KR20090109100A - 홀로그래픽 저장 매체 상에 기록된 푸리에 홀로그램의 판독 방법 및 홀로그래픽 저장 시스템 - Google Patents

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바이엘 이노베이션 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 홀로그래픽 저장 시스템 (1)을 사용한 홀로그래픽 저장 매체 (6) 상에 기록된 푸리에 홀로그램 (7)의 판독 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 기준 빔 (3) 및 상기 저장 매체 (6)의 적어도 2개의 상대적 위치에서 재구성된 푸리에 홀로그램의 검출된 상으로부터 특징적인 값을 계산하는 단계 (여기서, 각각의 특징적인 값은 기준 빔 (3) 및 상기 저장 매체 (6)의 각각의 상대적인 위치에서의 오배열의 지표임); 상기 측정된 특징적인 값으로부터 서보 값을 계산하는 단계; 상기 계산된 서보 값을 이용하여 소정의 서보 함수에 의해 상기 기준 빔 (3) 및 상기 저장 매체 (6)의 정렬된 상대적 위치를 결정하는 단계; 상기 기준 빔 (3) 및 상기 저장 매체 (6)의 상대적 위치를 상기 정렬된 상대적 위치로 설정하는 단계; 및 상기 정렬된 상대적 위치에서 상을 검출하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한, 기준 빔 (3) 생성 수단, 저장 매체 (6) 수용 수단 및 재구성된 홀로그램을 검출하기 위한 검출기 (5)를 포함하는, 홀로그래픽 저장 매체 (6) 상에 기록된 푸리에 홀로그램 (7)을 판독하기 위한 홀로그래픽 저장 시스템 (1)에 관한 것이다. 상기 시스템 (1)은 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 서보 제어 유닛 (14)를 추가로 포함한다.
홀로그래픽 저장 매체, 푸리에 홀로그램, 홀로그래픽 저장 시스템

Description

홀로그래픽 저장 매체 상에 기록된 푸리에 홀로그램의 판독 방법 및 홀로그래픽 저장 시스템 {METHOD OF READING A FOURIER HOLOGRAM RECORDED ON A HOLOGRAPHIC STORAGE MEDIUM AND A HOLOGRAPHIC STORAGE SYSTEM}
본 발명은 푸리에(Fourier) 홀로그램을 판독하기 위한 시스템, 홀로그래픽 저장 매체 상에 기록된 푸리에 홀로그램의 판독 방법 및 홀로그래픽 저장 시스템에 관한 것이다.
홀로그래픽 데이타 저장은 홀로그래픽 저장 매체에서 데이타를 담지하는 데이타-암호화된 신호 빔 (물체 빔이라고도 함)과 기준 빔의 간섭 패턴을 기록하는 개념을 기초로 한다. 일반적으로 공간 광 조절기 (SLM)가 물체 빔을 만들기 위해 사용되고, 홀로그래픽 저장 매체는 예를 들어 광중합체 또는 광굴절성 결정이거나, 물체 빔과 기준 빔의 상대적인 진폭 및 이들 사이의 위상차를 기록하는 데 적합한 임의의 다른 재료일 수 있다. 저장 매체에 홀로그램이 만들어진 후, 상기 저장 매체 내에 기준 빔을 투영하는 것은 원래의 데이타-암호화된 물체 빔과 상호작용하고 이를 재구성하며, 이는 CCD-어레이 카메라 등과 같은 검출기에 의해 검출될 수 있다. 재구성된 데이타-암호화된 물체 빔은 일반적으로 당업계에서 재구성된 홀로그램 자체라 불린다. 이러한 용어법에 따르면, 홀로그램의 재구성은 원래의 데이타- 암호화된 물체 빔의 재구성을 의미하고; 홀로그램의 판독은 상기 재구성된 홀로그램, 특히 상기 재구성된 홀로그램의 상을 검출하는 것을 의미한다. 이러한 용어법이 본 명세서에서 적합화된다.
홀로그램의 기록은 물체 빔과 기준 빔의 공간적 중첩에 의해 지대한 영향을 받는 한편, 홀로그램 판독은 재구성 기준 빔 및 저장 매체에 저장된 홀로그램의 상대적 위치에 의해 강력하게 영향받는다. 홀로그래픽 저장 매체의 판독은 기준 빔과 물체 빔 양자 모두가 저장 매체의 표면 상에 비교적 큰 점을 덮을 경우에 비교적 용이하게 이루어질 수 있다. 홀로그램의 중심과 기준 빔의 중심 사이 변위의 허용오차는 빔 직경 크기의 대략 10%이며, 이는 통상적으로 종래 시스템의 기계적 한계 내이다. 그러나, 홀로그램 크기의 감소는 매체의 판독시 기준 빔과 홀로그램의 정렬에 대한 보다 높은 요구를 초래한다. 예를 들어, 저장된 홀로그래픽 데이타를 복잡화 및/또는 보안 암호화하는 경우에는 고-정밀도의 정렬이 필요할 수도 있다.
홀로그램을 복잡화 및/또는 암호화하는 다수의 공지된 방법이 존재한다. 이러한 방법은 물체 빔 및/또는 기준 빔을 실제 및/또는 푸리에-평면 양자 모두에서 위상 코드화하는 것을 포함할 수 있다. 기준 빔을 위상 코드화하는 것에 의한 위상 코드화된 복잡화 및 암호화를 위한 방법 및 장치는 WO 02/05270 A1에 개시되어 있다. 위상 코드화된 복잡화 또는 암호화를 적용할 때, 홀로그램의 재구성 동안 기준 빔의 중심 및 홀로그램 사이의 변위의 허용오차는 빔 직경의 1%까지 낮아질 수 있다. 빔과 홀로그램의 오배열(misalignment)은 일반적으로 시스템의 광학 요 소의 오배열과 관련되며, 이는 기계적 충격, 온도 변화 등으로 인한 것일 수 있다. 이는 또한, 홀로그래픽 신분증과 같이 제거가능한 저장 매체를 수용하도록 고안된 시스템의 공통적인 문제이다.
US 7,116,626 B1에는, 상기 확인된 오배열의 문제를 극복하기 위한 마이크로-배치 방법이 교시되어 있다. 기재된 방법의 목적은, 광원, 렌즈, 검출기 및 저장 매체와 같은 다양한 장치를 갖는 SLM 등의 시스템의 다양한 요소들의 정확한 정렬을 보장함으로써, 홀로그래픽 저장 시스템의 성능, 즉, 조절된 상의 화질을 향상시키는 것이다. 정렬 기술은 SLM의 픽셀, 저장된 홀로그램 상 및 검출기를 SLM의 각 픽셀이 검출기의 단일 픽셀 상에 투영되어 보다 나은 데이타 회수 효율을 제공하도록 정렬하는 "픽셀 맞추기"에 초점을 둔다. 상기 방법은 상기 요소 전부 또는 일부를 물리적으로 이동시키는 것을 포함하고, 검출된 상으로부터 유래된 오배열과 관련된 피드백에 기초하여 성분들의 배치를 제어하기 위한 서보메카니즘이 제시된다.
