JPS6021403B2 - 光学的記録装置における集光状態の監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 近年になって、各種の情報信号の高密度記録及びその再
生を情報記録媒体円盤（以下、ディスクと略称すること
がある）によって行なうようにした多くの提案がなされ
て来ており、本出願人会社でも従釆から各種形式のディ
スクによる情報信号の高密度記録再生方式についての研
究を進めて、無溝形式のディスク（無溝ディスク）によ
る高密度記録再生方式に対する多くの提案を行なってい
る。

すなわち、本出願人会社における袴鎚昭５１一×斑ｏｙ
号、袴脇昭５１一１＄Ｚ号、その他多くの既提案におい
て明らかにした無礎ディスクによる情報信号の記録再生
方式及び無溝ディスクは、主要な情報信号と対応するビ
ットを、平坦な面に渦巻状あるいは同Ｄ円状に配列する
ことにより、平坦な面に渦巻状あるいは同心円状の記録
跡（トラック）が、所定の記録跡間隔（トラックピッチ
）を隔てているように、かつ、前記した主要な情報信号
と対応するように、かつ、前記した主要な情報信号と対
応するビットの配列によって形成されたトラック（以下
、主要な情報信号トラックと略称することもある）の相
隣り合うもの同士の間に、前記主要な情報信号とは異な
る他の情報信号と対応するビットを連続的または間欠的
に配列して、この他の情報信号と対応するビットの配列
による渦巻状あるいは同じ円状のトラック（以下、他の
情報信号トラックまたはトラツキング制御用信号トラッ
クと略称することもある）を形成させ、また、前記した
主要な情報信号と対応するビットと、主要な情報信号と
は異なる他の情報信号と対応するビットとが、ビットの
中方向において互いに幾分か重畳するようになされてい
るような記録パターンを示すように、かつ、主要な情報
信号とは異なる他の情報信号をトラツキング制御用信号
として「互に周波数値を異にする２つの信号を用い、デ
ィスクの１回転毎にディスクの特定な位置（回転位相）
において前記２つの信号を交互に切換えて、前記２つの
信号の内の一方の信号により、連続的または間欠的に他
の情報信号と対応するビットの配列によるトラックが形
成されている無溝ディスクを構成し、また、前記したデ
ィスクからの主要な情報信号の再生は、ディスク中にお
ける主要な情報信号と対応するビットのビット中（主要
な情報信号と対応するビットによって形成されたトラッ
クのトラック中と同じ）と略々同じ電極中か、それより
も後かに狭い電極中（再生中）を有する亀極を備えると
共に、トラックの中方向でトラックピッチよりも広い俊
鮫中でディスクの面と被鰍しうるようになされた、例え
ば特鞭昭５１−１３７２１６号、侍額昭５２一秘７６４
号などで示されるような構成の再生針（走査針）を用い
てディスクに記録されている複数個の情報信号を、前記
した肉極とディスクに形成されている各情報信号と対応
するビットの間の静蟹容量値の変化によって行なうよう
にし、また、前記の再生に当っては、主要な情報信号ト
ラックの両側へ形成されている他の情報信号トラックか
ち得た信号をトラツキング制御用信号やタイミング信号
として用い、トラツキングサーボ系の動作により、再生
針における亀極の中心と主要な情報信号トラックの中心
とが常に一致されるようにしたものを提案した。

第１図は、本出願人会社の既提案の情報記録、再生方式
において使用される上述した一実施態様の無溝ディスク
の記録パターンの−例と、再生時に使用される再生針と
の対応関係などを図示説明するための平面図であって、
この第１図ではディスクの極く一部分の表面を拡大して
示した平面図であり、図においてＴＰはトラックピッチ
、ｌａ，ｌｂ・・・・・・・・・は主要な情報信号と対
応するビット、２，３はそれぞれ主要な情報とは異なる
他の情報信号と対応するビットであって、前記した主要
な情報信号と対応するビットに付した符号ｌａ，ｌｂ，
ｌｃ………などにおける添字のａ，ｂ，ｃ…・・・・・
・は、それぞれ異なる主要な情報信号トラックを構成し
ているビットであることを区別するために便宜上付した
ものであり、以下の記載において、主要な情報信号と対
応するビットの全般に関する事柄を説明する場合には、
前記の添字の記載を省略して、主要な情報信号と対応す
るビット１（または、主要情報信号のビット１）のよう
に記載される。なお、図中に例示されている他の情報信
号のビット２，３の長さ（他の情報信号のディスク上で
の記録波長の半波長に相当する）は図面用紙の大きさ上
の制限から大中に短縮して図示されている。

上記した主要な情報信号は、無溝ディスクによって、本
来、記録対象の目的とされる情報内容を含んでいる信号
であって、それは例えば、カラー映像信号、ＴＶ信号、
立体音響信号、その他の情報信号などの内の所要なもの
を変調信号として、例えばＦＭ波の信号形態のものとな
されていることが−般的である。

