KR20070110190A - 광디스크 장치 - Google Patents

Abstract

광디스크 장치1이 파면수차의 보정을 하기 위하여 구비하는 액정소자는, 액정소자 제어유닛6에 의하여 그 구동이 제어된다. 액정소자 제어유닛6이 구비하는 기억부30은, 액정에 전압을 인가하였을 경우에 있어서 액정의 배향방향의 시간변화에 관한 정보를 적어도 1종류의 전압치에 대하여 기억한다. 액정소자 구동유닛6이 구비하는 구동전압 결정부31은, 액정소자에 소정의 구동전압을 인가하고 나서, 광검출 유닛에 의하여 변환된 전기신호를 처리하여 얻어지는 재생신호가 최적이 될 때까지의 시간을 취득하고, 취득한 상기 시간과 기억부30에 기억된 정보와 상기 소정의 구동전압으로부터 액정소자에 인가해야 할 구동전압을 결정한다.

Description

광디스크 장치{OPTICAL DISK APPARATUS}

도1은, 본 실시예의 광디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도2는, 본 실시예의 광디스크 장치가 구비하는 광픽업(光pick-up)의 광학기구의 개략도이다.

도3은, 본 실시예의 광디스크 장치가 구비하는 액정소자의 구성을 설명하기 위한 설명도이다.

도4는, 본 실시예의 광디스크 장치가 구비하는 광검출기의 수광영역의 구성을 나타내는 개략적인 평면도이다.

도5는, 본 실시예의 액정소자 제어유닛의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도6은, 본 실시예의 광디스크 장치가 구비하는 구동전압 결정부의 동작을 나타내는 플로우차트이다.

도7은, 액정소자에 소정의 구동전압을 인가하였을 경우에 있어서의 TE신호의 진폭의 시간변화를 나타낸 그래프이다.

도8은, 액정소자에 소정의 구동전압을 인가하였을 경우에 있어서의 TE신호의 진폭의 시간변화를 나타낸 그래프로서, 도7과의 비교를 위한 도 면이다.

도9는, 액정에 인가하는 전압과 액정을 통과하는 광빔의 위상과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도10은, 본 발명의 광디스크 장치의 변형예다.

본 발명은, 광기록 매체의 정보의 기록이나 재생에 사용되는 광디스크 장치에 관한 것으로서, 특히 액정소자를 탑재하는 광디스크 장치에 관한 것이다.

컴팩트 디스크(이하, CD라고 한다)나 디지털 다용도 디스크(이하, DVD라고 한다)라고 하는 광기록 매체가 보급되고 있다. 또한 최근에 광기록 매체의 정보량을 늘리기 위하여, 광기록 매체의 고밀도화에 관한 연구가 진척되어, 예를 들면 블루레이 디스크(이하, BD라고 한다) 등의 고밀도화된 광기록 매체도 실용화되고 있다. 이러한 광기록 매체의 기록, 재생은, 광원으로부터 광빔을 광기록 매체에 조사하여 정보의 읽기나 기록을 하는 광픽업(optical pick-up)을 구비하는 광디스크 장치에 의하여 이루어진다.

광기록 매체에 있어서는, 기록면(記錄面)을 보호하기 위하여 소정의 두께의 투명한 보호층이 기록면을 덮도록 형성되지만, 이 보호층의 두께를 모두 동일하게 소정의 두께가 되도록 제조하는 것은 곤란하여 실제로는 오차를 수반한다. 그리고 광기록 매체가 구비하는 보호층의 두께에 오차가 발생하면 구면수차(球面收差)가 발생하여 광디스크 장치로 광기록 매체의 재생 등을 하는 경우에 재생신호의 열화(劣化) 등이 문제가 된다.

이러한 구면수차는, 광픽업이 구비하고 광원으로부터의 광빔을 광기록 매체의 기록면으로 집광시키는 대물렌즈의 개구수(開口數; NA)의 4승에 비례하여 증가하기 때문에, 일반적으로 높은 개구수의 대물렌즈(예를 들면 NA = 0.85)를 사용하는 BD 등에 대응하는 광디스크 장치에서는, 특히 보호층의 두께의 불균일에 수반되는 구면수차의 발생이 심각한 문제가 된다.

구면수차의 보정을 하는 목적으로서, 광디스크 장치가 구비하는 광픽업의 광학기구 중에 구동전압에 따라 굴절율이 변화되는 액정소자를 배치하고, 이 액정소자에 인가하는 전압을 제어함으로써 액정소자를 통과하는 광빔의 위상을 제어하여 구면수차의 보정을 하는 광디스크 장치가 종래부터 알려져 있다. 광기록 매체의 불균일(예를 들면 보호층의 두께의 불균일)로부터 발생하는 구면수차의 보정을 하기 위하여, 광디스크 장치에 광기록 매체가 삽입될 때마다 구면수차를 보정하기 위한 조건(액정소자를 구동하는 구동전압)을 액정소자에 인가할 필요가 있다.