검출된 상의 오배열을 측정하기 위한 다양한 예시적 방법이 기재되어 있다. 하나의 예에서, 오배열은 검출된 상과 관련된 채널 계측치의 측정에 기초한다. 채널 계측치는 일반적으로, 픽셀 오배열의 지표인, 예를 들어 평균 픽셀 강도 또는 SNR과 같은 스칼라 양이다. 채널 계측치는 오배열의 크기 또는 정도를 나타내지만 오배열의 방향은 나타내지 않는다. 결과적으로, 픽셀 등록 에러를 최소화하기 위해서는 시스템의 적어도 하나의 요소가 이동할 필요가 있고, 채널 계측치는 새로운 요소 위치에서 다시 계산되어야 한다. 서로에 대하여 요소의 최적 위치를 찾기 위 해서 많은 단계가 필요할 것이며, 이는 매우 시간 소모적일 수 있다.
또다른 예에서, 오배열은 검출된 상과 관련된 페이지 계측치의 측정을 기초로 한다. 페이지 계측치는 일반적으로 기준 픽셀, 즉 사용자 암호화된 데이타 내에 또는 사용자 암호화된 데이타 주변의 경계 대역에 위치한 픽셀의 블럭과 같은, 알려진 픽셀 패턴 또는 등록 마크를 포함한다. 알려진 픽셀 패턴은 검출되어 홀로그래픽 저장 시스템의 다양한 요소의 오배열을 결정하는 데 사용될 수 있다. 상기 해결책의 단점은 홀로그램이 기준 픽셀 블럭을 구비해야 한다는 것이며, 이는 너무 클 경우 귀중한 데이타 공간을 차지하고 너무 작을 경우에는 상에 위치하기 어렵다. 상기 기준 픽셀 플럭은 시스템의 점 분포 함수 (PSF)를 계산하는 역할을 하며, 이는 시스템의 요소의 정렬의 원인이 되는 알려진 서보 방법에 의해 사용되는 핵심 정보이다. 그러나 시스템의 PSF를 필요로 하지 않는 서보 방법을 갖는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 목적은 기준 픽셀 블럭을 적용하거나 요소들을 반복해서 재배치해야 할 필요 없이 홀로그래픽 데이타 저장 시스템의 요소의 오배열을 검출하는 간단한 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 방법 및 청구항 25에 따른 홀로그래픽 저장 시스템에 의해 달성된다.
본 발명의 추가의 상세사항은 첨부 도면 및 예시적 실시양태로부터 명백할 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 반사형 홀로그래픽 저장 시스템의 예시적 실시양태의 개략도이다.
도 1b는 본 발명에 따른 투과형 홀로그래픽 저장 시스템의 또다른 예시적 실시양태의 개략도이다.
도 2는 공간 광 조절기에 의해 생성된 예시적 기준 빔 코드 패턴을 보여준다.
도 3은 하나의 SLM 픽셀에 의한 기준 빔 코드 패턴의 이동을 보여준다.
도 4는 공간 광 조절기에 의해 생성된 또다른 예시적 기준 빔 코드 패턴을 보여준다.
도 5는 희박한 조절 코드화를 이용하는 예시적 데이타 코드 블럭을 보여준다.
도 6은 도 5에 도시된 데이타 코드 블럭의 재구성된 데이타 코드 블럭을 보여준다.
도 7은 SLM 픽셀 변위에 대하여 플롯팅된 예시적 SNR 함수의 도표이다.
도 8은 예시적 서보 함수의 도표이다.
도 9는 도 8의 서보 함수가 어떻게 얻어졌는지를 나타내는 도 7의 SNR 함수에 대한 주석을 단 도표이다.
도 1a는 본 발명에 따른 홀로그래픽 저장 시스템 (1)의 첫번째 예시적 실시양태를 보여주는 개략도이다. 시스템 (1)은 기준 빔 (3)을 제공하는 광원 (2)를 포함한다. 광원 (2)는 일반적으로 레이저와 빔 확장기로 이루어진다. 바람직한 실시양태에서, 광원 (2)에는 기준 빔 (3)을 암호화하는 공간 광 조절기 (SLM) (4)가 뒤따른다. 시스템 (1)은 또한 검출기 (5) 및 홀로그램 (7)을 담지하는 홀로그래픽 저장 매체 (6)을 수용하기 위한 수단 (도시되지 않음)을 포함한다. 검출기 (5)는 픽셀 어레이로 배열된 센서 부재를 포함하는 CCD 카메라, CMOS, 광다이오드 매트릭스 또는 임의의 다른 공지된 검출기 유형일 수 있다.
홀로그램 (7)은 상 평면 홀로그램의 경우보다 저장 매체의 표면 결함에 대한 민감성이 적음으로 인하여 푸리에-홀로그램이다. 푸리에 홀로그램의 경우, 기준 빔 (3)을 위상-코드화하는 데 사용되는, SLM (4)에 의해 나타난 위상 코드 패턴은 홀로그램 (7)을 만들 때 물체 빔의 푸리에-변환 상에 조영된다. 양호한 회절 효율 및 낮은 파장 선택성으로 인하여, 예를 들어 얇은 편광 홀로그램이 홀로그램 (7)로서 사용될 수 있다. 적합한 홀로그래픽 저장 매체는, 예를 들어 아조-벤젠형 광-이방성 중합체이다.
본 실시양태는 홀로그래픽 저장 매체 (6)을 반사 모드로 판독하도록 고안된다: 기준 빔 (3)은 매체 (6) 뒤에 있는 거울 (8)로부터 반사되고, 재구성된 물체 빔 (9)는 상기 재구성된 홀로그램 (7)의 상을 캡쳐하기 위한 검출기 (5)의 조영 평면 상에 역 푸리에 변환된다. 상기 반사된 빔 (9) 및 기준 빔 (3)은 빔 분할기 (10)에 의해 서로 분리되고, 상기 분할기는 중성 빔 분할기 또는 편광 홀로그램의 경우 편광 빔 분할기, 또는 EP 1 492 095 A2에 개시된 바와 같은 중앙 층 불연속성을 갖는 빔 분할기 입방체와 같은 임의의 다른 빔 분리 부재일 수 있다.