また、前記した主要な情報信号とは異なる他の情報信号
は、例えばトラツキング制御のための情報内容を含む信
号や他のタイミング信号などであつて、これは例えば、
主要な情報信号とは周波数分離の可能な適当な周波数値
の信号が用いられてよい。

第１図中において、主要な情報信号とは異なる他の情報
信号と対応するビット２，３は、前記した各隣り合う主
要な情報信号トラックの闇の部分に形成され、前記のビ
ット２，３は互いに記録波長が異なるものとなされてい
る。

そして、上記のような各異なるビット１，２，３のそれ
ぞれのものの−連の配列によって、それぞれ各別のトラ
ックが平坦なディスク面に全体として渦巻状または同０
状に形成されるのである。

第１図中のＱで示す矢印は、ディスクの回転によりディ
スク面におけるトラックが再生針４の＆贋に対して移動
する方向を示すものであり、平坦なディスク面に軽い針
圧で接するようにおかれた再生針４は、主要な情報信号
のトラックのトラック中と略々同じ電極中を有する電極
４ａにより、ディスクの回転時に主要な情報信号のトラ
ックにおける次々のビット１，１…・・・・・・の情報
を静電容量値の変化として検出すると共に、主要な情報
信号とは異なる他の情報信号と対応するビット２，３の
情報をも検出し、再生針４は前記したビット２，３から
の情報量が等しくなるように図示しないサーボ系によっ
て制御されることにより、再生針４は常に主要な情報信
号のトラックを正しく追跡して情報信号の再生を行なう
のである。さて、上記した第１図に示すような記録パタ
ーンを有するディスクは、ディスクの平坦な面に各異な
る３種類以上の情報信号とそれぞれ対応するビット１，
２，３が形成されるようにし、再生針４を案内する溝を
設けていない形式のディスク、すなわち、無溝形式のデ
ィスクであって、これに対しては既述した待顔昭５１一
１３７２１６号、袴願昭５２一松７鈎号などで提案され
たような寿命の箸るし′く長い再生針の使用が効果的に
行なわれ得るから、この点についてみても無溝の情報記
録媒体円盤によれば情報信号の記録再生装置の実用化を
大きく前進させることができたのである。

上記したような無溝ディスクを得るための記録媒体（無
溝ディスクの原盤）に対して、主要な情報信号と他の情
報信号との２種類の情報信号を記録する際に、従来から
行なわれている記録手段の代表的なものは、俺薮信号に
よって変調されたしーザ光ビームの微小なスポットある
いは情報信号によって変調された母子ビームの微小なス
ポットを、ディスクの原盤のビーム感材層（例えば、フ
オトレジスト層）上に投射する、というものであったが
、前記の記録手段の内で電子ビームを用いる記録手段は
高価な姿贋の使用が必要とされるために、ディスクの回
転数が低く設定された場合の他は、安価なしーザ光ビー
ムを用いる記録手段が採用されることが多い。

すなわち、レーザ光ビームを用いた光学的記録菱贋では
、同一のレーザ光源からの光を分割して得た２本のレー
ザ光ビームをそれぞれ異なった情報信号によって強度変
調して同一の記録媒体面へ同時に投射することが容易で
あり、記録装置の構成が縦単なものとなるからである。

主情報信号のトラックから情報信号を再生することが必
要とされることはいうまでもないが、再生針」に対して
トラッキング制御が施こされた状態で主要な情報信号を
無溝ディスクから謎出すようになされている場合には、
主要な情報信号のトラックと、主要な情報信号とは異な
る他の情報信号として用いられているトラツキング制御
のための参照信号によるトラック（トラツキング情報の
トラック）との相対的な配置関係が、常に一定の関係に
保たれていることが必要とされるのであり、特に、記録
密度を高めるために主要な情報信号のトラック間にスペ
ース（ガードバンド）が存在しない状態のものとして、
主要な情報信号が記録された無溝ディスクにおいては、
主要な情報信号のトラックとトラッキング情報のトラッ
クとの相対的な配置関係は高精度で一定の関係に保たれ
ていなければならない。今、片面の演奏時間が１時間で
あるような無溝ディスクにおいて、記録跡間隔が１．４
仏のであったとすれば、隣接する主要な情報信号のトラ
ックの中間に配置されているトラッキング情報のトラッ
クと、前記した主要な情報信号のトラックとは、それら
の中心間の距離は０．７山肌であり、このような距離関
係となるように主要な情報信号のトラックとトラツキン
グ情報のトラックとを複数本のレーザ光ビームの照射に
よって同時に記録媒体上に記録するのには、記録媒体に
照射される２つのレーザ光ビームスポットは、それらの
中心間が記録媒体の蓬方向に０．７〃のだけ離れている
ものとなされることが必要である。

そして、ディスクの再生時において隣接トラック間のク
ロストークによるビート信号の発生などの好ましくない
現象の発生を防止する上からは、上記した２つのビーム
スポットの間隔の誤導き‘ま例えば０．１ムの以下とい
うような極めて厳しい値となるのである。

それで、記録媒体に対する情報信号の記録の関始に先立
って、記録媒体に照射される２つのレーザ光ビームスポ
ットを良好なフオーカス状態に設定すると共に、２つの
レーザ光ビームスポットが規定された相対的位直にある
ように調整することが必要とされる。

