KR20120076419A - 증대된 용량을 위한 비이진 홀로그램 - Google Patents

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존 에릭 허쉬
케네스 브레이켈리 웰리스
존 앤더슨 퍼거스 로스
시아올레이 쉬
지유안 렌
빅터 페트로비치 오스트로베르코브
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

홀로그래픽 저장 시스템의 저장 능력을 증가시키기 위한 기술들이 제공된다. 통상적인 홀로그래픽 저장 시스템들은 홀로그래픽 디스크 내의 각각의 데이터 위치에 대한 이진 저장을 포함하지만, 본 기술들은 둘보다 많은 데이터 레벨이 각각의 데이터 위치에 기록될 수 있도록 데이터를 저장하는 것을 포함한다. 일부 실시예들에서, 디스크로 지향되는 기록 빔은 기록될 데이터 레벨에 따라 상이한 전력 레벨들로 조정될 수 있다. 더구나, 데이터 위치에서의 기록 시간은 기록 빔이 데이터 위치에 충돌하는 시간의 양을 증가시킴으로써 데이터 위치로 지향되는 에너지를 증가시키도록 조정될 수 있다. 실시예들은 염료 기반 매체를 포함하는 상이한 타입의 홀로그래픽 저장에 적합하다.

Description

증대된 용량을 위한 비이진 홀로그램{NON-BINARY HOLOGRAMS FOR INCREASED CAPACITY}
본 기술들은 일반적으로 비트 단위(bit-wise) 홀로그래픽 데이터 저장 기술들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 기술들은 증가된 홀로그래픽 저장 용량을 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
컴퓨팅 능력이 향상됨에 따라, 컴퓨팅 기술은 특히 소비자 비디오, 데이터 보관, 문서 저장, 이미징 및 영화 제작과 같은 새로운 응용 영역들에 진입했다. 이러한 응용들은 저장 용량을 증가시키며 데이터 전송속도를 증가시키는 데이터 저장 기술들의 개발에 대한 지속적인 추진력을 제공하였다.
데이터 저장 기술들의 개발들의 일례는 광학 저장 시스템들을 위한 점점 더 큰 저장 용량들일 수 있다. 예를 들어, 1980년대 초에 개발된 컴팩트 디스크는 약 650-700MB의 데이터 용량 또는 약 74-80분의 2채널 오디오 프로그램 용량을 갖는다. 이에 비해, 1990년대 초에 개발된 디지털 다기능 디스크(DVD) 포맷은 약 4.7GB(단일 층) 또는 8.5GB(이중 층)의 용량을 갖는다. 게다가, 더 높은 해상도의 비디오 포맷들에 대한 요구와 같은 증가하는 요구들을 충족시키기 위해 훨씬 더 높은 용량 저장 기술들이 개발되어 왔다. 예컨대, 블루레이 디스크(상표) 포맷과 같은 고용량 기록 포맷들은 단일 층 디스크에 약 25GB 또는 이중 층 디스크에 50GB를 유지할 수 있다. 컴퓨팅 기술들이 계속 발전함에 따라, 훨씬 더 높은 용량들을 갖는 저장 매체들이 요구될 수 있다. 홀로그래픽 저장 시스템들 및 마이크로 홀로그래픽 저장 시스템들은 저장 산업에서의 증대된 용량 요구들을 충족시킬 수 있는 다른 발전하는 저장 기술들의 예들이다.
홀로그래픽 저장은 감광성 저장 매체 내에 2개의 광 빔의 교차에 의해 생성된 삼차원 간섭 패턴들의 이미지들인 홀로그램들의 형태의 데이터의 저장이다. 페이지 기반 홀로그래픽 기술들 및 비트 단위 홀로그래픽 기술들 양자가 추구되어 왔다. 페이지 기반 홀로그래픽 데이터 저장에서는, 디지털 인코딩된 데이터(예로서, 복수의 비트)를 포함하는 신호 빔이 저장 매체의 볼륨 내에서 기준 빔 상에 중첩되어, 볼륨 내에서 매체의 굴절률을 변화시키는 화학 반응이 발생하게 된다. 따라서, 각각의 비트는 일반적으로 간섭 패턴의 일부로서 저장된다. 비트 단위 홀로그래피 또는 마이크로 홀로그래픽 데이터 저장에서는 각 비트가 2개의 반대로 전파되는 포커싱된 기록 빔에 의해 통상적으로 생성되는 마이크로 홀로그램 또는 브래그 반사 격자로서 기록된다. 그 후, 마이크로 홀로그램으로부터 반사시켜 기록 빔을 재구성하도록 판독 빔을 이용하여 데이터가 회수된다.
비트 단위 홀로그래픽 시스템은 더 가까이 이격되고 층 포커싱된(layer-focused) 마이크로 프로그램들의 기록을 가능하게 하며, 따라서 종래의 광학 시스템들보다 훨씬 더 높은 저장 용량들을 제공할 수 있다. 홀로그래픽 저장 디스크들의 일부 구성들은 다수의 평행 트랙을 각각 갖는 다수의 데이터 층 내에 마이크로 홀로그램들을 저장하는 것을 필요로 한다. 홀로그래픽 기술이 진보함에 따라, 훨씬 더 높은 저장 용량이 요구될 수 있다. 그러나, 홀로그래픽 시스템들에서 저장 용량을 증가시키기 위해 마이크로 홀로그램 저장 밀도를 증가시키는 것은 비트 에러율들을 증가시킬 수 있다. 비트 에러율들의 증가 없이 홀로그래픽 저장 용량을 증가시키기 위한 기술들이 필요하다.
본 기술들의 일 실시예는 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기 홀로그래픽 디스크 상의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하는 단계를 포함한다. 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함할 수 있다. 이 방법은 또한 상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 기록 빔의 전력을 조정하는 단계, 및 상기 타겟 데이터 위치에 상기 타겟 데이터 레벨로 데이터를 기록하기 위해 상기 조정된 전력으로 상기 기록 빔을 방출하는 단계를 포함한다.
다른 실시예는 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기 홀로그래픽 디스크 상의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한 상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 상기 타겟 데이터 위치에서의 기록 시간을 결정하되, 상기 기록 시간은 기록 빔이 상기 타겟 데이터 위치 상에 충돌하는 시간의 길이를 포함하는 단계, 및 상기 타겟 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하되, 상기 타겟 데이터 위치에 상기 기록 시간 동안 상기 기록 빔을 방출하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예는 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기 홀로그래픽 디스크 상의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 기록 빔의 펄스 형상을 결정하되, 상기 펄스 형상은 전력 및 시간의 함수인 단계, 및 상기 타겟 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위해 상기 타겟 데이터 위치에 상기 결정된 펄스 형상에 따라 상기 기록 빔을 방출하는 단계를 포함한다.