이러한 기술로서, 예를 들면 일본국 특허 제3489193호 공보에 있어서, 광학기구에 구면수차가 발생하고 있으면, 그 구면수차의 정도에 따라 트래킹 서보 게인(tracking servo gain)이 감소하는 점에 주목하여 트래킹 서보 게 인이 크게 되는 방향으로 수시로 구면수차 보정치를 천이(遷移)시켜 가도록 구성하고, 광기록 매체의 보호층의 두께 오차 등에 의하여 구면수차가 발생하여도, 그 재생 동작 중에 항상 알맞은 보정치를 사용하여 구면수차의 보정을 할 수 있는 광디스크 장치를 제안하고 있다.

그러나 일본국 특허 제3489193호 공보의 광디스크 장치에 있어서는, 액정소자의 구동전압을 최저 2회 이상 변경하여 알맞은 구면수차를 얻는 구성이기 때문에, 구면수차 보정의 알맞은 값을 얻는 데에 시간을 필요로 하여 양호한 품질에서의 재생을 할 수 있을 때까지 시간을 필요로 하는 문제가 있다.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 목적은, 파면수차의 보정을 하는 목적에서 액정소자를 구비하는 광디스크 장치에 있어서, 광기록 매체의 불균일에 영향을 받지 않고 적절하게 파면수차의 보정을 할 수 있는 광디스크 장치를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은, 파면수차의 보정을 적절하게 하기 위하여 필요한, 액정소자에 인가하는 알맞은 구동전압을 고속으로 탐사할 수 있는 광디스크 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 광원과, 대물렌즈를 포함 하고 상기 광원으로부터 출사되는 광빔을 광기록 매체의 기록면으로 집광시키고 상기 기록면에서 반사되는 광빔을 소정의 수광위치까지 인도하는 광학기구와, 액정과 상기 액정을 에워싸는 2개의 투명전극을 구비하고 상기 광학기구 중에 배치되어서 파면수차의 보정을 하는 액정소자와, 상기 소정의 수광위치에 배치되어서 상기 기록면에서 반사되는 광빔을 수광하는 광검출 유닛을 구비하는 광디스크 장치에 있어서, 상기 액정에 전압을 인가하였을 경우에 있어서 상기 액정의 배향방향의 시간변화에 관한 정보를 적어도 1종류의 전압치에 대하여 기억하는 기억부와, 상기 액정소자에 소정의 구동전압을 인가하고 나서 상기 광검출 유닛에 의하여 변환된 전기신호를 처리하여 얻어지는 재생신호가 최적이 될 때까지의 시간을 취득하고, 취득한 상기 시간과 상기 기억부에 기억된 정보와 상기 소정의 구동전압으로부터 상기 액정소자에 인가해야 할 구동전압을 결정하는 구동전압 결정부를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명은, 상기 구성의 광디스크 장치에 있어서, 상기 액정의 배향방향의 시간변화에 관한 정보는, 상기 액정을 통과하는 광빔의 위상의 시간변화에 관한 정보인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명은, 상기 구성의 광디스크 장치에 있어서, 상기 재생신호가 최적이 될 때까지의 시간은, 상기 소정의 구동전압의 인가와 동시에 일정한 시간간격으로 RF신호의 진폭, 트래킹 에러 신호의 진폭 및 지터치 중의 어느 하나의 측정을 함으로써 취득되는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명은, 상기 구성의 광디스크 장치에 있어서, 상기 투명전극의 적어도 일방은 복수의 영역으로 분할되어서, 상기 액정소자는 상기 복수의 영역의 각각 독자적으로 전압을 인가함으로써 구동하고, 상기 소정의 구동전압은, 상기 복수의 영역의 각각에 대하여 인가되는 소정의 전압이며, 상기 구동전압 결정부에 의하여 결정되는 구동전압은, 상기 복수의 영역의 각각에 대하여 인가해야 할 전압인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명은, 상기 구성의 광디스크 장치에 있어서, 장치 내에는 상기 액정소자의 주위의 온도를 측정하는 온도검출유닛이 구비되고, 상기 기억부는, 소정의 온도마다 적어도 1종류의 전압치에 대하여 상기 액정의 배향방향의 시간변화에 관한 정보를 기억하고, 상기 구동전압 결정부는, 상기 온도검출유닛에 의하여 얻어진 온도에 의거하여 상기 액정소자에 인가해야 할 구동전압을 결정하는 것을 특징으로 하고 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 내용을 상세하게 설명하는데, 여기에서 나타내는 실시예는 일례로서, 본 발명은 여기에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 결코 아니다.

도1은 본 실시예의 광디스크 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 광디스크 장치1은, 광기록 매체15의 정보의 재생 및 광기록 매체15에 대한 정보의 기록을 할 수 있다. 2는 스핀들 모터(spindle motor)로서, 광기록 매체15는 이 스핀들 모터2의 상부에 설치되는 척부(chuck部)(도면에는 나타내지 않는다)에 착탈 가능하게 지지된다. 그리고 광기록 매체15의 정보의 기록재생을 할 때에, 스핀들 모터2는 광기록 매체15를 연속적으로 회전시킨다. 스핀들 모터2의 회전제어는, 스핀들 모터 제어유닛3에 의하여 이루어진다.