ところが、例えばレーザ光源におけるレーザ発振器から
出射されるレーザ光は、温度変化によってその出射方向
が変化するために、２本のレーザ光ビームの光路長や２
本のレーザ光ビームの通過する光学系の特性等が完全に
等しい場合の他は、記録媒体面に照射された２つのレー
ザ光ビームスポットの相対的な位置関係が温度変化に従
ってずれることが起こり、それにより、無溝ディスクに
おける主要な情報信号のトラックとトラツキング情報の
トラックとの相対的な配置関係がずれた状態となされて
しまい、再生時に信号のＳ／Ｎの劣化やビート信号の発
生などの不都合が生じることになるために、記録媒体に
対する記録の開始から記録の終了までの例えば１時間の
間にわたって、２本のレーザ光ビームスポットの相対的
な位置関係が正規の状態からずれないようになされるこ
とも必要とされる。

前記した記録媒体面上に照射された２つのレーザ光ビー
ムスポットのフオーカス状態及び２つのレーザ光ビーム
スポットの相対的な位置関係などがそれぞれ正しく調整
されるためには、２つのレーザ光ビームスポットの状態
はそれが明確に観察測定しなければならないが、光学的
記録装置において記録媒体上に集光される光のスポット
の蚤寸法に対して２つの光スポットの間隔の許容の変化
範囲の寸法が小さな場合には、記録媒体面上における光
スポットからの反射光を拡大結像する監視光学系を設け
ても高い精度で２つの光スポットの間隔を測定監視する
ことはできない。

本発明は光学的記録装置における上記の問題重点を良好
に解決しうるような光学的記録装置における集光状態の
監視装置を提供することを目的としてなされたものであ
り、以下、本発明の光学的記録菱贋における集光状態の
監視装置を添付図面を参照しながら詳細に説明する。

第２図は、本発明の集光状態の監視装置の一実施態様の
ものが適用された光学的記録装置のブロック図であるが
、まず、この第２図について光学的記録袋直のあらまし
‘こついて説明する。

第２図において５はターンテーブルであり、このターン
テーブル５は図示しないモータによって所定の回転数で
回転されると共に、図示していない移送機構によって横
方向に移送されている。ターンテーブル５上には平坦な
表面を備えた基板上に記録材届を付着形成させてなる記
録媒体Ｄが固定されており、前記の記録媒体Ｄ上に形成
された記録材層に、それぞれ情報信号によって変調され
、かつ、所要な断面形状を有する２つのレーザ光ビーム
スポットが結像されて記録が行なわれる。第２図におい
て、６はしーザ光源であり、このレーザ光源６から放射
されたレーザ光ビ−ムは、反射鏡７を介して光量調整用
光変調器８に供ｖ給されて、前記の光量調整用光変調器
８においてし−ザ光のドリフトの除去ならびに記録媒体
Ｄにおける蓬方向での光量制御などが行なわれ（この点
は符開昭５２一７６００３号公報を参照されるとよい）
た後に、ハーフミラー９に介して主要な情報信号用の光
変調器１０に与えられる。

光変調器１０には端子１１に主要な情報信号の記録信号
が与えられており、光変調器１０において主要な情報信
号によって強度変調されたレーザ光ビーム（第１のレー
ザ光ビーム）は反射鏡１２によって反射されて円筒状レ
ンズ１３に与えられる。円筒状レンズ１３から出た第１
のレーザ光ビームは、前記した円筒状レンズ１３の集光
方向に対して略々直交する方向に集光する如き円筒状レ
ンズ１４によって集光された後に、スリット部材１５に
与えられる。前記のスリット部材１５はそれのスリット
Ｓ，が円筒状レンズ１４の集光点の位置におかれている
。スリット部材１５のスリットＳ，によって一部遮光さ
れた第１のレーザ光ビームは、凸レンズ１６、偏光プリ
ズム１７、ハーフミラー１８、プリズム１９及び記録レ
ンズ２０を介して、記録媒体Ｄ上に第１のレーザ光ビー
ムによるスリットＳ，の像を結線２１する。すなわち、
前記した凸レンズ１６と記録レンズ２０とは、円筒状レ
ンズ１４の集光点の位置におかれたスリット部材１５の
スリットＳ，の像を記録媒体Ｄ上に結像２１３せるので
ある。

また、前記したハーフミラー９で反射したレーザ光ビー
ムは、他の情報信号用の光変調器２２に与えられて、こ
の他の情報信号用の光変調器２２において、端子２３に
供給されている他の情報信号により強度変調される。光
変調器２２から出力されたレーザ光ビーム（第２のレー
ザ光ビーム）は、凸レンズ２４、スリット部材２５、凸
レンズ２６、反射鏡２，、偏光プリズム１７、ハーフミ
ラー１８、プリズム１９、記録レンズ２０を介して、記
録媒体○上にスリット部材２５におけるスリットＳ２位
置の光像を結像３４する。すなわち、前記した凸レンズ
２６と記録レンズ２０とは、凸レンズ２４の焦点位置に
おかれたスリット部村２５のスリットＳ２位直の光像を
記録媒体Ｄ上に結像３４させるのである。

