全息图记录设备、全息图重建设备、以及全息图记录方法技术

本发明专利技术是关于一种全息图记录设备、全息图重建设备、以及全息图记录方法。所述的全息图记录设备记录由参考光束和信号光束产生的全息图数据到一全息图记录媒体，包括一激光光源、一空间光调变器、以及一傅力叶镜片。该激光光源提供一相干光束。该空间光调变器，接收ｍ－位数据用以只判定（ｐ×ｑ）区块，该（ｐ×ｑ）区块包括少于关－像素的开－像素，以及接收上述相干光束用以调变上述（ｐ×ｑ）区块来产生上述信号光束。该傅力叶镜片，将上述信号光束聚焦在上述全息图记录媒体上，使得当聚焦的信号光束聚和聚焦的参考光束一起调变时，产生记录于上述全息图记录媒体的上述全息图数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于通讯系统，特别有关于縮放输入数据的方法以及通讯系统内的行动装置，具体来说是关于一种全息图记录(recording)设备、全息图重建 设备、以及全息图记录方法。
技术介绍
全息图数据储存系统(Hologram Data Storage, HDS)提供有希望的下一代 数字数据储存系统，其具有高储存密度并且每片HDS光盘可以以超过 160Mb/sec的数据传送速度储存大于200GB的数据。HDS系统是以页为基础 的系统，其编码2维(2-dimensional， 2D)格式的信息，并且以HDS储存系统 的3维(3-dimensional， 3D)空间记录编码后的数据，该HDS储存系统由屈旋 光性(photorefractive)物质组成。通常，HDS数据以2维格式编码，用以使用6:8平衡区块码(6:8 balanced block cbde)以及8:12平衡条状码记录(8:12 balanced strip code)记录在HDS光 盘上。对6:8平衡区块码来说，6位的输入数据调变成(2x4)阵列数据，该(2x4) 阵列数据具有刚好4个开像素(ON-pixel)以及4个关像素(OFF-pixel)，该6位 的输入数据和该(2x4)阵列数据具有一对一的对应关系，并且任何两个连续的 调变(2x4)字码的最小汉明距离(Hamming distance)是2。对8:12平衡区块码来 说，8位的输入数据使用有限状态机(fmite state machine)调变成(2x6)阵列数 据，该(2x6)阵列数据具有刚好数量的开像素以及关像素，由维特比(Viterbi) 解码器解码，并且任何两个连续的调变(2x6)字码的最小汉明距离是4。为了 获得跟6:8平衡区块码一样的高编码率以及8:12平衡条状码一样的好效能， 现有技术也提出9:12伪平衡区块码(9:12 pseudo balanced block code, PBC)， 其具有调变成(3x4)阵列的9位的输入数据，该(3x4)阵列具有大致刚好数量的开像素以及关像素，8位的输入数据使用有限状态机调变成(3^4)阵列数据， 由维特比解码器解码，并且任何两个连续的调变(3x4)字码的最小汉明距离是 4。 8:12平衡条状码具有编码率3/4， 6:8平衡区块码和9:12伪平衡区块码的编码率相较之下比较没有效率。HDS系统增加的储存密度同时带来增加的像素间干扰(cmsstalk interference),称之为相互像素干扰(inter-pixel interference, IPI)，以及减少的 噪声抗扰性(noise immunity)。有鉴于此，需要一种用于全息图数据储存系统 的编码方法，其可以记录和重建数据，并且具有降低的相互像素干扰以及增 加的噪声抗扰性。
技术实现思路
本专利技术提出一种全息图(hologmm)记录设备，记录由参考光束和信号光束 产生的全息图数据到一全息图记录媒体，包括一激光光源、 一空间光调变器 (Spatial Light Modulator; SLM)、以及一傅力叶镜片(Fourier Lens)。该激 光光源提供一相干光束(coherent light beam)。该空间光调变器，接收m-位数 据用以只判定(p x q)区块，该(p x q)区块包括少于关-像素(OFF-pixel)的开-像 素(ON-pixd)，以及接收上述相干光束用以调变上述(p x q)区块来产生上述信 号光束。该傅力叶镜片，将上述信号光束聚焦在上述全息图记录媒体上，使 得当聚焦的信号光束聚和聚焦的参考光束一起调变时，产生记录于上述全息 图记录媒体的上述全息图数据。本专利技术另提出一种全息图重建设备，解码一全息图记录媒体上的全息图 数据，包括一光学检测器、 一候选(candidate)选择器、 一最佳字码(codeword) 选择器、以及一信息产生器。该光学检测器根据上述全息图数据和一参考光 束检测重建的页数据(pagedata)。该候选(candidate)选择器耦接上述光学检 测器，当汉明距离小于一预定的汉明距离临界值时，运算上述重建的页数据 以及每个候选值页数据之间的上述汉明距离。该最佳字码(codeword)选择 器耦接上述候选选择器，估计每个输出的候选页数据以及上述重建的页数据 之间的一欧几里得距离(Euclidean distance)，并且判定其中的一最小欧几 里得距离。该信息产生器耦接上述最佳字码选择器，输出对应到该输出的候 选页数据的一信息数据，该输出的候选页数据具有上述最小欧几里得距离。本专利技术另提出一种全息图记录方法，记录由参考光束和信号光束产生的 全息图数据到一全息图记录媒体，包括一空间光调变器接收m-位数据用以只 判定(pxq)区块，该(pxq)区块包括少于关-像素的开-像素，上述空间光调变 器接收一相干光束用以调变上述(p x q)区块来产生上述信号光束，以及一傅 力叶镜片将上述信号光束聚焦在上述全息图记录媒体上，使得当聚焦的信号 光束聚和聚焦的参考光束一起调变时，产生记录于上述全息图记录媒体的上 述全息图数据。