JPS62159352A - 光学的情報信号記録装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は光学的情報信号記録装置、特に、記録の対象に
されている情報信号によって強度変調されている光束を
集束した光のスポットの投射により幾何学的な凹部ある
いは凸部に形成されるビットのピット巾が記録波長に関
連して変化しているものとして情報信号の記録が行なわ
れるようになされている光学的情報信号記録装置に関す
る。

（従来技術） 幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されているピ“
ットによって情報信号が記録されている情報信号記録媒
体における信号記録面に光のスポットを投射して、情報
信号の再生を行なう情報信号の再生方式として従来量も
普及している光学的情報信号再生方式は、一般にＬＶ方
式と呼ばれている光学的情報信号再生方式であって、と
のＬＶ方式では幾何学的な凹部あるいは凸部として形成
されているビットのビット巾に比べて大きな径の光のス
ポットを情報信号記録媒体における信号記録面に投射し
て、情報信号記録媒体から情報信号の再生を行なうよう
にしており、このＬＶ方式において情報信号記録媒体の
信号面に投射される光のスポットの径とビットのビット
巾との関係は第１１図の（ａ）の平面図と第１１図の（
ｂ）の断面図とに例示されているようなものである。

第１１図の（ａ）において、２２ａ、２２ｂ、２２ｃは
、それぞれ異なる記録波長の１／２のピット長を有する
ビットを例示したものであり１図中のＷはビット巾、２
１は光のスポットであり、また、第１１図の（ｂ）にお
いて２２はビット（ビットを２２ａ、２２ｂ、２２ｃの
ように区別する必要がない場合にはビット２２のように
記載される）。

Ｗはビット巾、ｄｈはビットの深さくまたは高さ）であ
って、前記したビットの深さくまたは高さ）ｄｈは光の
波長の略々１／４になされて・いる。

それで、ＬＶ方式においては第１１図の（ａ）における
ビット２２ｃを照射している光のスポット２１のように
、光のスポット２１がビットとランドとの双方を略々半
々に照射するようになされている場合には、０次反射光
は極小となり、また、光のスポット２１の全体がランド
上にある場合には、０次反射光は極大になり、さらに、
光のスポット２１がビットとランドとの双方を照射する
ようになされている場合でも、第１１図の（ａ）におけ
るピッｌ−２２ｂを照射している光のスポット２１のよ
うに、光のスポット２１の中にビット２２ｂの全体を含
んでしまっているようなときには。

０次反射光の大きさは前記した極小の状態よりは大きく
なる。

第１２図の（ａ）はＬＶ方式における再生装置の！＋１
！３構成を示したもので、２３はビームスプリッタ、２
４は集光レンズ、２５は情報信号記録媒体（ディスク）
、２６は光検出器、２７は出力端子であり１図示されて
いない光源からの光がビームスプリッタ２３を通過して
集光レンズ２４で集光されてディスク２５に微小な径の
光のスボッ１−２１が投射される。

前記した光のスポット２１によるディスク２５からの反
射光は、集光レンズ２４を介してビームスプリッタ２３
に与えられ、そこで光検出器２６の方に反射されて光検
出器２６によって光電変換され、光検出器２６からの出
力信号が出力端子２７に出力されるのであるが、前記し
たディスク２５の信号面からの反射光（ディスク２５の
信号面のビットによる回折によって生じる回折光）の光
量は、既述のように第１１図の（ａ）におけるビット２
２ｃを照射している光のスポット２１のように、スポッ
ト２１がビットとランドとの双方を略々半々に照射する
ようになされている場合には。

０次反射光は極小となり、また、光のスポット２１の全
体がランド部上にある場合には、０次反射光は極大にな
り、さらに、光のスポット２１がビットとランドとの双
方を照射するようになされている場合でも、第１１図の
（ａ）におけるピット２２ｂを照射している光のスポッ
ト２１のように。

光のスポラ１〜２１の中にビット２２ｂの全体を含んで
しまっているようなときには、０次反射光は極小の状態
よりは大きくなるから、前記した光検出器２６からは前
記した反射光の光量に応じた出力信号が出力されるので
あり、したがって、ディスク２５に記録されている情報
信号が再生されることになる。

レンズによる空間周波数の伝達能力（ＭＴＦ）は、前記
した第１２図の（ａ）に示したＬＶ方式における再生装
置によって、光のスポット２１の径よりも広い巾を有す
る反射面Ｃと非反射面ｄとからなる第１４図の（ａ）、
（ｂ）に示されているようなパターンを読取るときに、
第１３図に示されているＭＴＦの曲１１ｉａのレスポン
スに相当するものとなる。

そして、第１３図は、光の波長λと集光レンズの開口数
ＮＡとを用いて反射面の配列パターンの周期を表わした
ときに１反射面の配列パターンの周期がλ／（２ＮＡ）
となるときにＭＴＦが零、すなわち、再生信号が零にな
ることを示している。

また、幾何学的な凹部あるいは凸部として形成されてい
るビットのビット巾に比べて大きな径の光のスポットを
情報信号記録媒体における信号記録面に投射して、情報
信号記録媒体から情報信号の再生を行なうようにしてい
る場合のＭＴＦは。

周期が小さな範囲では第１３図の曲Ｉ＠ａのようにはな
らないが、全体的にみれば第１３図の曲線ａと類似なも
のとなり、前記したＬＶ方式では第１３図中の点線ＬＶ
で示されている空間周波数まで情報信号が記録されてお
り１例えば、集光レンズの開口数ＮＡが０．５．光の波
長λが７ｇＱｎｍのときに。

空間周波数はＮＡ／λを単位としては略々１．４である
。

第１２図の（ｂ）はｒＲＣＡ　ＲＥＶＩＥＩＩＪ１９７
８年５月、ＶＯＬ３９、Ｎｏ、　１に詳細に説明されて
いる差動方式における再生装置の概略構成を示したもの
で、２３はビームスプリッタ、２４は集光レンズ、２８
は情報信号記録媒体（ディスク）、２９は光スポットの
走行方向Ｘに対して直交する方向に光軸上で分割されて
いる光検出器、３０は減算器、３１は出力端子であり、
図示されていない光源からの光がビームスプリッタ２３
を通過して集光レンズ２４で集光されてディスク２８に
微小な径の光のスポット２１が投射され、前記した光の
スポット２１によるディスク２５からの反射光が、集光
レンズ２４を介してビームスプリッタ２３に与えられ、
そこで光検出器２９の方に反射されて、前記した光検出
器２９における２つの受光素子によりそれぞれ光電変換
され、光検出器２６における２つの受光素子からの出力
信号は減算器３０によって減算されて出力信号として出
力端子３１に出力される。

前記した第１２図の（ｂ）に示されている差動方式の再
生装置のＭＴＦは、第１３図中の曲線すで示されている
ように、ＮＡ／λが１の付近においては図中の曲線ａよ
りもレスポンスが高いが、その他の部分では曲ＰＪＡａ
よりも低いレスポンスを示すものになっているが、前記
した差動力式に関する文献中では、第１３図中の点線図
示のＣＨＤに対応する位置における信号を再生して、Ｃ
／Ｎが６０　ｄ　Ｂ（ＢＷ３０　ＫＨｚ）というような
良好な再生信号が得られたとしている。

前記した第１２図の（ｂ）に示されている差動方式の再
生装置のように信号間の減算によって再生信号を得る方
式において、ＭＴＦが低くても良好な再生信号が得られ
る理由は、例えば半導体レーザのような光源に基づく光
学的なノイズが信号間での減算によって除去されるから
である。