前記した偏光プリズム１７は、第１のレーザ光ビームを
透過させてハーフミラー１８に与え、また、第２のレー
ザ光ビームを反射させてハーフミラー１８に与える。

また、ハーフミラー１８は、前記した偏光プリズム１７
方向から入射した第１、第２のレーザ光ビームをプリズ
ム１９の方へと透過させると共に、レンズ２８の方へと
反射させ、また、記録媒体○上のレーザ光ビームスポッ
ト２１，３４からの反射光及び、プリズム１９の表面か
らの反射光とを光学的な監視装置ＰＭの方へと反射させ
る。前記した第１のレーザ光ビームの光蕗中に設けられ
たスリット部材１５のスリットＳ，の位置と、第２のレ
ーザ光ビームの光路中に設けられたスリット部材２５の
スリットＳ２の位置とは、それらのスリットＳ，，Ｓ２
の結像の相対的な位置関係は、記録媒体Ｄ上へ照射され
る第１、第２のレーザ光ビームスポットが所定の位贋関
係のものとなるように正しく設定されている。

それで、レーザ光源６から放射されたレーザ光の進行方
向が、温度の変化によって変わっても、上記のように設
定されているスリット部材１５，２５のスリットＳ，，
Ｓ２を透過した第１、第２のレーザ光ビームによって記
録媒体○上に照射された第１、第２のレーザ光ビームス
ポットの相対的な位置関係は、常に所定の位置関係に保
たれる。

上記の例においては、スリット部材を用いているが、ス
リット部材の代わりにピンホールを設けたピンホール部
材が用いられても良いことは勿論である。上記の構成に
より、レーザ光源６から放射されるレーザ光ビームの進
行方向が温度によって変化しても、記録媒体Ｄ上におけ
る第１、第２のレーザ光スポットの関係位置が変化する
ことなく所定の位鷹関係に保たれることは明らかである
が、レーザ光源６から放射ざれたレーザ光ビームの進行
方向が温度変化によって変化した場合には、スリット部
材１５，２５のスリットＳ，，Ｓ２を透過したレーザ光
ビームに強度変化（及び断面内の光強度分布の変化）が
生じる。

すなわち、スリット部材１５，２５のスリットＳ，，Ｓ
２に入射するレーザ光ビームはその断面の光強度分布が
ガウス分布を示しているから、スリット部材１５，２５
に入射するレーザ光ビームの進路が変化して、スリット
部材１５，２５により遮光される部分がレーザ光ビーム
の断面内で変化した場合には、当然のことながら、スリ
ット部村１５，２５のスリットＳ，，Ｓ２を透過したレ
ーザ光ビームの光強度（及び断面内の光強度分布）に変
化が生じてビットの深さ及び深さ方向の断面形状が正規
の状態とは異なったものになってしまう。このような問
題点は、スリット部材１５，２５に入射するレーザ光ビ
ームの入射位置を、レーザ光ビームの中心が常にスリッ
ト部村１５，２５におけるスリットＳ，，Ｓ２の中心と
一致するように制御することによって解決できるのであ
り、第２図示のブロック図で示されている装置において
は、ハーフミラー１８、レンズ２８、偏光プリズム２９
、位置ずれの検出器３０，３１、制御装置３２，３３の
各部分の構成によって、スリット部材１５，２５に入射
するレーザ光ビームの入射位置の自動制御を行なうよう
にしている。

すなわち、第２図示の構成例の場合には、第１、第２の
レーザ光ビームをハーフミラー１８で検出制御系の方に
導き、第１、第２のレーザ光ビームの位鷹ずれを検出し
、それに基づいて制御信号を発生し、光学系の穣成素子
を駆動してスリット部材１５，２５に入射するレーザ光
ビームの入射位置が自動制御により常に正しい位鷹とな
るようになされているのであり、ハーフミラー１８によ
って反射された第１、第２のレーザ光ビームはしンズ２
８を介して偏光プリズム２９に与えられて、この偏光プ
リズム２９によって第１のレーザ光ビームは位置ずれの
検出器３０へ、また、第２のレーザ光ビームは位置ずれ
の検出器３１へとそれぞれ個別に与えられるように分離
される。