암호화된 기준 빔 (3)은 SLM (4)에 의해 생성되고 조영 시스템에 의해 홀로그램 (7)의 평면 내에 조영된다. 상기 조영 시스템은 바람직하게는, 당업계에 공지된 바와 같은, 빔 분할기 (10)의 전과 후에 배열된 제1 및 제2 푸리에 렌즈 (11 및 12)를 포함한다. 또한, 상기 제1 푸리에 렌즈 (11)과 빔 분할기 (10) 사이에 조리개 (13)이 삽입되어 빔의 직경을 제한함으로써 조영의 질을 개선하고, 하기에 설명하는 바와 같이 SLM (4)의 정의를 제한하는 추가의 이점을 제공할 수 있다.
기준 빔 암호화는 위상 코드화, 진폭 코드화, 편광 코드화 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 광 조절 코드화일 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 기준 빔 암호화는 진폭 암호화에서 존재하는 정보 손실을 피하기 위한 위상 코드화이다. 위상 코드는 예를 들어 암호화된 홀로그램 (7)을 판독하기 위한 보안 키 또는 복잡화된 홀로그램 (7)을 판독하기 위한 키일 수 있다. 그러나, 본 발명은 또한 암호화 또는 복잡화 이외의 응용에 관한 것이기도 하다. 이는 기계적 간극(clearance)이 배제될 수 없어 삽입된 저장 매체 (6)의 위치의 특정 불확실성을 초래하고, 따라서 기준 빔 (3) 및 저장 매체 (6)이 서로에 대하여 반복적으로 재배치되어야 하는 모든 경우에, 특히 저장 매체 (6)이 종종 제거되거나 다수의 저장 매체 (6)이 시스템 (1)에 의해 판독되어야 하는 경우에도 적용가능하다.
기준 빔 위상 암호화 이외에도, SLM (4)는 배치가 용이한 원형 기준 빔 (3)을 만드는 조리개로서 사용될 수도 있다. 이는 다수의 홀로그램 (7)이 저장 매체 (6) 내에 서로 근접하여 기록되는 경우 홀로그램 재구성에서 홀로그램간 혼선을 감소시키는 데 유용하다.
기준 빔 암호화가 적용되지 않을 경우, SLM (4)는 완전히 생략되거나 배치가 용이한 원형 기준 빔 (3)을 만드는 조리개로서 사용될 수 있다.
도 1b는 홀로그래픽 저장 매체 (6)의 판독 및 기록 양자 모두에 대해 적합화된, 본 발명에 따른 홀로그래픽 저장 시스템 (1)의 또다른 바람직한 실시양태를 도시한다. 본 실시양태에서, 저장 매체 (6)은 투과 모드로 판독된다. 따라서, 검출기 (5)는 제3 푸리에 렌즈 (111)에 의해 검출기 (5)의 조영 평면 상에 역 푸리에 변환된 재구성된 물체 빔 (9)를 검출하기 위해 저장 매체 (6)의 반대쪽에 배열된다. 이러한 경우, 시스템 (1)이 저장 매체 (6) 상에 홀로그램 (7)을 기록하기 위해 사용될 경우, 빔 분할기 (10)이 기준 빔 (3)과 물체 빔 SLM (4')으로부터 나오는 물체 빔 (3')을 합치기 위해 사용된다. 물체 빔 (3')은 별도의 광원 (도시되지 않음)에 의해 제공될 수 있거나, 또는 기준 빔 (3)을 제공하는 동일한 광원 (2)가 당업계에 공지된 바와 같이 빔 (3 및 3') 양자 모두를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
검출기 (5)는 서보 제어 유닛 (14)에 연결되며, 이는 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)을 서로에 대하여 배치하는 역할을 한다. 서보 제어 유닛 (14)는 검출기 (5)에 의해 검출된 상을 분석하고 하기에 설명하는 바와 같이 서보 신호를 산정한다. 첫번째 실시양태에서, 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 상대적 위치는 SLM (4) 상의 상이한 위치에서 기준 빔 코드 패턴을 나타냄으로써 변화될 수 있다. 서보 신호는 SLM (4)에 의해 나타난 코드 패턴의 위치를 제어하기 위해 사용된다. 서보 제어 유닛 (14)는, 예를 들어 SLM (4)를 작동시키는 디지털 신호 프로세서 (DSP) 또는 파일링된 프로그래밍 게이트 어레이 (FPGA)를 포함하는 컴퓨터 또는 내장된 시스템일 수 있다.
도 2는 SLM (4) 상에 나타난 기준 빔 코드 패턴 (15)를 도시한다. 기준 빔 코드 패턴 (15)는 바람직하게는 위상 코드 패턴이다. 본 실시양태에서 볼 수 있듯이, 각각의 기준 빔 코드 픽셀 (16)은 5 x 5 SLM 픽셀 (17)로 이루어진다. 단일의 코드 픽셀 (16)을 나타내기 위해 사용되는 SLM 픽셀 (17)의 수는 응용에 따라 변할 수 있다. 1개 초과의 SLM 픽셀 (17)로 이루어진 코드 픽셀 (16)을 사용하는 것은 코드 패턴 (15)를 이동시키는 간단한 방법을 허용한다. 예를 들어, 하나의 SLM 픽셀 (17)에 의해 코드 패턴 (15)를 우측으로 이동시키기 위해, 각각의 코드 픽셀 (16a)는 도 3에 나타낸 것과 같이 SLM 픽셀 (17)의 한 줄만큼 이동한다. 새로운 코드 픽셀 (16b)는 원래 코드 픽셀 (16a)와 중첩하는 5 x 4 SLM 픽셀 (17), 및 원래 코드 픽셀 (16a)로부터 우측으로 1 x 4 SLM 픽셀 (17)로 이루어진 5 x 5 SLM 픽셀 (17)의 새로운 블럭으로 나타난다. 코드 패턴 (15)는 상기 개념에 따라, SLM 픽셀 (17)의 열 또는 행과 평행이 아닌 방향을 포함하여 임의의 방향으로 이동될 수 있다.
