KR100400541B1 - Magneto-optical recording device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광자기 기록장치에 관한 것으로, 광원으로부터 발생된 광을 기록매체상에 입사시키는 광학계와 상기 기록매체로부터 반사되어 나오는 광의 편광회전방향을 검출하는 검출부를 포함하여 구성되는 광자기 기록장치에 있어서, 상기 검출부는 반사광을 검출부로 전송하는 빔스플리터와, 전송된 반사광을 편광회전방향에 따라 두 개로 분리시키는 편광빔스플리터와, 분리된 광을 각각 검출하는 검출기로 구성되며, 상기 반사광의 일부만을 필터링하는 공간필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광자기 기록장치를 제공한다. 상기 공간필터는 기록매체와 광자기 상호작용을 한 후 반사되어 나오는 반사광에서 자화상태의 변화와 직접적으로 관계된 영역만을 추출한다. 따라서, 신호의 콘트라스트를 더욱 향상시키는 것이 가능하다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto-optical recording apparatus, comprising: an optical system for injecting light generated from a light source onto a recording medium and a detection unit for detecting a polarization rotation direction of light reflected from the recording medium. The detector includes a beam splitter for transmitting the reflected light to the detector, a polarizing beam splitter for splitting the transmitted reflected light into two in accordance with the polarization rotation direction, and a detector for detecting the separated light, respectively, wherein only a part of the reflected light is detected. Provided is a magneto-optical recording apparatus, characterized in that a spatial filter for filtering is provided. The spatial filter extracts only the region directly related to the change of magnetization state from the reflected light reflected after the magneto-optical interaction with the recording medium. Thus, it is possible to further improve the contrast of the signal.
Description
본 발명은 광자기 기록장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magneto-optical recording device.
최근 대용량 정보기록 장치로서 광자기 기록장치에 대한 관심이 커지고 있다. 광자기 기록장치에서는 광헤드에서 입사된 광이 디스크상의 특정 부분과 광자기적으로 상호작용하여 데이타의 기록 및 재생이 이루어진다.Recently, the interest in the magneto-optical recording device is increasing as a large-capacity information recording device. In the magneto-optical recording apparatus, light incident on the optical head interacts with a specific portion on the disk to magneto-optically record and reproduce data.
도 1은 종래의 광자기 기록장치의 구성을 나타내고 있다. 그 구조를 살펴보면, 데이타 재생 및 기록을 위하여 일정한 빛을 발생시키는 광원(11), 예를 들면, 레이저다이오드와, 상기 광원으로부터 발생된 빛을 평행광으로 변환시키는 콜리메이터렌즈(collimator lens)(12)와, 상기 평행광을 디스크상에 집중시켜 초점이 형성되도록 하는 대물렌즈(16)와, 상기 콜리메이터렌즈와 대물렌즈 사이에 위치하고 입사광과 반사광을 분리시키는 빔스플리터(beam splitter)(14)와, 빔스플리터에서 분리되는 반사광을 편광 상태에 따라 두 개의 빔으로 분리하는 편광빔스플리터(18)와, 편광빔스플리터로부터 분리되는 각각의 빔을 검출하는 두 개의 검출기(19a, 19b), 예를 들면 포토다이오드로 구성된다. 도면에는 생략되어 있으나, 디스크의 상면 또는 하면에는 자화용 코일이 설치된다.1 shows the configuration of a conventional magneto-optical recording apparatus. Looking at the structure, a light source 11 for generating constant light for data reproduction and recording, for example, a laser diode, and a collimator lens 12 for converting light generated from the light source into parallel light An objective lens 16 for concentrating the parallel light on the disk to form a focus, a beam splitter 14 disposed between the collimator lens and the objective lens to separate incident and reflected light, and a beam A polarization beam splitter 18 for splitting the reflected light separated by the splitter into two beams according to the polarization state, and two detectors 19a and 19b for detecting each beam separated from the polarization beam splitter, for example, a photodiode It consists of. Although omitted in the drawing, a magnetization coil is installed on the upper or lower surface of the disk.
