 매체의 감광물질에 기록된 홀로그램이고, 이는 홀로그래픽 매체내에 함유된 하나 이상의 물질내의 굴절변조율을 통하여 기록된다. 제2실시형태에서, 이러한 보정피처는 홀로그래픽 매체의 하나 이상의 외면 및/또는 내면을 따라 형성된 표면양각구조로 나타낼 수 있다. 제3실시형태에서, 이러한 보정피처는 상이한 투과 또는 반사가 이루어지는 영역으로서 이러한 영역이 입사광선빔에 의하여 조사될 때 제공되는 신호의 진폭변화에 정보를 저장한다. 제4실시형태에서, 이러한 정보피처는 매체에 정보를 자기적으로 저장한다. 제5실시형태에서, 홀로그래픽 매체의 이러한 보정피처는 각 제1, 제2, 제3 및 제4실시형태의 표면양각구조, 볼륨 홀로그래피, 자기 및 진폭구조로 구성된다.
상기 모든 실시형태에서, 하나 이상의 이러한 보정피처는 매체의 특성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 특성은 달리 제한없이 매체두께, 매체유효용량, 매체감도, 요구된 노출스케줄, 매체제조일자, 또는 체적수축량 등을 포함한다. 또한 보정피처는 매체포맷특징에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 매체포맷특징은 예를 들어 데이터 필드의 장소, 콘텐츠 테이블의 장소와 포맷, 다른 보정피처의 장소, 또는 섹터정보를 포함할 수 있다. 매체 및 그 포맷팅에 관한 정보를 포함하는 보정피처를 본문에서는 매체보정피처라 하였다. 홀로그래픽 매체의 일부인 보정피처는 또한 HDSS가 그 시스템을 광기계적으로 보정하여 홀로그래픽 매체가 최적하게 기록되고 판독될 수 있도록 하는 정보를 포함할 수 있다. 광기계적 보정정렬은 기준빔의 적정한 입사각도(예를 들어 각도와 방위각 멀티플렉싱), 적정한 매체위치, 또는 검출기 어레이에 대하여 재구성된 홀로그래픽 이미지의 정렬을 포함할 수 있다. HDSS가 광-기계적인 정렬을 수행할 수 있도록 하는 이러한 보정피처를 본문에서는 시스템보정피처라 하였다. 다른 보정피처는 본문에서 성능보정피처라 하였다. 성능보정피처는 실제사용자데이터가 기록되기 전에 HDSS에 의하여 홀로그래픽 매체에 기록되거나 리드백된다. 기록된 성능보정피처의 리드백을 통하여, HDSS는 감도 및 유효 다이나믹 레인지와 같은 매체의 성능특성을 확인할 수 있다. 이와 같이 함으로서, HDSS는 멀티플렉싱 홀로그램을 기록하는데 요구된 노출스케줄을 변화시킬 수 있는 홀로그래픽 매체의 노화와 홀로그래픽 매체의 유효용량을 고려할 수 있도록 한다.
상기 모든 실시형태에서, 이러한 보정피처는 사전에 한정된 장소에서 매체상에 또는 그 내부에 배치될 수 있다. 이들 배치구조는 본 발명의 여러 홀로그래픽 시스템이 보정피처를 탐색하고 검색할 수 있도록 한다. 또한 보정피처는 입사광선빔에 의하여 조사될 때 제공되는 신호의 진폭변화가 이루어질 수 있도록 하는 상이한 전달 또는 반사영역을 포함할 수 있는 다른 보정피처에 대하여 매체상에 또는 그 내부에 배치될 수 있다. 보정피처를 탐색하고 검색하기 위한 구조는 자기구조로서 자기헤드판독장치로서 판독할 수 있다. 광학적인 구조이든 자기적인 구조이든 어느 경우에 있어서나 보정피처는 보정을 위하여 매체에 대한 정보를 포함할 수 있고 또는 홀로그래픽 매체와 함께 사용되는 홀로그래픽 시스템의 부가적인 최적화가 이루어질 수 있도록 하는 다른 보정피처의 배치 또는 특성에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한 홀로그래픽 매체는 매체의 사용수명기간중에 여러 단계에서 기록되는 보정피처를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보정피처는 홀로그래픽 매체가 제작될 때 기록되거나 제작직후 홀로그래픽 매체가 사용자의 HDSS에 의하여 사용되기 전에 기록될 수 있다. 홀로그래픽 매체수명의 이러한 단계는 공장레벨로 불리며, 이러한 기간중에 기록된 보정피처는 매체 및 시스템 보정피처이다. 예를 들어, 공장-레벨 기록형 시스템 보정피처는 사용자의 HDSS가 제작중에 피처를 기록하기 위하여 사용된 일부 사전에 한정된 표준셋트의 정렬파라메타에 대하여 그 광-기계장치를 정렬할 수 있도록 하는 목적을 갖는다. 공장기록형 보정피처에 부가하여, 최종사용자는 데이터가 매체에 기록되기 전에 홀로그래픽 매체에 성능보정피처를 기록할 필요가 있다. 이는 적합하게 구성된 HDSS가 예를 들어 유효매체용량, 체적수축량 또는 기록을 위한 적정노출에너지량을 포함하는 매체의 특성을 측정할 수 있도록 한다. 본 발명은 공장레벨에서 기록되거나 다른 시스템, 예를 들어 최종사용자 시스템에서 기록되는 보정피처를 포함하는 홀로그래픽 기록매체를 제공한다.
또한 본 발명은 홀로그래픽 데이터저장매체가 HDSS내에 배치되었을 때 이러한 홀로그래픽 매체의 보정피처로부터 정보를 판독하기 위한 시스템, 방법 및 장치를 제공하는 바, HDSS는 홀로그래픽 매체로 HDSS의 최적한 작동이 이루어질 수 있도록 HDSS의 파라메타를 최적화하기 위한 이러한 정보에 응답하여 작동한다. 이와 같이, 어느 한 HDSS내에서 기록된 홀로그래픽 데이터저장매체는 다른 HDSS에 의하여 판독될 수 있고, 이로써 둘 이상의 상이한 홀로그래픽 광학드라이브 사이에 분리형 홀로그래픽 매체의 상호교환이 가능하도록 한다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명의 HDSS는 홀로그래픽 또는 회절격자인 매체보정피처를 판독하고 이용한다. HDSS는 회절형 보정피처를 판독하고 이용하기 위하여 전형적으로 판독, 기록 또는 검색을 위하여 사용되는 주요 홀로그래픽 광학, 기계 및 전자시스템을 이용할 수 있다. 또한, HDSS는 시스템을 판독, 기록 및 검색하기 위한 부가적인 시스템을 포함할 수 있으며 이러한 부가적인 시스템은 회절형 보정피처를 판독하기 위하여 이용된다.
또한, HDSS는 진폭변화형 피처와 같은 매체의 비-홀로그래픽 또는 회절격자 보정피처를 판독하기 위한 것으로 판독/기록 홀로그래픽 시스템과는 다른 광학, 기계 및 전자시스템을 가질 수 있다. 별도 시스템을 갖는 것에 의하여, 그리고 사용자 데이터를 위한 판독/기록 시스템에 비하여 복잡성이 낮고 공차가 큰 시스템을 가짐으로서, HDSS는 다양한 홀로그래픽 매체를 이용할 수 있도록 프로그램될 수 있다. 이와 같이 복잡성이 낮은 시스템은 저해상도의 보정피처, 바람직하기로는 매체보정피처를 판독할 수 있도록 구성된다. 이러한 별도의 광학시스템은 매체의 자기보정피처를 판독하기 위하여 자기픽업시스템으로 대체되거나 자기픽업시스템이 조합될 수 있다. HDSS의 작동은 예를 들어 시스템 홀로그래픽 보정피처의 탐색이 이루어질 수 있도록 먼저 HDSS가 진폭변화형 피처와 같은 매체의 비-홀로그래픽 또는 회절격자 보정피처를 판독하는 것일 수 있다.
HDSS는 예를 들어 매체특성 또는 매체포맷과 같은 매체에 관한 정보를 얻기 위하여 매체보정피처를 판독한다. 예를 들어 매체특성정보는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 감광층두께, 매체제조일, 매체제조 제품번호, 매체감도, 노출스케줄과, 매체제조자. 예를 들어 포맷정보는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 트랙 피치, 판독 및 기록을 위한 기준빔방향, 다른 보정피처의 장소.
HDSS가 매체보정피처로부터 이러한 매체정보와 포맷팅정보를 판독할 때, 이에 따라 이는 그 광-기계장치를 조절하고 그 위치가 매체보정피처에 기록되거나 HDSS 시스템에 저장된(예를 들어 펌웨어 또는 소프트웨어를 통하여) 시스템 보정피처를 판독하기 시작한다. 시스템 보정피처는 HDSS의 홀로그래픽 판독헤드가 보정영역의 하나 또는 매체상의 영역에 정렬할 수 있도록 하고 시스템 보정피처로부터의 신호강도(그리고 SNR)가 피크값을 가질 때까지 초점, 측방향정렬 및 기준빔방향과 같은 광기계적인 정렬을 미세조정할 수 있도록 한다. 이러한 시스템 보정피처는 드라이브 사이의 가벼운 제조상 차이와 드라이브 및/또는 매체의 열변화를 보상할 수 있도록 한다.
본 발명은 또한 매체의 특성에 관한 정보를 역동적으로 제공하기 위하여 매체에 홀로그래픽 성능보정피처의 기록 또는 기록과 판독이 가능한 HDSS를 제공하는 바, HDSS 작동파라메타는 홀로그래픽 데이터의 최적한 기록을 위하여 조절될 수 있다. 예를 들어 이러한 파라메타는 레이저 파워 또는 기록에너지량이다.
이미 언급된 바와 같이, 보정피처는 공장레벨에서 기록될 수 있다. 공장레벨에서 매체 및 시스템 보정피처를 부여하는 것은 표면양각구조 및/또는 볼륨 홀로그래픽구조를 제공함으로서 수행될 수 있다. 이러한 표면양각형 보정피처는 홀로그래픽 매체 제조공정의 하나 이상의 단계중에 홀로그래픽 매체의 표면에 직접 성형될 수 있는 반면에, 진폭형 보정피처는 실크-스크린인쇄, 사진제판인쇄, 또는 상이한 투명도 또는 반사율의 물질영역을 갖는 압력감응물질 및 라미네이트의 이용을 통하여 공장레벨에서 기록될 수 있다. 제조중 매체에 기록된 홀로그래픽 보정피처는 양호하게 보정된 홀로그래픽 팩토리 HDSS에 의하여 기록될 수 있다. 팩토리 HDSS는 보정된 기준빔 및 물체빔 입사각도와 노출강도에서 홀로그래픽 보정피처를 기록하여 사용처의 HDSS가 이러한 피처를 판독할 수 있도록 한다. 홀로그래픽 보정피처는 홀로그래픽 매체에서 요구된 다수의 각 홀로그래픽 보정피처를 각각 기록할 수 있는 광픽업으로 순차적으로 기록될 수 있다. 홀로그래픽 보정피처는 사용처의 HDSS가 홀로그래픽 보정피처를 통하여 홀로그래픽 매체를 판독할 수 있도록 공장레벨에서 기록되고 포맷된다. 예를 들어, 포맷은 최종 사용자의 HDSS가 홀로그래픽 매체상의 어느 장소에서 판독할 수 있고 적당한 방향과 빔형상의 기준빔으로 공장레벨에서 보정데이터가 기록될 수 있도록 한다.
본 발명은 또한 최종사용자에 의하여 작동되는 HDSS 드라이브를 이용하여 홀로그래픽 매체에 기록될 수 있는 보정피처를 제공한다. 사용자 데이터가 기록되기 전에 알려진 포맷의 보정피처가 홀로그래픽 매체에 기록된다. 홀로그래픽 보정피처는 디스크와 같은 매체상의 알려진 장소에 알려진 데이터로 기록된다. 최종사용자에 의하여 기록된 이들 보정피처는 매체특성을 측정하는데 이용될 수 있다. 최종사용자 보정피처에 의하여 나타난 매체특성은 달리 제한없이 중합의 프리-레코디드 정도, 체적수축량, 기록을 위하여 요구된 에너지량 및 유효저장용량을 포함한다.
이러한 보정피처로부터의 신호에 응답하는 예의 시스템은 HDSS가 하나 이상의 보정피처상에서 매체에 정렬되도록 한다. 이러한 시스템은 다음과 같은 적어도 하나의 HDSS의 자유도를 최적화한다: 기준빔입사각도, 광학시스템에 대한 매체위치, 검출기정렬, 또는 SLM 정렬이 홀로그램 신호대잡음이 최적화될 때까지 국부영역을 중심으로 스캔될 수 있다.
시스템 보정피처로부터의 신호가 최적화되었을 때, HDSS 자유도의 적정한 설정이 예를 들어 HDSS의 메모리내 참조표에서 매체를 정렬하기 위하여 기록된다. 참조표에 기록되었을 때 자유도는 데이터기록이벤트를 위한 최적드라이브설정값의 좌표리스트로서 이용될 수 있다.
보정되었을 때, 매체보정피처를 판독하고 시스템 보정피처를 이용하여 정렬하기 위하여 HDSS는 기록할 수 있고 각 기록이벤트 이전과 같이 매체보정을 위하여 예를 들어 성능보정피처와 같은 부가적인 보정피처를 리드백할 수 있다. 홀로그래픽 매체에서 성능보정피처를 판독하고 리드백함으로서, HDSS는 예를 들어 감광도, 홀로그래픽 기록매체의 유용한 다이나믹 레인지와, 매체체적수축과 같은 매체파라메타를 결정할 수 있다. 최적보정피처의 리드백조건은 매체조건으로서 항상 선험적으로 알려지는 것은 아닌 바, 예를 들어 광중합체 매체에서 프리-레코디드 열 또는 광중합의 정도는 알려지지 않을 수 있다. 따라서, HDSS의 최적한 리드백 파라메타는 리드백의 상호작용을 통하여 결정되고 각 리드백 파라메타는 각 리드백 파라메타가 사전에 한정된 SNR 공차를 갖는 최적한 리드백 신호대잡음비를 제공할 때까지 독립적으로 최적화된다. 리드백 파라메타가 결정되고 각 성능보정피처가 리드백되어 평가될 때, 매체의 프리-레코디드 상태가 결정되어 이러한 최적화된 파라메타가 매체의 감광도와 유용한 다이나믹 레인지를 나타낸다. 매체 감광도와 유용한 다이나믹 레인지는 매체에 홀로그래픽 데이터의 기록을 위한 최적조건과 매체의 저장용량을 결정하는데 이용될 수 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 본 발명 시스템의 개략적인 블록 다이아그램.
도 2는 홀로그래픽 매체와 이러한 매체에서 멀티플렉싱 코로케이션 홀로그래픽 데이터의 기록을 위하여 사용된 물체 및 기준빔의 방향을 보인 광학적인 다이아그램.
