JPS5945639A - 情報を書き込む装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は記録媒質の書込み面に情報を絹込むことに関
する。更に具体的に云えば、媒質の畳込み面に入射する
書込み光ビームの集束状態を監視する方法と、装置に関
する。

ビデオ拳ディスク・プレーヤによってビデオ・ディスク
から予め記録された情報を再生するのに使われる光ビー
ムの焦点状態を監視する装置は周知である。従来、レー
ザ光源からのコリメートされた読取光ビームが、顕微鏡
用対物レンズの入口開口を一杯に埋める様にビームを整
形する為に使われる発散レンズを介して送られ、この対
物レンズがビデオ・ディスクの面上でビームを集束され
たスポットに収斂させる。ディスクが回転する時、ディ
スクのトラックに沿って設けられたピット又は隆起部が
反射ビームの強度変調を生じ、この反射ビームは偏光キ
ューブに達するまで、入射光ビームの通路の一部分に沿
って進み、この偏光キューブの所で、反射ビームが入射
ビームの通路から方向転換され、光検出器に集束される
。光検出器に集束されたビームの強度が変化すると、ビ
デオ−ディスクに記録されていた情報が電気インパルス
に変換され、一連の電子式処理により、このインパルス
から記録されていた番組のビデオ及びオージオ部分が発
生される。

今説明したプレーヤ装置では、入射ビームが発散する領
域で、反射光が入射光ビームの通路から分割される。こ
うして、入射ビームの発散部分の中に配置された偏光キ
ューブに入る反射ビームが、光検出器へ方向転換される
収斂する光ビームを発生する。この様な装置で使われる
光学系を解析すると、発散レンズによって円錐形のビー
ムが発生されることにより、１対の共役点が出来る。１
つはビデオ・ディスクの面上にあり、他方は光検出器上
の焦点にある。この為、偏光キューブから分割された光
が光検出器上に集束されたスポットを形成し、これはデ
ィスク上の集束されたスポットと対応している。勿論、
光ビームがディスクに入射する時に焦点外れであれば、
光検出器によって検出される信号の強さは小さくなる。

従って、光検出器で発生される信号のレベルを監視し、
最大の信号が回復するまで、ビームをディスクに対して
集束する対物レンズを調節し、その後、イキ号が再び最
大になるまで、偏光キューブと光検出器の間の間隔を調
節することにより、最適の焦点並びに最適の信号の復元
が得られる。最適の動作点では、光路の共役点は同時に
ディスクの面と光検出器の面で合焦状態にある。

プレーヤでは、正しい焦点を保つ最も普通の手段は、光
検出器で発生された信号の強さを絶えず監視して、サー
ボ制御ループを通じて、復元された信号が最大になるま
で、読取ビームの軸線に沿って対物レンズを駆動するこ
とである。

ビデオ・ディスク・プレーヤの焦点を監視して維持する
別の手段は、円形の断面形を持つ一様に発散する反射ビ
ームを円柱形レンズに通し、こうして底面に沿った発散
を増加すると共に、サジソタル面に於ける発散は変わら
ないま＼にすることである。この後ビームが、垂直方向
に整合した１対の感知装置及び水平方向に整合した１対
の感知装置を含む直角に配置された４つの光感釦装置に
よって四重れた通路に送られる。こうしてビームが４つ
の感知装置を空間的に直角に照らし、感知装置の配列は
、底面焦点からサジツタル焦点に変化しつ＼ある位置に
ビームに沿って位置ぎめされ、円形のビームの断面形を
足めると共に、垂直方向及び水平方向の対の感知装置か
ら相等しい出力が出る様にする。ディスク面に於ける共
役点の位置に応じて、検出器に於けるビームの断面形は
水平方向に楕円形の断面形から垂直方向に楕円形の断面
形に変わる。水平方向及び垂直方向の対の感知装置の間
の差の信号を電子式に監視することにより、焦点誤差信
号を発生して、この差を相殺して、ビームを円形の断面
形に戻すのに有効な位置へ対物レンズを復帰させること
が出来る。

光ビームの焦点を保つ上に述べたいろいろな形式の方法
は、反射された読取ビームが光検出器に向って収斂する
時、このビームの状態に応答して動作する。更に、プレ
ーヤ装置で用いられている大抵の公知の電気光学式焦点
監視及び制御装置は対物レンズの長共役点に配置されて
いる。これが可能なのは、ビーム分割キューブを使うか
らである。従来の焦点検出器及び監視装置は、対物レン
ズの長共役点の発散の変化を解析し、こうして光学の周
知の法則によって知られる様に、対物レンズの短共役点
の長さを推量することによって、有効に作用する。

従来の焦点検出器及び監視装置の効力に関する別の因子
は、読取ビームが入射した後にビデオ・ディスクから復
元された信号の強さが、かなり大きい。ビデオ・ディス
クの強度に反射性の金属化した情報担持面が、高い百分
率の反射光を発生し、光検出器及び焦点合せ装置はこの
反射ゲＣに対して確実に動作し得る。