상기 장치에 의하여 디스크 상에 데이타를 기록하는 방법은 다음과 같다. 광원(11)으로부터 발생된 빛(13)은 콜리메이터렌즈(12) 및 빔스플리터(14)를 지나 대물렌즈(16)를 거쳐 광자기기록용 디스크(20)에 초점이 형성된다. 이 빛에 의하여디스크의 일정부분이 가열되면, 그 부분의 보자력(Coercive force)이 국부적으로 약해지며, 이 때 자화용 코일에 의해 상기 부분에 자장을 가해 위 또는 아래 방향으로 자화 방향을 변화시킨다. 이렇게 자화가 된 상태에서 빛에 의한 가열을 중단 시키면, 가열된 부분이 냉각되고 자화 방향은 그대로 고정된다. 이와 같은 방법에 의하여 디스크 면에 기록마크, 즉, 데이타가 형성된다. 자화방향이 고정된 디스크 부분은 보자력이 매우 커서, 냉각 후 즉 상온에서도 자화방향이 쉽게 바뀌지 않는다.The method for recording data on a disc by the apparatus is as follows. The light 13 generated from the light source 11 passes through the collimator lens 12 and the beam splitter 14 and passes through the objective lens 16 to focus on the magneto-optical recording disk 20. When a certain portion of the disc is heated by this light, the coercive force of the portion is weakened locally. At this time, the magnetic field is applied by the magnetizing coil to change the magnetization direction in the up or down direction. When the heating by light is stopped in this state of magnetization, the heated portion is cooled and the magnetization direction is fixed as it is. In this manner, recording marks, i.e., data, are formed on the disk surface. The disk portion of which the magnetization direction is fixed has a very high coercive force, and the magnetization direction is not easily changed even after cooling, that is, even at room temperature.
기록된 디스크상의 데이타를 재생하는 방법은 다음과 같다. 광자기 기록장치에서 기록된 정보의 재생은 기록시보다 낮은 출력의 빛을 사용하여 실시된다. 광원으로부터 입사하는 레이저 광은 특정한 편광(Polarization) 방향을 가지고 있다. 광원으로부터 출사된 빛은 데이타 기록시와 동일하게 콜리메이터렌즈, 빔스플리터, 그리고 대물렌즈를 통하여 데이터가 기록된 디스크상의 기록마크 위에 도달한다. 디스크상에서 레이저 광과 기록 마크는 Kerr 회전이라는 광자기 상호작용을 일으킨다. 이 상호작용의 결과 반사광의 편광 방향은 입사광에 대하여 회전하게 되며, 이 회전 방향은 기록마크의 자화 방향에 의하여 결정된다. 이 편광 회전방향을 검출한 후, 기록마크의 자화 방향이 위 쪽인가 아래 쪽인가를 판별하여 신호를 재생하게된다. 편광 회전방향의 검출은 편광빔스플리터(18)와 두 개의 검출기(19a, 19b)를 통하여 이루어 진다. 즉, 편광빔스플리터는 빔스플리터(14)를 통하여 들어오는 광을 편광 상태에 따라 두 개의 빔으로 분리하고, 이들은 각각의 검출기(19a, 19b)에서 검출된다. 도면부호 15는 대물렌즈를 나타낸다. 기록마크의 자화 상태에 따라 편광방향이 달라지게 되면 편광빔스플리터에 의하여 나뉘어 지는 광의 비가 달라지고, 이로 인하여 검출기의 출력 값이 달라지게 된다. 따라서 검출신호는 두개의 검출기 출력 값의 변화를 처리하여 얻어진다.The method of reproducing the data on the recorded disc is as follows. The reproduction of the recorded information in the magneto-optical recording apparatus is carried out using light of lower output than in recording. The laser light incident from the light source has a specific polarization direction. The light emitted from the light source reaches the recording mark on the disk on which data is recorded through the collimator lens, the beam splitter, and the objective lens in the same manner as in the data recording. The laser light and recording marks on the disc cause a magneto-optical interaction called Kerr rotation. As a result of this interaction, the polarization direction of the reflected light rotates with respect to the incident light, and this rotation direction is determined by the magnetization direction of the recording mark. After detecting the polarization rotation direction, it is determined whether the magnetization direction of the recording mark is upward or downward to reproduce the signal. Detection of the polarization rotation direction is made through the polarization beam splitter 18 and the two detectors 19a and 19b. That is, the polarization beam splitter separates the light coming through the beam splitter 14 into two beams according to the polarization state, which are detected by the respective detectors 19a and 19b. Reference numeral 15 denotes an objective lens. When the polarization direction is changed according to the magnetization state of the recording mark, the ratio of the light divided by the polarization beam splitter is changed, thereby changing the output value of the detector. Therefore, the detection signal is obtained by processing the change of the two detector output values.