도 3은 도 1의 시스템에 이용될 수 있는 것으로, 디스크형태의 매체상에 보정피처를 갖는 본 발명의 홀로그래픽 매체의 예를 보인 평면도.
도 4A는 표면양각형 보정피처의 예를 보인 본 발명의 홀로그래픽 매체의 단면도.
도 4B는 진폭형 보정피처의 예를 보인 본 발명의 홀로그래픽 매체의 부분단면도.
도 4C는 홀로그래픽 보정피처를 갖는 본 발명의 홀로그래픽 매체의 일부와 이러한 피처를 판독하기 위한 판독광학모듈을 보인 3-차원 사시도.
도 4D는 도 1의 시스템에서 도 4C의 홀로그래픽 보정피처로부터 판독될 수 있는 시스템 보정페이지의 예를 보인 2-차원 설명도.
도 5는 도 1의 시스템에서 홀로그래픽 매체로부터 일련의 보정피처를 판독하기 위한 프로세스 흐름도.
도 6은 홀로그래픽 저장데이터가 도 1의 시스템으로 판독될 때 검출기어레이상에 홀로그래픽 데이터 페이지의 페리스트로픽 정렬(peristrophic alignment)을 설명하는 설명도.
도 7은 도 1의 시스템에서 성능보정피처를 판독하기 위한 프로세스 흐름도.
도 1에서, 보정피처를 갖는 홀로그래픽 데이터저장매체(4)가 홀로그래픽 데이터저장시스템(HDSS)(30)내에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있다. HDSS는 홀로그래픽 매체(4)가 HDSS내에 삽입될 수 있도록 하는 통공(2)을 갖는 하우징(28)을 갖는다. 도 1의 예에서, 매체(4)는 디스크의 형태이다. 통공(2)은 이러한 매체(4)에 영향을 주는 광선을 차단할 수 있도록 차광되거나 차광되지 않을 수 있다. 비록 도시하지는 않았으나, 홀로그래픽 매체는 카트리지내에 수용될 수 있으며 카트리지로부터 개방부를 통하여 부분적으로 또는 전체가 인출될 수 있다. 예를 들어, 카트리지와 카트리지로부터 인출된 매체의 작동을 위한 HDSS가 각각 2003년 10월 14일자 출원된 미국가특허출원 제60/510,914호를 우선권주장하여 2004년 10월 14일자 출원된 국제특허출원 PCT/US04/33921 및 미국특허출원 제10/965,570호에 기술되어 있다. 설명을 간편히 하기 위하여, 카트리지, 이러한 카트리지의 셔터와 셔터장치, 그리고 카트리지 로더(또는 홀로그래픽 매체가 삽입될 수 있도록 하고 HDSS 내에서 매체를 작동시키는데 요구된 기계장치에 정렬될 수 있도록 하는 가동구조물)은 도시하지 않았다. 매체(4)는 이러한 매체(4)를 회전모터(5)에 취부된 회전스핀들(6)에 결합시키기 위한 허브, 중앙개방부, 또는 다른 취부기구를 가질 수 있다. 이와 같이 함으로서 매체는 축선(9)을 중심으로 하여 화살표(9a)로 보인 바와 같은 방향으로 회전될 수 있다. 회전모터(5)와 스핀들(6)은 기록광학모듈(13)과 판독광학모듈(11)의 고정형 광학장치를 가로질러 양방향 화살표(10a)로 보인 바와 같이 z 방향을 따라 회전모터와 홀로그래픽 매체(4)를 이동시키는 선형 스테이지(10)에 취부된 회전형 스테이지를 구성한다. 회전모터(5)의 회전운동과 선형 스테이지(10)의 선형병진운동을 통하여, 홀로그래픽 매체(4)의 대부분의 환상부분이 접근될 수 있다. 도 1에서 보인 구조는 고정형의 기록 및 판독모듈을 갖는 HDSS 내에 배치된 홀로그래픽 매체의 예를 보인 것이다. 그러나, 선택적으로 홀로그래픽 매체(4)가 회전하고 기록과 판독을 위한 광학모듈이 매체를 가로질러 이동하거나, 홀로그래픽 매체가 고정상태로 있고 광학모듈만이 물리적으로 이동하거나, 또는 최소한 매체의 표면에 대하여 적당한 기록 및/또는 판독을 위한 빔이 조사될 수 있으며, 또한 광학장치가 고정상태에 있고 홀로그래픽 매체가 도 1에서 보인 방사상 및 접선방향으로 작동하는 것이 아니라 x 및 y 병진운동 스테이지를 통하여 작동될 수도 있을 것이다. 본 발명은 상기 HDSS 시스템 또는 판독전용 또는 판독/기록용 홀로그래픽 매 체를 이용하는 다른 HDSS에서 구현될 수 있다.
HDSS(30)는 기록용 광학모듈(13)과 판독용 광학모듈(11)이 홀로그래픽 매체(4)를 중심으로 하여 양측에 배치된 투광형 홀로그래픽 구조를 갖는다. 일반적으로 각 기록 및 판독모듈은 각각 다수의 광학소자(14)(12)로 구성된다. 도 1에서 보인 HDSS의 예에서, 광원(15)으로부터의 광선은 빔분할기(16)를 통하여 두개의 빔, 즉 기준빔(108)과 물체빔(109)으로 분할된다. 광원(15)은 매체(4)가 감응하는 매체의 파장에서 작동하는 레이저광원일 수 있다. 물체빔(109)은 빔정형을 위한 광학시스템(18)에 의하여 정형되어 공간광변조기(19)에서 떨어지는 강도가 균일하게 되는 빔이다. SLM(19)으로부터 반사된 광(100)은 기록광학모듈(13)을 통하여 홀로그래픽 매체(4)측으로 중계된다. 기준빔(108)은 빔분할기(16)를 지나고 기준광학시스템(17)을 통하여 지나며 이 시스템은 기준빔을 적당히 정형하고 각도 및/또는 페리스트로픽 멀티플렉싱의 경우에 대하여 상이한 각도의 입사광선을 소거한다. 도 1은 이러한 멀티플렉싱의 경우 홀로그래픽 매체(4)상에 상이한 위치(101)(102)에서 입사되는 기준빔(108)의 예를 보이고 있다. 기준광학시스템(17)은 또한 스펙클(speckle) 및 시프트 멀티플렉싱과 같은 다른 형태의 멀티플렉싱을 허용할 수 있다. 기준광학시스템(17)은 시스템에 사용된 멀티플렉싱에 따라서 하나 이상의 각도에 따른 위치로 빔이 향하도록 하는 빔조향기구를 포함한다. 이러한 빔조향기구는 이에 입사된 기준빔이 매체(4)를 지향하도록 하는 하나 이상의 가동미러를 가질 수 있다. 가동미러는 빔조향장치의 한 예이며, 렌즈, 프리즘 또는 기타 광변조기와 같 은 가동광학소자와 같은 다른 빔조향장치가 사용될 수 있다. 물체빔에 대한 기준빔의 상세한 관련구성이 도 2에 도시되어 있으며 이후 상세히 설명될 것이다.
홀로그래픽 매체(4)로부터 데이터를 판독하기 위하여, 물체빔(109)은 홀로그래픽 매체로부터 조사되는 것이 방지되는 것이 이상적이다. 비록 도 1에서는 설명되지 않았으나, 이러한 물체빔의 차단은 빔분할기(16)의 이후에 또는 이에 결합되어 물체빔의 경로내에 배치된 광-기계시스템에 의하여 수행된다. 이러한 광-기계시스템의 예로서는 기계적인 셔터, EO 또는 AO 셔터, 디플렉터, 또는 분극빔분할기일 수 있는 빔분할기(16)에 결합된 분극회전장치의 이용이 있다. 홀로그래픽 매체(4)내에 저장된 데이터를 판독할 때, 기준빔(108)은 기록과정중에 사용된 기준빔의 방향과 일치하는 일련의 기준빔 방향과 파면으로 매체(4)의 홀로그래픽 표면을 조사한다.기록과정에서 사용된 기준빔에 일치하는 어느 주어진 기준빔이 매체를 조사할 때, 저장된 홀로그램이 판독되고 이러한 홀로그램으로부터의 회절광(107)이 판독모듈(11)에 의하여 포착되며 2-차원 전하결합소자(CCD) 또는 보충형 금속-산화막-실리콘(CMOS) 어레이와 같은 검출기(103)에 이미지화된다. 판독 또는 기록작동에 부가하여, 홀로그래픽 광학시스템은 또는 매체에서 홀로그래픽 기록데이터를 탐색하기 위한 탐색작업이 이루어질 수 있도록 한다. 이러한 탐색과정은 판독과정과 유사하나 매체가 이러한 데이터를 갖는 홀로그램이 판독될 때까지 데이터를 탐색하는 기준빔으로 스캔된다.
HDSS의 판독 및 기록싸이클 중에, 서보 시스템(7)이 매체를 추적하도록 사용된다. 이 서보 시스템(7)은 홀로그래픽 매체(4)의 위치를 추적하고 홀로그래픽 매체표면의 정보를 얻기 위하여 사용될 수 있다. 한 예로서, 서보 시스템은 광학시스템이고 홀로그래픽 매체가 감응하는 파장을 포함하지 않는 스펙트럼 대역폭의 광원을 가지며 반사마크로부터 어드레스정보를 얻기 위하여 매체(4)의 표면으로부터 서보 시스템의 검출기측으로 광학빔(8)을 반사한다. 비록 반사시스템으로 도시되어 있으나, 광학서보 시스템이 반사형으로 제한되는 것은 아니며 투과 또는 반사와 투과의 조합기능을 가지고 작동될 수 있다. 반사광학 서보 시스템(7)의 예는 CD 또는 DVD 픽업헤드의 이용이다. CD 또는 DVD 에서 찾아볼 수 있는 유사한 크기의 피트와 요구를 가짐으로서, 이러한 피트와 요구를 어드레스정보로 인코딩할 수 있고 데이터판독을 해석하는 전자장치(및/또는 소프트웨어)를 갖는 CD 또는 DVD 드라이브에서 사용되는 동일한 광픽업헤드를 이용한다.
HDSS에는 매체(4)의 보정피처를 판독하기 위한 별도의 리더 시스템(104)이 결합될 수 있다. 이러한 판독시스템은 판독되는 보정피처가 매체 디스크상의 시스템 보정피처 보다 낮을 때 바람직하고 이러한 저해상도의 보정피처는 매체 및 포맷(예를 들어 매체 보정피처)에 관련된 정보를 포함하는 것이 좋다. 매체정보는 감광층 두께, 제조일자, 감도 및 노출량스케줄과 같은 정보를 포함하여야 한다. 예를 들어 포맷정보는 매체(4)상에서 시스템 보정피처의 장소, 서보 시스템(7)에 의하여 추적되는 디스크의 방사상 및 환상 위치와, 이러한 시스템 보정피처를 판독하는데 요구된 기준빔설정값과 같은 정보를 포함할 수 있다. 한 예에서, 리더 시스템(104)은 홀로그래픽 매체(4)의 보정피처를 판독하기 위하여 기준빔(105)으로 홀로그래픽 매체를 탐사하는 광원을 포함한다. 다른 실시형태에서, 리더 시스템(104)은 홀로그래픽 매체의 자기코드화된 보정피처를 판독하는 자기헤드를 포함한다.
HDSS의 광-기계시스템은 다이나믹 제어를 요구하고 케이블(예를 들어 전기케이블 또는 광케이블)을 통하여 하나 이상의 콘트롤러(106)에 연결된다. HDSS 내의 콘트롤러(106)는 달리 제한없이 SLM(19)에 의하여 디스플레이되는 데이터의 제어 및 타이밍, 광원(15)의 변조 및 전력레벨, 검출기(103)로부터 수신된 데이터의 해독,홀로그래픽 매체(4)의 추적을 위한 서보 시스템(7)의 제어, HDSS의 멀티플렉싱구성을 위한 기준빔(108)의 파면 및 방향의 제어와 타이밍(예를 들어 가동미러에 결합된 모터 또는 다른 빔조향장치의 이용을 통하여)과, 홀로그래픽 매체의 보정피처를 판독하는 리더 시스템(104)의 제어 등을 포함하는 다수의 작업을 수행할 수 있다. 또한 콘트롤러(106)는 연결부(110)를 통하여 여러 광-기계시스템에 의하여 요구된 전원을 공급할 수 있다. HDSS 내부의 콘트롤러(106)는 하나 이상의 프로그램된 마이크로프로세서형 장치일 수 있으며 연결부(111)를 통하여 외부 콘트롤러(112)에 연결된다. 이러한 외부 콘트롤러는 달리 제한없이 퍼스널 컴퓨터, 기업용 라이브러리 데이터저장시스템, 또는 컴퓨터 서버를 포함하는 다양한 콘트롤러일 수 있다.
도 2는 홀로그래픽 매체(4)의 표면(20)의 일부를 따라 진행되는 기준 및 물체빔의 노출구조를 보이고 있다. 전형적으로, 단면(21)과 변부광(22)으로 묘사된 물체빔의 콘(cone)은 홀로그래픽 매체(4)의 국지면 법선(23)에 대하여 각도 θS를 이루는 반송평면파(24)를 따라서 전파된다. 기준빔은 국지면 법선에 대하여 각도 θR을 이루는 반송평면파(26)를 따라 전파되고 x-y 평면(홀로그래픽 매체의 국지면의 방향을 한정하는 평면)의 그 프로젝션(25)이 y 축선에 대하여 각도 φR을 이룬다. 기준빔 자체는 이러한 기준빔이 각도 θR과 φR에 의하여 정의된 반송평면파를 따라 전파되는 경우 평면파, 수렴빔 또는 발산빔과 같은 어떠한 형태의 가간섭성 파일 수 있다. 이러한 각도 φ의 정의로, x-y 평면에 대한 물체빔의 프로젝션은 y 축선에 대하여 각도 φS=180°를 이룬다. 기준빔은 필히 평면파일 필요는 없으며 예를 들어 G.Barbastathis, M.Levine 및 D.Psaltis의 "Shift multiplexing with sphericalreference waves", Appl. Opt.35(14) 2403-2417 (1996)에 기술된 바와 같이 홀로그램의 시프트-멀티플렉싱을 위하여 이용되는 것과 같은 발산형 또는 수렴형 기준빔일 수 있다. 각도멀티플렉싱을 위하여, 물체빔과 기준빔의 어느 하나 또는 이들 모두의 각도 θ는 홀로그래픽 매체에 저장된 여러 홀로그램의 브래그감도 보다 큰 값 만큼 노출량 사이에 변화한다. 각도멀티플렉싱에 대하여서는 예를 들어 H.S.Li와 D.Psaltis의 "Three-dimentional holographic disks", Appl. Opt.33(17), 3764-3774 (1994)에 기술되어 있다. 각도 θ는 홀로그래픽 표면의 국지면 법선에 대하여 정의되므로 또한 홀로그래픽 매체를 기울이고 경사지게 하는 팁핑(tipping)과 틸팅(tilting)이 각도멀티플렉싱을 위하여 수행될 수 있다. 페리스트로픽 또는 방위각 멀티플렉싱의 경우에 대하여, 예를 들어 φ의 방향이 z-축선을 중심으로 하여 회전하는 매체, 기준빔 또는 물체빔의 일부조합에 의하여 변화되는 것이 기술되어 있는 미국특허 제5,483,365호를 참조바란다.