この発明は誓込み装置又はマスター作成装置の焦点状態
を監視するものであるから、前に述べたディスク・プレ
ーヤとビーム通路に沿った同じ位置に偏光キューブを使
うのに差支えを生ずる幾くつかの因子がある。第１に、
書込み装置は、プレーヤの読取ビームのエネルギが１ミ
リワツトであるのに較べて、更にエネルギの強い光源を
使い、１００ミリワツトのアルゴン・イオン・レーザ管
はごく普通である。従って、書込みビームの発散部分で
、即ち対物レンズの直前に偏光キューブ及び所要の１／
４波長板を挿入すれば、光ビームがどんな光学装置を通
過した後にも予想される球面収差の様な成る光学的な収
差並びに歪みが入り込み、ビデオ・ディスクのマスター
作成に要する大きな開口値の為にそれが著しくなると共
に、偏光キューブの伝達効率の為に、記録レーザの有用
な動作寿命が短くなる。

ビーム分割キューブを記録ビームの発散通路内に配置す
ることによって導入される球面収差の欠点は、従来でも
認識されており、ごく普通の長さ１６０〜１８０間の共
役点ではなく、共役点が無限大に長い対物レンズを使う
ことによって克服されている。然し、この様な構成では
、第１に、対物レンズを照明する幅の広いコリメート・
ビームを発生する為、第２に方向転換した戻りビームを
収斂する形で焦点監視装置に収斂させる為に、一層多く
の素子が用いられている。

更に、書込みビームが入射するディスクの面は、金属化
されておらず、略澄明な７オトレジスト化合物で被覆さ
れているから、ディスク面は実質的に透過性であり、反
射光エネルギがあっても、それを利用することが容易に
出来ない。

最後に、必ずしもコストはマスター作成装置の製造に於
ける大きな因子ではないが、余分の部品が必要であり、
それに伴って複雑になり、余分の光学部品の組立て、整
合及び保守に余分の時間をかけなければならない。

前段に述べた問題がある為、レーザ式記録ディスクの分
野では、一連の試験用ディスクを作り、ジオプトリ及び
焦点の様な種々の光学パラメータに対する特定の組合せ
の設定に対応して、各々のディスク又は一部分を再生す
ることにより、焦点に影響を与える種々の光学素子に対
する最適の集束６ｒ置を定期的に決定するのが常套手段
である。

高品質の再現性を持つ信号を有するビデオφディスク又
はその一部分を突止めた後、この様な高品質の記録され
た番組を生じた光学系の種々の状態並びに位置を示す記
録を参照して、光学系をこの一組の状態に復帰させる。

この様にして、時間がか＼るし予測も出来ないが、受入
れることの出来る様な焦点状態が設定される。然し、受
入れることの出来る集束状態を生ずるのに必要な、経験
的に導き出された条件は、最適の焦点状態を設定し且つ
判定するのと、マスター作成装置の非稼働時間によるビ
デオ・ディスクの生産の損失とに、延べ労働時間がか＼
る為、極めて費用がか＼る。

従って、この分野では、焦点光学系を反復的に最適の状
態に素早く設定すると共に、焦点状態を連続的に監視す
ることが出来る様にする必要性がある。

この発明は、マスター作成装置を適正な焦点に合せる為
の上に述べた様な従来の手順の全ての欠点を克服すると
共に、発散形書込みビームの途中に別個の偏光キューブ
及び１／４波長板を挿入することに伴う前述の欠点を避
ける。

従来のディスク・プレーヤの焦点監視装置の説明で述べ
た様に、監視装置が光学系の共役点にあるか又はその間
にある場合にだけ、焦点状態を監視することが出来る。

即ち、円錐形の光ビームを遮った時、１つの共役点に於
ける焦点状態は、発散形又は収斂形光ビームの遮られた
部分の形並びに／又は寸法の変化を観測することによっ
て、監視することが出来る。光ビームがコリメートされ
ていれば、即ち、ビームが平行で平面状の光源から来る
ものであれば、光路内のどの光学素子のどの光学素子が
動いても、遮られる光ビームの寸法並びに形は同じであ
り、これから情報を取出すことが出来ない。レーザ源か
らの光ビームが平行で平面状であることはよく知られて
おり、従って、エネルギ源から下流側に発散レンズと対
物レンズを２回通過した後のビームの焦点状態は、記録
ビーム・スポットの焦点情報源になり得るとは考えられ
ない。

ビームの上流側のコリメートされた部分に関する焦点情
報を抽出することが難しいことは認識されているが、従
来は方向転換用のビーム分割器の後に中継レンズを配置
することによって、この難点を克服することに頼ってい
た。こうしてビームを再び収斂させ、こうして対物レン
ズの長共役点の特徴を再び作り出す。

この発明は、レーザ装置からの光ビームは実用的にはコ
リメートされているが、実際にはビームのくびれ部分に
あるレーザ共振器の鏡の間に存在するガウス形強度分布
の平面波の回折と、出力光が出力鏡の厚さを通過する時
の屈折とによって、レーザから出て来る時にごく僅かで
あるが発散性になるという認識に基づいて作用する。こ
の為、レーザ管を出て行くビームが僅かに発散性である
から、ビデオ会ディスクから反射された光は、強度が小
さくても、発散レンズを逆方向に通り、レーザ装置の出
力に向って共役点へ通過する時、逆に収斂する（装置が
合焦状態にあれば）。この共役点て、反射光が源の平面
波の実像（即ち、レーザ管内のビームのくびれ部分に於
ける平面波の像）を形成し、こうして中継レンズの心壁
性をなくす。