4는 광픽업으로서, 광원으로부터 출사되는 광빔을 광기록 매체15에 조사하여 광기록 매체15에 대한 정보의 기입과 광기록매체15에 기록되어 있는 정보의 읽기를 가능하게 한다. 도2는, 광픽업4의 광학기구를 나타내는 개략도이다. 도2에 나타나 있는 바와 같이 광픽업4에 있어서, 광원16으로부터 출사된 광빔은, 콜리메이터 렌즈(collimator lens)17에 의하여 평행광(平行光)이 되고, 빔스플릿터(beam splitter)18을 투과하여 상향 미러19에서 반사되어서, 그 광축이 광기록 매체15의 기록면15a와 대략 수직으로 되어 액정소자20을 통과하고 대물렌즈21에 의하여 광기록 매체15의 정보가 기록되는 기록면15a로 집광된다.

광기록 매체15에서 반사된 반사광은, 대물렌즈21, 액정소자20의 순으로 통과하여 상향 미러19에서 반사된 후에, 빔스플릿터18에서 반사되어서 집광 렌즈22에 의하여 광검출기23의 수광부(도면에는 나타내지 않는다)로 집광된다. 광검출기23은, 수광한 광빔이 구비하는 광정보를 전기신호로 변환한다.

본 실시예의 광픽업4는 액정소자20을 구비하고 있는데, 이 액정소자20은 구면수차의 보정을 하도록 구성되어 있다. 이하, 본 실시예의 액정소자20의 구성에 대하여 설명한다. 도3A, 3B는, 광픽업4가 구비하는 액정소자20의 구성을 설명하는 도면으로서, 도3A는, 액정소자20의 구성을 나타내 는 개략적인 단면도, 도3B는, 도3A의 액정소자20을 상면으로부터 본 평면도이다. 여기에 나타내는 액정소자20의 구성은 일례로서, 이것에 한정된다는 취지는 결코 아니다.

도3A에 나타나 있는 바와 같이 액정소자20은, 액정24와, 액정24를 에워싸는 2장의 투명전극25a, 25b와, 액정24와 투명전극25a, 25b에 의하여 형성되는 부분26을 에워싸는 2장의 글라스판27을 구비하고 있다. 또한 도3B에 나타나 있는 바와 같이 액정소자20을 구성하는 투명전극25a는 동심원 모양의 복수의 영역28a∼28f로 분할되어 있다. 한편 투명전극25a와 대향하는 투명전극25b는 분할되지 않고 전체로서 하나의 공통전극이 되어 있다.

또, 투명전극25b도 투명전극25a와 동일한 동심원 모양의 복수의 영역으로 하더라도 상관 없다. 또한 투명전극25a를 분할하여 형성되는 영역의 수(본 실시예에서는 6으로 하고 있다)는, 본 실시예의 구성에 한정되지 않고 필요에 따라 적절하게 변경될 수 있다.

이와 같이 구성되는 액정소자20의 투명전극25a, 25b에 구동전압을 인가하면, 액정24가 그 배향방향(配向方向)이 변화되어 굴절율의 변화가 발생함으로써, 액정소자20을 통과하는 광빔은 액정소자20에 인가되는 구동전압에 따라 위상차이를 발생시킨다. 액정소자20의 투명전극25a는, 상기한 바와 같이 복수로 분할된 구성으로 되어 있기 때문에 각 영역28a∼28f에 인가하는 전압을 조정함으로써 액정소자20을 통과하는 광빔에 대하여 원하는 위상차이를 발생시켜 구면수차의 보정을 적절하게 하는 것이 가능하게 된다.

또한 투명전극25a, 25b는, 배선29에 의하여 액정소자 제어유닛6(도1 참조)에 구비되는 액정소자 구동회로(도면에는 나타내지 않는다)와 전기적으로 접속되어 있어, 액정소자 제어유닛6에 의하여 액정소자20에 인가되는 구동전압이 컨트롤 된다. 액정소자 제어유닛6에 의한 액정소자20의 구동제어의 상세한 사항에 관하여는 후술한다.

다시 도1로 되돌아 가서, 광디스크 장치1에는 신호처리유닛8이 설치되어 있고, 이 신호처리유닛8은, 적어도 RF신호 처리부9와 트랙 에러 신호 처리부10과 포커스 에러 신호 처리부11을 포함하고 있다. 그리고 이 신호처리유닛8에 있어서, 광검출기23(도2 참조)에 의하여 변환된 전기신호에 의거하여 RF신호, 트랙 에러 신호(TE신호), 포커스 에러 신호(FE신호)를 생성한다. RF신호는 데이터 복조 유닛12에 의하여 데이터로 복조되어 도면에 나타나 있지 않은 인터페이스를 통하여 PC 등의 외부 기기로 출력된다.

본 실시예에 있어서는, 광검출기23(도2 참조)이 구비하는 수광영역23a는, 도4에 나타나 있는 바와 같이 4개의 영역A, B, C, D로 이루어지고, 각 영역에서 얻어지는 전기신호를 SA, SB, SC, SD라고 하면, FE신호 및 TE신호는 이하에 나타나 있는 식으로 얻어진다.