도 3에서, 보정피처를 갖는 홀로그래픽 매체(4)의 한 예가 HDSS(30)에서 사용되는 것으로 도시되어 있다. 홀로그래픽 매체(4)의 평면도에서, 매체는 외경부(300)와 내경부(304)를 갖는 디스크의 형태이다. 내경부(304)의 내부에는 매체가 회전모터(5)의 스핀들(6)에 삽입될 수 있도록 하는 중심부를 제공하는 통공이 형성되어 있다. 사용자 데이터는 디스크의 다수의 섹터(303)에 기록된다. 도시된 바와 같은 각 섹터는 홀로그래픽 매체의 환상영역의 쐐기형 부분으로 구분된다. 빗금친 부분으로 보인 홀로그래픽 매체의 영역(301)은 홀로그래픽 매체에 분포된 다수의 시스템 보정피처를 나타낸다. 검게 칠한 홀로그래픽 매체의 영역(307)은 홀로그래픽 매체에 기록될 성능보정피처에 이용될 수 있는 다수의 영역을 나타낸다. 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 특히 도 7에서 설명되는 바와 같이, 성능보정피처는 사용자 HDSS에 의하여 기록되고 사용자 HDSS가 기록세션을 시작하기 전에 유용한 감광도 및 데이터용량과 같은 현재 매체파라메타를 결정하기 위하여 사용된다. 이러한 예에서, 사용자데이터의 각 섹터에는 시스템 보정피처의 하나의 영역과 성능보정피처의 한 영역이 있다. 영역(302)은 매체보정피처를 수용하고 있으며 디스크 의 중심측에 위치하는 반면에, 영역(305)은 회전모터의 물리적인 배치구조와 충돌함으로서 통상 보정피처 또는 데이터에 이용될 수 없는 디스크의 환상중심부이다. 매체와 포맷정보를 제공하는 매체보정피처는 각각 공장레벨에서 홀로그래픽 매체에 통합되는 한편, 시스템 보정피처는 공장 HDSS 또는 사용자 레벨의 HDSS에 의하여 기록된다. 수평점선으로 보인 환상영역(306)은 목차(TOC) 섹터를 나타낸다. TOC 섹터에서 홀로그래픽 매체에 저장된 데이터를 결정하기 위하여 HDSS에 의하여 요구된 정보가 실린다. 이러한 TOC 정보는 예를 들어 물리적인 섹터 또는 메모리장소, 즉, 사용자 데이터가 기록된 매체 디스크(4)상에 저장된 멀티플렉싱 홀로그램을 어드레스하는데 요구된 기준빔 설정값을 갖는 물리적인 공간(예를 들어 디스크의 방사상 및 디스크의 환상위치), 기록된 사용자 데이터에 대한 파일명과 형태 및 디렉토리구조와, 새로운 사용자 데이터를 저장하는데 유용한 메모리장소를 포함한다. TOC 섹터는 다수회 기록되고 판독될 수 있는 홀로그래픽 매체의 영역으로서 홀로그래픽 매체가 다수의 판독 및 기록세션을 가질 수 있도록 한다. 또한, TOC 섹터는 기록형 CD 또는 DVD에 결합되는 것과 유사한 상변화매체가 실리는 영역일 수 있다. 이러한 상변화매체는 CD 또는 DVD와 유사한 판독 및 기록헤드를 갖춘 정상적인 HDSS가 동일 또는 다른 형태의 HDSS에 의하여 판독될 수 있는 TOC 정보를 기록할 수 있도록 한다.
매체(4)는 상부기재와 하부기재로 구성되고 중간에 홀로그래픽 기록을 위하여 적합한 감광물질이 삽입된다. 이들 기재는 유리 또는 플라스틱물질이다. 매체의 모든 면이 이러한 기재물질로 구성됨으로서 내부에 이러한 감광물질이 둘러싸일 수 있다. 예를 들어, 이러한 홀로그래픽 데이터저장매체는 미국 매사추세츠 메이날드의 Aprilis Inc로부터 입수할 수 있으며 본문에 기술된 디스크, 카드 또는 다른 형상과 같은 상이한 포맷일 수 있다.
홀로그래픽 매체(4)에 결합될 수 있는 보정피처는 적어도 4종류가 있으며 표면양각형 회절격자피처, 진폭피처, 자기피처와, 홀로그래픽기록형 피처를 포함한다. 표면양각형 회절격자피처 또는 홀로그래픽 피처는 매체에 대하여 기준빔의 각도를 정렬하기 위하여 사용될 수 있다. 진폭 및 자기피처는 우선적으로 매체와 포맷정보의 인코딩이 이루어질 수 있도록 한다. 바람직하기로는, 홀로그래픽 매체의 시스템 보정피처가 홀로그래픽 피처로 구성되는 것이나, 표면양각, 볼륨 홀로그래피, 자기 및/또는 진폭피처가 사용될 수 있다. 각 형태의 보정피처는 이후 상세히 설명된다.
도 4 A는 표면양각 회절격자가 결합된 보정피처를 포함하고 있는 홀로그래픽 매체(4)의 단면을 보인 것이다. 이러한 회절격자보정피처는 다중홀로그램의 코로케이션 멀티플렉싱을 위한 각도 및/또는 페리스트로픽 방법이 결합된 HDSS에서 기준빔의 θ와 φ각도방향을 보정하는데 사용될 수 있다. 도 4A에서 보인 예에서, 홀로그래픽 매체(4)는 중간에 감광물질층(402)이 삽입되는 상부기재(400)와 하부기재(401)로 구성된다. 상부기재의 상부면(403)에서, 격자주기 Λ를 갖는 일련의 격 자요구(404)가 격자벡터 K가 y-축선을 따라 놓이도록(예를 들어, K=2π/Λ
Figure 112006079674070-PCT00001
)형성되고 배향된다. 상부기재(400) 상에는 요구의 흠집을 방지하기 위한 코팅층(405)이 형성되어 있다. 이러한 홀로그래픽 매체 구조의 예는 미국 매사추세츠 메이날드의 Aprilis Inc로부터 입수할 수 있는 Type A의 물질이 있다. 예를 들어 감광층과 하부 및 상부기재 물질은 굴절률이 1.58인 폴리카보네이트 물질일 수 있다. 코팅층(405)은 예를 들어 굴절률이 1.46인 다른 유기물질로 구성되어 회절이 일어나고 검출될 수 있도록 이러한 코팅층과 폴리카보네이트층 사이에 충분한 굴절률 차이가 나도록 한다. 선택적으로, 격자요구는 반사회절광의 세기를 높일 수 있도록 금속(예를 들어 Al)으로 코팅된다. 회절격자는 리트로 구성(Littrow configuration)으로 작동될 수 있게 설계되는 것이 좋으며 이와 같이 함으로서 특정입사각도의 광선을 받아 소오스에 직접 되반사할 것이다. 도 4A에서 보인 바와 같이, 홀로그래픽 매체(4)의 표면법선(407)에 대하여 각도 θ1로 입사되는 광(406)은 입사광(406)에 대하여 역전파하는 반사회절열(408)을 갖는다. 회절격자피처는 입사각도 θ2로 입사되는 제2입사광(409)을 위하여 제공되고 또한 제2입사광(409)에 대하여 역전파하는 회절열(410)을 반사한다. 리트로 조건은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006079674070-PCT00002
(1)
여기에서 θi는 홀로그래픽 매체의 표면법선에 대한 입사광의 입사각도이고, m 은 회절차수이며, λ는 입사광의 자유공간파장이고, ni는 홀로그래픽 매체 외부의 매체굴절률(전형적으로 공기이며 ni=1이다)이고, Λ는 보정피처의 격자요구의 격자주기이다. 다수의 회절격자가 보정을 요구하는 상이한 입사각도를 위하여 별도의 보정피처로서 사용될 수 있도록 제공될 수 있으며, 또는 단일의 회절격자가 다수의 입사각도에서 작동하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, λ=405 nm, Λ=1900 nm 이고, ni=1의 경우를 고려할 수 있다. 이와 같은 경우, 리트로 조건을 만족하는 각도 θ1과 θ2는 각각 m=3 및 m=4에 대하여 39.75°및 58.50°가 될 것이다. y-축선을 따라 격자벡터 K를 갖는 회절격자는 하나 이상의 θ 각도를 보정할 것이나 겨우 φ=0°및 180°각도를 보정할 수 있을 것이다(즉, 전파벡터가 x-y평면으로 투영되는 입사광은
Figure 112006079674070-PCT00003
또는 -
Figure 112006079674070-PCT00004
방향의 성분을 가지나 x-축 성분은 가지지 않는다). 파이 각도의 p 수를 계산하기 위하여(이들 각도는 파이의 180°회전에 의하여 서로 관련이 없는 것으로 가정한다), 격자벡터 Kp를 갖는 p격자가 요구되고 방향은 입사광의 φp방향에 일치한다. 간단한 예에서, 교차형 격자가 제공될 수 있으며, 이와 같은 경우 두개의 격자벡터는 상대측에 대하여 90°로 배향된다(예를 들어 하나는
Figure 112006079674070-PCT00005
방향이고 하나는
Figure 112006079674070-PCT00006
방향이다). 예를 들어, 한 방향에서는 본 문단의 처음에 언급된 바와 같이 격자주기가 1900 nm 인 반면에 직교방향에서는 격자주기가 2000 nm 이어서 37.41°및 54.10°으로 배향된 기준빔이 보정될 수 있다. 두개의 회절격자가 상대 측에 대하여 90°로 배향될 필요는 없고 상대측에 대하여 임의의 각도로 설정될 수 있으며 둘 이상의 방향의 회절격자(모두 상이한 격자주기를 갖거나 그렇지 않을 수 있다)가 제조될 수 있다. 예를 들어 이러한 격자의 제조는 M.C.Hutley, "Coherent photofabrication", Opt.Engin., 15, 190-196 (1976)에 기술되어 있으며, 여기에서 교차형 격자가 포토레지스트에서 홀로그래픽으로 제조된다. 이들 포토레지스트 구조는 Micro-Optics: Elements, Systems, and Applications, ed. by H.P.Herzig (Taylor & Francis, Inc. Bristol, PA, 1997)에 기술된 바와 같이 에칭 또는 복제방법을 통하여 다른 매체에 전달될 수 있다.
표면양각형 보정피처는 홀로그래픽 매체의 하나 이상의 외면 및/또는 내면에 형성될 수 있다. 홀로그래픽 매체의 내면에 형성된 표면양각형 보정피처의 경우에 있어서, 내면의 경계면에서 요구되는 충분한 굴절률 차이가 확보됨으로서 표면양각형 보정피처가 입사광의 투과, 반사 및/또는 회절을 통하여 검출될 수 있다. 이들 표면양각형 보정피처의 바람직한 실시형태에서, 보정피처는 홀로그래픽 매체의 표면에 복제될 수 있다. 예를 들어, 두 플라스틱 기재(예를 들어 폴리카보네이트 기재) 사이에 삽입되는 감광매체로 구성된 홀로그래픽 매체의 경우, 보정피처는 기재의 제조에 이용되는 동일한 성형공정중에 플라스틱 기재의 표면에 직접 성형될 수 있다.표면양각형 보정피처는 직접 형성되거나, 또는 마스터가 제조되고 이를 이용하여 보정피처가 성형될 수 있도록 하는 것이 좋다. 이러한 보정피처의 형성은 사진제판인쇄, e-빔 석판인쇄, 레이저 라이팅, 습식에칭, 건식 에칭과, 전기성형방법 에 의하여 이루어질 수 있다. 표면양각형 보정피처를 형성하기 위한 상기 언급된 제조방법은 예를 든 것으로 이러한 보정피처의 형성을 위하여 다른 방법이 이용될 수도 있을 것이다.
도 4B는 보정피처가 진폭피처를 갖는 것을 제외하고는 도 4A와 유사한 홀로그래픽 매체(4)의 단면을 보인 것이다. 진폭피처를 판독하기 위하여 사용된 리더 시스템(104)은 표면에 대하여 수직인 각도로 홀로그래픽 매체(4)를 향하여 입사광(422)을 투사하는 광원을 갖는다. 그러나 비수직형의 입사광이 이용될 수도 있다. 입사광(422)은 홀로그래픽 매체의 상부기재(400)의 상부면(403)에 패턴화된 반사마크(421)에서 반사된다. 선명영역(420)에 대한 진폭피처의 y-방향 길이의 변화는 홀로그래픽 매체(4)가 y-방향의 운동성분을 갖는 방향으로 이동하는 동안에 광학 시스템(104)에 결합되어 있는 검출기에 입사되는 반사신호의 타이밍에 의하여 검출될 수 있다. 진폭피처의 y-방향 길이의 변화와 이들의 상대적인 공간은 도 3에 관련하여 이미 언급된 바와 같이 매체(4)의 영역(302)에 놓인 매체보정피처의 일부로서 요구된 정보를 코드화하는데 이용될 수 있다. 인코딩수단이 리더 시스템(104)으로부터 콘트롤러(106)로 보내지는 시리얼 데이터를 위하여 제공될 수 있다. 예를 들어 런-렝스-리미티드(RLL) 인코딩방법이 이용될 수 있거나(예를 들어 CD 및 DVD에 이용된 것과 같은 방법), UPC 레이블과 함께 사용되는 것과 유사한 바코드형 인코딩방법, 또는 기타 다른 인코딩방법이 이용될 수 있다. 리더 시스템(104)은 광원(104a)과 이러한 광원으로부터 매체(4)로 향하는 빔을 정형하거나 집광시키는 광 학장치(104b)를 가지며, 매체로부터 반사되는 광이 동일하거나 상이한 광학장치에 의하여 정형되거나 리더 시스템(104)내에 수용되어 있는 검출기(104d)측으로 집광된다. 리더 시스템(104)내의 빔분할기(104c)는 빔이 광원(104a)으로부터 광학장치(104b)로 통과하도록 하고 반사광이 검출기에 수신되도록 한다. 진폭형 보정피처는 실크-스크린인쇄, 사진제판인쇄, 또는 상이한 투명도의 영역을 갖는 압력감응물질 및 라미네이트의 이용과 같은 다양한 기술을 통하여 제조될 수 있다.
