KR20040077692A - 광 헤드, 이 광 헤드를 이용한 광기록 매체 기록 및/또는재생 장치 및 기록 및/또는 재생 방법 - Google Patents

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Abstract

광 디스크 장치(101)는 광 헤드(104)로부터 광 디스크(l02)에 조사되는 광 빔의 파워를, 광결합 효율 가변 소자(214)(215)에 의해, 광 디스크의 종류, 다층광 디스크의 기록층, 동작 모드에 따라, 광결합 효율의 변화를 광검출 소자(216)에 의해 검출하면서 제어함으로써, 필요 최소한의 시간으로 광결합 효율을 확실히 변화시켜, 광원(212)측에서 출력 파워비를 극단적으로 크게 하지 않고도, 광 디스크에 조사되는 광 빔의 파워를 대폭 바꾸는 것을 가능하게 하므로, 광출력 정격이 작은 광원을 이용하여 양호한 기록 재생 특성을 실현할 수 있다.

Description

광 헤드, 이 광 헤드를 이용한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치 및 기록 및/또는 재생 방법 {OPTICAL HEAD, OPTICAL RECORDING MEDIUM RECORDING AND/OR REPRODUCING APPARATUS AND RECORDING AND/OR REPRODUCING METHOD USING THE OPTICAL HEAD}
종래, 광 디스크로 대표되는 광기록 매체로서 미소한 요철(凹凸) 패턴인 피트 패턴에 의해 미리 정보 신호를 기록한 재생 전용형의 것, 상(相) 변화형 기록층을 형성하여 정보 신호의 기록을 가능하게 한 것, 광자기 기록층을 형성하여 정보 신호의 재기록을 가능하게 한 것이 제안되어 있다. 이 종류의 광기록 매체 중, 정보 신호의 기록을 가능하게 한 광 디스크를 기록 매체에 이용하는 광 디스크 장치 등의 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치는 광 헤드의 광원으로서 일반적으로 최대 출사 광량[광출력 최대 정격(定格)]이 비교적 큰 반도체 레이저가 이용되고 있다. 그리고, 재생 전용 광 디스크만을 기록 매체에 이용하는 광 디스크 장치에서는, 기록형 광 디스크를 사용하는 장치만큼 최대 정격의 광원은 필요로 하지 않지만, 어느 값 이상의 광 빔의 출사 광량이 필요하다.
이것은 이하와 같은 이유에 의한다.
반도체 레이저는 일반적으로 출력이 작은 경우에는, 안정된 발진이 얻어지기 어려워, 레이저 노이즈가 커져 버린다. 따라서, 광 디스크에 기록된 정보 신호의 재생을 실행할 때, CNR(Carrier to Noise Ratio)을 확보하기 위해서는, 반도체 레이저의 광출력을 어느 정도 이상의 값으로 설정할 필요가 있다. 이 값은 통상 2mW 내지 5mW 정도이다.
한편, 정보 신호의 기록을 가능하게 한 광기록 매체에 대하여 정보 신호의 기록을 실행하는 경우에는, 광기록 매체의 기록면 상에 집광되는 광 빔에 의해 광기록층을 소정 온도 이상으로 가열하고 있다. 이 경우, 정보 신호의 재생을 실행할 때의 반도체 레이저의 출력인 재생 광 파워는 재생 신호가 충분한 CNR을 보증할 수 있는 크기이며, 정보 신호의 기록을 실행할 때의 반도체 레이저의 출력인 기록 광 파워는 기록층을 소정 온도 이상으로 가열하여 안정된 정보 신호의 기록을 보증할 수 있는 크기이다. 통상, 광기록 매체에 대하여 정보 신호를 기록할 때에 이용하는 기록광의 최대 파워는 재생 광 파워의 5배 내지 20배 정도이다. 또한, 표준 속도보다 고속으로 정보 신호를 기록하는 경우에는, 보다 큰 출력이 필요해 진다.
이와 같은 이유 때문에, 광기록 매체에 대하여 정보 신호의 기록 및 재생의쌍방을 실행하는 광 헤드에 이용되는 광원이나, 복수 종류의 광기록 매체에 대하여 정보 신호의 기록 재생을 실행하는 광 헤드에 이용되는 광원의 광출력 최대 정격은 통상 20mW 내지 50mW 정도이며, 표준 회전 속도의 8배 정도의 고속으로 광 디스크를 회전하여 정보 신호의 기록을 실행하는 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드에 있어서는, 10OmW 정도의 출력을 가지는 광원이 사용된다.
광출력 최대 정격이 큰 광원은 그 실현이 매우 곤란할 뿐만 아니라, 광원의 소비 전력이 커져 버린다. 이들을 고려하여, 광출력 최대 정격을 작게 하면, 재생 시의 레이저 노이즈가 커져 버려, 양호한 재생 특성이 얻어지지 않게 된다.
한편, DVD(Digital Versatil Disc) 등의 재생 전용형 광 디스크에서는, 기록층을 2층으로 한 것이 사용되고 있다. 또한, 정보 신호의 기록을 가능하게 한 광 디스크에서도, 기록층을 2층, 나아가서는 4층으로 한 것이 제안되어 있다. 이 종류의 기록층을 복수 형성한 다층형 광 디스크의 각 기록층에 정보 신호를 기록하여 재생하기 위해서는, 기록층이 1층만인 광 디스크에 비해, 약 1.5배 내지 2배 이상의 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 필요하게 되어 있다.
이와 같은 점으로부터, 기록층이 단층 및 다층인 광 디스크를 선택적으로 이용하는 것을 가능하게 하는 광 디스크 장치는, 다층광 디스크에 정보 신호를 기록할 때의 기록 최대 광 파워와, 단층 광 디스크에 기록된 정보 신호를 재생할 때의 재생 광 파워의 비율은, 단층 광 디스크를 사용하는 광 디스크 장치에 비해 2배 이상이 되어 버린다.
또한, 기록 트랙을 광 빔이 주사(走査)하는 선속도가, 이용하는 광 디스크의종류에 따라 상이한 경우에는, 필요하게 되는 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 상이해진다. 즉, 광 빔이 광 디스크의 기록 트랙을 주사하는 선속도가 커지면, 보다 큰 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 필요하게 된다.
이와 같이, 기록 용량의 확대를 도모하기 위해, 신호 기록층을 다층으로 한 광기록 매체나 광기록 매체의 회전 속도를 향상시킨 광기록 매체와 함께 종래부터 이용되고 있는 기록층이 단층의 광기록 매체 쌍방에 대하여 안정된 정보 신호의 기록 재생을 실현하기 위해서는, 광 헤드를 구성하는 광원의 광출력의 다이내믹 레인지는 보다 한층 넓게 하는 것이 요구된다.
본 발명은 광 디스크 등의 광기록 매체에 각종 정보 신호의 기록 및/또는 재생을 실행하는 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치 및 기록 및/또는 재생 방법에 관한 것이다.
본 출원은 일본국에서 2001년 12월 27일에 출원된 일본 특허 출원 번호 2001-397679를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이 출원은 참조함으로써, 본 출원에 원용된다.
도 1은 본 발명에 관한 광 헤드를 이용한 광 디스크 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용된 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드를 나타내는 측면도이다.
도 3은 광 디스크 장치에서 사용되는 광 디스크에 대한 추장(推奬) 재생 파워 및 추장 기록 파워의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4 (A) 내지 도 4 (D)는 광 디스크 장치의 기록 모드와 재생 모드의 전환 동작에 따른 레이저광의 상태를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 5는 광 디스크 장치에 있어서, 대기 상태에서는, 그때까지의 감쇠(減衰) 상태를 유지하고, 기록이라고 하는 커맨드를 받고 나서 감쇠 상태의 전환을 실행하는 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 6은 광 디스크 장치에 있어서, 대기 상태에서는, 그때까지의 감쇠 상태를 유지하고, 기록이라고 하는 커맨드를 받고 나서 감쇠 상태의 전환을 실행하는 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 7은 광 디스크 장치에 있어서, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 하고, 기록 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환하는 동작이며 기록 커맨드를 받았을 때의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 8은 광 디스크 장치에 있어서, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 하고, 기록 커맨드를 받은 때만 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환하는 동작이며, 재생 커맨드를 받았을 때의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 9는 광 디스크 장치에 있어서, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 하고, 재생 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환하는 동작이며 기록 커맨드를 받았을 때의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 10은 광 디스크 장치에 있어서, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 하고, 재생 커맨드를 받은 때만 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로전환하는 동작이며, 재생이라고 하는 커맨드를 받았을 때의 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 11은 광 디스크 장치에 있어서, 복수 종류의 광기록 매체에 대응하는 경우의 감쇠 상태의 전환 동작을 나타내는 플로차트이다.
도 12는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 다른 예를 나타내는 측면도이다.
도 13은 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 또 다른 예를 나타내는 측면도이다.
도 14 (A) 내지 도 14 (D)는 광 디스크 장치의 기록 모드와 재생 모드의 전환 동작에 따른 레이저광의 상태를 나타내는 타이밍 차트이다.
도 15 (A) 및 도 15 (B)는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 광결합 효율 가변 소자의 제1 방식을 실현하는 구체예를 나타내는 사시도이다.
도 16 (A) 및 도 16 (B)는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 광결합 효율 가변 소자의 제1 방식을 실현하는 다른 구체예를 나타내는 사시도이다.
도 17 (A) 내지 도 17 (C)는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 광결합 효율 가변 소자의 제2 방식을 실현하는 구체예를 나타내는 설명도이다.
도 18 (A) 및 도 18 (B)는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 광결합 효율 가변 소자의 제2 방식을 실현하는 다른 구체예를 나타내는 사시도이다.
도 19 (A) 내지 도 19 (D)는 도 18 (A) 및 도 18 (B)에 나타내는 광결합 효율 가변 소자를 구성하는 액정 소자의 구조와 그 작용을 나타내는 설명도이다.
도 20 (A) 및 도 20 (B)는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 광결합 효율 가변 소자의 제2 방식을 실현하는 또 다른 구체예를 나타내는 사시도이다.
도 21 (A) 및 도 21 (B)는 본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 헤드의 광결합 효율 가변 소자의 제2 방식을 실현하는 또 다른 구체예를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 광기록 매체에서 요구되는 과제를 만족시키는 신규 광 헤드, 이 광 헤드를 이용한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치 및 기록 및/또는 재생 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광기록 매체에 대하여 정보 신호의 기록을 실행하는 기록 모드 시 및 정보 신호의 재생을 실행하는 재생 모드 시에 있어서의 광원의 파워비가 작아도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 하여 양호한 재생 특성이 얻어지는 광 헤드 및 이 광 헤드를 이용한 기록 재생 장치 및 기록 재생 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광출력 최대 정격이 작은 광원을 이용하여도 양호한 기록 재생 특성이 얻어지는 광 헤드 및 이 광 헤드를 이용한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치 및 기록 및/또는 재생 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 정보 신호의 기록 재생에 이용하는 광 빔의 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 상이한 복수 종류의 광기록 매체, 신호 기록층을 다층으로 한 광기록 매체, 또는 하나의 기록층이 복수의 기록 영역으로 분할된 광기록 매체 등의 광기록 매체를 기록 매체로서 이용한 경우에도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 양호한 기록 재생 특성을 실현할 수 있는 광 헤드 및 이 광 헤드를 이용한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치 및 기록 및/또는 재생 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 광 헤드는 광원과 광원으로부터 출사된 광 빔을 광기록 매체에 집광시켜 조사하는 광 집광 수단과, 광원으로부터 출사된 광 빔과 광기록 매체에 의해 반사되어 집광 수단을 거친 반사광 빔의 광로를 분리하는 광분리 수단과, 광분리 수단에 의해 분리된 광기록 매체로부터의 반사광 빔을 수광하는 광검출 수단과, 광원과 광분리 수단 사이에 설치된 광결합 효율 가변 수단 및 광결합 효율 검출 수단을 포함한다. 광결합 효율 가변 수단은 광원으로부터 출사되는 총광량에 대한 광기록 매체 상에 집광되는 광량의 비율인 광결합 효율을 변화시키는 수단이며, 광결합 효율 검출 수단은 광결합 효율 가변 수단에서의 광결합 효율 변화에 대응하는 정보를 검출한다.
본 발명에 관한 광 헤드는 기록 모드 시 및 재생 모드 시에 있어서의 광원의 파워비가 작아도, 정보 신호의 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 상이한 복수 종류의 광기록 매체, 다층 광기록 매체, 또는 하나의 기록층이 복수의 기록 영역으로 분할된 광기록 매체등 어느 광기록 매체에 대해서도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있다.
본 발명에 관한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치는 최적의 기록 광 파워 및/또는 재생 광 파워가 서로 상이한 적어도 2종 이상의 광기록 매체에 대하여 정보 신호의 기록 또는 재생을 실행하는 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치이며, 광원과, 이 광원으로부터 출사된 광 빔을 광기록 매체에 집광시켜 조사하는 광 집광 수단을 가지는 광 헤드를 포함한다. 광 헤드는 광원으로부터 출사된 광 빔과 광기록 매체에 의해 반사되어 집광 수단을 거친 반사광 빔의 광로를 분리하는 광분리 수단과, 광분리 수단에 의해 분리된 광기록 매체로부터의 반사광 빔을 수광하는 광검출 수단과, 광원 및 광분리 수단 사이에 설치된 광결합 효율 가변 수단 및 광결합 효율 검출 수단을 포함한다. 광결합 효율 가변 수단은 광원으로부터 출사되는 총광량에 대한 광기록 매체 상에 집광되는 광량의 비율인 광결합 효율을 변화시키는 수단이며, 광결합 효율 검출 수단은 광결합 효율 가변 수단에서의 광결합 효율 변화에 대응하는 정보를 검출한다.
본 발명에 관한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치는 기록 모드 시 및 재생 모드 시에 있어서의 광원의 파워비가 작아도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 최적의 기록 광 파워 및/또는 재생 광 파워가 상이한 복수 종류의 광기록 매체, 다층 광기록 매체, 또는 하나의 기록층이 복수의 기록 영역으로 분할된 광기록 매체 등 복수 종류의 광기록 매체에 대해서도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있다.
본 발명에 관한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 방법은 최적의 기록 광 파워 및/또는 재생 광 파워가 서로 상이한 적어도 2종 이상의 광기록 매체에 대하여 기록 및/또는 재생하는 광기록 매체 기록 및/또는 재생에 있어서, 광원으로부터 출사되는 총광량에 대한 광기록 매체 상에 집광되는 광량의 비율인 광결합 효율 변화에 대응하는 정보를 검출하고, 이 검출 결과에 따라, 광기록 매체의 종류에 따라 광결합 효율을 변화시킨다.