이와 같이, 광자기 기록장치에서 재생 신호는 광의 편광 상태를 이용하여 추출하게 된다. 입사된 광이 기록마크에 주사되면 마크의 자화 상태에 따라 반사되는 광의 편광이 회전하게 되는데, 이 편광 회전은 종래의 방식의 경우, 단순히 편광빔스플리터를 이용하여 검출하게 되는데 Kerr회전에 의한 편광의 회전량은 1도 이하로, 매우 작다. 또한, 기록마크의 자화 방향과는 상관없는 광이 검출기에서 검출되는 신호의 대분분을 차지하여 신호의 콘트라스트(contrast)가 크게 나빠진다. 신호의 콘트라스트가 떨어지게 되면 신호처리, 즉 데이터 재생 속도가 감소된다. 이 때문에 광 신호를 전기적으로 변환한 후에도 많은 후처리를 하여야 한다. 그러나, 이러한 전기적 처리는 기본적으로 전기적 노이즈에 상당한 영향을 받게 되며, 신호 특성 향상을 위하여 소요되는 비용에 비하여 얻어지는 효과가 작다.In this way, the reproduction signal in the magneto-optical recording device is extracted using the polarization state of the light. When the incident light is scanned on the recording mark, the polarized light of the reflected light is rotated according to the magnetization state of the mark. In the conventional method, the polarized light rotation is detected by simply using a polarizing beam splitter. The amount of rotation is very small, 1 degree or less. In addition, the light irrespective of the magnetization direction of the recording mark occupies a large part of the signal detected by the detector, and the contrast of the signal is greatly deteriorated. When the contrast of the signal drops, signal processing, i.e., data reproduction speed, decreases. For this reason, many post-processes must be performed even after converting an optical signal electrically. However, such electrical processing is fundamentally affected by the electrical noise, and the effect obtained is small compared to the cost required to improve the signal characteristics.
따라서 본 발명의 목적은 광자기 기록장치에 있어서, 기록마크의 자화 방향과는 상관없는 광이 검출기에서 검출되지 않도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 목적은 반사광중 검출에 필요한 부분만을 추출함으로써 신호의 콘트라스를 증가시키는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to ensure that in a magneto-optical recording device, light irrespective of the magnetization direction of the recording mark is not detected by the detector. It is also an object of the present invention to increase the contrast of a signal by extracting only the portions necessary for detection of reflected light.
도 1은 종래의 광자기 기록장치를 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a conventional magneto-optical recording device.
도 2는 자화되지 않은 기록마크로부터 반사된 광의 편광상태를 보여주는 모식도이다.2 is a schematic diagram showing the polarization state of light reflected from an unmagnetized recording mark.
도 3a 및 3b는 자화된 기록마크로부터 반사된 광의 편광상태를 보여주는 모식도로서, 도 3a는 위로 자화된 경우를 나타내고, 도 3b는 아래로 자화된 경우를 나타낸다.3A and 3B are schematic diagrams showing polarization states of light reflected from a magnetized recording mark. FIG. 3A shows a case of magnetization upwards, and FIG. 3B shows a case of magnetization downwards.