특정 기준 빔 코드 패턴 (15)로 기록된 홀로그램 (7)은 단지 홀로그램 (7)을 기록하는 데 사용된 것과 동일하거나 매우 유사한 기준 빔 코드 패턴 (15)로 재구성될 수 있으며, 이 경우 기준 빔 (3)을 암호화하는 것은 보안 암호화 또는 복잡화를 가능하게 한다. 기준 빔 코드 패턴 (15)는, 예를 들어 10 x 10 코드 픽셀 (16)의 크기를 가지며, 이는 2100개의 가능한 코드 조합을 제공한다. 그러나, 보안 암호화 및 복잡화를 위해, 홀로그램 (7)은 홀로그램 (7)을 기록하는 데 사용된 것과 다른 기준 빔 코드 패턴 (15)로 판독가능해서는 안된다. 그러므로, 모든 가능한 코드 패턴 (15) 중에서 충분히 구별되는 코드 패턴 (15)의 집합만이 사용되어야 하며, 이는 실제적으로 여전히 매우 많은 수이며, 예를 들어 약 225개의 코드 조합이 사용될 수 있다. 구별되는 코드 패턴 (15)를 생성하는 방법은 WO 02/05270에 개시되어 있다.
조리개 (13)을 사용하는 것은 SLM (4)의 정의를 제한하는 추가의 이점을 가짐으로써, 개개의 SLM 픽셀 (17)은 검출기 (5)에 의해 검출된 상에서 구별될 수 없으며, 코드 픽셀 (16)의 암호화 효과는 여전히 인지가능하다. SLM (4)의 연부 근처에서 비네팅(vignetting) 효과를 방지하기 위해, 푸리에 공간에서 높은 주파수 요소를 여과하여 생성되는 상을 흐리게 하도록 조리개 (13)을 SLM (4)의 푸리에 평면에 (또는 그와 근접하여) 배열한다.
SLM (4)를 배치가 용이한 원형 빔을 만들기 위한 조리개로서 사용하는 응용에서, 기준 빔 코드 패턴 (15)는 도 4에 도시된 것과 같이 불투명한 외부 경계 대역 (19)를 갖는 단순한 광 투과 내부 원 (18)일 수 있다. 이는 예를 들어, SLM (4)를 진폭 조절기로서 사용하여 경계 대역 (19)의 진폭을 감소시키면서 투과 원 (18) 내 빛의 진폭을 유지하여 배치가 용이한 원형 기준 빔 (3)을 만듦으로써 달성될 수 있다. 원형 기준 빔 (3)은 개개의 SLM 픽셀 (17)의 진폭 조절을 변경하여 SLM (4)의 또다른 위치에서 광 투과 내부 원 (18)을 만듦으로써 용이하게 배치될 수 있다.
진폭 조절 모드를 실현하기 위한 공지된 방법은 SLM (4) 앞에 편광기를, 또한 SLM (4) 뒤에 분석기를 구비하는 것이다. 내부 원 (18) 안에 해당하는 기준 빔 (3)의 편광은 SLM (4)에 의해 변화되지 않은 채로 남을 수 있지만, 외부 경계 대역 (19) 내에서 90°만큼 회전할 수 있다. 변화되지 않은 편광만이 분석기로 통과하고 따라서 배치가 용이한 원형 기준 빔 (3)을 만들 것이다.
배치가 용이한 원형 기준 빔 (3)은 또한, 기준 빔 (3)의 광학 경로를 따라 배치된 동일한 또는 추가의 기준 빔 암호화 SLM (4)를 이용하여, 위상 코드화와 함께 제공될 수 있다. 동일한 SLM은 위상 및 진폭의 동시 조절을 위해, 예를 들어 특수한 SLM의 3원 조절 모드로 사용될 수 있다. 별도의 위상 및 진폭 조절을 위해 2개의 SLM을 사용하는 것은 2개의 SLM을 서로의 위에 조영하기 위해 추가의 광학 부재를 필요로 한다.
두번째 실시양태에서, 서보 제어 유닛 (14)는 시스템 (1)의 하나 이상의 요소 (각각, 저장 매체 (6), SLM (4) 및 광원 (2))를 서로에 대하여 기계적으로 변위시키기 위한 하나 이상의 변위 수단 (20, 21, 22) (도 1a) 상에 작용한다. 변위 수단 (20, 21, 22)는 마이크로-작동기 또는 시스템 (1)의 요소를 물리적으로 변위시키기 위한 기타 장치를 포함할 수 있다. 상기한 실시양태와 유사하게, 서보 제어 유닛 (14)는 검출기 (5)에 의해 검출된 상을 분석하고 서보 신호를 산정하는데, 이는 저장 매체 (6), SLM (4) 및 광원 (2)를 각각 변위시키기 위해 배열된 변위 수단 (20, 21, 22)를 제어하기 위해 사용된다. 모든 3개의 변위 수단 (20, 21, 22)가 존재하거나 그 중 일부만이 존재할 수 있다. 저장 매체 (6)에 대하여 입사하는 기준 빔 (3)의 위치에 영향을 주는 추가의 광학적 또는 기계적 부재를 구비하는 것도 가능하다. 이들 또한 서보 제어 유닛 (14)에 의해 제어될 수 있다. 추가의 가능성은 상기 첫번째 및 두번째 실시양태를 조합하는 데 있다.
홀로그램 (7)은 복잡화된 홀로그램의 경우 하나의 데이타 페이지 또는 그 이상의 데이타 페이지를 포함할 수 있다. 이들 데이타 페이지는 바람직하게는 다수의 데이타 코드 블럭 (24)로 이루어져 있다. 예시적인 데이타 코드 블럭 (24)를 도 5에 나타내었다. 데이타 코드 블럭 (24)는 4 x 4 데이타 코드 픽셀 (25)로 이루어지며, 각각은 2진법 변수 ("온(on)" 또는 "오프(off)")를 나타낸다. 216개의 가능한 패턴이 존재하지만 이들의 단지 일부만이 홀로그램 (7) 상에 저장된 정보 (예를 들어, 문자, 숫자, 기호 등)의 단위를 코드화하는 데 사용된다. 정보를 코드화하기 위해서는 200개의 상이한 데이타 코드 블럭 (24)를 사용하는 것이 통상적으로 충분하다. 예를 들어 256개의 데이타 코드 블럭 (24)의 집합이 ASCII 코드 테이블의 기호를 코드화하는 데 사용될 수 있다.
상기 데이타 코드 블럭 (24)는, 예를 들어 일정 중량 조절 코드화 ("온" 및 "오프" 데이타 코드 픽셀 (25)의 비가 약 1:1), 또는 희박한 조절 코드화 (실질적으로 낮은 비의 "온" 데이타 코드 픽셀 (25), 도 5에 나타낸 바와 같이, 3개의 "온" 데이타 코드 픽셀 (25) 및 13개의 "오프" 데이타 코드 픽셀 (25))를 이용하여 생성될 수 있다. 데이타 코드 블럭 (24)의 집합은 바람직하게는 희박한 조절 코드화에 의해 생성되며, 데이타 코드 블럭 (24)의 상기 집합은 가능한 한 서로 많이 상이하도록 선택된다. 이러한 데이타 코드 블럭 (24)의 집합을 생성하는 방법은 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 검색 테이블을 이용하는 조절 코드화에 의해 생성된 데이타 코드 블럭을 이용하는 데이타 암호화 및 해독이 문헌 [A. Suetoe et al., Optimisation of data density in Fourier holographic system using spatial light filtering and sparse modulation coding", Optik, International Journal for Light and Electron Optics, Vol. 115, 12, pp. 541-546, 2004]에 기재되어 있다.
