KR20080064014A - 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 방법 및 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 데이터를 담고 있는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되며, 복수의 페이지가 하나의 북에 중첩 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법에 있어서, 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출하는 단계; 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계; 및 재배열된 데이터를 출력하는 단계를 포함함으로써, 북 데이터의 재생 속도를 향상시킬 수 있다.

홀로그램 저장 매체, 북

Description

홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 방법 및 장치{Method and apparatus for reproducing data from holographic storage medium}

도 1은 광학 홀로그래피에서 기록과 재생을 설명하기 위한 참고도이다.

도 2는 기존의 북이 기록된 순서 및 위치와 북이 재생되는 순서의 예를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 방법을 도시한 플로우차트이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 북의 데이터가 독출되는 순서를 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 독출된 북의 데이터가 재배열되어 출력되는 것을 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 장치를 도시한 블록도이다.

본 발명은 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

광학 홀로그래피에서 데이터는 기록 매체의 표면이 아니라 볼륨을 통해서 저장된다. 신호를 담고 있는 광은 기록 매체 내에서 참조광과 간섭을 일으켜 데이터 페이지라고 부르는 간섭 그레이팅을 생성한다. 복수개의 그레이팅이 참조광의 광학 특성을 변화시킴으로써 중첩된다. 이러한 프로세스를 다중화(multiplexing)라고 부른다. 데이터 독출시에는, 단일의 참조광이 데이터 기록에 사용되었던 조건과 동일한 조건하에서 기록 매체에 입사되어, 저장된 데이터 페이지를 나타내는 회절광을 생성한다. 회절광은 검출 어레이에 의해 검출되며, 이 검출 어레이는 측정된 강도 패턴(intensity pattern)으로부터 저장된 데이터 비트를 추출한다. 데이터 페이지는 많은 수의 데이터 비트 또는 픽셀들을 담고있다. 이러한 복수의 데이터 페이지를 동일한 볼륨에 중첩시킴으로써 데이터 저장 용량이 또한 커질 수 있다. 홀로그램은 데이터를 포함하는 신호광과 참조광을 이용하여 기록된다. 기록시에, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 참조광 R과 신호광 S는 간섭패턴을 생성하기 위해 서로 간섭하여 이러한 간섭 패턴이 매체에 전달된다. 재생시에, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 매체에 기록된 홀로그램에 오리지널 참조광 R을 조사하면, 이것이 기록된 홀로그램의 회절 현상을 일으켜 출력 신호광 S를 생성한다.

홀로그램 저장 매체의 기록은 신호광과 참조광의 간섭으로 이루어진다. 신호광은 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator)에 의해 다수의 픽셀로 이루어진 페이지 형태로 만들어진다. 만들어진 신호광은 광학계를 거쳐 참조광과 매체상에서 간섭을 일으킨다. 이렇게 생긴 간섭 무늬가 매체상에 기록된다. 재생은, 기록 된 간섭무늬에 참조광을 입사시켜 원래 기록되었던 신호광이 회절현상에 의해 재생되게 된다.

일반적으로 홀로그래픽 저장 매체에서는 참조광의 각도를 바꾸어가며 각각의 페이지를 기록하고, 이렇게 페이지들이 모여 하나의 북(book)을 이룬다. 이러한 북을 홀로그래픽 저장 매체 상에 기록할 때, 일정 순서로 기록을 수행하는 스케쥴링(scheduling) 방법이 있다.

저장 용량을 크게 하기 위해 북들은 도 2에서 나타난 바와 같이 중첩하여 기록된다. 이러한 북 중첩(book multiplexing)은 우선 사용하고자 하는 영역 전체에 북을 한 번씩 기록한 다음에, 전체 영역에 두 번째 중첩 기록을 하고, 그 후에도 세 번째, 네 번째 등 반복해서 북을 중첩 기록하는 것이다. 이것은 신호 품질을 더 좋게 하기 위해서 북의 중첩 정도를 일정하게 하기 위한 것이다. AV 데이터와 같이 연속적인 재생이 필요한 데이터가 기록된 북을 스케쥴링에 의해서 중첩하여 기록할 때, 데이터의 기록의 스케쥴링에 의한 순서대로 이루어지며, AV 데이터는 스케쥴링에 의한 순서대로 재생되는 것이 일반적이었다. 예를 들어 도 2를 참조하면, 북 1에서부터 북 7까지 순서대로 북이 기록되고, 북의 재생도 스케쥴링에 의해 북 1에서부터 북 7의 순서로 재생된다. 그러나 이와 같이 데이터가 스케쥴링에 의한 순서대로만 독출되어 출력된다면, 그 속도에 문제가 발생할 수 있다. 즉, 도 2에서 화살표 방향의 길이만큼 재생 장치의 픽업부가 이동하여 데이터를 독출하여야 하므로, 데이터 전체를 재생하는 속도가 그만큼 떨어지게 된다.