도 4는 본 발명의 공간필터의 일실시예를 보여준다.4 shows an embodiment of a spatial filter of the present invention.
도 5a 및 5b는 본 발명의 공간필터에 의해 추출되는 영역을 보여주며, 도 5a는 위로 자화된 경우를 나타내고, 도 5b는 아래로 자화된 경우를 나타낸다.5A and 5B show regions extracted by the spatial filter of the present invention, and FIG. 5A shows a case magnetized upward, and FIG. 5B shows a case magnetized downward.
도 6은 본 발명의 광자기 기록장치를 나타내는 구성도이다.6 is a block diagram showing a magneto-optical recording apparatus of the present invention.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***
14:빔스플리터 17:공간필터14: beam splitter 17: spatial filter
18:편광빔스플리터 20:기록매체18: polarization beam splitter 20: recording medium
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광원으로부터 발생된 광을 기록매체상에 입사시키는 광학계와 상기 기록매체로부터 반사되어 나오는 광의 편광회전방향을 검출하는 검출부를 포함하여 구성되는 광자기 기록장치에 있어서, 상기 검출부는 반사광을 검출부로 전송하는 빔스플리터와, 전송된 반사광을 편광회전방향에 따라 두 개로 분리시키는 편광빔스플리터와, 분리된 광을 각각 검출하는 검출기로 구성되며, 상기 반사광의 일부만을 필터링하는 공간필터가 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광자기 기록장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an optical magnetic recording apparatus comprising an optical system for injecting light generated from a light source onto a recording medium and a detection unit for detecting a polarization rotation direction of light reflected from the recording medium. The detector comprises a beam splitter for transmitting the reflected light to the detector, a polarizing beam splitter for splitting the transmitted reflected light into two according to the polarization rotation direction, and a detector for detecting the separated light, respectively, for filtering only a part of the reflected light. Provided is a magneto-optical recording apparatus, further comprising a spatial filter.
상기 공간필터는 기록매체와 광자기 상호작용을 한 후 반사되어 나오는 반사광에서 자화상태의 변화와 직접적으로 관계된 영역만을 추출한다. 공간필터는 빔스플리터와 편광빔스플리터 사이에 설치되는 바람직하지만 광자기 기록장치의 다양한 변형에 따라 설치되는 위치도 변경될 수 있다.The spatial filter extracts only the region directly related to the change of magnetization state from the reflected light reflected after the magneto-optical interaction with the recording medium. The spatial filter is preferably installed between the beam splitter and the polarizing beam splitter, but the position of the spatial filter may be changed according to various modifications of the magneto-optical recording apparatus.
상기 광학계는 광원과, 콜리메이터, 빔스플리터 및 대물렌즈를 포함한다. 상기 검출부는 두 개의 검출기를 포함하며, 각각의 검출기에는 대물렌즈가 포함될 수 있다.The optical system includes a light source, a collimator, a beam splitter, and an objective lens. The detector includes two detectors, and each detector may include an objective lens.
종래의 광자기기록장치에서 신호의 콘트라스트가 떨어지는 이유는 광원으로부터 디스크의 기록면에 입사된 빛이 반사되어 돌아오는 모든 광을 재생에 이용함에 기인한다. 즉, 반사된 광의 일부는 기록마크에서의 광자기적 상호작용과 상관이 없으며, 신호의 DC 오프셋(offset) 및 노이즈 만을 증가시킨다. 따라서 기록마크에서의 광자기적 상호작용과 상관없이 반사되어 돌아오는 성분이 검출기에서 검출되지 않도록 하면 신호의 콘트라스트를 월등히 높일 수 있다.The reason why the contrast of the signal falls in the conventional magneto-optical recording apparatus is that all the light returned from the light source reflected from the light source to the recording surface of the disk is used for reproduction. That is, some of the reflected light is independent of the magneto-optical interaction in the recording mark, and only increases the DC offset and noise of the signal. Therefore, the contrast of the signal can be significantly increased by preventing the detector from detecting the reflected component regardless of the photomagnetic interaction in the recording mark.