본 발명에 관한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 방법에 의하면, 기록 모드 및 재생 모드에 있어서의 광원의 파워비가 작아도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 최적의 기록 광 파워 및/또는 재생 광 파워가 상이한 복수 종류의 광기록 매체, 다층 광기록 매체, 또는 하나의 기록층이 복수의 기록 영역으로 분할된 광기록 매체 등 복수 종류의 광기록 매체에 대해서도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은, 이하에서 도면을 참조하여 설명되는 실시예의 설명으로부터 한층 명백해질 것이다.
이하, 본 발명에 관한 광기록 매체 기록 및/또는 재생 장치를 광 디스크를 기록 매체에 이용하는 광 디스크 장치에 적용한 예를 들어 설명한다.
본 발명이 적용 되는 광 디스크 장치(101)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 광 디스크(102)를 회전 조작하는 회전 구동 기구를 구성하는 스핀들 모터(103)와, 광 헤드(104)와 광 헤드(104)를 회전 조작되는 광 디스크(102)의 직경 방향으로 보내 조작하는 이송 모터(105)를 포함하고 있다.
여기에서, 스핀들 모터(103)는 광 디스크 장치(101)에 장착되는 광 디스크(102)의 종류를 판별하는 디스크 종류 판별 수단을 실행하는 시스템 컨트롤러(107) 및 서보 회로부(109)에 의해 구동이 제어되어, 소정 회전수로 회전 구동된다.
이 광 디스크 장치(101)에 이용되는 광 디스크(102)로서는, 정보 신호의 기록에 광변조 방식을 채용한 기록형 광 디스크, 예를 들면, CD-R/RW, DVD-RAM, DVD-R/RW, DVD+RW 등의 광 디스크, 또는 광자기 기록 방식을 채용한 광학 자기 디스크가 이용된다.
본 발명이 적용되는 광 디스크 장치(101)는 정보 신호의 기록에 이용하는 광 빔의 최적의 기록 광 파워를 달리하고, 또한 정보 신호의 재생에 이용하는 광 빔의 재생 광 파워를 달리하는 2종 이상 광 디스크를 선택적으로 이용하도록 구성되고, 또는 하나의 기록층이 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워를 달리하는 2 이상의 기록 영역으로 분할된 광 디스크, 복수의 기록층을 적층한 광 디스크를 사용하도록 구성된다.
광 디스크(102)의 신호 기록층 상에 조사되는 광 빔의 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워의 차이는 광 디스크에서의 기록 방식 그 자체가 상이한 것에 의한 것 외에, 광 디스크가 회전 조작되는 속도의 상위(相違)라도 된다. 광 디스크의 회전 속도 장치는 광 디스크의 기록 트랙을 주사하는 광 빔이 회전하는 광 디스크에 대한 상대 속도이다.
본 발명이 적용되는 광 디스크 장치(101)에 이용되는 광 디스크(102)에는, 정보 신호의 기록 재생에 이용하는 광 빔의 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 상이한, 또는 동일한 적어도 2 이상의 기록층을 가지는 다층광 디스크를 사용하게 된다. 다층광 디스크를 사용한 경우에, 다층광 디스크의 사양(仕樣)에 의해, 적층된 각 기록층에 대한 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 상위한 것이 있다.
전술한 각 광 디스크에 정보 신호의 기록을 실행하고 또는 기록된 정보 신호의 재생을 실행하기 위해 이용하는 광 빔은 400nm 내지 780nm 정도 파장의 것이 이용된다.
광 헤드(104)는 광 디스크(102)의 기록면에 대하여 광 빔을 조사하여, 기록면으로부터 반사된 반사광을 검출한다. 광 헤드(104)는 광 디스크(102)의 기록면으로부터 반사된 반사광을 검출하고, 이 검출된 반사광의 검출 출력을 프리앰프(120)에 공급한다. 프리앰프(120)의 출력은 신호 변복조부 및 ECC 블록(108)에 보내진다. 신호 변복조부 및 ECC 블록(108)은 신호의 변조, 복조 및 ECC(에러 정정 부호)의 부가를 실행한다. 광 헤드(104)는 신호 변복조부 및 ECC 블록(108)의 지령에 따라, 회전하는 광 디스크(102)의 기록면에 광 빔의 조사를 실행한다. 이와 같은 광 빔의 조사에 의해, 광 디스크(102)에 대한 정보 신호의 기록 또는 재생이 실행된다.
프리앰프(120)는 광 헤드(104)에 의해 검출되는 각 광 빔에 대응하는 신호에 따라, 포커스 에러 신호, 트랙킹 에러 신호, RF 신호 등을 생성한다. 정보 신호의 기록 매체로서 이용되는 광 디스크의 종류에 따라, 서보 회로부(109), 신호 변복조부 및 ECC 블록(108) 등에 의해, 이들 신호에 따른 복조 및 에러 정정 처리 등의 소정 처리가 실행된다. 이에 따라, 복조된 기록 신호는 광 디스크(102)가, 예를 들면 컴퓨터 등의 정보 처리 장치로 취급되는 데이터를 기록하는 데이터 기억용일 때에는, 인터페이스(111)를 통해 컴퓨터(130) 등의 정보 처리 장치에 송출된다.본 발명에 관한 광 디스크 장치(101)가 접속되는 컴퓨터(130) 등의 정보 처리 장치는, 광 디스크(102)에 기록된 데이터가 재생 신호로서 공급된다.
광 디스크 장치(101)에 장착되는 광 디스크(102)가, 오디오 데이터나 비디오 데이터를 기록하는 오디오·비디오용일 때에는, D/A, A/D 변환기(112)의 D/A 변환부에서 디지털/아날로그 변환되어 오디오·비디오 처리부(113)에 공급된다. 그리고, 이 오디오·비디오 처리부(113)에 공급된 신호는 이 오디오·비디오 처리부(113)에서 오디오·비디오 신호 처리가 실행되고, 오디오·비디오 신호 입출력부(114)를 통해 외부의 촬상·영사 기기에 전송된다.
광 헤드(104)는 이송 모터(105)에 의해, 광 디스크(102)의 직경 방향으로 이동되어, 광 디스크(102)의 소정 기록 트랙에 대응하는 위치까지 이동된다. 스핀들 모터(103)의 제어와, 이송 모터(105)의 제어와, 광 헤드(104)의 대물 렌즈를 지지하는 2축 액추에이터의 포커싱 방향의 구동 및 트래킹 방향의 구동 제어는 각각 서보 회로부(109)에 의해 실행된다.
서보 회로부(109)는 본 발명에 관한 광 헤드(104) 내에 배설된 것의 광결합 효율 가변 소자를 동작시켜, 광 헤드(104)에서의 광결합 효율, 즉, 레이저 광원으로부터 출사되는 광 빔의 총광량과 광 디스크(102) 상에 집광되는 광량의 비율을, 기록 모드 시와 재생 모드 시에 상이하도록 제어한다.
레이저 제어부(121)는 광 헤드(104)에서의 레이저 광원을 제어한다. 특히, 이 실시예에서는, 레이저 광원의 출력 파워를 기록 모드 시와 재생 모드 시에 상이하게 하는 제어를 실행한다.
장착되는 광 디스크(102)가 신호 기록층에 조사되는 광 빔의 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워를 달리하는 2종 이상 광 디스크 중 어느 하나인 경우에는, 디스크 종류 판별 센서(115)가, 장착된 광 디스크(102)의 종류를 판별한다. 그리고, 종류를 달리하는 광 디스크(102)에는, 기록 방식을 달리하는 것, 하나의 기록층이 복수의 기록 영역으로 분할된 것, 사양을 달리하는 복수의 기록층을 가지는 것이 포함된다. 광 디스크(102)로서는, 전술한 바와 같이, 광변조 기록을 이용한 여러 가지 방식의 광 디스크, 또는 각종의 광자기 기록 매체를 이용할 수 있다. 이들 각 광 디스크(102)는 기록층에 조사되는 광 빔의 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워를 달리하는 것을 포함하고 있다. 디스크 종류 판별 센서(115)는 광 디스크(102)의 표면 반사율이나, 형상의 상위 등 외형적인 상위를 검출한다. 그리고, 광 디스크 장치(101)에 장착된 광 디스크(102)의 종류를 판별한다. 디스크 종류 판별 센서(115)로부터 검출된 검출 신호는 시스템 컨트롤러(107)에 공급된다.
광 디스크 장치(101)에 장착되는 광 디스크(102)의 종류를 판별하는 방법으로서는, 광 디스크(102)가 카트리지에 수납된 디스크 카트리지인 경우에는, 카트리지에 종류 판별용 검출 구멍을 형성하여 두는 것이 고려된다. 광 디스크(102)의 종류를 판별하기 위한 식별 정보는 광 디스크(102)의 최내주 측에 설치되는 프리마스터드 피트나 그루브 등에 의해 기록된 목록 정보(Table of Contents: T0C) 에리어에 기록하도록 해도 된다. 이 에리어에는, 디스크 종류를 나타내는 종별 정보에 더하여, 해당 광 디스크에 정보 신호를 기록하고 또는 재생하는 경우에 이용하는 광 빔의 추장 기록 광 파워 및 추장 재생 광 파워의 정보를 기록하고, 이 정보를검출함으로써, 그 광 디스크에 대한 정보 신호의 기록 또는 재생에 적합한 기록 광 파워 및 재생 광 파워가 얻어지도록 광 헤드(104)를 제어한다.
광결합 효율 제어 수단이 되는 서보 회로부(1O)9는 시스템 컨트롤러(1O7)에 의해 제어됨으로써, 디스크 종류 판별 센서(115)의 판별 결과에 따라, 광 헤드(104)에서의 광결합 효율이 장착된 광 디스크(102)의 종류에 따라 제어한다.
광 디스크(102)로서 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워를 달리하는 적어도 2 이상의 기록 영역에 하나의 기록층이 분할된 광 디스크를 사용하는 경우에는, 기록 영역 식별 수단에 의해, 정보 신호의 기록을 실행하는 영역은 재생을 실행하는 기록 영역을 검출한다. 복수의 기록 영역이 광 디스크(102)의 중심을 중심으로 하여 동심원형으로 분할되어 있는 경우에는, 기록 영역 식별 수단으로서 서보 회로부(109)를 이용할 수 있다. 서보 회로부(109)는, 예를 들면, 광 헤드(104)와 광 디스크(102)의 상대 위치를 검출함으로써, 기록 또는 재생을 하려고 하는 기록 영역을 판별할 수 있다. 그리고, 광 헤드(104)와 광 디스크(102)의 상대 위치 검출은 광 디스크(102)에 기록된 어드레스 신호에 따라 위치 검출하는 경우를 포함한다. 서보 회로부(109)는 기록 또는 재생을 하려고 하는 기록 영역의 판별 결과에 따라, 광 헤드(104)에서의 광결합 효율을 제어한다.
본 발명에 관한 광 디스크 장치(101)에 이용되는 광 디스크(102)가, 최적의 기록 광 파워 및 재생 광 파워를 달리하는 적어도 2 이상의 기록층을 가지는 다층광 디스크인 경우에는, 기록층 식별 수단에 의해 정보 신호의 기록 또는 재생을 실행하는 기록층을 판별한다. 기록층 식별 수단으로서는, 서보 회로부(109)를 이용할 수 있다. 서보 회로부(109)는, 예를 들면, 광 헤드(104)와 광 디스크(102)의 상대 위치를 검출함으로써, 기록 또는 재생을 하려고 하는 기록층을 검출할 수 있다. 서보 회로부(109)는 기록 또는 재생을 하려고 하는 기록층의 판별 결과에 따라, 광 헤드(104)에서의 광결합 효율을 제어한다.
광 디스크의 종류, 기록 영역, 기록층에 관한 정보는 각 광 디스크에 형성된 TOC가 기록된 영역에 미리 기록하고, 이 광 디스크(102)를 광 디스크 장치(101)에 장착하여, 이들 기록 정보를 판독함으로써 판별하도록 해도 된다.
전술한 광 디스크 장치(101)에 이용되는 본 발명에 관한 광 헤드를 설명한다.
이 광 헤드(104)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 광원이 되는 반도체 레이저 소자(212), 콜리메이터 렌즈(213), 광결합 효율 가변 수단을 구성하는 액정 소자(214) 및 제1 빔 스플리터(215), 광분리 수단이 되는 제2 빔 스플리터(218), FAPC(Front Auto Power Control)용 검출 소자(219), 대물 렌즈(220), 검출 렌즈(221), 멀티 렌즈(222), 광검출 소자(223)를 포함하고 있다. 이들 각 광학 부품은 개별적으로 마운트되어 있다.
광 헤드(104)는 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사되는 광 빔이, 콜리메이터 렌즈(213)에 입사되어 평행하는 광 빔으로 변환되어 액정 소자(214)에 입사되고, 또한, 액정 소자(214)를 통과한 광 빔이 제1 및 제2 빔 스플리터(215, 218)에 차례로 입사된다. 이들 빔 스플리터(215, 218)를 통과한 광 빔은 대물 렌즈(220)에 의해 광 디스크(102)의 신호 기록면 상에 집광된다.
광 디스크(102)의 신호 기록면에서 반사된 광 빔은 제2 빔 스플리터(218)에서 광원으로부터 출사된 광 빔의 광로로부터 분리되고, 검출 렌즈(221) 및 멀티 렌즈(222)를 거쳐 광검출 소자(223)에 입사된다. 광검출 소자(223)가 수광하여 출력하는 검출 신호에 따라, RF 신호, 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호 등이 생성된다.
이와 같은 광 헤드(104)는 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사된 광 빔이, 광결합 효율 가변 소자인 액정 소자(214)의 작용에 의해, 이 액정 소자(214)를 통과한 후에 광결합 효율을 적당히 가변 제어한다. 광 빔은 동일한 종류의 광 디스크에서, 또는 동일한 기록 영역, 또는 동일한 기록층에서, 기록 모드로부터 재생 모드로 바뀐 때에는, 기록 모드 시보다 작은 광결합 효율로 되어 광 디스크(102)에 입사된다. 광 디스크 장치(101)가 재생 모드로부터 기록 모드로 바뀐 때에는, 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사된 광 빔은 재생 모드 시보다, 큰 광결합 효율로 되어 광 디스크(102)에 입사된다.
그리고, 액정 소자는 파장판으로서 기능하는 것에 한정되지 않고, 예를 들면 디스플레이 등에 이용되는 비틀림 네마틱 타입의 액정 등, 빔 스플리터에 입사되는 편광 상태를 가변할 수 있는 것이면 어느 것을 이용하여도 된다.
이 광 헤드(104)에서, 반도체 레이저 소자(212)를 구동하는 전류(I1)는광 헤드(104)의 레이저 제어부(121)로부터 공급된다. 레이저 제어부(121)는광 헤드의 외부에 있어도 되고, 광 헤드에 탑재되어 있어도 된다.
액정 소자(214)는 인가 전압에 따라 편광 상태가 변화된다. 액정 소자(214)에 대한 인가 전압은 서보 회로부(109)에 의해 제어된다. 액정 소자(214)를 투과한 광 빔은 편광 상태가 변화된 상태에서, 제1 빔 스플리터(215)에 입사된다.