この発明は夫々入射ビーム及び反別ビームのこの僅かな
発散及び収斂を変調器の出口側の端で利用して、共役点
に於ける源の平面波の実像を監視することにより、書込
みビームの焦点状態を監視する。

この発明、の別の目的は、書込みビーム通路に部分の光
学素子を付は加えずに、上に述べた焦点監視特性を持つ
様にすることである。

次にこの発明を図面について詳しく説明する。

第１図にはこの発明の焦点監視装置に使われる基本的な
素子が概略的に示されている。第１図に示した光ビーム
通路の部分の長さは必ずしも、ビデオ・ディスクΦマス
ター作成装置の実際の光路の対応する長さを衣わすもの
でｕｌい。然し、この発明の考えは適切に例示されてお
り、図面に示した光路が実際の長さ韮びに角度からずれ
があるとすれば、それに説明を判り易くする為並びに解
析をし易くする為の意図的なものである。

高強度の光源２、好ましくはアルゴン健イオン・レーザ
を用いて、書込みビームを発生する。ポッケルス・セル
１４及びグラン慟プリズム２０が光ビーム変調器１０を
構成し、これが線１６の入力変調信号を表わすビデオ情
報でレーザ・ビームを変調する。公知の様に、ポッケル
ス・セル１４は印加されたビデオ信号に応答して、光ビ
ーム１８の偏光平面を回転させる。直線偏光子は予定の
偏光平面内の光だけを通すから、グラン・プリズムの形
をした偏光子を臀込みビーム通路に設けて、変調された
書込みビーム２６を作る。図示の様に、レーザ２からの
光ビームが変調器１０のボート１２に入り、ボート２４
から出て、第１の鏡２８に当たる。この鏡が有込みビー
ム２６を１／４波長板３０に差し向ける。１／４波長板
３０は直線偏光の光を円偏光の光に変換する。次に円偏
光の元ビーム３６が２番目の鐘３２によって発散レンズ
３４へ方向転換される。レーザ源２から出て来る光ビー
ムがコリメートされていて、これまで説明したどの光学
素子も、ビームのコリメート特性には伺等影響を持たな
いことを承知されたい。即ち、レーザ２からの元ビーム
が実質的に平面状で平行であると仮’ｘｌｆれば、ポッ
ケルス・セル１４、グラン・プリズム２０、鏡２Ｂ、３
２又Ｖｉｌ／４波長板３０のどれもビームの平行性又は
平面状特性に影響しない。

然し、発散レンズ３４がビームの平面状特性を変え、ビ
ームはその影響により、収斂する円錐形部分３８、くび
れ部分４１及び発散する円錐形部分３９．４２を持つ様
になる。部分４２は部分３９を鏡４０によって方向を変
えた延長である。分解能を最適にする為には、発散レン
ズ３４の光学的な特性並びに通路の長さは、書込みビー
ム４２が、対物レンズ４５を有する対物レンズ集成体４
４の入口開口を実質的に埋める様に選ばれる。この対物
レンズが、スピンドル５２に装置されたビデオ・ディス
ク５０の記録面４８上の焦点４７に大きな角度で収斂す
るビーム部分４６を作る。

公知の様に、ビデオ・ディスク・マスター作成装置では
、書込みビームはフォトレジスト層４９上の０．６ミク
ロン程度のスポットに集束される。

入力変調ビデオ信号によって周波数変調された光ビーム
が、変調されたビデオ信号に対応してフォトレジストを
直接的に露出させ、こうして後でフォトレジスト層を現
像すると、ポジのフォトレジストを使うと仮定すれば、
露出した場所でピットを生ずることにより、この光ビー
ムがビデオ・ディスク面に伝達される。然し、透明なフ
ォトレジスト層はその物理的な構成が実質的に変わらな
いので、ごく僅かな量の入射光ビームがこの面から反射
され、対物レンズ４５、発散レンズ３４．１／４波長板
３０を通り、グラン命プリズム２０のプリズム面２２に
入る。フォトレジスト層から反射される入射光は約１％
乃至２％であり、レーザ源２が１００ミリワツトである
とすると、約０．５ミリワツトの元エネルギが、変調器
１０のボート２５を介してグラン−プリズム２０から出
て行く通路５４に利用し得る。反射ビーム５４が鏡５６
によって変換器ｅＯに差し向けられ、この変換器がケー
ブル５８に出力信号を発生する。この信号の使い方並び
に処理は後で詳しく説明する。然し、第１図で、変換器
６０の出力１１ｉ２つの機能的な装置６６．６８及び６
２．６４の一方又は両方で使うことが出来ることが理解
されよう。即ち、変換器６０の出力はビデオ舎モニタ６
８で衣示する為に符号化器６６でビデオに符号化しても
よいし、或いは変換器６０の出力は焦点ザーボ増幅器６
２で処理して、対物レンズ駆動器６４を駆動し、フォト
レジスト層４９に対する書込みビームの焦点を自動的に
保つことが出来る。