そして、前記した差動法は第１５図の（ａ）、（ｂ）の
ように、光のスポット２１の径よりも巾の広いビットの
配列パターンを有しているような情報信号記録媒体から
情報信号の再生を行なう場合に適している。第１６図の
（ａ）、（ｂ）は、凹凸の段差による往復の光路差がπ
／２のときの記録波長へと光のスポットの特性値（λ／
ａ）・・・ただし、ａ＝ＮＡ・・・に対するレスポンス
を計算したものであり、差動法では記録波長へが大、す
なわち、λ／ａΔが小さくなるとレスポンスの波形が尖
鋭なものに変化している。それで、差動法は基本的には
記録波長が短い巾広なビットの再生に適しているものと
いえるのである。

しかし、光のスポット２１の径よりも巾の広いピットの
配列パターンを有しているような情報信号記録媒体から
、第１２図の（ａ）に示されているような構成の再生装
置で情報信号の再生を行なった場合には、第１７図の（
ａ）、（ｂ）からも明ら力ごなように、ピットのエツジ
の部分だけにレスポンスが表われ、ピットの凹凸形状の
再生はできない。

第１８図は差動法が採用されている再生装置で良好な再
生信号を得ることができるようなピット巾を有するピッ
ト、すなわち、光のスポット２１の径よりも巾の広いピ
ット３２から発生される回折光の状態を説明する図であ
り、第１８図の（ａ）は光のスポット２１の中心がピッ
ト３２のエツジに在って、光のスポット２１がピット３
２によって２分されている状態を示しており、また、第
１８図の（ｂ）は光のスポット２１が第１８図の（ａ）
に示されているようにピット３２の左側のエツジによっ
て２分さ九ている場合に発生した回折光の分布ｆの状態
と、集光レンズの開口ｅとの関連を示しているものであ
り、光検出器２９には図中における斜線の部分だけが集
光レンズを通過して到達するから、光検出器２９には図
中のＬＡｇで示されている光検出器２９の分割線の一方
側の受光素子だけに光が入射されて、減算器３０からは
ピット３２の左側のエツジの情報信号が出力される。

このように、差動法は光のスポット２１を２つに分割で
きるようなピットを有するようなディスクからの情報信
号の読出しに使用可能である。

第１９図は差動法が採用されている再生装置で良好な再
生信号を得ることができないようなビット巾を有するピ
ット、すなわち、光のスポット２１の径よりも巾の狭い
ピット２２から発生される回折光の状態を説明する図で
あり、第１９図の（ａ）は光のスポット２１の中心がピ
ット２２のエツジに在る状態を示しており、また、第１
９図の（ｂ）は光のスポット２１の中心が第１９図の（
ａ）に示されているようにピット２２の左側のエツジに
在る場合に発生した回折光の分布の状態（多数の破線の
円）と、集光レンズの開口ｅとの関連を示している。

光のスポット２１の径よりも巾の狭いピット２２のエツ
ジに、光のスポット２１の中心が位置している場合には
、ピット２２の深さく高さ）が偏った回折を生じさせる
のに適するλ／２であったとしても、ピットのエツジが
光のスポット２１を直線的に分割することがないので、
その状態で発生する回折光の分布は第１９図の（ｂ）に
示されているようなものになるのである。

そして、光検出器２９には図中における斜線の部分だけ
が集光レンズを通過して到達するが、光検出器２９には
図中のａｇで示されている光検出器２９の分割線の両側
の受光素子に光が入射されるので、減算器３０からはピ
ット２２に基づく良好な再生信号は出力されない、この
ように、差動法は光のスポット２１を２つに分割できな
いようなピットを有している例えばＬＶ方式のディスク
からの情報信号の読出しには適していないのである。

これまでに説明して来たＬＶ方式と差動方式との特徴を
示すと次のとおりである。

前記したところから明らかなように、ＬＶ方式と差動方
式とにはそれぞれ利点と欠点とがあるが、本出願人では
前記した従来の両方式におけるそれぞれの長所だけを有
するような情報（ｆｆ号記録媒体を得ることができれば
、さらに高密度の情報ｆａ号記録媒体を提供できる可能
性があることに着目して、先に、幾何学的な凹部あるい
は凸部として形成されているピットによって情報信号が
記録されていて、情報信号の再生が光のスポットの投射
によって行なわれるようになされている情報信号記録媒
体として、最長記録波長の酩々１／２と対応しているビ
ット長を有するピットのビット巾が。

前記した光のスポットの径よりも小さな寸法の第１のピ
ット巾に設定されており、また最短記録波長の略々１／
２と対応しているピット長を有するピットのピット巾が
、前記した第１のピット巾よりも大きな寸法の第２のビ
ット巾に設定されているとともに、前記した最長記録波
長の略々１／２と対応しているビット長と、最短記録波
長の略々１／２と対応しているピット長との間のピット
長を有するピットのビット巾は、長いビット長のピット
のビット巾が、短いピット長のピットのピット巾に等し
いか、または短いピットのピット巾よりも小さく設定さ
れているようにした情報信号記録媒体を提案した。

第２０図は、本出願人会社による既提案の情報信号記録
媒体において、情報信号に対応して幾何学的な凹部ある
いは凸部として形成されるピットの代表例のものの平面
形状を、情報信号記録媒体に投射される光のスポット１
と対比させて示した図であって、第２０図の（ａ）は情
報信号に対応して情報信号記録媒体に記録されたピット
が、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最長記
録波長ＡＱの略々１／２と対応しているピット長を有す
るピットＰＱの平面図であり、また第２０図の（ｂ）は
情報信号に対応して情報信号記録媒体に記録されたぐッ
トが、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最長
記録波長八Ｓの略々１／２と対応しているピット長を有
するピットＰｓの平面図であり、さらに、第２０図の（
ｃ）は情報信号に対応して情報信号記録媒体に記録され
たピットが、情報記録媒体に記録されるべきピットの内
で前記した最長記録波長ＡＱの略々１／２と対応してい
るビット長と、最短記録波長Ａｓの略々１／２と対応し
ているピット長との間のピッ１−長を有している如きピ
ットの一例として、記録波長Ａｍ（ただし、ＡＱ＞Ａ■
）Ａｓ）の略々１／２と対応しているピットＰｍの平面
図である。

なお、本明細書中においてピットのビット長を記録波長
に関連させて表現するのに、記録波長の１／２としない
で、記録波長の略々１／２というように、「略々」をつ
けて表現しているのは１例えばデユーティサイクルモジ
ュレーションが適用された場合におけるピットのビット
長の変化、あるいはディスクの製作条件のばらつきによ
って生じるピットのビット長の変化によって、ピットの
ビット長が記録波長の１／２から僅かにずれることがあ
ることを考慮しているからである。

前記した第２０図の（ａ）に示したピットＰＲ１すなわ
ち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最短記
録波長八〇の略々１／２と対応しているピット長を有す
るピットＰＱは、それのビット巾Ｗ１が光のスポット１
の径ｄよりも小さな寸法の第１のピット巾Ｗｌに設定さ
れるのであるが、光のスポット１の径ｄを、ｄ＝０．８
２λ／ＮＡ　（ただし、λは光の波長、ＮＡはスポット
を形成するレンズの開口数）としたときに、前記した第
１のビット巾Ｗ１を１例えば光のスポット１の径ｄの略
々１／３に設定するのが望ましい実施の態様である。

