KR100291218B1 - 광픽업의 재생신호 검출방법 - Google Patents

Abstract

광 또는 광자기디스크나 광테이프 등의 광기록매체에 광빔을 주사하고 그 광기록매체에서 반사하는 광빔으로부터 전기적인 신호를 검출해 내는 광픽업에 있어서, 고밀도의 기록정보를 재생하기 위한 재생신호 검출방법이 개시되어 있다. 그 방법은 재생신호 검출용 광검출기를 정보의 트랙방향으로 적어도 다분할 된 광검출기를 사용하고, 그 다분할 광검출기의 두영역으로부터 출력되는 신호를 차동증폭기로 차동케 한다. 개시된 방법에 의하여 검출되는 재생신호는 2분할 광검출기를 사용하는 경우 2배의 높은 주파수를 가진다. 이것은 2배의 기록밀도로 기록된 정보의 재생이 가능함을 의미한다. 따라서 개시된 방법에 의하여 기존 광기록매체의 기록밀도를 적어도 2배 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

광픽업의 재생신호 검출방법

제1도는 종래 광픽업의 배치도.

제2도는 본 발명을 실시예에 의하여 개선된 광픽업의 배치도.

제3(a)도∼제3(d)도는 제2도의 광픽업에 의하여 검출되는 재생신호의 검출동작을 시간차적으로 설명하는 그 개선된 광픽업의 사시도들.

제4(a)도는 본 발명의 실시예에 의하여 검출되는 재생신호의 파형을 나타낸 그래프.

제4(b)도는 종래 광픽업에 의하여 검출되는 재생신호의 파형을 비교도시한 그래프.

제5도는 본 발명의 다른 실시예에 의하여 다르게 개선된 광픽업의 배치도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 레이저다이오드 5 : 대물렌즈

6 : 광디스크 6′ : 광자기디스크

12,16,17 : 2분할 광검출기 13,18,19,20 : 차동증폭기

본 발명은 광 또는 광자기디스크나 광테이프 등의 광기록매체에 광빔을 주사하고 그 광기록매체에서 반사하는 광빔으로부터 전기적인 신호를 검출해 내는 광픽업에 있어서의 재생신호 검출방법에 관한 것으로서, 특히 고밀도로 기록된 정보를 재생하는데 적합한 광픽업의 재생신호 검출방법에 관한 것이다.

정보를 광학적으로 처리하는 기술에 있어서, 짧은 시간내에 대량의 정보를 처리하기 위해서는 정보의 기록밀도가 높은 매체의 개발은 말할 것도 없고, 높은 밀도로 기록된 정보를 재생하는데 적합한 광픽업의 개발도 아울러 이루어져야 할 것이다.

예를들면, 광자기디스크는 자계의 수직이방성을 가짐으로써 그 이전의 광기록매체보다도 훨씬 고밀도의 정보기록을 가능케 한다. 그렇지만, 그러한 광자기디스크에 최대의 기록밀도로 정보를 기록해두더라도 재생능력에 한계가 있는 광픽업으로는 그 정보의 재생이 불가능하므로 그 광픽업의 재생능력 이상으로 정보의 기록밀도를 높인다는 것은 무의미할 것이다.

무릇, 일본의 소니사는 광자기디스크에 대하여, 기록시에는 기록을 위한 광빔의 직경부근의 면적만 기록되는 현상을 이용, 그 광빔의 직경보다 작게 기록된 신호를 기록시와 동일한 크기의 광빔으로 재생할 수 있도록 기록층위에 재생층을 추가하는 소위 아이리스터(irister) 방식을 발표함으로써, 고밀도의 정보기록과 그 재생을 가능케 한 바 있었으나, 실질적으로 그러한 재생층이 추가된 매체의 제작에 있어서, 기술적인 난이도가 높고 신뢰도가 낮으며 또 그 재생층에 대한 바이어스 마그네트(bias magnet)를 부가하여야 하기 때문에 장치가 복잡해지는등의 문제가 제기되고 있어, 실용화 하지 못하고 있었다.

