JP2772514B2 - 電気情報信号を記録する装置 - Google Patents
電気情報信号を記録する装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、収束した高強度レー
ザ光書込みビームを記録面に向けて電気情報信号を記録
する装置に関する。 【０００２】 【本発明の概要、作用及び効果】ビデオ・ディスク部材
に周波数変調信号を書込む装置は、可動の書込みビーム
と、ターンテーブルに装着されたビデオ・ディスク部材
とを含む。ターンテーブルが、ディスクを正確に円状に
一定の回転速度で回転させる運動制御集成体と、書込み
ビームを非常に安定な、且つ非常に低い速度で、回転す
るディスクの半径に沿って並進させる並進駆動集成体と
によって駆動される。ディスクの回転駆動部が書込みビ
ームの並進駆動部と同期していて、予定のピッチを持つ
渦巻形トラックを作る。好ましい実施例では、渦巻の隣
り合ったトラックの間の間隔が中心間で２ミクロンであ
る。１ミクロンの幅を持つ標識が形成される。このため
隣り合った標識の間には１ミクロンのトラック間区域又
は安全区域が残される。希望によっては、今述べた様
に、一定速度で並進させる代りに、増分的に段階的に並
進させることにより、標識を同心円として形成すること
ができる。 【０００３】好ましい実施例では、顕微鏡用の対物レン
ズを、空気支承部にのせたビデオ・ディスク部材の上方
の一定の高さの所に配置する。この対物レンズは書込み
ビームをビデオ・ディスク部材の感光面上に集束するた
めに用いられる。対物レンズは焦点深度が浅いので、こ
の一定の高さが必要である。0.65ＮＡ形乾式顕微鏡用対
物レンズを用いて、書込みレーザ・ビームを感光被覆上
直径１ミクロンのスポットに集束する。被覆が比較的高
い速度で回転しているため、感光被覆に形成される標識
の長さは、スポットの強度がこの様な標識を形成するの
に必要な強度を超えている時間の長さに関係する。 【０００４】直線偏光イオン・レーザを書込みビームの
源として使う。ポッケルス・セルを使って、一定の直線
偏光平面に対して、書込みビームの偏光平面を回転させ
る。直線偏光子が、書込みビームの光の偏光と直線偏光
子の軸線との間の差に比例する量だけ、回転した書込み
ビームを減衰させる。ポッケルス・セルと直線偏光子と
の組合せにより、書込みビームが貯蔵しようとするビデ
オ情報で変調される。この変調は、ポッケルス・セル駆
動器から供給される制御信号の定めるパターンに従う。 【０００５】記録しようとするビデオ信号が周波数変調
回路に印加される。変調回路の出力は矩形波であり、そ
の周波数がビデオ信号に比例する。矩形波形の各サイク
ルの持続時間は、周波数変調信号の特性として可変であ
る。矩形波はその特性として、上側電圧レベル及び下側
電圧レベルを有する。矩形波の上側及び下側電圧レベル
がポッケルス・セル駆動器によって増幅され、ポッケル
ス・セルを制御するために使われる。ポッケルス・セル
が、ポッケルス・セル駆動器から供給された制御信号の
瞬時電圧レベルに応答して、それを通過する光の偏光角
度を変える。 【０００６】ポッケルス・セル駆動器に印加された矩形
状制御信号の１つの電圧レベルに応答する第１の動作様
式では、光ビームが、光応答性被覆に第１の標識を形成
するのに十分な第１の強度で、ポッケルス・セルと直線
偏光子との組合せを妨げなく通過する。制御信号が第２
の電圧レベルを表わす様に変化すると、ポッケルス・セ
ルが偏光を回転し、書込みビームを新しい偏光角にす
る。書込みビームを形成する光のこの偏光の変化によ
り、ポッケルス・セルから出てくる光の偏光角と直線偏
光子の好ましい偏光角との間に不整合が起こる。この場
合、直線偏光子は減衰器として作用し、直線偏光子を通
過する光が少なくなる。このため、書込みビームの光強
度は光応答性被覆に第１の標識を形成するのに必要な強
度より低くなる。 【０００７】書込みビームの一部分をポッケルス・セル
安定化回路で感知し、若干の温度変動によって生じたポ
ッケルス・セルの伝達特性の変化があっても、変調され
た光ビームの平均エネルギを予定のレベルに維持する。
安定化回路が、エネルギ・レベルを選択的に調節するレ
ベル調節回路を含んでいて、あとで明らかにする様に、
相異なる感光被覆に標識を形成する。 【０００８】三角形周波数変調器を使ってポッケルス・
セル駆動器を駆動すると共に、直線偏光子から正弦状の
光変調出力信号が得られる様にする回路を説明する。直
線偏光子の出力は、偏光子からの１／２エネルギの点が
情報貯蔵層を形成する材料の閾値エネルギ・レベルに等
しくなる様に調節する。変調された書込みビームの第２
高調波混変調歪みを除去する第２高調波バイアス回路を
用いる。 【０００９】この書込み方法並びに装置には、異なる種
類のビデオ・ディスク部材を使うことができる。各々の
部材は異なる形式を有する。第１の形式では、ビデオ・
ディスク部材が硝子基板を含み、この基板の上面が光応
答性被覆として、薄い金属被覆を担持している。この形
式では、書込みビームが金属被覆内にトラック状に可変
の長さの開口を形成する。 【００１０】書込みビームの強度は、例えば貯蔵しよう
とする周波数変調信号の正の各々の半サイクルの間、開
口が形成されるが、負の半サイクルの間は開口が形成さ
れない様に、調節する。このため、貯蔵された情報を表
わす第１及び第２の標識は、線状の一連の開口であっ
て、これらの開口が表面被覆の中間部分によって隔てら
れている。 【００１１】この第１の形式では、硝子基板の一部分が
各々の開口で露出する。硝子基板の露出部分は入射ビー
ムに対し、非鏡面形光反射性を持つ領域となる。鏡面反
射性を持つ部分の間に残っている金属被覆の中間部分
は、光ビームの通路に沿って戻る反射光のかなりの部分
があることを意味する。即ち、入射及び反射ビームの通
路の間に１８０°の反転がある。非鏡面形反射性は、入
射ビームの目立った部分が入射ビームの通路に沿って反
射しないことを意味する。 【００１２】第２の形式では、ビデオ・ディスク部材が
硝子基板を持ち、その上面が光応答性被覆として薄いフ
ォトレジスト層を担持している。この形式では、書込み
ビームがフォトレジスト被覆内に、トラック状に露出し
た並びに露出しないフォトレジスト材料の可変の長さの
領域を形成する。書込みビームの強度は、例えば貯蔵し
ようとする周波数変調信号の正の半サイクルの間に、露
出したフォトレジスト材料の領域が形成されるが、負の
半サイクルの間は、露出しないフォトレジスト材料の領