제1 빔 스플리터(215)는 P 편광을 대략 100% 투과시키고, S 편광을 대략 100% 반사하도록 형성되어, 액정 소자(214)에 의해 주어지는 위상차가 정확히 N 파장[N은 정수(整數)]일 때, 즉, 기록 모드 시에는, 대략 100%의 광 빔이 제1 빔 스플리터(215)를 투과한다.
한편, 액정 소자(214)에 의한 위상차가 N 파장으로부터 반파장만큼 어긋난 상태에 있을 때, 즉, 재생 모드 시에는, 편광 방향이 45도 회전하여, 약 50%의 광 빔이 제1 빔 스플리터(215)를 투과하고, 나머지 약 50%의 광 빔이 반사된다.
제1 빔 스플리터(215)에서 반사된 광 빔은 광결합 효율 검출 수단이 되는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 수광된다. 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력은 반도체 레이저 소자(212)의 발광 출력과 제1 빔 스플리터(215)에 있어서의 광분기율의 적(積)에 대응한 것이 되고, 광 헤드(104)에서의 광결합 효율에 대응한 것이 된다. 그리고, 광결합 효율이 높을 때에는, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 입사되는 광량은 줄고, 광결합 효율이 낮을 때에, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 입사되는 광량이 증가하는 관계로 되어 있다. 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 입사되는 광량은 100% -〔광결합 효율 가변 수단의 통과율(%)〕에 비례한 양이다. 이 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력은 프리앰프(120)에 보내진다.
제1 빔 스플리터(215)를 투과한 광 빔은 제2 빔 스플리터(218)에 입사된다. 제2 빔 스플리터(218)는 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사된 광 빔을, 실제로 대물 렌즈(220)를 통해 광 디스크(102)의 기록면으로 향하는 광 빔과, 기록면으로 향하는 광 빔의 광량을 모니터하기 위한 FAPC용 검출 소자(219)에 입사되는 광으로 분리한다. FAPC용 검출 소자(219)의 출력은 레이저 제어부(121)에 보내져 오토 파워 컨트롤의 동작이 실행된다. 즉, 레이저 제어부(121)는 FAPC용 검출 소자(219)로부터의 출력이 소정 값이 되도록, 반도체 레이저 소자(212)의 발광 출력을 제어한다. 이 제어에 의해, 광 디스크(102)의 기록면 상에 있어서의 조사광 빔의 출력이 일정하게 된다. 그리고, 광 디스크(102)의 기록면 상에서 소정 값으로 제어되는 광 디스크(102)에 대한 입사광 빔의 출력값은 후술하는 바와 같이, 기록 모드 시와 재생 모드 시에는 상이한 값이며, 광 디스크의 종류 등에 따라서도 상이하다. 그리고, 광 빔은 광변조 기록 방식을 채용한 광 디스크 장치(101)에 이용되는 광 헤드(104)에서는, 펄스 발광이 된다.
빔 스플리터(218)로부터 분리되어, 이 빔 스플리터(218)를 투과한 반도체 레이저 소자(212)로부터의 광 빔은 대물 렌즈(220)에 입사된다. 대물 렌즈(220)는 광 디스크(102)에 입사되는 광 빔을 광 디스크(102)의 신호 기록면의 어느 한 점에 수속(收束)시켜 조사한다. 대물 렌즈(220)는 광 디스크(102)로부터 반사되는 반사광을 검출하여 얻어지는 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호에 따라, 대물 렌즈(220)의 광축과 평행하는 방향인 도 2 중 화살표 F 방향의 포커스 방향 및 대물 렌즈(220)의 광축에 직교하는 방향인 도 2 중 화살표 T 방향의 트래킹 방향으로 구동된다.
광 디스크의 기록면으로부터 반사된 반사광은 다시 대물 렌즈(220)를 통해, 제2 빔 스플리터(218)에 입사된다. 제2 빔 스플리터(218)에서는, 반사율에 따른 광량의 광 빔이 반사 분리된다.
제2 빔 스플리터(218)에 의해 분리된 반사광은 검출 렌즈(221)에서 수속광으로 변환되고, 멀티 렌즈(222)에 의해 포커스 에러 신호를 비점 수차법(非点收差法)에 의해 얻기 위한 비점 수차가 부여되고, 광검출 소자(223)에 의해 수광된다. 광검출 소자(223)의 검출 출력에 따라, 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호 및 RF 신호를 얻을 수 있다.
본 발명이 적용된 광 디스크 장치(101)는, 기록 모드 시에 있어서, 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사되어 광 디스크(102)에 인도되는 광 빔의 광결합 효율을 CEW(Coupling Erficiency Write)로 하고, 재생 모드 시에 있어서, 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사되어 광 디스크(102)에 인도되는 광 빔의 광결합 효율을 CER(Coupling Erficiency Read)로 한 경우, 이하의 관계가 성립된다.
CEW＞CER
광 디스크 장치(101)에 장착되는 광 디스크(102) 종류의 상위에 의해, 광 디스크(102)에 인도되는 광 빔의 광결합 효율이 상이한 경우에서도, 동일하다.
따라서, 광결합 효율 가변 소자에서의 광결합 효율은 광 디스크에 대한 정보 신호를 기록할 때와 광 디스크에 기록된 정보 신호를 재생할 때, 광 디스크 장치에 장착되는 광 디스크의 종류의 변경 시로 전환 제어함으로써, 광원측에서 기록 모드시와 재생 모드 시에서의 출력 파워비를 극단적으로 크게 하지 않아도, 광 디스크의 기록면에 조사되는 광 빔의 레벨을 기록 모드 시와 재생 모드 시, 장착되는 광 디스크 종류의 변경에 따라 크게 바꾸는 것이 가능해진다. 광결합 효율은 광 디스크의 종류, 기록 재생을 실행하는 기록 영역의 상위, 기록 재생을 하는 기록층의 상위에 따라, 최적이 되는 기록 또는 재생 시의 신호 기록면 상에 조사되는 광 빔의 광 파워에 따라 가변 제어된다. 광결합 효율은 최적이 되는 신호 기록면 상에서의 광 파워가 클수록 커진다. 그리고, 광 헤드를 구성하는 광학계의 구성에 따라서는, 광결합 효율과 광 디스크의 신호 기록면에 조사되는 광 빔의 광 파워의 관계가 거꾸로 되는 경우도 있다.
이와 같이, 본 발명에 관한 광 디스크 장치는 정보 신호의 기록 모드 시와 재생 모드 시에, 또는 장착되는 광 디스크의 종류, 기록 재생을 실행하는 기록 영역의 상위, 또는 기록 재생이 실행되는 기록층의 상위에 따라 각각 최적 레벨의 광 빔을 광 디스크의 신호 기록면에 조사하여 정보 신호의 기록 재생을 실행할 수 있어, 양호한 기록 재생 특성을 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명에 광 헤드를 구성하는 광결합 효율 가변 소자의 작용에 대하여, 더욱 구체적으로 설명한다.
우선, 광결합 효율 가변 소자를 이용하지 않는 경우의 광결합 효율을 CE0로 하고, 광결합 효율 가변 소자의 투과광 비율을, 신호 기록 시에는 TW, 신호 재생 시에는 TR로 하면, 이하의 관계가 성립된다.
신호 기록 시의 광결합 효율(CEW)은
CEW=CEO×TW
로 되고,
신호 재생 시의 광결합 효율(CER)은
CER=CEO×TR
로 된다.
광 빔이 필요한 기록면 집광량을 신호 기록 시에는 PW, 신호 재생 시에는 PR로 하면, 광원에 있어서의 광 빔의 필요한 출력을, 신호 기록 시에는 LDW로 하고, 신호 재생 시에는 LDR로 하면, 이하의 관계가 성립된다.
즉, 신호 기록 시의 LDW는
LDW=PW/CEW=PW/(CEO×TW)
로 되고,
재생 시의 LDR은
LDR=PR/CER=PR/(CEO×TR)
로 된다.
다음에, 광원의 광출력에 필요한 다이내믹 레인지 LDW/LDR은 이하와 같이 나타난다.
LDW/LDR=(PW/PR)×(TR/TW)
그리고, 광결합 효율 가변 소자를 이용하지 않는 경우에는, TR=TW의 경우와 동일하다. 이와 같이, 본 발명에 관한 광 디스크 장치에서는, 광 빔을 출사하는 광원의 광출력에 필요한 다이내믹 레인지는 광결합 효율 가변 소자의 투과광 비율의 비의 분만큼 변화시키는 것이 가능하다.
다음에, 사양을 달리하는 복수 종류의 광 디스크를 선택적으로 하나의 광 디스크 장치에 장착하여 정보 신호의 기록 재생을 실행하는 경우를 검토한다. 사양을 달리하는 복수 종류 광 디스크로서는, 전술한 바와 같이, 기록 방식을 달리하는 것 외에, 신호 기록층을 다층으로 형성한 다층형 광 디스크, 정보 신호의 기록 재생을 실행할 때의 회전 속도를 고속으로 하는 광 디스크 등 여러 가지의 것이 있다.
이 종류의 사양을 달리하는 반디스크를 선택적으로 이용하는 광 디스크 장치의 광 헤드를 구성하는 광원으로서 반도체 레이저를 사용한다. 이 반도체 레이저는 레이저 발진(發振)이 안정적으로 되어, 레이저 노이즈가 충분히 작아지는 광출력을 4mW로 하고, 광출력 최대 정격을 60mW로 한다.
어느 특정 사양의 제1 광 디스크 A의 특성으로부터 요구되는 광 빔의 신호 기록면에 대한 신호 기록 시의 집광량 PW(A)와, 신호 재생 시의 집광량 PR(A)를 이하와 같은 것으로 한다.
PW(A)= 20mW
PR(A)= 2mW
다른 사양의 제2 광 디스크 B의 특성으로부터 요구되는 신호 기록면에의 광 빔의 신호 기록 시의 집광량 PW(B)와, 신호 재생 시의 집광량 PR(B)를 이하와 같은 것으로 한다.
PW(B)= 10mW
PR(B)= 1mW
이 경우에서, 광결합 효율 가변 수단을 이용하지 않는다고 하면, 광원의 광출력의 다이내믹 레인지는 이하와 같이 나타낼 수 있다.
〔광원의 광출력의 다이내믹 레인지〕= 60mW/4mW=15
광 디스크의 신호 기록면 상에서 필요한 광출력의 다이내믹 레인지는 이하와 같이 나타낼 수 있다.
〔필요한 광출력의 다이내믹 레인지〕= LDW(A)/LDR(B)
= PW(A)/PR(B)= 20mW/1mW=20
즉, 광원의 광출력의 다이내믹 레인지가 광 디스크의 신호 기록면 상에서 필요한 광출력의 다이내믹 레인지보다 작으므로, 이 광원인 채로는 양호한 정보 신호의 기록 재생을 실행할 수 없게 된다.
한편, 본 발명에 관한 광 디스크 장치의 광 헤드를 구성하는 광결합 효율 가변 수단을 이용하면, 이하와 같이 된다.
광결합 효율 가변 수단의 투과광 비율을 T1= 100%, T2= 50%로 하고, 제1 광 디스크 A에 대한 정보 신호의 기록 시를 T1로 하고, 제2 광 디스크 B의 재생 시를 T2로 하는 것으로 하면, 필요한 광출력의 다이내믹 레인지에 대해서는, 이하와 같이 나타낼 수 있다.
〔필요한 광출력의 다이내믹 레인지〕= LDW(A)/LDR(B)
= (PW(A)/PR(B)×T2/Tl)
= (20mW/1mW×(50%/100%) = 10
이와 같이, 필요한 광출력의 다이내믹 레인지가 광원의 광출력의 다이내믹 레인지보다 작아지므로, 광원의 광출력의 다이내믹 레인지 이내에서, 제1 광 디스크 A에 대한 정보 신호의 기록 및 제2 광 디스크 B로부터의 정보 신호의 재생이 가능해진다.
이 경우에 있어서, 광 헤드를 구성하는 광학계의 설계를 CEO = 40%로 설정하면, 제1 광 디스크 A에 대한 신호 기록 시의 광결합 효율 CE1과, 제2 광 디스크 B에 기록된 정보 신호의 재생을 실행하는 신호 재생 시의 광결합 효율 CE2는 이하의 관계가 성립된다.
CE1 = CEO×T1 = 40%
CE2 = CEO×T2 = 20%
따라서, 필요한 광원의 광출력은 이하와 같이 된다.
즉, 제1 광 디스크 A에 대한 정보 신호의 기록 시에는,
LDW(A) = PW(A)/CE1 = 20mW/40% = 50mW
로 되고,
제2 광 디스크 B에 기록된 정보 신호의 재생 시에는,
LDR(B) = PR(B)/CE2= 1mW/20% = 5mW
로 된다.
이와 같이, 광원의 광출력 최대 정격 60mW에 대하여, 여유가 있는 광출력 50mW로 정보 신호의 기록이 가능해지는 동시에, 충분히 레이저 노이즈를 작게 할 수 있은 광출력 4mW에 대해서도 여유가 있는 광출력 5mW로 양호한 정보 신호의 재생이 가능해진다.
이 때, 제1 광 디스크 A의 신호 재생 시에 관해서는 이하와 같이 된다.
LDR(A) = PR(A)/CE1 = 2mW/40% = 5mW
LDR(A) = PR(A)/CE2 = 2mW/20% = 10mW
제2 광 디스크 B의 신호 기록 시에 관해서는 이하와 같이 된다.
LDW(B) =PW(B)/CE1 = 10mW/40% = 25mW
LDW(B) =PW(B)/CE2 = 10mW/20% = 50mW
이 경우, 광결합 효율은 CE1 및 CE2의 어느 것을 이용하여도 된다.
그리고, 후술하는 바와 같이, 정보 신호의 기록 재생 시에 있어서 광결합 효율을 변화시키는 경우, 전환에는 일정한 시간을 필요로 하기 때문에, 제1 광 디스크 A에 대해서는, 기록 재생에 대하여 CE1, 제2 광 디스크 B에 대해서는, 기록 재생에 대하여 CE2를 이용하는 것이 보다 간편하다.
본 발명에 관한 광 디스크 장치에 사용되는 광 디스크에 있어서, 광 디스크에 미리 추장 기록 재생 파워의 정보가 기록되어 있으면, 이 정보에 따라 기록 재생 파워를 제어하여, 어느 광 디스크가 장착되어도 추장 기록 재생 파워로 정보 신호의 기록 재생이 실현 가능해진다.
여기에서, 어느 사양의 광 디스크의 추장 기록 파워를 PW0, 추장 재생 파워를 PR0로 하고, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율이 거의 100%일 때의 광결합 효율을 40%, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 내렸을 때의 광결합 효율을 20%로 하고, 상정되는 PW0의 범위를 9mW 내지 22.5mW, PR0의 범위를 0.9mW내지 2.25mW로 한다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 광 디스크로부터 판독된 PR0, PW0의 조합이 (A), (B), (C1), (C2)의 4개 영역 중 어느 하나로 판별하고, 각각에 따라 기록 모드 및 재생 모드에서의 감쇠 상태, 즉 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 어느 것으로 설정하는지를 결정한다.
