KR100682260B1 - Apparatus and method for detecting image of holographic digital data storage system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 임의의 임계값 이상이 될 경우 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 종래 방법과는 달리, 각도 중첩 방식으로 데이터를 기록하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터 기록 시에 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 저장 매체의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자를 마킹한 후에, 데이터 재생 시에 특정 식별자의 위치를 검출하고, 검출된 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 상호 연산하며, 상호 연산된 위치차가 기 설정된 값을 만족할 경우 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출함으로써, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차에 따라 해당 홀로그래픽 데이터 이미지의 검출을 정확하게 수행할 수 있는 것이다.The present invention relates to a holographic digital data storage system. To this end, the present invention relates to a holographic digital data storage system in an angular overlapping manner, unlike a conventional method of detecting a holographic data image when it exceeds a certain threshold. In the holographic digital data storage system for recording data, after marking at least two identifiers corresponding to any holographic data image on either side of the data recording area to match the direction of rotation of the storage medium at the time of data recording, the data Detects the position of a specific identifier at the time of reproduction, mutually calculates the position difference between the pixels on both sides of the detected specific identifier, and stores the holographic digital data by detecting the corresponding holographic data image when the mutually calculated position difference satisfies a preset value. Specific identification in the system Depending on the location of the car alone that both sides would pixel that can perform accurate detection of the graphic image data.

Description

홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING IMAGE OF HOLOGRAPHIC DIGITAL DATA STORAGE SYSTEM}Image detection apparatus and method of holographic digital data storage system {APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING IMAGE OF HOLOGRAPHIC DIGITAL DATA STORAGE SYSTEM}

도 1a 내지 도 1c는 종래 방법에 따라 데이터가 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 것을 예시한 도면,1A to 1C illustrate detecting a holographic data image in which data is recorded according to a conventional method;

도 2a 내지 도 2c는 종래 방법에 따라 데이터가 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 방식을 예시한 도면,2A to 2C illustrate a method of detecting a holographic data image on which data is recorded according to a conventional method;

도 3은 본 발명에 따라 특정 식별자에 따른 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는데 적합한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 블록구성도,3 is a block diagram of a holographic digital data storage system suitable for detecting a holographic data image according to a particular identifier in accordance with the present invention;

도 4는 본 발명에 따라 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 특정 식별자에 따른 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 과정을 나타낸 플로우차트,4 is a flowchart illustrating a process of detecting a holographic data image according to a specific identifier in a holographic digital data storage system according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 두 개의 특정 식별자 마킹을 예시한 도면,5 illustrates two specific identifier markings for detecting a holographic data image in accordance with the present invention;

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 특정 식별자의 위치차를 예시한 도면,6A and 6B illustrate the positional differences of specific identifiers for detecting holographic data images in accordance with the present invention;

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 특정 식별자의 위치차를 산출하는 방식을 예시한 도면.7A and 7B illustrate a scheme of calculating the positional difference of a specific identifier for detecting a holographic data image in accordance with the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

300a : 데이터 기록부 302a : 광원300a: data recording unit 302a: light source

304a : 광분리기 306a : 제 1 셔터304a: optical separator 306a: first shutter

308a : 제 1 반사 미러 310a : 제 2 셔터308a: first reflection mirror 310a: second shutter

312a : 제 2 반사 미러 314a : 공간 광변조기312a: second reflection mirror 314a: spatial light modulator

316a : 코딩부 318a : 저장 매체316a: coding unit 318a: storage medium

300b : 데이터 재생부 302b : 식별자 위치 검출부300b: data reproducing unit 302b: identifier position detecting unit

304b : 식별자 위치 연산부 306b : CCD304b: identifier position calculating unit 306b: CCD

308b : 디코딩부308b: decoding section

본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 특정 식별자에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는데 적합한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic digital data storage system, and more particularly, to an image detection apparatus and method of a holographic digital data storage system suitable for detecting a holographic data image according to a specific identifier in the holographic digital data storage system. will be.

본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는데 적합한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a holographic digital data storage system, and more particularly to an image detection apparatus and method of a holographic digital data storage system suitable for detecting a holographic data image in the holographic digital data storage system.

잘 알려진 바와 같이, 데이터 저장용 메모리의 대용량 및 고속 처리를 위해 광 기록매체로 수 내지 수백 Gbytes를 저장할 수 있는 홀로그래픽 저장 매체와 그 기록/재생 장치에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행 중에 있다.As is well known, research and development on holographic storage media and their recording / reproducing apparatuses capable of storing several to hundreds of Gbytes as optical recording media for large-capacity and high-speed processing of data storage memories are actively underway.