예를 들어, 리더 시스템(104)은 반사마크(421)를 갖는 매체표면에 낮은((NA=0.10) 대물렌즈(104b)로 집광되는 655 nm의 반도체 광원(104a)으로부터의 광학빔을 이용할 수 있다. 집광점 크기는 직경이 약 8 ㎛이고 가우시안빔전파를 통하여 광점이 13 ㎛ 이상으로 증가하기 전에 디포커스 에러는 약 ±100 ㎛ 이다. 반사마크는 선명영역(420) 또는 반사영역(421)의 최소길이가 15 ㎛가 될 수 있는 코드를 가질 수 있다. 조사될 때, 반사마크는 시스템(104)의 광검출기(104d)에 의하여 검출가능한 코드를 나타내는 반사광을 제공한다. 진폭형 보정피처를 판독하기 위한 이러한 낮은 광학시스템을 이용함으로서 광-기계적인 오차가 커져 홀로그래픽 매체가 HDSS에 삽입 즉시 판독될 수 있도록 한다.
자기형 보정피처는 홀로그래픽 매체(4)에 부호화된 포맷의 정보를 자기적으로 저장할 수 있다. 그러나, 진폭변화형 보정피처가 매체물질에 형성될 수 있는 반면에, 자기판독물질이 매체의 표면, 에를 들어 중간에 매체의 감광물질이 삽입된 하나 이상의 기재의 표면, 또는 이에 형성된 코팅층상에 도포된다. 자기형 보정피처는 신분확인뱃지 또는 크레디트 카드의 자기스트립과 유사하며 리더 시스템(104)은 자기판독헤드를 갖는 자기픽업시스템을 갖는다. 자기스트립은 크레디트 카드 또는 신분확인뱃지의 자기스트립이 부호화되는 것과 유사한 방법으로 매체 및 포맷정보로 부호화된다. 자기픽업시스템은 HDSS내에 배치되어 매체(4)가 HDSS에 삽입될 때 자기픽업시스템이 자기적으로 부호화된 영역으로부터 자기보정피처를 판독하고 전기적인 신호를 HDSS의 콘트롤러(106)에 제공하며 이러한 신호는 부호화 데이터로서 콘트롤러에 의하여 해독될 수 있다. 매체 기재의 한 표면에 이러한 스트립을 부착하는 것은 크레디트 카드에 부착하는 것과 유사하며, 또는 자기스트립이 접착제로 부착될 수 있다.
도 4C는 홀로그래픽 보정피처의 한 예를 보인 것이다. 이 예에서, HDSS는 평면파 각도 및 방위각 멀티플렉싱을 이용하는 멀티플렉싱 코로케이션 홀로그램이고 판독용 광학모듈의 광축이 홀로그래픽 매체의 z-축인 표면법선에 일치한다. 기준빔(101)은 각도 θR(표면법선 z에 대하여 측정하였을 때)와 각도 φR(기준빔전파벡터의 x-y 평면프로젝션 430이 y 축과 이루는 각도)로 보정피처(432)에 입사된다. 보정피처로부터의 회절광(107)은 판독용 광학모듈(11)의 광학소자(12)에 의하여 이미지화되고, 일련의 밝은 픽셀과 어두운 픽셀로 구성되며 보정 또는 정렬피처로 불리는 그 결과의 이미지(431)가 검출기어레이(103)에 투영된다. 이러한 예에서, 홀 로그래픽 보정피처는 도 1에서 보인 바와 같이 HDSS에 의하여 홀로그래픽 데이터로 기록되고 홀로그래픽 보정피처가 시스템 보정피처인 경우 보정피처는 공장레벨에서 우선적으로 기록된다. 이들 홀로그래픽 보정피처는 일반적으로 다수의 홀로그램을 저장하고 있으며 이들 각각은 특정 θR 및 φR 방향에서 기준빔에 의하여 판독될 수 있게 되어 있어 다중방향의 기준빔이 보정피처를 판독하는 HDSS의 광-기계 정렬을 보정하는데 이용될 수 있다. 이와 같이, 이들 보정피처는 시스템 보정피처이다. 하나 이상의 이러한 홀로그래픽 시스템 보정피처는 판독시에 데이터 페이지를 제공하고 상기 데이터 페이지는 알려진 2-차원 장소(x,y)의 픽셀 또는 HDSS의 검출기어레이의 핏셀위치에 정렬된 마크를 가지며 또는 매체의 홀로그래픽 보정피처의 최초 기록파라메타를 나타내는 홀로그래픽 데이터를 가질 수 있다.
홀로그래픽 기록형 보정피처는 홀로그래픽 매체에 기록되고 이로써 홀로그래픽 매체내에 포함되어 있는 하나 이상의 물질내에 굴절률변조를 통하여 기록된다. 홀로그래픽 보정피처가 기록된 매체(4)의 물질의 장소는 홀로그래픽 매체가 최종사용자를 위하여 저장될 수 있게 된 데이터, 즉 사용자 데이터를 기록하거나 재생하는데 이용되는 동일한 장소이거나 동일한 장소가 아닐 수 있다. 홀로그래픽 보정피처는 홀로그래픽 피처에 이르렀을 때 반사 및/또는 투과로 회절하는 입사광을 이용하여 검출된다. 입사광은 사용자 데이터를 기록 또는 판독하기 위하여 사용된 것과 동일한 광학빔 또는 광원으로부터의 광학빔일 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 홀 로그래픽 보정피처는 사용자 데이터를 기록 또는 판독하는데 사용된 동일한 광학시스템에 의하여 판독되고, 이러한 방법에서, 광학시스템을 위한 광-기계적인 정렬설정과 관련한 직접피드백을 얻을 수 있다.
시스템 보정피처에 기록된 보정페이지(431)가 도 4D에 도시되어 있다. 이 예에서, 보정페이지(431)는 정렬마크가 배치되는 4개 장소(450)를 갖는다. 이들 정렬마크는 한 셋트의 픽셀(451)로 구성되고 그 구성은 보정페이지를 판독하는 HDSS에 의하여 알려지며(매체 보정피처의 판독을 통하여 또는 HDSS의 펌웨어 메모리 또는 소프트웨어에 저장된 데이터를 통하여), 일부의 픽셀(452)는 광을 가지지 않고 일부 픽셀(453)은 광을 갖는다. 이 예에서, 간단한 십자선이 정렬마크로서 사용되었으나 다수의 마크 또는 상이한 마크포맷이 사용될 수 있다. 검출기(103)의 픽셀에 대하여 작은 영역의 픽셀(454)을 근접하여 보았을 때, 예를 들어 보정페이지 픽셀(456)은 검출기 픽셀(455)에 대하여 정확히 일치하지 않으며, 일반적으로 x 및 y 방향으로 각각 Δx 및 Δy 만큼 오정렬된다. 보정페이지의 정렬마크는 HDSS의 광-기계장치를 정렬시키는데 이용된다. 우선적으로 정렬페이지는 정렬페이지 헤더로 불리는 페이지(457)의 영역을 갖는다. 보정페이지 헤더는 보정홀로그램의 특성을 나타내는 한 셋트의 픽셀(458)의 저장데이터에 전용된다. 헤더에 기록된 보정홀로그램의 특성은 예를 들어 일련의 보정홀로그램내의 홀로그램 어드레스, 판독기준빔의 입사각도, 예상된 매체체적수축량, 또는 보정홀로그램을 기록하는데 사용된 에너지량을 포함할 수 있다. 평면각도 및 방위각 멀티플렉싱을 위하여 설계된 HDSS의 예에 대하여, 매체(4)상의 홀로그램의 항 "어드레스"는 4개의 성분, 즉, 서보 시스템(7)으로부터 정보를 추적함으로서 측정될 수 있는 디스크의 방사상 각도 및 환상 각도에서 물리적인 위치와, 각도 θ와 φ를 갖는다. 물리적인 위치는 회전모터(5)와 선형병진운동 스테이지(10)의 기계적인 위치인코더 및/또는 이러한 모터 및 스테이지에 신호를 보내기 위한 콘트롤러(106)의 소프트웨어에 따른다. 각도 θ와 φ는 콘트롤러(106)로부터 수신된 신호에 따라 이러한 물리적인 위치에서 기준빔의 빔조향기구에 의하여 설정된다. 그러나, 다른 물리적인 어드레싱이 매체 카드의 x와 y 직각차원과 같은 디스크의 포맷에 따라 이용되고, 콘트롤러(106)로부터의 신호에 따라 이러한 차원을 따른 운동을 제어하는 병진운동 스테이지의 이용을 통하여 이용될 수 있다.
보정피처는 홀로그래픽 매체의 수명의 다른 단계에서 매체(4)에 기록될 수 있다. 예를 들어, 보정피처는 홀로그래픽 매체가 제조될 때, 또는 그 직후, 그러나 홀로그래픽 매체가 최종사용자에 의하여 사용되기 전에 기록될 수 있다. 홀로그래픽 매체의 수명의 이러한 단계를 공장레벨이라 한다. 표면양각형 보정피처의 경우, 이미 언급된 바와 같이 보정피처는 홀로그래픽 매체의 제조공정에서 하나 이상의 단계중에 홀로그래픽 매체의 표면에 직접 성형될 수 있다. 진폭형 보정피처의 경우에 있어서는 이들 피처가 실크-스크린인쇄, 사진제판인쇄, 또는 상이한 투명도의 영역을 갖는 압력감응물질 및 라미네이트에 의하여 공장레벨에서 기록될 수 있다. 보정피처가 홀로그래픽 보정피처인 다른 예에서, 이러한 보정피처는 홀로그래픽 매 체(4)내에 포함되어 있는 하나 이상의 적당한 감광물질에 홀로그래픽으로 기록된다. 제조중에 매체(4)내에 기록된 홀로그래픽 보정피처는 양호하게 보정된 홀로그래픽 팩토리 HDSS에 의하여 기록될 수 있다. 팩토리 HDSS는 보정된 기준빔 및 물체빔 입사각도와 노출강도에서 홀로그래픽 보정피처를 기록하여 사용처의 HDSS가 이러한 피처를 판독할 수 있도록 한다. 예를 들어 홀로그래픽 보정피처는 홀로그래픽 매체에서 요구된 다수의 각 홀로그래픽 보정피처를 각각 기록할 수 있는 광픽업으로 순차적으로 기록될 수 있다. 바람직한 실시형태에서, 일단의 보정피처가 소위 홀로그래픽 복제를 통하여 평행하게 기록된다. 이와 같이 함으로서 감소된 수 또는 노출이 홀로그래픽 매체를 위한 모든 홀로그래픽 보정피처를 기록하는데 요구된다. 이러한 홀로그래픽 복제는 발명자 Daniel H. Raguin, David A. Waldman, M. Glenn Horner 및 George Barbastathis에 의하여 2003년 10월 20일자 출원된 미국가특허출원 60/533,296을 우선권주장하여 출원된 국제특허출원 PCT/US2004/044017에 기술되어 있다. 바람직한 실시형태에서, 하나 이상의 홀로그래픽 매체를 위하여 요구된 홀로그래픽 보정피처를 기록하는데 한번의 노출이 요구된다.
포맷팅은 적당히 구현된 펌웨어 또는 소프트웨어 드라이버를 갖는 HDSS가 홀로그래픽 매체의 어떠한 장소의 정보와 적당한 방향과 빔정형의 기준빔으로 프로그램될 수 있도록 하고, HDSS가 공장레벨에서 기록된 보정데이터를 판독할 수 있다. 또한, 또는 이러한 드라이버로부터의 정보에 부가하여, 예를 들어 도 3에서 설명된 디스크 매체의 내부트랙에 위치하는 조해상도 보정피처, 예를 들어 진폭 또는 자기 형 보정피처가 시스템에 삽입된 홀로그래픽 매체의 포매팅을 측정하기 위하여 HDSS에 의하여 판독된다. 이들 보정피처는 매체보정피처이고 시스템 보정피처가 홀로그래픽 매체상에 위치하는지의 여부를 홀로그래픽 드라이브가 결정할 수 있는 포맷정보를 제공한다. 아울러, 매체보정피처는 HDSS가 시스템 보정피처를 정확히 판독할 수 있도록 하는 시스템보정피처의 특성에 관한 정보를 포함할 수 있다. 매체보정피처내에 포함될 수 있는 이러한 특성은 예를 들어 시스템 보정피처를 판독하는데 요구된 공칭 기준빔 설정값을 포함할 수 있다.
매체 및 시스템 보정피처를 이용하는 시스템의 작동예가 도 5에서 설명된다. HDSS(30)의 작동은 공장기록형 보정피처를 이용하여 홀로그래픽 데이터저장시스템 또는 드라이브를 보정하는 것으로 설명된다. 보정작동을 시작하기 전에, 보정피처를 갖는 홀로그래픽 매체(4)의 드라이브에 삽입되고 매체(4)가 구동기구, 예를 들어 이를 회전시키기 위하여 회전모터(5)에 결합된 스핀들(6)에 결합된다. 비록 회전형 디스크매체가 설명되고 있으나, 다른 실시형태에서는 카드형 매체와 같은 고정형 매체 포맷, 또는 HDSS가 이러한 HDSS의 판독 및 기록헤드에 대하여 이러한 매체를 이동시키기 위한 수단을 갖는 다른 홀로그래픽 매체 포맷을 포함할 수 있다. 보정시컨스가 먼저 회전형 매체를 회전시키는 것으로 시작하여 매체가 기계적으로 안정상태에 있는지의 여부를 확인한다(단계 500). 예를 들어, 매체의 허브가 스핀들에 정확히 결합되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 매체를 회전시킴으로서 시스템을 기계적으로 안정화시키는데 도움을 줄 것이다. 다음으로 HDSS는 홀로그래픽 매 체에서 시스템 보정피처의 위치와 특성을 결정하기 위하여 매체 보정피처를 판독한다(단계 501).