また前記した第２０図の（ｂ）に示したピットＰＳ、す
なりち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内で最
短記録波長Ａｓの略々１／２と対応しているビット長を
有するピットＰｓは、それのビット巾Ｗ２が、前記した
第１のピット巾Ｗ１よりも大きな寸法の第２のビット巾
Ｗ２に設定されるのであるが、光のスポット１の径ｄを
、ｄ＝０゜８２λ／ＮＡ　（ただし、λは光の波長、Ｎ
Ａはスポットを形成するレンズの開口数）としたときに
、前記した第２のビット巾Ｗ２を、例えば光のスポット
１の径ｄに略々等しく設定するのが望ましい実施の態様
である。

さらに、前記した第２０図の（ｃ）に示したピットＰｍ
、すなわち、情報記録媒体に記録されるべきピットの内
で最長記録波長Ａｆｆｉの略々１／２と対応しているピ
ット長と、最短記録波長Ａｓの略々１／２と対応してい
るビット長との間のビット長を有している如きビットの
一例として示した記録波長Ａｍ（ただし、ＡＱ＞Ａｍ＞
ΔＳ）の略々１／２と対応しているビット長を有してい
る如きビットＰｍのピット巾Ｗ３は、ビットＰｍのビッ
ト長よりも短いビット長を有するビットのビット巾に等
しいか、またはビットＰｍのビット長よりも短いビット
長を有するビットのビット巾よりも小さく設定されるの
である。

前記した情報記録媒体に記録されるべきビットの内で最
長記録波長Ａｌの略々１／２と対応しているビット長と
、最短記録波長Ａｓの略々１／２と対応しているビット
長との間のビット長を有している如きビットのビット巾
の設定の仕方としては、例えば、情報記録媒体に記録さ
れるべきビットの内で最長記録波長Ａｆｌの略々１／２
と対応しているビット長に対して設定された第１のピッ
ト巾Ｗｌ（最小のピット巾）と、最短記録波長Ａｓの略
々１／２と対応しているビット長に対して設定された第
２のピット巾（最大のビット巾）との間で、ビット長に
反比例している状態で連続的にピット巾Ｗ３が変化され
るようにしたり、あるいは１例えば最大記録波長Ａｌｌ
と前記した最短記録波長ＡＳとの間の記録波長の部分を
記録波長の長短に応じて複数群に分け、情報記録媒体に
記録されるべきビットの内で最大記録波長八ａの略々１
／２と対応しているビット長に対して設定された第１の
ピット巾Ｗｌ（最小のピット巾）と、最短記録波長Ａｓ
の略々１／２と対応しているビット長に対して設定され
た第２のビット巾（最大のピット巾）との間で、前記し
た各群毎にそれぞれ所定のビット巾となるように設定し
ておいて、前記の各群毎にビット巾Ｗ３が変化されるよ
うにしたりするのである。

既提案の情報記録媒体におけるビットの深さく高さ）と
しては、ＬＶ方式におけるビットの深さく高さ）の最適
値のλ／４と、差動方式におけるビットの深さく高さ）
の最適値のλ／８との中間の値、すなわち、λ１５．３
程度に設定されるのがよい。

このように、既提案の情報信号記録媒体では記録波長に
応じてビット巾が変化しているビットによって情報信号
の記録が行なわれていて、記録波長が長い領域のビット
はビット１１が光のスポット径の略々１／３となされて
、ビットの回折による変調度がビット１】に関して最大
となり、良好な再生信号を得ることができ、また、記録
波長が短い領域のビットは、光のスポットの径とビット
巾を略々等しくすることにより、ビット列方向の回折効
果を大きくして集光レンズの開口に対する回折による変
調度を高めるとともに、ビット列方向で２分された受光
素子からの出力信号を用いて差動方式による出力信号が
良好に得られるのであるが。

前記のように記録波長に応じてピッ１−巾が変化してい
るビットによって情報信号の記録が行なわれている既提
案の情報信号記録媒体からの情報信号の光学的な再生は
、例えば第２１図に示されているような構成の再生装置
によって行なわれる。

第２１図において、５１は半導体レーザ光源であり、５
２はコリメータレンズ、５３はビームスプリッタ、５４
は読取用スポットを作る集光レンズであり、情報信号記
録媒体５０（ディスク５０）に記録されている情報信号
は透明プラスチックの平面側から読取られる。

５５はディスク５０からの反射光を受光して、それを電
気信号に変換する光検出器であって、この光検出器５５
は光のスポットの走行方向に直交する方向に光軸上に２
分されている位置にそれぞれ受光素子が配置されている
。５６は減算器、５７．５８は加算器、５９はバイパス
フィルタ、６０は移相回路、６１は出力端子である。

第２１図示の光学的情報信号再生装置において、半導体
レーザ５１から出射したレーザ光はコリメータレンズ５
２によって平行光にされてからビームスプリッタ５３を
介して集光レンズ５４に与えられて、集光レンズ５４に
よりディスク５ｏの信号面に微小な光のスポットが投射
される。

そして、前記したディスク５０の信号面からの反射光は
集光レンズ５４とビームスプリッタ５３とを介して光検
出器５５における２つの受光素子によって受光される。

前記した光検出器５５における２つの受光素子からの出
力信号は加算器５７によって加算されて加算器５８へ、
それの−六入力信号として供給され、また、前記した光
検出器５５における２つの受光素子からの出力信号は減
算器５６にも供給されていて、減算器５６では前記した
光検出器５５における２つの受光素子からの出力信号を
減算した信号を出力して、それをバイパスフィルタ５９
に供給する。そして、前記したバイパスフィルタ５９か
らの出力信号は移相回路６０を介して加算回路５８に、
それの他方入力として供給される。

前記した第２１図示の光学的情報信号再生装置における
加算器５７からの出力信号は、ディスク５０の信号面か
らの反射光が集光レンズ５４とビームスプリッタ５３と
を介して光検出器５５における２つの受光素子によって
光電変換された信号であるから、この出力信号は第１２
図の（ａ）を参照して説明したＬＶ方式における再生装
置からの出力信号に相当しており、したがって、第２１
図示の光学的情報信号再生装置における加算器５７から
の出力信号は、第１３図中の曲Ｉｉａで示されるように
記録信号における低域の信号成分を良好に再生している
ものである。

また、既提案の情報信号記録媒体では、最長の記録波長
ΔＱを生じさせるべき情報信号によるビットＰＱのビッ
ト巾Ｗ１と、最短の記録波長Ａｓを生じさせるべき情報
信号によるビットＰｓのピット巾Ｗ２と、前記した最長
の記録波長ＡＱと最短の記録波長Ａｓとの間の長さの記
録波長Δｍを生じさせるべき情報信号によるビットＰｍ
のピット巾Ｗ３とが、それぞれ第２０図の（ａ）、（ｂ
）。

（ｃ）に例示されているように記録波長と対応して広狭
に変化されているいるものであるから、記録波長が短く
なった場合でも情報信号の読取り用の光のスポットに対
してビットの占める面積を、記録波長が長い場合と同様
にすることができ、したがって、記録波長が短くなって
も記録波長が長い場合と同様の回折効果（光の回折方向
は異なってはいるが）が得られるので、高い周波数まで
良好なレスポンスが得られるのである。

すなわち、第１１図を参照して説明したＬＶ方式におけ
るビットは、それのビット巾Ｗが記録波長の長短とは無
関係に一定であるから、ビットからの回折光の強さは、
記録波長の長い場合のビットからの回折光に比べて、記
録波長の短い場合におけるビットからの回折光の方が低
下するのであり、その結果として、記録波長が短い場合
のビットによる変調度は低下したものになっているので
あるが、既提案の情報信号記録媒体では第２０図からも
明らかなように記録波長が短くなった場合におけるビッ
トの面積が、ビットのビット巾の増加により増加される
ようになされていることから。