前記した位置ずれの検出器３０，３１‘ま、第１、第２
のレーザ光ビームの位置ずれを、それに与えられたレー
ザ光ビームの断面内の光強度の分布状態の変化によって
検出する。図示の例において位直ずれの検出器３０，３
１は、それぞれ２個の光強度の検出手段ＰＤ，，ＰＤ２
（またはＰＤ３，ＰＤ４）（例えば、２個のフオトダィ
オード）よりなり、スリット部材１５，２５のスリット
Ｓ，，Ｓ２の中心と第１（第２）のレーザ光ビームの中
心とが一致した状態においては、２個の光強度の検出手
段ＰＤ，，ＰＤ２（またはＰＤ３，ＰＤ４）からの出力
が等しく、また、スリット部材１５，２５に入射するレ
ーザ光ビームの中心がスリットＳ，，Ｓ２の中心に対し
てスリットの中方向（図中で寸法が小さく示されている
方がスリットの中）にずれた時における２個の光強度の
検出手段ＰＤ，，ＰＤ２（またはＰＤ３，ＰＤ４）から
の出力は、ずれの方向及びずれの大きさに応じてそれぞ
れ変化したものとなる。位置ずれの検出器３０，３１か
らの出力は、制御装置３２，３３における蓋動機幅器に
与えられて制御信号が作られ、次いでそれは駆動装置に
与えられる。制御装置３２は制御信号に応じて第１のレ
ーザ光ビームの通路中の構成素子、例えば円筒状レンズ
１３を図中の矢印Ｙ，方向に移動させ、また、制御装置
３３は制御信号に応じて第２のレーザ光ビームの遍路中
の構成素子、例えば凸レンズ２４を図中の矢印Ｙ２方向
に移動させて、第１（第２）のレーザ光ビームの中心と
スリット部村１５，２５におけるスリットＳ，．Ｓ２の
中心とが一致した状態となるように、すなわち、位置ず
れの検出器３０，３１における２個の光強度の検出手段
ＰＤ．，ＰＤ２，ＰＤ３，ＰＤ４から等しい出力が得ら
れる状縦となるようにする。

第２図中において、結像レンズ２０の直前の光賂中に点
線により図示されている遮光部村３５は、特擬昭弘−＆
斑１び号公報、椿顕昭鼠−５３総７号明細書などにおい
て開示されている減衰付与部材であって、図中の符号Ｓ
Ｌは結像のために結像レンズ２０中に通過させるべき複
数の次数の異なる回折光の組合わせ態様に応じた平面形
状を有する如きスリットであり（遮光部材３５としては
、それの最大透過率の部分を結像レンズ２０の中心部分
と対応する部分に設けて、そこを零次回折光が通過する
ようにし、また、各次数の回折光が個別に通過する各部
分は、それらの各部分毎に、それぞれの部分の全域につ
いてそれぞれ異なる所定の透過率を有するものとし、回
折光の次数の高いもの程透過率の低い部分を通るように
された濃度フィル夕によって構成されていてもよい）こ
の遮光部材３５を設けると、ディスクに形成されるビッ
トの縦断面形状を記録跡の中方向について所望なものと
することができ、再生時におけるディスクや再生針の損
傷を少なくすることが可能となる。

さて、第２図示のような光学的記録装置において、記録
媒体Ｄ上に記録レンズ２０によって集光された２つの光
スポッ．ト２１，３４のフオーカスの状態や、２つの光
スポットの相対的な位置関係などを記録媒体○上の２つ
の光スポットからの反射光を拡大結像して監視しようと
する場合の問題点について、数値例を挙げて説明すると
次のとおりである。光学系の調整を容易とするために結
像レンズ２０に対して平行光が入射されるようになされ
ている第２図示の光学的記録装置において、記録レンズ
２０として関口数（Ｎ・Ａ）がＮ・Ａ＝０．９のものが
用いられており、また、レーザ光が波長４５７９Ａであ
ったとすると、結像レンズ２０によって築光された光の
スポットの蓬の半値中は約０．３ム肌となるが、今、結
像レンズ２０によって集光されるべき２つの光スポット
の間隔の変動の許容値が既述のように±０．１ム肌であ
るとすると、記録媒体Ｄの面上の２つの光スポットを拡
大結合してみたところで、前記の２つの光スポットの相
対的な位置関係を０．１ｒｍ以下の精度で測定監視する
ことが極めて困難であることは明らかである。すなわち
、結像レンズ２川こよって記録媒体Ｄに集光された光の
スポットを拡大結像した場合には、集光された光のスポ
ットのフオーカスの状態の監視には役立つが、２つの光
のスポットの相対的な位置関係を必要な高精度で測定監
視することは極めて困繁なのであり、光学的記録装魔に
おける結像レンズ２０の直前に、スリットＳＬを設けた
遮光部材３５が配談されているような場合には、結像レ
ンズ２０における実質的な閉口数（記録媒体の隆方向に
おける実質的な閉口数）が遮光部材３５のスリットＳＬ
によって約０．４５〜０．９塁度Ｊこ低下するから、こ
の場合に記録媒体上に集光される光のスポットの径は、
前述した０．３〆のよりも一層大きなものとなり、記録
媒体面上の２つの光のスポットからの反射光を拡大結像
しても、それは２つの光のスポットの相対的な位置関係
の調整のための測定監視には何ら寄与し得ない。既述の
ように、主要な情報信号のトラックと、トラツキング情
報のトラックとが、所定の間隔を有している状態で記録
媒体へ同時に記録形成されるようにするための２つの光
のスポットの相対的な位置関係は、記録媒体に対する記
録の開始の時点から記録の終了の時点までの間に厳密に
保たれなければならないのであり、そのためには、必要
な精度で２つの光のスポットの相対的な位置関係が測定
監視されなければならない。そこで、本発明においては
、記録媒体における複数個の光のスポットからの反射光
を拡大結像する手段を設けて、記録媒体における光のス
ポットのフオーカスの状態が監視できるようにすると共
に、記録媒体上に前記した複数個の光のスポットを生じ
させるべき複数本の光ビームの通路における記録レンズ
までの間、または記録レンズの直前に遮光部材が配設さ
れている場合にはその遮光部材までの間に設けられた光
学部品からの反射光を拡大結像する手段を設けて、これ
により２つの光のスポットの相対的位置関係を高精度に
測定監視することができるようにした監視袋贋を提供し
たのである。