일부 실시예들은 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법을 제공한다. 이 방법은 상기 홀로그래픽 디스크 상의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계를 포함한다. 이 방법은 상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 기록 빔의 포커스 위치(focus position)를 결정하는 단계, 및 복수의 격자 패턴 중 하나를 형성하기 위해서 상기 타겟 데이터 위치에서 격자 줄무늬(grating fringe)를 변경하기 위해 상기 포커스 위치에 상기 기록 빔을 방출하되, 각각의 격자 패턴은 상기 타겟 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위한 상기 복수의 데이터 레벨 중 하나에 대응하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예는 홀로그래픽 기록 시스템을 제공한다. 이 홀로그래픽 기록 시스템은 홀로그래픽 저장 디스크 및 광학 시스템을 포함한다. 홀로그래픽 저장 디스크는 각각 복수의 양자화 레벨로 기록 가능하도록 구성되는 복수의 데이터 위치를 포함하며, 복수의 양자화 레벨은 3개 이상의 양자화 레벨을 포함한다. 광학 시스템은 복수의 양자화 레벨 중 임의의 양자화 레벨로 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위해 기록 조건을 복수의 데이터 위치 중 타겟 데이터 위치로 지향시키도록 구성된다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들, 양태들 및 이점들은 동일한 부호들이 동일한 구성 요소들을 나타내는 첨부 도면들을 참조하여 아래의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 실시예들에 따른 홀로그래픽 저장 시스템의 블록도이다.
도 2는 실시예들에 따른 데이터 트랙들을 갖는 홀로그래픽 디스크를 나타낸다.
도 3은 실시예들에 따른 홀로그래픽 디스크의 다수의 데이터 층을 나타낸다.
도 4는 실시예들에 따른 홀로그래픽 디스크 내의 상이한 데이터 레벨들에 대응하는 염료 변환의 상이한 레벨들을 갖는 데이터 위치들을 나타낸다.
도 5는 실시예들에 따른 상이한 간섭 격자들에 의해 형성된 상이한 데이터 레벨들을 갖는 데이터 위치들을 나타낸다.
도 6은 실시예들에 따른 2개의 데이터 레벨을 갖는 검출기 신호 및 3개 이상의 데이터 레벨을 갖는 균일한 검출기 신호의 도면이다.
도 7은 실시예들에 따른 2개의 데이터 레벨을 갖는 검출기 신호 및 3개의 이상의 데이터 레벨을 갖는 불균일한 검출기 신호의 도면이다.
도 8은 실시예들에 따른 3개 이상의 데이터 레벨로 마이크로 홀로그램들을 기록하는 데 적합한 기록 시스템의 도면이다.
이하, 본 기술들의 하나 이상의 실시예들이 설명된다. 이러한 실시예들에 대한 간결한 설명을 제공하기 위한 노력으로, 실제 구현의 모든 특징들이 명세서에 설명되지는 않는다. 임의의 그러한 실제적인 구현에 있어서, 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 구현마다 다를 수 있는 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특정 목표들을 달성하기 위해 다수의 구현 고유의 결정이 내려져야 한다는 것을 알아야 한다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하며 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 본 개시의 이익을 갖는 통상의 기술자에게는 일상적인 설계, 제작 및 제조 업무일 것이라는 것을 알아야 한다.
홀로그래픽 저장 시스템에서는 감광성 광학 재료 내에 데이터 비트들이 광학 재료의 볼륨 전반에 저장되게 하는 광학 간섭 패턴을 이용하여 데이터가 저장된다. 수백만 비트의 홀로그래픽 데이터가 동시에 기록 및 판독될 수 있으므로, 홀로그래픽 저장 시스템에서의 데이터 전사 레이트들이 향상될 수 있다. 더구나, 홀로그래픽 데이터가 광학 디스크의 다수의 층에 저장될 수 있으므로, 홀로그래픽 저장 시스템들에서의 다층 기록은 저장 용량을 증가시킬 수 있다. 홀로그래픽 저장 시스템에서 데이터를 기록하기 위하여, 기록 빔(예로서, 레이저)이 매체들 내의 특정 깊이로 지향되거나, 타겟 층 또는 데이터를 기록할 층 상에 포커싱될 수 있다. 기록 빔은 데이터를 기록할 타겟 층 내의 타겟 데이터 위치 상에 더 포커싱될 수 있다. 기록 빔은 레이저가 포커싱되는 층 및/또는 데이터 위치에서 광화학적 변화를 일으켜 데이터를 기록한다. 일부 홀로그래픽 저장 디스크 구성들에서, 디스크는 기판의 기록 가능한 부분에 염료 재료를 포함하며, 기록 빔은 염료 재료를 마이크로 홀로그램으로 변환한다. 다른 홀로그래픽 저장 구성들에서, 디스크는 기록 빔에 의해 상이한 회절 격자들로 변경될 수 있는 매체 내의 사전 기록된 마이크로 홀로그램들을 포함한다.
다층 홀로그래픽 저장 시스템에서 데이터를 판독하기 위하여, 판독 빔이 홀로그래픽 디스크 내의 특정 층(즉, 타겟 데이터 층)에 데이터 비트 위치(즉, 타겟 데이터 위치)로 지향될 수 있으며, 판독 빔은 홀로그래픽 디스크의 표면을 통과하여 데이터 비트 위치에서 마이크로 홀로그램 패턴과 상호작용할 수 있다. 타겟 데이터 층에서의 판독 빔의 상호작용은 홀로그래픽 디스크 내의 데이터 비트 위치로부터 판독 빔의 산란 및/또는 반사를 유발할 수 있다. 판독 빔의 산란 및/또는 반사된 부분들은 반사된 판독 빔 또는 반환된 판독 빔으로서 지칭될 수 있으며, 데이터 비트 위치에 홀로그래픽 데이터 비트를 기록한 초기 기록 빔 조건에 대응할 수 있다. 따라서, 반사된 판독 빔을 검출하여, 판독 빔이 충돌한 데이터 비트 위치에 최초 기록된 데이터를 재구성할 수 있다.