즉, 광 헤드에 이용되는 광원의 다이내믹 레인지를 고려하면, PR0≤1.6mW에서는, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 내릴 필요가 있고, PW0≥12mW에서는, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 올릴 필요가 있다.
따라서, 도 3 중 (A)의 범위에서는, 재생 모드에서 광결합 효율 가변 수단에 있어서의 투과광 비율을 내릴 필요가 있고, 기록 모드에서는, 어디라도 되므로, 전환 조작에 요하는 시간을 고려하면, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 상시 내려 놓는 것이 바람직하다.
도 3 중 (B)의 범위에서는, 재생 모드에서 광결합 효율 가변 수단에 있어서의 투과광 비율을 올릴 필요가 있고, 기록 모드에서 광결합 효율 가변 수단에 있어서의 투과광 비율을 내릴 필요가 있으므로, 기록 모드 및 재생 모드의 전환에 의해, 감쇠 상태를 전환할 필요가 있다.
도 3 중 (C1)의 범위에서는, 재생 모드에서 어디라도 되며, 기록 모드에서도 어디라도 되므로, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 상시 올려 놓아도 된다.
도 3 중 (C2)의 범위에서는, 재생 모드에서 어디라도 되며, 기록 모드에서광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 올릴 필요가 있으므로, 전환 조작의 수고를 고려하면, 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 상시 올려 놓는 것이 바람직하다.
따라서, 도 3 중 (C1) 및 (C2)의 범위에서는, 모두 광결합 효율 가변 수단에서의 투과광 비율을 상시 올려 놓는 것으로 하면 된다.
광 디스크를 수납한 디스크 카트리지를 이용하는 경우에는, 수납한 광 디스크에 따른 추장 기록 재생 파워를 나타내는 정보를 카트리지에 형성하도록 할 수 있다. 이 경우, 추장 기록 재생 파워를 나타내는 정보는 카트리지의 일부에 2개의 구멍을 형성함으로써, 도 3에 나타내는 4개의 영역을 식별하도록 할 수 있어, 전술한 바와 같은 처리를 실행할 수 있다.
이것에 한정되지 않고, 광결합 효율의 값은 광원의 다이내믹 레인지를 만족시키는 범위 내에서, 적당히 설정해도 된다. 경우에 따라서는, 3 이상의 복수의 광결합 효율로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 광원의 제조를 용이화할 수 있다. 본 발명이 적용된 광 헤드는 특수한 광원을 이용하지 않아도, 각종의 사양을 달리하는 광 디스크에 대응하여, 양호한 정보 신호의 기록 재생 특성을 얻을 수 있다.
다음에, 기록층을 복수 형성한 다층광 디스크와 기록층이 단층인 광 디스크를 선택적으로 이용하는 광 디스크 장치(101)에 있어서의 제어 순서를 설명한다.
이 광 디스크 장치(101)에서는, 어느 하나의 광 디스크(102)를 장착했을 때 다층광 디스크에 정보 신호를 기록할 때에 이용하는 광 빔의 최적 기록 파워보다작은, 예를 들면, 단층 광 디스크를 재생할 때에 이용하는 광 빔의 재생 파워로, 장착된 광 디스크(102)의 TOC 영역에 기록된 디스크 종별 데이터를 판독한다. 판독된 데이터가 다층광 디스크를 나타내는 것인 경우에는, 광 헤드(104)를 다층광 디스크에 대응한 기록 재생 파워 및 광결합 효율로 설정한다.
다음에, 이상과 같은 다층광 디스크와 단층 광 디스크가 선택적으로 이용되는 광 디스크 장치(101)에서의 기록 모드와 재생 모드의 전환 동작에 대하여 설명한다.
도 4 (A) 내지 도 4 (D)는 광 디스크 장치(101)에서의 기록 모드와 재생 모드의 전환 동작에 따른 레이저광의 상태를 나타내는 타이밍 차트이며, 도 4 (A)는 광 디스크(102)의 신호 기록면에 집광되는 광량, 즉 반면(盤面) 파워 Pp를 나타내고, 도 4 (B)는 광결합 효율 가변 소자에 있어서의 레이저광의 투과율 Pτ를 나타내고, 도 4 (C)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 PM을 나타내고, 도 4 (D)는 레이저 출사 파워 Pu의 변화를 나타내고 있다.
이 광 디스크 장치(101)에서는, 이하와 같이, 액정 소자(214)의 응답 개시 후, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라 타이밍을 도모하여 레이저 제어부(121)가 기록 모드 W, 재생 모드 R의 전환을 실행한다.
즉, 재생 모드 R 시에는, 액정 소자(214)가 반파장판으로서 기능하는 위상차가 발생하도록, 서보 회로부(109)에 의해 적정한 인가 전압이 주어지고 있으며, 도4 (B)에 나타내는 바와 같이, 광결합 효율 가변 소자의 투과율 Pτ가 50%로 설정되어 있다. 이 때, 레이저 출사 파워 Pu는, 도 4 (D)에 나타내는 바와 같이, 5mW로 되어 레이저 노이즈가 적고 양호한 재생 특성이 얻어지고 있다.
광 디스크 장치(101)를 재생 모드 R로부터 기록 모드 W로 전환할 때에는, 우선, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라, 서보 회로부(109)에 의해 액정 소자(214)에 대한 인가 전압이 변경되어, 액정 소자(214)의 위상차를 변화시킨다.
액정 소자(214)의 응답에 따라, 광결합 효율 가변 소자의 투과율 Pτ가 도 4 (B)에 나타내는 바와 같이 50%에서 100%로 변화하고, 오토 파워 컨트롤의 동작에 의해, 레이저 출사 파워 Pu는 도 4 (D)에 나타내는 바와 같이 5mW에서 2.5mW로 변화된다. 이 때, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 PM도, 광결합 효율 가변 소자의 투과율 Pτ의 변화 및 레이저 출사 파워 PU의 변화에 따라 내려간다. 이 때, 액정 소자에는 유한의 응답 속도가 있기 때문에, 그 응답의 과도기인 기록 준비 Wp에서는, 도 4 (A)에 나타내는 바와 같이, 광 디스크 상에 집광되는 파워 Pp는 재생 파워로 한 상태로 유지되어 있다. 광 분기량 모니터로부터의 출력 PM이 프리앰프(120)를 통해 서보 회로부(109)에 입력되고, 도 4 (C)에 나타내는 바와 같이, 미리 설정한 출력 레벨 기준값 Poff를 하회한 단계에서, 도 4 (B)에 나타내는 바와 같이, 광결합 효율 가변 수단에 의한 투과율 Pτ가 100%에 충분히 가까운 값이 된것을 판단하고, 시스템 컨트롤러(107)를 통해, 신호 변조 및 ECC 블록(108)의 지령에 따라, 레이저 제어부(121)로부터 신호 기록 펄스 Pw가 발생되어 도 4 (D)에 나타내는 바와 같이, 레이저 출사 파워 Pu가 변조되어 정보 신호의 기록이 실행된다.
다음에, 기록 모드 W로부터 재생 모드 R로 전환할 때에는, 우선, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라, 레이저 제어부(121)가 기록 모드 W, 재생 모드 R의 전환을 실행한다. 이 상태에서는, 도 4 (D)에 나타내는 바와 같이, 레이저 출사 파워 Pu는 2.5mW로 낮기 때문에 레이저 노이즈는 증가한 상태에 있다.
레이저 출력이 재생 파워로 전환된 후, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라, 서보 회로부(109)에 의해 액정 소자(214)에 대한 인가 전압이 변경되어, 액정 소자(214)의 위상차를 변화시킨다.
액정 소자(214)의 응답에 따른 재생 준비 기간 Rp에서, 광결합 효율 가변 소자의 통과율 Pτ가 100%에서 50%로 변화되고, 오토 파워 컨트롤의 동작에 의해, 레이저 출사 파워 Pu는 2.5mW에서 5mW로 변화되고, 레이저 노이즈는 감소하여, 양호한 재생 신호가 검출 가능해진다. 이 때, 광 분기량 모니터 출력 PM이 도 4 (C)에 나타내는 바와 같이, 미리 설정된 기준값 Pon을 초과한 단계에서, 충분히 광결합 효율이 저하되었다고 판단하고, 신호의 재생을 개시한다. 경우에 따라서는, 재생 모드 R에의 전환 시에는 즉석에서 신호 재생을 개시하여, 레이저 노이즈에 의해 재생 신호에 에러가 발생하는 동안은 리트라이하는 것으로 해도 된다. 이 때, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 PM도, 도 4 (C)에 나타내는 바와 같이, 광결합 효율 가변 소자의 투과율 Pτ의 변화 및 레이저 출사 파워 PU의 변화에 따라 올라간다.
만약, 기록 재생의 각 모드를 전환할 때의 순서를 상기 순서로 실행하지 않은 경우에는, 이하와 같은 문제점이 생긴다.
우선, 재생 모드 R로부터 기록 모드 W에의 전환에서는, 광출력이 높은 채, 즉, 광결합 효율이 작은 채 기록 동작을 시작해 버리기 때문에, 반도체 레이저의 광출력 최대 정격을 초과하는 출력을 얻으려고 한 경우에 레이저 소자를 손상시켜 버릴 우려가 있다.
기록 모드 W로부터 재생 모드 R에의 전환에서는, 광출력이 낮은 채, 즉 광결합 효율이 큰 채 재생 동작을 시작해 버리기 때문에, 레이저 노이즈가 많아, 양호한 재생 특성을 얻을 수 없다. 또, 기록 동작 후, 광결합 효율을 먼저 작게 하여 버리면, 반도체 레이저의 광출력 최대 정격을 초과하는 출력을 얻으려고 한 경우에 레이저 소자를 손상시켜 버릴 우려가 있다.
그래서, 전술한 본 예의 순서를 이용하여 기록 모드와 재생 모드의 전환 동작을 실행함으로써, 기록 시 및 재생 시의 광 빔의 출력비가 작아도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 광출력 최대 정격이 작은 광원을 이용하여도 양호한 기록 재생 특성이 얻어지는 광 디스크 장치를 실현할 수 있다. 그리고, 전술한 바와 같은 레이저 소자의 손상을 발생시키지 않게 하기 위해서는, 타이밍을지키는 것과, 광결합 효율 가변 수단의 가변 동작이 확실히 완료되는 시간을 기다려, 기록 재생을 시작하거나, 또는 가변 동작의 ON/OFF(광결합 효율의 증감)를 어떠한 방법에 의해 검출하여 제어하면 된다.
가변 동작의 ON/OFF(광결합 효율의 증감)를 검출하는 방법으로서는, 이하와 같은 방법이 고려된다.
예를 들면, 기구적으로 가변 동작을 실행하는 경우에는, 위치 센서 등을 이용하여, 구동 상태를 아는 것이 가능하다. 반도체 레이저의 리어 모니터 단자, 즉 출사 방향과 역 방향으로 출사하는 광을 모니터 하는 수광 소자로부터의 출력을 이용하고, 또는 광 디스크 상에 도달하지 않은 정보 신호의 기록 재생에 이용되지 않는 광 빔에 일부를 수광 소자를 형성하여 검출함으로써 광출력의 변화를 검출하는 것도 가능하다.
빔 스플리터막에 의해 광의 분기 비율을 가변으로 하는 경우에는, 전술한 바와 같이, 분기된 광 파워를 수광 소자를 형성하여 검출하면 된다.
다음에, 본 발명이 적용되는 광 디스크 장치의 동작을 도면에 나타내는 플로차트를 참조하여 설명한다.
우선, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력을 이용하여, 기록 모드와 재생 모드의 전환에서 광결합 효율을 변화시키는 상태를 설명한다. 광 디스크 장치의 동작 모드로서는, 기록 모드, 재생 모드 및 대기 모드의 3개의 상태가 있다. 기록 모드를 「W」, 재생 모드를 「R」, 대기 모드를 「-」로 나타내면, 이하와 같은 동작 모드의 전환이 있다.
〔R-W-W-R-R-R-W-R-W-R-R〕
광결합 효율을 변화시키는 것, 즉, 감쇠 상태의 전환 타이밍으로서는, 이하와 같은 3 종류가 고려된다.
(1) 대기 상태에서는, 그때까지의 감쇠 상태를 유지하고, 다음의 「재생」 또는 「기록」이라고 하는 커맨드를 받고 나서 감쇠 상태의 전환을 실행한다. 이 경우의 동작은 도 5 및 도 6에 나타난다.
(2) 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 하고, 기록 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환한다. 이 경우의 동작은 도 7 및 도 8에 나타난다.
(3) 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 하고, 재생 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 전환한다. 이 경우의 동작은 도 9 및 도 10에 나타난다.
이하, 이들 (1)∼(3)의 예를 설명한다.
우선, 대기 상태에서는, 그때까지의 감쇠 상태를 유지하고, 다음의 재생 또는 기록이라고 하는 커맨드를 받고 나서 감쇠 상태의 전환을 실행하는 경우를 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다.
대기 상태에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 그때까지의 감쇠 상태를 유지하고, 다음의 재생 또는 기록이라고 하는 커맨드를 받고 나서 감쇠 상태의 전환을 실행하는 경우에 있어서, 기록이라고 하는 커맨드를 받은 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 스텝 st1에서 스타트하고, 다음의 스텝 st2에서는, 액정 인가 전압을제어하여, 액정 인가 전압이 광결합 효율을 높게 하는 전압(「Open」에 대응한 전압)인지를 판별하고, 액정 인가 전압이 광결합 효율을 높게 하는 전압이면 스텝 st3으로 진행하고, 광결합 효율을 낮게 하는 전압이면 스텝 st4로 진행한다. 스텝 st4에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가 전압을 광결합 효율을 높게 하는 전압(「Open」에 대응한 전압)으로 하고 스텝 st3으로 진행한다. 스텝 st3에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮은지 여부를 판별한다. 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮으면 스텝 st5로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮지 않으면 스텝 st3에 머문다. 스텝 st5에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간을 경과했는지 여부를 판별한다. 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간을 경과했다고 판단된 때에는 스텝 st6으로 진행하고, 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과하고 있지 않다고 판단된 경우에는, 스텝 st5에 머문다. 스텝 st6에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 기록 동작을 개시시킨다. 기록 동작이 종료되어야 할 때가 되었으면, 다음의 스텝 st7로 진행하여 기록 동작을 종료하고, 광 빔의 출력을 재생 파워로 되돌려 대기 모드로 이행하고, 스텝 st8에서 동작을 종료한다. 대기 상태에서는, 광원은 재생 파워에 있다.