域が残る様に調節される。このため、貯蔵される情報を
表わす第１及び第２の標識は、表面被覆の内、線状の一
連の露出部分及び非露出部分である。 【００１３】好ましい実施例の読取装置は、好ましい偏
光角を持つコリメートされた偏光ビームを発生する読取
レーザを用いる。読取光学装置がレーザ・ビームをビデ
オ・ディスク部材の表面に担持された標識に入射させ
る。ビデオ・ディスク部材が線状の一連の領域の形で、
その表面に周波数変調信号を貯蔵する。領域は交互に鏡
面形光反射性および非鏡面形光反射性である。読取光学
装置が読取ビームを直径約１ミクロンの光スポットに集
束し、集束されたスポットを線状の一連の領域に入射さ
せる。読取ビームの強度は、読取光学装置によって十分
強力な反射読取ビーム信号が収集される様に調節され
る。 【００１４】運動制御集成体が、初めに貯蔵されている
周波数変調信号の周波数を再生するのに十分な一様な速
度で、ビデオ・ディスク部材を回転させる。この材料に
貯蔵される典型的な周波数変調信号は周波数が２乃至１
０Ｘがサイクルの間で変化する。ビデオ・ディスク部材
の回転速度は、空間的に貯蔵された周波数変調信号を実
時間の電気信号に変えるために、大体１８００ｒｐｍに
設定するのが好ましい。運動制御集成体が、読取ビーム
を非常に安定した極く低い速度で回転するディスクの半
径に沿って並進させ、ディスクにある線状の一連の光反
射領域及び光散乱領域に入射する様にする並進駆動集成
体を含む。 【００１５】読取光学装置によって収集された反射読取
ビームが光感知回路に送られ、強度変調された反射光ビ
ームを、強度変調された反射光ビームに対応する周波数
変調された電気信号に変える。 【００１６】偏光選択性ビーム分割素子を読取レーザ源
とビデオ・ディスク部材との中間で、読取ビームの通路
内に配置する。読取ビームが偏光選択性ビーム分割素子
を通過した後、実際の光ビームは好ましい平面内に直線
偏光している。４分の１波長板を偏光選択性ビーム分割
素子の出力とビデオ・ディスク部材との中間に配置す
る。この４分の１波長板が読取ビームの光を直線偏光か
ら円偏光に変える。反射光は、２回目に４分の１波長板
を通過するまで、円偏光を持っている。４分の１波長板
を２回目に通過する時、反射光は円偏光によって、直線
偏光に戻り、前に述べた偏光選択性ビーム分割素子によ
って定められた好ましい平面から９０°回転する。 【００１７】偏光選択性ビーム分割素子が反射光ビーム
中のこの９０°の変化に応答して、反射ビームを光感知
回路に方向転換し、反射光ビームが読取レーザ源に再び
入らない様にする。 【００１８】読取光学装置に発散レンズを使って、読取
レーザ源からの略平行な光ビームを対物レンズの少くと
も入口開口にあふれる様に拡げる。 【００１９】第２の実施例の読取光学装置では、反射読
取ビームの通路内に光学フィルタが配置され、読取レー
ザ源によって発生された光の波長以外の光の全ての波長
を濾波して除く。 【００２０】記録装置では、書込み作用だけを用いて、
周波数変調された情報をビデオ・ディスク部材に書込
む。ビデオ・ディスク・プレーヤでは、読取作用だけを
用いて、ビデオ・ディスク部材の表面に貯蔵された周波
数変調された情報を再生する。第３の動作様式では、１
台の装置に読取及び書込み機能を組合せる。この組合せ
形の装置では、読取装置を使って、書込み装置によって
書込まれた情報の精度を検査する。 【００２１】監視機能を実現するため、ヘリウム・ネオ
ン（Ｈｅ−Ｎｅ）読取レーザからの読取ビームを書込み
ビームの通路に加える。読取光学系を調節して、書込み
ビームに対して或る光角度で読取ビームを顕微鏡用対物
レンズに通す。この角度は、読取ビームが書込みビーム
によって書込まれたのと同じトラック上の区域を照明す
る様に選ばれるが、書込みスポットから下流側に大体４
乃至６ミクロンの所で行なう様にする。更に詳しく言う
と、読取ビームは書込みビームによって形成されたばか
りの情報トラックに像を結ぶ。ビデオ・ディスク部材に
情報標識が形成される様にする十分な時間をおく。こう
して、読取ビームが反射率の異なる交互の領域に入射す
る。１形式の読取装置では、読取ビームが書込みビーム
によって加熱されていない金属部分に入射すると共に、
書込みスポットによって形成されたばかりの開口内で露
出している硝子基板にも入射する。反射率の異なる領域
が一定の強度を持つ入射読取ビームを強度変調された反
射読取ビームに変える様に作用する。 【００２２】この監視動作様式では、読取レーザ・ビー
ムは、書込みレーザ・ビームとは異なる波長で動作する
様に選ばれる。波長選択性光学フィルタを反射光ビーム
の通路内に配置する。このフィルタは読取レーザ・ビー
ムを含む通過帯を有する。反射読取通路をたどる書込み
レーザ・ビーム・エネルギがあっても、それはフィルタ
によって除外され、従って読取過程の妨げにはなり得な
い。監視動作様式は、記録される信号の品質を検査する
一助として、ビデオ・ディスク部材にビデオ情報を書込
む時に用いられる。読取通路からの出力信号をオッシロ
スコープ及び／又はテレビジョン・モニタに表示する。
この表示される信号を可視的に検査することにより、標
識が好ましいデューティ・サイクルで形成されているか
どうかが判る。好ましいデューティ・サイクルは、周波
数変調信号の半サイクルを表わす鏡面形反射領域の長さ
が、平均して、周波数変調信号の次に続く半サイクルを
表わす、次の非鏡面形反射性を持つ領域と同じである時
に達成される。 【００２３】書込み後の読取り、即ち、監視動作様式
は、特にディジタル情報を書込む場合、誤まり検査様式
でも使われる。入力ビデオ情報を或る期間遅延させる。
この期間は、書込み過程の間の入力ビデオ情報信号の周
波数変調から始まって、感知回路からの再生された反射
信号の周波数変調の復調の間続き、貯蔵部材上の点が入
力ビデオ情報信号を貯蔵する点から読取光ビームの入射
点まで移動する遅延時間を含む。次に再生した情報を遅
延させた入力情報と比較し、正確さを調べる。違いが大
すぎれば、それは検査のやり直し、並びに装置の整合の
し直し、又はディスクの排除の根拠になる。 【００２４】読取装置は、標準形の家庭用テレビジョン
受像機の１つのチャンネルに合った適当な搬送波周波数
にビデオ信号を加えるためのＲＦ変調器を加えれば、標
準形の家庭用テレビジョン受像機と一緒に使うのに適し
ている。標準形テレビジョン受像機が、この時この信号