第１図について上に述べた解析から、幾つかのことが判
る。第１に、ビーム部分８．１Ｂ、２６゜３６を１本の
線で示したことは、通路のこしらの部分に沿った光ビー
ムがコリメートされたコヒーレント状態を保ち、逆の光
学的な解析から、ビデオ・ディスク５０の面から反射さ
Ｉしたビームも１ｍ路の部分３６，２６．５４ではコリ
メートされた状態にあることが判る。即ち、ビデオ・デ
ィスク面に入射する光ビームがディスクに対して垂直で
あるから、反射ビームの内の発散形ビーム部分３８が発
散レンズ３４を通じて平行光線に戻される。

従って、変換器６０に到達する反射光ビームは、少なく
とも理想的な観点からすれば、略平面状で平行である。

後で詳しく説明するが、レーザ装置の特定の特性により
、出て米るビームのコリメート特性が変わり、この発明
の基本的な考えは、この理想的なレーザ・モデルからの
僅かな偏差に基づいている。

従来のマスター作成装置では、変調器１０は２つのボー
ト、即ち入口ポート１２と出口ボート２４しか持ってい
なかったことに注意されたい。ビーム部分２６に沿って
変調器１０に戻る小さな量の光エネルギは無用として吸
収されるか、或いは全部無視されていた。この発明の従
来技術に対する重要な進歩は、現存の変調器を若干変更
して、単に余分の開口又は出口ボート２５を設けて、反
射ビーム部分５４を新しい方法によって有用にすること
である。この方法は、従来は侮辱機能的な価値がないと
考えられていたコリメートされた反射光ビーム部分２６
．５４を利用するものである。

即ち、変調器の入射ビーム及び反射ビームはコリメート
されていると考えられていたから、入射ビームからも反
射ビームからも情報を取出すことは出来なかった。これ
はビームの寸法、形又は断面形に変化が考えられなかっ
たからである。然し、この発明は、ビーム部分５４の変
化が、ディスクに入射するビームの焦点状態の変化を表
わすということに気付いて、この変化に応答して作用す
る様に特に設計されている。

第２図には、今日のビデオ・プレーヤの光路がインライ
ン式に示されている。同様な光路が係稿中の米国特許出
願通し番号第１３１，５１３号に詳しく説明されている
。第２図では、レーザ源２が実質的にコリメートされた
光８を放出し、これが発散レンズγ０を通過して、発散
する円錐形ビーム部分１２、くびれ部分子３及び発散す
る円錐形ビーム部分子４を形成する。最後に述べたビー
ム部分がビーム分割器偏光キューブＴ６及び１／４波長
板７８を通過し、最後に対物レンズ８０によって収斂さ
せられて、ビデオ・ディスク５０の面４８の焦点８６に
入射する。予め記録されているビデオ・ディスクの面は
反射性の強い金属化した面であり、こｔｔＵビームを、
それがビーム分割キューブ１６に到達するまで、入射ビ
ームと同じ通路に沿って逆方向に反射する。偏光キュー
ブγ６が反射ビームを続きの収斂する円錐形部分８８と
して方向転換し、４６号を復元する為に光検出器を配置
した焦点９０に到達する様にする。前に説明した様に収
斂する元ビーム部分８８の周シに余分の菓子を配置して
、自動焦点サーボ制御信号を発生し、ビデオ・ディスク
の情報面に入射するビームを焦点状態に戻す為に、対物
レンズ８０を光路に沿って動かすことが出来る。

ディスクに入射するビームの何れの焦点ｔよずれ状態で
も、空間的な任意の点に於ける円錐形のビーム部分の直
径は、それに対応して変わり、１１Ｊに説明した様に、
円柱形レンズと直角焦点検出器との組合せが、監視する
ビームの非円形断面を監視して補正する様に作用し得る
。どの場合も、検出された焦点の変化は、検出点が反射
ビームの内、収斂し又は発散している部分にある結果で
ある。

１実施例では、反射ビームが入射ビーム部分７４の発散
部分で分割される。即ち、第１図の全体的な装置の、図
面に示す発散形ビーム部分３９の位置４３におく。こう
して、Ｔ３から１６までの距離が、装置が合焦状態（あ
る時、Ｔ６から９０１での距離に等しい（第２図）。こ
の他の光学装置が必要にな、るが、ビーム分割器１６を
第２図に示すビームの収斂部分子２に配置することも可
能である。第２図に示すレーザ２を出て行くビーム８の
コリメートされた部分にビーム分割器γ６を配置するこ
とによって、焦点誤差が検出されるとは考乏られない。

第３ａ図はレーザ空洞を示す。ボンダ・エネルギが局限
管３に入ると、励起された原子が放射する。一定位相の
面が側鉛線５．γで示す様になり、これは空洞内の定在
波の彎曲を示す。端板４，６では、位相の等しい面と鏡
面が一致している。ビ。

−ムの断面が最小になる位置では、位相が等しい面は平
面状になる。これは即ち、ビームのくびれ部分５である
。従って、完全にコリメートされたビームは面５にのみ
存在する。面５の強度分布は、厳密に回折の法則に従っ
て定められる。即ち、一定の位相の面が鏡面と一致し、
安定な空洞が達成される。出力鏡４の硝子基板を出力光
が通過することにより、屈折の法則に従ってビームが更
に発散する。