다음에, 대기 상태에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 그때까지의 감쇠 상태를 유지하고, 다음의 재생 또는 기록이라고 하는 커맨드를 받고 나서 감쇠 상태의 전환을 실행하는 경우에 있어서, 재생이라고 하는 커맨드를 받은 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 스텝 st9에서 스타트하고, 다음의 스텝 st10에서는, 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가전장이 광결합 효율을 낮게 하는 전압(「Close」에 대응한 전압)인지를 판별하고, 광결합 효율을 낮게 하는 전압이면 스텝 st11로 진행하고, 광결합 효율을 높게 하는 전압이면 스텝 st12로 진행한다. 스텝 st12에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가 전압을 광결합 효율을 낮게 하는 전압(「Close」에 대응한 전압)으로 하고 스텝 st11로 진행한다. 스텝 st11에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높은지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높으면 스텝 st13으로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높지 않으면 스텝 st11에 머문다. 스텝 st13에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아져 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과했는지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과했다고 판단한 때에는 스텝 s714로 진행하고, 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간을 경계하고 있지 않다고 판단한 때에는 스텝 st13에 머문다. 스텝 st14에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 재생 동작을 개시한다. 그리고, 시스템 컨트롤러(107)는 재생 동작이 종료되어야 할 때가 되었다면, 다음의 스텝 st15로 진행하여 재생 동작을 종료하고, 대기 모드로 이행하여, 스텝 st16에서 동작을 종료한다. 대기 상태에서는, 광원은 재생 파워에 있다.
다음에, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 하고, 기록 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환하는 경우를 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.
시스템 컨트롤러(107)는 대기 상태에서는 항상 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 하고, 기록 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환하는 동작에 있어서, 기록이라고 하는 커맨드를 받은 경우에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 스텝 st17에서 스타트하고, 다음의 스텝 st18에서는, 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가 전압을 광결합 효율을 높게 하는 전압(「Open」에 대응한 전압)으로 하고 스텝 st19로 진행한다. 스텝 st19에서는, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮은지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮으면 스텝 st20으로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮지 않으면 스텝 st19에 머문다. 스텝 st20에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과했는지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간을 경과했다고 판단한 경우에는, 스텝 st21로 진행하고, 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과하고 있지 않다고 판단한 경우에는, 스텝 st20에 머문다. 스텝 st21에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 기록 동작을 개시한다. 시스템 컨트롤러(107)는 기록 동작이 종료되어야 할 때가 되었다면, 다음의 스텝 st22로 진행하여 기록 동작을 종료하고, 재생 파워로 되돌려스텝 st23으로 진행한다. 스텝 st23에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가 전압을 광결합 효율을 낮게 하는 전압(「Close」에 대응한 전압)으로 하고 스텝 st24로 진행한다. 스텝 st24에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 대기 모드로 이행하고, 스텝 st25에서 동작을 종료한다. 그리고, 이 대기 모드에서는, 광원은 재생 파워에 있고, 액정 인가 전압 광결합 효율을 낮게 하는 전압에 있다.
또한, 시스템 컨트롤러(107)는, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 하고, 기록 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 전환하는 동작에서, 재생이라고 하는 커맨드를 받은 경우에는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 스텝 st26에서 스타트하고, 다음의 스텝 st27에서는, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높은지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높으면 스텝 st28로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Pon) 이하이면 스텝 st27에 머문다. 스텝 st28에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과했는지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상으로 경과한 트래킹이라고 판단한 때에는 스텝 st29로 진행하고, 소정 설정폭보다 작아지고 있던 시간이 소정 설정 시간 이상 경과하고 있지 않다고 판단한 경우에는, 스텝 st28에 머문다. 스텝 st29에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 재생 동작을 개시시킨다. 시스템 컨트롤러(107)는 재생 동작이 종료되어야 할 때에는, 다음의 스텝 st30으로 진행하여 재생 동작을 종료시키고, 대기 모드로 이행하여 스텝 st31에서 동작을 종료한다. 그리고, 이 대기 모드에서는, 광원은 재생 파워에 있고, 액정 인가 전압 광결합 효율을 낮게 하는 전압에 있다.
다음에, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 하고, 재생 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 전환하는 경우를 도 9 및 도 10을 참조하여 설명한다.
시스템 컨트롤러(107)는, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 하고, 재생 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 낮은 감쇠 상태로 전환하는 동작에서, 기록이라고 하는 커맨드를 받은 경우에는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 스텝 st32에서 스타트하고, 다음의 스텝 st33에서는, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮은지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮으면 스텝 st34로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Poff)보다 낮지 않으면 스텝 st33에 머문다. 스텝 st34에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있었는지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있었다면 스텝 st35로 진행하고, 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있지 않았다면 스텝 st34에 머문다. 스텝 st35에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 기록 동작을 개시시킨다. 시스템 컨트롤러(107)는 기록 동작이 종료되어야 할 때가 되었다면, 다음의 스텝 st36으로 진행하여 기록 동작을 종료시키고, 재생 파워로 되돌려 대기 모드로 이행하고, 스텝 st37에서 동작을 종료한다. 여기에서, 대기 상태에서는, 광원은 재생 파워에 있고, 액정 인가 전압은 광결합 효율을 높게 하는 전압으로 되어 있다.
다음에, 시스템 컨트롤러(107)는, 대기 상태에서는, 항상 광결합 효율이 높은 감쇠 상태로 하고, 재생 커맨드를 받은 때만, 광결합 효율이 낮은 「감쇠 상태」로 전환하는 동작에서, 재생이라고 하는 커맨드를 받은 경우에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 스텝 s738에서 스타트하고, 다음의 스텝 st39에서는, 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가 전압을 광결합 효율을 낮게 하는 전압(「Close」에 대응한 전장)으로 하고 스텝 st40로 진행한다. 스텝 st40에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높은지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높으면 스텝 st41로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높지 않으면 스텝 st40에 머문다. 스텝 st41에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있었는지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있었다면 스텝 st42로 진행하고, 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있지 않았다면 스텝 st41에 머문다. 스텝 st42에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 재생 동작을 개시한다. 그리고, 재생 동작이 종료되어야 할 때가 되었다면, 시스템 컨트롤러(107)는 다음의 스텝 st43으로 진행하여 기록 동작을 종료하고, 스텝 st44로진행한다. 스텝 st44에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 액정 인가 전압을 제어하여, 액정 인가 전압을 광결합 효율을 높게 하는 전압(「Open」에 대응한 전압)으로 하고 스텝 st45로 진행한다. 스텝 st45에서는, 「대기」모드로 이행하고, 스텝 st46에서 동작을 종료한다.
또, 사양을 달리하는 복수 종류 광 디스크에 대하여 정보 신호의 기록 재생을 실행하기 위해서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 시스템 컨트롤러(107)는 스텝 st47에서 스타트하고, 다음의 스텝 st48에서는, 액정 인가 전압을 제어하여 광결합 효율을 낮게 하는 전압(「Close」에 대응한 전압)으로 하고, 광 디스크의 기록면 상에 있어서의 조사광 빔의 출력[반면(盤面) 파워]을 소정값, 예를 들면, 0.9mW(min)로 설정하고, 스텝 st49로 진행한다. 시스템 컨트롤러(107)는, 스텝 st49에서는, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값[기준값 Pon(0.9mW에 대응한 값)]보다 높은지 여부를 판별한다. 그리고, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력은 반면 파워의 설정에 따라 변화되므로, 이것에 따라 설정값(기준값 Pon)의 값은 적당히 설정한다. 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력이 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높으면 스텝 st50으로 진행하고, 소정 설정값(기준값 Pon)보다 높지 않으면 스텝 st49에 머문다. 스텝 st50에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력 변화의 폭이 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있었는지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있었다면 스텝 st51로 진행하고,소정 설정폭보다 작아지고 있던 것이 소정 설정 시간 이상에 걸쳐 있지 않았다면 스텝 st50에 머문다. 스텝 st51에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 헤드에서의 포커스 서보 동작을 개시하여(포커스 ON), 스텝 st52로 진행한다. 스텝 st52에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 광 헤드를 광 디스크의 최내주 위치로 이동시켜, 스텝 st53으로 진행한다. 시스템 컨트롤러(107)는, 스텝 st53에서는, 추장 기록 파워 PW0 및 추장 재생 파워 PR0를 검출하고, 스텝 st54로 진행한다. 스텝 st54에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 추장 재생 파워 PR0가 소정값, 예를 들면, 1.6mW보다 작은지 여부를 판별한다. 시스템 컨트롤러(107)는 추장 재생 파워 PR0가 소정값보다 작으면 스텝 st55로 진행하고, 추장 재생 파워 PR0가 소정값보다 작지 않으면 스텝 st58로 진행한다. 스텝 st55에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 추장 기록 파워 PW0가 소정값, 예를 들면, 12mW보다 큰지 여부를 판별한다. 추장 기록 파워 PW0가 소정값보다 크면 스텝 st56으로 진행하고, 추장 기록 파워 PW0가 소정값보다 크지 않으면 스텝 s757로 진행한다.
스텝 st56에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 감쇠 타입을 도 3에 나타내는 (A)라고 판별하고, 이 판별 결과에 따라 액정 인가 전압을 제어한다. 스텝 st57에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 감쇠 타입을 도 3에 나타내는 (B)라고 판별하고, 이 판별 결과에 따라 액정 인가 전압을 제어한다. 스텝 st58에서는, 시스템 컨트롤러(107)는 감쇠 타입을 도 3에 나타내는(C)[(C1) 또는 (C2)]라고 판별하고, 이 판별 결과에 따라 액정 인가 전압을 제어한다.
본 발명에 관한 광 헤드(104)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 광결합 효율가변 수단을 광원과 광분리 수단 사이의 광로 상에 설치되어 있는 광학 소자 및 광분리 수단에 의해 구성하도록 해도 된다.
도 12에 나타내는 광 헤드(104)는 반도체 레이저 소자(212), 콜리메이터 렌즈(213), 액정 소자(편광 상태 가변형)(234), 제1 빔 스플리터(218), 제2 빔 스플리터(224), FAPC(Front Auto Power Control)용 검출 소자(219), 대물 렌즈(220), 검출 렌즈(221), 멀티 렌즈(222), 광검출 소자(223)를 포함하고 있으며, 이들 각 광학 부품이 개별적으로 마운트되어 구성되어 있다. 이들 각 광학 부품은 개별적으로 마운트되어 있다.
반도체 레이저 소자(212)를 구동하는 전류 I2는 광 헤드(104)의 레이저 제어부(121)로부터 공급된다. 액정 소자(214)에 대한 인가 전압은 서포 회로부(109)에 의해 제어된다. 그리고, 레이저 제어부(121)는 광 헤드의 외부에 있어도 되고, 광 헤드에 탑재되어 있어도 된다.
도 12에 나타내는 광 헤드(104)의 광로를 설명하면, 이 광 헤드(104)는 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사된 광 빔이, 콜리메이터 렌즈(221)에 입사되고 평행하는 광 빔으로 변환되어 액정 소자(234)에 입사된다.
액정 소자(234)는 인가 전압에 따라 편광 상태가 변화된다. 액정 소자(234)를 투과한 광 빔은 편광 상태가 변화된 상태에서, 제1 빔 스플리터(218)에 입사된다.
제1 빔 스플리터(218)는 P 편광을 거의 100% 투과시키고, S 편광을 거의100% 반사하도록 되어 있고, 액정 소자(234)에 의해 주어지는 위상차가 정확히 N 파장(N은 정수)일 때에는, 거의 100%의 광 빔이 제1 빔 스플리터(218)를 투과한다.
한편, 액정 소자(234)에 의한 위상차가 N 파장으로부터 반파장만큼 어긋난 상태에 있을 때에는, 편광 방향이 45도 회전하여 거의 50%의 광 빔이 제1 빔 스플리터(218)를 투과하고, 나머지 대략 50%의 광 빔은 반사된다.
제1 빔 스플리터(218)에서 반사된 광 빔은 제2 빔 스플리터(224)에 입사된다. 제2 빔 스플리터(224)에서 반사된 광이 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 수광된다. 이 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216의 출력은 반도체 레이저 소자(212)의 발광 출력과 제1 빔 스플리터(285)에 있어서의 광 분기율의 적에 대응한 것이 되며, 이 광 헤드(104)에서의 광결합 효율에 거의 대응한 것이 된다. 그리고, 광결합 효율이 높을 때에는 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 입사되는 광량은 줄어들고, 광결합 효율이 낮을 때에, 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 입사되는 광량이 증가하는 관계로 되어 있다. 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)에 입사되는 광량은 100% -〔광결합 효율 가변 수단의 통과율(%)〕에 비례한 양이다. 이 광 분기량 모니터용 광검출 소자(216)의 출력은 프리앰프(120)에 공급된다.
이 제2 빔 스플리터(224)를 투과한 광은 광 디스크(102)의 신호 기록면으로 향하는 광 빔의 광량을 모니터하기 위한 FAPC용 검출 소자(219)에 입사된다. 이 FAPC용 검출 소자(219)의 출력은 레이저 제어부(121)로 보내져, 오토 파워 컨트롤이 실행된다. 즉, 레이저 제어부(121)는 FAPC용 검출 소자(219)로부터의 출력이소정 값이 되도록, 반도체 레이저 소자(212)의 발광 출력을 제어한다. 이 제어에 의해, 광 디스크(102)의 기록면 상에 있어서의 조사광 빔의 출력이 일정하게 된다. 그리고, 광 디스크(102)의 신호 기록면 상에서 소정 값이 되는 조사광 빔의 출력값은, 전술한 바와 같이, 기록 모드와 재생 모드에서는 상이한 값이며, 광 디스크의 종류 등에 따라서도 상이하다. 그리고, 광 빔은 광변조 기록 방식을 채용한 광 디스크 장치(101)에 이용되는 광 헤드(104)에서는, 펄스 발광이 된다.
빔 스플리터(218)로부터 분리되고, 이 빔 스플리터(218)를 투과한 반도체 레이저 소자(212)로부터의 광 빔은 대물 렌즈(220)에 입사된다. 대물 렌즈(220)는 광 디스크(102)에 입사되는 광 빔을 광 디스크(102)의 신호 기록면이 있는 일점에 수속시켜 조사한다. 대물 렌즈(220)는 광 디스크(102)로부터 반사되는 반사광을 검출하여 얻어지는 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호에 따라, 대물 렌즈(220)의 광축과 평행하는 방향의 도 12 중 화살표 F 방향의 포커스 방향 및 대물 렌즈(220)의 광축에 직교하는 방향인 도 12 중 화살표 T 방향의 트래킹 방향으로 구동된다.
광 디스크의 기록면으로부터 반사된 반사광은 다시 대물 렌즈(220)을 통해, 제1 빔 스플리터(218)에 입사된다. 제1 빔 스플리터(218)에서는, 반사율에 따른 광량의 광 빔이 반사 분리된다.