따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 픽업이 이동하는 거리를 단축함으로써 데이터가 재생되는 속도를 향상시키는 홀로그래픽 저장 매체의 데이터 재생 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제는 본 발명에 따른 데이터를 담고 있는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되며, 복수의 페이지가 하나의 북에 중첩 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법에 있어서, 상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출하는 단계; 상기 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계; 및 상기 재배열된 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법에 의해서 달성된다.

상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 북 데이터를 독출하는 단계는, 이전에 독출된 데이터가 포함된 북과 인접한 북의 데이터를 독출하는 과정을 반복함으로써, 데이터를 독출하는 픽업의 이동을 최소화하여 데이터를 독출하는 것이 바람직하다.

상기 독출된 북 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계는, 상기 독출된 데이터를 저장하는 단계; 상기 저장된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 이전에 독출된 데이터가 포함된 북과 상기 인접한 북은 적어도 일부가 중첩되어 기록되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 기술적 과제는 본 발명의 다른 특징에 따른 데이터를 담고 있는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되며, 복수의 페이지가 하나의 북에 중첩 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 장치에 있어서, 상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출하는 광처리부; 및 상기 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하고, 상기 재배열된 데이터를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치에 의해서도 달성된다.

상기 기술적 과제는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서, 상기 방법은 상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출하는 단계; 상기 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계; 및 상기 재배열된 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체에 의해서 달성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 방법을 도시한 플로우차트이다.

단계 310에서는 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출한다. 데이터의 독출은 홀로그래픽 재생 장치의 광처리부에서 이루어지는데, 픽업이 이동하면서 저장 매체에 기록된 데이터 정보를 독출한다. 저장 매체 상에서 이전에 독출된 데이터가 포함된 북과 인접한 북의 데이터를 독출하는 과정을 반 복함으로써, 데이터를 독출하는 픽업의 이동을 최소화하여 데이터를 독출한다. 인접한 순서대로 데이터를 독출하여 픽업부가 이동하는 거리가 짧아짐으로써, 데이터의 재생 속도가 빨라질 수 있다.

단계 320에서는 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열한다. 독출된 데이터를 메모리 상에 저장하여, 원래 기록된 순서 또는 사용자가 출력하고자 하는 순서대로 북을 재배열한다. 단계 330에서는 재배열된 데이터를 출력한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 북의 데이터가 독출되는 순서를 나타낸 도면이다.

북이 도 2에서와 같은 순서로 기록되었고, 기록된 순서로 재생되어야 하는 경우에도 데이터의 독출은 도 4에서와 같은 순서로 이루어질 수 있다. 인접한 북의 순서대로 북 1에서부터 북 7까지 차례대로 북의 데이터가 독출된다. 인접한 순서대로 데이터를 독출하게 되면 광 처리부의 픽업이 이동하는 물리적인 거리가 도 4의 화살표의 길이만큼으로 줄어들게 된다. 픽업의 이동 거리가 단축되면, 그만큼 데이터의 재생 속도가 빨라질 수 있다. 예를 들어, 데이터의 재생 속도 또는 데이터의 전송 속도가 픽업이 북의 데이터를 독출하는 물리적인 이동 거리에 반비례한다고 하면, 도 2에서의 픽업의 이동 거리와 도 4에서의 픽업의 이동 거리를 비교했을 때, 이동 거리가 약 40% 줄어든다. 따라서 도 4의 경우 데이터의 전송 속도가 약 2.5배 빨라지게 되는 셈이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 독출된 북의 데이터가 재배열되어 출력되는 것을 나타낸 도면이다.