記録波長が短くなった場合でも変調度が高い状態に維持
されて、高い周波数成分の信号の記録再生も良好に行な
われつるのである。

また、前記した第２１図示の光学的情報信号再生回路に
おける減算器５６からの出力信号は、ディスク５０の信
号面からの反射光が集光レンズ５４とビームスプリッタ
５３とを介して光検出器５５における２つの受光５：３
子によって光電変換された信号の差信号であるから、仮
に、ビットのピット巾が最長記録波長から最短記録波長
までのすべての範囲において光のスポットの径に比べて
大であったとすれば、減算器５６からの出力信号は第１
２図の（ｂ）を参照して説明した差動方式における再生
装置からの出力信号に相当したものになり、ＭＴＦは第
１３図中の曲線すに示されるようなものになるのである
が、既提案の情報信号記録媒体では、最長の記録波長Ａ
Ｑを生じさせるべき情報信号によるビットＰＱのピット
巾Ｗ１と、最短の記録波長Ａｓを生じさせるべき情報信
号によるビットＰｓのビット巾Ｗ２と、前記した最長の
記録波長ＡＱと最短の記録波長Ａｓとの間の長さの記録
波長Ａｍを生じさせるべき情報信号によるビットＰｍの
ビット巾Ｗ３とが、それぞれ第２０図の（ａ）、（ｂ）
、（ｃ）に例示されているように記録波長と対応して広
狭に変化されているものであって、記録波長が長い場合
のビットのピット巾Ｗ１は光のスポットの径に比べて小
さいので、低域の信号に対するＭＴＦは第１３図中の曲
線すよりも小さくなり、また記録波長が前記した最長の
記録波長ＡＭと最短の記録波長Ａｓとの間の長さの記録
波長Δｍを生じさせるべき情報信号によるピットＰｍの
ピット［口Ｗ３も、光のスポットの径よりも小さいから
、中域の信号に対するＭＴＦも第１３図中の曲線すより
も小さくなるが、最短の記録波長Ａｓを生じさせるべき
情報信号によるピットＰｓのピット巾Ｗ２は光のスポッ
トの径と略々同じになるから、高域の信号に対するＭＴ
Ｆは第１３図中の曲線すと略々同じになる。高域の信号
におけるＭＴＦは第１３図中の点線ＣＥＤに示されてい
るように低いが、差動方式では半導体レーザのノイズが
差動４作により除去されて充分に高いＣ／Ｎが得られる
ために信号を増幅しても信号の品質の悪化がないから、
所要の増幅を行なって原信号波形の再生を良好に行なう
ことができる。

第２１図示の光学的情報信号再生装置における減算器５
６からの出力信号が供給されるバイパスフィルタ５９は
、第１６図中にパラメータλ／ａＡ＝０．２によって示
されている如き低域の微分型の再生信号が抑止されるよ
うにするために設けられているものである。低域の信号
は既述した加算器５７の出力信号中に良好に得られてい
るので。

減算器５６からの出力信号中からは得る必要がないので
ある。また、移相回路Ｇｏは減算器５６からの出力信号
と加算器５７がらの出方信号との間に存在している９０
度の位相差をなくするために設けたものである。

第２２図は光透過型の情報信号記録媒体６２がら情報信
号を再生する光学的情報信号再生装置の一例構成を示し
たものであり、第２２図において５５はピット６３の列
方向に２分割された光検出器であり、５５ａ、５５ｂは
受光素子である。情報信号記録媒体６２に記録されたピ
ットの内で長いピット８３ａについては光検出器５５に
おける２つの受光素子５５ａ、５５ｂの出方和として再
生信号が生じるが、これは記録波長が長い場合における
ピットにおけるピットとランド部との面積比が変調に最
適なものにされているからである。

またピット６３ｂのように短い記録波長の場合にはピッ
トのエツジによる回折効果を光検出器５５におけろ２つ
の受光素子５５ａ、５５ｂからの出力信号の差信号とし
て検出するのであるが、この場合でも第２１図を参照し
て既述した反射型の光学的情報信号再生装置の場合と同
様に、光源に含まれるノイズは大巾に減殺されるのであ
る。

光検出器５５の２つの受光索子５５ａ、５５ｂに後続さ
れるべき回路配置は既述した第２１図示の光学的情報信
号再生装置の場合と同様である。

透過型の情報信号記録媒体においては、ピットとランド
との光路差をλ／４程度にすることが望ましく、ピット
の深さはｎを透明材料の屈折率としたときに、λ／４（
ｎ−１）にする必要があるが、これは反射型の情報記録
媒体におけるピットの深さの３倍程度の深さに相当して
いる。

さて、既提案の情報信号記録媒体では記録波長に応じて
ピット巾が変化しているピットによって情報信号の記録
が行なわれていて、記録波長が長い領域のピットはビッ
ト巾が光のスポット径の略々１／３となされて、ピット
の回折による変調度がピット巾に関して最大となり、良
好な再生信号を得ることができ、また、記録波長が短い
領域のピットは、光のスポットの径とビット巾を略々等
しくすることにより、ビット列方向の回折効果を大きく
して集光レンズの開口に対する回折による変調度を高め
るとともに、ピット列方向で２分された受光素子からの
出力信号を用いて差動方式による出力信号が良好に得ら
れのであるが、前記のように記録波長に応じてビット巾
が変化しているピットによって情報信号の記録が行なわ
れている既提案の情報信号記録媒体は、例えば次のよう
な記録装置を用いて製作することができる。

第２３図は情報信号記録装置の一例構成を示すブロック
図であって、この第２３図において３３は記録用の短波
長アルゴンレーザであり、前記したアルゴンレーザから
出射したレーザ光はＥＯ変調器３４に入射される。ＥＯ
変調器３４では記録信号ＷＸ３６から供給されている記
録信号によってレーザ光を強度変調して、紙面に垂直な
電界ベクトルを有するＳ偏光を出射して電子シャッタ３
５に与える。電子シャッタ３５としては例えば電界によ
って１屈折を起こすようなものとして構成されたものが
用いられるのであり１例えば等方性媒質のケル効果、ま
たは結晶のケル効果、あるいはファラデー効果を利用す
るものが使用できる。

前記した電子シャッタ３５には、前記した記録４８号源
３６からローパスフィルタ３７を介して信号が供給され
ており、電子シャッタ３５ではそれに対してローパスフ
ィルタ３７を介して供給された信号電圧の電界の大きさ
に比例した大きさの複屈折を生じ、それによって位相の
変化した光が電子シャッタ３５から出射して偏光プリズ
ム３８に与えられる。偏光プリズム３８はＳ偏光を上方
に反射し、また、Ｐ偏光を透過させる。

第２４図は電子シャッタ３５と、偏光プリズム３８と偏
光方向の関係を図示説明している斜視図であり、３５ａ
、３５ｂは電極、３５ｃは駆動用ｔ１！線である。電子
シャッタ３５の電界の方向はＳ偏光に対して４５度とさ
れており、電界によって生じる主軸も４５度となる。

今、電子シャッタ３５において電界の強さに比例する複
屈折による位相差をδとすれば、偏光プリズム３８によ
って上方に反射されるＳ偏光の強さＩｓは、Ｉ　ｓ　＝
　１−ｓｉｎ”δ／２・（１）となり、また偏光プリズ
ム３８を透過するＰ偏光の強さＩｐは、Ｉ　ｐ　＝ｓｉ
ｎ”δ／２・・・（２）となる、電界の大きさと複屈折
の大きさとの関係は、電子シャッタの形式と、複屈折物
質の種類によって定まる。