이러한 목적을 위하여 본 발명에서는 편광빔스플리터와 빔스플리터 사이에공간필터(spatial filter)를 설치하였다. 이 공간필터는 기록마크와 광자기 상호작용을 일으키고 반사된 광의 성분만을 주로 통과시킨다.For this purpose, in the present invention, a spatial filter is provided between the polarizing beam splitter and the beam splitter. This spatial filter causes magneto-optical interaction with the recording mark and mainly passes only the components of the reflected light.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 도 2는 디스크상의 기록면이 자화가 되어 있지 않은 경우에 있어서, 광원으로부터 입사된 빔이 디스크 기록면에 입사된 후 반사된 광의 편광 상태를 나타낸다. 즉 기록면에서의 광자기 상호작용이 없는 경우이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 반사광의 편광 상태가 대칭적인 구조를 나타냄을 볼 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 shows the polarization state of the light reflected after the beam incident from the light source is incident on the disk recording surface when the recording surface on the disk is not magnetized. In other words, there is no magneto-optical interaction on the recording surface. As can be seen in the figure, it can be seen that the polarization state of the reflected light exhibits a symmetrical structure.
한편, 도 3a 및 3b는 디스크상의 기록면이 자화되어 있는 경우를 보여주며, 도 3a는 기록마크가 위로 자화된 경우에, 도 3b는 기록마크가 아래로 자화된 경우에 반사광의 편광 상태 변화를 각각 나타낸다. 도면에서 볼 수 있듯이 자화 상태의 변화에 따라 편광의 변화를 일으키는 부분은 중심 영역 뿐임을 알 수 있다. 기록마크의 자화 방향과는 상관없는 광이 대부분을 차지하므로 반사광 전체를 검출하게 되면 신호의 콘트라스트가 크게 떨어지게 되는 것이다.3A and 3B show the case where the recording surface on the disc is magnetized, and FIG. 3A shows the change in the polarization state of the reflected light when the recording mark is magnetized upward and FIG. 3B when the recording mark is magnetized downward. Indicates. As can be seen in the figure, it can be seen that only the central region causes the change in polarization according to the change in the magnetization state. Since most of the light irrespective of the magnetization direction of the recording mark occupies most of the reflected light, the contrast of the signal is greatly reduced.
따라서, 신호의 콘트라스트를 높이기 위해서는 디스크 기록면의 자화상태에 따라 편광의 변화를 일으키는 영역만을 따로 추출하여 검출하는 것이 필요하다. 본 발명은 반사광의 일부만을 필터링하는 공간필터를 이용하여 반사광 중 편광의 변화를 일으키는 영역만을 따로 추출한다.Therefore, in order to increase the contrast of the signal, it is necessary to separately extract and detect only the region causing the change in polarization according to the magnetization state of the disk recording surface. The present invention separately extracts only the region causing the change in polarization of the reflected light by using a spatial filter that filters only a part of the reflected light.
도 4는 본 발명의 일실시예를 나타낸다. 도면을 보면 본 발명의 공간필터는 가운데 중심 영역만 광을 통과시키고 나머지 영역에서는 광을 차단시키도록 함을 알 수 있다. 상기 공간필터는 가운데 중심 영역만 광을 통과시키도록 작은 원이 형성되어 있으나, 디스크 기록면의 자화상태에 따라 여러가지 형태로 변형이 가능하며, 그 형태는 자화 상태에 따라 편광의 변화를 일으키는 영역만을 추출할 수 있도록 결정될 것이다.4 shows an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, it can be seen that the spatial filter of the present invention passes only light in the center area and blocks light in the remaining areas. The spatial filter has a small circle formed so that only the center region passes light, but may be modified in various forms according to the magnetization state of the disc recording surface, and the shape of the spatial filter extracts only an area causing polarization change according to the magnetization state. It will be decided to do so.