이러한 홀로그래픽 데이터 기록은 대상 물체로부터 반사된 물체광의 강도와 방향을 기록함으로써 이루어지고, 대상 물체의 빛의 강도와 방향은 물체광과 기준광의 간섭으로 이루어져 간섭 무늬를 만들게 되고, 이렇게 형성된 간섭 무늬는 간섭 무늬의 강도에 반응하는 물질로 이루어진 홀로그래픽 저장 매체 속에 기록된다. 이와 같이 기록된 간섭 무늬에 기준광을 조사하게 되면 대상 물체의 3차원 상인 홀로그램이 재현된다.Such holographic data recording is performed by recording the intensity and direction of the object light reflected from the object, and the intensity and direction of the light of the object is made of interference between the object light and the reference light to form an interference fringe. It is recorded in a holographic storage medium made of a material that responds to the intensity of the interference fringe. When the reference beam is irradiated to the recorded interference fringe, the hologram, which is a three-dimensional image of the object, is reproduced.

그리고, 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터는 기록 과정에서 사용된 기준광으로만 읽어 낼 수 있고, 기록 시에 사용된 기준광과 파장 도는 위상이 다른 기준광으로는 읽어 내지 못하고 저장 매체에 기록된 홀로그램 데이터를 통과하게 된다. 이러한 홀로그램 성질을 이용하여 각각 다른 기준광으로 저장 매체의 같은 장소에 많은 홀로그램 데이터를 기록함으로써 작은 저장 매체 내부에 방대한 데이터를 저장하는 것이 가능해 진다.The hologram data recorded on the storage medium can only be read by the reference light used in the recording process, and the hologram data passed through the hologram data recorded on the storage medium can not be read by the reference light having a different wavelength or phase from the reference light used in the recording process. Done. By using this hologram property, it is possible to store a large amount of data inside a small storage medium by recording a lot of hologram data in the same place of the storage medium with different reference light.

이를 위해 일반적으로 사용되는 각도 중첩(Angular Multiplexing) 기법은 각기 다른 기준광을 만들기 위해 각 기록 시마다 기준광의 각도를 변화시키는 것으로, 이를 이용하면 2진 데이터를 페이지 단위로 구성하는 수백에서 수천 개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할 수 있다. 즉, 동일한 장소에 많은 데이터를 페이지 단위로 기록 재생함으로써 높은 저장 밀도 및 빠른 데이터 전달율로 기록 및 재생이 가능해 진다.The Angular Multiplexing technique, which is commonly used for this purpose, changes the angle of the reference light for each recording to create different reference lights. This allows the same hundreds to thousands of holograms that make up the binary data page by page. Can be stored in place. In other words, by recording and reproducing a lot of data in the unit of a page in the same place, it is possible to record and reproduce with high storage density and fast data transfer rate.

한편, 각도 중첩을 이용하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 디스크의 회전 시에 카메라에서 캡쳐되는 영상은 도 1a, 도 1b, 도 1c에 도시한 바와 같이 카메라에서는 이미지가 흘러 지나가는 것처럼 보이게 된다. 이 때, 검출되는 이미지 중에서 도 1b에서처럼 홀로그래픽 데이터 이미지가 모두 카메라의 픽셀 영역안에 포함된 홀로그래픽 데이터 이미지를 선택해야만 이를 디코딩하여 원래 데이터로 복원할 수 있다.On the other hand, in the holographic digital data storage system using angular overlap, the image captured by the camera at the time of rotation of the disc appears as if the image flows through the camera as shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C. In this case, as shown in FIG. 1B, the holographic data images included in all of the holographic data images included in the pixel area of the camera can be decoded and restored to the original data.