홀로그램 (7)을 판독할 때, 서보 제어 유닛 (14)는, 어느 특정 데이타 코드 블럭 (24)가 판독될 것인지를 결정하기 위해, 홀로그램 (7)에 의해 담지된 데이타 페이지를 기록하는 데 사용된 데이타 코드 블럭 (24)의 집합 중의 원소를 갖는 검출기에 의해 검출된 재구성된 데이타 코드 블럭 (26) (도 6에 도시됨)의 일부 또는 전부를 비교한다. 기준 빔 (3) 및 저장 매체 (6)의 상대적 위치, 뿐만 아니라 기준 빔 암호화 (존재한다면)가 홀로그램 (7)이 기록된 경우와 동일할 경우, 각각의 재구성된 코드 블럭 (26)은 데이타 코드 블럭 (24)의 집합 중 단 하나의 원소와 일치한다. 그러나, 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)이 오배열되거나 판독 기준 빔 (3)의 암호화가 기록 기준 빔 (3)의 암호화와 상이할 경우, 데이타 페이지의 재구성된 데이타 코드 블럭은 데이타 코드 블럭 (26)의 집합 중 어떠한 원소와도 정확하게 일치하지 않지만 그들 중 하나 초과와 유사할 수 있다.
서보 제어 유닛 (14)는 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 주어진 상대적 위치에서 검출기 (5)에 의해 검출된 상의 특징적인 값을 계산한다. 상기 특징적인 값은 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 오배열의 지표인, 상의 임의의 적절한 정량화된 특성일 수 있다.
바람직한 실시양태에서 상기 특징적인 값은 다수의 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)의 신호 대 잡음 비 (SNR)이다.
Figure 112009047891833-PCT00001
상기 식에서, E는 기대값 함수이고, SNR블럭은 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)의 신호 대 잡음 비를 나타낸다.
SNR블럭은 모든 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)에 대하여 또는 특정 수의 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)에 대하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 대략 2000개의 데이타 코드 블럭 (24)로 이루어진 데이타 페이지의 경우, 상기 SNR 값을 계산하기 위해 100개 이상, 바람직하게는 300개 이상, 더욱 바람직하게는 600개 이상의 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)을 선택할 수 있다. 조사된 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)은 검출된 상의 동일한 영역으로부터 채택될 수 있거나, 또는 당업자에게 명백한 바와 같이 데이타 페이지의 중요한 영역을 나타내도록 선택될 수 있다.
재구성된 데이타 코드 블럭 (26)의 신호 대 잡음 비는 다양한 방법으로 계산 될 수 있으며, SNR블럭을 얻는 바람직한 방법은 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)과 데이타 코드 블럭 (24)의 집합 중의 모든 가능한 원소들 사이의 최대 및 평균 상관 값의 비를 계산하는 것이다.
Figure 112009047891833-PCT00002
상기 식에서,
max(.)는 지수에 대하여 취해진 인수(argument)의 최대 값을 나타내고,
평균(.)은 지수에 대하여 취해진 인수의 평균을 나타내며,
* 기호는 스칼라 곱을 나타내고,
bj는 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)의 j-번째 요소를 나타내고, 이는 일반적인 경우에는 n x m 차원 벡터이며, 데이타 코드 블럭 (24)가 4 x 4 픽셀 어레이인 상기한 특정 경우에는 16 차원 벡터이고,
υi j는, 데이타 코드 블럭 (24)의 집합의 i-번째 데이타 코드 블럭 (24)의 j-번째 요소를 나타내고, 이는 bj와 유사하게 상기한 특정 경우에는 16 차원 벡터이다.
예를 들어, 도 5에 나타낸 데이타 코드 블럭 (24)를 나타내는 i-번째 υi 벡 터는 [ 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 ]이고, 그 중 5번째 요소는 υi 5 = 1이다.
또다른 예에서, SNR블럭은 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)과 데이타 코드 블럭 (24)의 집합 중의 모든 가능한 데이타 코드 블럭 (24) 사이의 최대값과 두번째로 가장 높은 상관 값 사이의 차이로 계산된다.
상기 식에서,
max 2 (.)는 i 지수에 대하여 취해진 인수의 두번째로 가장 높은 최대값을 나타내고, 이는 max(.) 함수의 최대값을 부여하기 위해 찾은 k 지수를 생략함으로써 얻어진다.
당업자에게 명백하듯이 SNR 및 SNR블럭을 계산하기 위한 많은 다른 가능성이 존재한다.
기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 주어진 상대적 위치에 대하여 일단 SNR 값이 얻어지면, 서보 제어 유닛 (14)는 상기 SNR 값이 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 서로에 대한 정렬된 상태 또는 오배열된 상태에 해당하는지를 결정하고, 오배열의 경우 서보 단위 (14)는 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 정렬된 상대적 위치를 결정하여 만족스러운 화질을 제공한다. 일단 정렬된 상대적 위치가 결정되면, 서보 제어 유닛 (14)는, 시스템 (1)의 요소의 전부 또는 일부를 상기한 바와 같이 물리적 으로 및/또는 광학적으로 변위시킴으로써 기준 빔 (3)과 저장 매체의 상대적 위치를 정렬된 상대적 위치로 설정하기 위해, 시스템 (1)의 요소의 전부 또는 일부에 대하여 작용하기 위한 서보 신호를 생성한다. 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)이 일단 이들의 정렬된 상대적 위치에 있으면, 만족스러운 화질을 갖는 상이 검출되거나 나중의 사용을 위해 캡쳐링될 수 있다.
