KR900000496B1 - 광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용장치 - Google Patents

광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용장치
제1, 2 및 3도는 본 발명에 따른 장치의 다양한 실시예를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
7, 42 : 비임 7' : 일부 비임
10, 30, 36 : 조절성 소자(피보드 소자)
11 : 피보트측 22 : 보조 방사비임 공급원
24, 25 : 방사비임 검출기 26 : 감산회로
30 : 프리즘 34, 45 : 반사면
35 : 방사비임 공급원 43 : 방사비임 공급원과 마주한면
본 발명은 레코드 캐리어(record carrier)상에 광학적으로 판독할 수 있는 트랙(track) 형태로 배열된 정보조직을 서입 및 판독하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 방사비임 공급원, 상기 정보조직 평면내 방사비임 대물렌즈 시스템, 조절성 소자, 및 방사점 검출 시스템을 포함하며, 상기 방사비임 공급원은 광 비임(beam)을 유출하고, 상기 대물렌즈 시스템은 정보조직 평면내의 방사점에 비임을 집중시키고, 상기 조절성 소자는 트랙을 횡단하는 비임을 집중시키고, 상기 조절성 소자는 트랙을 횡단하는 방향으로 방사점을 이동시키고, 상기 방사점 검출 시스템은 트랙에 대해 방사점의 위치를 결정하고 조절 소자에 대한 제어신호 발생용 전자회로에 접속된다.
상기 조절성 소자는 피보트(pivotable) 거울 또는 피보트 프리즘(prism)과 같은 분리소자나 또는 방사비임 통로에 기존하며 위치가 조절될 수 있는 소자로 구성될 수도 있다. 이러한 예로서, 트랙을 횡단하는 방향으로 이동할 수 있는 대물렌즈 시스템 또는 트랙을 횡단하는 방향으로 이동할 수 있는 방사비임 공급원, 예를 들면 다이오드 레이저가 있다.
트랙킹(tracking) 보조 시스템은, 방사점의 중심과 판독되거나 서입되어질 트랙부분의 중심간의 편이를 측정하며, 상기 편이에 비례하는 제어신호를 발생하기 위한 시스템이다.
비데오 프로그램(video program)이 저장되는 레코드 캐리어를 판독하기 위한 이런 장치는 특히, 미합중국 특허 명세서 제3,931,459호에 공지되어 있다. 여기서 트랙킹 보조 시스템은 정보조직으로부터 멀리 떨어진 곳에 배치되어 있는 즉, 트랙 방향에 평행한 선의 제각기 측방에 배치되어 있는 두개의 방사 감지 검출기를 포함한다. 이 검출기 출력 신호들간의 차는 판독되어질 정보 트랙의 중심에 대한 판독점의 위치편이 방향 및 크기를 나타낸다. 증폭된 후에 발생할 수도 있겠지만 이 신호는 방사비임 공급원과 대물렌즈 사이에 배치된 피보트 거울 구동소자에 인가되며, 거울에 의해서 판독점의 위치가 교정될 수 있다.
미합중국 특허 명세서 제3,931,459호에 따른 장치는 방사비임 전송 레코드 캐리어를 판독하기 위해 시도되었다. 여기에서 레코드 캐리어의 한쪽에는 피보트 거울이 그리고 다른 한쪽에는 트랙킹 검출기들이 배치되어 있다. 거울이 자신의 중심 위치로부터 피보트될때, 비임축의 방향이 변하여 결과적으로 이축의 위치는 트랙킹 검출기에 대해 변화된다. 피보트 반투명 소자가 방사점의 위치를 설정하는데, 활용되며, 정보조직에 의해서 반사되고, 상기 반투명 소자에 의해서 전송된 일부 비임의 트랙킹 검출에 활용되는 방사 반사 레코드 캐리어 판독용 장치에 있어서도 유사한 결과가 발생한다.