FE 신호 = (SA + SC) - (SB + SD)

TE 신호 = (SA + SB) - (SC + SD)

즉 FE신호는 소위 비점수차법(非點收差法)으로 얻어지는 구성으로 되어 있고, TE신호는 소위 푸시풀법(push-pull法)에 의하여 얻어지는 구성으 로 되어 있다. FE신호 및 TE신호를 얻는 구성은 이것에 한정된다는 취지가 아니라, 다양한 변경이 가능하다. 즉 예를 들면 FE신호는 소위 스폿사이즈법(spot size法)으로 얻고, TE신호는 소위 커렉트파필드법(correct far-field法)으로 얻는 구성 등으로 하더라도 상관 없다.

TE신호 및 FE신호는 액추에이터 제어유닛7로 출력된다. 액추에이터 제어유닛7은, 이들의 신호에 의거하여 대물렌즈21을 이동 가능하게 하는, 도면에 나타나 있지 않은 액추에이터에 구동신호를 공급한다. 구동신호가 공급된 액추에이터는, 신호에 의거하여 각 부(部)를 작동시켜 대물렌즈21을 광축과 평행한 방향으로 이동하여 광기록 매체15의 기록면15a에 포커스를 맞추는 포커스 제어나, 대물렌즈21을 광기록 매체15의 반경방향과 평행한 방향으로 이동하여 광빔의 스폿 위치를 광기록 매체15에 형성되는 트랙 위치에 맞추는 트래킹 제어를 한다.

레이저 제어유닛5는, 광픽업4에 구비되고 반도체 레이저로 이루어지는 광원16(도2 참조)의 레이저 출력을 제어한다. 전체 제어유닛13은, 스핀들 모터 제어유닛3, 레이저 제어유닛5, 액정소자 제어유닛6, 액추에이터 제어유닛7, 신호처리유닛8 및 데이터 복조유닛12 등을 제어하여 장치 전체의 컨트롤을 한다.

다음에 액정소자 제어유닛6이 하는 액정소자20의 구동제어의 상세한 내용에 대하여 설명한다. 액정소자 제어유닛6은, 장치 내에 삽입되는 각 광기록 매체15에 대하여 적절한 구면수차의 보정을 하면서 기록이나 재생을 할 수 있도록, 광기록 매체15가 광디스크 장치1내에 삽입되면 소정의 타이밍에서 액정소자20에 인가하는 구동전압의 결정을 하도록 구성되어 있다. 도5는, 액정소자 제어유닛6의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도5에 나타나 있는 바와 같이 액정소자 제어유닛6은, 기억부30과, 구동전압 결정부31과, 액정소자 구동회로32를 구비한다.

기억부30에는, 액정24(도3 참조)에 전압을 인가하였을 경우에 액정24의 배향방향의 시간변화에 관한 정보가 기억되어 있다. 구체적으로는, 액정24에 일정한 전압을 인가함과 동시에 액정24를 통과하는 광빔의 위상의 시간변화를 측정하고, 액정24를 통과하는 광빔의 위상의 변화율을 시간마다 얻고, 이것을 테이블화 하여 기억부30이 기억하고 있다. 여기에서 말하는 위상의 변화율은, 액정24의 배향상태가, 액정24에 전압을 인가하기 전의 상태로부터 인가된 일정한 전압에 따른 배향상태로 완전하게 변화되었을 경우의 액정24를 통과하는 광빔의 위상의 전부의 변화량을 1이라고 하여 그것에 대한 각 시점의 위상의 변화의 비율을 나타낸 것이다(이하, 위상의 변화율은 같은 의미로 사용한다).

액정24를 통과하는 광빔의 시간마다의 위상의 변화율은, 액정24에 인가하는 전압의 크기에 의하여도 다르게 되고, 액정소자20은 상기한 바와 같이 복수의 영역28a∼28f에 각각 독립적으로 전압이 인가되어서 구동되는 것이기 때문에 후술하는 구동전압 결정부31에 의하여 액정소자20에 인가해야 할 구동전압이 결정될 수 있도록, 복수의 전압치의 경우에 대하여 기억부 30은 액정24를 통과하는 광빔의 시간마다의 위상의 변화율을 기억하고 있다.

본 실시예에 있어서는, 위상의 변화율을 테이블화 하여 기억부30에 기억하는 구성으로 하고 있지만, 이것에 한정된다는 취지가 아니라, 예를 들면 액정24를 통과하는 광빔의 시간마다의 위상의 변화율의 일정한 관계식이 얻어지는 경우에는, 그 관계식을 기억부30에 기억하여 두는 구성 등으로 하더라도 상관 없다. 또한 기억부30에 기억되는 정보는, 액정24에 전압을 인가하였을 경우에 있어서 액정24의 배향방향의 시간변화에 관한 정보이면 좋고, 본 실시예의 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉 예를 들면 액정24의 굴절율의 시간변화에 관한 정보(예를 들면 액정24의 시간마다의 굴절율의 변화율을 테이블화 한 것)를 기억하는 구성 등으로 하여도 상관 없다.