정렬된 상태와 오배열된 상태를 구별하고 오배열 정도를 결정하기 위해, 시스템 (1)은 특정 응용을 위해 미리 보정된다. 보정은 기준 빔 (3) 및 저장 매체 (6) 상에 기록된 보정 홀로그램을 이용하여 수행될 수 있고, 이로써 보정 홀로그램을 담지하는 저장 매체 (6)은 홀로그램 (7)을 담지하는 저장 매체 (6)이 나중에 판독되는 것과 동일한 위치 내에 삽입된다. 바람직하게는, 기준 빔 (3)은 홀로그램 (7)을 기록하는 데 사용된 기준 빔 코드 패턴 (15)의 집합을 대표하는 일반적인 기준 빔 코드 패턴 (15)로 암호화되고, 바람직하게는 보정 홀로그램은 홀로그램 (7) 상에 정보를 암호화하는 데 사용된 데이타 코드 블럭 (24)의 집합의 원소를 대표하는 데이타 페이지로 암호화된 물체 빔 (3')을 이용하여 기록된 홀로그램이다. 특정 응용에서, 판독될 저장 매체 (6)의 집합 중 하나는 보정 홀로그램을 제공하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 별법으로는 각각의 저장 매체 (6)이 장차 저장 매체 (6)의 더욱 빠른 판독을 용이하게 하기 위해서 뿐만 아니라 보정의 목적으로 사용된다. 이는 홀로그램 (7)의 기록 및 판독 양자 모두에 동일한 시스템 (1)이 사용될 경우에, 예를 들어 도 1b에 도시된 시스템 (1)의 경우에 특히 유리하다. 이러한 경우, 보정은 홀로그램 (7)을 기록한 후 또한 시스템 (1)로부터 이를 먼저 제거 하기 전에 수행될 수 있다.
또한, 단지 소수의 기준 빔 코드 패턴 (15)가 사용되는 응용에서, 보정은 모든 가능한 적용된 기준 빔 코드 패턴 (15)에 대하여 수행될 수 있다. 이는 단지 소수의 데이타 페이지가 동일한 홀로그램에 저장되어 있는 복잡화된 홀로그램의 경우일 수 있다. 유사하게, 단지 소수의 데이타 페이지가 가능한 응용에서, 보정은 이들 데이타 페이지를 담지하는 모든 가능한 보정 홀로그램에 대하여 수행될 수 있다.
하나 이상의 보정 홀로그램이, 시스템 (1)을 이용하여 재구성될 하나 이상의 홀로그램 (7)과 일치할 수 있음이 이해된다.
보정의 제1 단계에서는, 기준 빔 (3)과 보정 홀로그램의 다수의 상대적 위치에 대하여 계산된 다수의 특징적인 값을 플롯팅함으로써 특징적인 함수가 얻어진다. 보정 값은 저장 매체 (6)의 판독시 기준 빔 (3) 및 저장 매체 (6)의 오배열을 확인하기 위해 계산되는 것과 동일하거나 실질적으로 동일한 방식으로 계산된다.
상기에서 논의된 바람직한 실시양태에서, 상기 특징적인 값은 모든 또는 특정 수의 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)의 SNR블럭으로부터 계산된 SNR이다. 기준 빔 (3)과 홀로그램/보정 홀로그램의 상대적 위치가 SLM (2)에 의해 나타난 기준 빔 코드 패턴 (15)를 광학적으로 이동시킴으로써 설정되는 실시양태를 채택하여, 상이한 상대적 위치에서 얻어진 SNR 값을 SLM 픽셀 (16)에서 측정된 코드 패턴 (15)의 변위에 대하여 플롯팅할 수 있다. 도 7은 SLM 픽셀 변위에 대하여 플롯팅된 예시 적 SNR 함수를 보여준다. 상기 SNR 함수는 개개의 SNR블럭 값을 계산하는 정확한 방법 및 사용된 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)의 정확한 수와 일반적으로 무관한, 실질적으로 대칭인 가우스 곡선이되, 단 상기 수는 데이타 페이지의 데이타 코드 블럭 (24)의 대표적인 샘플을 제공하기에 충분히 높다. 도 7에 나타낸 SNR 함수는 모든 재구성된 데이타 코드 블럭 (26)에 대하여 수학식 (2)를 이용하여 얻어졌다.
세로좌표의 원점은 최대 SNR 값에 일치하도록 설정될 수 있지만, 이는 상대적 위치 및 상대적 위치의 변화가 오프-셋을 이용하여 나타내어질 수도 있으므로 필수적인 것은 아님을 인지하여야 한다.
도 7에 플롯팅된 SNR 함수는 1 차원 배치의 문제에 관한 것이다. 예를 들어 저장 매체 (6)은 신용 카드 또는 신분증에 도입될 수 있고, 이는 홀로그래픽 저장 시스템 (1) 내에 삽입될 경우, 두 수직 축의 방향을 따라 단단히 고정되는 한편, 삽입 라인에 해당하는 제3의 수직 축을 따라 변위될 수 있다. 이러한 경우, 저장 매체 (6)과 기준 빔 (3)의 상대적 위치는 제3 축을 따라서만 변할 수 있고, 이는 1 차원적 배치의 문제를 초래한다. 삽입된 저장 매체 (6)의 위치가 제1 및 제2축을 따라서도 변할 수 있는 경우, 배치는 각각 2 차원 및 3 차원으로 수행될 필요가 있다. 하나 초과의 축을 따르는 기준 빔 (3)에 대한 저장 매체 (6)의 배치는, 저장 매체 (6) 및 기준 빔 (3)의 상대적 위치를 모든 축을 따라서 순차적으로 변화시켜 각 축을 따라서 정렬된 상대적 위치를 순차적으로 찾음으로써 수행될 수 있다. 저장 매체 (6)과 기준 빔 (3)의 상대적 위치는 SLM (4)의 기준 빔 코드 패턴 (15)를 이동시킴으로써 2개의 축을 따라서만 변화될 수 있다. 3 차원 배치를 위해, 코드 패턴 (15)의 이동은 시스템 (1)의 초점을 이동시킴으로써, 또는 광학 축을 따라서 저장 매체를 물리적으로 변위시키는 것과 조합될 수 있다. 별법으로는, 2- 또는 3-변수의 SNR 함수가 얻어질 수 있다. 1 차원 배치에 대해서만 추가로 상세하게 논의할 것이며, 2 차원 및 3 차원의 경우는 1 차원 배치의 단순한 확장이다.
SNR 함수를 얻은 후, 보정의 제2 단계는 그로부터 서보 함수를 유도하는 것이며, 이것도 서보 제어 유닛 (14)에 의해 수행된다.