매체보정피처를 판독하기 위하여, 별도의 리더 시스템(104)이 포맷과 매체정보가 실린 매체보정피처를 판독한다. 별도 리더 시스템이 광-기계형 판독시스템인 경우, 포맷 및 매체정보가 실린 매체보정피처를 판독하기 위하여 특정영역에서 홀로그래픽 매체(4)를 탐색하도록 광학빔(105)이 발생된다. 도 1에서 보인 바와 같이, 별도의 리더 시스템(104)은 반사가 이루어질 수 있도록 작동함으로서, 보정마크로부터 반사된 광이 예를 들어 리더 시스템(104)내에 수용되어 있는 PIN 포토다이오드와 같은 검출기에 의하여 판독되고 이러한 반사광은 콘트롤러(106)에 의하여 수신되는 전기적인 신호로 변환된다. 콘트롤러에 의하여 해독되었을 때 이러한 신호는 이후 상세히 설명되는 바와 같이 매체 및 포맷정보를 제공한다. 부호화된 매체보정피처가 저장된 영역은 디스크의 사전에 결정된 영역일 수 있으며 리더 시스템(104)은 디스크가 삽입되거나 회전될 때 데이터를 판독하기 위하여 이러한 영역으로 향하여 이동할 것이다. 각 매체디스크는 디스크의 거의 동일한 영역에 부호화된 정보가 저장된 이러한 영역을 갖는다. 예를 들어, 도 3의 디스크형 매체(4)의 경우에 있어서 이러한 정보가 부호화되어 실린 영역(302)이 공장레벨에서 디스크에 제공된다. 선택적으로, 리더 시스템(104)은 회전 및/또는 병진운동 스테이지상에 배치되거고 매체에 대하여 이동할 수 있게 되어 있어 콘트롤러(106)는 이러한 스테이지에 신호를 보내어 매체 및 포맷정보가 실린 영역으로 리더 시스템(104)이 이동 할 수 있도록 한다. 이미 언급된 바와 같이, 선택적으로 리더 시스템(104)은 매체 및 포맷정보를 자기적으로 부호화하는 성형 또는 환상의 스트립과 같은 영역을 판독할 수 있도록 유사하게 배치된 자기픽업헤드를 가질 수 있으며, 또는 광-기계 및 자기판독시스템이 다양한 형태의 매체를 판독하기 위하여 사용될 수 있다.
HDSS가 매체보정피처로부터 이러한 매체 및 포맷정보를 판독할 때, 이는 홀로그래픽 매체의 시스템보정피처를 판독하기 위하여 준비되는 그 광-기계장치를 조절할 수 있다. 예를 들어, 매체보정피처(또는 HDSS의 내부 펌웨어 또는 소프트웨어내에 저장된 데이터를 통하여)를 판독함으로서, HDSS는 매체가 예를 들어 각도 및 방위각이 멀티플렉싱된 200개 코로케이션 시스템보정홀로그램이 실린 시스템보정피처를 수용하고 있음을 확인할 수 있다. 더욱이, 이러한 예에서, HDSS는 멀티플렉싱된 홀로그래픽 시스템 보정피처를 판독하기 위하여 4개의 방위각도 φj=0°, 60°, 120°및 180°가 있음을 확인하고, 각 각도 φj에 대하여 각도 θi가 0.5°의 간격을 두고 40°로부터 64.5°까지 배열됨을 확인할 것이다. 더욱이, 매체보정피처 또는 HDSS 펌웨어 또는 소프트웨어에 저장된 데이터를 통하여, HDSS는 기준빔을 공장레벨에서 표준값으로 보정하기 위하여 HDSS가 이용할 수 있는 시스템 보정피처가 배치된 홀로그래픽 매체상의 장소를 확인할 수 있다.
다음 단계(단계 503)는 HDSS가 사용자 데이터를 판독 및/또는 기록할 홀로그래픽 매체의 섹터에 가장 근접한 시스템 보정피처에 대하여 홀로그래픽 데이터를 판독 및/또는 기록하기 위한 HDSS의 광학시스템을 정렬하는 단계이다. 이러한 정렬단계는 모터(5) 및/또는 스테이지(10)를 통한 매체의 운동의 조합(또는 HDSS의 광학시스템이 고정형이 아닌 경우 이러한 광학시스템의 운동)을 통하여 수행된다. HDSS는 서보시스템(7)과 홀로그래픽 매체로부터 판독된 어드레싱 피처를 이용하여 시스템 보정피처의 어드레스(즉, 디스크의 방사상 및 환상 위치에서 매체의 물리적인 위치 또는 공간)를 확인할 수 있으며, 어드레싱 피처는 미국특허 제6,625,100호에 기술된 바와 같은 것이다. 이와 같이, 매체(4)는 판독모듈(11)의 광학장치가 매체에 입사되는 기준빔에 응답하여 매체로부터 회절광을 검출할 수 있는 장소에 배치된다. 이러한 실시형태에서, 보정피처는 홀로그래픽 매체의 불투명한 마크로부터 어느 정도 알려진 상대변위의 위치에 배치된다. 예를 들어 상대변위는 모든 매체 및/또는 광헤드이동축상의 인코더를 이용하여 측정될 수 있다.
HDSS의 광학시스템이 요구된 시스템 보정피처상에 정렬되었을 때, HDSS는 시스템 보정피처내에 저장된 홀로그램을 판독하는 것이 필요하다. 이 예에서, 홀로그램은 각도 및 방위각 멀티플렉싱되어 시스템보정피처의 판독을 위하여 요구된 기준빔이 매체보정피처 및/또는 HDSS 펌웨어 또는 소프트웨어에 의하여 제공되는 바와 같이 도 4C에서 보인 각도 θi 및 방위각 φj 기준빔의 방향이 알려진다. 이러한 방 위각 멀티플렉싱(또한 페리스트로픽이라 함)은 이미 언급된 미국특허 제5,483,365호에서 설명된 바와 같으며 상기 언급된 Li 등의 논문에서 설명된 각도멀티플렉싱이다. 도 3에서 보인 매체의 경우에 있어서, 시스템 보정피처는 영역(300)을 따라 상이한 디스크 섹터에 저장될 수 있으나, 이러한 시스템 보정피처는 매체의 다른 영역에 저장될 수도 있다.
바람직한 방법에서, HDSS는 시스템의 광-기계장치가 초기에 주어진 시스템 보정피처내에 저장된 일련의 홀로그램에서 최초 저장된 홀로그램을 어드레스하는 방향으로 이동하도록 한다. 평면각도 및 페리스트로픽 멀티플렉싱의 경우를 위하여, 이러한 최초 홀로그램은 θi 및 방위각 φj 으로 배향된 기준빔과 함께 저장된다. 개별적으로 어느 한 보정홀로그램을 어드레스하기 위하여, 홀로그램에 기록된 기준빔과 동일한 기준빔을 제공하는 것이 필요하다. 바람직한 실시형태에서, 홀로그래픽 드라이브는 어느 평면내에서(평면상 각도멀티플렉싱으로 알려짐)) 그리고 평면의 외부에서(페리스트로픽 또는 방위각멀티플렉싱으로 알려짐) 기준빔의 입사각도를 변화시킴으로서 멀티플렉싱이 이루어질 수 있도록 한다. 구동장치간의 기계적인 공차, 열효과와, 특정 HDSS에 사용되는 홀로그래픽 매체의 팁핑과 틸팅에 의하여, HDSS 기준빔에 대한 각도 및 방위각 설정은 공장에서 시스템 보정피처를 기록하는데 사용된 절대입사기준빔과는 다를 수 있다. 따라서, HDSS는 요구된 시스템 보정피처의 각도위치를 탐색하기 위하여 θi 및 φj 의 일부 각도범위상에서 입사빔 각도를 스캔하여야 한다(단계 504). 입사각도가 스캔되어야 하는 범위는 구동장치 사이 그리고 매체 사이의 차이에 부가하여 구동장치/매체 시스템의 공차에 직접 관련이 있다. 평면각도 및 방위각 멀티플렉싱이 이용되는 경우, 각도 θ에서 보정홀로그램의 회절효율을 최대화하기 위하여 공칭 방위각 각도 φ에서 입사기준빔 평면각도를 몬저 스캔하는 것이 필요하다. 시스템보정홀로그램에 의하여 발생된 회절광의 세기는 검출기어레이(103)에 의하여 측정되어(검출기에 수신된 모든 픽셀의 값을 평균한다) 드라이브 검출기어레이(103)에 도달하는 광의 세기가 최대화될 때까지 평면각도 θ가 조절된다. 판독빔 각도θ를 최적화하는 동안에, 드라이브는 어느 주어진 홀로그램에 대한 피크-회절광의 θ 위치를 결정한다(단계 505). 리드백중에 홀로그램으로부터 회절된 빔의 세기는 브레그 조건을 만족시키도록 판독기준빔의 평면각도의 역량에 의하여 측정된다. 입사기준빔 평면각도가 각도의 범위에서 소거되므로 홀로그램으로부터의 회절광의 세기는 기준빔의 입사평면각도에 대하여 sinc2 관계에 따른다. HDSS는 회절관을 최대화하여 브래그 조건을 만족시키도록 기준빔 평면각도를 조절한다. 적당한 브래그 매칭이 이루어질 수 있도록 하는 시스템의 예는 기준빔의 평면각도를 스캔하고 다수 데이터 포인트에서 회절광 세기 대 평면각도의 곡선을 기록하는 과정을 이용하는 것이다. 그리고 시스템은 sinc2 곡선의 미분계수를 계산하고 최대회절효율을 나타내는 미분함수의 제로교차점을 찾아낼 수 있다. 그리고 HDSS는 회절력을 최대화하기 위하여 기준빔이 정확한 입사각도로 향하도록 한다. 본 발명의 기술분야에 전문가라면 검출기어레이에서 회절광의 최적화를 위한 다른 방법을 제시할 수 있을 것이다. 이러한 방법의 하나는 두꺼운 볼륨 홀로그램에 대한 브래그 조건을 설명하는 Kogelnik의 "Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings", The Bell System Technical Journal., 48, 2909=2947 (1969)이다.
선택적으로, 단계(504) 전에 검출기어레이(103)의 통합주기는 검출기어레이에 입사되는 광의 세기를 높이도록 충분히 길고 단계(5050에서 비록 약한 광이라 하여도 피크검출이 이루어질 수 있도록 하는 콘트롤러(106)에 의하여 그 메모리로부터의 시간값에 대하여 설정된다. 만약 단계(505)에서 피크가 확인되지 않는 경우, 콘트롤러는 메모리(106)에 저장된 사전에 한정된 큰 단계의 크기(예를 들어 10 밀리초) 만큼씩 통합주기를 증가시키며, 단계(504-504)가 반복된다. 통합주기의 이러한 사전에 한정된 단계크기에 의한 감소수는 HDSS가 에러상태를 검출하기 전에 설정된 횟수(예를 들어 3)로 제한될 수 있다.
평면각도 θ가 회절효율을 최적화하기 위하여 조절되었을 때, 검출기어레이에 대하여 보정홀로그램으로부터의 홀로그래픽 재구성 데이터 페이지를 정확히 정렬시키도록 기준빔의 페리스트로픽 입사각도 φ를 최적화시키는 것이 필요하다(단계 506). 한 실시형태에서 페리스트로픽 임사각도의 최적화는 홀로그래픽으로 재구성된 이미지의 변부를 검출함으로서 수행될 수 있다. 재구성된 이미지의 변부는 이미지 가장자리를 따라서 선택된 픽셋의 열을 포착함으로서 검출될 수 있다. 이미지 가 각 열내에서 먼저 검출되는 컬럼이 확인되고 여러 열에 대하여 비교된다. 이미지의 변부는 이미지변부검출을 위한 전형적인 알고리즘을 이용하여 검출될 수 있다. 예를 들어, Kenneth R.Castleman의 Digital Image Processing(Preentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey 07632) 1996, 페이지 299에 기술된 바와 같은 변부검출을 위한 하르변환(Harr transform)이용하는 방법을 이용할 수 있으며, 또한 다른 변부검출방법이 이용될 수 있다. 만약 시스템이 이미지가 페리스트로픽 각도 오프셋트에 의하여 오프셋트되는 것을 확인하는 경우, 시스템은 재구성된 이미지가 드라이브 검출기어레이에 중심이 맞추어질 때까지 페리스트로픽 입사각도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 6은 검출기103)일 수 있는 픽셀화된 검출기어레이(601)에 대하여 데이터 페이지 이미지를 정렬시키는 시컨스를 보이고 있다. 페로스트로픽 각도가 φ에서 증가하므로, 데이터 페이지 이미지는 반경 f·sinθ의 원의 원호를 나타내는 궤적(605)을 따라 검출기어레이를 가로질러 이동한다. 여기에서 f는 판독모듈의 초점길이이고 θ는 기준빔의 평면입사각도이다. 이미지는 페리스트로픽 각도 φ가 홀로그램(602)이 기록되는 페리스트로픽 각도에 일치할 때 정확히 정렬된다. HDSS는 이미지가 검출기어레이에 도달할 때 이미지의 변부를 검출하고 상기 언급된 바와 같이 검출기어레이에 대하여 중심을 맞추도록 페리스트로픽 각도를 조절할 수 있는 능력을 갖는다. 그러나, 대부분의 경우, 단일 픽셀내에서 페리스트로픽 정렬이 이루어지도록 하는 것이 필요하다. 이와 같은 경우에 있어서, 페리스트로픽 각도는 보정피처의 BER(Bit Error Rate)를 모니터링하는 동안에 최적화된다. 바람직한 실시형태에서, 보정피처는 제조중에 HDSS의 메모리(또는 메모리소자)내에 저 장된 데이터 셋트를 가짐으로서 보정피처의 BER 검사가 이루어지도록 할 것이다. 한 실시형태에서 메모리소자는 프로그래머블 메모리장치일 수 있다. 페리스트로픽 정렬의 회전은 HDSS의 메모리에 저장된 허용한계값 이하가 될 때까지 감소방향으로 BER를 향하여 조절된다. 또한 단일픽셀내에서 정렬이 이우러질 수 있도록 하는 것에 부가하여, 도 4D에 관련하여 이미 언급된 정렬마크가 사용되어 하나 이상의 기준빔(108) 또는 매체(4)(회전모터 5 및/또는 스테이지 10을 통하여), 또는 광학장치(12) 또는 이동형인 경우(x, y 및/또는 z 병진운동 스테이지에서) 검출기(103)가 이동되는 Δx 및/또는 Δy를 얻을 수 있다.
선택적으로, 단계(505)에서 피크를 탐색한 후 그리고 단계(506)에서 페리스트로픽 임사각도를 최적화하기 전(또는 후), 검출기어레이(103)의 통합주기는 데이터의 홀로그래픽 판독을 위하여 최적화될 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(106)는 평균화되었을 때 공칭(평균) 그레이 레벨값(예를 들어, 8 비트 픽셀값에서 이러한 평균은 128 이다)을 갖어야 하는 판독페이지의 알려진 셋트의 픽셀값(예를 들어 10x10 픽셀)을 판독한다. 만약 측정된 평균 그레이 레벨값이 이러한 공칭값 보다 크거나 작은 경우, 통합주기는 측정된 평균이 공칭값의 ±4%와 같은 사전에 한정된 오차내의 값을 가질 때까지 작은 단계크기(예를 들어 1 밀리초) 만큼씩 감소되거나 증가된다. 검출기어레이(103)는 매체로부터 홀로그래픽 데이터의 연속판독을 위한 이와 같이 결정된 통합시간으로 설정된다.