기억부30은, 액정소자 제어유닛6에 있어서의 액정소자20의 구동의 제어에 필요한 정보 만을 기억하는 구성으로 하더라도 상관 없고, 예를 들면 전체 제어유닛13에서 필요하게 되는 정보 등 다양한 정보를 기억하는 구성이더라도 상관 없다.

구동전압 결정부31은, 후술하는 동작에 의하여 광디스크 장치1에 있어서 기록재생의 품질을 양호한 것으로 할 수 있도록, 액정소자20에 인가하는 적절한 구동전압을 결정하는 역할을 한다. 구동전압 결정부31은, 신호처리유닛8과 전기적으로 접속되어서 신호처리유닛8에서 처리된 전기신호에 관 한 소정의 측정(후술한다)을 함으로써 구동전압의 결정에 필요한 정보를 얻을 수 있도록 구성되어 있다.

또한 구동전압 결정부31은, 액정소자 구동회로32와도 전기적으로 접속되어서 구동전압의 결정에 필요한 정보를 얻기 위하여 액정소자20에 소정의 구동전압을 인가하거나, 최종적으로 결정한 구동전압 정보를 액정소자 구동회로32로 송신하거나 한다. 또한 상기한 바와 같이 구동전압 결정부31은 기억부30과도 접속되어 있고, 여기서부터 얻어지는 정보를 사용하여 액정소자20에 인가해야 할 구동전압의 결정을 한다.

액정소자 구동회로32는, 상기한 바와 같이 액정소자20을 구성하는 투명전극25a, 25b(도3 참조)에 전기적으로 접속되어서 액정소자20을 구동한다. 이 액정소자 구동회로32는, 상기한 바와 같이 구동전압 결정부31과 전기적으로 접속되어 있고, 이들로부터 송신되는 명령에 의거하여 액정소자20에 구동전압을 인가한다.

이와 같이 구성되는 액정소자 제어유닛6에 있어서, 구동전압 결정부31이 액정소자20에 인가해야 할 구동전압의 결정을 하는 동작의 상세한 내용에 대하여, 도6에 나타내는 플로우 차트를 참조하면서 설명한다.

광디스크 장치1 내에 광기록 매체15가 삽입되면, 소정의 타이밍에서 구면수차를 적절하게 보정하기 위하여 액정소자20에 인가해야 할 구동전압의 탐사가 시작된다. 이 구동전압의 탐사를 시작하는 타이밍은 특별하게 한정되거나 하는 것은 아니지만, 광디스크 장치1에 의한 기록이나 재생이 이루어지기 전에 실시되는 것이 바람직하여, 예를 들면 광디스크 장치1에 광기록 매체15가 삽입된 단계에서 즉시 시작되는 구성 등을 들 수 있다.

액정소자20에 인가해야 할 구동전압의 탐사는, 구동전압 결정부31이 소정의 구동전압을 액정소자20에 인가하도록 액정소자 구동회로32에 명령함으로써 시작된다(스텝S1). 상세하게는 액정소자20을 구성하는 투명전극25a는 복수의 영역28a∼28f(도3 참조)로 분할되어 있기 때문에 각 영역에 대하여 소정의 전압이 인가된다.

이 단계에 있어서는, 액정소자20에 인가하는 소정의 구동전압의 크기에 대하여는, 기본적으로 이 실시예에 한정되는 것은 아니지만, 액정소자20에 인가하는 구동전압이 지나치게 높거나 지나치게 낮거나 하면, 액정소자20이 정상적으로 구동하지 않는 영역이 있기 때문에 그 구동하지 않는 영역 내의 전압치는 선택되어서는 아니 된다. 구동전압의 탐사 시간을 가능한 한 단축한다고 하는 목적에 대하여는, 이 단계에서 알맞은 구동전압이라고 미리 상정되는 것보다 약간 높은 쪽의 구동전압을 인가하는 것이 바람직하다. 이 점에 관하여는 후술한다.

액정소자20에 소정의 구동전압이 인가되면, 구동전압 결정부31은 그것과 동시에 트랙 에러(TE) 신호의 진폭의 측정을 시작한다(스텝S2). TE신호의 진폭은, 상세하게는 광기록 매체15의 기록면15a에 광원16으로부터 출사되는 광빔의 포커스가 맞은 상태에서, 기록면15a로 집광되는 스폿광을, 광기록 매체15에 형성되는 트랙을 가로 지르게 했을 경우에 얻어지는 TE신호의 진폭을 가리키고 있다.

TE신호의 진폭의 측정이 시작되면, 일정한 시간마다 TE신호의 진폭이 기억부14에 기억된다(스텝S3). 다음에 TE신호의 진폭의 측정이 종료한 것인가 아닌가가 확인된다(스텝S4). TE신호의 진폭의 측정은 미리 결정된 소정의 시간 동안 이루어지고 있어, 이 소정의 시간이 경과할 때까지 진폭의 측정이 계속된다. 이 때문에 TE신호의 진폭의 측정이 종료할 때까지는 스텝S3, S4가 반복된다.