도 1은 홀로그래픽 저장 디스크(12)로부터 데이터를 판독하는 데 사용될 수 있는 홀로그래픽 저장 시스템(10)의 블록도를 제공한다. 홀로그래픽 저장 디스크(12) 상에 저장된 데이터는 일련의 광학 요소들(14)에 의해 판독되며, 이들 광학 요소는 빔들(16)(예로서, 판독 빔 또는 기록 빔)을 방출하며 홀로그래픽 저장 디스크(12)로부터 빔들의 반사들(18)(예를 들어, 디스크(12)의 매체에 의한 빔들(16)의 광 산란 및/또는 반사를 포함함)을 수신하기에 적합할 수 있다. 광학 요소들(14)은 여기 빔들을 생성하도록 설계된 임의 수의 상이한 요소들(예로서, 레이저들) 또는 홀로그래픽 저장 디스크(12) 상에 빔들(16)을 포커싱하며/하거나 홀로그래픽 저장 디스크(12)로부터 돌아오는 반사들(18)을 검출하도록 구성된 광학 헤드와 같은 다른 요소들을 포함할 수 있다. 광학 요소들(14)은 광학 드라이브 전자 장치 패키지(22)에 대한 결합(20)을 통해 제어된다. 광학 드라이브 전자 장치 패키지(22)는 하나 이상의 레이저 시스템들을 위한 전력 공급 장치들, 검출기로부터 전자 신호를 검출하기 위한 검출 전자 장치, 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기들, 및 언제 검출기 신호가 홀로그래픽 저장 디스크(12) 상에 저장된 비트 값을 실제로 나타내고 있는지를 예측하기 위한 비트 예측기와 같은 다른 유닛들과 같은 유닛들을 포함할 수 있다.
홀로그래픽 저장 디스크(12)에 대한 광학 요소들(14)의 위치는 홀로그래픽 저장 디스크(12)의 표면에 대해 광학 요소들을 이동시키도록 구성된 기계 액추에이터(26)를 갖는 서보(24)에 의해 제어된다. 예를 들어, 서보(24)는 디스크(12)의 판독 및/또는 기록에서의 트랙킹 또는 포커싱 에러들을 보상하도록 광학 요소들을 이동시킬 수 있다. 광학 드라이브 전자 장치(22) 및 서보(24)는 프로세서(28)에 의해 제어된다. 본 기술들에 따른 일부 실시예들에서, 프로세서(28)는 광학 요소들(14)에 의해 수신되며 프로세서(28)로 피드백될 수 있는 샘플링 정보에 기초하여 광학 요소들(14)의 위치를 결정할 수 있다. 광학 요소들(14)의 위치는 반사 빔(18)의 간섭들을 강화, 증폭 및/또는 감소시키거나 홀로그래픽 디스크(12)의 움직임 및/또는 결함들을 보상하도록 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 서보(24) 또는 광학 드라이브 전자 장치(22)는 광학 요소들(14)에 의해 수신된 샘플링 정보에 기초하여 광학 요소들(14)의 위치를 결정할 수 있다.
프로세서(28)는 또한 스핀들 모터(34)에 전력(32)을 공급하는 모터 제어기(30)를 제어한다. 스핀들 모터(34)는 홀로그래픽 저장 디스크(12)의 회전 속도를 제어하는 스핀들(36)에 결합된다. 광학 요소들(14)이 홀로그래픽 저장 디스크(12)의 외측 에지로부터 스핀들(36)에 더 가까이 이동됨에 따라, 광학 데이터 디스크의 회전 속도는 프로세서(28)에 의해 증가될 수 있다. 이것은 홀로그래픽 저장 디스크(12)로부터의 데이터의 전송속도를 광학 요소들(14)이 내측 에지에 있을 때와 광학 요소들(14)이 외측 에지에 있을 때 본질적으로 같게 유지하도록 수행될 수 있다. 디스크의 최대 회전 속도는 약 500rpm, 1000rpm, 1500rpm, 3000rpm, 5000rpm, 10,000rpm 또는 더 높을 수 있다.
프로세서(28)는 랜덤 액세스 메모리, 즉 RAM(38), 및 판독 전용 메모리, 즉 ROM(40)에 접속된다. ROM(40)은 프로세서(28)가 트랙킹 서보(24), 광학 드라이브 전자 장치(22) 및 모터 제어기(30)를 제어할 수 있게 하는 프로그램들을 포함한다. 일부 실시예들에서, ROM(40)은 홀로그래픽 디스크(12) 상에 충돌된 판독 빔에 대응하는 정보를 포함하는 탐색표를 포함한다. 예를 들어, 탐색표는 더 설명되는 바와 같이 디스크(12)의 각 데이터 층에 대한 적절한 판독 빔 전력을 포함할 수 있다. 게다가, ROM(40)은 프로세서(28)가 특히 RAM(38)에 저장된 광학 드라이브 전자 장치(22)로부터의 데이터를 분석할 수 있게 하는 프로그램들도 포함한다. 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, RAM(38)에 저장된 데이터의 그러한 분석은 예컨대 홀로그래픽 저장 디스크(12)로부터의 정보를 다른 유닛들에 의해 사용될 수 있는 데이터 스트림으로 변환하는 데 필요한 복조, 디코딩 또는 다른 기능들을 포함할 수 있다.
홀로그래픽 저장 시스템(10)이 소비자 전자 장치와 같은 상용 유닛인 경우, 홀로그래픽 저장 시스템은 프로세서(28)가 사용자에 의해 액세스되고 제어되게 하기 위한 제어들을 구비할 수 있다. 그러한 제어들은 키보드들, 프로그램 선택 스위치들 등과 같은 패널 제어들(42)의 형태를 가질 수 있다. 게다가, 프로세서(28)의 제어는 원격 수신기(44)에 의해 수행될 수 있다. 원격 수신기(44)는 원격 제어(48)로부터 제어 신호(46)를 수신하도록 구성될 수 있다. 제어 신호(46)는 특히 적외선 빔, 음향 신호 또는 무선 신호의 형태를 가질 수 있다.