第３図は本発験の監視装置において記録媒体○上の光の
スポットの拡大結像によるフオーカス状態の監視と、記
録媒体Ｄ上に複数個の光のスポットを生じさせるべき複
数本の光ビームの通路における記録レンズ２０までの間
に設けられた光学部品１９（図示の例ではプリズム１９
）からの反射光の拡大結像による２つの光スポットの相
対的位置関係の監視とがどのように行なわれるものかを
説明するために示した光学系の概略構成図であり、この
第３図において第２図中に示されている図面符号と同一
の図面符号で示されている構成部分は、第２図について
説明した構成部分と同一の構成部分である｛第３図では
、第２図中の光学系中の構成部分の内で本発明の監視装
置の構成原理の説明に関係しない構成部分、例えば、反
射鏡２７、偏光プリズム１７、（遮光部材３５）などを
省き、かつ、凸レンズ１６と凸レンズ２６とを１個のレ
ンズ１６，２６で代表させて示し、また、スリット部材
１５とスリット部材２５とを１個のスリット部材１５，
２５で代表させて示してある｝。

レンズ１６，２６を出射してハ−フミラ１８→プリズム
１９の反射面１９ｂ→記録レンズ２０の光略により記録
レンズ２０に与えられる入射光４０ｉは、入射光４０ｉ
の内で記録レンズ２０１こ入射された分だけが記録レン
ズ２０によって集光されて記録媒体Ｄに光のスポット２
１，３４を生じさせ、この光のスポット２１，３４から
の反射光４１ｒは、記録レンズ２０→プリズム１９→ハ
ーフミラ１８→レンズ３６→レンズ３７の光路を介して
スケール板３８の位置に空間像（空中像）を結び、この
空間像は薮眼レンズ３９を介して人間の目４３によって
観測される。

また、前記したレンズ１６，２６を出射した光４０ｉは
、ハーフミラ１８→プリズム１９の反射面１９ａ→ハー
フミラ１８→レンズ３６→レンズ３７の光路を介してス
ケール板３８の位直に空間像を結び、この空間像は接眼
レンズ３９を介して人間の目４３によって観測される。

今、記録レンズ２０として焦点距離が３豚のものを用い
、また遮光部材３５の使用によって記録レンズ２川こお
ける記録媒体Ｄの半径方向のＮ・Ａが０．４５となされ
ており、さらに記録レンズ２０における記録媒体Ｄの半
径方向の関口が遮光部材３５によって２．７凧となされ
ており、さらにまた、主要な情報信号の記録光学系中の
レンズ１６（及びトラツキング情報の記録光学中のレン
ズ２６）の焦点距離が共に１００風、前記したレンズ１
６（及びレンズ２６）のＮ・Ａが共に０．１２５（Ｆナ
ンバーが４）、前記したレンズ１６（及びレンズ２６）
の関口が共に２５岬であるとするとンスリツト部材１５
（及びスリット部材２５）のスリットＳ，，Ｓ２を出射
した光は、前記の記録光学系によつて記録媒体Ｄに３／
１０ぴ部こ縮小して光のスポット２１，３４を生じる６
Ｌ次に、監視光学系坤のレンズ３６としンズ３７とにお
いてレンズ３６の焦点距離が１００凧、レンズ３７の倍
率が２び音であるとすると、記録媒体Ｄ上の光スポット
２１，３４による反射光４１ｒは、結像レンズ２０→プ
リズム１９→ハーフミラ１８→レンズ３６→レンズ３７
の光学系によってスリット板３８の位直‘こ、轡生に激
して結像する。

記録媒体Ｄ上の光のスポット２１，３４は、スリット部
村１５．２５におけるスリットＳ，，Ｓ２を出射した光
を既述した記録光学系によって記録媒体Ｄ上へ急希に縮
小結像したものであるから・前記したスリット板３８の
位鷹へ拡大結像された像は、スリット部材１５，２５に
おけるスリットＳ・’Ｓ２を出射比糊、志ｘ学ｘ２ｏ＝
２ｏ（倍）に拡大結像されたものである。

また、スリット部村１５，２５のスリットＳ，，＆を出
射した光がレンズ１６，２６を通ってプリズム１９の反
射面１９ａへ入射した光４０ｉが、プリズム１９の反射
面１９ａで反射した反射光４２ｒは、ハーフミラ１８→
レンズ３６→レンズ３７の光学系によって、スリット板
３８の位鷹に織Ｘ２ｏ：２ｏ（倍）‘こ拡大して結像す
る。