방사점의 위치 설정을 위해 피보트될 수 있고 완전반사 거울을 활용하는 방사 반사 레코드 캐리어 판독용 장치에 있어서, 만일 이 거울이 대물렌즈의 촛점면내에 정확히 놓여지지 않는다면, 비임축은 거울의 피보트 운동에 따라 트랙킹 검출기에 대하여 이동될 것이다. 맨 나중에 언급된 장치에 있어서, 만일 피보트 거울이 대물렌즈 시스템의 촛점면에 위치된다면, 그러나 비임의 세기분포가 비대칭적이라면, 예로서 방사비임 공급원이 다이오드 레이저라면, 거울의 피보트 운동은 트랙킹 검출기상에서 세기분포의 변화를 초래할 것이며, 이때 상기 변화는 판독될 정보 트랙에 대한 방사비임 공급원의 위치에 무관할 것이다. 만일 방사점이 대물렌즈 시스템 또는 방사 공급원의 운동에 의해 트랙을 횡단하는 방향으로 이동된다면, 상기 운동은 트랙킹·검출기에 대한 비임축의 변이를 초래할 것이며, 이때 상기 변이는 정보 트랙의 중심에 대해 방사점의 위치에 무관하게 될 것이다.
상기 모든 서입 및 판독장치에 있어서, 트랙킹 검출기에 의해서 발생된 트랙킹신호는 판독될 정보 트랙에 관하여 판독점의 위치에 의존할 뿐만아니라, 트랙을 횡단하는 방향으로 방사점을 이동시키기 위한 조절성 소자의 위치에 의존한다. 이런 결과로서 판독점은 판독될 정보 트랙의 중심과 일치하지 않는 위치에 설정될수도 있다. 즉, 판독점의 중심은 정보 트랙의 중심으로부터 이동된다. 조절성 소자의 위치 변화가 커서 정보 트랙이 커다란 편심률에 따르게 된다면, 트랙킹 검출기상의 세기분포의 상기 변화에 의한 영향은 판독점의 중심과 정보 트랙의 중심간의 편이에 의한 영향보다 더 크다.
조절성 소자의 위치는 피보트 소자의 각(angular) 위치이거나, 또는 방사 통로내의 다른 소자들에 의해서 구성된 시스템의 광학축을 횡단하는 번역 소자의 위치이다.
본 발명의 목적은 조절성 소자용 제어신호에 이런 소자의 위치에 의한 영향이 제거될 수 있는 판독 및 서입 장치를 제공하는 것이다. 이것 때문에 본 발명에 따른 본 방치는, 위치 검출 시스템이 조절성 소자의 위치를 결정하며, 상기 검출 시스템의 출력이 전기회로의 입력에 접속되므로써, 이 회로가 조절성 소자의 위치에 대해 교정되어지는 제어신호를 공급할 수 있음을 특징으로 한다.
제1도는 레코드 캐리어(1)의 방사상 단면을 도시한다. 정보조직은 다수개의 정보 트랙(2)으로 구성되며, 이들 정보 트랙은 중간 영역과 교대로 배역된 정보 영역들로 구성된다. 정보조직이 레코드 캐리어의 상부면에 배치되므로써, 래코드 캐리어의 투명기판(3)를 통해 판독되며, 상기 기판은 보호층으로 사용한다. 정보조직은 헬륨-네온 레이저와 같은 방사비임 공급원(6)으로부터 발생된 판독 비임(7)에 의해서 조사되어진다. 비임(7)은 단일 렌즈로 개략적으로 표시된 대물렌즈 시스템(9)에 의해서 정보조직의 판독점 V에 집속된다.
방사비임 통로에는 비임 편향 소자가 배치되어 있다. 이 소자는 거울(10)의 형태를 가지며, 상기 거울(10)은 개략적으로 표시된 작동기(41)의 도움으로 화살표(12)의 방향으로 거울축(11)에 대해 피보트될 수 있다. 예를들어 거울(10)은 상기 거울 주위에 권선을 배열하므로써 구동되어질 수 있다.