프로세서(28)가 RAM(28)에 저장된 데이터를 분석하여 데이터 스트림을 생성한 후, 데이터 스트림은 프로세서(28)에 의해 다른 유닛들에 제공될 수 있다. 예로서, 데이터는 네트워크 인터페이스(50)를 통해 외부 네트워크 상에 위치하는 컴퓨터들 또는 다른 장치들과 같은 외부 디지털 유닛들에 디지털 데이터 스트림으로서 제공될 수 있다. 대안으로서, 프로세서(28)는 특히 고화질 멀티미디어 인터페이스(HDMI), 또는 USB 포트 등의 다른 고속 인터페이스들과 같은 소비자 전자 장치 디지털 인터페이스(52)에 디지털 데이터 스트림을 제공할 수 있다. 프로세서(28)는 디지털/아날로그 신호 프로세서(54)와 같은 다른 접속된 인터페이스 유닛들도 구비할 수 있다. 디지털/아날로그 신호 프로세서(54)는 프로세서(28)가 다른 타입의 장치들에 출력용 아날로그 신호를, 이를테면 텔레비전 상에 아날로그 입력 신호를 또는 증폭 시스템에 오디오 신호 입력을 제공하게 할 수 있다.
시스템(10)은 도 2에 도시된 바와 같은 데이터를 포함하는 홀로그래픽 저장 디스크(12)를 판독하는 데 사용될 수 있다. 일반적으로, 홀로그래픽 저장 디스크(12)는 투명한 보호 코팅 내에 내장된 기록 가능 매체를 갖는 편평한 원형 디스크이다. 보호 코팅은 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트 등과 같은 투명한 플라스틱일 수 있다. 디스크(12)의 스핀들 구멍(56)은 디스크(12)의 회전 속도를 제어하기 위해 스핀들(예로서, 도 1의 스핀들(36))에 결합된다. 일반적으로, 각각의 층 상에 디스크(12)의 외측 에지로부터 내측 한계까지 순차적인 나선 트랙(58) 내에 데이터가 기록될 수 있지만, 원형 트랙들 또는 다른 구성들도 사용될 수 있다. 데이터 층들은 비트 단위 홀로그래픽 데이터 저장에 사용되는 마이크로 홀로그램들 또는 피트들 및 랜드들을 갖는 반사 표면과 같이 광을 반사할 수 있는 임의 수의 표면들을 포함할 수 있다. 다수의 데이터 층의 도면이 도 3에 제공된다. 다수의 데이터 층(60) 각각은 순차적인 나선 트랙(58)을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 홀로그래픽 디스크(12)는 각자 두께가 약 0.05㎛ 내지 5㎛일 수 있고 약 0.5㎛ 내지 250㎛만큼 분리될 수 있는 다수(예로서, 50)의 데이터 층(60)을 가질 수 있다.
통상적으로, 홀로그래픽 저장 시스템들은 홀로그래픽 저장 디스크들 내에 이진 마이크로 홀로그램들의 형태로 데이터를 저장한다. 이진 마이크로 홀로그램 저장 시스템에서의 기록 프로세스 동안, 마이크로 홀로그램이 디스크의 타겟 데이터 위치에 기록되거나 기록되지 않을 수 있다. 디스크의 판독 프로세서 동안, 판독되고 있는 타겟 데이터 위치에 대해 마이크로 홀로그램의 존재는 "1"을 표시하며, 마이크로 홀로그램의 부재는 "0"을 표시할 수 있다. 그러나, 그러한 홀로그래픽 저장 시스템들은 디스크의 각각의 데이터 위치에서 2개의 양자화 레벨만을 갖는다.
하나 이상의 실시예들은 데이터 레벨들로도 지칭되는 2개보다 많은 양자화 레벨로 홀로그래픽 저장 디스크(12) 내의 홀로그래픽 데이터를 판독 및/또는 기록하는 데 적합한 홀로그래픽 저장 시스템(10)을 포함한다. 예를 들어, 디스크(12)의 각각의 데이터 위치는 3개 또는 4개의 양자화 레벨을 가질 수 있으며, 일부 실시예들에서 디스크(12)는 여러 개(예로서, 8개)의 양자화 레벨을 가질 수 있다. 따라서, 각각의 데이터 위치는 단 2개보다 많은 양자화 레벨로 기록될 수 있으며, 따라서 디스크(12)의 저장 용량을 증가시킬 수 있다.
홀로그래픽 저장 디스크(12)의 저장 용량을 증가시키기 위한 기술들은 다양한 실시예들에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 홀로그래픽 디스크들(12)은 디스크(12)의 기록 가능 매체 내에 염료 분자들을 포함할 수 있다. 통상적으로, 하나의 데이터 위치에서 염료 분자들을 변환하는 것은 그 데이터 위치에 마이크로 홀로그램을 형성하여 그 데이터 위치를 0이 아니라 1이 되게 할 수 있다. 본 기술들에 따르면, 타겟 데이터 위치의 염료 분자들은 기록 빔의 기록 조건에 의해 제어될 수 있는 상이한 정도들로 변환될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 기록 빔은 상이한 전력 레벨들로, 상이한 지속 기간들로 또는 상이한 펄스 형상들(예로서, 전력 및 지속 기간과 관련된 빔 형상)에 따라 방출될 수 있다. 염료 변환의 상이한 정도들을 반사(18)에서 검출하여 둘보다 많은 양자화 레벨을 결정할 수 있다. 예컨대, 데이터 위치에 존재하는 마이크로 홀로그램은 (염료 변환의 정도 및/또는 마이크로 홀로그램의 구성에 따라) 빔(16)의 일부를 반사할 수 있지만, 실질적으로 모든 빔(16)이 마이크로 홀로그램을 갖지 않는 데이터 위치를 통해 투과될 수 있다.
도 4는 상이한 데이터 레벨들에 대응하는 상이한 염료 변환 정도들 또는 레벨들을 갖는 홀로그래픽 저장 디스크(12)의 하나의 데이터 층(60)을 나타낸다. 데이터 층은 마이크로 홀로그램 격자들을 갖도록 사전 기록된다. 일부 실시예들에서, 데이터 층(60) 내의 염료 분자들은 다양한 정도들로 변환될 수 있다. 점선 영역(62)은 디스크(12) 내의 데이터 층(60)에서의 판독 및/또는 기록 빔을 나타낼 수 있으며, 기록 빔은 그곳에 소정 양자화 레벨로 기록할 수 있거나, 판독 빔은 데이터 위치로부터 양자화 레벨을 판독할 수 있다. 예컨대, 데이터 위치(70)를 제1 레벨로 기록하기 위한 기록 프로세스 동안, 데이터 위치(70)에서는 사실상 어떠한 염료 분자도 변환되지 않을 수 있다. 따라서, 데이터 위치(70)로 지향되는 판독 빔은 마이크로 홀로그램으로부터의 가장 강한 반사를 반환할 수 있으며, 이는 데이터 위치(70)가 제1 양자화 레벨에 있음을 홀로그래픽 저장 시스템(10)에 표시할 수 있다.