이러한 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위해 도 2a, 도 2b, 도 2c에 도시한 바와 같이 카메라 픽셀 전체의 강도(intensity)가 특정 임계(threshold)값 이상이 되면 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 방식(도 2a)을 이용하거나, 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지의 한 측면에 특정 식별자(마크)를 함께 기록한 후에 카메라 픽셀의 특정 영역을 이용하여 특정 식별자의 강도(intensity)가 임계값 이상이 될 경우 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 방식(도 2b)을 이용하거나 또는 특정 식별자(마크)를 홀로그래픽 데이터 이미지의 양 측면에 하나씩 기록한 후에 카메라 픽셀을 이용하지 않고, 별도의 디택터를 통해 검출한 값이 임계값 이상이 될 경우 홀로그래픽 데이터 이미지를 캡쳐하는 방식(도 2c)을 이용한다.In order to detect such holographic data images, as illustrated in FIGS. 2A, 2B, and 2C, when the intensity of the entire camera pixel is equal to or greater than a certain threshold, the holographic data image is detected (FIG. Holographic data when the intensity of a particular identifier becomes greater than or equal to a threshold using 2a) or by recording a specific identifier (mark) together on one side of the recorded holographic data image By using a method of detecting an image (FIG. 2B) or by recording a specific identifier (mark) on each side of the holographic data image one by one, without using a camera pixel, a value detected through a separate detractor is greater than or equal to a threshold value. In this case, a method of capturing a holographic data image is used (FIG. 2C).

하지만, 이러한 방식에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 캡쳐(검출)하는 방법은 임의의 임계값 이상이 될 경우 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하게 되는데, 홀로그래픽 데이터 이미지 기록 상태에 따라 카메라 픽셀의 강도가 차이가 날 경우 원하는 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는데 어려움이 있었고, 임계값은 실험을 통해 얻는 추정치이기 때문에 적합한 임계값을 적용하는데 어려움이 있었다.However, the method of capturing the holographic data image according to this method detects the holographic data image when the threshold value is over a certain threshold, and the intensity of the camera pixel varies depending on the holographic data image recording state. In the case of raw material, it was difficult to detect the desired holographic data image, and it was difficult to apply an appropriate threshold value because the threshold value was an estimate obtained through experiments.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 적어도 두 개의 식별자를 마킹한 상태에서 이러한 식별자의 위치차에 따라 적합한 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출할 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in the holographic digital data storage system, at least two identifiers are marked on either side of the data recording area, and according to the positional difference of these identifiers, It is an object of the present invention to provide an image detection apparatus and method of a holographic digital data storage system capable of detecting a graphic data image.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각도 중첩 방식으로 데이터를 기록하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터가 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 장치로서, 데이터 기록 시에 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 저장 매체의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자가 마킹되는 저장 매체와, 데이터 재생 시에 상기 저장 매체로부터 전달되는 식별자의 위치를 검출하는 식별자 위치 검출부와, 상기 검출된 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 상호 연산하여 기 설정된 값 범위를 만족하면 상기 식별자에 대응하는 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 신호를 제공하는 식별자 위치 연산부와, 상기 식별자 위치 연산부로부터 제공되는 검출 신호에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 상기 CCD를 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for detecting a holographic data image on which data is recorded in a holographic digital data storage system for recording data in an angular overlapping manner, wherein either side of the data recording area is used during data recording. A storage medium on which at least two identifiers corresponding to an arbitrary holographic data image are marked so as to coincide with the rotational direction of the storage medium, an identifier position detection unit for detecting the position of the identifier delivered from the storage medium at the time of data reproduction; An identifier position calculating unit which provides a signal for detecting a holographic data image corresponding to the identifier when the position difference between the pixels on both sides of the detected identifier are mutually calculated and a detection provided from the identifier position calculating unit Hologram according to signal It provides a graphic image detection apparatus according to the digital data storage system alone, including the CCD for detecting the image pickup data.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각도 중첩 방식으로 데이터를 기록하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터가 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 방법으로서, 데이터 기록 시에 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 저장 매체의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자를 마킹하는 제 1 과정과, 데이터 재생 시에 특정 식별자의 위치를 검출하는 제 2 과정과, 상기 검출된 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 상호 연산하는 제 3 과정과, 상기 상호 연산된 위치차가 기 설정된 값의 범위를 만족하면 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 제 4 과정을 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 방법을 제공한다.Furthermore, in order to achieve the above object, the present invention provides a method of detecting a holographic data image on which data is recorded in a holographic digital data storage system for recording data in an angular superposition method. A first step of marking at least two identifiers corresponding to any holographic data image on one side so as to coincide with the rotational direction of the storage medium, a second step of detecting the position of a specific identifier during data reproduction, and the detection And storing a holographic data image when the mutually calculated position differences satisfy a range of preset values. Provided is an image detection method of a system.