여기서 상기 권선은 한쌍의 막대자석에 의해 생성된 자장내에 놓여진다. 권선을 통해 전류를 흘리므로써, 거울의 피보트 운동은 가속되거나 감속된다. 이러한 거울의 구동은 미합중국 특허 명세서 제4,123,146호에 기술되어 있다.
정보조직에 의해서 반사된 비임은 제2의 시간동안 대물렌즈를 횡단하여 거울(10)에 의해서 방사 공급원(6)쪽으로 반사된다. 정보조직에 의해서 변조된 방사비임을 상기 방사비임 공급원(6)에 의해서 방사된 비임으로부터 분리시킬 목적으로, 편광 감지분리 프리즘(13) 및 入/4판(14)을 방사 통로내에 공지된 방법으로 배치시킨다. 여기서 入는 판독 비임의 파장이다. 프리즘(13)은 레코드 캐리어로부터의 비임을 방사비임 검출 시스템(15)쪽으로 반사시킨다. 레코드 캐리어가 모터(moter)(5)로 구동되는 축(4)에 의해서 회전될때, 검출 시스켐의 출력 신호는 정보 트랙의 정보 영역과 중간 영역에 따라 변할 것이다.
판독되어질 정보 트랙에 관하여 판독점의 위치를 검출할 목적으로, 검출 시스템(15)은 두개의 검출기 즉, 정보조직으로부터 멀리 떨어진 곳에 배열된 광 다이오드(16,17)와 같은 것을 포함한다. 이것은 판독점이 작은 정보 영역에 투사될때 형성되는 여러 회절열들의 중심들이 서로 간격을 두고 이격되어 있는 평면에 검출기가 배치됨을 의미한다. 예를들어, 검출기는 대물렌즈 시스템의 입사동(入射瞳)의 영상내에 배치될 수도 있다. 미합중국 특허 명세서 제3,931,459호에 기술된 바와 같이, 검출기(16,17)에 걸친 세기분포는 판독되어질 정보 트랙(2)의 중심에 관하여 판독점 V의 위치에 결정된다. 검출기(16,17)의 출력신호들은 감산기 회로(18)에 인가되며, 감산회로의 출력신호 또는 트랙킹신호 Sr은 판독되어질 정보 트랙의 중심과 판독점의 중심간의 편이 방향 및 크기에 의해서 결정된다. 이 신호는, Sr이 영이 되도록 거울(10)을 피보트시키기 위해 작동기(41)에 인가되거나 , 경우에 따라서는 증폭기(19)를 거쳐 작동기(41)에 인가된다.
판독되어질 정보 표시신호 Si는 검출기(16,17)로부터의 신호를 회로(20)내에서 합하므로써 얻을 수 있다.
실행상 대물렌즈의 촛점면을 거울(10)의 중심을 배치하는 것은 일반적으로 불가능하다, 레코드 캐리어 및 거울(10)에 의해서 반사되는 비임의 위치, 결과적으로 검출기(16,17)에 입사하는 비임의 위치는 거울(10)의 위치에 의존할 것이므로, 검출기(16,17)에 걸친 세기분포도 역시 거울(10)의 위치에 의해서 결정된다. 만일 방사비임 공급원(6)에 의해서 방사된 비임의 세기분포가 비대칭적이라면, 거울(10)의 중심이 대물렌즈의 촛점면에 놓여지게 될지라도, 검출기(16,17)에 걸친 세기 분포도 역시 거울(10)의 위치에 의존하게 될 것이다. 상기 경우에 있어서, 트랙킹 신호 Sr 및 그에 따른 제어신호 Sc는 결과적으로 거울(10)의 위치에 의존한다.