제1 빔 스플리터(218)에 의해 분리된 반사광은 검출 렌즈(221)에서 수속광으로 변환되고, 멀티 렌즈(222)에 의해 포커스 에러 신호를 비점 수차법에 의해 얻기 위한 비점 수차가 부여되며, 광검출 소자(223)에 의해 수광된다. 광검출 소자(223)의 검출 출력에 따라, 포커스 에러 신호, 트랙킹 에러 신호 및 RF 신호를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 광 헤드(104)는 도 13에 나타내는 바와 같이, 광결합 효율 가변 수단이 광원과 광분리 수단 사이의 광로 상에 형성되어 있는 광학 소자로이루어지는 것으로 해도 된다. 이 광 헤드(104)는 반도체 레이저 소자(212), 콜리메이터 렌즈(213), 광결합 효율 가변 수단이 되는 액정 소자(투과율 단독 변화형)(254), 광분리 수단이 되는 제1 빔 스플리터(218), FAPC(Front Auto Power Control)용 검출 소자(219), 대물 렌즈(220), 검출 렌즈(221), 멀티 렌즈(222), 광검출 소자(223)를 포함하고 있다. 이들 각 광학 부품은 개별적으로 마운트되어 있다.
반도체 레이저 소자(212)를 구동하는 전류 I3은 광 헤드(104)의 레이저 제어부(121)로부터 공급된다. 액정 소자(214)에 대한 인가 전압은 서포 회로부(109)에 의해 제어된다. 그리고, 레이저 제어부(121)는 광 헤드의 외부에 있어도 되고, 광 헤드에 탑재되어 있어도 된다.
반도체 레이저 소자(212) 내의 도시하지 않는 리어 모니터용 수광부로부터의 출력 Bp는 프리앰프(120)에 공급된다. 투과율 단독 변화형의 액정 소자(254)에 대한 인가 전압은 서보 회로부(109)에 의해 제어된다.
도 13에 나타내는 광 헤드(104)의 광로를 설명하면, 이 광 헤드(104)는 반도체 레이저 소자(212)로부터 출사된 광 빔이, 콜리메이터 렌즈(221)에 입사되고 평행하는 광 빔으로 변환되어 액정 소자(254)에 입사된다.
액정 소자(254)는 인가 전압에 따라 편광 상태가 변화된다. 액정 소자(254)를 투과한 광 빔은 편광 상태가 변화된 상태에서 제1 빔 스플리터(218)에 입사된다.
제1 빔 스플리터(218)는 P 편광을 거의 100% 투과시키고, S 편광을 거의 100% 반사하도록 형성되어 있다. 액정 소자(254)에 의해 위상차는 주어지지 않으므로, 거의 100%에 가까운 광 빔이 제1 빔 스플리터(218)를 투과한다.
제1 빔 스플리터(218)에서 약간 반사된 광 빔은 광 디스크(102)의 신호 기록면으로 향하는 광 빔의 광량을 모니터하기 위한 FAPC용 검출 소자(219)에 입사된다. 이 FAPC용 검출 소자(219)의 출력은 레이저 제어부(121)에 보내져, 오토 파워 컨트롤의 동작이 실행된다. 즉, 레이저 제어부(121)는 FAPC용 검출 소자(219)로부터의 출력이 소정 값이 되도록, 반도체 레이저 소자(212)의 발광 출력을 제어한다. 이 제어에 의해, 광 디스크(102)의 신호 기록면에 조사되는 광 빔의 출력이 일정하게 된다. 리어 모니터용 수광부로부터의 출력은 반도체 레이저 소자(212)의 발광 출력에 비례한 출력이 된다.
그리고, 광 디스크(102)의 신호 기록면에서 소정 값이 되는 조사광 빔의 출력값은 전술한 바와 같이, 기록 모드와 재생 모드에서는 상이한 값이며, 광 디스크의 종류 등에 따라서도 상이하다. 그리고, 광 빔은 광변조 기록 방식을 채용한 광 디스크 장치(101)에 이용되는 광 헤드(104)에서는, 펄스 발광이 된다.
제1 빔 스플리터(218)를 투과한 반도체 레이저 소자(212)로부터의 광 빔은대물 렌즈(220)에 입사된다. 대물 렌즈(220)는 광 디스크(102)에 입사되는 광 빔을 광 디스크(102) 신호 기록면의 어느 일점에 수속시켜 조사한다. 대물 렌즈(220)는 광 디스크(102)로부터 반사되는 반사광을 검출하여 얻어지는 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호에 따라, 대물 렌즈(220)의 광축과 평행하는 방향의 도 13 중 화살표 F 방향의 포커스 방향 및 대물 렌즈(220)의 광축에 직교하는 방향인 도 13 중 화살표 T 방향의 트래킹 방향으로 구동된다.
광 디스크의 기록면으로부터 반사된 반사광은 다시 대물 렌즈(220)를 통해, 제1 빔 스플리터(218)에 입사된다. 제1 빔 스플리터(218)에서는, 반사율에 따른 광량의 광 빔이 반사 분리된다.
제1 빔 스플리터(218)에 의해 분리된 반사광은 검출 렌즈(221)에서 수속광으로 변환되고, 멀티 렌즈(222)에 의해 포커스 에러 신호를 비점 수차법에 의해 얻기 위한 비점 수차가 주어지고, 광검출 소자(223)에 의해 수광된다. 광검출 소자(223)의 검출 출력에 따라, 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호 및 RF 신호를 얻을 수 있다.
다음에, 도 13에 나타내는 바와 같이 구성된 광 헤드(104)를 이용한 광 디스크 장치에서의 기록 모드와 재생 모드의 전환 동작을 도 14 내지 도 14 (D)를 참조하여 설명한다.
도 14 (A) 내지 도 14 (D)는 광 디스크 장치(101)에서의 기록 모드 W와 재생 모드 R의 전환 동작에 따른 레이저광의 상태를 나타내는 타이밍 차트이며, 도 14(A)는 광 디스크(102)의 신호 기록면 상에 집광되는 광량, 즉 반면 파워 Pp를 나타내고, 도 14 (B)는 광결합 효율 가변 소자에 있어서의 레이저광의 투과율 Pτ를 나타내고, 도 14 (C)는 리어 모니터 출력 Bp의 출력 레벨을 나타내고, 도 14 (D)는 레이저 출사 파워 Pu의 변화를 나타내고 있다.
본 예의 광 헤드(104)를 이용한 광 디스크 장치에서도, 도 14 (C)에 나타내는 바와 같이, 리어 모니터 출력 BP에 기준값 Pon, Poff의 기준 레벨을 설정함으로써, 전술한 도 2에 나타내는 바와 같이 구성한 광 헤드(104)를 이용한 광 디스크 장치(10l)와 동일한 제어가 가능하다.
도 13에 나타내는 광 헤드(104)를 이용한 광 디스크 장치(101)는, 이하와 같이, 액정 소자(214)의 응답 개시 후, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라 타이밍을 도모하여 레이저 제어부(121)가 기록 모드 W, 재생 모드 R의 전환을 실행한다.
즉, 재생 모드 R 시에는, 액정 소자(254)는 서보 회로부(109)에 의해 인가 전압이 조정됨으로써, 도 14 (B)에 나타내는 바와 같이, 투과율 Pτ가 50%로 설정되어 있다. 이 때, 레이저 출사 파워 Pu는 도 14 (D)에 나타내는 바와 같이, 5mW로 되어, 레이저 노이즈가 적고 양호한 재생 특성이 실현된다.
광 디스크 장치(101)를 재생 모드 R로부터 기록 모드 W로 전환할 때에는, 우선, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라, 서보 회로부(109)에 의해 액정 소자(254)에 인가하는 인가 전압을 변경하고, 도 14 (B)에 나타내는 바와 같이, 액정 소자(254)의 투과율 Pτ를 변화시킨다.
액정 소자(254)의 응답 시간 중 기록 준비의 기간 Wp에서, 도 14 (B)에 나타내는 바와 같이, 액정 소자(254)의 투과율 Pτ가 50%에서 100%로 변화되고, 오토 파워 컨트롤의 동작에 의해, 도 14 (D)에 나타내는 바와 같이, 레이저 출사 파워는 5mW에서 2.5mW로 변화된다. 이 때, 리어 모니터 출력 Bp도, 도 14 (C)에 나타내는 바와 같이, 액정 소자(254)의 투과율 Pτ의 변화 및 레이저 출사 파워 Pu의 변화에 따라 내려간다. 이 때, 액정 소자에는 유한의 응답 속도가 있기 때문에, 그 응답의 과도기, 즉 기록 준비의 기간 Wp에서는, 광 디스크(102)의 신호 기록면 상에 집광되는 광 빔의 파워는 재생 파워로 유지되고 있다. 리어 모니터로부터의 출력 Bp가, 프리앰프(120)를 통해 서보 회로부(109)에 입력되고, 미리 설정한 출력 레벨 기준값 Poff를 하회한 단계에서, 액정 소자(254)의 투과율이 100%에 충분히 가까운 값이 되었다고 판단하고, 시스템 컨트롤러(107)를 통해, 신호 변조 및 ECC 블록(108)의 지령에 따라, 레이저 제어부(121)로부터 신호 기록 펄스 Pw가 출력되고, 레이저 출사 파워 Pu가 변조되어 정보 신호 광 디스크(102)에의 기록이 실행된다.
다음에, 광 디스크 장치(101)를 기록 모드 W로부터 재생 모드 R로 전환하는 동작을 설명한다.
기록 모드 W로부터 재생 모드 R에의 전환에 있어서, 우선, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라, 레이저 제어부(121)가 기록 모드 W로부터 재생 모드 R에의 전환을 실행한다. 이 상태, 즉, 재생 준비 Rp의 초기 상태에서는, 레이저 출사 파워 Pu는 도 14 (D)에 나타내는 바와 같이, 2.5mW로 낮기 때문에 레이저 노이즈는 증가한 상태에 있다.
레이저 출력이 재생 파워로 전환된 후, 시스템 컨트롤러(107)로부터의 지령에 따라, 서포 제어부(109)에 의해 액정 소자(254)에 대한 인가 전압이 변경되어 액정 소자(254)의 투과율을 변화시킨다.
액정 소자(254)의 응답 시간 중의 재생 준비 기간 Rp에서, 도 14 (B)에 나타내는 바와 같이, 액정 소자(254)의 투과율 Pτ가 100%에서 50%로 변화되고, 오토 파워 컨트롤의 동작에 의해, 도 14 (D)에 나타내는 바와 같이, 레이저 출사 파워 Pu는 2.5mW에서 51nW로 변화되고, 레이저 노이즈는 감소하여 양호한 재생 신호가 검출 가능해진다. 이 때, 도 14 (C)에 나타내는 바와 같이, 리어 모니터 출력 Bp가 미리 설정된 기준값 Pon을 초과한 단계에서, 액정 소자(254)의 투과율 Pτ가 충분히 저하했다고 판단하고, 광 디스크(102)에 기록된 정보 신호를 재생하는 재생 모드 R로서 정보 신호의 재생을 개시한다. 경우에 따라서는, 재생 모드 R에의 전환 시에는, 즉석에서 신호 재생을 개시하고, 레이저 노이즈에 의해 재생 신호에 에러가 발생하는 동안은 전환 조작을 반복하도록 해도 된다. 이 때, 리어 모니터의 출력 Bp도, 도 14 (B)에 나타내는 바와 같이, 액정 소자(254)의 투과율 Pτ의 변화 및 레이저 출사 파워 Pu의 변화에 따라 올라간다.
그런데, 기록 모드 W와 재생 모드 R의 전환 조작을 전술한 이외의 순서로 실행한 경우에는, 이하와 같은 문제점이 생긴다.
우선, 재생 모드 R로부터 기록 모드 W에의 전환에서는, 광출력이 높은 채, 즉 광결합 효율이 작은 채, 정보 신호의 기록 동작을 개시하여 버리기 때문에, 반도체 레이저 소자의 광출력 최대 정격을 초과하는 출력을 얻으려고 해, 경우에 따라서는 반도체 레이저 소자를 손상시켜 버릴 우려가 있다.
기록 모드 W로부터 재생 모드 R의 전환에서는, 광출력이 낮은 채, 즉 광결합 효율이 큰 채, 정보 신호의 재생 동작을 시작해 버리기 때문에, 레이저 노이즈가 많아, 양호한 재생 특성을 얻을 수 없다. 기록 동작 후, 광결합 효율을 먼저 작게 하여 버리면, 반도체 레이저 소자의 광출력 최대 정격을 초과하는 출력을 얻으려고 해, 경우에 따라서는 반도체 레이저 소자를 손상시켜 버릴 우려가 있다.
그래서, 전술한 본 예의 순서에 따라 기록 모드 W와 재생 모드 R의 전환 조작을 실행함으로써, 기록 및 재생 시의 광 빔의 출력비가 작아도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 광출력 최대 정격이 비교적 작은 광원을 이용해도 양호한 기록 재생 특성이 얻어지는 광 디스크 장치를 실현할 수 있다.
그리고, 전술한 각 광 헤드에서, 광결합 효율 가변 수단은 액정 소자로서 파장판형 액정 소자를 이용한 것이라도 되고, 이것에 한정되지 않고, 다른 방식의 광결합 효율 가변 수단을 이용해도 된다.
이하, 광결합 효율 가변 소자의 구체적인 방식에 대하여 설명한다.
본 발명에 관한 광 헤드에 이용되는 광결합 효율 가변 소자의 제1 방식은 광 빔의 투과율 또는 반사율을 변화시키는 것이 가능한 수단을 이용하는 것이다. 즉, 이 수단에 의해 광 빔의 투과율 또는 반사율을 변화시킴으로써, 광결합 효율을 변화시킨다.
본 발명에 관한 광 헤드에 이용되는 광결합 효율 가변 소자의 제2 방식은 광 빔을 적어도 2개의 광로로 분기하는 광로 분기 수단을 이용한 것이다. 즉, 이 광로 분기 수단에 의해, 2개의 광로 분기 비율을 변화시킴으로써, 광결합 효율을 변화시킨다.
다음에, 각 방식에 대하여 설명한다.
도 15 (A) 및 도 15 (B)는 제1 방식의 구체예를 나타내는 도면이며, 광 빔의 투과율을 변화시키는 것이 가능한 수단으로서 투과형 액정 소자(21)를 이용한 것이다. 이 액정 소자(21)는 인가 전압을 바꿈으로써, 광 빔 L1의 투과율을 변화시키는 것이다. 즉, 액정 소자(21)에 인가되는 구동 전압을 변화시킴으로써, 액정의 배향을 변화시켜, 도 15 (A)에 나타내는 바와 같이 광의 투과율이 높은 상태로부터 도 15 (B)에 나타내는 투과율이 낮은 상태로 제어한다. 이 액정 소자(21)의 구동은 서보 회로부(109)에 형성한 액정 구동 회로에 의해 제어한다.
도 16 (A) 및 도 16 (B)는 제1 방식의 다른 구체예를 나타내는 도면이며, 광빔의 투과율을 변화시키는 것이 가능한 수단으로서 필터판(22)을 이용한 것이다. 필터판(22)은 도 16 (A) 및 도 16 (B) 중 화살표 S 방향으로 슬라이드 가능한 투명판(22a)의 일부에, 예를 들면 반투명의 필터부(22b)를 형성한 것이다.