を、普通の放送局から受信したのと同様に処理する。 【００２５】 【実施例】図面全体にわたり、同じ素子には同じ参照数
字を用いている。記録並びに貯蔵という言葉は書込みと
いう言葉と互換性を持って使う。再生という言葉は読取
という言葉と互換性を持って使う。 【００２６】情報貯蔵部材１０に周波数変調信号の形を
したビデオ情報を貯蔵する装置が、図１に示されてい
る。情報信号源回路１２を使って、記録しようとする情
報信号を用意する。線１４に現われるこの情報信号が周
波数変調信号であり、その情報内容は、記録しようとす
る情報を表わす時間的な周波数変化を持つ搬送波周波数
の形をしている。図５に周波数変調信号の典型的な一例
を示す。情報信号源回路１２はビデオ信号回路１６を持
っていて、線１８に情報信号を発生する。この情報信号
の情報内容は、時間的に或る形式で変化する電圧であ
る。図４に時間的に変化する電圧信号の典型的な一例を
示す。周波数変調回路２０がビデオ信号回路１６に応答
して、時間的に変化する電圧信号を、図５に示す線１４
の周波数変調信号に変換する。 【００２７】情報貯蔵部材１０がターンテーブル２１に
装着される。図２に標識が形成されていない部材１０が
示されており、これは第１の面２４及び第１の面２４を
覆う光応答性被覆２６を持つ基板２２を含む。運動制御
集成体２８が、光源３０によって発生された書込みビー
ム２９′に対して、貯蔵部材１０に一様な運動を加え
る。運動制御集成体２８は図９に示されており、後で詳
しく説明する。運動制御集成体２８が、情報貯蔵部材１
０に一様な回転運動を伝える回転駆動回路３２と、この
回転駆動回路３２と同期していて、集束された光ビーム
２９′を被覆１６の半径方向に動かす並進駆動回路３４
とを含む。運動制御集成体２８は、回転駆動回路３２に
よって部材１０に加えられる回転運動と並進駆動回路３
４によって光ビーム２９に加えられる並進運動との間に
一定の関係を保つ電気的な同期集成体３６をも含む。 【００２８】光源３０が光ビーム２９を発生する。この
光ビームは、被覆２６の運動中、被覆が移動する情報貯
蔵部材１０の上にある間、被覆２６と相互作用し又はそ
れを変更するのに十分な強度を持っている。更に、光ビ
ーム２９′の強度は、記録しようとする情報を表わす永
久的な標識を被覆２６内に作るのに十分である。適当な
光源３０は、偏光した単色光のコリメートされた書込み
ビームを発生する書込みレーザで構成される。 【００２９】図２には、第１の形式の適当なビデオ・デ
ィスク部材１０が断面図で示されている。適当な基板２
２は硝子で作られ、滑らかで平坦な平面状の第１の面２
４を有する。光応答性被覆２６が面２４の上に形成され
る。 【００３０】一実施例では、被覆２６は薄い透明なメタ
ライズ層であり、書込みレーザ３０からの書込み光ビー
ム２９が入射したことに応答して、局部的な加熱が起こ
る様な適当な物理的な性質を有する。動作の際、この加
熱によって、被覆２６が局部的に溶融し、それに伴っ
て、溶融材料が溶融区域の周縁に向って引込む。このた
め、冷却した時、薄い金属被覆２６には、図３及び図８
の３７に示す様な永久的な開口が残る。開口３７は、情
報を表わすために用いられる標識の１つの形式である。
この実施例では、相次ぐ位置にある開口３７が、変化の
なかった被覆２６の部分３８によって隔てられている。
部分３８は情報を表わすために用いられる２番目の種類
の標識である。標識３７，３８が周波数変調信号を表わ
す様子について、更に詳しいことは、図５乃至図８につ
いて説明する。 【００３１】可動光学集成体４０及びビーム方向ぎめ光
学集成体４１が一緒になって、光源３０から出る光ビー
ム２９に対する光路を定める。光学集成体が読取ビーム
２９を貯蔵部材１０が担持する被覆２６上のスポット４
２に結ぶ。光路が数字２９，２９′で表わした線によっ
て示されている。 【００３２】光強度変調集成体４４が光源３０と被覆２
６との間の光路２９内に配置される。最も広義にみた動
作様式では、光強度変調集成体は、貯蔵しようとする情
報で光ビーム２９の強度変調をする。光強度変調集成体
４４は、図５に示す増幅された周波数変調信号の制御の
下に動作する。この周波数変調信号が、周波数変調信号
の各サイクルの間、集成体４４をその高い方の光透過状
態及び低い方の光透過状態の間で変化させる。透過状態
の間のこの急速な変化により、貯蔵しようとする周波数
変調信号で光ビーム２９が変調される。 【００３３】光ビーム２９は、光強度変調集成体４４を
通過する時に変調される。この後、変調された光ビーム
（これを数字２９′で表わす）が、光学集成体４０，４
１により、被覆２６上に像を結ぶ。変調された光ビーム
２９′が被覆２６に入射すると、貯蔵しようとする周波
数変調信号を表わす標識が被覆２６内に形成される。 【００３４】光強度変調集成体４４は電気的に制御可能
な集成体４６を含む。集成体４６は、周波数変調器２０
に応答して、光ビーム２９′の強度を、集束されたビー
ム２９′が情報貯蔵部材１０が担持する被覆２６を変更
する様な予定の強度より上に変える。更に、電気的に制
御可能な集成体４６は、周波数変調器２０に応答して、
光ビームの強度を、集束されたビーム２９′が被覆２６
を変更し得ない予定の強度より下に変える。被覆２６内
に形成された変化が、貯蔵しようとする周波数変調信号
を表わす。フォトレジスト層が情報貯蔵部材１０の被覆
２６を形成する時、上に述べた変化は、夫々標識３７，
３８について述べたのと同様な寸法の露出した並びに露
出しないフォトレジスト部材の形をとる。 【００３５】情報貯蔵部材１０が担持する被覆２６が金
属被覆である時、電気的に制御可能な集成体４６が、書
込みビーム２９′の強度を、集束されたビーム２９′が
金属被覆を蒸発させずに溶融させる様な第１の予定の強
度より上に変えると共に、書込みビームの強度を、集束
されたビーム２９′が金属面を溶融させない様な予定の
強度より下に変える。 【００３６】光強度変調集成体４４は帰還信号を発生す
る安定化回路４８を含む。この帰還信号は、電気的に制
御可能な集成体４６の動作レベルの温度を安定にして、
予定の高い方の光強度及び予定の低い方の光強度レベル
の間で動作させるために使われる。光強度変調集成体４
４が、電気的に制御可能な集成体４６から出てくる光ビ
ームの少くとも一部分（２９″で示す）を感知して、ビ
ーム２９′の平均強度を表わす電気帰還信号を発生する
光感知回路を含む。帰還信号が線５０ａ，５０ｂを介し
て電気的に制御可能な集成体４６に送られ、その動作レ
ベルを安定化させる。 【００３７】光感知手段が、変調された光ビーム２９′