일반적으로 정보의 고밀도기록과 그 재생을 위한 방법으로서는, 단파장광원(短波長光源)을 사용하는 방법과 초해상(超解像) 스폿(spot)을 사용하는 방법이 알려져 있다. 전자의 방법은 기록시 광빔의 직경이 사용하는 광의 파장에 반비례함을 이용하는 방법이다. 이 방법에 있어서는 단파장광원의 제작이 매우 어렵고 특히 제2고주파(second harmonic generation)에 의한 단파장 발생시에는 입력에 필요한 광의 세기에 비하여 출력되는 단파장광의 세기가 상대적으로 매우 낮고 또한 단파장광의 발생구조가 악직 불안전한 등의 이유로 상품화의 어려움이 있다. 참고로 현행의 반도체레이저로는 0.65㎛ 정도가 그 한계이다. 후자의 방법은, 광빔을 매체에 접속시킬 때의 최소가 되는 광빔이 회절현상에 의한 광빔이고 그 회절현상에 의하여 접속된 광빔의 직경이 접속되기 이전의 광빔의 광축중심부분을 차폐시킬 때 오히려 작아지는 현상을 이용하여 기록과 재생시의 광빔의 스폿이 작아지게 하는 방법이다. 이 방법은 상기의 아이리스터 방식이나 단파장광원을 사용하는 방법에 비하여 간단하지만 광의 이용효율이 저조하고 그 광빔의 직경의 축소도 0.8배 정도에 불과한 것이다.

본 발명의 방법은 상기한 바와 같은 고밀도의 정보기록과 그 재생을 위한 방법에 의한 광픽업이 아닌 종래의 일반적인 광픽업으로부터 그 원리적인 설명이 가능하다.

먼저, 제1도를 참조하여 종래의 일반적인 광픽업에 있어서의 재생과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

레이저다이오드(1)에서 발생된 광은 콜리메이팅렌즈(2)에 의하여 평행광빔으로 바뀐 후, 빔분할기(3)에 의하여 그 일부가 광량검출용 모니터광검출기(4)에 검지되고 나머지 일부가 그 빔분할기(3)에서 반사되어 대물렌즈(5)를 경유하여 광디스크(6)에 집속된다. 도면에서 광디스크(6)의 빗금부분(6a)은 정보가 기록되어 있는 부분이다. 이 광디스크(6)에서 반사되는 광빔은 그 광디스크(6)에 수록된 정보에 따라 변조된 상태로서, 그 일부가 빔분할기(3)에서 반사하여 레이저다이오드(1)로 되돌아 가게 되며 그 나머지 일부가 빔분할기(3)를 직진하여 초점신호 검출을 위한 집속렌즈(7)와 원통형렌즈(8)를 지나고 이것을 다시 빔분할기(9)에 의하여 2개의 빔으로 나뉘어 그 한 빔이 초점신호 검출용 2분할 광검출기(10)에 검지되고 다른 한 빔이 재생신호 검출용인 단일영역의 광검출기(11)에 검지되게 된다. 여기서 단일영역의 광검출기(11)는 상기 광디스크(6)에 집속되는 빔스포트가 그 광디스크(6)의 정보가 수록된 빗금부분(6a)에서 반사되어 변조된 광빔을 검지한다. 이러한 종래 광픽업에 있어서는 재생신호 검출용 광검출기(11)가 단일영역으로서 광디스크(6)에 집속되는 빔스폿이 그의 빗금부분(6a)을 지날때 마다 나타나는 광량의 변화를 검지하는 것이므로, 제4(b)도에 도시한 바와 같은 재생신호가 얻어진다. 즉, 종래의 광픽업은 검출되는 재생신호의 주기가 길고 주파수가 낮아 그 재생능력에 한계가 있는 문제점을 가지고 있었으며, 이에따라 광디스크의 기록밀도를 높일 수 없게하는 중대한 요인이 되었던 것이다.