바람직한 서보 함수는 기준 빔 (3)의 2개의 상대적 위치 x1 및 x2 및 저장 매체 (6) 상에 저장된 보정 홀로그램에서 SNR 값의 쌍을 채택하여 얻어진다. 상대적 위치 x1 및 x2는, 기준 빔 (3)과 상대적 위치 x1 및 x2에서 보정 홀로그램의 거리 사이의 차가 d가 되도록 한다. 예를 들어, 상기 배치가 기준 빔 코드 패턴 (15)를 이동시킴으로써 수행될 경우, 상대적 위치 x1 및 x2는 SLM (4) 상의 코드 패턴 (15)의 2개의 위치에 해당하고 d는 상기 2개의 위치 사이의 거리이다 (바람직하게는 SLM 픽셀 (17)의 수로 측정됨). 이어서, 더 작은 SNR 값을 더 높은 값으로 나누어, 각각의 상대적 위치 쌍에 대한 결과가 0 과 1 사이에 해당하게 한다. 결과를 원점에 대하여 상대적 위치 x1과 x2 사이의 중간점의 변위 s에 대하여 플롯팅한다. 상기 실시예에서 변위 s는 상기 제1 및 제2 코드 패턴 위치 (즉, 상대적 위치 x1 및 x2) 사이 중간의 코드 패턴 위치일 것이다. 서보 함수를 도 8에 도시하였고, 도 9는 이를 어떻게 얻었는지를 보여준다. 간단히 하기 위해, 기준 빔 (7)과 보정 홀로그램의 제로의 상대적 위치 (즉, 원점)는 최대 SNR에 해당하는 정렬된 상태와 일치하는 것으로 가정한다. 그러나, 서보 함수는 당업자에게 명백하듯이 오프셋으로 계산될 수도 있다.
도 8 및 9에 도시된 실시예에서, SNR 함수는 가로좌표 상에 중심을 가진 가우스 분포인 한편, 서보 함수는 s = 0 변위에서 최대 값 1 (SNR(x1) = SNR(x2)에 해당)을 갖는 감소 함수이다.
서보 함수는 다수의 상이한 방식으로 구성될 수 있으며, 단 하나의 조건은 서보 함수가 가역적인 것임을 인지하여야 한다. 본 발명의 맥락에서, 가역적인 서보 함수는 임의의 함수 값으로부터 변위 s의 크기 및 방향 (즉, 산술적 기호)을 유도할 수 있게 하는 함수이다. 예를 들어 가역적 서보 함수는 제1 상대적 위치 x1과 제2 상대적 위치 x2 사이의 SNR 함수를 적분하고 (기준 빔 (3)과 보정 홀로그램 사이의 거리의 차이는 2개의 상대적 위치 x1과 x2에 대한 d임), 얻어진 서보 값을 x1에 대하여 (s 대신) 플롯팅함으로써 얻어질 수 있다.
저장 매체 (6) 상에 저장된 홀로그램 (7)을 판독할 목적으로 상기 저장 매체 (6)에 대하여 기준 빔 (3)을 배치하는 것은, 상기에 설명된 바람직한 서보 함수를 이용하는 경우 하기와 같이 수행된다.
SNR 값은 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 제1 상대적 위치 x1에서 서보 제어 유닛 (14)에 의해 계산된다. 이어서, 제2 상대적 위치 x2가 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6) 사이에 설정되고, 상기 제1 및 제2 상대적 위치 x1 및 x2가 상기에 소개된 바와 같이 차이 d를 정의한다. 결과적으로 제2 SNR 값이 제2 상대적 위치 x2에서 계산된다. 더 작은 SNR 값을 더 높은 값으로 나눈다. 그 결과는 가장 높은 SNR 값을 부여하는 정렬된 상대적 위치, 즉 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 정렬된 위치를 결정하는 데 사용된다. 기준 빔 (3)과 홀로그램 (7)을 배치할 때, 도 9의 점선 가로좌표가 예상된 원점, 즉 예상된 정렬된 상대적 위치일 것이다 (예상된 정렬된 상대적 위치는 2개의 상대적 위치 x1과 x2의 중간점일 것으로 생각됨). 예상된 정렬된 상대적 위치가 실제 정렬된 상대적 위치에 해당할 경우, 상기에 설명한 바와 같이 SNR(x1) = SNR(x2)이다. 예상된 정렬된 상대적 위치와 실제 정렬된 상대적 위치 사이에 변위 s가 존재할 경우, 두 SNR 값의 비는 1과 다르다. 변위 s는 도 8에 나타낸 것과 같이 SNR(x1)/SNR(x2)에서 서보 함수의 역을 취함으로써 먼저 기록된 서보 함수로부터 얻어질 수 있다. 두 SNR 값 중 어떤 것이 제수로 사용되었는지를 감안하여, 변위 s의 산술적 기호 역시 용이하게 결정할 수 있다.
이 경우, 기준 빔 (3)과 저장 매체 (6)의 상대적 위치는 얻어진 변위 s를 이용하여 상기 정렬된 상대적 위치에 해당하도록 설정된다.
특히 상기 배치는,
1) 제1 상대적 위치 x1에 해당하는 SLM (4) 상에서 기준 빔 패턴 (14)의 제1 위치에서의 SNR 값을 계산하는 단계,
2) SLM (4) 상에서 SLM 픽셀 (17)의 d 수만큼 코드 패턴 (14)를 이동시켜 제2 상대적 위치 x2를 얻는 단계,
3) 제2 상대적 위치 x2에서 SNR 값을 계산하는 단계,
4) 더 작은 SNR 값 (SNR(x1))을 더 높은 SNR 값 (SNR(x2))으로 나누는 단계,
5) 서보 함수 값 SNR(x1)/SNR(x2)으로부터 변위 s를 유도하는 단계,
6) 코드 패턴 (14)를
· SNR(x1) < SNR(x2)인 경우, 제1 상대적 위치 x1에서 시작하여 SLM 픽셀 (17)의 (d/2 + s) 수만큼,
· SNR(x1) > SNR(x2)인 경우, 제1 상대적 위치 x1에서 시작하여 SLM 픽셀 (17)의 (d/2 - s) 수만큼 이동시켜 정렬된 상대적 위치를 얻는 단계,
7) 상기 정렬된 상대적 위치에서 홀로그램 (7)을 판독하는 단계를 수행함으로써 행해질 수 있다.
배치의 정확도를 개선하기 위해, 서로로부터 SLM 픽셀 (17)의 d 수에서 나타나는 코드 패턴 (14)에 해당하는 제1 및 제2 상대적 위치의 다른 쌍들에 대하여 상기 단계를 반복할 수 있고, 각 쌍에 대하여 얻어진 정렬된 상대적 위치로부터 평균을 계산하여 가능한 오차를 없앨 수 있다.