の平均強度を表わす電気帰還信号を発生する。こうして
光強度変調集成体４４は、略一定の平均エネルギ・レベ
ルで光ビームを出す様に安定化される。安定化回路４８
は、光ビーム２９′の平均エネルギ・レベルを予定の値
に選択的に調節して、金属被覆２６又はフォトレジスト
被覆２６又は被覆２６として使われるその他の任意の材
料に好ましいデューティ・サイクルを達成するレベル調
節手段をも含む。 【００３８】可動光学集成体４０が対物レンズ５２と、
被覆２６の上方にレンズ５２を支持するための流体力学
的な空気支承部５４とを含む。レーザ源３０によって発
生されたレーザ・ビーム２９′は略平行な光線で形成さ
れている。レンズ６６がない場合、略平行な光線は発散
する自然の傾向が殆んどない。対物レンズ５２は、光ビ
ーム２９′の直径より直径の大きい入口開口５６を有す
る。光ビーム２９′の途中に配置された平面状の凸の発
散レンズ６６を用いて、略平行な光ビーム２９′を、少
くとも対物レンズ５２の入口開口５６に溢れる様に拡げ
る。 【００３９】更にビーム方向ぎめ光学集成体４１が、光
ビーム２９′及び２９″を希望する様に曲げる多数の鏡
部材５８，６０，６２，６４を含む。鏡６０は可動鏡と
して示されており、好ましい渦巻形トラックの代りに、
厳密に円形のトラックを作るために用いられる。渦巻形
トラックには固定鏡しか必要としない。 【００４０】前に述べた様に、光源３０が偏光レーザ・
ビーム２９を発生する。電気的に制御可能な集成体４６
が、周波数変調信号の制御の下に、このレーザ・ビーム
２９の偏光平面を回転させる。適当な電気的に制御可能
な集成体は、ポッケルス・セル６８、直線偏光子７０及
びポッケルス・セル駆動器７２を含む。ポッケルス・セ
ル駆動器７２は実質的に線形増幅器であり、線１４の周
波数変調信号に応答する。ポッケルス・セル駆動器７２
の出力がポッケルス・セル６８に駆動信号を送り、レー
ザ・ビーム２９の偏光平面を回転させる。直線偏光子７
０は、レーザ源３０から出てくるレーザ・ビーム２９の
初めの偏光平面に対して予定の関係を持つ向きになって
いる。 【００４１】図７にみられる様に、直線偏光子７０の最
大光透過軸線は源３０から出てくる光の偏光角に対して
直角である。この構成のため、偏光子７０から出てくる
光は最小限になり、ポッケルス・セル６８によって書込
みビーム２９に加えられる回転は０°である。ポッケル
ス・セル６８によって書込みビーム２９に９０°の回転
が加えられて、偏光子７０から最大の光が出てくる。今
述べた様に直線偏光子を配置することは選択事項であ
る。偏光子７０の最大光透過軸線をレーザ源３０から出
てくる光の偏光角と整合させることにより、最大及び最
小状態は、０°及び９０°の回転を受けた時、今述べた
のと反対になる。しかし、書込み装置は略同じ様に動作
する。直線偏光子７０が、自然の偏光角から回転したビ
ーム２９の強度を減衰させる様に作用する。周波数変調
信号に対応する変調されたレーザ・ビーム２９′を形成
するのは、直線偏光子７０によるこの減衰作用である。
直線偏光子７０として使うには、グラン・プリズムが適
している。 【００４２】ポッケルス・セル駆動器７２がポッケルス
・セル６８に交流結合される。安定化帰還回路４８がポ
ッケルス・セル６８に直流結合される。 【００４３】図４乃至図７について包括的に説明する
と、これらの図には図１に示した実施例の中に現れる電
気信号及び光信号の選択的な波形が示されている。ビデ
オ信号源回路１６によって発生されるビデオ信号が図４
に示されている。これらのビデオ信号を発生する典型的
な装置はテレビジョン・カメラ、又はテレビジョン・カ
メラによって発生され且つ前に記録された信号を再生す
るビデオ・テープ・レコーダである。飛点走査器がこの
様なビデオ信号の別の源である。図４に示す情報信号は
典型的にはピーク間が１ボルトの信号であって、その情
報内容は、線７３で表わされる様な時間的に或る形式で
変化する電圧である。典型的なビデオ信号の最大瞬時変
化率は４．５Ｘがサイクルの帯域幅によって制限され
る。このビデオ信号はテレビジョン・モニタに直接的に
表示し得る種類のものである。 【００４４】図４に示すビデオ信号が図１に示す周波数
変調器２０に印加される。変調器２０が図５に示す周波
数変調波形７４を発生する。図５に示す波形の情報内容
は図４に示す波形の情報内容と同じであるが、形が異な
る。図５に示す情報信号は周波数変調信号であって、そ
の情報内容は中心周波数の前後に時間的な周波数変化を
持つ搬送波周波数の形をしている。 【００４５】図をみれば、図４に示すビデオ波形７３の
下側振幅領域７５が、図５に示す周波数変調信号７４の
低周波数部分に対応することが判る。周波数変調信号７
４の低周波数部分の１サイクルを括弧７６で全体的に示
してある。ビデオ波形７３の高振幅領域７７は周波数変
調信号７４の高周波数部分に対応する。周波数変調信号
７４の高周波数部分の完全な１サイクルを括弧７８で示
してある。ビデオ波形７３の中間振幅領域７９は周波数
変調信号７４の中間周波数部分に対応する。中間振幅領
域７９を表わす周波数変調信号の高周波数部分の１サイ
クルを括弧７９ａで示してある。 【００４６】図４及び図５をみれば、図１に示す周波数
変調器２０が図４に示した時間的に変化する電圧信号を
図５に示す周波数変調信号に変換することが判る。 【００４７】図６は書込みレーザ３０によって発生され
た書込みビーム２９の強度を示す。書込みビーム２９の
強度が線８０で示した一定のレベルにあることが示され
ている。初期の設定手順の後、この強度は不変である。 【００４８】図７は書込みビーム２９′が光強度変調集
成体４４を通過した後の強度を示す。強度変調された書
込みビームが、光強度変調集成体４４の高い方の光透過
状態を表わす複数個の上側ピーク９２と、光強度変調集
成体４４の低い光透過状態を表わす複数個の谷９４とを
持つことが判る。レーザ３０の最大強度を表わす線８０
を波形２９′に重畳して、集成体４４で光の強度に若干
の損失が起こることを示している。この損失を線９６で
示してあるが、これはレーザ３０によって発生された光
ビーム２９′の強度と、集成体４４によって変調された
光ビームの最大強度９２との間の差を表わす。 【００４９】強度変調された書込みビーム２９′を形成
するための書込みビーム２９の強度変調は、図６及び図
７をみれば最もよく理解される。図６は、線８０で表わ
す一定の強度を持つ変調されていないビーム２９を示