이런 의존성을 제거할 목적으로, 본 장치는 각 위치 검출 시스켐(21)을 포함한다. 이 시스템은 방사비임(42)을 방사하는 발광 다이오드와 같은 방사비임 공급원(22)과 렌즈(23), 그리고 광 다이오드와 같은 두 방사비임검출기(24 및 25)를 포함한다. 거울(10)의 뒷면(45)은 공급원(22)에 의해서 방사된 비임을 반사하여 검출기(24,25)의 면에 유도하며 상기 비임은 렌즈(23)에 의해서 상기 평면내에 집속된다. 본 시스템은 거울(10)이 자신의 중심 위치에 있게 될때, 비임(42)이 방사비임 검출기(24,25)에 대해 대칭이 되도록 되어 있다. 거울(10)이 자신의 중심 위치에 대하여 피보트될때 반사된 비임(42)의 방향이 변하므로써, 방사비임 검출기(24) 또는 (25)중의 하나는 다른 하나보다 더 많은 방사비임을 받게 된다.
방사비임 검출기(24,25)로부터의 신호들은 감산회로(26)에 인가된다. 이 회로의 출력신호 Sm은 거울(10)의 피보트 각의 크기 및 방향에 의존한다. 거울(10)의 피보트 운동에 의해서 야기된 신호 Sr내의 성분과 동일한 이 신호는 신호 Sr을 수신하는 감산회로(27)에 인가된다. 이때 회로(27)의 출력신호 Sc는 거울(10)의 각 위치에 무관하다.
판독점 V의 위치를 설정하는 거울(10)의 위치에 따른 신호 Sr의 의존성에 관하여, 제1도의 장치는 트랙을 횡단하는 방향으로 판독점의 위치에 설정되도록 대물렌즈 시스템 또는 방사비임 공급원이 이동되는 장치와 비교된다. 트랙을 횡단하는 방향의 방사비임 공급원 또는 대물렌즈 시스템의 운동은 공지된 방법으로 실시될 수 있다. 예로서, 유도성 변환기를 사용하거나 방사비임 공급원 또는 대물렌즈 시스템에 거울을 배치하여 상기 거울에 방사비임을 예각으로 부딪치게 하므로써 상기 운동이 이루어진다.
거울에 의해서 반사되어지는 비임의 통로에, 두개의 방사비임 감지 검출기가 배치되므로써, 대물렌즈 시스템 또는 방사비임 공급원이 트랙을 횡단하는 방향으로 이동될 때, 이 비임은 이들 검출기들의 경계선을 횡단하여 상기 검출기들상에서 이동한다.
제1도에 도시된 장치에 있어서, 판독점의 위치를 설정하는 소자의 위치에 대한 신호 Sr의 의존성은, 방사전송 레코드 캐리어를 판독하기 위한 장치, 또는 조절성 소자(30)를 통과하는 레코드 캐리어에 의해 반사된 일부 비임이 트랙킹 검출에 사용되는 제2도에 도시된 장치에서의 의존성 보다 작다. 제2도에 있어서, 비임편향 소자(30)도 역시 비임 분리기와 같은 기능을 갖는다. 이 소자는 두개의 소자(31,32)를 포함하며, 이들 사이에 비임 분리층(33)이 삽입되고 입방체에 결합된다. 주어진 강도에 대하여 이러한 편향 소자는 동일 강도의 평면 거울보다 더 작은 질량 관성을 가지며 개생공진을 유발함이 없이 이동될 수 있으므로, 제어 기술에 있어 장점이 된다. 게다가, 비임 분리층이 완전히 봉합되므로, 이 층은 대기 영향 및 기계적 손상으로부터 보호된다. 비임 분리층(33)은 부분적으로 반사층 또는 편광 감지층에 의해서 구성될 수 있으며 상기 후자의 경우, 入 /4판은 대물렌즈 시스템 전방에 배치되어야만 한다. 입방체(30)는 도시되지 않은 잔자기 장치에 의해서 피보트될 수 있다. 상기 장치는 여기서 참조되는 비공개 네델란드왕국 특허출원 제80 02958(PHN9745)에 기술된 형태를 갖는다.