데이터 위치(68)를 제2 레벨로 기록하기 위한 기록 프로세서 동안, 소정 양의 염료가 위치(68)에서 변환될 수 있으며, 따라서 판독 빔이 데이터 위치(68)로 지향될 때, 마이크로 홀로그램으로부터의 반사는 데이터 위치(68)가 제2 양자화 레벨에 있음을 표시할 수 있다. 유사하게, 데이터 위치(66)를 제3 레벨로 기록하기 위한 기록 프로세스 동안, 상이한 양의 염료(예로서, 데이터 위치(68)에서의 제2 레벨 양자화보다 큰 정도의 염료 변환)가 위치(66)에서 변환될 수 있으며, 따라서 기록 빔의 충돌은 데이터 위치(66)가 제3 양자화 레벨에 있음을 표시하는 반사를 반환할 수 있다.
홀로그래픽 저장 디스크(12)의 저장 용량을 증가시키기 위한 기술들은 매체 내의 회절 격자 패턴들을 둘보다 많은 양자화 레벨로 변화시키는 기록 조건들을 변경함으로써 홀로그래픽 디스크들(12)에서 구현될 수도 있다. 일부 실시예들에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기록 빔과 기준 빔 사이의 상대 위상을 변경함으로써 상이한 줄무늬 패턴을 갖는 격자 구조들을 생성할 수 있다. 판독 프로세스에서, 판독 빔은 생성된 구조들을 갖는 타겟 데이터 위치로 지향될 수 있다. 판독 빔의 부분들은 구조들로부터 반사될 수 있으며, 반사는 광학 헤드로 다시 전파될 수 있다. 생성된 구조에 따라, 반사는 둘보다 많은 양자화 레벨을 표시할 수 있는 신호 레벨들의 범위를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 디스크(12)는 마이크로 홀로그램 격자들을 갖도록 사전 기록되며, 기록 빔은 격자의 (깊이에서) 상이한 부분들에 포커싱될 수 있으며, 따라서 데이터 위치 내의 격자의 상이한 부분들이 소거되어, 상이한 양자화 레벨들로의 데이터의 기록이 이루어질 수 있다.
도 5A는 둘 이상의 양자화 레벨을 반환하는 상이한 격자 패턴들(80)을 갖는 홀로그래픽 저장 디스크(12)의 데이터 층(60)을 나타낸다. 점선은 데이터 층(60)의 (깊이에서) 중심을 나타낼 수 있다. 일부 실시예들에서, 기록 프로세스는 데이터 층(60)의 중심에 대해 상이한 깊이들에 중심들을 갖는 상이한 격자 엔벨로프(envelope) 패턴들(80)을 기록하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 데이터 위치들(72, 74, 76)에서의 격자 패턴들(80) 각각은 데이터 층(60)의 중심에 대해 상이한 위치들에 엔벨로프 중심들을 가질 수 있다. 도 4와 관련하여 설명된 실시예와 비교할 때, 변위된 엔벨로프 중심들을 갖는 격자 패턴들(80)을 이용하는 홀로그래픽 저장을 포함하는 실시예들은 다수의 강도 레벨을 갖는 반사들도 반환할 수 있다. 예를 들어, 데이터 위치(78)는 격자 패턴(80)을 포함하지 않을 수 있으며, 판독 빔이 데이터 위치(78)에 충돌될 때, 반사 빔은 데이터 위치(78)를 통해 실질적으로 투과될 수 있으며, 판독 빔과 간섭하지 않을 수 있는데, 이는 데이터 위치(78)가 제1 양자화 레벨에 있음을 표시한다. 데이터 위치들(76, 74, 72)에서의 격자 패턴들(80)의 격자 패턴 중심들의 시프트들 각각은 충돌된 판독 빔과 상이하게 간섭하여, 상이한 양자화 레벨들(예로서, 제2, 제3 및 제4 양자화 레벨)을 표시하는 반사가 반환되게 할 수 있다.
유사하게, 본 기술들에 따르면, 사전 기록된 격자 패턴들을 소거하여, 다수의 양자화 레벨을 갖는 홀로그래픽 데이터를 생성할 수 있다. 예로서, 도 5B에 도시된 바와 같이, 실선들은 데이터 층(60) 전반의 사전 기록된 격자들의 줄무늬들을 나타낸다. 기록 빔은 사전 기록된 격자들의 상이한 부분들과 간섭할 수 있으며, 따라서 격자 소거들(81)은 상이한 데이터 위치들(72, 74, 76)에서의 데이터 층의 사전 기록된 격자들의 상이한 깊이들에 있을 수 있다. 게다가, 일부 데이터 위치들(예로서, 데이터 위치(78))의 격자들은 소거되지 않을 수 있다. 데이터 위치들 중 어느 하나(72, 74, 76 또는 78)에 충돌한 판독 빔은 다수(예를 들어, 이 예에서 4개)의 양자화 레벨에 대응하는 상이한 강도를 갖는 반사를 반환할 수 있다.
본 기술들의 판독 프로세스에서, 홀로그래픽 디스크(12)에 저장된 데이터의 상이한 양자화 레벨들은 반환된 반사들에 기초하여 결정될 수 있다. 홀로그래픽 저장 시스템(10) 내의 검출기(예로서, 도 1의 광학 요소들(14) 내의 광학 헤드)는 수신된 광의 강도 분포를 나타내는 신호를 생성할 수 있다. 그러한 신호들의 예들이 도 6 및 7에 도시되어 있다. 도 6 및 7에 도시된 신호들은 시간에 대해 표시되거나, 일정한 선속도가 가정되고, 데이터 위치들이 일정한 시간 주기들로 발생하는 것으로 가정될 때, 판독되는 데이터 위치에 대해 표시될 수 있다.
도 6의 도면에 도시된 바와 같이, 검출기는 디스크(12)로부터 반사들을 수신하고, 판독되는 데이터 위치들에 대해 수신된 광의 강도 분포를 나타내는 신호를 생성할 수 있다. 통상의 이진 홀로그래픽 저장 시스템들에서, 신호(82)는 2개의 관련 레벨을 가질 수 있으며, 하나의 레벨은 마이크로 홀로그램이 검출되지 않음을 나타내는 임계치(84) 아래이고, 하나의 레벨은 마이크로 홀로그램이 검출됨을 나타내는 임계치(84) 위이다. 예로서, 데이터 위치들(86a, 88a, 90a)에서는 마이크로 홀로그램이 검출될 수 있으며, 데이터 위치(92a)에서는 마이크로 홀로그램이 검출되지 않는다.