도 5a 및 5b는 도 3a 및 3b에 나타난 디스크 기록면의 자화상태에 대하여 본 발명의 공간필터를 적용하였을 때 얻어지는 반사광의 추출 영역을 도시하고 있다(각 도면에서 가운데 부분의 작은 원이 반사광의 추출 영역). 두 경우 모두 기록마크의 자화상태 변화와 직접적으로 관계되는 중심부의 광 만이 추출되는 것을 볼 수 있다. 이렇게 추출된 반사광만이 검출기로 입사되고 불필요한 반사광은 제거되므로 신호의 콘트라스트는 증가하게 된다.5A and 5B show an extraction region of the reflected light obtained when the spatial filter of the present invention is applied to the magnetization state of the disc recording surface shown in FIGS. 3A and 3B (the small circle in the center of the figure shows the extraction region of the reflected light). ). In both cases, it can be seen that only light in the center portion which is directly related to the change in the magnetization state of the recording mark is extracted. Since only the extracted reflected light is incident on the detector and unnecessary reflected light is removed, the contrast of the signal is increased.
도 6은 본 발명의 공간필터를 포함한 광자기 기록장치의 구조를 나타낸다. 공간필터(17)는 빔스플리터(14)와 편광빔스플리터(18) 사이에 설치되고, 디스크 기록면에 입사된 광이 기록마크와 광자기 상호작용을 거친 후 반사되어 빔스플리터(14)에 의해 검출부로 전송된다. 공간필터에 의해 추출된 반사광만이 편광빔스플리터(18)에 의해 분리되어 각각의 검출기(19a, 19b)로 전송된다. 본 실시예에서는 공간필터가 빔스플리터와 편광빔스플리터 사이에 설치되어 있지만, 공간필터의 위치는 반사광이 검출기로 전송되기전에 일부영역만을 추출할 수 있다면 장치내의 어느 위치에라도 설치가능하다.Fig. 6 shows the structure of the magneto-optical recording device including the spatial filter of the present invention. The spatial filter 17 is disposed between the beam splitter 14 and the polarization beam splitter 18, and the light incident on the disk recording surface is reflected after the magneto-optical interaction with the recording mark, and is detected by the beam splitter 14. Is sent to. Only the reflected light extracted by the spatial filter is separated by the polarization beam splitter 18 and transmitted to the respective detectors 19a and 19b. In this embodiment, the spatial filter is provided between the beam splitter and the polarizing beam splitter, but the position of the spatial filter can be installed at any position in the apparatus as long as only a partial region can be extracted before the reflected light is transmitted to the detector.
본 발명에 의하면, 기록마크의 자화 방향과는 상관없는 광이 검출기에 전송되지 않도록 함으로써 신호의 콘트라스트가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 따라서, 데이터 재생 속도가 감소되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 광 신호를 전기적으로 변환한 후에 진행되는 후처리를 감소시킬 수 있으므로 전기적 노이즈를 줄이고 신호 특성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the contrast of the signal can be prevented from being lowered by preventing the light from being transmitted to the detector irrespective of the magnetization direction of the recording mark, and therefore, the data reproduction speed can be prevented from decreasing. In addition, it is possible to reduce post-processing after the electrical conversion of the optical signal, thereby reducing electrical noise and improving signal characteristics.
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| EP0420964A1 (en) * | 1989-04-11 | 1991-04-10 | Immunobiology Research Institute, Inc. | Lyophilized peptide formulations |
| US5381401A (en) * | 1991-06-04 | 1995-01-10 | International Business Machines Corporation | Multiple data surface optical data storage system |
| US5796683A (en) * | 1996-03-26 | 1998-08-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Magneto-optical recording device having a controllable polarizing filter |
-
2000
- 2000-12-28 KR KR10-2000-0083702A patent/KR100400541B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63113838A (en) * | 1986-10-30 | 1988-05-18 | Nec Corp | Magneto-optical recording and reproducing head |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020054566A (en) | 2002-07-08 |
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