KR900009122B1

KR900009122B1 - 광학기록 재생장치

Info

Publication number: KR900009122B1
Application number: KR1019870004942A
Authority: KR
Inventors: 케이이찌 요시즈미; 아끼라 마쯔바라; 타꾸오 하야시
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 다니이 아끼오
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1987-05-19
Publication date: 1990-12-22
Also published as: DE3716573C2; KR870011590A; DE3716573A1; US4766303A; JPS62271235A

Abstract

내용 없음.

Description

광학기록 재생장치

제1도는 종래예의 광학기록 재생장치의 블록도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 광학기록 재생장치의 구성블록도.

제3도는 그 광학기록 재생장치의 구성요소인 파장판 및 파장판 호울더의 입체도.

제4도는 그 광디스크 및 광카아드의 평면도.

제5도는 그 복굴절판의 입체도.

제6도는 본 발명에 있어서 파장판을 경사지게 하는 모우터를 정현파적으로 구동하였을때의 디텍터에 도달하는 광량의 변화를 도시한 특성도.

제7도는 본 발명의 일실시예의 광학기록 재생장치의 구성요소인 파장판, 파장판 호울더 및 회동기구의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

9 : 반도체 레이저 10 : 콜리메이트렌즈

11 : 편광 비임스플리터 12 : 파장판(복굴절판)

13 : 파장판 호울더 14 : 집광렌즈

15 : 보호층 16 : 기록면

17 : 광카아드 18 : 집광렌즈

19 : 디텍터 20 : 워엄기어

21 : 모우터 22 : 신호변환기

23 : 비교기 24 : 정반(正反)판별기

25 ; 모우터 구동기 26 : 정보

27 : 지점 28 : 광디스크

29 : 광카아드 30 : 지주

31 : 파장호울더 32 : 코일

33 : 자석 34 : 파장판

본 발명은, 광학적으로 정보를 기록재생하는 장치에 관한 것으로서, 디스크 또는 카아드형상등의 기록매체가 복굴절성을 가지고 있어서 그 크기나 방향에 두드러진 흐트러짐이 있어도 정확하게 기록재생할 수 있도록 한 광학기록 재생장치에 관한 것이다.

광을 사용해서 기록재생을 행하려면, 레이저등의 광원으로부터 나오는 광을 정보신호에 의해서 디지탈적으로 변조하여, 광기록매체에 닿게해서, 매체를 피트형상으로 변형 또는 변색시킨다. 그 기록의 재생에는 광원으로부터 나오는 광을 매체에 닿게해서, 그 반사광을 수광소자로 받아서, 디지탈적으로 신호를 뽑아내는 방법이 알려져 있다.

그 광기록 재생장치를 사용해서 기록재생을 행할때에 매체에의 입사광과 반사광의 분리를 편광 비임스플리터와, 1/4파장판을 사용하여 광의 편광특성을 이용하는 방법이 종래부터 실행되어 왔다. 제1도는, 이와 같은 방법에 의해 입사광과 반사광을 분리하여, 기록재생을 행하는 광기록 재생장치의 일선행 예이다.

(1)은 P 편광의 광을 발하는 반도체 레이저이고, (2)는 반도체 레이저 (1)로부터의 광을 평행광으로 하는 콜리메이트 렌즈이다. 콜리메이트 렌즈(2)를 경유한 광은, P 편광을 이루고 있으므로 대부분 편광 비임스플리터(3) (P 편광 모두 투과, S 편광 모두 반사)를 투과한다. 비임스플리터(3)를 경유한 P 편광은, 1/4 파장판(4)을 투여할때에, 복굴절을 일으켜, 우회전(또는 좌회전)원편광으로 변환된다. 1/4 파장판(4)을 경유한 우(좌)회전원편광은 집광렌즈(5)를 통과해서 기록매체(6)에 입사된다. 기록매체(6)로부터 반사된 광은 반사에 의해 좌(우)회전 원편광으로 되어, 기록매체에의 입사광과 동일한 경로를 더듬어 집광렌즈(5) 및 1/4 파장판(4)을 투과하여, 펀광 비임스플리터(3)에 재차 입사된다.

단, 반사광은 좌(우)회전편광이므로, 1/4 파장판(4)을 투과할때에 복굴절을 일으켜, S 편광으로 되므로, 대부분 비임스 플리터(3)에 의해 반사되어서 수광부(7)에 입사된다.