하나 이상의 실시예들에서, 검출기에 의해 생성된 신호(94)는 둘보다 많은 관련 레벨을 가질 수 있다. 예로서, 데이터 위치(86b)에서 수신된 광의 강도 분포는 제1 임계치(100) 위일 수 있으며, 이는 소정의 양자화 레벨을 표시한다. 유사하게, 데이터 위치들(88b, 90b)에서 수신된 광의 강도 분포는 각각 다른 임계치들(98, 96) 위일 수 있다. 따라서, 신호(94)는 데이터 위치들(88b, 90b)이 2개의 상이한 양자화 레벨로 기록되었음을 표시할 수 있다. 마지막으로, 데이터 위치(92b)에서는 임계치가 충족되지 않을 수 있으며, 이는 마이크로 홀로그램이 데이터 위치(92b)에서 검출되지 않음을 표시할 수 있다. 둘보다 많은 관련 레벨을 갖는 신호(94)를 생성함으로써, 홀로그래픽 저장 시스템(10)은 다수의 양자화 레벨을 검출할 수 있다. 상이한 실시예들에서, 신호(94)는 균일한 레벨들 또는 균일한 임계치들을 가질 수 있다. 예로서, 상이한 레벨의 마이크로 홀로그램들을 형성할 때, 일부 실시예들에서의 염료 변환의 정도가 점진적으로 증가될 수 있거나, 격자 패턴들의 깊이 또는 위치가 점진적으로 변경될 수 있다.
다른 실시예들에서, 이진 홀로그래픽 저장 시스템의 통상의 신호(82)와 둘보다 많은 데이터 레벨을 갖는 불균일한 검출기 신호(102)를 비교하는 도 7에 도시된 바와 같이, 신호는 불균일한 레벨들을 가질 수도 있다. 불균일한 신호들을 포함하는 실시예들은 기존 홀로그래픽 저장 시스템들에서 더 쉽게 구현될 수 있는데, 이는 시스템(10) 내의 광학 요소들(14)이 하나의 임계치(84)에서 마이크로 홀로그램을 검출하는 데에 이미 적합할 수 있기 때문이다. 시스템(10)은 임계치(84)에서는 물론, 추가 임계치들(106, 108)에서도 마이크로 홀로그램들을 검출하도록 재구성될 수 있다. 예로서, 데이터 위치들(86c, 88c)에서의 반환된 강도 분포는 불균일하게 상이하거나, 데이터 위치(90c)에서의 반환된 강도 분포보다 클 수 있다. 데이터 위치들(86c, 88c, 90c) 각각에 대응하는 신호 부분들은 3개의 상이한 양자화 레벨을 표시할 수 있다. 따라서, 이 예에서는 4개의 양자화 레벨이 달성될 수 있다.
도 8의 블록도는 둘보다 많은 데이터 레벨로 마이크로 홀로그램들을 기록하는 데 적합한 기록 시스템(110)을 나타낸다. 시스템(110)은 기록 빔을 생성하는 레이저(118) 및 기록 빔을 홀로그래픽 디스크(12) 내로 방출하는 광학 헤드(120)를 포함할 수 있다. 레이저(118)는 레이저 제어기(114)에 의해 제어되는 전력으로 광을 방출할 수 있으며, 광학 헤드(120) 내의 요소들은 광학 헤드 액추에이터(116)에 의해 구동될 수 있다. 레이저(118) 및 레이저 제어기(114)는 예로서 도 1로부터의 광학 드라이브 전자 장치(22)의 일부일 수 있는 반면, 광학 헤드 액추에이터(116)는 서보(24)의 일부일 수 있다. 시스템(110)은 기록 동안에 스핀들(36)에 대한 디스크(12)의 회전 속도(즉, 각속도)를 제어할 수 있는 회전 제어기(112)(또는 스핀들 제어기)도 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전 제어기(112)는 모터 제어기(30)의 일부일 수 있다.
시스템(110)은 둘보다 많은 데이터 레벨(112)로 마이크로 홀로그램들을 기록할 수 있으므로, 시스템의 다양한 요소들은 기록될 데이터 레벨(112)에 따라 연관 및/또는 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스크(12)에 기록될 데이터 레벨(112)은 시스템(110)에 제공될 수 있다. 예로서, 프로세서(28)는 데이터 레벨(112)을 레이저 제어기(114)에 제공할 수 있으며, 레이저 제어기는 레이저(118)에 의해 방출되는 기록 빔의 전력을 조정할 수 있다. 레이저(118)는 디스크(12) 내에 상이한 레벨의 데이터(예로서, 상이한 염료 변환 정도들, 상이한 격자 패턴들 등)를 형성하기 위해 상이한 전력 증가들로 기록 빔들을 방출하도록 제어될 수 있다. 데이터 위치에 충돌하는 기록 빔들의 전력을 조정함으로써, 상이한 레벨의 에너지를 데이터 위치로 지향시켜 상이한 레벨의 데이터를 표시하도록 매체(예로서, 격자 구조들의 염료 분자들)를 변화시킬 수 있다. 예로서, 일부 실시예들에서, 레이저 제어기(114)는 레이저(118)에 의해 방출되는 기록 빔을 기록 빔 전력 레벨들의 범위 내의 상이한 전력 레벨들로 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 광학 헤드(120) 내의 요소들(예로서, 렌즈들)은 판독 빔의 전력에 기초하여 구동될 수 있다. 따라서, 광학 헤드 액추에이터(116)는 데이터 레벨(112)을 수신하고 광학 헤드(120) 내의 요소들을 구동할 수도 있다.