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 핵심 기술요지는, 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 임의의 임계값 이상이 될 경우 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 종래 방법과는 달리, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터 기록 시 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자를 마킹한 후에 데이터 재생 시 특정 식별자의 위치를 검출하고, 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 연산하여 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출한다는 것으 로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.A key technical aspect of the present invention is that, in contrast to the conventional method of detecting a holographic data image when the holographic digital data system is above a certain threshold, the data recording area of the data recording area in the holographic digital data storage system is different. After marking at least two identifiers corresponding to an arbitrary holographic data image on one side, the position of a specific identifier is detected during data reproduction, and the corresponding holographic data image is detected by calculating the position difference between pixels on both sides of the specific identifier. Therefore, it is possible to easily achieve the object of the present invention through these technical means.

도 3은 본 발명에 따라 특정 식별자에 따른 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는데 적합한 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 블록구성도로서, 광원(302a), 광분리기(304a), 제 1 셔터(306a), 제 1 반사 미러(308a), 제 2 셔터(310a), 제 2 반사 미러(312a), 공간 광변조기(314a), 코딩부(316a) 및 저장 매체(318a)를 포함하는 데이터 기록부(300a)와 식별자 위치 검출부(302b), 식별자 위치 연산부(304b), CCD(306b) 및 디코딩부(308b)를 포함하는 데이터 재생부(300b)로 구성된다. 이러한 도면을 통해 저장 매체에 데이터를 기록 및 재생하는 방법에 대해 설명한다.3 is a block diagram of a holographic digital data storage system suitable for detecting a holographic data image according to a particular identifier in accordance with the present invention, wherein the light source 302a, optical splitter 304a, first shutter 306a, Data recorder 300a and identifier including a first reflection mirror 308a, a second shutter 310a, a second reflection mirror 312a, a spatial light modulator 314a, a coding unit 316a, and a storage medium 318a The data reproducing unit 300b includes a position detecting unit 302b, an identifier position calculating unit 304b, a CCD 306b, and a decoding unit 308b. Through these drawings, a method of recording and reproducing data on a storage medium will be described.

도 3을 참조하면, 광분리기(304a)에서는 광원(302a)으로부터 입사되는 레이저광을 기준광(reference beam)과 신호광(signal beam)으로 분리하고, 여기에서 분리된 수직 편광의 기준광은 제 1 셔터(306a) 및 제 1 반사 미러(308a)를 통해 홀로그래픽 데이터의 기록 또는 재생에 필요한 기준광을 기 설정된 소정의 편향각으로 반사시켜 저장 매체(318a)에 제공한다.Referring to FIG. 3, the optical splitter 304a separates the laser light incident from the light source 302a into a reference beam and a signal beam, and the reference beam of vertically polarized light separated from the first shutter ( 306a and the first reflection mirror 308a reflect the reference light required for recording or reproducing the holographic data at a predetermined deflection angle to be provided to the storage medium 318a.

즉, 광분리기(304a)로부터 분리되어 제 1 셔터(306a)의 개구를 통해 입사되는 수직 편광된 기준광은 광학 렌즈(도시 생략됨) 등을 통해 조정되고 임의의 크기로 확장되며, 제 1 반사 미러(308a)를 통해 기 설정된 소정 각도, 예를 들어 기록 시의 기록각 또는 재생을 위해 기 설정된 재생각으로 편향된 후 저장 매체(318a)에 입사된다. 여기에서, 기록 또는 재생 시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2 진 데이터를 저장 매체(318a)에 기록할 때마다 제 1 반사 미러(308a)를 회전시켜 그 편향각을 변화시키는 방법으로 제어되는데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천 개의 홀로그래픽 데이터를 저장 매체(318a)에 저장하거나 혹은 저장된 홀로그래픽 데이터를 재생할 수 있다.That is, the vertically polarized reference light separated from the optical separator 304a and incident through the opening of the first shutter 306a is adjusted through an optical lens (not shown) or the like and extended to an arbitrary size, and the first reflective mirror Through 308a, a predetermined angle, for example, a recording angle during recording or a predetermined reproduction angle for reproduction, is deflected and then incident on the storage medium 318a. Here, the reference light used during recording or reproduction is controlled by rotating the first reflection mirror 308a to change the deflection angle every time binary data of each page unit is recorded in the storage medium 318a. Through the reference light deflection technique, hundreds to thousands of holographic data may be stored in the storage medium 318a, or the stored holographic data may be reproduced.