기록 및 재생시에, 레이저(1)에 기록매체로부터의 반사광이 대부분 돌아오지 않아, 레이저 잡음의 발생을 방지할 수 있다. 또 기록매체를 반사한 반사광이 대부분 수광부(7)에 도달하기 때문에, S/N 비가 양호한 재생을 행할 수 있다.

그러나, 이 기록매체의 복굴절이 클 경우에는, 기록매체(6)에 입사하는 우(좌)회전 원편광이 반사 후 완전한 좌(우)회전 원편광으로 되지 않고, 타원편광으로 된다. 따라서, 1/4 파장판(4)을 통과한 반사광은 완전한 편광으로 되지 않고, 비임스플리터(3)를 투과하는 광량이 증가하여, 반도체 레이저(1)에 돌아오는 광이 증가하는 한편, 수광부(7)에 도달하는 광이 감소되어 온다. 따라서, 레이저(1)의 잡음이 증가하여 정확한 기록, 재생을 할 수 없거나, 수광부(7)에 도달하는 광이 재생에 충분한 광량이 아니거나 해서, 정확한 기록 재생을 행할 수 없게 된다고 하는 현상이 있었다.

이 때문에, 1/4 파장판의 회전각이나 경사를 미리 설정하여, 기록 매체로부터의 반사광이 좌(우)회전 원편광으로 되게하는 방법이 채택되고 있다.

그러나, 복수의 기록매체간에 복굴절의 흐트러짐이 클 경우, 혹은 1개의 기록매체의 가운데서도 장소에 따른 복굴절의 흐트러짐이 클 경우에는, 1/4 파장판의 초기 설정만으로는 흐트러짐을 완전히 억제하지 못하고, 기록매체를 교환하거나, 1개의 기록매체에서도 장소가 변경되면 상기한 바와같이 기록매체로부터의 반사광이 원편광으로부터 벗어나서 타원편광으로 되어, 재생에 충분한 광량이 수광부에 도달하지 않게 되거나, 반도체 레이저의 잡음이 증가하거나 해서, 정확한 기록재생을 할 수 없게 되는 결점이 있었다.

본 발명은, 상기의 결점을 제거하고, 복굴절의 흐트러짐이 큰 기록매체에서도 기록매체로부터의 반사광을 거의 수광부에 도달할 수 있게 하여, 정확한 기록재생을 할 수 있는 광학기록 재생장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위하여, 광기록매체의 복굴절량에 따라서 기록재생 광학계의 경로내에 놓여진 복굴절판의 경사를 변화시키는 기능을 가진 광학기록 재생장치로 하고 있다.

즉, 본 발명에 있어서는, 레이저등의 광방사수단과, 상기 광방사수단으로부터의 방사광을 비임스 플리터 및 복굴절판을 개재해서 기록 매체에 집광시키는 집광수단과, 상기 기록매체로부터의 반사광을 수광하는 광검지수단과, 상기 광기록매체가 가진 복굴절량에 따라서 상기 복굴절판의 경사를 변화시켜 상기 수광소자에 조사되는 상기 광기록매체로부터의 반사광의 광량을 제어하는 수단을 가진다.

또, 기록매체나 복굴절판에의 입사량의 방향을 XYZ 직교 좌표계에 있어서 Z 방향으로 하면, 광학적 이방체인 기록메체의 이방축의 방향의 XY 평면내의 성분(복굴절의 방향)과, 복굴절판이 가진 이방축의 방향의 XY 평면내의 성분(복굴절의 방향)을 동일방향 또는 직각 방향으로 해서 복굴절판과 기록매체의 복굴절량의 합계가 1/4 파장이 되도록 하였다. 또, 기록매체의 복굴절량에 불균일이 있는 경우에도 복굴절판의 경사각도를 변화시키므로써 복굴절판의 복굴절량을 변화시키고, 복굴절판의 합계를 1/4 파장이 되도록 하였다.

이 때문에, 기록매체의 복굴절량이나 방향에 흐트러짐이 있어도, 기록매체로부터의 반사광은 비임스 플리터에 도달할때, S 편광으로 되어, 반사광량의 대부분이 수광부에 도달한다. 따라서 기록매체의 복굴절의 흐트러짐에 상관없이 정확한 기록재생을 할 수 있다.

제2도에 본 발명의 일실시예를 도시한다. (9)는 P 편광의 광의 광방사수단인 반도체 레이저, (10)는 반도체 레이저(9)로부터 나오는 광을 평행광으로 하는 콜리메이트 렌즈, (11)은 편광 비임스플리터(P 편광 모두 투과, S 편광 모두 반사)이다. 반도체 레이저(9)가 발하는 광이 비임스 플리터(11)에 대하여 P 편광으로 되는 방향으로 반도체 레이저(9)가 배치된다. 따라서, 콜리메이트 렌즈(10)를 경유한 P 편향의 광은 대부분 편광 비임스플리터(11)를 투과하여, 복굴절판(12)에 입사된다.