電子シャッタ３５では、それに供給された電界の大きさ
に比例する位相差δをレーザ光に与えるから、前記した
位相差δによって定まる（１）式のＳ偏光は偏光プリズ
ム３８によって上方に反射されて一方の光路に進み、ま
た、前記した（２）式のＰ偏光は偏光プリズム３８を透
過して他方の光路に進む。

偏光プリズム３８によって上方に反射したＳ偏光は、直
角プリズムズム３９で反射された後に円筒レンズ４１．
４２の作用で一方向に微小な角度だけ拡げられ、直角プ
リズム４０で反射されて偏光プリズム４３に入射され、
この偏光プリズム４３で反射されて直角プリズム４４に
与えられる。

また、前記した偏光プリズム３８を透過したＰ偏光は偏
光プリズム４３に入射され、その偏光プリズム４３を透
過した後に直角プリズム４４に与えられる。

前記の直角プリズム４４に入射されたＳ偏光とＰ偏光と
は、直角プリズム４４によって反射されてビームエクス
パンダ４５に与えられ、そこで拡大されて集光レンズ４
６に供給され、集光レンズ４６によって記録円盤４８の
感光材層に微小な光のスポットを結像する。４７は自動
焦点調節装置におけるアクチュエータであり、また、４
９は記録円盤４８の回転駆動装置である。

第２５図の（ａ）は偏光プリズム３８と偏光プリズム４
３との光路を通過したＰ偏光が集光レンズ４６によって
集光されることによって記録円盤４８に生じる円形断面
の光のスポットであり、また第２５図の（ｂ）は偏光プ
リズム３８と、直角プリズム３９１円筒レンズ４１，４
２．直角プリズム４０、偏光プリズム４３との光路を通
過したＳ偏光が集光レンズ４６によって集光されること
によって記録円盤４８に生じる楕円形断面の光のスポッ
トである。

ローパスフィルタ３７の通過域の周波数の信号を、それ
が電子シャッタ３５に供給されたときに、電子シャッタ
３５に生じる複屈折により光に１８０度の位相差を生じ
させうるような大きさにしておき、また、ローパスフィ
ルタ３７の特性が第２６図に示されているように、それ
の折点周波数ｆＯを情報信号の周波数範囲ｆ１〜ｆ２内
に在るように設定しておくと、情報信号のｆ１〜ｆｏの
範囲の信号がローパスフィルタ３７を通過して電子シャ
ッタ３５に供給されると、電子シャッタ３５中を通過す
る光の位相が１８０度だけ移送されるから、この状態で
はＳ偏光ｌ５＝Ｏ，Ｐ偏光Ｉ　ｐ＝ｌとなって、電子シ
ャッタ３５から出射されたＰ偏光Ｉｐは偏光プリズム３
８→偏光プリズム４３→直角プリズム４４→ビームスプ
リツタ３５の光路によって集光レンズ４６に供給されて
、集光レンズ４６により集光されることによって記録円
盤４８には第２５図の（ａ）のように丸い光のスポット
が結像される。

また、情報信号がｆｏ以上の周波数の場合には。

ローパスフィルタ３７を通過する信号の電圧が低下する
から、電子シャッタ３５によって光に与えられる移相量
は１８０度よりも小さくなる。今。

周波数ｆ２におけるローパスフィルタ３７のレスポンス
を通過域に比べて一２０ｄＢとすれば１周波数ｆ２で光
に与えられる移相量δはδ＝π／１Ｇとなるから、この
ときのＳ偏光ＩｓはＩ　ｓ　＝０．９となる。

この状態で電子シャッタ３５から出射したＳ偏光Ｉｓは
偏光プリズム３８→円筒レンズ４１，４２→直角プリズ
ム４０→偏光プリズム４３→直角プリズム４４→ビーム
スプリツタ４５の光路によって集光レンズ４６に供給さ
れて、集光レンズ４６によって集光されることにより記
録円盤４８には第２５図の（ｂ）のように略々楕円形の
光のスポラ１−が結像される。前記の例において、電子
シャッタ３５から出射されたＰ偏光Ｉ　ｐ　＝０．１は
偏光プリズム３８→偏光プリズム４３→直角プリズム４
４→ビームスプリツタ４５の光路によって集光レンズ４
６に供給されて、集光レンズ４６により集光されること
によって記録円盤４８には第２５図の（ａ）のように丸
い光のスポットとして前記したＳ偏光による楕円形の光
のスポットに重畳されて結像されている。

このように第２３図に示されている記録装置を用いれば
、最長の記録波長ＡＱを生じさせるべき情報信号による
ビットＰＱのビット巾Ｗ１と、最短の記録波長Ａｓを生
じさせるべき情報信号によるビットＰｓのピット巾Ｗ２
と、前記した最長の記録波長Ａｌと最短の記録波長Ａｓ
との間の長さの記録波長へｍを生じさせるべき情報信号
によるビットＰｍのビット巾Ｗ３とを、それぞれ第２０
図の（ａ）−（ｂ）ｅ（ｃ）に例示されているように記
録波長と対応して広狭に変化しているものとすることが
できる。

なお、ビットのピット巾は、最短の記録波長ＡＳを生じ
させるべき情報信号によるビットＰｓのビット巾Ｗ２が
第２０図の（ｂ）に示されているように、読取用の光の
スポット１の径ｄに略々等しいものとされることが望ま
しい、ビットのピット巾を必要以上に大きくすると隣接
する記録跡間での漏話が増大するからである。また、最
長の記録波長Ａρと最短の記録波長Ａｓとの間の長さの
記録波長Ａｍを生じさせるべき情報信号によるビットＰ
ｍは、最長の記録波長、ｆｌを生じさせるべき情報信号
によるビットｐｍと、最短の記録波長ＡＳを生じさせる
べき情報信号によるビットＰＳとの和（平均）であり、
これはビットの巾の両端部の光の強さが小さく記ａ閾値
以下となるために、記録した結果としてピッ１〜巾が少
し狭いビットになったものである。

前記した第２３図に示されているような記録装置によっ
て情報信号が記録された記録円盤４８に基づいて公知の
製餡技術に従ってスタンパを作り、スタンパによって透
明プラスチックのレプリカを得て、レプリカの信号面に
金属反射膜を付着することにより、情報信号記録媒体を
大量に複製することができるのである。