上記した１例穣成の光学系においては、監視光学系にお
けるスリット板３８の位置に記録媒体○上の光のスポッ
ト２１．３４からの反射光４１ｒを拡大結像させた場合
と、プリズム１９の反射面１９ａからの反射光４２ｒを
結像させた場合とにおいて、スリット部材１５，２５の
スリットＳ，，母から出射した光が、共に同じ倍率（２
坊苦）で拡大されているが、これは、次に記載されてい
る分解館の比較を容易にするためであり、本発明の実施
に当っては前記した２つの光学系の倍率が互いに異なる
ものとして光学系が構成されてもよいのである。さて、
前記したスケール板３８の位置に結像される光のスポッ
トの分解能は、記録媒体Ｄ上の光のスポット２１，３４
の反射光４１ｒによるスポツトよりも、プリズム１９の
反射面１９ａからの反射光４２ｒによるスポットの方が
大となるが、これは種々の光学系を縄合せて構成された
全体の光学系の分解館は、一般にその全体の光学系を構
成している光学系中で実質的に最小な関口数を有してい
る光学系における前記した実質的な関口数によって定ま
るからである（光学系が無収差のものであり、かつ、コ
ヒーレントは光が用いられた場合）。

すなわち、記録媒体○のスポット２１，３４からの反射
光４１ｒを拡大結像する光学系において、反射光４１ｒ
の径は記録レンズ２０における記録媒体の径万向の関口
（前記の例の場合は２．７風）で定まるから、レンズ３
６の実質的な関口数は、前記した記録レンズ２０の記録
媒体の蓬方向の関口によって定まる反射孔の径２．７側
と、レンズ３６嫌鯛磯１。

収とはつてＮ・Ａ＝瀞：０．０１３５となり、また同様
にしてレンズ３７の実質的な関口数も０．０１３５とな
る。

したがって、記録媒体○のスポット２１，３４からの反
射光４１ｒの監視光学系は、実質的な関口数が０．０１
３５の光学系として、スリット部材１６，２５のスリッ
トＳ．，Ｓ２から出射された光を２叶音の倍率で拡大し
てスケール板３８の位置に結像させている。そこで、上
記した記録媒体Ｄのスポット２１，３４からの反射光４
１ｒを拡大結像する光学系によってスケール板の位置に
結像されるスポットの技小スポット半値中は、スポット
径が関口数に反比例するということから、右帯裏Ｘ。

‐６×２０＝４。。（ｒの）となる。一方、プリズム１
９の反射面１９ａからの反射光４２ｒを拡大結像する光
学系において、この光学系の穣小の関口数はしンズ３６
，３７の関口数０．１２５であるから、プリズム１９の
反射面１ ９ａからの反射光４２ｒが拡大結像されてス
リット板３８の＆直に生じる最小スポット半値中は約４
３山肌となるが、この値は前述した託鮫媒体Ｄのスポッ
トからの反射光４１ｒを拡大結像する光学系によりスリ
ット板３８の位置に生じる最小スポット半値中の４００
一肌に比べて約１桁程小さなものとなつている。

そして、記録媒体Ｄ上におけるｌＡｍはスケール板３８
上では約６７０〃のに相当するから、前記した半値中４
３ムのは記録媒体面における約０．０畝山肌に相当し、
したがって本発明の監視装置によれば、主要な情報信号
によって強度変調されたレーザ光ビームと、トラッキン
グ情報信号によって強度変調されたレーザ光ビームとの
相対的な位鷹関係は、プリズム１９の反射面１９ａから
の反射光４２ｒを拡大結像させる上記の光学系によれば
、０．１ム机以下の精度で監視測定することができるの
である。

なお、プリズム１９の反射面１９ａからの反射光４２ｒ
をレンズ３６，３７を含んで構成された光学系で結像し
た場合のスポット形状は、記録媒体○の光のスポットか
らの反射光４１ｒを結像レンズ２０、レンズ３６，３７
を含んで構成された光学系で結像した場合のスポット形
状よりも−般に良好であるが、これは前者の場合には結
像レンズ２０の収差によるスポット形状の思化がないか
らである。

第３図示の監視光学系においては、記録媒体Ｄ上の光の
スポット２１，３４からの反射光４１ｒを、結像レンズ
２０→プリズム１９→ハーフミラ１８→レンズ３６→レ
ンズ３７の光学系によってスリット板３８の位置に空間
像として拡大給唆させると共に、プリズム１９の反射面
１９ａからの反射光４２ｒをハーフミラ１８→レンズ３
６→レンズ３７の光学系によってスリット板の位置に空
間像として拡大結像させることにより、前記した２つの
空間像を薮眼レンズ３９を介して人間の眼４３で同一視
野内で観測できるようにすることは容易であり、前記し
た２つの空間像が同一視野内で互いに区別できるように
離れたものとして観測されるようにプリズム１９の反射
面１９ａと反射面１９ｂとのなす角度が設定されること
により、記録の開始時から記録の終了時までの間におい
て、記録媒体面上の光のスポット２１，３４のフオーカ
スの良否、及び、主要な情報信号によって強度変調され
たレーザ光どームとトラツキング情報によって強度変調
されたレーザ光ビームとの相対的な位置関係などを同時
に観測することができる。