TE신호의 진폭의 측정이 종료하면, 얻어진 TE신호의 진폭정보로부터 TE신호의 진폭의 극대치의 검출을 한다(스텝S5). 여기에서 극대치가 검출된 것인가 아닌가가 확인된다(스텝S6). 극대치가 검출되지 않은 경우에는 액정소자20에 인가되는 구동전압의 변경이 이루어지고(스텝S7), 극대치가 얻어질 때까지 스텝S2에서부터 스텝S6이 반복된다.

스텝S8 이후에 대하여 설명하기 전에, 스텝S1에서부터 S7까지의 동작의 원리에 대하여 도7을 참조하면서 설명하여 둔다. 도7은, 액정소자20에 소정의 구동전압을 인가하였을 경우에 있어서 TE신호의 진폭의 시간변화를 나타내는 그래프이다.

액정소자20에 구동전압이 인가되면, 액정소자20을 구성하는 액정24가 구동전압에 따라 일정한 방향으로 배향(配向)하기 시작한다. 그리고 액정24의 배향방향이 변화되고 있는 도중에 있어서는, 광원16으로부터 출사되어서 액정소자20을 통과하는 광빔의 위상이 시시각각 변화되기 때문에 광검출기 23으로부터 얻어지는 전기신호를 처리하여 얻어지는 TE신호의 진폭이 시시각각 변화된다.

TE신호의 진폭은, 재생신호가 최적이 되는 경우에 최대가 되기 때문에, TE신호의 진폭이 극대치(도7의 그래프 상의 검은색 원으로 나타낸다)를 취하는 시간을 찾고, 그 시점에 있어서의 액정24의 배향상태를 재현하도록 액정소자20에 구동전압을 인가하면, 가장 양질의 재생신호가 얻어진다. 이 최적인 재생신호가 얻어지는 상태의 액정소자20의 구동전압을 결정하는 것이 구동전압 결정부31의 최종적인 목적으로서, 앞에 나타낸 스텝S1에서부터 스텝S7은, 최적인 재생신호를 얻기 위한 액정24의 배향상태를 찾아내는 단계이다.

스텝S3에서 일정 시간마다(도7에 있어서는 5ms로 하고 있다) TE신호의 진폭을 기억하는 것은, TE신호의 진폭이 극대가 되는 점을 찾아내기 위해서이며, TE신호의 진폭의 극대치를 확실하게 검출할 수 있도록, 될 수 있으면 짧은 시간 간격으로 TE신호의 진폭을 측정하는 것이 바람직하다. 또한 TE신호의 진폭의 측정에 필요한 시간이 길어지는 경우에는, 측정의 간격이 길어져서 극대치의 검출을 할 수 없을 경우가 있는 점에 주의할 필요가 있다. 이 경우에, 후술하는 TE신호의 진폭과는 다른 측정을 할 필요가 있다.

스텝S1에서 인가한 소정의 구동전압의 크기에 따라서는, 극대치가 검출되지 않을 경우가 있다. 그 때문에 스텝S7을 두는 구성으로 되어 있지 만, 이것은, 예를 들면 스텝S1에 있어서의 소정의 구동전압의 크기가 액정24의 배향상태가 최적이 되는 데에 필요한 구동전압보다 작을 경우가 해당하고, 이 상태를 도8에 나타내고 있다. 이러한 상태에서는, 액정24의 배향상태가 최적이 되는 데에 필요한 구동전압을 결정할 수 없기 때문에, 스텝S1에서 인가하는 소정의 구동전압은, 액정24의 배향상태가 최적이 되는 데에 필요한 구동전압보다 조금 큰 값이 바람직하다. 이러한 값은, 어느 정도는 사전의 실험 등에 의하여 파악하여 두는 것이 가능하므로, 스텝S7의 동작을 실행하는 빈도를 감소시키는 것이 가능하다. 즉 구동전압의 설정변경은 일반적일 경우는 하지 않아도 되므로 구동전압의 탐사시간을 단축할 수 있다.

이상에 있어서는, 재생신호가 최적이 될 경우를 검출하기 위하여 TE신호의 진폭을 측정하는 구성으로 하고 있지만, 이것에 한정된다는 취지는 결코 아니고, 재생신호가 최적이 될 경우를 검출할 수 있는 것이라면 어떤 측정이라도 상관 없다. 이러한 측정으로서, 예를 들면 RF신호의 진폭이나 지터치(jitter値)의 측정 등을 들 수 있다. 또, RF신호의 진폭의 측정을 하는 경우는, 재생신호가 최적이 될 경우로서, TE신호의 진폭의 경우와 마찬가지로 극대치를 검출하면 좋지만, 지터치의 측정을 하는 경우에는 극소치를 검출하게 된다.

다시 도6으로 되돌아 가서, 스텝S8 이후의 동작에 대하여 설명한다. TE신호의 진폭의 극대치가 검출되면, 소정의 구동전압을 인가하고 나서 TE 신호의 진폭이 극대가 될 때까지의 시간을 취득한다(스텝S8). 다음에 기억부30에 기억되어 있는 테이블로부터, TE신호의 진폭이 극대가 되는 시간에 있어서 액정24를 통과하는 광빔의 위상의 변화율을 취득한다(스텝S9). 여기에서 취득한 위상의 변화율에 대응하는 액정24의 배향상태가, 재생신호를 최적으로 할 수 있는 액정24의 배향상태로서, 이 배향상태가 되는 액정소자20의 구동전압은 다음과 같이 하여 구할 수 있다.