최초 판독된 시스템 보정홀로그램이 예를 들어 상기 방법을 이용하여 재구성되고 검출기어레이(예를 들어 검출기 103)에 정렬되었을 때, 리드백되는 시스템 보정홀로그램이 일련의 멀티플렉싱된 시스템보정홀로그램에서 최초 홀로그램인가 하는 것이 확인될 필요가 있다(단계 507). 한 실시형태에서 보정홀로그램의 확인은 시스템 보정홀로그램 데이터 페이지에 기록된 데이터 헤더부분(예를 들어 도 4D의 데이터 헤더 457)을 판독함으로서 수행될 수 있다. 홀로그래픽 매체의 동일한 물리적인 공간에서 멀티플렉싱된 각 시스템 보정홀로그램에 번호가 정하여져 이들이 최초 번호가 정하여진 시스템 보정홀로그램이 탐색되었을 때 θ와 φ의 알려진 상대적 편이에 의하여 순서적으로 판독될 수 있다. 시스템 보정 데이터 페이지(431)의 헤더영역(457)은 리드백중에 데이터 페이지의 특성을 결정하기 위하여 판독될 수 있다. 각 보정홀로그램에서 데이터 헤더는 보정홀로그램이 기록되는 기준빔 입사각도값과 같은 보정홀로그램의 이러한 특성확인과 함께 이러한 홀로그램 번호를 포함한다. 이와 같이, 만약 판독번호가 일련의 보정홀로그램의 최조 홀로그램에 일치하지 않는 경우, HDSS는 시리즈에서 최초 보정홀로그램을 확인하기 위하여 기준빔 및/또는 페리스트로픽 빔이 입사각도를 변경시키는 것이 필요하다. 실제로 판독되고 매체 보정피처로부터 판독되거나 HDSS 펌웨어 또는 소프트웨어내에 포함된 포맷팅 데이터로부터의 시스템 보정홀로그램의 번호를 확인함으로서, HDSS는 요구된 최초 시스템 보정홀로그램을 판독하도록 HDSS의 기준빔에 대한 요구된 각도부근이 되도록 요구된 θ와 φ의 상대적 편이를 결정하고 실행할 수 있다. 이러한 관점에서, 다음의 보정홀로그램을 정확히 판독하기 위하여 다시 한번 기준빔의 페리스트로픽 및 평면입사각도를 최적화하는 것이 필요할 것이다(단계 504). 홀로그램이 리드백되고 데이터 페이지 헤더가 분석되었을 때, 일련의 보정홀로그램에서 최초 홀로그램이 확인되었는지의 여부가 명확하게 될 것이다. 만약 시리즈에서 최초 홀로그램이 발견되지 않은 경우, 드라이브는 일련의 시스템 보정홀로그램에서 최초 홀로그램이 확인될 때까지 기준빔 입사각도를 연속하여 오프셋트시킬 것이다.
만약 기준빔 입사각도가 동일한 시리즈에서 멀티플렉싱되는 여러 보정홀로그램을 위하여 판독되는 경우, 내부드라이브 기준빔 인코더를 보정피처를 기록하기 위하여 사용되었던 인코더에 대하여 보정할 수 있다. 이러한 예에서, HDSS는 RAM에 배치된 드라이브 참조표(LUT)의 시스템 보정홀로그램을 판독하는데 요구된 기준빔 설정값(예를 들어 평면 각도 및 방위각 멀티플렉싱을 위한 θ와 φ)에 부가하여 판독시스템 보정홀로그램의 헤더 데이터를 저장할 것이다(단계 509). 예를 들어, LUT에 저장된 값은 홀로그램군으로부터의 홀로그램번호, 홀로그램이 기록되도록 추정되는 평면 및 페리스트로픽 각도, 디스크상의 홀로그램 방사상 및 환상 어드레스 위치와, 홀로그램이 기록될 때 이용되는 에너지량과 시간을 포함할 수 있다. 공장보정피처를 판독하여 얻은 보정시컨스 LUT의 예가 표 1에 보이고 있다.
표 1. 시스템 보정 LUT 예
홀로그램번호 세타각도(도) 파이각도(도) 디스크 방사상 위치 (a,u.) 디스크 환상위치(a.u.) 체적수축에 의한 예상피크편이 (도) 리드백 세타 인코더 위치 리드백 파이 인코더 위치 노출시간(μsec)
1 0 0 120 0 +0.01 120 120 20
2 0 30 120 0 +0.01 120 30120 20
3 0 60 120 0 +0.01 120 60120 18
4 0 90 120 0 +0.01 120 90120 19
5 0 120 120 0 +0.01 120 120120 20
6 0 150 120 0 +0.01 120 150120 21
7 0 180 120 0 +0.01 120 180120 22
8 1 0 120 0 +0.01 1120 120 22
9 1 30 120 0 +0.01 1120 30120 23
10 1 60 120 0 +0.01 1120 60120 23
11 1 90 120 0 +0.01 1120 90120 24
12 1 120 120 0 +0.01 1120 120120 25
13 1 150 120 0 +0.01 1120 150120 26
14 1 180 120 0 +0.01 1120 180120 26
15 2 0 120 0 +0.01 2120 120 27
16 2 30 120 0 +0.01 2120 30120 29
17 2 60 120 0 +0.01 2120 60120 31
18 2 90 120 0 +0.01 2120 90120 32
19 2 120 120 0 +0.01 2120 120120 35
20 2 150 120 0 +0.01 2120 150120 37
21 2 180 120 0 +0.01 2120 180120 40
시리즈에서 최초 보정홀로그램이 배치되었을 때, 드라이브는 모든 보정홀로그램이 판독되고 시스템보정 참조표(LUT)가 완전히 조립될 때까지 보정시리즈의 연속홀로그램을 연속하여 판독할 수 있다(단계 510-516). 단계 510-516은 보정시리즈의 다음 홀로그램의 어드레스에 대한 θ와 φ의 편이(단계 508), 시스템 보정홀로그램을 확인하고 판독하도록 어드레스하는 θ의 스캔(단계 504-505), 판독데이터 페이지의 정렬(단계 506), LUT에 값의 저장(단계 509)에 있어서 상기 언급된 것과 유사하다. 시리즈의 홀로그램이 판독되었을 때, LUT가 완료된다. 표 1에서 a.u.는 임의의 위치단위이다. 시리즈에서 예상된 홀로그램의 수는 선행판독된 매체보정홀 로그램으로부터의 수, 또는 HDSS의 펌웨어 또는 소프트웨어의 메모리로부터의 값이다. 시스템 보정 LUT는 일관성검사를 위하여 시험될 수 있다(단계 517). 비일관성 시스템 보정 LUT는 예를 들어 동일 장소에 하나 이상의 보정홀로그램이 기록되었거나 또는 시리즈에 인접한 시스템 보정홀로그램 사이의 각도분리(θ 및/또는 φ)가 매체보정피처 또는 HDSS의 펌웨어 또는 소프트웨어로부터 판독된 허용오차 범위를 벗어났기 때문일 것이다. 보정 LUT에서 비일관성이 발견된 경우, 모든 보정피처를 재판독함으로서 보정 LUT를 다시 컴파일하는 것이 필요하다. 이러한 보정은 유효 LUT가 구성될 때까지 X회 수행될 수 있으며(단계 519), 여기에서 X는 HDSS의 메모리에 저장된 값이다. 예를 들어 X는 3 또는 기타 다른 값일 수 있다. 만약 유효 LUT가 구성될 수 없는 경우, HDSS는 예를 들어 사용자에 대하여 "불량 디스크" 에러를 지시할 것이다(단계 520). 만약 LUT가 유효인 것으로 결정되는 경우 보정이 완료되고(단계 518), LUT가 저장된 홀로그래픽 데이터 페이지를 판독하고 홀로그래픽 데이터 페이지를 기록하기 위한 각도 θ, φ를 결정하기 위하여 HDSS에 의하여 사용될 수 있으며, 도 7에 관련하여 이후 상세히 설명되는 바와 같이 각 기록이벤트 이전의 사전기록작동에 이용될 수 있다. 비록 표 1이 정확히 21개 홀로그래픽 시스템 보정피처가 판독됨을 나타내고 있으나 홀로그래픽 피처의 수는 이 수효의 이상 또는 이하일 수 있다. 더욱이, 비록 상기 시스템 보정과정이 홀로그래픽 피처를 이용하여 설명되었으나 표면양각형 회절격자 피처가 LUT를 구성하도록 각도크기에 관한 정보를 제공하기 위하여 유사하게 스캔될 수 있다.
광중합체 기록물질을 이용하는 HDSS 시스템에서, 시스템 보정홀로그램의 회절효율을 최적화하는 평면상 기준빔 입사각도는 반드시 보정홀로그램을 기록하기 위하여 사용되었던 기준빔의 평면상 입사각도는 아니다. 이러한 효과는 상기 언급된 Waldman 등의 논문에서 언급된 바와 같이 광중합체 매체에서 전형적인 체적수축에 의한 것이다. 광중합체 매체에서 체적수축의 효과는 홀로그래픽 기록회절격자의 변형이다. 광중합체 매체는 체적수축을 최소화할 수 있도록 설계될 수 있으나, 내구성의 HDSS 설계는 체적수축의 존재하에서 홀로그램 리드백을 최적화할 수 있는 역량을 가져야 한다. 체적수축은 홀로그램 평균회절격자 벡터의 회전에 의한 것일 수 있다. 홀로그램이 회전된 회절격자 벡터에 정확히 브래그 매칭될 수 있도록 하기 위하여, 판독기준빔의 평면상 입사각도는 홀로그램 기록중에 사용되었던 기준빔 입사각도로부터 오프셋트되어야 한다. 시스템 보정홀로그램의 리드백의 경우, 회절효율의 최적화가 수축에 의한 기록기준빔각도로부터 오프셋트된 기준빔 평면상 입사각도에 대하여 이루어질 것이다. 시스템 보정홀로그램이 판독을 위하여 최적화되었을 때, 예를 들어 데이터 페이지 헤더로부터 예상된 기준빔 각도편이를 판독하고 광중합체 매체의 체적수축을 고려하도록 내부드라이브 좌표를 보정할 수 있다. 한 실시형태에서, 수축에 의한 예상된 기준각도편이는 표 1에서 보인 바와 같이 드라이브 LUT에 기록될 수 있다.
기준빔 평면상 입사각도 조절의 결과는 홀로그램 재생중 검출기어레이에서 재구성된 데이터 페이지 이미지의 공간변위이다. 단계 506의 부분으로서 φ의 정렬 에 부가하여, 데이터-페이지 판독중 변위가 또한 단계 506에서 보상된다. 바람직한 실시형태에서, 검출기어레이(즉, 검출기 103)는 공칭 데이터 페이지 크기를 접하는 부가적인 열과 컬럼을 갖는다. 예를 들어, 1000개의 픽셀열과 1000개의 픽셀 컬럼을 갖는 데이터 페이지가 예를 들어 1024개 픽셀열과 1024개의 픽셀 컬럼을 갖는 검출기어레이에 이미지화된다. 이는 이미지가 열 또는 컬럼 차원에서 ±12 픽셀의 최대범위로 변위될 수 있도록 한다. 어레이형 검출기는 또한 값의 범위를 통하여 이미지포착을 위한 관련 영역을 이동하고 기준화할 수 있는 역량을 가져야 한다. 체적수축을 위한 보상에 의하여 유도된 이미지편이에 따라서 픽셀화된 검출기의 관련영역을 이동시킴으로서 픽셀화된 검출기어레이에서 관련영역에 대한 이동된 데이터-페이지 이미지를 정렬할 수 있게 된다. 데이터 페이지의 변위의 이러한 보정후에 열 오프셋트 값과 컬럼값이 HDSS의 메모리에 저장되고 매체로부터 각 기록된 홀로그램을 판독할 때 이용된다.
HDSS가 도 5의 흐름도에 의하여 설명된 시스템 보정과정을 수행하였을 때, HDSS는 판독 또는 기록 이벤트를 시작하도록 준비된다. 바람직한 실시형태에서, HDSS는 먼저 목차(TOC)영역으로 지정된 홀로그래픽 매체(4)의 부분을 어드레스한다. 디스크 매체(4)의 TOC 부분은 홀로그래픽 매체의 사전에 지정된 장소, 예를 들어 디스크 매체(4)의 최내측 트랙에 배치될 수 있다. 도 3은 홀로그래픽 디스크 매체의 최내측에 위치하는 TOC 영역(302)을 갖는 홀로그래픽 디스크(4)의 예를 보인 것이다. HDSS는 홀로그래픽 매체의 TOC 부분에 배치된 정보를 판독하기 위하여 홀 로그래픽 매체 및/또는 판독/기록 광학장치를 배치한다. 디스크의 TOC 영역은 사전에 판독된 매체보정피처로부터, 또는 HDSS의 펌웨어 또는 소프트웨어의 메모리로부터의 정보를 이용하여 확인될 수 있다. TOC 영역은 홀로그래픽으로 기록된 정보를 포함할 수 있으며 이로써 HDSS가 홀로그래픽 사용자 데이터를 판독하고 기록하는데 이용하는 동일한 판독/기록 헤드(예를 들어, 광학모듈 13과 11)를 이용하여 판독하거나 기록할 수 있다. 또한 TOC 영역은 기록형 CD 또는 DVD에 구비된 것과 유사한 상변화 매체(일회 기록용 또는 다수회 기록용)의 영역일 수 있다. 그리고 HDSS는 CD 또는 DVD형 광픽업헤드가 이러한 CD 또는 DVD-호환성 데이터를 판독할 수 있도록 한다. CD 또는 DVD형 광픽업은 기록광학모듈(13) 또는 판독광학모듈(11)에 결합되거나, 서보 시스템(7)에 결합되거나, 또는 별도 판독시스템(104)에 결합될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, TOC 영역은 홀로그래픽 매체에서 선행기록세션중에 기록된 홀로그램을 포함한다. TOC 홀로그램은 선행기록세셩에서 매체에 기록된 데이터의 위치와 특성을 설명하는 정보를 포함한다. 이러한 TOC 홀로그램에 포함된 정보는 예를 들어 디스크에 선행하여 기록된 홀로그램의 위치, 기록된 데이터의 파일 또는 디렉토리구조, 또는 선행기록중에 관찰된 매체조건(예를 들어, 저장용량, 매체감도, 또는 체적수축량)을 포함할 수 있다. HDSS가 TOC 홀로그램을 판독하기 위하여 매체 및/또는 광학장치를 배치하였을 때, HDSS는 홀로그래픽 매체의 제1 TOC 장소에서 홀로그램을 판독하도록 시도할 수 있다. TOC 홀로그램을 판독하기 위 한 적정드라이브의 자유도는 이미 언급된 매체보정피처를 판독함으로서 얻은 위치정보에 부가하여 공장보정피처로부터의 초기드라이브 보정중에 얻은 LUT로부터 재호출될 수 있다. 이는 HDSS 보정중에 얻은 LUT에 따라서 모든 TOC홀로그램이 기록되는 것을 요구한다. 최초 TOC 홀로그램이 판독되었을 때, 각 연속 TOC 홀로그램이 탐색되고 판독된다. 일련의 기록된 TOC 홀로그램에서 각 TOC 홀로그램의 탐색은 TOC 영역에서 기록된(또는 기록될) 다음의 TOC 홀로그램의 어드레스(방사상 및 각도위치와 θ 및/또는 φ의 각도분리)가 선행판독된 TOC 홀로그램에 저장된 정보이므로 결정가능한 것이다. 한 예에서, 만약 TOC 홀로그램의 판독에 있어서 다음의 예상장소에서 TOC홀로그램이 발견되지 않는 경우, HDSS는 모든 TOC 홀로그램을 판독한다. 홀로그래픽 매체가 소거형인 제2 예에서, 만약 TOC 홀로그램의 판독에 있어서 특정 데이터 페이지 또는 파일의 끝을 지정하는 데이터 비트의 콜렉션이 판독되는 경우, HDSS가 모든 TOC 홀로그램을 판독한다. 각 TOC 홀로그램은 기록된 각 TOC 홀로그램의 순서를 확인하기 위한 데이터 페이지 번호, 또는 기타 고유의 식별자를 포함하고, HDSS가 누락된 TOC 홀로그램을 확인하고 스캔할 수 있도록 한다(단걔 504 또는 512에서 수행된 것과 유사하다). 만약 디스크가 매체에 선행하여 콘텐츠가 기록된 경우, TOC 시리즈의 최초 홀로그램은 디스크 히스토리의 최초기록이벤트를 설명하는 정보를 포함할 것이다. 만약 TOC 영역의 최초 어드레스에 홀로그램이 저장되어 있지 않은 경우, 이는 디스크에 선행기록이벤트가 수행되지 않았음을 나타내는 명확한 표시자가 될 것이다. 이와 같이, TOC 홀로그램은 홀로그래픽 디스크의 콘텐츠를 나타내는 다수의 정보를 포함할 수 있다. HDSS는 콘트롤러(106)를 통하여 선행 데이터 콘텐츠의 사용자 또는 호스트 컴퓨터(112)(도 1), 또는 매체에 기록된 데이터 콘텐츠의 부재를 확인할 수 있다. HDSS의 작동에서 이러한 싯점에서, 사용자는 TOC홀로그램에 의하여 확인된 선행기록 데이터를 판독하는 것을 선택할 수 있거나, 또는 사용자가 기록시컨스를 시작하는 것을 선택할 수 있으며, 이와 같은 경우, 새로운 데이터가 HDSS에 삽입된 매체(4)에 기록되어야 한다.