복굴절판(12)은, 복굴절의 방향, 즉, 광학이방축의 방향이, 제5a도와 같이 판면에 대하여 경사져 있는 파장판이 적합하다. 이유는, 파장판을 경사지게 하므로서 복굴절량을 변화시킬 수 있기 때문이다. 제5a도의 타이프의 파장판에 있어서는, 투과광에 미치는 복굴절량은, 광학이방성의 축방향의 복굴절량 D의 입사광의 광축방향에 수직인 성분 Dcosα만이, 입사광에 대하여, 복굴절을 일으킨다. 따라서, 파장판을 입사광 방향에 대하여, θ경사지게 되면, 복굴절량은 Dcos(α+θ)가 되며, 변화량은 D{cosα-cos(α+θ)}로 된다. 한편, 제5b도와 같이, 광학이방축의 방향이 판면방향으로 평행한 경우는, 복굴절량을 마찬가지로 D로하면, 파장판을 θ만큼 경사지게 하면, 복굴절량은 Dcosθ가 되어, 변화량은 D(1-cosθ)로 된다.

θ가 ±10°이하로 작은 경우는, 변화량이 최대가 되는 α의 값은 90°이다. 그런데, α가 90°일때는, 파장판에 수직입사 했을때의 복굴절량은 영이다.

본 실시예에서는, 수직 입사한 때의 복굴절량이 1/4 파장분으로 되도록 θ의 값이 90°에서 약간 어긋난 타이프의 파장판을 사용하였다. 이유는, 기록매체에 복굴절이 없을때에, 순수한 1/4 파장판으로서 사용하고 싶기 때문이다. 이와 같은 파장판은 일반적으로 변형베렉형이라 호칭된다. 파장판(12)은, 입사광선에 수직인 방향에 대하여, 입사하는 레이저의 편광방향이 45°의 경사가 되도록 배치한다. 파장판(12)을 나온 레이저광은, 파장판에 의해 복굴절을 일으켜 타원편광으로 되어, 집광렌즈(14)에 의해 집광된 후, 복굴절의 흐트러짐이 있는 보호층(15)을 가진 기록매체인 광카아드(17)에 입사되며, 보호층(15)에서 재차 복굴절을 일으킨다.

집광된 레이저광은, 카이드(17)의 기록면(16)에 피트를 형성하므로서 정보를 기록하거나, 이미 기록면(16)에 기록되어 있는 피트에 의해 산란 또는 흡수되므로서, 기록되어 있는 정보를 기록면(16)으로부터의 반사광의 광량에 의해 뽑아내기 위하여 사용된다. 기록면(16)으로 부터의 반사광은, 기록면(16)으로의 입사광과 동일 경로를 더듬어서, 보호층(15), 집광렌즈(14), 파장판(12)을 투과 후, 편광비임 스플리터(11)에 재차 입사한다. 이때, 기록면(16)으로부터의 반사광의 S 편광성분만이, 편광 비임스플리터(11)에 의해서 반사되어, 집광렌즈(18)에 의해 집광된 후, 디텍터(19)에 도달한다. (19)에 도달한 광의 광량번화를 신호변환기(22)에서 전기신호로서, 정보(26)를 뽑아내어, 재생을 행한다.

그런데, 광카아드의 보호층(15)의 복굴절에 의해, 기록면(16)으로부터의 반사광의 비임스플리터(11)에 입사할때에 S 편광으로부터 어긋났을 경우에는, 재생에 충분한 광량이, 디텍터에 도달하지 않게 되므로, 본 발명에 있어서는 다음과 같이하여, 충분한 광량이 디텍터에 도달할때까지 파장판(12)을 경사지게 한다.

디텍터(19)에 도달하는 광량을, 신호변환기(22)에서 전압레벨로 바꾼후, 비교기(23)에서, 미리 설정한 기준전압 레벨과 비교하여, 오차 신호로 한다. 기준전압 레벨 보다도, 비교기(23)의 입력레벨이 작은 경우에는, 정반판별기(24)를 통해서, 모우터 구동기(25)에, 기준레벨과 비교기 입력전압 레벨의 차를 입력하여, 모우터(21)를 작동시켜, 워엄기어(20)와, 파장판 호울더(13)에 부착한 기어에 의해 파장판(12)을 복굴절의 이방성의 방향에 따라서, 지점(27)을 축으로 경사지게 한다. 파장판(12)을 경사지게 하므로서, 파장판의 복굴절량이 변화하고, 임의의 타원률의 타원편광을 파장판(12)의 출사광으로서 뽑아낼 수 있다.