도 16 (A) 및 도 16 (B)에 나타내는 필터판(22)은 필터부(22b)의 위치를 광 빔 L1의 광로 상에서 도면 중 화살표 S 방향으로 변위시켜, 광 빔 L1이 도 16 (A)에 나타내는 바와 같이 투명판(22a)의 부분을 투과 하는 상태와, 도 16 (B)에 나타내는 바와 같이 필터부(22b)를 투과 하는 상태를 선택하여, 광 빔 L1의 투과율을 변화시키도록 한 것이다.
즉, 도 16 (B)에 나타내는 바와 같이, 광 빔 L1의 광로 상에 필터부(22b)를 위치시킴으로써, 투과광 빔을 저감할 수 있어 광결합 효율을 내릴 수 있다. 도 16 (A)에 나타내는 바와 같이, 광 빔 L1의 광로 상에 투명판(22a)이 위치하도록 함으로써, 광 빔 L1을 모두 투과 가능하게 해, 통과 광량의 증대를 도모하여 광결합 효율을 상승시킬 수 있다.
필터판(22)은, 예를 들면, 압전 소자 등에 의해 지지되어 있고, 압전 소자를 서보 회로부(109)에 형성한 구동 회로에 의해 제어함으로써, 필터판(22)의 위치를 제어한다. 또는, 이송 나사나 모터에 가지는 기구에 의해 지지하고, 모터를 서보 회로부(109)에 설치한 구동 회로에 의해 제어함으로써, 필터판(22)의 위치를 제어할 수 있다.
전술한 광결합 효율 가변 소자는 광 빔의 투과율을 변화시키도록 구성하고 있지만, 광 빔 L1의 광로 중에 반사형 소자를 형성하고, 그 반사율을 변경하는 구성을 채용하는 것도 가능하다.
도 17 (A) 및 도 17 (B)는 제2 방식의 구체예를 나타내는 도면이며, 광 빔 L1을 분기하는 광로 분기 수단으로서 파장판(31)과 빔 스플리터(32)를 설치하고, 파장판(31)을 광 빔 L1의 광로의 주위 회전 방향으로 회전 변위시킴으로써, 빔 스플리터(32)의 빔 스플리터막(32a)에 의해 광 빔 L1을 분기하도록 한 것이다.
도 17 (A)에 나타내는 바와 같이, 파장판(31)의 광학축 방향 P1을 입사광 L3의 편광 방향 PL에 일치시킨 경우에는, 입사광 L3은 빔 스플리터(32)에서 반사되지 않고 모두 광 디스크를 향해 투과된다.
한편, 도 17 (B)에 나타내는 바와 같이, 파장판(31)의 광학축 방향 P1을 입사광 L3의 편광 방향 PL로부터 일정 각도 α만큼 회전시킴으로써, 입사광 L3의 일부 L3'을 빔 스플리터(32)에서 반사시키고, 나머지의 입사광 LL3만을 광 디스크의 방향으로 투과시킬 수 있다.
예를 들면, 빔 스플리터막이 PS 완전 분리막(Tp = 100%, Rs = 100%)이며, 파장판(31)이 반파장판인 경우에는, 회전각 α와 투과광 비율 T의 관계는 이하와 같이 된다.
우선, 회전각 α일 때, 편광 방향은 2α 회전한다. 이 때 빔 스플리터(32)에 입사되는 P 편광의 비율, 즉, 투과광 비율 T는 이하와 같이, 도 17 (C)에서 나타나는 관계가 된다.
T = cos22α= (1+cos4α)/2
따라서, 광결합 효율을 100% 내지 50%에서 이용하기 위해서는, α=0deg 내지 22.5deg 사이에서 전환하면 된다. 이에 따라, 편광 방향이 45deg 변화되어, 투과광 비율은 10O% 또는 50%로 제어할 수 있다.
도 18 (A) 및 도 18 (B)는 제2 방식의 다른 구체예를 나타내는 도면이며, 광 빔 L1을 분기하는 광로 분기 수단으로서, 액정 소자(33)와 빔 스플리터(34)를 설치하고, 액정 소자(33)를 파장판으로서 작용시킴으로써, 빔 스플리터(34)의 빔 스플리터막(34a)에 의해 광 빔을 분기시키도록 한 것이다.
즉, 도 18 (A)에 나타내는 바와 같이, 래핑 방향 PR을 22.5deg로 설정한 액정 소자(33)을 이용하여, 그 위상차를, N을 정수(整數), λ를 파장으로 하면, Nλ 내지 (N+0.5)λ, 또는 Nλ 내지 (N-0.5)λ로 변화시킴으로써, 빔 스플리터(34)에 입사되는 광 빔 L4의 편광 방향이 45deg 변화되어, 투과광 비율을 1OO% 내지 50%의 범위에서 변화시킬 수 있다.
또, 도 18 (B)에 나타내는 바와 같이, 래핑 방향 PR을 45deg로 설정한 액정 소자(33)를 이용하여, 그 위상차를, N을 정수, λ를 파장으로 하면, Nλ 내지 (N+0.25)λ, 또는 Nλ 내지 (N-0.25)λ로 변화시킴으로써, 빔 스플리터(34)에 입사되는 광 빔 LPR을 P 편광으로부터 엔(円) 편광으로 변화시킬 수 있어, 투과광 비율을 100% 내지 50%의 범위에서 변화시킬 수 있다.
여기에서 액정 소자에 의해 위상차를 발생시키는 원리에 대하여 간단하게 설명한다.
도 19 (A) 및 도 19 (B)는 액정 소자의 단면 구조를 나타내는 단면도이다. 도 19 (C)는 인가 전압에 대한 액정 소자의 굴절률 변화를 나타내는 설명도이며, 도 19 (D)는 인가 전압에 대한 위상차의 변화를 나타내는 설명도이다.
액정 소자(40)는 도 19 (A) 및 도 19 (B)에 나타내는 바와 같이, 2매의 유리 기판(41, 42) 사이에 액정 분자(49)가 밀봉되어 있고, 각 유리 기판(41, 42)의 내면에 설치된 배향막(43, 44)에 의해 액정 분자(49)가 배향되어 있다. 각 유리 기판(41, 42)과 배향막(43, 44) 사이에는, 투명 전극막(45, 46)이 설치되어 있다. 이들 투명 전극막(45, 46) 사이의 인가 전압을 변화시킴으로써, 액정 분자(49)는 도 19 (A)에 나타내는 바와 같이, 배향막(43, 44)에 대하여 평행하는 도면 중 화살표 A로 나타내는 래핑 방향에 따라 배치된 상태로부터, 도 19 (B)에 나타내는 바와 같이, 배향막(43, 44)에 대하여 수직으로 기립한 상태로 변화된다.
여기에서, 액정 분자(49)가 배향막(43, 44)에 평행일 때의, 래핑 방향에 따른 방향의 굴절률을 N1로 하고, 액정 분자(49)가 래핑 방향으로 직교 할 때의, 래핑 방향에 따른 방향의 굴절률을 N2로 하면, 인가 전압의 변화에 의한 액정 분자(49)의 변위에 따라, 래핑 방향에 따른 방향의 굴절률 N1은 도 19 (C)에 나타내는바와 같이 변화된다. 그리고, 래핑 방향으로 직교하는 방향의 굴절률 N2는 일정하다.
그 결과, 래핑 방향에 따른 방향의 입사광 L5에 생기는 위상차는 도 19 (D)에 나타내는 바와 같이 변화된다.
이와 같은 원리를 응용하여, 액정 소자를 파장판으로서 이용할 수 있어 빔 스플리터와의 조합에 의해 광로 분기 수단을 실현할 수 있다.
그리고, 도 18 (A) 및 도 18 (B)에 나타내는 각 예는 대표적인 예를 든 것에 지나지 않고, 래핑 방향이나 위상차의 가변 범위는 필요한 투과광 비율의 변화폭에 따라 여러 가지로 설정할 수 있는 것이다.
액정 소자의 작용으로서도, 파장판으로서 기능하는 것에 한정되지 않고, 디스플레이에 이용되는 비틀림 네마틱 타입의 액정 등, 빔 스플리터에 입사되는 편광 상태를 가변으로 할 수 있는 것이면 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 20 (A)와 20 (B)는 제2 방식을 실현하는 또 다른 예를 나타내는 도면이며, 광 빔을 분기하는 광로 분기 수단으로서 회절 격자판(35)을 이용한 것이다.
회절 격자판(35)은 도 20 (A) 및 도 20 (B) 중 화살표 S 방향으로 슬라이드 가능한 투명판(35a)의 일부에 회절 격자부(35b)를 형성한 것이다.
도 20 (A) 및 도 20 (B)에 나타내는 회절 격자판(35)은 회절 격자부(35b)의 위치를 레이저광 L6의 광로 상에서 도면 중 화살표 S 방향으로 변위시키고, 레이저광 L6이 도 20 (A)에 나타내는 바와 같이 투명판(35a)의 부분을 투과하는 상태와,도 20 (B)에 나타내는 바와 같이 회절 격자판(35b)을 투과하는 상태를 선택하여, 레이저광 L6의 분기 상태를 변화시키도록 한 것이다.
즉, 도 20 (B)에 나타내는 바와 같이, 레이저광 L6의 광로 상에 회절 격자부(35b)를 위치시킴으로써, 레이저광 L6을 분기시켜 광결합 효율을 내릴 수 있다.
또, 도 20 (A)에 나타내는 바와 같이, 레이저광 L6의 광로 상에 투명판(35a)의 회절 격자부(35b) 이외의 부분을 위치시킴으로써 레이저광 L6을 분기하지 않고 투과시켜, 광결합 효율을 상승시킬 수 있다.
이 회절 격자판(35)은, 예를 들면, 압전 소자 등에 의해 지지되어 있고, 이 압전 소자를 서보 회로부(109)에 형성한 구동 회로에 의해 제어함으로써, 회절 격자판(35)의 위치가 제어된다. 또는, 예를 들면, 이송 나사나 모터를 가지는 기구에 의해 지지되고, 모터를 서보 회로부(109)에 형성한 구동 회로에 의해 제어함으로써, 회절 격자판(35)의 위치를 제어할 수 있다.
여기에서, 예를 들면, 회절 격자부(35b)의 회절 광량비를, 이하와 같이 설정한다.
1차 광 : 0차 광 : -1차 광 = 25% : 50% : 25%
그리고, 여기에서는, 간단하게 하기 위해, ±2차 광 이상의 고차 회절광은 고려하지 않는다.
이 경우, 광 디스크에 대한 정보 신호의 기록 재생에 사용하는 광 빔을,100% 내지 50%로 변화시키는 것이 가능하게 된다. 이 경우에는, 기록 재생에 사용하지 않는 ±1차 광을 크로스토크 캔슬 등의 다른 용도에 사용하는 것도 가능하다.
도 21 (A) 및 도 21 (B)는 제2 방식을 실현하는 또 다른 예를 나타내는 도면이며, 광 빔 L7을 분기하는 광로 분기 수단으로서 회절 격자형으로 위상차를 변화시킬 수 있는 액정 소자(36)를 사용한 것이다.
이 액정 소자(36)는, 예를 들면, 도 19 (A) 및 도 19 (B)에 나타내는 투명 전극막을 복수로 분할하고, 각 분할 전극에 상이한 인가 전압을 부여함으로써, 또는 유리 기판의 일부를 경사형으로 형성하고, 액정층의 두께에 변화를 갖게 함으로써, 격자형으로 위상차가 상이한 영역을 발생시키도록 구성하여, 위상 깊이의 가변 회절 격자를 실현한 것이다.
이와 같은 액정 소자(36)에서, 회절 광량비는 위상 깊이(위상차의 차이)에 의해 변화되므로, 예를 들면, 이하와 같은 이용 방법이 가능하다.
광 디스크에 대하여 정보 신호의 기록을 실행할 때에는,
1차 광 : 0차 광 : -1차 광 = 5% : 90% : 5%
의 비율로 하고,
광 디스크에 기록된 정보 신호의 재생을 실행할 때에는,
1차 광 : 0차 광 : -1차 광 = 25% : 50% : 25%
의 비율로 한다.
그리고, 본 발명은 도면을 참조하여 설명한 전술한 실시예로 한정되지 않고,첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 여러 가지의 변경, 치환 또는 그 동등한 것을 실행할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 기록 모드 시 및 재생 모드 시에 있어서의 광원의 파워비가 작아도, 재생 시의 레이저 노이즈를 충분히 작게 할 수 있어, 광출력 최대 정격이 비교적 작은 광원을 이용해도 양호한 기록 재생 특성을 실현할 수 있다.
본 발명은 매체 종류 판별 수단에 의해 판별된 광기록 매체의 종류에 따라, 또는 기록면 판별 수단에 의해 판별된 광기록 매체의 기록면에 따라, 또는 기록 영역 판별 수단에 의해 판별된 광기록 매체의 기록 영역에 따라, 광결합 효율 가변 수단을 제어하여, 이 광기록 매체의 기록면 상에서의 기록 및/또는 재생 광 파워를 최적화할 수 있다.

Claims (87)

  1. 광원과,
    상기 광원으로부터 출사(出射)된 광 빔을 광기록 매체에 집광시켜 조사(照射)하는 광 집광 수단과,
    상기 광원으로부터 출사된 광 빔과 상기 광기록 매체에 의해 반사되어 상기 집광 수단을 거친 반사광 빔의 광로를 분리하는 광분리 수단과,
    상기 광분리 수단에 의해 분리된 상기 광기록 매체로부터의 반사광 빔을 수광하는 광검출 수단과,
    상기 광원과 상기 광분리 수단 사이에 설치된 광결합 효율 가변 수단 및 광결합 효율 검출 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 상기 광원으로부터 출사되는 총광량에 대한 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량의 비율인 광결합 효율을 변화시키는 수단이며,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 광결합 효율 가변 수단에서의 광결합 효율 변화에 대응하는 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 광결합 효율 가변 수단에서 상기 광기록 매체로 향하는 광로로부터 광로가 분기된 광 빔을 수광하는 광검출 수단인 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 액정 소자와, 빔 스플리터막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 파워를 검출하고, 검출된 상기 광 파워에 따라 상기 광원의 발광 파워를 제어하여, 상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 광 파워를 일정하게 유지하는 발광 파워 제어 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 광원에 의해 발해진 광 빔의 발산 각도 중, 상기 광기록 매체 상에 집광되는 범위를 벗어난 범위의 광 빔을 수광하는 광검출 수단인 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 반도체 레이저이며,
    상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 광 파워를 검출하고, 검출된 상기 광 파워에 따라 상기 반도체 레이저의 발광 파워를 제어하여, 상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 광 파워를 일정하게 유지하는 발광 파워 제어 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 반도체 레이저의 레이저 칩으로부터 발해지고 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광 빔에 대하여 상기 레이저 칩의 반대측으로부터 발해지는 광 빔을 수광하는 광검출 수단인 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 입사된 광 빔을 적어도 2개의 광로로 분기(分岐)시키는 광로 분기 수단이며, 이들 2개 이상의 광로에 대한 광량의 분기 비율을 변화시킴으로써, 광결합 효율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 액정 소자와, 빔 스플리터막을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 회절 격자형으로 위상차를 가변 제어 가능한 영역을 가지는 액정 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 회절 격자와, 상기 회절 격자를 변위시키는 변위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 파장판과, 상기 파장판을 회전 변위시키는 회전 변위 수단과, 빔 스플리터막을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 광 빔의 투과율 또는 반사율을 변화시키는 것이 가능한 수단이며, 상기 광 빔의 투과율 또는 반사율을 변화시킴으로써 광결합 효율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 광 빔의 투과율을 저하시키는 필터 수단과, 상기 필터 수단을 변위시키는 변위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 광 빔의 투과율을 변화시키는 것이 가능한 액정 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 헤드.