일부 실시예들에서는, 데이터 위치에서의 기록 시간 또는 기록 빔이 데이터 위치에 충돌하는 시간의 양을 변경함으로써 데이터 위치들이 상이한 에너지 레벨들로 기록될 수 있다. 회전 제어기(122)는 스핀들(36)에 대한 디스크(12)의 회전의 각속도를 제어할 수 있다. 일부 실시예들에서, 데이터 레벨(112)은 회전 제어기(122)에 제공될 수 있고, 회전 제어기는 디스크(12)의 회전을 조정할 수 있으며, 따라서 광학 헤드(120)는 소정의 데이터 레벨로 데이터를 기록하기에 충분한 지속 기간 동안 타겟 데이터 위치에 기록 빔을 충돌시킬 수 있다. 예로서, 회전 제어기(122)는 디스크(12)의 회전을 조정할 수 있으며, 따라서 광학 헤드(120)는 상이한 데이터 레벨들로 데이터를 기록하기 위해 기록 시간들의 범위 내의 상이한 기록 시간들 동안 기록 빔을 충돌시킨다. 더구나, 일부 실시예들에서는, 상이한 데이터 레벨들로 데이터를 기록하기 위해 상이한 펄스 형상들(예로서, 시간에 대한 빔 전력)을 갖도록 기록 빔을 조정할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 데이터 위치에 상이한 데이터 레벨들을 기록하기 위한 조정 가능 파라미터들은 탐색표를 이용하여 결정될 수 있다. 예로서, 레이저 제어기(114) 및/또는 회전 제어기(122)는 데이터 레벨(112)이 제공되면 탐색표를 이용하여 기록 빔 전력 및/또는 기록 시간을 각각 결정할 수 있다. 대안으로서, 레이저 제어기(114) 및/또는 회전 제어기(122) 각각은 알고리즘들 및 데이터를 이용하여, 제공된 데이터 레벨(112)에 기초하여 적절한 기록 빔 전력 및/또는 기록 시간을 동적으로 결정할 수 있다.
본 발명의 소정 특징들만이 본 명세서에 도시되며 설명되었지만, 많은 개량과 변경들이 이 분야의 기술자들에게는 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 본 발명의 진정한 사상 내에 속하는 바와 같은 모든 그러한 개량들 및 변경들을 포괄하도록 의도된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (27)

  1. 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크 내의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계와,
    상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 기록 빔의 전력을 조정하는 단계와,
    상기 조정된 전력으로 상기 기록 빔을 방출하여 상기 타겟 데이터 위치에 상기 타겟 데이터 레벨로 데이터를 기록하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기록 빔의 상기 전력을 조정하는 단계는 상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 상기 기록 빔의 상기 전력을 복수의 전력 레벨 중 하나의 전력 레벨로 조정하되, 상기 복수의 전력 레벨 각각은 상기 복수의 데이터 레벨 중 하나의 데이터 레벨에 대응하는 단계를 포함하는
    방법.

  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 레벨은 제1 레벨, 제2 레벨 및 제3 레벨을 포함하고, 상기 제1 레벨은 상기 타겟 데이터 위치에서의 염료 변환의 제1 정도에 대응하고, 상기 제2 레벨은 상기 타겟 데이터 위치에서의 염료 변환의 제2 정도에 대응하고, 상기 제3 레벨은 상기 타겟 데이터 위치에서 실질적으로 염료 변환이 없는 것에 대응하며, 상기 제1 정도는 상기 제2 정도보다 큰
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 레벨은 제1 레벨, 제2 레벨 및 제3 레벨을 포함하고, 상기 제1 레벨은 상기 타겟 데이터 위치에 형성되는 제1 격자 패턴에 대응하고, 상기 제2 레벨은 상기 타겟 데이터 위치에 형성되는 제2 격자 패턴에 대응하고, 상기 제3 레벨은 상기 타겟 데이터 위치에 형성되는 제3 격자 패턴에 대응하며, 상기 제2 격자 패턴은 판독 프로세스 동안에 상기 제1 격자 패턴과 상기 제3 격자 패턴에 관하여 중간의 격자 회절 효율을 제공하는
    방법.

  5. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 광학 헤드 내의 하나 이상의 요소를 조정하는 단계를 포함하는
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 상기 홀로그래픽 디스크의 각속도를 조정하는 단계를 포함하는
    방법.
  7. 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크 내의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계와,
    상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 상기 타겟 데이터 위치에서의 기록 시간을 결정하되, 상기 기록 시간은 기록 빔이 상기 타겟 데이터 위치 상에 충돌하는 시간의 길이를 포함하는 단계와,
    상기 타겟 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위해 상기 타겟 데이터 위치에 상기 기록 시간 동안 상기 기록 빔을 방출하는 단계를 포함하는
    방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기록 시간을 결정하는 단계는 복수의 기록 시간을 포함하는 탐색표를 이용하는 단계를 포함하는
    방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 기록 시간은 제1 기록 시간, 제2 기록 시간 및 제3 기록 시간을 포함하고, 상기 제1 기록 시간은 상기 제2 기록 시간보다 길며, 상기 제2 기록 시간은 상기 제3 기록 시간보다 긴
    방법.
  10. 제8항에 있어서,
    복수의 데이터 레벨 중 하나의 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위해 상기 복수의 기록 시간 중 하나의 기록 시간 동안 상기 기록 빔을 방출하는 단계를 포함하는
    방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 타겟 데이터 위치가 상기 기록 시간 동안 상기 기록 빔에 의해 충돌되도록 홀로그래픽 기록 시스템에서 상기 홀로그래픽 디스크를 회전시키는 단계를 포함하는
    방법.
  12. 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크 내의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계와,
    상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 기록 빔의 펄스 형상을 결정하되, 상기 펄스 형상은 전력 및 시간의 함수인 단계와,
    상기 타겟 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위해 상기 타겟 데이터 위치에 상기 결정된 펄스 형상에 따라 상기 기록 빔을 방출하는 단계를 포함하는
    방법.
  13. 홀로그래픽 디스크에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 디스크 내의 타겟 데이터 위치에 기록될 복수의 데이터 레벨 중 타겟 데이터 레벨을 결정하되, 상기 복수의 데이터 레벨은 3개 이상의 상이한 데이터 레벨을 포함하는 단계와,
    상기 타겟 데이터 레벨에 기초하여 기록 빔의 포커스 위치를 결정하는 단계와,
    복수의 격자 패턴 중 하나를 형성하기 위해서 상기 타겟 데이터 위치에서 격자 줄무늬(grating fringe)를 변경하기 위해 상기 포커스 위치에 상기 기록 빔을 방출하되, 각각의 격자 패턴은 상기 타겟 데이터 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위한 상기 복수의 데이터 레벨 중 하나에 대응하는 단계를 포함하는
    방법.