여기에서 액정소자20을 구성하는 투명전극25a는, 복수의 영역28a∼28f(도3 참조)로 분할되어 있고, 복수의 영역28a∼28f 각각에 대하여 독립적으로 전압이 인가되기 때문에, TE신호의 진폭이 극대가 되는 시간에 있어서 액정24를 통과하는 광빔 위상의 변화율은 각각의 영역28a∼28f에 대하여 취득된다.

도9는, 구면수차의 보정의 목적에서 액정24에 인가하는 전압과 액정24를 통과하는 광빔의 위상과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도9로부터 알 수 있는 바와 같이, 액정24에 인가하는 전압이 본 발명에 관련된 범위이면, 구동전압과 액정24를 통과하는 광빔의 위상과는 마이너스의 상관관계로서, 다시 말하면 마이너스의 1차관계(1次關係)라고 할 수 있다. 이 때문에 어떤 전압을 액정24에 인가했을 때에 얻어지는 위상의 변화의 α%의 변화(위상의 변화율이 해당)가 얻어지면 좋은 경우에는, 1차근사(1次近似)로서 당해의 전압에 α%을 곱하여 얻어지는 전압을 인가하면, 대략 원하는 위상의 변화를 얻는 것이 가능하게 되어, 액정소자20에 이 구동전압을 인가함으로써 액정소자20은 구면수차의 보정을 적절하게 하는 것이 가능하게 된다. 정밀도를 높이고 싶은 경우에는, 도9의 그래프를 사용하여 2차, 3차와 같이 근사의 정밀도를 높여 가면 좋다.

따라서, 스텝S1에서 액정소자20에 소정의 구동전압으로서 각 영역28a∼28f에 인가된 전압 각각에, 스텝S9에서 각각 취득한 위상의 변화율을 곱하여 얻어진 각 전압이, 액정소자20에 인가해야 할 구동전압의 1차근사가 되게 되고, 구동전압 결정부31에 의하여 이 구동전압이 스텝S8의 후에 산출 및 결정된다(스텝S10, S11).

이상에 나타나 있는 본 실시예에 있어서는, 액정소자20의 성능이 주위의 온도에 의하여 변화되는 것은 고려하지 않고 있지만, 이 점을 고려하는 구성으로 하더라도 상관없다. 즉 광디스크 장치1의 장치 내에 액정소자20의 주위의 온도를 검출할 수 있는 온도검출유닛(예를 들면 써미스터(thermistor) 등)을 배치하고, 여기에서 얻어지는 온도를 구동전압 결정부31로 송신할 수 있도록, 예를 들면 도10에 나타나 있는 바와 같은 구성 등이라도 상관없다. 도10은, 액정소자 제어유닛6의 변형예를 나타내는 블럭도이다.

이 구성에 있어서는 기억부30은, 예를 들면 액정24를 통과하는 광빔의 시간마다의 위상의 변화율에 대하여, 소정의 온도마다 측정에 의하여 구하고, 그것을 테이블화 하여 기억하고 있다. 그리고 구동전압 결정부31은, 온도검출유닛으로부터의 온도정보에 의거하여 기억부30으로부터 읽어 내 는 정보를 선택하고, 온도에 의거하고 읽어 내어진 정보를 기초로 하여 액정소자20의 구동전압을 결정한다. 이렇게 구성하면, 액정소자20의 온도변화에 의한 성능의 변화에 대응할 수 있어 액정소자20에 의한 수차의 보정을 보다 적절한 것으로 할 수 있다.

또한 이상에서 나타낸 본 실시예에 있어서는, 광디스크 장치1은 1개의 광원을 구비하고, 1종류의 광기록 매체15에만 대응하는 구성으로 하고 있지만, 이것에 한정된다는 취지는 결코 아니고, 광디스크 장치1이 복수 종류의 광기록 매체에 대응하는 경우에도 본 발명은 적용 가능하다.

또한 이상에서 나타낸 본 실시예의 광디스크 장치1에 있어서는, 액정소자20은 구면수차를 보정하는 타입이 것이지만, 본 발명은 구면수차 이외의 수차(코마 수차(comatic aberration)나 비점수차(非點收差(astigmatic aberration)))를 보정하는 액정소자를 구비하는 광디스크 장치의 경우에도 적용 가능하다. 그 외에, 본 실시예에 있어서는 광디스크 장치1은 기록재생 가능한 장치라고 하고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 재생 만을 하는 광디스크 장치 등으로 하더라도 상관 없는 것은 물론이다.

본 발명은, 파면수차를 보정하기 위하여 액정소자를 구비하는 광디스크 장치에 있어서, 적절하게 파면수차의 보정을 할 수 있는 액정소자의 구동조건을 간단하고 또한 고속으로 탐사할 수 있기 때문에 파면수차의 보정이 필요하게 되는 광디스크 장치에 특히 유용하다.