파장판(12)의 경사각도를 변화시켜 가면, 디텍터(19)에 도달하는 광량은 주기적으로 사인파 형상으로 증감한다. 비교기(23)에의 입력레벨이, 기준레벨에 도달하지 않은 경우, 입력레벨과 기준레벨과의 차로부터 결정되는 양만큼 모우터를 구동시키거나, 입력레벨을 검지하는 것만으로는 모우터의 구동방향을 알 수 없다. 그러므로, 비교기는 모우터의 구동에 따라서 입력레벨이 증가하는 경우는 그대로 모우터구동을 계속하고, 모우터의 구동에 따라서 입력레벨이 감소하는 경우는 모우터를 반전시켜서, 원위치까지 역방향으로 회전시키는 작동을 한다.

제3도에 파장판(12) 및 파장판 호울더(13)의 입체도를 도시한다.

또한, 제4도에 도시한 바와 같이, 광학기록 메체를 사출성형으로 제조하는 경우, 광디스크(28)에서는, 중심으로부터 바깥쪽의 방향으로 이방성의 방향이 향하게 되고, 광카아드(29)의 경우에는, 카아드의 길이방향으로 향하기 쉽다.

따라서, 기록매체에 있어서의 복굴절의 이방성의 방향과 동일방향 또는 직각방향으로, 파장판(12)의 이방축을 배치하고, 그 방향으로 파장판을 경사지게 하면, 카아드의 복굴절과, 파장판의 복굴절을 합쳐서 기록매체(16)로부터 반사광이 비임스 플리터에 재입사할때, S 편광으로 할 수 있어, 디텍터(19)에 재생에 충분한 광량을 보낼 수 있다.

다른 실시예로서, 제6도와 같이, 모우터(21)를 정현파 등을 중첩시킨 전류로 구동하여 파장판(12)의 각도를 일정주기로 변화시키므로서, 디렉터(19)에 도달하는 반사광량을 변화시킨다. 이 변화한 신호와, 모우터 구동전류의 위상을 비교해서, 모우터의 회전방향을 제어판별하고, 신호의 진폭이 최소가 되는 곳, 즉 디텍터(19)에 도달하는 광량이 최대가 되는 파장판(12)의 경사위치에서, 모우터를 정지시키는 방법도 있다.

또, 모우터(21)와, 위엄기어(20)와, 파장판 호울더(13)대신에, 제7도에 도시한 바와같이, 자기코일을 사용한 회동형의 모우터를 사용한 방법도 있다. 이 제7도의 파장판 경사제어 수단에 있어서는, 지주(30)를 중심으로, 파장판(34)을 부착한 파장판 호울더(31)가 회동한다. 파장판 호울더(31)에는, 코일(32)이 감겨져 있으며, 자석(33)이 자계방향과 수직으로 전류를 흐르게 하므로서, 파장판 호울더(31)가 경사지며, 따라서, 파장판(34)이 경사지게 된다.

이와같이 본 발명에서는, 반도체 레이저로부터 출사하는 광을 편광 비임스플리터와 파장판에 통과시킨 후, 집광렌즈로 집광 후 기록매체에 닿게하여, 정보를 피트형상으로 기록하거나, 그 피트를 반사광량으로 뽑아내도록, 또, 기록매체에서 반사한 광을 재차 파장판을 통과시켜 편광 비임스플리터에 입사시킴과 동시에, 이때, 편광 비임스플리터에 반사되어서 수광부에 도달하는 광이 최대 또는 기록재생에 충분한 광량으로 될때까지 파장판을 경사지도록 하였기 때문에, 항상 많은 광량이 수광부에 도달할 수 있게 할 수 있어, 기록매체 중의 복굴절의 흐트러짐 여하에 상관없이 정확한 기록재생을 할 수 있다. 또, 복수의 기록매체간의 복굴절의 흐트러짐에 상관없이, 기록재생을 할 수 있으므로 기록매체간의 상관을 취할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 복굴절의 흐트러짐이 있는 기록매체를 사용하여도 기록재생을 할 수 있기 때문에, 기록매체의 복굴절을 억제할 생각을 할 필요가 없어지며, 용이하게 기록매체를 형성할 수 있다.