입방체(30)의 뒷면(34)은 반사용으로 제조되며, 이면의 어떤 위치로부터 층(33)의 각 위치는 제1도의 장치에서와 같은 방법따라 보조 방사비임 공급원(22), 렌즈(23), 방사비임 검출기(24,25) 및 감산회로(26)의 도움으로 검출된다.
신호 Sm이 뒷면(34)의 피보트 운동에만 의존하고, 입방체(30)의 어떠한 운동, 예로서, 공급원(35)의 방향으로 이 입방체의 운동에는 무관하게 할 목적으로, 위치 검출 시스템의 소자들은 공급원(22)의 중심 및 방사비임 검출기(24,25)의 경계선이 입방체의 피보트측(11)과 평행한 한 평면에 배치되도록 배치된다. 제2도에 있어서 방사비임 공급원(22)과 렌즈(23)는, 점선으로 표시된 바와같이, 도면의 뒤쪽에 배치되며, 방사비임 검출기(24,25)는 도면의 앞쪽에 배치된다, 제1도의 장치에 있어서, 피보트축(11)에 대한 소자(22,23,24 및 25)의 배열은 제2도에 도시된 바와 유사하다.
제2도에 있어서, 방사비임 공급원은 반도에 다이오드 레이저로 구성된다. 이러한 방사비임 공급원은 제3도의 장치에서도 사용될 수도 있다. 이런 장치에 있어서, 편향 소자(26)은 비임 분리기와 같은 기능을 갖는다. 상기 소자는 반사층(38)이 부분적으로 제공되는 평행 평면의 투명판(37)을 포함한다.
제3도의 장치에 있어서, 위치검출 시스템은 별개의 방사비임 공급원을 포함하지 않으나, 레이저(38)에 의해서 전송되는 판독비임(7)의 일부(7')는 위치 검출용으로 활용된다. 상기 비임은 위치 검출 시스템의 두 방사비임 검출기(34,25)에 입사된다. 일부 비임(7')은 판(37)에 의해서 평행하게 변이되며, 이로 인한 변위는 판(37)에 대한 비임(7)의 입사각의 함수이다. 만일 판(37)이 자신의 중심 위치에 있게 된다면, 비임(7')은 실선으로 표시된 바와같이 판(37)을 떠나 방사비임 검출기(24,25)에 대칭적으로 입사한다. 만일 판(37)이 반시계방향으로 피보트 된다면 점선은 비임(7')의 통로를 표시한다. 평행 평판(37) 대신에, 제3도의 장치에 입방체를 활용하는 것이 가능하다.
검출 소자의 위치를 검출하기 위하여, 입방체(30)의 전면(43)에서 반사되는 작은 양의 방사비임을 활용하는 것이 가능하다. 상기 전면(43)은 제2도에서 점선으로 표시된 바와 같이, 비임(7)의 축과 작은 각도를 이룬다. 렌즈(8)에 의해 전면(43)에 의해서 반사된 방사비임은, 위치 검출 시스템의 점선으로 표시된 방사비임 검출기(24,25)의 평면내의 방사점에 집속된다. 만일 공급원(35)이 다이오드 레이저라면, 검출기(24,25)는 반도체 재질의 한 웨이퍼(wafer)상에 상기 공급원과 함께 집적될 수도 있다.
만일 자기 코일의 임피던스 또는 자기 인덕턴스가 상기 소자의 위치와 고정된 관계를 갖는 자기 코일에 의해서 조절성 소자가 구동된다면, 조절성 소자의 위치는 자기 인덕턴스로부터 전자적으로 구동될 수 있다.