なお、前記した透明プラスチックのレプリカの信号面に
金属反射膜を付着させない構成とした場合には、光透過
型の情報信号記録媒体が得られることはいうまでもない
が、光透過型のディスクの場合と反射型のディスクの場
合とにおけるビットの深さの最適値には差がある。また
、記録円盤４８に形成されるビットの深さく高さ）は、
記録時に使用される感光膜の厚さによって定められるの
である。さらに、既提案の情報信号記録媒体におけるビ
ットのビット巾は、記録波長が短くなるのにつれて増加
されるから、記録波長が短い場合のビットの記録に際し
ては単位時間当りの記録エネルギーを増加する必要があ
り、このときは第２３図中におけるＥＯ変調器３４の駆
動源のパワーを高域で大きくするのが良い。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、前記した罷提案の情報信号Ｈｅｒ録媒体にお
いて情報信号の記録に用いられた第２３図示のような構
成の記録装置では、（１）２つの光路の光軸を一致させ
るための調整、（２）２つの光路間の位相差を無くする
ためのＭｓ整（３）＊小な焦点誤差を有するアステイン
グマート光学系の調整、などの３１整が必要とされるが
、前記の調整は高い精度で行なわれなければならない他
、温度変化や経時変化に対する対策も必要であって、保
守管理にも困難さが伴っていたので解決策が求められた
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、記録の対象にされている情報信号によって強
度変調されている光束を焦束した光のスポットの投射に
より幾何学的な凹部あるいは凸部に形成されるビットと
し、また、前記したビットのビット巾が記録波長に関連
して変化しているものとして情報信号の記録が行なわれ
るようになされている光学的情報信号記録装置において
、ビットのビット巾を記録波長に関連して変化させるた
めに光束の断面形状を変化させる素子として、光軸に対
して対称的に２方向に光を分割しうる電気光学結晶より
なる偏向素子を光路中に備えてなる光学的情報信号記録
装置を提供して、単一の光路で光のスポットの巾の制御
を容易とし、前述の問題点を解決できるようにしたので
ある。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の光学的情報信号記録
装置の具体的な内容について詳細に説明する。第１図は
本発明の光学的情報信号記録装置の一実施例の斜視図で
あって、この第１図において１はアルゴンレーザ、２は
ＥＯ変調器、３は記録信号源であり、アルゴンレーザ１
から出射したレーザ光は、ＥＯ変調器２で記録信号源３
から供給されている情報信号によって強度変調された後
に偏向素子１０に入射される。前記した偏向素子１０と
しては、ビットのピット巾を記録波長に関連して変化さ
せるために光束の断面形状を変化させうるように、光軸
に対して対称的に２方向に光を分割しうるように電気光
学結晶を用いて構成されているものが使用されている。

そして、偏向素子１０から出射した光は直角プリズム４
で反射された後にコリメータ５で径が拡げられてから集
光レンズ６に投射され、集光レンズ６は記録円盤８に光
のスポットを投射する。７は集光レンズ６が記録円盤８
に対して常に合焦状態の位置となるよう自動制御する自
動焦点制御系におけるアクチュエータである。前記した
記録円盤８はモータ９によって所定の回転数で駆動回転
されているから、記録円ｇｌｓ上には情報信号による記
録跡が記録形成されて行くのである。

第２図の（ａ）〜（ｃ）は、第１図示の光学的情報信号
記録装置によって記録円ｆｉ８に記録形成される情報信
号によるビットのビット巾が、記録波長に応じて変化し
ているものになされていることを示している図であるが
、第１図示の光学的情報信号記録装置では、ＥＯ変調器
２から出射さ九たレーザ光束を偏向素子１０で２分する
ことによってビットのピット巾を狭広に変化させるよう
にしているのである。

第３図はレーザ光束を偏向素子１０で２分することによ
ってピッ１−のピッ１〜中が狭広に変化できることの動
作原理を示している図であり、第３図の（ａ）は偏向素
子１０で偏向されない光束によって生じた光のスポット
の径方向におけるエネルギ分布を示しているものであっ
て、第３図の（ｃ）は第３図の（ａ）の場合のエアリデ
ィスクであり、また、第３図の（ｂ）は偏向素子１０に
よる偏向によって光束を２分し、光のスポットの径程度
に離れた位置に２つの光のスポットを生じさせた場合の
光のスポットの径方向におけるエネルギ分布であり、第
３図の（ｄ）は第３図の（ｂ）の場合のエアリディスク
である。

このように、記録円盤８に対する情報信号の記録に際し
て、記録波長に応じた偏向制御を偏向素子１０を用いて
光束に施こすことによって、第１図示の光学的情報信号
記録装置で記録円盤８に記録形成される情報信号による
ビットは、それのピット巾が記録波長に応じて第２図の
（ａ）〜（ｃ）に示されているように変°化しているも
のになされるのであるが、前記した偏向素子１０におい
て行なわれる記録波長に応じた偏向制御は、記録信号源
３からバイパスフィルタ１１を介して偏向素子１０に供
給されている■域値ゆ成分によって行なわれるのである
。

前記した偏向素子１０としては１例えば、第４図、第６
図及び第８図にそれぞれ示されているような構成のもの
を使用することができる。

まず、第４図に示されている偏向素子１０は。

それの光軸方向に電界が加えられたときに、第４図に示
されているように、Ｓ偏光とＰ偏光とを互に逆方向に角
度０だけ偏向させる（第４図は偏向素子１０を偏向面か
ら見た図である）ので、集光レンズ６の焦点距離をｆと
すると、２つの光のスポットは焦点面上において次の（
１）式で示されるΔだけ離隔させることができるような
ものとして構成されているのである。

Δ＝２ｆ・０　・・・・・・（１） 次に、第５図を参照しながら第４図示の偏向素子１０の
動作を説明する。第４図、第５図にそれぞれ示されてい
る偏向素子１０は、電界の作用により等方性結晶あるい
は単軸結晶から二軸結晶となる電気光学結晶における屈
折楕円体の主軸をｘｅ。

Ｙ＃１．Ｚ軸とし、前記のＺ軸が電界により屈折率の変
わらない方向とされているときに、前記したＺ＠と他の
１軸とが直交している２面と他の１つの斜面とを有する
三角柱状のプリズムを２個用意し、前記の２個の三角柱
状のプリズムにおけるそれぞれの２軸を逆向きで平行に
して斜面を貼合わせ、前記のＺ＠力方向通過する光を前
記した貼合わせ面に対する入射面内の２方向に対称的に
屈折させるような複合プリズムで構成されているもので
あって１図中の１０ａ、１０ｂが前記した２個の三角柱
状のプリズムであり、前記した三角柱状のプリズム１０
ａ、１０ｂとしては、それぞれ例えばＫＤＰ（ＫＨ２０
Ｐ４）の結晶の三角柱状プリズムが用いられる。

ＫＤＰはそれの２軸を光学軸とする一軸結晶であり、Ｚ
軸方向に電界を加えろと二軸結晶となり、Ｘ、Ｙ軸を２
等分するＸ′軸方向の屈折率ｎｌと。

それに直交するＹ′軸方向の屈折率ｎ２とは、Ｚ方向の
電界の強さをＥｚ、エレクトロオプティック定数をγ６
３．常光線屈折率をｎｏとすると、それぞれ次の（２）
、（３）式で示されるものになる。

ｎ１＝ｎｏ＋（ｙ６３／２）ｎｏ３Ｅｚ　　・・・・・
（２）ｎ２＝ｎｏ−（７６３／２）ｎｏ３Ｅｚ　　−−
（３）偏向素子１０に対して第５図中で左方から入射さ
れる直線偏光をＢとすれば、Ｘ′軸成分（Ｓ）は屈折率
ｎ１の三角柱状プリズム１０ａから、屈折率ｎ２の三角
柱状プリズム１０ｂへ移るので、第４図中に示されるよ
うに下方に屈折され、また。

Ｙ′軸成分（Ｐ）は屈折率ｎ２の三角柱状プリズム１０
ｂから、屈折率ｎ１の三角柱状プリズム１０ａへ移るの
で、第４図中に示されるように上方に屈折される。

そして、前記の２つの屈折はスネルの法則に従って、次
の（４）、　（５）式のように示される。

（ｓｉｎ（α＋　０　’　）／５ｉｎａ　＝　ｎｌ／ｎ
２　・−（４）（ｓｉｎ（ａ−〇’　）／ｓｉｎ　ａ　
＝　ｎ　ｌ／　ｎ　２−−　（５）エレクトロオプティ
ック定数７６３はＫＤＰでは１０．６　Ｘ　１０　”　
ｍ　／　ｖのように小さいので、ｓｉｎ　Ｏは略々θと
なる。前記の（２）〜（５）式を用いて０を求めると、
０は。