한편, 광분리기(304a)로부터 분리된 수평 편광의 신호광은 제 2 셔터(310a) 및 제 2 반사 미러(312a)를 통해 공간 광변조기(314a)로 입사되는데, 제 2 셔터(310a)는 데이터의 기록 시에 개방 상태를 유지하고, 데이터의 재생 시에 차단 상태를 유지한다.On the other hand, the horizontally polarized signal light separated from the optical separator 304a is incident to the spatial light modulator 314a through the second shutter 310a and the second reflection mirror 312a, and the second shutter 310a The open state is maintained during recording, and the cutoff state is maintained during data reproduction.

이어서, 공간 광변조기(314a)에서는 제 2 반사 미러(312a)로부터 입사되는 신호광을 코딩부(316a)로부터 전달되는 입력 데이터에 따라 픽셀들이 이루는 명암으로 된 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조, 즉 일 예로서 입력 데이터가 영상의 한 프레임 단위로 된 화상 데이터일 때, 공간 광변조기(314a)로 입사되는 신호광은 한 프레임 단위의 신호광으로 변조된 후, 제 1 반사 미러(308a)로부터 입사되는 기준광과 동기를 맞추어 저장 매체(318a)로 입사된다.Subsequently, in the spatial light modulator 314a, the signal light incident from the second reflection mirror 312a is modulated in units of one page of binary data of light and shade of pixels according to input data transmitted from the coding unit 316a. As an example, when the input data is image data in one frame unit of an image, the signal light incident on the spatial light modulator 314a is modulated into signal light in one frame unit, and then the reference light is incident from the first reflection mirror 308a. In synchronization with the storage medium 318a.

따라서, 저장 매체(318a)에서는 기록 시에 공간 광변조기(314a)로부터 제공되는 2진 데이터의 페이지 단위로 변조된 신호광과 이에 대응하는 편향각을 가지고 제 1 반사 미러(308a)로부터 입사되는 기록용 기준광간의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 변조된 신호광과 기준광간의 간섭에 의해 얻어지는 간섭 무늬의 강도에 따라 저장 매체(318a) 내부에서 운동 전하의 광유도 현상이 발생하는데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(318a)에 3차원 홀로그래픽 데이터의 간섭 무 늬가 기록된다.Therefore, in the storage medium 318a, for recording incident on the first reflection mirror 308a with the signal light modulated in units of pages of binary data provided from the spatial light modulator 314a and the corresponding deflection angle at the time of recording. The interference fringe obtained through the interference between the reference lights is recorded. That is, the light induced phenomenon of the kinetic charge occurs in the storage medium 318a according to the intensity of the interference fringe obtained by the interference between the modulated signal light and the reference light. Through this process, the three-dimensional holographic image is generated in the storage medium 318a. The interference level of the data is recorded.

한편, 저장 매체(318a)에 기록된 홀로그래픽 데이터를 재생하는 경우에는 제 2 셔터(310a)는 차단 상태가 되고, 제 1 셔터(306a)는 개방 상태가 유지된다. 그래서, 광분리기(304a)로부터 분리된 기준광(재생용 기준광)은 제 1 반사 미러(308a)를 통해 반사되어 저장 매체(318a)로 입사되며, 그 결과 저장 매체(318a)에서는 판독용 기준광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 판독용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터로 복조되며, 복조된 재생 신호는 CCD(306b)로 전달된다(즉, 홀로그래픽 데이터 이미지를 CCD 카메라를 통해 검출한다). 이에 따라 CCD(306b)에서는 저장 매체(318a)로부터 전달되는 재생 출력을 원래의 데이터, 즉 전기 신호로 복원하며, 여기에서 복원된 재생 신호는 디코딩부(308b)를 통해 재생 출력된다.On the other hand, when reproducing holographic data recorded in the storage medium 318a, the second shutter 310a is in a blocked state, and the first shutter 306a is kept in an open state. Thus, the reference light (reproducing reference light) separated from the optical separator 304a is reflected through the first reflection mirror 308a and is incident on the storage medium 318a, and as a result, the storage medium 318a is caused by the reading reference light. The recorded interference fringe diffracts the incident reference reading light and demodulates it into one page of binary data consisting of original pixel contrast, and the demodulated reproduction signal is transmitted to the CCD 306b (i.e., a holographic data image Detection via a CCD camera). Accordingly, the CCD 306b restores the reproduction output transmitted from the storage medium 318a to the original data, that is, the electric signal, and the reproduced reproduction signal is reproduced and output through the decoding unit 308b.