第４図ａ．ｂ図は、第２図中のプリズム１９を反射鏡１
９Ａに変更し、また、ハーフミラ４４と、スリット板３
８ａ、レンズ３６ａ，３７ａ，３９ａなどを追加して本
発明の監視袋瞳を実施した錫合の構成例を示すものであ
り、この第４図ａ，ｂ図示の構成例の場合には、記録媒
体面上の光のスポットからの反射光が記録レンズ２０→
反射鏡１９Ａ→ハーフミラ１８→レンズ３６，３７、綾
眼レンズ３９ａの光学系によって観測され、また、偏光
プリズム１７から出射した２つのレーザ光ビームをハー
フミラ１８→ハーフミラ４４を介してレンズ３６ａ，３
７ａによりスリット板３８ａの位置に空間像を結ばせ｛
第４図ａ図の場合｝たり、ハーフミラ４４を介してレン
ズ３６ａ，３７ａによりスリット板３８ａの位置に空間
像を結ばせ｛第４図ｂ図の場合｝たりして、スリット板
３８ａの位贋の空間像を接眼レンズ３９ａを介して目４
３で観測するものである。以上の説明から賜らかなよう
に、本発明の光学的記録袋直における築光状態の監視装
置では、記録媒体上の２つの光のスポットのフオーカス
の状態が良好に監視できると共に、前記した２つの光の
スポットの相対的な位置関係を高い精度で観測監視する
ことが可能となるのであり、本発明装置によれば既述し
た従来の問題点が良好に解消できるのである。

図面の岡単な説明 第１図は記録媒体上の記録跡パターンの一例のものの平
面図、第２図は光学的記録装置のブロック図、第３図は
本発明の監視装置の一美視態様のものの原理的な構成を
示す図、第４図ａ，ｂ図は本発明の監視装置の他の構成
例のもののブロック図である。

○・・・・・・記録媒体、１５，２５・・・・・・スリ
ット部材、１６，２６……凸レンズ、１７……偏向プリ
ズム、２７，１９Ａ・・・・・・反射鏡、１８，４４・
・・・・・ハーフミラ、１９・・・・・・プリズム、２
０・・・・・・記録レンズ、３６，３６ａ，３７．３７
ａ……レンズ、３８，３８ａ・・・・・・スリット部材
、３９，３９ａ・・・・・・後眼レンズ。

第１図 幕−２図 弟３図 鴇ム図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め定められた記録跡間隔を有するように記録媒体
   上に記録された第１の情報信号による記録跡と、前記し
   た第１の情報信号による記録跡における相隣り合う記録
   跡の中間部分に記録跡の巾方向の中心が位置すると共に
   、前記した第１の情報信号による記録跡との間で記録跡
   の巾方向の一部において互いに重畳する部分を有する如
   くに記録媒体上に記録された第２の情報信号による記録
   跡とが記録形成されている如き記録媒体における前記第
   １の情報信号の記録跡と第２の情報信号の記録跡とを、
   それぞれ個別の情報信号によつて強度変調されている複
   数個の光スポツトにより記録媒体へ同時に記録するよう
   にした光学的記録装置において、記録媒体における複数
   個の光スポツトからの反射光を拡大結像する手段を設け
   ると共に、記録媒体上に前記した複数個の光スポツトを
   生じさせるべき複数本の光ビームの通路における記録レ
   ンズまでの間、または記録レンズの直前にスリツト部材
   が配設されている場合にはそのスリツト部材までの間に
   設けられた光学部品からの反射光を拡大結像する手段を
   設けてなる光学的記録装置における集光状態の監視装置
   。 ２ 予め定められた記録間隔を有するように記録媒体上
   に記録された第１の情報信号による記録跡と、前記した
   第１の情報信号による記録跡における相隣り合う記録跡
   の中間部分に記録跡の巾方向の中心が位置すると共に、
   前記した第１の情報信号による記録跡との間で記録跡の
   巾方向の一部において互いに重畳する部分を有する如く
   に記録媒体上に記録された第２の情報信号による記録跡
   とが記録形成されている如き記録媒体における前記第１
   の情報信号の記録跡と第２の情報信号の記録跡とを、そ
   れぞれ個別の情報信号によつて強度変調されている複数
   個の光スポツトにより記録媒体へ同時に記録するように
   した光学的記録装置において、記録媒体における複数個
   の光スポツトからの反射光と、記録媒体上に前記した複
   数個の光スポツトを生じさせるべき複数本の光ビームの
   通路における記録レンズまでの間、または記録レンズの
   直前にスリツト部材が配設されている場合にはそのスリ
   ツト部材までの間に設けられている光学部品からの反射
   光とを同一視野内に拡大結像させる手段を設けてなる光
   学的記録装置における集光状態の監視装置。