０　＝　７６３−ｎｏ３＠Ｅ　ｚ−ｔＯｎα−（６）＝
γ６３・ｎｏ３・Ｖ／Ｄ　　　　・・・・・・・・・（
７）（ただし、■は電圧、Ｄは偏向素子中）両式のよう
に表わされ、偏向素子１０に印加する電圧によって光軸
を偏向する角度０が制御されることが判かる。

今、集光レンズ６の焦点距離ｆを１．５ｍｍとし。

また、偏向素子中りを４１１１鵬とすると、焦点面上に
おいて２つの光のスボッ１−の離隔距離Δを０．２μｍ
とするのに必要とされる偏向索子１０への印加電圧Ｖは
１４６００ボルトとなる。

なお、複数個の偏向素子を直列に接続して用いれば、各
偏向素子に印加する電圧は小さくすることができる。

次に、第６図及び第７図は電界の作用により光学軸の軸
数が増加する電気光学結晶を用いた平行偏光の偏向素子
と、前記した偏向素子とは逆方向に偏向する偏向素子と
、前記した２つの（Ｉｉｌ向素子間に１／２波長板を配
置して、同時に２方向に光を屈折させるようにした偏向
素子の他の構成例を示したものである。

第６図及び第７図において１２．１２’はそれぞれ一方
向偏向プリズム、１３は１／２波長板であり、前記した
一方面偏向プリズム１２は、ＫＤＰ結晶による２つの三
角柱状プリズム１２ａ、１２ｂで作られており、２つの
三角柱状プリズム１２ａ、１２ｂにおけるＹ′軸を光軸
と一致させ。

Ｚ軸の方向が互に逆になされたものである。また。

一方向偏向プリズム１２′は、ＫＤＰ結晶による２つの
三角柱状プリズム１２ａ’　、１２ｂ’で作られており
、Ｚ軸に対して貼合わせ面の法線方向が逆となるように
一方面プリズム１２を裏返して配置したものである。

第６図において、一方向偏向プリズム１２に対して下向
きの電界を印加すると、三角柱状プリズム１２ａのＸ軸
層折率は（２）式に示されているｎｌとなり、また、三
角柱状プリズム１２ｂのＸ軸層折率は（３）式に示され
ているｎｌとなり、したがって、Ｘ軸方向の直線偏光は
第７図のように貼合わせ面で下側に屈折される。偏向角
０は（６）式で示されているものと同じである。Ｚ軸方
向の屈折率はｆＪ界の方向とは関係なく一定である。そ
れで、２＃方向の直線偏向（Ｓ）は直進する。面偏光は
１７２波長板１３を通過すると偏光方向が９０度変化す
る。

また、一方向偏向プリズム１２′に対して下向きの電界
を印加すると、Ｘ軸方向のＰ偏光は２つの三角柱状プリ
ズム１２ａ’　、１２ｂ’の境界面における屈折率のｎ
ｌからｎｌへの変化によって、第７図のように上側に屈
折される。Ｓ偏光は直進するから光は第７図示のように
それぞれ角度θで分離される。偏向角０は（６）式で示
されているものと同様に電界の強さによって制御される
。

偏向角０は、一方向偏向プリズムのＸ方向の長さをａ、
一方向偏向プリズムの２方向の厚さをｔとすると１次の
（８）式によって示されるものになる。

θ”　　（Ｑ／Ｄｔ）ｎｏ３・７６３・Ｖ　　−・・（
８）第６図及び第７図に示されている偏向素子は、前記
した（８）式に示されているところから明らかなように
、一方向偏向プリズムの長さ２を大きくし、偏向素子中
りを狭く、すなわち、境界面の角度αを大きくし、一方
向偏向プリズムの２方向の厚さｔを小さくすれば、電圧
感度が大きくなる特徴をもっており、また、ｆｆｉ極は
上下面に設ければよいので、電極として透明電極を用い
ろ必要はな髪１゜ 前記の説明では、一方向偏向プリズム１２′は一方面偏
向プリズム１２を裏返して置いたが一方面偏向プリズム
１２′を一方面偏向プリズム１２と同方向に配置し、電
界を上向きにしても第７図示の場合は同じ動作を行なう
。

さて、第４図及び第５図に示されている偏向素子と、第
６図及び第７図に示されている偏向素子とにおいて５２
方向に分割された光の振動方向は。

記録跡の延在する方向に対して平行及び垂直であり、集
光状態と記録膜に対する作用は微妙に異なる。

偏向素子１０を出射した光を１／４波長板に通すと、両
直線偏光を互に逆まわりの円偏光にすることができるか
ら、形成される光のスポットは記録跡の延在する方向に
対して対称となる。

偏向素子１０が動作しないときは、第４図及び第５図示
の偏向素子の場合には、４５度方向の直線偏光による光
のスポットが形成され、また、第６図及び第７図示の偏
向素子の場合には、水平軸の屈折率がｎｏ（常光線屈折
率）と垂直軸の屈折率がｎｅ（異常光線屈折率）である
４５度方向に軸を有する楕円偏光が偏向素子から出射さ
れるので、その光によって形成される光のスポットは光
軸に対して対称的である。

第８図は偏向素子１０の他の構成例のものの斜視図であ
り、この偏向素子は光の波面に凹凸をつけて光のスポッ
トを拡げるようにしているものである。１３はＫＤＰの
結晶であり、光軸と直交する方向に２軸があるようにな
されている。１４゜１５は電極であり、この電極１４．
１５は光を拡げようとする方向に光束の断面を強電界の
部分と弱電界の部分とに２分し−う−るように設けられ
ている。

前記した電極１４．１５に接続された端子１６゜１７に
印加される電圧によってＫＤＰ結晶中に生じる電界の強
さの差によって１次の（９）式に示されるような光路差
Δが生じる。

Δ”　（ｎｏ３／２）　Ｑ　・ｙ　６３　（Ｖ／ｌ）　
−−（９）′　偏向素子に入射される光の偏光方向はＺ
軸方向と同方向であり、このＫＤＰ結晶の偏向素子はそ
れの端子１６．１７を介して電極１４．１５に電圧が印
加されたときには、第９図に示されている位相板と同様
な動作を行なって光を回折する。第９図において、Δは
光路差、ｄは中央部両側部の光分布重心、φは光の回折
方向である。

光路差Δが光の波長λの１／２のときは、集光レンズ６
へ投射される光は光軸上で逆位相となるので、第１０図
中の曲線ａのように双峰となる。

ピーク値は±φ方向、すなわち、ｆ・φの位置に生じる
。また、光路差Δが零の場合には、光軸上に第１０図中
の曲Ｂｂのような光のスポットを生じる。さらに、光路
差Δが−０＜Δくλ／２の場合には、第１０図中の曲ｍ
ｅのような分布となる。

前記した（９）式から明らかなように、光路差Δは電圧
によって制御可能であるから、光のスポットの横巾を所
望のように変化させることができる。

今、偏向素子のＸ方向の長さをＱを２０　ｍ　ｍとし、
偏向素子のＺ軸方向の厚さをｔとするときに、印加する
電圧Ｖは６４００ボルトであり、光のスポットは第１０
図の曲Ｉｎｃのように頭が平坦な光の分布は略々半分の
電圧で形成できる。