附图说明图1显示本专利技术实施例的全息图(hologram)数据储存系统的方块图。 图2显示图1中在HDS通道120的数据记录方法。 图3显示本专利技术实施例中的全息图的数据重生方法。 图4显示图1中全息图系统的通道模型的方块图。 图5显示本专利技术实施例中的全息图数据页。 图6显示图1中解调变单元144的方块图。 附图标号 IOO-ECC编码器； -102-调变单元；前置编码器; ' 120-HDS通道； KO-等化以及检测单元； M2-通道估测单元； 144-解调变单元； 146—ECC解码器；60-候选选择器； 600-切割器； 602-字码表； 606—比较器； 62-最佳字码选择器； 624-最小单元； 64-信息产生器。具体实施例方式图1显示本专利技术实施例的全息图(hologmm)数据储存系统的方块图，包括 ECC编码器100、调变单元102、前置编码器104、 HDS通道120、等化及检 测单元140、通道估测单元142、解调变单元144、和ECC解码器146。 ECC 编码器100耦接调变单元102、前置编码器104、 HDS通道120、等化及检测 单元140和通道估测单元142、解调变单元144、最后耦接到ECC解码器146。Eihc编码器100接收1维(l-dimensioiial, 1D)数据流Di。来对1D数据流 Din利用添加同位位(parity bit)进行错误更正码(error correction code, ECC)编码，使得数据流Din可以在多噪声通道以及不可靠储存媒体的环境下维持数据完整性。调变单元102接着获得ECC编码后的数据来进行数据切割以及将 这些数据切割段调变为2D数据字码Dm。d，该数据字码Dm。d符合本专利技术的6:8 可变比重的调变(6:8 variable weight modulation)方法，其中数据切割段是6位 数据以及2D数据字码Dm。d是(2x4)页数据(page data)。页数据Dm。d可以通过 前置编码器104来提供更进一步的错误更正保护，以及在全息图储存过程中 对调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息图记录设备，其特征在于，所述的全息图记录设备记录由参考光束和信号光束产生的全息图数据到一全息图记录媒体，所述的设备包括：　一激光光源，提供一相干光束；　一空间光调变器，接收ｍ－位数据用以只判定（ｐ×ｑ）区块，所述的（ｐ×ｑ）区块包括少于关－像素的开－像素，以及接收上述相干光束用以调变上述（ｐ×ｑ）区块来产生上述信号光束；以及　一傅力叶镜片，将上述信号光束聚焦在上述全息图记录媒体上，使得当聚焦的信号光束聚和聚焦的参考光束一起调变时，产生记录于上述全息图记录媒体的上述全息图数据。

【技术特征摘要】
US 2007-7-18 60/950,3611.一种全息图记录设备，其特征在于，所述的全息图记录设备记录由参考光束和信号光束产生的全息图数据到一全息图记录媒体，所述的设备包括一激光光源，提供一相干光束；一空间光调变器，接收m-位数据用以只判定(p×q)区块，所述的(p×q)区块包括少于关-像素的开-像素，以及接收上述相干光束用以调变上述(p×q)区块来产生上述信号光束；以及一傅力叶镜片，将上述信号光束聚焦在上述全息图记录媒体上，使得当聚焦的信号光束聚和聚焦的参考光束一起调变时，产生记录于上述全息图记录媒体的上述全息图数据。2. 如权利要求1所述的全息图记录设备，其特征在于，上述m-位数据 是6-位数据，以及上述(pxq)区块是(2x4)区块。3. 如权利要求2所述的全息图记录设备，其特征在于，上述(2x4)区块 包括l或3个开-像素。4. 如权利要求2所述的全息图记录设备，其特征在于，任意两个(2x4) 区块2对应于两个6-位数据，所述的两个6-位数据相差刚好1位并且具有最 小的汉明距离2。5. 如权利要求2所述的全息图记录设备，其特征在于，上述空间光调变 器接收上述6-位数据用以根据一查找表判定上述(2 x 4)区块。6. 如权利要求1所述的全息图记录设备，其特征在于，上述全息图记录 媒体是屈旋光性物质。7.—种全息图重建设备，其特征在于，所述的全息图重建设备解码一全 息图记录媒体上的全息图数据，所述的设备包括一-光学检测器，根据上述全息图数据和一参考光束检测重建的页数据；一候选选择器，耦接上述光学检测器，当汉明距离小于一预定的汉明距 离临界值时，运算上述重建的页数据以及每个候选值页数据之间的上述汉明距离；一最佳字码选择器，耦接上述候选选择器，估计每个输出的候选页数据 以及上述重建的页数据之间的一欧几里得距离，并且判定其中的一最小欧几 里得距离；以及一信息产生器，耦接上述最佳字码选择器，输出对应到所述的输出的候 选页数据的一信息数据，所述的输出的候选页数据具有上述最小欧几里得距 离。8. 如权利要求7所述的全息图重建设备，其特征在于，上述候选选择器 包括一査找表，以及接收一候选信息数据用以根据上述査找表判定上述候选 页数据。 _9. 如权利要求7所述的全息图重建设备，其特征在于，所述的设备更包括一等化器，耦接上述光学检测器，对上述重建的页数据执行等化程序。10. 如权利要求7所述的全息图重建设备，其特征在于，上述候选选择 器包括一切割器，接收上述重建的页数据用以判定其中的每个像素值； 一互斥或单元，耦接上述切割器，对上述重建的页数据和上述候选页数据内每个相对应的像素执行互斥或，以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈季昀，阙志达，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，汪重光，
类型：发明
国别省市：71[]