安定なレーザ空洞共振器は平面平行の鏡から共焦点形に
１で及ぶものがある。好ましい実施例では、レーザ空洞
の形式は半球形（第３図）であって、平坦なマックス反
射器６と彎曲した出力鏡４とで構成され、鏡４の曲率半
径は鏡の間隔に等しいか又はそれより太きい。この場合
、平面波５とビームのくびれ部分は面６の所にある。位
相が等しい線が第３図にも示しである。

第１図及び第３図について説明すると、書込みビームを
発生する為に使われる様な種類のアルゴン・イオン・レ
ーザの構成を詳しく検討してみれば、レーザ装置２は平
行一平面形レーザ構造であるが、反射性端板６は平面状
であるけれども、部分的に反射性の端板４は幾分内向き
に凹であることが判る。第３図は、そのＥ側に部分的に
反射性の端板４を持ち、第３図の右側に平面状の反射性
の端板６を持つ管３内のレーザ装置２のこういう特性を
示している。ポンプ川放射が管３に入ると、励起された
原子が光を放射し、この光は、部分的に反射性の端板４
から出て行くまで、端板４，６の間ではね返される。典
型的な青込みレーザでは、端板６の反射係数は１００％
に近いが、端板４の反射係数Ｖ′ｉ９８％に近い。レー
ザ装置の効率を改善しで、２つの端板の間の制御された
反則を維持する為、端板４は、第３図では例示する為に
幾分拡大して示す様に、若干凹である。ＩＴＪに述べた
理由により、実用的には、並ひに純粋に理論的な観点か
ら、ビームは約１ミリラジアンの角度でその軸線から発
散する。発散ビーム８の結果として、理論的な共役焦点
が実際に存在し、これは、５に於ける平面波の範囲が無
限でないこと並びに端板４が彎曲していることによシ、
回折及び屈折に帰因してレーザ装置自体によって作られ
る。

第４図には、この発明を説明する為の重要な部品がイン
ラインで示されており、こ＼で使う参照数字は、第１図
の説明図（に使ったものと同じである。レーザ源２とビ
デオ・ディスク５００間の光路に伺等新しい光学素子は
付は加えられていないことがＢ１！解されよう。然し、
変調器ハウジング１０（第１図に示す）の開口２５が、
ビーム部分５４が変換器６０に当たる様にする為に必要
である。

第３図について説明した解析を念頭におけば、レーザ装
置２によって理論的な共役点が作られ、且つ変換器６０
に到達するビーム部分５４は、ビデオ・ディスク５０か
らの反射ビームの結果であるから、ビデオ・ディスク５
０の面に於ける元ビームの焦点に影響を与える光学素子
の位置又は向きの変化があれば、それは変換器６０に到
達するビームの形並びに／又は寸法にも影響することが
理解されよう。

装置が合焦状態である時、ビーム部分５４に若干発散性
の素子１４が存在しない為、平面波５からビーム分割器
２０の中点にあるプリズム面２２までの距離Ｒ１は、ビ
ーム分割器２０のプリズム面２２から、変換器６０に於
ける平面波５の最も鮮明な像６１までの戻りビーム５４
の距離Ｒ２より長いことに注意されたい。この為、標準
的な生産用の記録−現像−再生較正手順で判定して、装
置が最適焦点に設定されている時に直径が最も小さい最
も鮮明な平面波の像６１を生ずる距離よりも、距離Ｒ？
が長かったり短かったりすると、検出器６０に於けるビ
ームの断面形は、平面波５の像６１を構成する光の区画
の錯乱円か一層大きい為に、直径が増加する。断面形の
この変化を検出して、書込みビームの焦点はずれ状態が
あるかどうかを決定することが出来る。典型的には、平
面波の最も鮮明な像６１は直径が１乃至２ミリ程度であ
る。

第５図には変換器６０の３次元モデルが示されている。

使う時、変換器６０は２５６Ｘ２５６の光電１池のマト
リクスで構成することが好ましい。

各々の光電池は４角な形であり、長さが約０．００１吋
である。この種の光電池のマトリクスはいろいろな製布
業者から大規模集積回路の形で入手することが出来、光
電池のマトリクスで元ビームを遮ると云う基本的な考え
は、この発明の一部分ではない。

第５図にはこの発明の好ましい１形式が示されている。

光電池のマトリクスからの出力接続部が多重化器６５で
組合されて、連続的で繰返すパルス列を形成する。各々
のパルスは、６５，０００個を越えるセルのマトリクス
中にある対応するセルに入射する光の強度に対応した大
きさを持つ。これらのパルスをクロック作用によってシ
フト・レジスタ６γに入れることが、ビデオ走査発生器
６９によって行なわれる。この発生器が、同期した順序
で線γ５にパルス列を受取り、適当な水平走査線でこの
水平走査線の適正な位置に、各々のセルに対応する相異
なる振幅レベルを挿入してから、ビデオ・モニタに供給
する。このモニタが、走査ビームを強度変調することに
より、変換器６０に当って受取ったビーム部分５４の断
面形６１を表示する。