す。図７は９２の所に最大強度レベルを持ち、９４の所
に示す様な最小の強度レベルを持つ変調されたビーム２
９′を示している。 【００５０】書込みビーム２９の強度変調は、線９８，
１００，１０２について示したポッケルス・セル６８の
回転効果と較べられる。線９８と線２９′との交わり
は、ポッケルス・セル６８がその中を通過する光の偏光
角に何ら回転を加えない時の、直線偏光子７０から出て
くるビーム２９′の強度を示す。線１００と線２９′と
の交わりは、ポッケルス・セル６８がその中を通過する
光の偏光角に４５°の回転を加える時の、直線偏光子７
０から出てくるビーム２９′の強度を示す。線１０２と
線２９′との交わりは、ポッケルス・セル６８がその中
を通過する光の偏光角に９０°の回転を加える時の、直
線偏光子７０から出てくる読取ビーム２９′の強度を示
す。 【００５１】図７に示した強度変調されたビーム２９′
による、図３及び図８の３７に示す様な開口の形成は、
図７及び図８を比較すれば一番判りやすい。 【００５２】線１００は集成体４４の高い方の光透過状
態を表わす強度９２と集成体４４の低い方の透過状態を
表わす強度９４との間の中心にひかれている。線１００
は、ポッケルス・セル６８がその中を通過する書込みビ
ーム２９の回転角を４５°の角度だけ回転させる時に、
集成体４４によって発生される強度を表わす。更に、線
１００は、光応答性被覆２６に標識を形成するのに必要
な変調ビーム２９′の閾値強度を表わす。書込みビーム
２９の偏光角が４５°の角度だけ回転すると、この閾値
に達する。 【００５３】図７と図８を比較することにより、ポッケ
ルス・セル２８がその中を通過する書込みビーム２９の
偏光角を４５°乃至９０°並びに逆に４５°まで回転さ
せる間、開口３７が形成されることが判る。ポッケルス
・セル６８がその中を通過する書込みビーム２９の偏光
角を４５°から０°へ、そして再び４５°までの間で回
転させる時は、開口が形成されない。 【００５４】図３には、図８に半径方向の断面図で示し
たビデオ・ディスク部材の平面図が示されている。図３
をみると、ビデオ・ディスク部材１０上に線状の一連の
光反射領域及び光散乱領域３８，３７が形成される様子
が判る。ディスク部材１０は１８００ｒｐｍの好ましい
回転速度で回転し、標識３７，３８が図８に示す様に、
光応答性被覆２６内に形成される。図１に示した運動制
御集成体２８が、開口３７を円形のトラック状に形成す
る。数字１０４は内側トラックの一部分を表わし、数字
１０５は外側トラックの一部分を表わす。破線１０６は
トラック１０５の中心線を示し、破線１０７はトラック
１０４の中心線を示す。線１０８の長さは、隣り合った
トラック１０５，１０４の中心線１０６，１０７の間の
距離を表わす。隣り合ったトラックの中心線の間の典型
的な距離は２ミクロンである。開口３７の幅は線１０９
の長さによって表わされる。開口の典型的な幅は１ミク
ロンである。隣り合った開口の間の距離は線１１０の長
さによって表わされる。隣り合ったトラックの間の距離
はトラック間領域と呼ばれ、典型的には長さが１ミクロ
ンである。開口の長さが線１１２によって表わされ、典
型的には１．０乃至１．５ミクロンである。これら全て
の寸法は書込み装置のいろいろな変数に関係する。例え
ば、これらの寸法は周波数変調器２０によって発生する
周波数範囲、書込み光学装置４１，４２によって形成さ
れるスポット４２の寸法、及びディスク１０に選んだ回
転速度に関係する。 【００５５】図９には図１に示した運動制御集成体２８
が更に詳しくブロック図で示されている。回転駆動回路
３２がスピンドル・サーボ回路１３０及びスピンドル軸
１３２を含む。スピンドル軸１３２はターンテーブル２
１に一体に結合されている。スピンドル軸１３２が印刷
配線形モータ１３４によって駆動される。印刷配線形モ
ータ１３４によって加えられる回転運動がスピンドル・
サーボ回路１３０によって制御される。回路１３０は、
ターンテーブル２１の回転速度を、同期集成体３６の一
部分を形成する色副搬送波水晶発振器１３６によって発
生される信号に対して、位相固定する。更に、同期集成
体３６が第１の割算回路１３８及び第２の割算回路１４
０を有する。第１の割算回路１３８は発振回路１３６で
発生された色副搬送波周波数を回転基準周波数まで分周
する。スピンドル軸１３２がタコメータ１４３を持って
いて、これが軸１３２とターンテーブル２１の組合せの
正確な回転速度を表わす周波数信号を発生する。タコメ
ータ信号が線１４２に出る。第１の割算回路１３８から
の回転基準信号が線１４４に出る。線１４２のタコメー
タ信号がスピンドル・サーボ回路１３０に印加され、線
１４４の回転基準信号もスピンドル・サーボ回路１３０
に印加される。スピンドル・サーボ回路１３０が２つの
入力信号の位相を比較する。タコメータ信号の位相が回
転基準信号の位相より進んでいる時、回転速度が高すぎ
るので、スピンドル・サーボ回路１３０で発生された信
号が線１４６を介してモータ１３４に印加され、回転速
度を減速し、タコメータ信号を回転基準信号の位相と合
う様にする。スピンドル・サーボ回路１３０に於ける比
較により、タコメータ信号の位相が回転基準信号の位相
より遅れている時、回転速度が遅すぎるのであり、スピ
ンドル・サーボ回路１３０で発生された信号が線１４８
を介してモータ１３４に印加され、回転速度を高め、タ
コメータ信号の位相を回転基準信号の位相と合う様にす
る。 【００５６】第２の割算回路１４０が発振器１３６によ
って発生された色副搬送波周波数を、部材１０の完全な
１回転毎に、並進駆動回路３４を一定の距離だけ前進さ
せるための並進基準信号まで分周する。好ましい実施例
では、並進駆動回路３４が部材１０の１回転毎に前進す
る距離は２ミクロンである。 【００５７】色副搬送波水晶発振器１３６が、関連した
２つの割算回路１３８，１４０と共に電気同期回路とし
て作用し、回転駆動集成体３２によって行なわれるディ
スクの回転運動と、並進駆動集成体３４によって行なわ
れる書込みビーム２９及び被覆２６の間の並進運動との
間に一定の関係を維持する。 【００５８】図１、図１０及び図１１に示す可動光学集
成体が台１４２に装着される。この可動台は並進駆動集
成体３４によって半径方向に駆動される。この集成体が
台１４２をスピンドル軸１３２の１回転毎に２．０ミク
ロン前進させる。この並進方向は回転するディスク１０
に対して半径方向である。スピンドル軸１３２の１回転
当りのこの半径方向の前進を記録のピッチと呼ぶ。完成