만약 사용자가 매체에 데이터를 기록하기를 원하는 경우, HDSS는 도 7에서 보인 성능보정시컨스를 수행한다. 이후 상세히 설명되는 실행보정시컨스는 예를 들어 온도와 습도영향으로 일어날 수 있는 것으로 매체의 수명중에 감도 또는 다이나믹 레인지가 현저히 변화하는 홀로그래픽 매체를 위하여 요구될 수 있는 것으로 믿는다. 바람직한 실시형태에서, 성능보정시컨스는 홀로그래픽 보정피처가 공장 HDSS 보다는 최종사용자에 의하여 작동되는 HDSS 드라이브를 이용하여 홀로그래픽 보정피처가 기록되는 것을 요구한다. 이들 보정피처는 성능보정피처이고 각 피처내에는 다수의 성능보정홀로그램이 있으며, 각 홀로그램은 예를 들어 도 D에서 보인 바와 같이 시스템 보정피처와 포맷이 동일하나, 이들이 기록이벤트 이전에 매체의 특성을 확인하기 위하여 사용자 HDSS 드라이브에 의하여 기록되고 판독되므로 성능보정피처라 하였다. 제조후의 시간, 온도이력 및 습도이력과 같은 환경요인에 의하여 통상적으로 변화하는 매체의 경우, 이들 보정피처는 필요치 않고 HDSS가 매체보정피처내에 저장된 정보를 판독함으로서 매체의 성능특성을 결정할 수 있다. 그러나, 시간에 따라 변화하는 홀로그래픽 매체의 경우, HDSS는 매체보정피처를 판독하고 성능보정피처를 기록하고 판독함으로서 매체의 응답성을 시험토록 프로그램될 수 있다. 성능보정피처의 기록과 연속판독은 예를 들어 유효데이터용량, 매체감광도 및 매체의 체적수축량을 포함하는 매체의 많은 특성을 나타낼 수 있다. HDSS는 사용자에게 유효매체용량과 같은 매체의 특성을 알리기 위하여 성능보정피처의 기록 및 판독결과를 이용할 수 있거나, 또는 성능보정피처의 기록 및 판독결과가 예를 들어 노출에너지량 또는 홀로그램 세타 및 파이 어드레스를 포함하는 데이터기록을 위하여 정확한 기록파라메타를 결정하는데 이용될 수 있다.
사전기록 시컨스를 시작하기 위하여(단계 701), HDSS는 홀로그램을 기록하기 위한 최초유효공간을 탐색하여야 한다. 바람직한 실시형태에서, 홀로그래픽 매체(4)는 섹터(303)(도 3)로 분할되고 각 섹터는 성능보정홀로그램을 기록하기 위한 영역(307)을 포함한다. 다른 실시형태는 홀로그래픽의 영역을 분할하기 위한 섹터지정을 이용하지 않을 수 있다. 최종 TOC 기록이 유효섹터 또는 어드레스에 관한 정보를 가지므로 최초 유효디스크섹터 또는 어드레스의 탐색은 TOC 홀로그램을 판독함으로서 이루어질 수 있다. 선택적으로, 어드레스(드스크의 트랙 또는 섹터에 대한 물리적인 방사상 및 각도위치), 기록된 θ와 φ 각도, 노출시간(즉, 각 연속 코로케이셔날 홀로그램이 상이한 레이저노출량으로 기록될 때, 사용된 레이저파워의 양)에 관하여 TOC 정보에 의하여 결정되는 것과 같이, 매체 홀로그램의 내부에서 이미 기록되어 있는 TOC 홀로그램으로부터 판독된 정보의 메모리에 맵(map)이 생성될 수 있다. HDSS는 홀로그래픽 매체에서 유효어드레스를 갖는 섹터를 탐색한 다. 매체 및/또는 판독/기록 관학장치가 최초유효섹터의 성능보정영역에 배치되었을 때(단계 702), HDSS는 시스템보정으로부터 리드백된 홀로그램 시리즈와 동일하고 시스템보정 LUT에 열거된 성능보정홀로그램의 시컨스를 기록한다(단계 703). 각 성능보정홀로그램이 HDSS에 의하여 기록되고 판독된다(단계 704). 판독시컨스는 검출기에 이미지를 정렬시키기 위하여 단계 504-506(도 5)에서 보인 것과 유사하게 검출기어레이에 보정재구성된 이미지를 정렬시키기 위하여 기준빔의 세타 및 파이 각도와 같은 드라이브 파라메타의 최적화를 요구한다. 각 성능보정홀로그램을 판독할 때, HDSS는 각 홀로그램의 특성에 관련된 여러 통계를 기록할 수 있다. 예를 들어, 드라이브는 다음의 표 2에서 예로 보인 바와 같이 다른 LUT에 이들 성능통계를 저장할 수 있다. LUT에 저장된 성능피처는 예를 들어 각 홀로그램의 회절효율, 각 홀로그램의 BER 및/또는 SNR, 매체의 감광도, 또는 기록및 리드백 성능피처홀로그램 사이의 관측된 기준빔편이(체적수축을 나타냄)을 포함할 수 있다. 각 성능보정홀로그램의 회절효율(η)은 홀로그램으로부터 회전된 전체 광(Idiff)과 홀로그램을 판독하는데 이용된 기준빔 입사광(Iref)을 비교함으로서 결정될 수 있다.
Figure 112006079674070-PCT00007
(2)
또한 Idiff 와 Iref 는 회절효율을 계산하기 위하여 소량의 입사광과 회절관을 적당한 검출기에 결합시키는 보정된 포토다이오드와 이에 결합된 광학장치에 의하여 얻을 수 있다. 또한, 검출기어레이(103)에 결합된 포토다이오드가 회절효율을 계산하기 위하여 사용될 수 있다. 회절효율이 결정되었을 때, HDSS는 기록중 매체의 감광도를 결정할 수 있다. 감광도는 다음과 같이 표현된다.
Figure 112006079674070-PCT00008
(3)
여기에서 η는 회절효율이고, I는 홀로그램을 기록하는데 사용된 전체 광기준빔 + 물체빔의 광)의 평균세기(예를 들어 물체빔의 세기 + 기준빔의 세기)이며, d는 기록층 두께이고, t는 홀로그램을 기록하는데 사용된 노출시간이다. HDSS는 예를 들어 매체보정피처의 선행판독값에 의하여 기록층 두께를 얻을 수 있다.
감광도와 회절효율을 제외하고, 이들 성능피처는 시스템보정홀로그램으로 이미 언급된 바와 동일한 방법으로 결정된다. 그리고 HDSS는 매체가 기록을 위하여 적합한 경우를 결정할 수 있는 성능통계를 이용할 수 있다(단계 705). 또한 HDSS는 매체의 유효용량을 결정할 수 있고(단계 706) 일련의 데이터 홀로그램을 기록하는데 요구된 에너지량(노출스케줄)을 결정할 수 있다. 사용자는 또한 유효용량과 도 1의 광원(15)을부터 이러한 에너지량과 관련된 예상기록시간을 확인할 수 있다(단 계 707).
표 2. 성능보정 LUT 예
홀로 그램 번호 기록을 위한 세타 각도 (도) 기록을 위한 파이 각도 (도) 디스크방사상위치 (au) 디스크각도 위치 (au) 체적 수축에 의한 측정된 피크 편이 (도) 리드백세타 인코더위치 (au) 리드백파이 인코더위치 (au) 감광도 (cm/ mJ) 회절 효율 노출 시간 (μs)
1 0 0 120 10 +0.009 120 120 11.7 .002 20
2 0 30 120 10 +0.009 120 30120 11.7 .002 20
3 0 60 120 10 +0.009 120 60120 11.6 .002 18
4 0 90 120 10 +0.009 120 90120 11.6 .003 19
5 0 120 120 10 +0.009 120 120120 11.6 .003 20
6 0 150 120 10 +0.009 120 150120 11.6 .003 21
7 0 180 120 10 +0.009 120 180120 11.6 .003 22
8 1 0 120 10 +0.009 1120 120 11.5 .003 22
9 1 30 120 10 +0.009 1120 30120 11.5 .003 23
10 1 60 120 10 +0.009 1120 60120 11.5 .004 23
11 1 90 120 10 +0.009 1120 90120 11.5 .004 24
12 1 120 120 10 +0.009 1120 120120 11.4 .003 25
13 1 150 120 10 +0.009 1120 150120 11.4 .002 26
14 1 180 120 10 +0.009 1120 180120 11.4 .003 26
15 2 0 120 10 +0.009 2120 120 11.4 .002 27
16 2 30 120 10 +0.009 2120 30120 11.4 .004 29
17 2 60 120 10 +0.009 2120 60120 11.4 .004 31
18 2 90 120 10 +0.009 2120 90120 11.3 .004 32
19 2 120 120 10 +0.009 2120 120120 11.3 .004 35
20 2 150 120 10 +0.009 2120 150120 11.3 .004 37
21 2 180 120 10 +0.009 2120 180120 11.3 .003 40
광중합체 기록의 홀로그래피에 있어서 노출스케줄을 결정하기 위한 방법이 Pu A, Curtis K 및 Psaltis D의 "Exposure Sckedule For Multiplexing Holograms In Photopolymer Films", Opt Eng 35(10), 2824-2829 (1996)에서 설명된 바와 같이 이용될 수 있다. 이와 같이 함으로서, HDSS는 데이터가 이러한 기록의 질을 확보하도록 기록될 섹터에 부가된 프리-레코디드 중합량을 역동적으로 측정하고 특정할 수 있다. 부가적인 데이터저장을 위한 유효용량은 예를 들어 G.J.Steckman 등의 "Storage density of shift-multiplexed holographic memory", Appl. Opt., 40, 3387-3394, 2001에 기술된 바와 같이 결정될 수 있다.
HDSS가 성능보정피처를 기록하고 이러한 보정피처를 판독하며 매체의 성능통계를 얻고 정확한 노출스케줄과 유효용량을 얻었을 때, HDSS는 사용자 데이터가 홀로그래픽 매체에 기록되는 기록이벤트를 수행할 수 있다.
각 기록이벤트 또는 다수의 기록이벤트의 기록세션후에, HDSS는 디스크를 따른 트랙에 대한 것으로 디스크에서 홀로그램의 어드레스(물리적인 공간), 기록되었을 때 θ 와 φ 각도, 노출시간, 기록일자와 시간, 파일이름, 크기, 부호화방법, 아직 사용되지 않은 어드레스, 또는 기록된 데이터에 대한 타이틀 또는 기타 서술데이터와 같은 기록된 홀로그램에 관한 정보를 갖는 매체의 TOC 영역에 새로운 TOC 홀로그램을 기록한다. 이미 언급된 바와 같이, 기록될 각 TOC 홀로그램의 어드레스는 매체보정피처에 의하여 또는 HDSS의 펌웨어 또는 소프트웨어의 메모리로부터 판독된 어드레스에서 확인될 수 있다. 이와 같이, 이러한 TOC 홀로그램은 매체 디스크에 이미 기록된 데이터에 관한 정보를 제공하기 위하여 이미 언급된 바와 같이 디스크가 HDSS에 먼저 설치될 때 HDSS에 의하여 판독될 수 있다.
이상의 설명으로부터, 매체와 포맷정보를 얻고, 광-기계적인 정렬보정이 이루어지며, 매체 및 시스템의 성능특성을 결정할 수 있는 HDSS에 의하여 이용하기 위한 여러 보정피처를 포함하는 홀로그래픽 데이터저장매체와, 이러한 보정피처를 갖는 매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장을 위한 방법과 장치를 제공함을 알 수 있다. 전체적으로 이러한 내용은 설명을 위한 것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 본 발명의 기술분야의 당업자에게는 본 발명의 범위내에서 변경, 수정 및 확장이 의심없이 명백하게 될 것이다.