  14. 광원과 상기 광원으로부터 발해진 광 빔을 상기 광기록 매체에 집광시켜 조사하는 광 집광 수단을 가지는 광 헤드를 포함하고,
    상기 광 헤드는 상기 광원으로부터 출사된 광 빔과 상기 광기록 매체에 의해반사되어 상기 집광 수단을 거친 반사광 빔의 광로를 분리하는 광분리 수단과, 상기 광분리 수단에 의해 분리된 상기 광기록 매체로부터의 반사광 빔을 수광하는 광검출 수단과, 상기 광원 및 상기 광분리 수단 사이에 설치된 광결합 효율 가변 수단 및 광결합 효율 검출 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 상기 광원으로부터 출사되는 총광량에 대한 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량의 비율인 광결합 효율을 변화시키는 수단이며,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 광결합 효율 가변 수단에서의 광결합 효율 변화에 대응하는 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    최적의 기록 및/또는 재생 광 파워가 서로 상이한 적어도 2종 이상의 광기록 매체에 대하여 기록 및/또는 재생하는 광기록 매체 구동 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과에 따라, 상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 상기 광결합 효율의 변화 및 상기 광원의 발광 파워를 제어하는 광결합 효율 제어 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 제어 수단은 상기 광기록 매체의 종류에 따라, 상기 광결합 효율 가변 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과에 따라, 광결합 효율 가변 수단의 상태를 확인하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단의 절환을 행하기 위한 기준값이 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 기준값은 최적의 재생 광 파워에 따라 가변하여 설정되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과와 상기 기준값의 대소 관계에 따라 상기 광결합 효율 가변 수단의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과와 상기 기준값의 대소 관계및 상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율 가변 수단의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율 가변 수단의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과에 따라, 기록 및 재생의 전환 동작의 개시를 판정 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단의 절환을 행하기 위한 기준값이 미리 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 기준값은 최적의 재생 광 파워에 따라 가변하여 설정되는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과와 상기 기준값의 대소 관계에 따라 상기 광결합 효율 가변 수단의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과와 상기 기준값의 대소 관계 및 상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율 가변 수단의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율 가변 수단의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  29. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과에 따라, 광결합 효율 가변 수단의 동작이 정상인지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  30. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단에서, 광결합 효율을 내리는 동작 쪽이 올리는 동작보다 빠른 경우에는, 광결합 효율을 올린 상태를 대기 상태로 하고, 광결합 효율을 올리는 동작 쪽이 내리는 동작보다 빠른 경우에는, 광결합 효율을 내린 상태를 대기 상태로 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  31. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 광결합 효율 가변 수단에서 상기 광기록 매체로 향하는 광로로부터 광로가 분기된 광 빔을 수광하는 광검출 수단인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  32. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 액정 소자와, 빔 스플리터막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  33. 제14항에 있어서,
    상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 파워를 검출하고, 검출된 상기 광 파워에 따라 상기 광원의 발광 파워를 제어하여, 상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 광 파워를 일정하게 유지하는 발광 파워 제어 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 광원에 의해 발해진 광 빔의 발산 각도 중, 상기 광기록 매체 상에 집광되는 범위를 벗어난 범위의 광 빔을 수광하는 광검출 수단인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  34. 제14항에 있어서,
    상기 광원은 반도체 레이저로서,
    상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 광 파워를 검출하고, 검출된 상기 광 파워에 따라 상기 반도체 레이저의 발광 파워를 제어하여, 상기 광기록 매체에 조사되는 광 빔의 광 파워를 일정하게 유지하는 발광 파워 제어 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 검출 수단은 상기 반도체 레이저의 레이저 칩으로부터 발해지고 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광 빔에 대하여 상기 레이저 칩의 반대측으로부터 발해지는 광 빔을 수광하는 광검출 수단인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  35. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 제어 수단은 한 종류의 광기록 매체에 있어서 최적의 기록 광 파워보다 최적의 기록 광 파워가 작은 다른 종류의 광기록 매체에 대하여 기록할 때에는, 상기 한 종류의 광기록 매체에 대하여 기록할 때보다 광결합 효율을 작게 하고, 한 종류의 광기록 매체에 있어서 최적의 재생 광 파워보다 최적의 재생광 파워가 작은 다른 종류의 광기록 매체에 대하여 재생할 때에는, 상기 한 종류의 광기록 매체에 대하여 재생할 때보다 광결합 효율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  36. 제15항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 광 헤드와 광기록 매체의 상대 속도 차이에 의해, 기록면 상에 있어서의 최적의 기록 및/또는 재생 광 파워가 상이한 것인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  37. 제15항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 기록 방식의 차이에 의해, 기록면 상에 있어서의 최적의 기록 및/또는 재생 광 파워가 상이한 것인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  38. 제15항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 적어도 2 이상의 기록면을 가지는 다층 광기록 매체에서의 각 기록면인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  39. 제15항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체 중 적어도 한쪽은, 적어도 2 이상의 기록면을가지는 다층 광기록 매체에서의 각 기록면인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  40. 제15항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 적어도 2 이상의 기록 영역으로 기록면이 분할된 광기록 매체에서의 각 기록 영역인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  41. 제15항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체 중 적어도 한쪽은, 적어도 2 이상의 기록 영역으로 기록면이 분할된 광기록 매체에서의 각 기록 영역인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  42. 제15항에 있어서,
    상기 광기록 매체의 종류를 판별하는 매체 종류 판별 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 제어 수단은 상기 매체 종류 판별 수단에 의해 판별된 광기록 매체의 종류에 따라, 상기 광결합 효율 가변 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  43. 제15항에 있어서,
    상기 매체 종류 판별 수단은 광기록 매체에 기록된 목록 정보를 판독한 결과에 따라 상기 광기록 매체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  44. 제42항에 있어서,
    상기 매체 종류 판별 수단은 광기록 매체의 외형에 따라 상기 광기록 매체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  45. 제42항에 있어서,
    상기 매체 종류 판별 수단은 광기록 매체에서의 다층 기록층 중 어느 기록층인가에 의해 광기록 매체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  46. 제42항에 있어서,
    상기 매체 종류 판별 수단은 기록 영역이 복수의 기록 영역으로 분할된 것 중 어느 기록 영역인가에 따라 광기록 매체의 종류를 판별하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  47. 제42항에 있어서,
    상기 매체 종류 판별 수단에 의해 판정된 광기록 매체에 따른 기록 파워 및광기록 매체에 따른 재생 파워의 조합과 광원 출력의 이용 가능 출력 범위에 따라, 광결합 효율을 결정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  48. 제47항에 있어서,
    결정된 광결합 효율에 의해, 기록 및 재생 동작 절환 시의 광결합 효율의 절환 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  49. 제42항에 있어서,
    상기 광결합 효율 제어 수단은 상기 매체 종류 판별 수단에 의한 판정 결과 및 선택된 동작 모드의 조합에 따라, 상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과를 모니터하면서, 상기 광결합 효율을 제어하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  50. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 제어 수단은 동일한 종류의 광기록 매체에서, 재생 모드에서는, 기록 모드보다 광결합 효율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 검출 결과에 따라, 상기 광결합 효율 검출 수단에 의한 상기 광결합 효율의 변화 및 상기 광원의 발광 파워를 제어하는 광결합 효율 제어 수단을 포함하고,
    상기 광결합 효율 제어 수단은 재생 모드로부터 기록 모드로 전환할 때에는, 상기 광결합 효율을 변화시키는 타이밍을 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량이 변화되는 타이밍보다 선행시키는 동시에, 기록 모드로부터 재생 모드로 전환할 때에는, 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량이 변화되는 타이밍을 상기 광결합 효율을 변화시키는 타이밍보다 선행시키는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  52. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 입사된 광 빔을 적어도 2개의 광로로 분기시키는 광로 분기 수단이며, 이들 2개 이상의 광로에 대한 광량의 분기 비율을 변화시킴으로써, 광결합 효율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 액정 소자와, 빔 스플리터막을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  54. 제52항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 회절 격자형으로 위상차를 가변 제어 가능한 영역을 가지는 액정 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  55. 제52항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 회절 격자와, 상기 회절 격자를 변위시키는 변위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  56. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 파장판과, 상기 파장판을 회전 변위시키는 회전 변위 수단과, 빔 스플리터막을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  57. 제14항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 광 빔의 투과율 또는 반사율을 변화시키는 것이 가능한 수단이며, 상기 광 빔의 투과율 또는 반사율을 변화시킴으로써 광결합 효율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  58. 제57항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 광 빔의 투과율을 저하시키는 필터 수단과, 상기 필터 수단을 변위시키는 변위 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  59. 제57항에 있어서,
    상기 광결합 효율 가변 수단은 광 빔의 투과율을 변화시키는 것이 가능한 액정 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 장치.
  60. 광원으로부터 출사되는 총광량에 대한 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량의 비율인 광결합 효율의 변화에 대응하는 정보를 검출하고, 이 검출 결과에 따라 상기 광기록 매체의 종류에 따라 상기 광결합 효율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  61. 제60항에 있어서,
    최적의 기록 및/또는 재생 광 파워가 서로 상이한 적어도 2종 이상의 광기록 매체에 대하여 기록 및/또는 재생하는 광기록 매체 구동 방법.
  62. 제60항에 있어서,
    한 종류의 광기록 매체에 있어서 최적의 기록 광 파워보다 최적의 기록 광 파워가 작은 다른 종류의 광기록 매체에 대하여 기록할 때에는, 상기 한 종류의 광기록 매체에 대하여 기록할 때보다 광결합 효율을 작게 하고, 한 종류의 광기록 매체에서 최적의 재생 광 파워보다 최적의 재생 광 파워가 작은 다른 종류의 광기록 매체에 대하여 재생할 때에는, 상기 한 종류의 광기록 매체에 대하여 재생할 때보다 광결합 효율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  63. 제60항에 있어서,
    동일한 종류의 광기록 매체에서, 재생 모드에서는, 기록 모드보다 광결합 효율을 작게 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  64. 제63항에 있어서,
    재생 모드로부터 기록 모드로 전환할 때에는, 상기 광결합 효율을 변화시키는 타이밍을 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량이 변화되는 타이밍보다 선행시키는 동시에, 기록 모드로부터 재생 모드로 전환할 때에는, 상기 광기록 매체 상에 집광되는 광량이 변화되는 타이밍을 상기 광결합 효율을 변화시키는 타이밍보다 선행시키는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  65. 제60항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보에 따라, 광결합 효율 상태를 확인하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  66. 제65항에 있어서,
    상기 광결합 효율의 절환을 실행하기 위한 기준값을 미리 설정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  67. 제66항에 있어서,
    상기 기준값은 최적의 재생 광 파워에 따라 가변하여 설정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  68. 제66항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보와 상기 기준값의 대소 관계에 따라 상기 광결합 효율의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  69. 제66항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보와 상기 기준값의 대소 관계 및 상기 광결합 효율 변화에 대응하는 정보의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  70. 제65항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  71. 제60항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보에 따라, 기록 및 재생 전환 동작의 개시를 판정을 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  72. 제71항에 있어서,
    상기 광결합 효율의 절환을 실행하기 위한 기준값을 미리 설정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  73. 제72항에 있어서,
    상기 기준값은 최적의 재생 광 파워에 따라 가변하여 설정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  74. 제72항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보와 상기 기준값의 대소 관계에 따라 상기 광결합 효율의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  75. 제72항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보와 상기 기준값의 대소 관계 및 상기 광결합 효율 변화에 대응하는 정보의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  76. 제71항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보의 시간당 변화량에 따라 상기 광결합 효율의 절환 시를 판정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  77. 제60항에 있어서,
    광결합 효율 변화에 대응하는 정보에 따라, 광결합 효율의 절환이 정상적으로 실행되었는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  78. 제60항에 있어서,
    광결합 효율을 내리는 쪽이 올리는 것보다 빠르게 실행할 수 있는 경우에는, 광결합 효율을 올린 상태를 대기 상태로 하고, 광결합 효율을 올리는 쪽이 내리는 것보다 빠르게 실행할 수 있는 경우에는, 광결합 효율을 내린 상태를 대기 상태로 하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  79. 제61항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 광 헤드와 광기록 매체의 상대 속도 차이에 의해, 기록면 상에 있어서의 최적의 기록 및/또는 재생 광 파워가 상이한 것인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  80. 제61항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 기록 방식의 차이에 의해, 기록면 상에 있어서의 최적의 기록 및/또는 재생 광 파워가 상이한 것인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  81. 제61항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 적어도 2 이상의 기록면을 가지는 다층 광기록 매체에서의 각 기록면인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  82. 제61항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체 중 적어도 한쪽은, 적어도 2 이상의 기록면을 가지는 다층 광기록 매체에서의 각 기록면인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  83. 제61항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체는 적어도 2 이상의 기록 영역으로 기록면이 분할된 광기록 매체에서의 각 기록 영역인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  84. 제61항에 있어서,
    상기 2종 이상의 광기록 매체 중 적어도 한쪽은, 적어도 2 이상의 기록 영역으로 기록면이 분할된 광기록 매체에서의 각 기록 영역인 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  85. 제61항에 있어서,
    광기록 매체에 따른 「기록 파워」 및 광기록 매체에 따른 재생 파워의 조합과 광원 출력의 이용 가능 출력 범위에 따라, 광결합 효율을 결정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  86. 제85항에 있어서,
    결정된 광결합 효율에 의해, 기록 및 재생 동작 절환 시의 광결합 효율의 절환 유무를 결정하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
  87. 제60항에 있어서,
    상기 광기록 매체의 종류 및 선택하는 동작 모드의 조합에 따라, 상기 광결합 효율을 제어하는 것을 특징으로 하는 광기록 매체 구동 방법.
KR1020047010189A 2001-12-27 2002-12-18 광 헤드, 이 광 헤드를 이용한 광기록 매체 구동 장치 KR100943223B1 (ko)

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