された記録のピッチの一様性は、台１４２に装着された
光学集成体の定常的な前進に依存するから、並進駆動集
成体３４にある親ねじ１４３をラップ仕上げし、並進駆
動ナット１４４に予備荷重を加えることに注意が払われ
る。このナットが親ねじ１４３に係合し、ナット１４４
と台１４２との間の接続部を、棒１４６で表わす様に、
できるだけ堅固にする。 【００５９】図１０には、前に説明した線状の一連の標
識３７，３８として情報貯蔵部材１０に貯蔵されている
周波数変調信号を再生するために使われる読取装置が示
されている。読取ビーム１５０が読取レーザ１５２によ
って発生される。このレーザは偏光したコリメートされ
た光ビーム１５０を発生する。ターンテーブル２１の様
な支持部材を用いて、情報貯蔵部材１０を略予定の位置
に保持する。 【００６０】不動の読取光学集成体１５４及び可動の光
学集成体１５６が読取光路を構成し、読取光ビーム１５
０がレーザ源１５２と情報貯蔵部材１０との間でこの光
路を通る。更に、何れかの光学集成体を用いて、光ビー
ム１５０を、情報貯蔵部材１０の相次ぐ位置に担持され
た交互の位置にある光反射領域３８及び光散乱領域３７
に集束することができる。可動の光学集成体１５６は、
光反射領域３８及び光散乱領域３７からの反射を収集す
るために使われる。運動制御集成体２８が読取ビーム１
５０と光反射性並びに光散乱性を持つ交互の領域３８，
３７との間で相対運動を行なわせる。 【００６１】光学集成体１５４，１５６は被覆２６から
反射されたビームが通る光路をも構成する。反射ビーム
の通路を数字１５０′で示してある。この反射光通路１
５０′は最初の読取ビーム通路１５０の一部分を含む。
反射ビーム１５０′が読取ビーム１５０′と一致する部
分では、数字１５０，１５０′の両方を用いている。光
感知素子１５８を反射光ビーム通路１５０′内に配置
し、それに入射する反射に対応する周波数変調された電
気信号を発生する。光感知素子１５８によって発生され
る周波数変調された電気信号が線１６０に出るが、その
情報内容は、貯蔵されている情報に対応する時間的な周
波数変化を持つ搬送波周波数の形をしている。光感知素
子１５８の出力が増幅器１６４を介して弁別回路１６２
に印加される。弁別回路１６２は光感知回路１５８の出
力に応答し、周波数変調された電気信号を、貯蔵されて
いた情報を表わす時間に依存性を持つ電圧信号に変え
る。時間に依存性を持つ電圧信号はビデオ信号とも呼
び、これが線１６５に現われる。この時間に依存性を持
つ電圧信号の情報内容は、時間的な或る形式で変化する
電圧であり、標準形テレビジョン・モニタ１６６及び／
又はオッシロスコープ１６８で表示するのに適してい
る。 【００６２】読取光学集成体１５４，１５６は偏光選択
性ビーム分割部材１７０をも含む。この分割部材は入射
ビーム１５０に対してビーム偏光子として作用すると共
に、反射ビーム１５０′に対して選択性ビーム分割器と
して作用する。更に読取光学集成体が４分の１波長板１
７２を含む。ビーム偏光子１７０が、読取ビーム１５０
から、ビーム偏光子１７０の偏光軸線と整合していない
あらゆる擬似的な光波を濾波する。読取ビーム１５０の
偏光軸線が部材１７０によって特定の向きに固定されて
いるので、４分の１波長板１７２が偏光平面を直線偏光
から円偏光に変える。部材１７０及び４分の１波長板１
７２が読取光ビーム通路１５０内に配置されている。部
材１７０は読取ビーム１５０の源１５２と４分の１波長
板１７２との間に配置される。４分の１波長板１７２は
反射読取ビーム通路１５０′内にも配置されている。従
って、４分の１波長板１７２は読取ビームの偏光を、そ
れが読取レーザ１５２から情報貯蔵部材１０へ通過する
時に、直線偏光から円偏光に変えるだけでなく、円偏光
の反射光を、源１５２及び部材１７０によって固定され
た好ましい方向に対して９０°回転した直線偏光にも変
える。この回転したビーム１５０′が選択的に光感知素
子１５８に送られ、この素子が反射光ビーム１５０′を
対応する電気信号に変える。部材１７０が、その中を通
過する時に、入射光ビーム１５０の強度を減少させるこ
とに注意されたい。この強度低下は、読取ビーム１５０
の初期の強度をこの減少を埋合せるのに十分なレベルに
設定することによって、補償される。４分の１波長板１
７２は、直線偏光から円偏光へ、そして再び直線偏光へ
変る間、入射ビーム１５０に対して合計９０°の回転を
反射ビーム１５０′に加える。前に述べた様に、部材１
７０も反射読取ビーム通路１５０′内にあるビーム分割
キューブである。反射読取ビーム１５０′の偏光平面
が、４分の１波長板１７２を２回通過したことによって
９０°変ると、部材１７０のビーム分割キューブ部分が
反射読取ビーム１５０′を光感知回路１５８へ送る。光
感知素子１５８として作用するのに適した素子はフォト
ダイオードである。この各々の素子１５８が、周波数変
調された反射光ビーム１５０′を、搬送波周波数からの
時間的な周波数変化を持つ搬送波周波数としての情報内
容を持つ電気信号に変えることができる。光学集成体１
５４，１５６が更に対物レンズ５２を含む。このレンズ
が流体力学的な空気支承部材５４によって支持されてい
る。この支承部材が情報貯蔵部材１０に担持された被覆
２６の上方にレンズ５２を支持する。 【００６３】前に述べた様に、読取ビーム１５０は略平
行な光線で形成されている。対物レンズ５２は、レーザ
源１５２によって発生された読取ビーム１５０の直径よ
り大きい直径の入口開口５６を有する。平面状の凸の発
散レンズ１７４がレーザ源１５２及び対物レンズ５２の
入口開口５６の中間に設けられ、読取ビーム１５０を形
成する略平行な光線を、少くとも対物レンズ５２の入口
開口に溢れる位の直径を持つ光ビーム１５０に拡げる。
光学集成体１５４，１５６が多数の不動の又は調節自在
の鏡１７６，１７８をも含んでいて、読取光ビーム１５
０及び反射光ビーム１５０′を、前に述べた素子に入射
する様に計算された通路に沿って折り曲げる。 【００６４】随意選択の光学フィルタ１８０が反射ビー
ム通路１５０′内に配置され、入射ビームの波長以外の
全ての波長を濾波する。このフィルタ１８０を使うこと
により、テレビジョン・モニタ１６６で表示される画像
の品質が改善される。この読取装置を、後で図１１につ
いて詳しく説明する書込み装置と一緒に使う時、このフ
ィルタ１８０は不可欠である。この書込み後の読取を行
なう場合、書込みビーム２９の一部分が反射読取ビーム
通路１５０′を通る。フィルタが書込みビームのこの部