여기에서, 저장 매체(318a)에 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위해서 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 재생 시 저장 매체(318a)의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 특정 식별자를 마킹한 후에, 식별자 위치 검출부(302b)를 통해 임계값에 따라 저장 매체(318a)로부터 전달되는 특정 식별자의 위치를 검출하며, 가장 강도가 높은 픽셀 양측에 위치하는 픽셀들의 광량값 차이를 식별자 위치 연산부(304b)를 통해 산출한 후에, 식별자 위치 연산부(304b)에서는 이러한 값들을 이용하여 아래의 수학식 1의 조건을 만족하는지를 체크한다.Here, at least one corresponding to any holographic data image to match the direction of rotation of the storage medium 318a during reproduction on either side of the data recording area for detecting the holographic data image recorded on the storage medium 318a. After marking two specific identifiers, the position of the specific identifier transmitted from the storage medium 318a through the identifier position detector 302b is detected according to the threshold value, and the light quantity value of the pixels located on both sides of the pixel having the highest intensity. After calculating the difference through the identifier position calculating unit 304b, the identifier position calculating unit 304b checks whether the condition of Equation 1 below is satisfied using these values.

｜ ( A1 - B1 ) + ( A2 - B2 ) ｜ ＜ k(A1-B1) + (A2-B2) ｜ <k

여기에서, 어느 한 식별자에서 가장 강도가 높은 픽셀이 A이고, 다른 식별자에서 가장 강도가 높은 픽셀을 B라고 할 경우, A1, A2는 픽셀 A의 양측면의 픽셀들이고, B1, B2는 픽셀 B의 양측면의 픽셀들이며, k는 산출된 위치차가 0에 가까운 근사치를 갖는 특정값을 의미하고, 산출된 위치차가 0인 경우 가장 바람직하다.Here, when the pixel with the highest intensity in one identifier is A and the pixel with the highest intensity in another identifier is B, A1 and A2 are pixels on both sides of pixel A, and B1 and B2 are both sides of pixel B. Where k is a specific value having an approximate value where the calculated position difference is close to zero, and is most preferable when the calculated position difference is zero.

그리고, 식별자 위치 연산부(304b)에서는 특정 식별자가 수학식 1을 만족할 경우 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 신호를 CCD(306b)로 제공하고, 이에 따라 CCD(306b)에서는 특정 식별자에 대응하는 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하여 전기 신호로 복원한 후에 이러한 재생신호를 디코딩부(308b)를 통해 재생 출력된다.When the specific identifier satisfies Equation 1, the identifier position calculator 304b provides the CCD 306b with a signal for detecting the holographic data image. Accordingly, the CCD 306b corresponds to the specific identifier. After the holographic data image is detected and restored to an electric signal, the reproduction signal is reproduced and output through the decoding unit 308b.

다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 저장 매체의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 특정 식별자를 마킹한 후에, 데이터 재생 시 이러한 특정 식별자의 위치를 검출한 후에 검출된 식별자 양측면 픽셀의 위치차 산출에 따라 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 과정에 대해 설명한다.Next, in the holographic digital data storage system having the configuration as described above, at least two specific identifiers corresponding to any holographic data image are marked on either side of the data recording area to match the rotation direction of the storage medium. Subsequently, a process of detecting the corresponding holographic data image according to the calculation of the position difference between the pixels on both sides of the identifier after detecting the position of the specific identifier during data reproduction will be described.

도 4는 본 발명에 따라 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 특정 식별자에 따른 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 과정을 나타낸 플로우차트이다.4 is a flowchart illustrating a process of detecting a holographic data image according to a specific identifier in a holographic digital data storage system according to the present invention.

도 4를 참조하면, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 데이터 기록 모드에서(단계402), 저장 매체(318a)에 기록되는 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자를 마킹한다(단계404). 여기에서, 식별자는 저장 매체(318a)의 회전 방향과 일치하도록 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 마킹한다. 일 예로서, 도 5는 본 발명에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 두 개의 특정 식별자 마킹을 예시한 도면이다.Referring to FIG. 4, in the data recording mode of the holographic digital data storage system (step 402), at least two identifiers corresponding to any holographic data image recorded on the storage medium 318a are marked (step 404). . Here, the identifier is marked on either side of the data recording area to coincide with the rotation direction of the storage medium 318a. As an example, FIG. 5 illustrates two specific identifier markings for detecting holographic data images in accordance with the present invention.