ビーム５４の収斂の角度は小さいが、上に述べた様なセ
ルの構造並びに寸法は、畳込みビームの小さな焦点はず
れ状態でも検出することが出来る様にするのに十分であ
る。変換器６０に入射するビーム５４の断面は理論的に
は円形であるが、実際には必ずしもそうならず、前に述
べた経験的な方法によってマスター作成装置の焦点が最
適になる様に較正した後、ビデオ・モニタに表示される
平面波の最も鮮明な像６１の断面形を基準断面形として
記録し、マスター作成装置の焦点状態を最適にしようと
する度に、この基準断面形に対して比較する。基準断面
形を記録するうまい方法は、計算機を使って、各々のセ
ルに光が入射したことによって発生された各々の信号の
値を記録することである。これより簡単で一層災用的な
直接的な方法は、ビデオ・モニタのスクリーン上にグリ
ース−ペンシルで基準断面形の形を描くことである。

この後、スクリーンに前身って描かれた基準断面形に対
して任意の時点にビデオ−モニタに衣示さ調べることに
より、各々のマスター作成装置に対し、−日あたり約１
時間の非稼働時間を節約することが出来る。従って、明
細書の冒頭に述べた目的が達成された。

この発明を好ましい実施例並びにその変更について具体
的に図示し且つ説明したが、当業者であれば、この発明
の範囲内で種々の変更を加えることが出来ることは云う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のやり方を概略的に示すものであり、
レーザ光源とビデオ・ディスクの間にある完全な光路を
示している。第２図はビデオ・ディスク・プレーヤに関
連した従来の焦点合せ機構に用いられる光学系の図、第
３図及び第３ａ図は半球形及び共焦点レーザ空洞共振器
の図であり、レーザ光源の動作原理を説明すると共に、
装置内での平面波がとり得る２つの位置を示している。 第４図は光ビーム変調器の出口側の端で感知した書込み
ビームの焦点合せ状態を監視する為にこの発明で基本と
する光学的な原理を例示する図、第５図はビデオ・モニ
タに表示する為に、光電池マトリクスの出力を処理する
為に使うことの出来る電子回路のブロック□□□である
。 主な符号の説明 ２：レーザ １０：光ビーム変調器 ３０　：　１／４波長板 ４５：対物レンズ ４８：記録面 ５０：°ビデオ・ディスク ６０：変換器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録媒質の書込み面に入射する書込み光ビームの焦
   点状態を監視する方法に於て、書込み光ビームを形成す
   る為の高強度の光の源を用意し、前記光ビームを信号応
   答形光ビーム変調器に面し、該変調器からの変調された
   ビームを１／４波長板及び対物レンズを通る通路に通し
   て、前記媒質の闇込み面に集束された状態で入射する様
   にし、前記媒質から反射された光ビームを前記通路に沿
   って、対物レンズ、収斂レンズ及び１／４波長板を介し
   て逆向きに変調器に送り、変調器に到達した反射光ビー
   ムを入射書込みビームの通路から、光感加変換器へ方向
   転換し、該変換器の出力信号を感知して、記録媒質の面
   に於ける書込みビームの焦点状態を監視する工程から成
   る方法。 ２、特許請求の範囲１）に記載した方法に於て、前記媒
   質の面に入射する書込みビームが合焦状態にある時、前
   記変換器に入射するビームの断面形特性の記録をとって
   基準断面形を定め、記録媒質の面に入射する書込みビー
   ムが焦点外れである時、変換器に入射するビームが前記
   基準断面形になるまで、記録媒質に対する書込みビーム
   の焦点に影響を与える光学系を調節する工程を含む方法
   。 ３）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、前記光
   学系を調節する工程が、前記対物レンズを前記ビームの
   通路に沿って調節することを含む方法。 ４）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、前記光
   学系を調節する工程が、前記書込み光ビームの縦方向に
   、前記高強度の光の源を調節することを含む方法。 ５）特許請求の範囲２）に記載した方法に於て、前記光
   学系を調節する工程が、前記変換器及び変調器のビーム
   分割器の間の間隔を調節することを含む方法。 ６）特許請求の範囲１）に記載した方法に於て前記光ビ
   ーム変調器が、前記源からの書込みビームラ受取るポッ
   ケルス・セルと、該ポッケルス・セルの下流側にあるグ
   ラン−プリズムを持つ形式であり、前記方向転換する工
   程が、前記グラン・プリズムの一番前側のプリズム面か
   ら反射ビームを変換器へそらせることにより、変調器に
   到達した反射ビームを方向転換する工程を含む方法。 ７）記録媒質の書込み面に入射する書込み光ビームの焦
   点状態を監視する装置に於て、書込み光ビームを形成す
   る高強度の光の源と、前記光ビームの通路内にある信号
   応答形光ビーム変調器と、変調器より下流側で前記通路
   内にある１／４波長板と、該１／４波長板より下流側で
   前記ｉ＋９路内にある発散レンズと、前記通路内にあっ