상기한 실시양태는 단지 예시적인 것으로 의도되며, 본 발명을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 첨부된 청구의 범위에 의해 결정되는 보호 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (25)

  1. a. 기준 빔 및 저장 매체의 적어도 2개의 상대적 위치에서 재구성된 푸리에 홀로그램의 검출된 상으로부터, 각각 기준 빔 및 상기 저장 매체의 각각의 상대적인 위치에서의 오배열의 지표인 특징적인 값을 계산하는 단계;
    b. 상기 측정된 특징적인 값으로부터 서보 값을 계산하는 단계;
    c. 상기 계산된 서보 값을 이용하여 소정의 서보 함수에 의해 상기 기준 빔 및 상기 저장 매체의 정렬된 상대적 위치를 결정하는 단계;
    d. 상기 기준 빔 및 상기 저장 매체의 상대적 위치를 상기 정렬된 상대적 위치로 설정하는 단계; 및
    e. 상기 정렬된 상대적 위치에서 상을 검출하는 단계
    를 포함하는, 홀로그래픽 저장 시스템을 사용한 홀로그래픽 저장 매체 상에 기록된 푸리에 홀로그램의 판독 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정의 서보 함수가
    - 기준 빔과 푸리에 홀로그램인 보정 홀로그램의 서로에 대한 상대적 위치를 변화시킴으로써 특징적인 함수를 얻고, 각각의 상대적 위치에서의 상기 기준 빔과 상기 보정 홀로그램의 오배열의 지표인, 각각의 상대적 위치에서 재구성된 보정 홀로그램의 검출된 상의 특징적인 값을 계산하는 단계, 및
    - 소정의 서보 함수로서 사용될 상기 특징적인 함수로부터 가역적인 서보 함 수를 계산하는 단계
    를 포함하는 보정 과정에 의해 생성되는 것인 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 푸리에 홀로그램이 다수의 데이타 코드 블럭을 포함하고, 각각의 데이타 코드 블럭이 데이타 코드 블럭의 집합 중 하나인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 데이타 코드 블럭의 상기 집합 중 각각의 데이타 코드 블럭이 독특한 패턴을 갖는 n x m, 바람직하게는 n x n, 더욱 바람직하게는 4 x 4 픽셀 어레이인 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 데이타 코드 블럭의 상기 집합이 검색 테이블을 이용하는 조절 코드화에 의해 얻어지는 것인 방법.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정 홀로그램이 다수의 데이타 코드 블럭을 포함하며, 각각의 데이타 코드 블럭이 데이타 코드 블럭의 상기 집합 중 하나, 바람직하게는 데이타 코드 블럭의 상기 집합을 대표하는 다수의 데이타 코드 블럭인 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판독될 푸리에 홀로그램 및 상기 보정 홀로그램이 위상-코드화된 물체 빔을 만들기 위한 공간 광 조절기 (SLM)를 이용하여 기록된 위상-코드화된 홀로그램인 방법.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특징적인 함수가 하기 수학식으로 계산된 신호 대 잡음 비 (SNR)인 방법.
    Figure 112009047891833-PCT00004
    상기 식에서, E는 기대값 함수이고, SNR블럭은 데이타 코드 블럭의 신호 대 잡음 비를 나타낸다.
  9. 제8항에 있어서, SNR블럭이 모든 데이타 코드 블럭에 대하여 계산되는 것인 방법.
  10. 제9항에 있어서, SNR블럭이 모든 데이타 코드 블럭의 5% 이상, 바람직하게는 15% 이상, 더욱 바람직하게는 30% 이상에 대하여 계산되는 것인 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, SNR블럭이 재구성된 데이타 코드 블럭 및 데이타 코드 블럭의 상기 집합 중의 모든 데이타 코드 블럭의 최대 및 평균 상관 값의 비로서 계산되는 것인 방법.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, SNR블럭이 재구성된 데이타 코드 블럭 및 데이타 코드 블럭의 상기 소정 집합 중의 모든 가능한 데이타 코드 블럭의 가장 높은 상관 값과 두번째 가장 높은 상관 값 사이의 차이로서 계산되는 것인 방법.
  13. 제2항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 소정의 서보 함수를 생성할 때, 다수의 서보 값이 특징적인 함수로부터 계산되고, 각각의 계산된 서보 값은 첫번째 기준 빔의 거리와 보정 홀로그램 사이의 미리 주어진 차이를 갖는 2개의 상대적인 위치의 2개의 특징적인 값의 비의 지표이며, 상기 서보 함수의 변수는 상기 2개의 상대적 위치 사이의 중간점이고;
    - 상기 푸리에 홀로그램을 판독할 때, 상기 서보 값은 기준 빔의 거리와 판독될 홀로그램 사이의 상기 미리 주어진 차이를 갖는 2개의 상대적 위치에서 계산되는 2개의 특징적인 값의 비로부터 계산되는 것인 방법.
  14. 제2항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준 빔이 기준 빔 코드로 암호화되는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기준 빔 코드가 기준 빔 코드의 집합 중 하나인 방 법.
  16. 제15항에 있어서, 보정에 사용되는 기준 빔 코드가 기준 빔 코드의 상기 집합의 원소, 바람직하게는 기준 빔 코드의 상기 소정 집합의 대표적인 원소인 방법.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 푸리에 홀로그램의 판독에 사용되는 기준 빔 코드가 보정에 사용되는 기준 빔 코드와 동일한 것인 방법.
  18. 제15항에 있어서, 기준 빔 코드의 상기 집합의 모든 기준 빔 코드에 대하여 보정이 수행되고, 상기 푸리에 홀로그램을 판독할 때 주어진 기준 빔 코드에 대하여 얻어진 소정의 서보 함수를 선택하는 것인 방법.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템에 제공된 추가의 정보로부터 상기 푸리에 홀로그램을 판독할 때 기준 빔 코드를 생성하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 추가의 정보가 사용자에 의해 제공된 코드, 바람직하게는 핀-코드인 방법.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 빔이 공간 광 조절기 (SLM)에 의해 암호화되는 것인 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기준 빔 및 상기 푸리에 홀로그램의 상기 상대적 위치를 변화시키는 것이 상기 SLM 상의 상이한 위치에서 상기 기준 빔 코드를 나타냄으로써 수행되는 것인 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 기준 빔이 위상, 진폭 및/또는 편광 조절 코드 패턴에 의해 암호화되는 것인 방법.
  24. 제2항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템을 사용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체 상에서 판독될 푸리에 홀로그램을 기록하는 단계, 및 이어서 상기 저장 매체를 제거하기 전에 보정을 수행하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  25. 기준 빔 (3) 생성 수단, 저장 매체 (6) 수용 수단 및 재구성된 홀로그램을 검출하기 위한 검출기 (5)를 포함하고, 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 서보 제어 유닛 (14)를 추가로 포함하는, 홀로그래픽 저장 매체 (6) 상에 기록된 푸리에 홀로그램 (7)을 판독하기 위한 홀로그래픽 저장 시스템 (1).
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