이 후에, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 데이터 재생 모드에서(단계406), 식별자 위치 검출부(302b)에서는 재생 출력을 원하는 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 저장 매체(318a)로부터의 특정 식별자의 위치를 검출한다(단계408). 여기에서, 특정 식별자의 위치 검출은 마킹된 식별자의 영역에서 가장 강도(intensity)가 강한 위치를 검출하는 방식으로 수행된다.Thereafter, in the data reproduction mode of the holographic digital data storage system (step 406), the identifier position detection unit 302b selects the position of the specific identifier from the storage medium 318a for detecting the holographic data image desired for reproduction output. Is detected (step 408). Here, the position detection of the specific identifier is performed in such a manner as to detect the position of the strongest intensity in the region of the marked identifier.

그리고, 식별자 위치 연산부(304b)에서는 검출된 특정 식별자의 위치에 따라 특정 식별자의 양측면 픽셀들을 상호 연산하여 상술한 수학식 1을 만족하는지를 체크한다(단계410).The identifier position calculator 304b checks whether the above-described equation (1) is satisfied by mutually computing both side pixels of the specific identifier according to the detected position of the specific identifier (step 410).

일 예로서, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 특정 식별자의 위치차를 예시한 도면이고, 도 7a 및 도 7 b는 본 발명에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 특정 식별자의 위치차를 산출하는 방식을 예시한 도면이다.As an example, FIGS. 6A and 6B illustrate positional differences of specific identifiers for detecting holographic data images according to the present invention, and FIGS. 7A and 7B illustrate holographic data images according to the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating a method of calculating a position difference of a specific identifier.

상기 단계(410)에서의 체크 결과, 수학식 1을 만족할 경우 식별자 위치 연산부(304b)에서는 이러한 특정 식별자에 대응하는 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 신호를 CCD(306b)에 제공한다(단계412).As a result of the check in the step 410, if the equation 1 is satisfied, the identifier position calculator 304b provides the CCD 306b with a signal for detecting the corresponding holographic data image corresponding to the specific identifier (step 412). ).

이어서, CCD(306b)에서는 이미지 검출 신호에 따라 검출된 특정 식별자에 대응하는 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하여 전기신호로 복원한 후에, 복원된 재생 신호를 디코딩부(308b)를 통해 데이터를 출력한다(단계414, 416).Subsequently, the CCD 306b detects the corresponding holographic data image corresponding to the specific identifier detected according to the image detection signal and restores it to an electric signal, and then outputs the data through the decoding unit 308b. (Step 414, 416).

한편, 상기 단계(410)에서의 체크 결과, 수학식 1을 만족하지 않을 경우 식별자 위치 검출부(302b)에서는 다음 식별자를 검출하여 단계 410 내지 단계416의 과정을 재수행한다.On the other hand, if the result of the check in step 410 does not satisfy Equation 1, the identifier position detector 302b detects the next identifier and re-executes the process of steps 410 to 416.

따라서, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자를 마킹한 후에 데이터 재생 시 특정 식별자의 위치에 따라 연산한 후에, 특정 식별자에 해당하는 홀로그래픽 데이터 이미지를 정확하게 검출할 수 있다.Therefore, after marking at least two identifiers corresponding to an arbitrary holographic data image on either side of the data recording area in the holographic digital data storage system, the operation is performed according to the position of the specific identifier during data reproduction, Corresponding holographic data images can be detected accurately.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 임의의 임계값 이상이 될 경우 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 종래 방법과는 달리, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터 기록 시 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 특정 식별자를 마킹한 후에, 데이터 재생 시 검출된 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차에 따라 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출함으로써, 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 특정 식별자을 이용한 해당 홀로그래픽 데이터 이미지의 검출을 더욱 정확하게 수행할 수 있다.As described above, the present invention is different from the conventional method of detecting the holographic data image when the holographic digital data system becomes above a certain threshold, and thus, the data recording area of the data recording area in the holographic digital data storage system. Holographic digital data storage by marking at least two specific identifiers corresponding to any holographic data image on one side, and then detecting the corresponding holographic data image according to the positional difference of pixels on both sides of the specific identifier detected during data reproduction The system can more accurately detect the corresponding holographic data image using a specific identifier.