   て、前記発散レンズからの光ビームを受取って該光ビー
   ムを前記記録媒質の書込み面に集束する対物レンズとを
   有し、該対物レンズ、前記発散レンズ及び前記１／４波
   長板は、前記媒質の書込み面から反射された俵の光ビー
   ムを受取り、該ビームを変調器に差し向ける様に配置さ
   れており、前記変調器は該変幽器に到達した反射光ビー
   ムを入射書込みビームの通路から方向転換する手段を含
   んでおり、更に方向転換手段によって方向転換された反
   射光ビームの通路内にあって、前記媒質の前記面に於け
   る書込みビームの焦点状態に従って変化する出力信号を
   発生する光感加変換器を有する装置。 ８）特許請求の範囲７）に記載した装置に於て、前記媒
   質の面に入射する書込みビームが合焦状態にある時、変
   換器に入射するビームの断面形特性を表示して基準断面
   形を定める手段と、記録媒質の面に入射する書込みビー
   ムが焦点外れである時、変換器に入射するビームが前記
   基準断面形になるまで、記録媒質に対する書込みビーム
   の焦点に影響を与える光学系を調節する手段とを有する
   装置。 ９）特許請求の範囲８）に記載した装置に於て、前記調
   節する手段が、前記ビームの通路に沿って対物レンズを
   調節する手段を含む装置。 １０）特許請求の範囲８）に記載した装置に於て、前記
   調節する手段が、前記書込み光ビームの縦方向に前記高
   強度の光の源を調節する手段を含む装置。 １１）特許請求の範囲９）に記載した装置に於て、前記
   調節する手段が、焦点サーボ増幅器及び対物レンズ駆動
   器を含む焦点サーボ・ループで栴成され、前記サーボ増
   幅器は変換器に入射する反射書込みビームの瞬時断面形
   と前記基準断面形の間の差に応答して、この差に応じた
   焦点誤差信号を発生する装置。 １２、特許請求の範囲７）に記載した装置に於て、前記
   ビーム変調器が前記源からの書込みビームを受取るポッ
   ケルス・セルと、該ポッケルス・セルの下流側にあるグ
   ラン・プリズムとを持つ形式であり、前記変換器が前記
   グラン・プリズムの一番前側のプリズム面から反射され
   たビームを受取る様に配置されている装置。 １３）記録媒質の書込み面に入射する書込み光ビームの
   焦点状態を監視する方法に於て、書込み光ビームを形成
   する為に高強度の実質的にコリメートされた光の源を用
   意し、前記光ビームを信号応答形光ビーム変調器に通し
   、該変調器からの変調された光ビームを光路に沿って発
   散レンズに通して、前記媒質の書込み面に集束された状
   態で入射する様にし、前記媒質から反射された光ビーム
   を前記光路に沿って逆向きに送って、前記変調器に対し
   て実質的にコリメートされた反射光ビームを送り、前記
   変調器に到達した反射光ビームを入射書込みビームの光
   路から光感加変換器へ方向転換し、該変換器の出力信号
   を感知して前記媒質の面に於ける書込みビームの焦点状
   態を監視する工程から成る方法。 １４）特許請求の範囲１３）に記載した方法に於て、前
   記媒質の面に入射する書込みビームが合焦状態である時
   、前記変換器に入射するビームの断面形特性の記録をと
   って基準断面形を定め、記録媒質の面に入射する書込み
   ビームが焦点外れである時、変換器に入射するビームが
   前記基準断面形になるまで、記録媒質に対する書込みビ
   ームの焦点に影響を与える光学系を調節する工程を含む
   方法。 １５）特許請求の範囲１４）に記載した方法に於て、前
   記方向転換する工程が、前記変調器の光学部によって方
   向転換された光ビームを密な間隔に設けられた複数個の
   変換器セル素子に差し向けて、ビームが複数個の素子に
   入射する様にし、前記記録する工程が、セル素子の位置
   並びに全てのセル素子の輝度レベルをビデオのモニタに
   表示し、該ビデオΦモニタのスクリーンに、該モニタ上
   の強化された表示の輪郭を形成して基準断面形を足める
   工程を含み、前記調節する工程が、前記モニタの強化さ
   れた表示が前記基準断面形と同じ輪郭になるまで、焦点
   に影響を与える光学系を調節することを含む方法。 １６）特許請求の範囲１３）に記載した方法に於て、前
   記光ビーム変調器が前記源からの１込みビームを受取る
   ポッケルス・セルと、該ポンケルスφセルより下流側に
   あるグラン・プリズムとを持つ形式であり、前記方向転
   換する工程が、前記グラン・プリズムの一番前側のプリ
   ズム面から反射されたビームを変換器にそらせることに
   より、変Ｘｉに到達した反射ビームを方向転換する工程
   を含む方法。 １７）記録媒質の書込み面に入射する書込み光ビームの
   焦点状態を監視する装置に於て、誓込み光ビームを形成
   する高強度の実質的にコリメートされた光の源と、前記
   光ビームの通路内にある信号応答形光ビーム変調器と、
   前記光ビームを発散させると共に前記変調器からの変調
   されたビームを前記媒質の書込み面に集束された状態で
   入射させる光路を定める手段とを有し、前記光路は前記
   媒質の書込み面から反射された後の光ビームを受取って