본 발명의 목적은 이와같은 종래의 문제점을 해결함으로써 광디스크나 광자기디스크 또는 광테이프 등의 각종 광기록매체에 기존보다도 훨씬 높은 기록밀도로 정보를 기록할 수 있게 하기 위하여, 종래 대비 적어도 2배이상 높은 기록밀도의 정보를 재생할 수 있게하는 광픽업의 재생신호 검출방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

광기록매체의 정보가 수록되는 트랙을 따라 광빔을 주사하고 그 광기록매체로부터 반사되는 광빔을 광검출기로 검지하여 전기적인 재생신호를 출력하는 광픽업의 재생신호 검출방법에 있어서,

상기 광기록매체의 정보가 수록된 트랙의 방향으로 적어도 2분할된 광검출기를 사용하여 그 광기록매체로부터 반사되는 광빔을 검지하고, 그 적어도 2분할된 영역에서 각각 출력되는 신호를 차동증폭하여 재생신호를 얻게함을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명을 실시하기 위한 광픽업의 한 구성예이다. 이것은 재생신호를 검출하기 위한 광검출기가 종래의 단일영역을 가지는 광검출기(11)와 다르게 광디스크(6)의 트랙방향으로 2분할된 2개의 영역(12a)(12b)을 가지는 2분할 광검출기(12)로 되어 있고, 이 2분할 광검출기(12)의 각 영역(12a)(12b)이 차동증폭기(13)와 연결되어 있으며, 그밖의 다른 요소들은 종래의 광픽업(제1도 참조)과 동일한 요소들로 이루어진 구성으로 된다.

이러한 구성의 광경로를 따라 그 재생동작을 설명하면, 레이저다이오드(1)에서 발생된 광은 콜리메이팅렌즈(2)에 의하여 평행광빔으로 바뀐 후, 빔분할기(3)에 의하여 그 일부가 광량검출용 모니터광검출기(4)에 검지되고 나머지 일부가 그 빔분할기(3)에서 반사하고 대물렌즈(5)를 경유하여 광디스크(6)에 집속된다. 이 광디스크(6)에서 반사되는 광빔은 그 일부가 빔분할기(3)에서 반사하여 레이저다이오드(1)로 되돌아 가게 되는 동시에 그 나머지 일부가 빔분할기(3)를 직진하여 초점신호 검출을 위한 집속렌즈(7)와 원통형렌즈(8)를 지나고 이것은 다시 빔분할기(9)에 의하여 2개의 빔으로 나뉘어 그 한 빔이 촛점신호 검출용 2분할 광검출기(10)에 검지되고 다른 한 빔이 재생신호 검출용인 2분할 광검출기(12)에 검지되게 된다.

다음은 제3(a)도∼제3(d)도를 참조하여, 광디스크(6)의 정보트랙(T)를 트래이스하는 입사광빔의 스폿(S)의 위치를 따라 상기의 2분할 광검출기(12)에 검지되는 반사광빔의 스폿(Sa)과 그 출력되는 신호에 대하여 설명한다. 도면에서 화살표는 입사광빔의 스폿(S)이 광디스크(6)의 정보트랙(T)의 방향으로의 상대적인 이동방향을 나타낸다. 설명의 편의상, 광디스크(6)의 정보트랙(T)에 정보로 실린 빗금부분(6a)에서 반사하는 광빔이 광검출기(12)에 검지되는 형태를 나타낸 것이다. 또한 광디스크(6)에는 동일트랙의 빗금부분들이 통상과 같이 입사광빔의 스폿(S)이 서로 중첩하지 아니하는 최단거리의 간격을 이루어 기록된 상태를 나타낸 것이다. 그러면 광디스크(6)에 맺히는 스폿(S)은 적어도 한 빗금부분에 해당하는 영역을 포함하게 되며, 이에따라 광검출기(12)에는 그 적어도 한 빗금부분에서 반사하는 일정한 광량의 스폿(Sa)이 검지되고, 다만 광디스크(6)상에서의 스폿(S)의 이동에 따라 그 광검출기(12) 상에서의 스폿(Sa)은 그 광량이 포지티브영역(12a)과 네거티브영역(12b)중 어느 하나에서 감소하면 다른 하나에서 상대적으로 증가하는 새로은 스폿(Sb)이 검지될 것이다.