Claims (68)

  1. 홀로그래픽 데이터저장시스템에 사용하기 위한 홀로그래픽 데이터의 저장을 위한 매체에 있어서, 상기 매체를 이용하여 최적하게 작동될 수 있도록 홀로그래픽 데이터저장시스템을 정렬시키기 위한 하나 이상의 피처(features)를 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  2. 제1항에 있어서, 두개의 기재와, 홀로그래픽 데이터를 기록할 수 있는 상기 기재 사이의 감광물질을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 피처가 표면양각형 회절격자임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 피처가 홀로그래픽 기록물임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  5. 제1항에 있어서, 정렬을 위한 상기 피처가 제1피처이고, 매체가 매체에 관한 정보를 부호화하는 적어도 하나의 광진폭변화영역 또는 자기영역을 제공하는 하나 이상의 제2피처를 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1피처가 상기 제2피처에 의하여 저장된 정보에 따른 상기 매체상의 장소에 있음을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 피처가 상기 매체상의 사전에 결정된 장소에 있음을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  8. 홀로그래픽 데이터저장매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장시스템에 있어서, 매체의 홀로그래픽 데이터의 판독, 기록 또는 판독과 기록 중 하나를 위한 광학장치와, 매체의 피처를 판독하고 상기 판독된 피처에 따라 상기 매체로 최적하게 작동될 수 있도록 상기 광학장치를 정렬시키기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 피처가 적어도 하나의 표면양각형 회절격자 또는 홀로그래픽 기록물임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 피처가 매체에 관한 정보를 부호화하는 적어도 하나의 광진폭변화영역 또는 자기영역임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 광학장치가 기준빔을 매체내의 하나 이상의 부분으로 지향하도록 하는 수단을 추가로 포함하되, 상기 판독 및 정렬수단이 상기 피처에 대한 상기 지향수단의 크기의 정렬이 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 매체로부터 판독된 홀로그램 기록물을 수신하기 위한 검출기를 추가로 포함하되, 상기 기록 및 정렬수단이 상기 검출기에 대하여 하나 이상의 상기 판독된 홀로그래픽 피처의 정렬이 이루어질 수 있도록 함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  13. 제8항에 있어서, 상기 광학장치가 상기 매체의 홀로그래픽 기록물을 나타내는 보정피처를 기록하고 상기 시스템의 작동을 위한 파라메타를 결정하기 위하여 하나 이상의 상기 피처를 판독할 수 있도록 하는 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  14. 제8항에 있어서, 상기 피처를 판독하고 상기 광학장치를 정렬시키기 위한 상기 수단이 매체의 체적수축에 의한 매체의 변화와 매체의 감광물질의 중합효과를 고려함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  15. 제8항에 있어서, 상기 판독 및 정렬수단이 기록 및/또는 판독이벤트 이전에 작동됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  16. 홀로그래픽 데이터저장매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장시스템에 있어서, 매체의 홀로그래픽 데이터의 판독, 기록 또는 판독과 기록의 하나를 위한 광학장치와, 상기 매체로 최적하게 작동될 수 있도록 하나 이상의 다른 홀로그래픽 데이터저장시스템의 상기 광학장치를 정렬시키기에 충분한 정보를 저장하는 홀로그래픽 기록물을 나타내는 피처를 매체상에 형성하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  17. 홀로그래픽 데이터를 저장하기 위한 매체에 있어서, 상기 매체의 표면 또는 상기 매체의 내부에 상기 매체로 최적하게 작동될 수 있도록 홀로그래픽 데이터저장시스템을 보정하기 위한 하나 이상의 보정피처를 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 매체특성에 관한 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  19. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 매체포맷에 관한 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  20. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 상기 매체에 대하여 홀로그래픽 데이터저 장시스템의 광-기계적인 정렬을 위한 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  21. 제17항에 있어서, 적어도 하나의 상기 보정피처가 상기 매체상에 또는 매체 내부에 배치되고 하나 이상의 다른 상기 보정피처 중 적어도 장소에 관한 정보를 가짐을 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  22. 제17항에 있어서, 적어도 하나의 상기 보정피처가 상기 매체상에 또는 매체 내부에 배치되고 하나 이상의 다른 상기 보정피처 중 적어도 특성에 관한 정보를 가짐을 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장 매체.
  23. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 볼륨 홀로그램임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장 매체.
  24. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 표면양각형 회절격자임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  25. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 자기적으로 변조된 영역임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  26. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 광반사 영역 또는 투과진폭변조영역임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  27. 제17항에 있어서, 상기 보정피처가 공장 홀로그래픽 데이터저장시스템 또는 사용자 홀로그래픽 데이터저장시스템의 하나에 의하여 실행되는 기록과정을 통하여 홀로그래픽 매체에 결합됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  28. 홀로그래픽 데이터저장매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장시스템에 있어서, 상기 매체상 또는 매체 내부의 보정피처를 판독하기 위한 수단을 포함하되 상기 보정피처가 상기 홀로그래픽 매체를 이용하여 작동될 수 있도록 상기 홀로그래픽 데이터저장시스템을 최적화하기 위하여 상기 시스템에 의하여 이용됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  29. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 매체특성에 관한 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  30. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 매체포맷에 관한 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  31. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 상기 홀로그래픽 데이터저장시스템에 대하여 상기 매체를 광-기계적으로 정렬시키기 위하여 사용됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  32. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 상기 매체상 또는 매체 내부에 배치되고 상기 판독수단이 판독될 상기 다른 보정피처를 탐색할 수 있도록 하는 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장 시스템.
  33. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 상기 매체상 또는 매체 내부에 배치되고 상기 판독수단이 상기 다른 보정피처의 특성을 결정할 수 있도록 하는 정보를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  34. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 볼륨 홀로그램임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  35. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 표면양각형 회절격자임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  36. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 자기변조영역을 가짐 을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  37. 제28항에 있어서, 하나 이상의 상기 판독된 보정피처가 광반사 또는 투과진폭변조영역을 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  38. 제28항에 있어서, 상기 판독수단이 상기 시스템의 작동을 최적화하기 위하여 상기 보정피처의 판독에 의하여 측정된 자유도에 대하여 적어도 시스템 자유도를 보정하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  39. 제28항에 있어서, 상기 판독수단이 상기 홀로그래픽 시스템의 작동을 최적화하기 위하여 판독기준빔의 각도를 보정하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  40. 제28항에 있어서, 상기 판독수단이 상기 홀로그래픽 시스템의 작동을 최적화하기 위하여 검출기어레이의 위치 또는 검출기어레이에 대하여 홀로그래픽으로 재구성된 이미지를 보정하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  41. 제28항에 있어서, 상기 판독수단이 상기 홀로그래픽 시스템의 작동을 최적화 하기 위하여 검출기어레이의 통합주기를 보정하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  42. 제28항에 있어서, 상기 판독수단이 상기 홀로그래픽 시스템의 작동이 이루어질 수 있도록 상기 홀로그래픽 시스템내에서 매체의 위치를 이동시키기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 시스템.
  43. 홀로그래픽 데이터저장매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장시스템에 있어서, 상기 매체상 또는 매체 내부의 보정피처를 적어도 기록하기 위한 수단을 포함하되 상기 보정피처가 상기 홀로그래픽 매체를 이용하여 작동될 수 있도록 상기 홀로그래픽 데이터저장시스템을 최적화하기 위하여 적어도 상기 시스템에 의하여 이용됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  44. 홀로그래픽 데이터저장매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장시스템에 있어서, 상기 매체상 또는 매체 내부의 보정피처를 기록하기 위한 수단을 포함하되 상기 보정피처가 상기 홀로그래픽 매체를 이용하여 작동될 수 있도록 상기 홀로그래픽 데이터저장시스템을 최적화하기 위하여 적어도 하나의 다른 시스템에 의하여 이용됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  45. 제43항 또는 제44항에 있어서, 상기 기록수단이 상기 홀로그래픽 매체의 유 효용량을 측정하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  46. 제43항 또는 제44항에 있어서, 상기 기록수단이 상기 홀로그래픽 매체의 체적수축을 측정하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  47. 제43항 또는 제44항에 있어서, 상기 기록수단이 상기 홀로그래픽 매체에 적어도 볼륨 홀로그램의 최적한 기록을 위하여 노출에너지량을 계산하기 위한 수단을 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  48. 홀로그래픽 매체에 있어서, 상기 홀로그래픽 매체가 상기 매체의 콘텐츠 표를 나타내는 데이터를 저장하기 위한 영역을 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 매체.
  49. 제48항에 있어서, 상기 영역이 상기 데이터를 홀로그래픽으로 기록하기 위한 적당한 물질을 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  50. 제48항에 있어서, 상기 영역이 상기 데이터가 광픽업으로 기록될 수 있도록 하는 물질을 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  51. 제50항에 있어서, 상기 물질이 CD 또는 DVD 광기록수단의 하나에 의하여 기록될 수 있는 상변화물질임을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장매체.
  52. 홀로그래픽 데이터저장시스템에 있어서, 기록을 위한 물질을 포함하는 홀로그래픽 매체에 TOC 데이터를 기록할 수 있는 CD 또는 DVD 광픽업을 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템.
  53. 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용하여 홀로그래픽 데이터를 판독, 기록 또는 판독 및 기록하기 위한 방법에 있어서, 홀로그래픽 데이터저장매체로부터 하나 이상의 보정피처를 판독하는 단계와, 판독된 보정피처에 따라서 상기 매체를 이용하여 최적하게 작동될 수 있도록 홀로그래픽 데이터저장시스템의 광학장치를 정렬하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  54. 제53항에 있어서, 상기 보정피처가 적어도 하나의 표면양각형 회절격자 또는 홀로그래픽 기록물임을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  55. 제53항에 있어서, 상기 보정피처가 매체에 관한 정보를 부호화한 적어도 하 나의 광진폭변화영역 또는 자기영역임을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  56. 제53항에 있어서, 상기 판독단계가 상기 보정피처에서 매체내 기준빔을 향하도록 하는 단계와, 보정피처로부터 반사된 홀로그래픽 데이터를 검출하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  57. 제56항에 있어서, 상기 정렬단계가 상기 보정피처로부터의 상기 검출된 홀로그래픽 데이터로부터 상기 보정피처로부터의 상기 홀로그래픽 데이터를 최적하게 수신할 수 있도록 기준빔을 정렬하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  58. 제53항에 있어서, 상기 매체의 홀로그래픽 기록물을 나타내는 보정피처를 기록하는 단계와, 홀로그래픽 데이터저장시스템을 작동시키기 위한 파라메타를 결정하기 위하여 상기 기록된 보정피처를 판독하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  59. 제53항에 있어서, 상기 정렬단계가 매체의 체적수축과 매체의 감광물질의 중합효과에 의한 변화를 고려하여 판독하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  60. 제53항에 있어서, 상기 정렬단계가 홀로그래픽 데이터의 기록 또는 판독 이전에 또는 기록하거나 판독하는 동안 수행됨을 특징으로 하는, 홀로그래픽 데이터저장시스템에서 광학장치를 이용한 홀로그래픽 데이터의 판독 및 기록방법.
  61. 홀로그래픽 데이터저장매체를 이용하는 홀로그래픽 데이터저장장치에 있어서, 기준빔을 제공하는 광원, 홀로그래픽 데이터가 실린 상기 매체로부터의 반사광을 얻기 위하여 상기 매체측으로 상기 기준빔이 향하도록 하며 상기 기준빔을 상기 매체측으로 향하도록 하는 하나 이상의 빔조향장치를 갖는 판독광학장치, 상기 홀로그래픽 데이터를 제공하기 위하여 상기 매체로부터의 상기 반사광을 검출하기 위한 검출기, 다수의 보정피처를 갖는 상기 매체와, 기준빔에 의하여 조사될 때 보정피처가 이에 실린 홀로그래픽 데이터를 나타내는 반사광을 상기 검출기에 제공할 때까지 상기 각 보정피처를 판독하기 위한 기준빔을 지향하는 상기 빔조향장치를 정렬시키기 위하여 상기 빔조향장치의 위치를 제어하기 위한 콘트롤러를 포함하되, 상기 콘트롤러가 기준빔의 향후의 위치선정을 위하여 상기 판독광학장치를 정렬시 키도록 상기 콘트롤러에 의하여 사용되는 각 보정피처에 대하여 상기 빔조향장치의 정렬된 위치에 따라서 기준빔의 위치를 저장하는 메모리를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  62. 제61항에 있어서, 상기 판독광학장치와 상기 기록광학장치에 대하여 상기 매체를 배치하기 위한 하나 이상의 회전 또는 병진운동 스테이지를 가짐을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  63. 제61항에 있어서, 상기 광원으로부터의 상기 빔을 상기 기준빔과 물체빔으로분할하기 위한 광학장치와, 매체에 홀로그래픽 데이터를 기록하기 위하여 상기 판독 광학장치로부터의 상기 기준빔과 조합하여 상기 물체빔을 이용하고 기록될 데이터에 따라서 상기 물체빔을 변조하기 위한 변조기와 상기 콘트롤러가 매체로부터 홀로그래픽 데이터를 판독하기 위하여 상기 판독광학장치를 이용할 때 상기 물체빔을 차단하는 셔터를 갖는 기록광학장치를 추가로 포함하되, 상기 콘트롤러가 상기 셔터를 제어하고 데이터가 상기 매체에 기록되어야 할 때 상기 변조기에 데이터를 제공함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  64. 제63항에 있어서, 상기 콘트롤러가 매체에 다수의 홀로그램을 기록하기 위하여 상기 기록광학장치와 판독광학장치를 이용하고, 상기 매체의 적어도 하나의 저장용량과 홀로그래픽 데이터를 기록하기 위하여 광원으로부터 요구된 에너지를 결 정하기 위하여 상기 다수의 홀로그램을 판독하도록 상기 판독광학장치와 검출기를 이용함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  65. 제63항에 있어서, 상기 광원, 판곧광학장치, 기록광학장치와, 검출기가 상기 매체를 삽입할 수 있는 공통의 하우징에 제공됨을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  66. 제61항에 있어서, 상기 다수의 보정피처가 제1보정피처를 나타내고, 상기 매체가 상기 제1보정피처를 탐색하기 위해 적어도 정보를 저장하는 하나 이상의 제2보정피처를 가지며, 상기 장치가 상기 제2보정피처를 판독하기 위한 리더를 추가로 포함함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  67. 제61항에 있어서, 상기 매체가 상기 매체에 선행하여 저장된 홀로그래픽 데이터의 콘텐츠 표가 기록된 하나 이상의 홀로그램을 저장하기 위한 적어도 하나의 영역을 가지고, 상기 콘트롤러가 상기 매체의 콘텐츠 표가 기록된 상기 홀로그램을 판독하기 위하여 상기 판독광학장치와 검출기를 이용함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
  68. 제63항에 있어서, 상기 매체가 상기 매체에 선행하여 저장된 홀로그래픽 데이터의 콘텐츠 표가 기록된 하나 이상의 홀로그램을 저장하기 위한 적어도 하나의 영역을 가지고, 상기 콘트롤러가 상기 매체에 기록된 후 홀로그래픽 데이터를 반사하도록 콘텐츠 표를 업데이트시키는 다른 홀로그램을 기록하기 위하여 상기 기록광학장치와 판독광학장치를 이용함을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터저장장치.
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