  14. 각각 복수의 양자화 레벨로 기록 가능하도록 구성된 복수의 데이터 위치를 포함하되, 상기 복수의 양자화 레벨은 3개 이상의 양자화 레벨을 포함하는 홀로그래픽 저장 디스크와,
    상기 복수의 양자화 레벨 중 임의의 양자화 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하기 위해 기록 조건을 상기 복수의 데이터 위치 중 타겟 데이터 위치로 지향시키도록 구성된 광학 시스템을 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 복수의 빔 전력 및 펄스 형상 중 임의의 빔 전력 및 펄스 형상으로 상기 타겟 데이터 위치를 향해 지향될 빔을 방출하도록 구성된 레이저를 포함하며, 상기 복수의 빔 전력 및 펄스 형상 각각은 상기 복수의 양자화 레벨 중 하나에 대응하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 광학 시스템은 상기 타겟 데이터 위치로 지향되는 상기 기록 조건에 기초하여 구동되도록 구성된 광학 헤드를 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 타겟 데이터 위치로 지향되는 상기 기록 조건이 상기 복수의 양자화 레벨 중 임의의 양자화 레벨로 상기 타겟 데이터 위치에 데이터를 기록하게 하기 위해 상기 홀로그래픽 저장 디스크를 회전시키도록 구성된 스핀들 제어기를 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 광학 시스템은
    상기 홀로그래픽 저장 디스크로부터의 반사를 검출하되, 상기 반사는 상기 타겟 데이터 위치에 기록된 데이터를 표시하며,
    상기 타겟 데이터 위치에 기록된 데이터의 상기 복수의 양자화 레벨 중 임의의 양자화 레벨을 표시하는 신호를 생성하도록 구성된 검출기를 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 신호는 3개 이상의 신호 레벨을 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 3개 이상의 신호 레벨은 3개 이상의 전력 레벨 또는 3개 이상의 위상을 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 검출기는 복수의 규칙적으로 이격된 임계치를 포함하는 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 복수의 규칙적으로 이격된 임계치 각각은 상기 복수의 양자화 레벨 중 하나에 대응하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 검출기는 복수의 불규칙적으로 이격된 임계치를 포함하는 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 복수의 불규칙적으로 이격된 임계치 각각은 상기 복수의 양자화 레벨 중 하나에 대응하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 신호는 시간 및 위상 및 상기 반사의 강도 분포에 관하여 생성되는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  24. 제14항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 저장 디스크는 매체 내의 염료 분자를 포함하며, 상기 복수의 데이터 위치 각각은 굴절률 변화를 달성하기 위해 상기 기록 빔의 에너지에 의해 변환되도록 구성된 염료 분자를 포함하는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 복수의 데이터 위치 각각 내의 상기 염료 분자는 상기 복수의 데이터 레벨 중 하나에 각각 대응하는 복수의 상이한 정도로 변환되도록 구성되는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  26. 제14항에 있어서,
    상기 홀로그래픽 저장 디스크는 복수의 격자를 포함하며, 상기 격자 각각은 복수의 구성에 대한 상기 기록 조건에 대응하여 조정 가능하도록 구성되는
    홀로그래픽 기록 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 구성 각각은 판독 프로세스 동안에 판독 빔이 상기 홀로그래픽 저장 디스크에 충돌되는 상태에서 복수의 신호 레벨 중 하나를 발생시키는
    홀로그래픽 기록 시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8619533B1 (en) * 2012-07-31 2013-12-31 General Electric Company Holographic data storage medium and an associated method thereof

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0458604B1 (en) * 1990-05-22 1997-08-27 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for recording and reproducing information in cells using multiple interference
CA2108457A1 (en) * 1992-02-14 1993-08-15 Seiji Kobayashi Information recording medium, information recording apparatus, information reproducing apparatus and information recording and reproducing apparatus
US6272095B1 (en) 1994-07-22 2001-08-07 California Institute Of Technology Apparatus and method for storing and/or reading data on an optical disk
US6212148B1 (en) 1998-01-30 2001-04-03 Siros Technologies, Inc. Optical data storage by selective localized alteration of a format hologram
JP2002117540A (ja) * 2000-10-10 2002-04-19 Tdk Corp 光記録媒体
US6738324B2 (en) * 2001-05-29 2004-05-18 Matsushita Electric Industrial Co. Recording and/or reproduction apparatus
US7072275B2 (en) * 2001-12-04 2006-07-04 Landauer, Incorporated Optical single-bit recording and fluorescent readout utilizing aluminum oxide single crystals
JP2004005787A (ja) * 2002-05-30 2004-01-08 Pioneer Electronic Corp 情報再生装置及び情報記録再生装置、並びに情報再生方法及び情報記録再生方法と情報記録媒体
JP4062982B2 (ja) * 2002-06-19 2008-03-19 松下電器産業株式会社 光メモリ装置
JP4027778B2 (ja) * 2002-10-30 2007-12-26 株式会社リコー 多値データ処理方法及び装置
JP2005221932A (ja) * 2004-02-09 2005-08-18 Sony Corp ホログラム記録再生方法、ホログラム記録再生装置及びホログラム記録媒体
US7599272B2 (en) * 2004-11-22 2009-10-06 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for recording and reproducing multi-level information
CN101248377B (zh) * 2005-03-16 2012-04-25 通用电气公司 数据存储设备和方法
KR100715228B1 (ko) * 2005-06-18 2007-05-04 삼성전자주식회사 곡면 구조를 갖는 소노스 메모리 소자 및 그 제조방법
JP2007087466A (ja) * 2005-09-20 2007-04-05 Fuji Xerox Co Ltd 二次元符号化方法
JP2007234110A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Toshiba Corp 光情報記録装置および光情報記録装置の制御方法
JP4407724B2 (ja) * 2007-06-18 2010-02-03 ソニー株式会社 記録再生装置、記録再生方法、再生装置、再生方法
JP2009093717A (ja) * 2007-10-04 2009-04-30 Sony Corp 光情報記録媒体
KR100965890B1 (ko) * 2008-07-14 2010-06-24 삼성전자주식회사 홀로그래픽 정보 기록/재생 장치 및 방법
US20100157774A1 (en) 2008-12-23 2010-06-24 General Electric Company Data storage systems and methods
US8182966B2 (en) * 2008-12-23 2012-05-22 General Electric Company Data storage devices and methods
US9373351B2 (en) * 2008-12-31 2016-06-21 General Electric Comany System and method for dual-beam recording and readout of multilayered optical data storage media
JP2011044195A (ja) * 2009-08-20 2011-03-03 Panasonic Corp 電子機器
JP5256161B2 (ja) 2009-10-02 2013-08-07 日立コンシューマエレクトロニクス株式会社 光情報記録再生装置及び情報再生装置

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