즉, 제3(a)도와 같은 상태에서는 광디스크(6)의 한 빗금부분(6a)이 스폿(S)내의 좌반부를 점유하고 있고 그로부터 반사하는 광빔의 스폿(Sa)이 광검출기(12)의 포지티브영역(12a)에 검지되게 된다. 이때 차동증폭기(13)에서 출력되는 재생신호는 포지티브(+)의 최대값을 갖는다. 이 상태에서 그 스폿(S)이 이동하여 제3(b)도와 같이 되면 광검출기(12)의 포지티브영역(12a)에는 광량이 감소된 스폿(Sa′)이 검지되고 네거티브영역(12b)에는 그 감소된 만큼의 새로운 스폿(Sb′)이 검지되어 진다. 이때 차동증폭기(12)의 출력은 점차 감소하여 0이 된다. 그 스폿(S)이 더 이동하여 제3(c)도와 같이 광검출기(12)의 네거티브영역(12b)에만 증가된 새로운 스폿(Sb)이 검지되면 그 재생신호는 네거티브(-)의 최대값을 갖는다. 그리고 제3(d)도에서와 같이 그 스폿(Sb)이 광검출기(12)의 중앙에 올 때의 재생신호는 0이 된다.

제4(a)도는 상기와 같이 출력되는 재생신호를 연속적으로 보인다. 여기서 ㉮㉯㉰㉱로 지시된 지점의 값은 각각 제3(a)도∼제3(d)도에 대응한 값이다. 참고로 제4(b)도는 스폿(S)의 직경이 같을 때의 재생신호를 나타낸 것이다. 즉, 본 발명에 의한 재생신호는 단위정보당 2개의 극대값을 가지며, 종래의 재생신호 보다 2배의 주파수를 가지게 된다. 그러므로 상기 실시에 의한 본 발명의 방법은 같은 조건에서 2배의 재생능력을 발휘하며, 이에따라 같은 광기록매체에서의 정보기록밀도를 2배 높일수 있는 것이다.

제5도는 예를 들면 광자기효과로 기록재생하는 광픽업에 대하여 본 발명의 방법을 적용한 다른 실시예를 보인다. 일반적으로 광자기효과로 기록재생하는 광픽업에 있어서는 광자기디스크(6′)의 정보가 수록된 빗금부분(6a′)에 입사되는 광빔이 그 광자기효과에 의하여 편광반사하는 빔으로부터 재생신호를 검출하는 것으로서, 1/2파장판(14)가 편광빔분할기(15)가 사용된다. 이에 대하여 본 발명은 그 편광빔분할기(15)에 의하여 편광분리되는 2개의 편광빔으로부터 소망하는 재생신호를 검출하기 위하여 2개의 2분할 광검출기(16)(17)를 설치하고, 그 일측 광검출기(16) 한 영역(16a)과 타측 광검출기(17)의 한 영역(17a)을 한 차동증폭기(18)로 차동하고 그 다른 영역(16b)(17b)들을 다른 차동증폭기(19)로 차동하여 또다른 차동증폭기(20)로 그 차동증폭기(18)(19)들의 출력신호를 차동하는 것으로써 재생신호를 얻도록 실시하였다. 이 실시에 있어서도 마찬가지로 최종적으로 출력되는 재생신호의 주파수가 2배로 증가됨을 확인 할 수 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 종래의 광픽업에 있어서 광학적 및 기구적으로 거의 동일하고, 다만 재생신호를 검출하기 위한 광검출기를 2분할로 바꾸는 것만으로 간단히 고밀도 기록정보의 재생을 가능케 하는 발명으로서, 기존의 규격화되어 있는 광기록매체에도 그 기록밀도를 더욱 높일 수 있음은 물론 그 높은 기록밀도의 정보를 재생하기 위한 광픽업을 재료비의 증가가 거의 없이 간단히 제작할 수 있는 발명이다. 특히 본 발명은 재생신호 검출용 광검출기를 역시 정보의 트랙방향으로 2 이상 분할 함으로써 더욱 높은 재생능력과 기록밀도의 실현이 예상되는 등, 대량의 정보를 신속하게 처리하는데 지극히 효과적인 발명이다.

Claims (1)

1. 광기록매체의 정보가 수록되는 트랙을 따라 광빔을 주사하고 그 광기록매체로부터 반사되는 광빔을 광검출기로 검지하여 전기적인 재생신호를 출력하는 광픽업의 재생신호 검출방법에 있어서, 상기 광기록매체의 정보가 수록된 트랙방향을 따라 적어도 2분할된 재생신호 검출용 광검출기를 사용하여 그 광기록매체로부터 반사되는 광빔을 검지하는 단계; 상기 재생신호 검출용 광검출기의 각 분할영역에서 각각 출력되는 신호를 차동증폭기를 통해 차동증폭하여, 재생신호를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광픽업의 재생신호 검출방법.