   、該ビームを実質的にコリメートされた状態で変調器に
   差し向ける様に配置されており、前記変調器は該変調器
   に到達した実質的にコリメートされた反射光ビームを入
   射書込みビームの通路から方向転換する手段を含んでお
   り、更に、前記方向転換手段によって方向転換された反
   射光ビームの通路内にあって、前記媒質の面に於ける書
   込みビームの焦点状態に従って変化する出力信号を発生
   する光感知変換器を有する装置。 １８）特許請求の範囲１７）に記載した装置に於て、媒
   質の面に入射する畳込みビームが合焦状態にある時、前
   記変換器に入射するビームの断面形特性を表示して基準
   断面形を定める手段と、記録媒質の面に入射する書込み
   ビームが焦点外れであることが判った時、変換器に入射
   するビームが前記基準断面形になるまで、記録媒質に対
   する書込みビームの焦点に影響を与える光学系を調節す
   る手段とを町する装置。 １９）特許請求の範囲１７）に記載した装置に於て、前
   記ビーム変調器が前記源からの書込みビームを受取るポ
   ッケルスやセルと、該ポッケルス−セルより下流側にあ
   るグラン・プリズムとを持つ形式であり、前記変換器が
   前記グラン・プリズムの一番前側のプリズム面から反射
   されたビームを受取る様に配置されている装置。 ２、特許請求の範囲１７）に記載した装動に於て、前記
   光感知変換器が光電セルのマ１−　ＩＪクスであって、
   各々のセルに入射した光量を表わすイ８＋３を出力する
   手段を含んでいる装置。 ２、特許請求の範囲２０）に記載した装置に於て、各セ
   ルに入射した光量を表わす前記信号を受取つて、全ての
   セルに入射した光量に対応する標識を同時に表示する表
   示装置を有する装置。 ２、特許請求の範囲２１）に記載した装置に於て、前記
   表示装置がビデオ・モニタであり、該モニタのラスタは
   、夫々前記マトリクス内の対応するセル位置並びに該セ
   ルに入射する光レベルを基準とした位置並びに輝度レベ
   ルを強化しである装置。 ２、特許請求の範囲２０）に記載した装置に於て、前記
   マ）　ＩＪクスが複数個の行及び複数個の列の光電セル
   を持ち、各々のセルは略４角であって、−辺の寸法が約
   ０．００１吋である装置。 ２４）記録媒質の書込み面に入射する書込み光ビームの
   焦点状態を監視する方法に於て、書込み光ビームを形成
   する為に高強度の実質的にコリメートされた光の源を用
   意し、該源は平面波ガウス形強度分布によって定められ
   たビームのくびれ部分を持つ内部ビーム部分を有し、前
   記実質的にコリメートされた光ビームを信号応答形光ビ
   ーム変調器に通し、該変調器からの実質的にコリメート
   された変調された光ビームを発散レンズを含む光路に沿
   って、前記媒質の書込み面に集束された状態で入射する
   様にし、前記媒質から反射された光ビームを前記光路に
   沿って逆向きに送り、該光ビームが前記発散レンズを逆
   方向に通過した後、実質的にコリメートされた反射光ビ
   ームが光感知変換器に送られる様にし、該変換器を１１
   １記光路に沿って、実質的にコリメートされた反射光ビ
   ームの焦点が最も鮮明になる位置に位置ぎめし、前記変
   換器に入射するビームの最も鮮明な焦点の変化を監視し
   て、媒質の面に於ける書込みビームの焦点の対応する変
   化を推量によって監視する工程から成る方法。 ２、特許請求の範囲２４）に記載した方法に於て、実質
   的にコリメートされた反射光ビームの焦点が最も鮮明に
   なる前記光路に沿った位置が、コリメートされた光の源
   内のビームのくびれ部分の共役点に対応する像面波共役
   点の位置である方法。 ２６）記録媒質の書込み面に入射する畳込み光ビームの
   焦点状態を監視する装置に於て、畳込みｙｔビームを形
   成する高強度の実質的にコリメートされた光の源を有し
   、該源は平面波ガウス形強度分布によって定められたビ
   ームのくびれ部分を持つ内部ビーム部分を有し、前記コ
   リメートされた光ビームの通路内にある信号応答形光ビ
   ーム変−器と、前記光ビームを発散させると共に前記変
   調器からの変調されたビームを前記媒質の書込み面に集
   束さｎた状態で入射させる光路を定める手段とを有し、
   該光路は前記媒質の書込み面から反射された後の元ビー
   ムを受取り、該ビームを実質的にコリメートされた状態
   で前記光路に沿って逆方向に差し向ける様に配置されて
   おり、更に、前記反射光ビームの通路内にあって、該通
   路に沿って、実質的にコリメートされた光ビームの焦点
   が最も鮮明になる位置に位置ぎめされた光感知変換器と
   、該変換器に入射するビームの最も鮮明な焦点の変化を
   監視して、前記媒質の面に於ける沓込みビームの焦点の
   対応する変化を推量によって監視する手段とを有する装
   置。 ２、特許請求の範囲２６）に記載した装置に於て、前記
   通路に治って、実質的にコリメートされた反射光ビーム
   の焦点が最も鮮明になる位置が、前記コリメートされた
   光の源内のビームのくびれ部分の共役点に対応する像面
   波共役点の位置である装置。