分の止め、反射ビーム１５０′の全強度を通す。 【００６５】随意選択の収斂レンズ１８２が反射ビーム
通路１５０′内に配置され、反射ビームを光感知素子１
５８の活性区域に像を結ぶ。この収斂レンズ１８２は反
射ビーム１５０′の直径を小さくし、光感知素子１５８
の活性区域に対して反射ビームの光強度を集中する。 【００６６】増幅器１６４が光感知素子１５８の出力を
増幅し、光感知素子１５８によって発生された周波数変
調された電気信号の振幅を高め、復調器１６２の入力信
号条件に合う様にする。 【００６７】再び図４乃至図７の電気波形について説明
すると、これらの波形は、ディスク１０に担持される被
覆２６内に貯蔵された周波数変調信号を再生する間、図
１０に示す読取装置によっても発生される。図６は線８
０で表わす一定の強度を持つ書込みレーザ・ビームを発
生するレーザ源を示す。読取レーザ１５２が、一定の強
度であるが、レベルは一層低い読取ビーム１５０を発生
する。 【００６８】図７は強度変調された書込みレーザ・ビー
ムを示す。反射読取ビーム１５０′が、ディスク部材１
０に担持される光反射領域及び光散乱領域３８，３７に
入射することによって、強度変調される。反射読取ビー
ム１５０′は図７に示す様な完全な矩形波ではなく、矩
形の縁が、読取スポットの有限の寸法のために丸くな
る。 【００６９】図５は、中心周波数の前後に時間的に変化
する周波数変化を持つ搬送波信号の形で情報内容を持つ
周波数変調された電気信号を示す。光感知素子１５８の
出力は同じ種類の信号である。図４は、時間的な或る形
式で変化する電圧として情報内容を持つビデオ信号を示
す。復調器１６２の出力は同じ形式の信号である。 【００７０】図１０に示す運動制御集成体２８は、図１
に示した運動制御集成体２８と同じ様に動作する。読取
装置では、運動制御集成体２８が、回転駆動集成体３２
の制御の下に、ディスク部材に対して回転運動を伝え
る。更に集成体２８が、貯蔵部材の面の半径方向に可動
の読取光学集成体１５６を動かすために、並進運動を発
生する。 【００７１】更に集成体２８が、読取ビーム１５０がデ
ィスク部材１０に担持される情報トラックに入射する様
に、回転運動と並進運動との間に一定の関係を維持する
同期回路を含む。典型的な情報トラックの一部分を図３
の１０４，１０５に示してある。 【００７２】図１１には図１に示した書込み装置及び図
１０に示した読取装置の組合せのブロック図が示されて
いる。図１１に示す素子は、前に述べたのと同様に動作
し、その動作を詳しく繰返して説明する必要はない。繰
返しを避けるために、簡単に説明する。 【００７３】変調されていない書込みビームの通路が２
９に示されており、変調されたビームの通路を２９′に
示してある。第１の光学集成体が直線偏光子７０の出力
と被覆２６との間に変調ビーム通路２９′を構成する。
固定の書込み光学集成体４１が鏡５８を含む。可動の書
込み光学集成体４０が発散レンズ６６、一部分透過性の
鏡２００、可動鏡６０及び対物レンズ５２を含む。変調
された書込みビーム２９′が光応答性被覆上の書込みス
ポット４２に像を結び、被覆と相互作用して前述の様に
標識を形成する。読取ビーム通路１５０に示す。読取光
学集成体が読取レーザ１５２と情報貯蔵用記録担体１０
との間に読取ビーム１５０のための第２の光路を構成す
る。固定の読取光学集成体１５４が鏡１７６を含む。可
動の読取光学集成体１５６が発散レンズ１７４、偏光変
更手段１７２、第２の固定鏡２０２、一部分透過性の鏡
２００、可動鏡６０及びレンズ５２を含む。読取ビーム
１５０は、後で図１２について更に詳しく説明する様
に、書込みスポット４２より下流側に隔った点に読取ス
ポット１５７を結ぶ。 【００７４】鏡２００はダイクロイック・ミラーであ
り、書込みビーム２９′の波長では透過性であるが、読
取ビーム１５０′の波長では反射性である。 【００７５】書込みビーム２９′の強度は読取ビーム１
５０の強度より強い。書込みビーム２９′は貯蔵しよう
とするビデオ信号を表わす標識を保有する様に光応答性
被覆２６を変更しなければならないが、読取ビーム１５
０の強度は、被覆２６に形成された標識を照射して、読
取光学集成体で収集した、強度変調された反射ビーム１
５０′を光感知回路１５８で周波数変調された電気信号
に変換した後に、良好な信号が得られる位の強度を持つ
反射光ビーム１５０′を発生しさえすればよい。 【００７６】書込み光路にある固定の鏡５８及び読取光
路の２つの固定の鏡１７６，２０２を用いて、書込みビ
ーム２９′を、読取ビーム１５０に対して制御された角
度で、対物レンズ５６に向ける。２つの入射ビームの間
のこの角度により、夫々のビームが被覆２６に像を結ぶ
時、書込みスポット４２と読取スポット１５７との間に
間隔が得られる。 【００７７】動作の際、十分な間隔は４乃至６ミクロン
であることが判った。この距離は図１２にはっきり示す
には小さすぎる角度に対応する。このため、見やすくす
るために、図１２ではこの角度を誇張して示してある。 【００７８】読取ビーム１５０′が弁別回路１６２で復
調され、標準形テレビジョン・モニタ１６６及びオッシ
ロスコープ１６８に表示される。テレビジョン・モニタ
１６６が記録の画像の品質を示し、オッシロスコープ１
６８がビデオ信号を更に詳しく示す。書込み後に読取る
この機能により、書込み動作の間に貯蔵されたビデオ信
号の品質を瞬時的に監視することができる。貯蔵された
信号の品質が不良である場合、それがすぐ判り、書込み
手順を是正するか、品質の不良なビデオ情報信号を貯蔵
している情報貯蔵部材１０を廃棄することができる。 【００７９】書込み後の読取動作様式では、書込みレー
ザ３０及び読取レーザ１５２が同時に動作する。ダイク
ロイック・ミラー２００を用いて、読取ビーム１５０を
書込みビーム２９′と組合せる。この書込み後の読取動
作様式では、書込みビーム２９の波長は読取ビーム１５
０の波長とは違う様に選ばれる。光学フィルタ１８０を
用いて、書込みビームの内、反射読取ビーム通路をたど
る部分を阻止する。従って、光学フィルタ１８０は反射
読取ビーム１５０′を通過させ、書込みレーザ・ビーム
２９′の内、反射読取ビーム通路１５０′をたどる部分
があれば、それを濾波する。 【００８０】比較動作様式では、書込み後の読取動作
は、図１１について述べた様に実施される。この監視動
作様式で動作する時、比較回路２０４が復調器１６２の
出力を源１８から供給されたもとのビデオ情報信号と比