Claims (5)

각도 중첩 방식으로 데이터를 기록하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터가 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 장치로서,An apparatus for detecting a holographic data image on which data is recorded in a holographic digital data storage system for recording data in an angular superposition method, 데이터 기록 시에 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 저장 매체의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자가 마킹되는 저장 매체와,A storage medium on which at least two identifiers corresponding to any holographic data image are marked on either side of the data recording area to coincide with the rotation direction of the storage medium when data is recorded; 데이터 재생 시에 상기 저장 매체로부터 전달되는 식별자의 위치를 검출하는 식별자 위치 검출부와,An identifier position detector for detecting a position of an identifier transmitted from the storage medium at the time of data reproduction; 상기 검출된 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 상호 연산하여 기 설정된 값 범위를 만족하면 상기 식별자에 대응하는 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하기 위한 신호를 제공하는 식별자 위치 연산부와,An identifier position calculating unit which provides a signal for detecting a holographic data image corresponding to the identifier when the position difference between the pixels on both sides of the detected identifier is mutually calculated to satisfy a preset value range; 상기 식별자 위치 연산부로부터 제공되는 검출 신호에 따라 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 상기 CCDThe CCD for detecting a holographic data image according to a detection signal provided from the identifier position calculating unit 를 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치.Image detection apparatus of a holographic digital data storage system comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 식별자 위치 연산부는, 아래의 수학식에 의거하여 상호 연산하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 장치.And the identifier position calculating unit performs mutual calculation based on the following equation. ｜ ( A1 - B1 ) + ( A2 - B2 ) ｜(A1-B1) + (A2-B2) ｜ (상기한 수학식에서, 어느 한 식별자의 위치값이 A이고, 다른 식별자의 위치값이 B일 경우, A1, A2는 상기 어느 한 식별자 양측면의 픽셀 위치값, B1, B2는 상기 다른 식별자 양측면의 픽셀 위치값을 의미함)(In the above equation, when the position value of one identifier is A and the position value of another identifier is B, A1 and A2 are pixel position values on both sides of the one identifier, and B1 and B2 are pixels on both sides of the other identifier. Position value) 각도 중첩 방식으로 데이터를 기록하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에서 데이터가 기록된 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 방법으로서,A method of detecting a holographic data image on which data is recorded in a holographic digital data storage system for recording data in an angular superposition method, 데이터 기록 시에 데이터 기록 영역의 어느 한 측면에 저장 매체의 회전 방향과 일치하도록 임의의 홀로그래픽 데이터 이미지에 대응하는 적어도 두 개의 식별자를 마킹하는 제 1 과정과,A first step of marking at least two identifiers corresponding to any holographic data image on either side of the data recording area to coincide with the direction of rotation of the storage medium during data recording; 데이터 재생 시에 특정 식별자의 위치를 검출하는 제 2 과정과,A second process of detecting the position of a specific identifier at the time of data reproduction; 상기 검출된 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 상호 연산하는 제 3 과정과,A third process of mutually calculating a position difference between the pixels on both sides of the detected specific identifier; 상기 상호 연산된 위치차가 기 설정된 값의 범위를 만족하면 해당 홀로그래픽 데이터 이미지를 검출하는 제 4 과정A fourth process of detecting the holographic data image when the mutually calculated position difference satisfies a range of preset values 을 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 방법.Image detection method of a holographic digital data storage system comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 방법은,The method, 상기 제 3 과정 이 후에, 상기 상호 연산된 위치차가 기 설정된 값의 범위를 만족하지 않으면 다음 식별자의 위치를 검출하여 제 3 과정 및 제 4 과정을 재수행하는 제 5 과정After the third process, if the mutually calculated position difference does not satisfy the range of a preset value, a fifth process of detecting the position of the next identifier and performing the third process and the fourth process again. 을 더 포함하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 방법.Image detection method of a holographic digital data storage system further comprising. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 3 과정은,The third process, 아래의 수학식에 의거하여, 상기 검출된 특정 식별자 양측면 픽셀들의 위치차를 상호 연산하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템의 이미지 검출 방법.According to the following equation, the image detection method of the holographic digital data storage system, characterized in that for calculating the position difference between the pixels on both sides of the detected specific identifier. ｜ ( A1 - B1 ) + ( A2 - B2 ) ｜(A1-B1) + (A2-B2) ｜ (상기한 수학식에서, 어느 한 식별자의 위치값이 A이고, 다른 식별자의 위치값이 B일 경우, A1, A2는 상기 어느 한 식별자 양측면의 픽셀 위치값, B1, B2는 상기 다른 식별자 양측면의 픽셀 위치값을 의미함)(In the above equation, when the position value of one identifier is A and the position value of another identifier is B, A1 and A2 are pixel position values on both sides of the one identifier, and B1 and B2 are pixels on both sides of the other identifier. Position value)
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