또한 본 발명은, 광학적으로 검출할 수 있는 보조 트랙에 제공되어 있는 레코드 케리어 몸체에 정보를 서입하기 위한 장치에 적용될 수도 있다. 이러한 서입 장치는 전술된 판독장치, 예로서 제3도의 장치와 유사하게 구성될 수도 있으며, 방사비임 공급원은 판독에 필요한 것보다 더 큰 세기의 비임을 방사한다. 만일 방사비임 공급원이 가스(gas)레이저라면, 방사비임 통로에는 세기 변조기(39), 예로서 음향 광학 또는 자성 광학 변조기가 포함되어야만 하며, 변조기(39)의 입력단자(40)에는 기록될 오디오, 비데오 또는 데이터 신호가 인가된다. 만일 방사비임 공급원이 다이오드 레이저라면, 어떠한 변조기도 필요치 않으며 다이오드 레이저는 오디오, 비데오 또는 데이터 신호에 의해서 구동될 수 있다. 비임 분리기(38)는 대부분의 방사비임을 반사시키고 작은 부분만을 전송하도록 단계가 취해진다. 서입하는 동안 레코드 캐리어 몸체도 역시 전술된 트랙킹을 할 수 있도록 충분한 방사비임을 반사시킨다.

Claims (4)

  1. 광 비임을 생성하는 방사비임 공급원과 정보조직 평면내의 방사점에 비임을 집속시키는 대물렌즈 시스템과, 트랙을 횡단하는 방향으로 방사점을 이동시키는 조절성 소자와, 트랙에 대해 방사점의 위치를 설정하기 위해 조절성 소자에 대한 제어신호를 발생시키는 전자회로에 접속되는 방사점 검출 시스템을 구비하여, 레코드 캐리어상에 트랙 형태로 배열된 광학적 판독성 정보조직을 판독하거나 또는 서입하기 위한 장치에 있어서, 조절성 소자(10,30,36)의 위치를 설정하기 위한 검출 시스템(21,22,23,24,25,26)을 설비하여, 상기 검출 시스템의 출력을 전자회로의 입력에 접소시키므로써, 상기 전자회로가 조절성 소자의 위치에 관하여 교정되어지는 제어신호를 공급할 수 있게 됨을 특징으로 하는 광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용 장치.
  2. 제1항에 있어서, 조절성 소자가 피보트죌 수 있는 부분 반사 소자로 구성되며, 위치 검츨 시스템이 방사비임 공급원(35)으로부터 방사되며 편향 소자(36)에 의해서 전송되는 일부 비임(7')통로에 배치된 두개의 방사비임 검출기(24,25)를 포함하며, 상기 검출기의 출력들이 감산회로(26)에 접속되어짐을 특징으로 하는 광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용 장치.
  3. 제1항에 있어서, 조절성 소자가 부분 반사면이 제공된 피보트 프리즘을 포함하며, 방사비임 공급원(35)과 마주한 프리즘(30)의 전면(43)이 방사비임 공급원에 의해서 방사된 비임(7)의 축과 예각을 이룬다는 점과, 위치 검출 시스템이 프리즘의 전면(43)에 의해서 반사된 일부 비임의 통로의 배치된 두개의 방사비임 검출기(24,25)와, 상기 검출기의 출력들에 접속되는 감산회로(26)를 포함한다는 점을 특징으로 하는 광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용 장치.
  4. 제1항에 있어서, 조절성 소자가 피보트성의 적어도 부분 반사 소자로 구성되며, 방사비임으로부터 멀리 떨어져 있는 피보트 소자(10,30)의 면(45,34)이 반사 작용을 한다는 점과, 위치검출 시스템이 보조 방사비임 공급원(22)을 포함하고, 또한 상기 보조 방사비임 공급원에 방사되며 반사면(45,34)에 의해서 반사되는 비임(42)의 통로에 배치된 두개의 방사비임 검출기(24,25)를 포함하며, 상기 검출기의 출력들이 감산회로(26)의 입력들에 접속되어지는 점과, 피보트 소자의 피보트축(11)에 평행한 평면내에 검출기의 경계선과 보조 방사비임 공급원이 배치되어지는 점을 특징으로 하는 광학적 판독성 정보조직 판독 및 서입용 장치.
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