특히, 사출성형등으로 기록매체의 표면에 보호층을 형성하는 경우에는, 그 보호층을 광이 통과할때에 복굴절을 일으켜, 그 이방성의 방향이 사출성형의 인출방향으로 일치되기 쉬우므로, 파장판을 경사지게 하는 각도도 그 이방성이 방향 또는 그것과 직각방향만으로 설정이 용이하게 된다.

Claims

레이저등의 광방사수단(9)과, 상기 광방사수단으로부터의 방사광을 비임스 플리터(11) 및 복굴절판(12)을 개재해서 기록매체에 집광시키는 광집광수단(14)과, 상기 기록매체로부터의 반사광을 상기 광집광수단을 개재해서 수광하는 광검지수단(19)과, 상기 광기록매체가 가진 복굴절량에 따라서 상기 복굴절판의 경사를 변화시켜서 상기 광검지수단에 조사되는 상기 광기록매체로부터의 반사광의 광량을 제어하는 복굴절판 경사수단을 가진 광학기록 재생장치.
제1항에 있어서, 기록매체가 가진 복굴절의 기록매체 면내에서의 방향과 복굴절판이 가진 복굴절의 복굴절판면 내에서의 방향을 동일방향 또는 직각 방향으로 하도록 한 광학기록 재생장치.
제1항에 있어서, 복굴절판 경사수단은, 복굴절판이 부착되어 있는 호울더(13)와, 이 호울더의 단부를 회동가능하게 지지하는 지점(27)과, 상기 호울더의 타단부를 이동시키는 수단(20)으로 이루어진 광학기록 재생장치.
제3항에 있어서, 상기 호울더의 타단부를 이동시키는 수단은, 상기 호울더의 타단부에 부착된 기어와, 모우터에 의해서 구동되며 상기 기어와 맞물려 있는 기어(20)로 구성되어 있는 광학기록 재생장치.
제3항에 있어서, 상기 호울더의 타단부를 이동시키는 수단은, 상기 호울더에 부착된 코일(32)과, 이 코일과 자기적으로 결합되어 있는 자석(33)으로 구성되어 있는 광학기록 재생장치.
제1항에 있어서, 상기 복굴절판은 1/4 파장판인 광학기록 재생장치.
제1항에 있어서, 상기 복굴절판은, 복굴절을 일으키는 방향이 그 판면에 대하여 경사져 있는 광학기록 재생장치.
레이저등의 광방사수단(9)과, 상기 광방사수단으로부터의 광을 적어도 비임스 플리터(11) 및 복굴절판(12)을 개재해서 기록매체에 집광시키는 광집광수단(14)과, 상기 기록매체로부터의 반사광을 상기 집광수단을 개재해서 수광하는 광검지수단(19)과, 상기 광검지수단의 출력신호를 사용해서, 상기 기록매체에 있어서 상기 광이 반사될때에 발생하는 복굴절량을 검출하는 복굴절량 검출수단과, 상기 복굴절량 검출수단의 검출출력을 사용하여, 상기 광검지수단에 수광되는 상기 반사광의 양을 거의 최대가 되도록, 상기 복굴절판의 경사를 변화시키는 복굴절판 경사수단을 구비한 광학기록 재생장치.
제8항에 있어서, 기록매체가 가진 복굴절의 기록매체면내에서의 방향과 복굴절판이 가진 복굴절의 복굴절판면내에서의 방향을 동일방향 또는 직각방향으로 하도록 한 광학기록 재생장치.
제8항에 있어서, 상기 복굴절판 경사수단은, 복굴절판이 부착되어 있는 호울더(13)와, 이 호울더의 단부를 회동가능하게 지지하는 지점(27)과, 상기 호울더의 타단부를 이동시키는 수단(20)으로 이루어진 광학기록 재생장치.
제10항에 있어서, 상기 호울더의 타단부를 이동시키는 수단은, 상기 호울더의 타단부에 부착된 기어와, 모우터에 의해서 구동되고 상기 기어와 맞물려 있는 기어(20)로 구성되어 있는 광학기록 재생장치.
제10항에 있어서, 상기 호울더의 타단부를 이동시키는 수단은, 상기 호울더에 부착된 코일(32)과, 이 코일과 자기적으로 결합되어 있는 자석(33)으로 구성되어 있는 광학기록 재생장치.
제8항에 있어서, 상기 복굴절판은 1/4 파장판인 광학기록 재생장치.
제8항에 있어서, 상기 복굴절판은, 복굴절을 발생하는 방향이 그 판면에 대해서 경사져 있는 광학기록 재생장치.