（効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明の光学的情報信号記録装置は記録の対象にされている
情報信号によって強度変調されている光束を集束した光
のスポットの投射により幾何学的な凹部あるいは凸部に
形成されるビットとし、また、前記したビットのピット
巾が記録波長に関連して変化しているものとして情報信
号の記録が行なわれるようになされている光学的情報信
号記録装置において、ビットのピット巾を記録波長に関
連して変化させるために光束の断面形状を変化させる素
子として、光軸に対して対称的に２方向に光を分割しう
る電気光学結晶よりなる偏向素子、例えば、電界の作用
により等方性結晶あるいは単軸結晶から二軸結晶となる
電気光学結晶における屈折楕円体の主軸をＸ軸、Ｙ軸、
Ｚ軸とし、前記の２軸が電界により屈折率の変わらない
方向とされているときに、前記したＺ軸と他の１軸とが
直交している２面と他の１つの斜面とを有する三角柱状
のプリズムを２個用意し、前記の２個の三角柱状のプリ
ズムにおけるそれぞれのＺ軸を逆向きで平行にして斜面
を貼合わせ、前記の２軸方向に通過する光を前記した貼
合わせ面に対する入射面内の２方向に対称的に屈折させ
るような複合プリズムとして構成されたもの、あるいは
例えば、電界の作用により光学軸の軸数が増加する電気
光学結晶を用いた平行偏光の偏向素子と、前記した偏向
素子とは逆方向に偏向する偏向素子と、前記した２つの
偏向素子間に１７２波長板を配置して、同時に２方向に
光を屈折させるようにしたもの、または電界の作用によ
り光学軸の軸数が増加する′に気光学結晶をそれの２＠
が光軸に直交するようにしておくとともに、前記した電
気光学結晶中を通過する光束の断面が強電界の部分と弱
電界の部分とによって２分されるように構成されている
ものを光路中に備えてなる光学的情報信号記録装置であ
って、記録の対象にされている情報信号によるビットを
、記録波長に対応してそれのピット巾を広狭に変化させ
るのに、１つの光軸上に配置された電気光学結晶による
光を２方向に分割する偏向素子で、光を直進させたり２
方向に分割させたりすることによって行なうようにして
いるので、簡単な光学系の光学的情報信号記録装置によ
って情報信号の光学的な記録を行なうことができるので
あり、また、既述した従来装置におけるような困難な調
整作業も必要とされないのであり、本発明によれば既述
した従来の諸問題点は良好に解決されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光学的情報信号記録装置のブロック図
、第２図は記録波長に応じてピット巾が変化しているビ
ットの平面図、第３図及び第１０し１はビットを形成さ
せる光の強度分布図、第４図及び第７図は偏向素子を偏
向面から見た図、第５図及び第６図ならびに第８図は偏
向素子の斜視図。 第９図は位相板の斜視図、第１１図はＬＶ方式における
ピットと光のスポットとを対比させて示した図、第１２
図はＬＶ方式と差動方式との再生装置のブロック図、第
１３図はＭＴＦａ図、第１４図は第１３図中の曲、ｌｉ
ａで示されるＭＴＦが得られるピットの配列と光のスポ
ットの対比図、第１５図は差動型再生法による再生に適
するピット列の平面図、第１６図は差動法による種々の
記録波長のピットからの再生信号の説明図、第１７図は
第１６図のピット（ただし１位相差はπ）をＬＶ方式で
再生したときの波形図、第１８図は第１５図のピットの
エツジによる回折光の分布図、第１９図はＬＶ方式のピ
ットのエツジによる回折光の分布回、第２０図は既提案
の情報信号記録媒体において情報信号に対応して幾何学
的な凹部あるいは凸部として形成されるピットの代表例
のものの平面形状を、情報信号記録媒体に投射される光
のスポットと対比させて示した図、第２１図は再生装置
の一例構成を示すブロック図、第２２図は透過型の情報
信号記録媒体の再生装置の一部の斜視図、第２３図は従
来の情報信号記録装置の一例構成を示すブロック図、第
２４図は電子シャッタの斜視図、第２５図は光のスポッ
トの平面図、第２６図はローパスフィルタの特性側図で
ある。 １．３３・・・アルゴンレーザ、２．３４・・・ＥＯｉ
調器、ｉ　ｏ　・・・偏光素子、１０ａ、１０ｂ、１２
ａ。 １２ｂ・・・三角柱状のプリズム、１３・・・１／２波
長板、１４．１５・・・電極、２１・・・光のスポット
、２２．２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、ＰＱ、Ｐｓ、Ｐｍ、
６３・・・ピット、２３．５３・・・ビームスプリッタ
、２４，４６．５４・・・集光レンズ、２５，２８゜５
０．６２・・・情報信号記録媒体（ディスク）。 ２６．２９，５５・・・光検出器、３０．５６・・・減
算器、２７，３１．６１・・・端子、３５・・・電子シ
ャッタ、３５ａ・・・電極、３，３６・・・記録信号源
。 １１．３７・・・ローパスフィルタ、３８．４３・・・
偏光フィルタ、３９，４０．４４・・・直角プリズム、
４１．４２・・・円筒レンズ、４５・・・ビームエクス
パンダ、４７・・・駆動装置、８，４８・・・記録円盤
。 ９．４９・・・モータ、５１・・・半導体レーザ、５．
５２・・・コリメータレンズ、５Ｇ・・・減算器。 ５７．５８・・・加算器、６ｏ・・・移相器、特許出願
人　　日本ビクター株式会社Ｉ゛゛パ；゛１、ＬＬ　　
　ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏトー
　　　　　−一 Σ ＜ａ、＞ ｘＯ／／１ （ｔ３） Ｘヅ＾ （ｂ） 第２６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録の対象にされている情報信号によって強度変調
   されている光束を集束した光のスポットの投射により幾
   何学的な凹部あるいは凸部に形成されるピットとし、ま
   た、前記したピットのピット巾が記録波長に関連して変
   化しているものとして情報信号の記録が行なわれるよう
   になされている光学的情報信号記録装置において、ピッ
   トのピット巾を記録波長に関連して変化させるために光
   束の断面形状を変化させる素子として、光軸に対して対
   称的に２方向に光を分割しうる電気光学結晶よりなる偏
   向素子を光路中に備えてなる光学的情報信号記録装置 ２、光路中に設けられる偏向素子として、電界の作用に
   より等方性結晶あるいは単軸結晶から二軸結晶となる電
   気光学結晶における屈折楕円体の主軸をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ
   軸とし、前記のＺ軸が電界により屈折率の変わらない方
   向とされているときに、前記したＺ軸と他の１軸とが直
   交している２面と他の１つの斜面とを有する三角柱状の
   プリズムを２個用意し、前記した２個の三角柱状のプリ
   ズムのそれぞれのＺ軸を逆向きで平行にして斜面を貼合
   わせ、前記のＺ軸方向に通過する光を前記した貼合わせ
   面に対する入射面内の２方向に対称的に屈折させるよう
   な複合プリズムを用いた特許請求の範囲第１項に記載の
   光学的情報信号記録装置３、光路中に設けられる偏向素
   子として、電界の作用により光学軸の軸数が増加する電
   気光学結晶を用いた平行偏光の偏向素子と、前記した偏
   向素子とは逆方向に偏向する偏向素子と、前記した２つ
   の偏向素子間に１／２波長板を配置して、同時に２方向
   に光を屈折させるようにしたものを用いた特許請求の範
   囲第１項に記載の光学的情報信号記録装置 ４、光路中に設けられる偏向素子として、電界の作用に
   より光学軸の軸数が増加する電気光学結晶をそれのＺ軸
   が光軸に直交するようにしておくとともに、前記した電
   気光学結晶中を通過する光束の断面が強電界の部分と弱
   電界の部分とによって２分されるように構成されている
   ものを用いた特許請求の範囲第１項に記載の光学的情報
   信号記録装置