본 발명의 제1의 구성에 의하면, 광디스크 장치에 광기록 매체가 삽입될 때마다 파면수차를 적절하게 보정할 수 있는 액정소자의 구동전압을 결정할 수 있기 때문에, 광기록 매체의 불균일 등에 영향을 받지 않고 광디스크 장치의 기록이나 재생의 품질을 양호한 것으로 할 수 있다. 또한 액정소자에 인가해야 할 적절한 구동전압을 탐사할 때에, 액정소자에 인가하는 구동전압을 1회 설정하는 것 만으로 원하는 구동전압을 얻는 것이 가능하여 액정소자에 인가해야 할 적절한 구동전압을 고속으로 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 제2의 구성에 의하면, 상기 제1의 구성의 광디스크 장치에 있어서, 기억부에 기억하여 두는 데이터의 수집이 용이하게 실현되고, 광기록 매체의 불균일 등에 영향을 받지 않고 기록이나 재생의 품질을 양호하게 할 수 있는 광디스크 장치를 얻기 쉽다.

또한 본 발명의 제3의 구성에 의하면, 상기 제1또는 제2의 구성의 광디스크 장치에 있어서, 재생신호가 최적이 될 경우의 검출이 용이하여 본 발명의 광디스크 장치의 실현이 용이하다.

또한 본 발명의 제4의 구성에 의하면, 상기 제1에서부터 제3구성 중의 어느 하나의 구성의 광디스크 장치에 있어서, 액정소자를 구성하는 투명전극을 복수의 영역으로 분할하여 각각 독자적으로 전압을 인가하는 구성이기 때문에, 파면수차의 보정을 적절하게 할 수 있다.

또한 본 발명의 제5의 구성에 의하면, 상기 제1에서부터 제4구성 중의 어느 하나의 구성의 광디스크 장치에 있어서, 액정소자의 온도변화에 의한 특성변동에 대응할 수 있기 때문에, 액정소자에 의한 파면수차의 보정을 보다 적절하게 하는 것이 가능하게 되고, 광디스크 장치의 기록이나 재생의 품질을 보다 양질인 것으로 할 수 있다.

Claims (5)

1. 광원(光源)과;

   대물렌즈를 포함하고, 상기 광원으로부터 출사되는 광빔(光beam)을 광기록 매체의 기록면으로 집광하고, 상기 기록면에서 반사되는 광빔을 소정의 수광위치까지 인도하는 광학기구와;

   액정과 상기 액정을 에워싸는 2개의 투명전극을 구비하고, 상기 광학기구 중에 배치되어서 파면수차(波面收差)의 보정을 하는 액정소자(液晶素子)와;

   상기 소정의 수광위치에 배치되어서 상기 기록면에서 반사되는 광빔을 수광하는 광검출 유닛;을

   구비하는 광디스크 장치에 있어서,

   상기 액정에 전압을 인가하였을 경우에 있어서 상기 액정의 배향방향(背向方向)의 시간변화에 관한 정보를 적어도 1종류의 전압치에 대하여 기억하는 기억부와,

   상기 액정소자에 소정의 구동전압을 인가하고 나서, 상기 광검출 유닛에 의하여 변환된 전기신호를 처리하여 얻어지는, 재생신호가 최적이 될 때까지의 시간을 취득하고, 취득한 상기 시간과 상기 기억부에 기억된 정보와 상기 소정의 구동전압으로부터 상기 액정소자에 인가해야 할 구동전압을 결정하는 구동전압 결정부를

   설치한 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 액정의 배향방향의 시간변화에 관한 정보는, 상기 액정을 통과하는 광빔의 위상의 시간변화에 관한 정보인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 재생신호가 최적이 될 때까지의 시간은, 상기 소정의 구동전압의 인가와 동시에 일정한 시간간격으로 RF신호의 진폭, 트래킹 에러 신호의 진폭 및 지터치(jitter値) 중의 어느 하나의 측정을 함으로써 취득되는 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 투명전극의 적어도 일방은 복수의 영역으로 분할되고, 상기 액정소자는 상기 복수의 영역에 각각 독자적으로 전압을 인가함으로써 구동하고,

   상기 소정의 구동전압은, 상기 복수의 영역의 각각에 대하여 인가되는 소정의 전압이며,

   상기 구동전압 결정부에 의하여 결정되는 구동전압은, 상기 복수의 영역의 각각에 대하여 인가해야 할 전압인 것을 특징으로 하는 광디스크 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   장치 내에는 상기 액정소자의 주위의 온도를 측정하는 온도검출유닛이 구비되고,

   상기 기억부는, 소정의 온도마다 적어도 1종류의 전압치에 대하여 상기 액정의 배향방향의 시간변화에 관한 정보를 기억하고,

   상기 구동전압 결정부는, 상기 온도검출유닛에 의하여 얻어진 온도에 의거하여 상기 액정소자에 인가해야 할 구동전압을 결정하는 것을

   특징으로 하는 광디스크 장치.

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