북이 스케쥴링에 의해서 기록되고 재생되어야할 순서가 도 2와 같다고 가정할 때, 북은 인접하게 위치한 순서대로 데이터가 독출된다. 즉, 북의 데이터는 북1에서 북 7까지 차례대로 독출된다. 데이터가 인접한 순서대로 독출되었다 하더라도, 데이터가 출력되는 순서는 스케쥴링에 의해 정해진 순서에 따라야 한다. 특히, AV 데이터가 기록되어 있는 경우에는 정해진 스케쥴링에 따라 재생되어야 한다. 도 2와 같은 순서대로 데이터를 출력하기 위해서는 우선 독출된 데이터를 메모리 상에 저장한다. 다음으로 저장된 북의 데이터를 출력 순서에 따라서 재배열한다. 재배열을 거친 후에 저장된 데이터는 출력 1부터 출력 7의 순으로 출력되며, 이는 도 2의 데이터 재생 순서와 동일하다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터 재생 장치를 도시한 블록도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 기록재생장치는 홀로그래픽 저장 매체(100)가 삽입된 광처리부(610), 홀로그래픽 저장 매체(100)에 데이터를 기록하거나 상기 매체(100)로부터 데이터를 재생하도록 광처리부(610)를 제어하는 제어부(620) 및 상기 홀로그래픽 저장 매체(100)로부터 독출된 데이터를 임시 저장하거나 상기 홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록될 데이터를 임시 저장하는 메모리(630)를 포함한다. 광 처리부(610)는 레이저 광원(611), 빔스플리터(612), 제1 반사경(613), 공간 광 변조기(614), 제1 렌즈(615), 제2 반사경(616), 제2 렌즈(617), 제3 렌즈(618) 및 검출부(619)를 포함한다. 제어부(620)는 광 처리부(610)를 제어하며, 또한 기록 데이터를 포함하는 데이터 페이지를 생 성하여 광 처리부(610)로 전송하고 광 처리부(610)로부터 재생된 신호를 데이터 처리한다.

홀로그래픽 저장 매체(100)에 데이터 기록시, 레이저 광원(611)으로부터 출력되는 간섭성을 가지는 레이저광은 빔스플리터(612)에 입사하고, 참조광과 신호광으로 분리된다. 신호광은 공간 광 변조기(614)에 입사하고, 기록 데이터를 표시하는 공간 광 변조기(614)로 입사된 신호광은 공간 광변조(진폭 변조)된다. 변조된 신호광은 제 1 렌즈(615)에 의하여 홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광된다. 한편, 참조광은 제2 반사경(616)에 의해 반사되어 제2 렌즈(617)에 의해 홀로그래픽 저장 매체(100)에 조사된다. 따라서, 신호광과 참조광이 겹쳐져서 형성되는 간섭 무늬가 홀로그래픽 저장 매체(100)에 미세한 소밀 패턴으로서 기록된다.

홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록된 데이터를 재생하기 위해서는, 재생하고자 하는 데이터 페이지를 기록할 때 이용되었던 참조광과 동일한 조명광이 홀로그래픽 저장 매체(100)에 입사되도록 하여 홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록되어 있는 간섭 무늬에 대응하는 회절광으로서 데이터가 독출되고, 이 회절광이 제3 렌즈(618)에 의해 CCD나 CMOS로 구성되는 검출부(619)에 집광된다. 검출부(619)에서 출력되는 재생 신호는 제어부(620)에 전달된다.

특히, 본 발명에 따른 광 처리부(610)는 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출한다. 광 처리부(610)의 픽업이 인접하거나 일부가 중첩되어 있는 북의 순서대로 데이터를 독출하는 것에 의해서, 픽업의 이동 거리가 줄어들어 데이터의 재생 속도가 빨라진다. 제어부(620)는 광 처리부(610)에서 독 출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하고, 상기 재배열된 데이터를 출력하도록 제어한다. 독출된 데이터는 메모리(630)에 저장되어, 제어부(620)에 의해 재배열되는데, 재배열은 사용자가 출력하고자하는 순서대로 이루어지거나, 기록시의 스케쥴링에 따라서 배열된다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 인접한 순서에 따라서 북 데이터를 독출함으로써, 북 데이터의 재생 속도를 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 데이터를 담고 있는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되며, 복수의 페이지가 하나의 북에 중첩 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법에 있어서,

   상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출하는 단계;

   상기 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계; 및

   상기 재배열된 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 북 데이터를 독출하는 단계는,

   이전에 독출된 데이터가 포함된 북과 인접한 북의 데이터를 독출하는 과정을 반복함으로써, 데이터를 독출하는 픽업의 이동을 최소화하여 데이터를 독출하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 독출된 북 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계는,

   상기 독출된 데이터를 저장하는 단계;

   상기 저장된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
4. 제2항에 있어서,

   상기 이전에 독출된 데이터가 포함된 북과 상기 인접한 북은 적어도 일부가 중첩되어 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
5. 데이터를 담고 있는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되며, 복수의 페이지가 하나의 북에 중첩 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 장치에 있어서,

   상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 인접한 북의 순서대로 데이터를 독출하는 광처리부; 및

   상기 독출된 데이터를 재생하고자 하는 순서대로 재배열하고, 상기 재배열된 데이터를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.

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