較する。 【００８１】更に詳しく言えば、弁別器１６２のビデオ
出力が線２０６を介して比較器２０４に印加される。比
較器２０４の他方の入力はビデオ源１６から線１８、別
の線２０８及び遅延線２１０を介して入る。遅延線２１
０が入力ビデオ情報信号に対し、入力ビデオ情報信号の
周波数変調から始まって、感知回路１５０による再生さ
れた電気信号の周波数復調にわたる遅延の累積値に等し
い遅延時間を加える。この遅延は、入力ビデオ情報が書
込みスポット４２によって情報貯蔵部材に貯蔵される貯
蔵部材１０上の点から、読取スポット１５７の入射点ま
での移動時間に相当する遅延をも含む。 【００８２】正確な遅延量を発生するには、遅延回路２
１０を可変遅延回路とし、最適動作が得られる様に調節
するのが最もよい。 【００８３】弁別器１６２のビデオ出力信号があらゆる
点で線１８，２０８のビデオ入力信号と同一であること
が理想である。その違いがあれば、それはディスクの表
面の欠陥又は書込み回路の誤動作によって起こり得る誤
差を表わす。ディジタル情報を記録する時は重大である
が、これは他の情報を記録する時はそれ程問題ではな
い。 【００８４】比較回路２０４からの出力信号を計数器
（図に示してない）で計数して、任意のディスクに存在
する実際の誤差の数を定めることができる。計数された
誤差が予定の選ばれた数を超える時、書込み動作を終了
する。必要であれば、新しいディスクに書込むことがで
きる。誤差の多すぎるディスクは再処理することができ
る。 【００８５】図１１で、比較器２０４が線２０８，２０
６に出る出力信号を比較する。比較器２０４のこれとは
別の、もっと直接的なやり方は、周波数変調器２０の出
力と図１０に示した増幅器１６４の出力とを比較するこ
とである。 【００８６】図１２には、書込みレーザ３０からの強度
変調された書込みビーム２９′及び読取レーザ１５２か
らの変調されていない読取ビーム１５０の若干異なる光
路が幾分誇張して示されている。情報貯蔵部材１０は矢
印２１７で示す向きに移動している。これはまだ露出し
ていない被覆２６が書込みビーム２９′に接近しつつあ
ることを示しており、線状の一連の開口３７が書込みビ
ーム２９′と被覆２６との交点から離れつつあることを
示している。書込みビーム２９′は顕微鏡用対物レンズ
５２の光軸と一致する。２１２に示した読取ビーム１５
０の中心軸線は、２１４に示した書込みビーム２９′の
中心軸線とは或る角度を成す。この角度を二重の矢印２
１６で示してある。書込みビーム２９′及び読取ビーム
１５０がレンズ５２を通過する時の光路にこのわずかな
違いがあるため、書込みスポット４２は読取スポット１
５２より或る距離だけ前方に入射する。書込みスポット
４２は線２１８の長さに等しい距離だけ、読取スポット
１５７より進んでいる。線２１８の長さは、対物レンズ
５２の焦点距離に角度を乗じた値に等しい。この結果、
書込みと読取との間に遅延が生ずることにより、溶融し
た金属被覆２６が凝固することができ、このため最終的
に凝固した状態で記録が読取られる。金属がまだ溶融し
ている様な早すぎる時期に読取をすると、開口の縁から
の反射は、モニタ１６６で表示するための品質の高い信
号にはならない。 【００８７】図１３には、図１の装置に使うのに適した
ポッケルス・セル安定化回路４８の理想化した線図が示
されている。公知の様に、ポッケルス・セル６８は加え
られた書込み光ビーム２９の偏光平面を、図７に示した
印加電圧の関数として回転させる。 【００８８】個々のポッケルス・セル６８に応じて、１
００ボルト程度の電圧変化により、セルがその中を通過
する光の偏光平面を９０°いっぱいに回転させる。ポッ
ケルス・セル駆動器は情報信号源１２からの出力をピー
ク間１００ボルトの出力に増幅する様に作用する。これ
によって、ポッケルス・セル６８に対する適正な入力駆
動信号が得られる。ポッケルス・セル駆動器７２が図５
に示す形の波形を発生する。そのピーク間電圧は１００
ボルトである。 【００８９】ポッケルス・セルは、変調された光ビーム
強度が電気駆動信号を最も忠実に再現する様に、平均４
５°の回転で動作させるべきである。ポッケルス・セル
をこの平均動作点に保つため、ポッケルス・セルにバイ
アス電圧を加えなければならない。実際には、４５°の
回転の動作点に対応するバイアス電圧は連続的に変化す
る。この連続的に変化するバイアス電圧がサーボ帰還ル
ープを使うことによって発生される。この帰還ループ
は、透過した光の平均値を調節自在の基準値に比較し、
その差の信号を直流増幅器を介してポッケルス・セルに
印加するものである。この構成により、動作点が安定化
する。基準値は４５°の動作点に対応する平均透過量に
対応する様に調節することができ、サーボ帰還ループが
ポッケルス・セルをこの平均の４５°の回転に保つため
の補正バイアス電圧を供給する。 【００９０】安定化回路４８が光感知手段２２５を含
む。シリコン・ダイオードが適当な光感知手段として作
用する。ダイオード２２５が、光変調器４４から出てき
て、図１に示した一部分反射性の鏡５８を通過する書込
みビーム２９′の一部分２９″を感知する。シリコン・
ダイオード２２５が大体太陽電池と同じ様に作用し、入
射する放射によって照射された時、電気エネルギ源にな
る。シリコン・ダイオード２２５の１本の出力線が線２
２７によって共通の基準電位２２６に接続される。ダイ
オード２２５の他方の出力線が線２３０によって差動増
幅器２２８の一方の入力に接続される。シリコン・セル
２２５の出力線が負荷抵抗２３２によって分路されてお
り、この抵抗は直線形応答ができる様にする。 【００９１】差動増幅器２２８に対する他方の入力が線
２３８によってポテンショメータ２３６の調節自在のア
ーム２３４に接続される。ポテンショメータ２３６の一
端が線２４０によって基準電位２２６に接続される。電
源２４２がポテンショメータ２３６の他端に結合され、
差動増幅器２２８を調節して、変調されたレーザ・ビー
ム２９′の平均エネルギ・レベルを予定の値に調節する
ための帰還信号を線２４４，２４６に発生する。 【００９２】差動増幅器２２８の出力端子が抵抗素子２
４８，２５０及び出力線２４４，２４６を介して図１に
示したポッケルス・セル６８の入力端子に接続される。
ポッケルス・セル駆動器７２が容量性素子２５２，２５
４を介してポッケルス・セル６８に交流結合される。差
動増幅器２２８はポッケルス・セル６８に直流結合され
る。 【００９３】動作について説明すると、この装置を付勢
した時、書込みビーム２９′からの光の部分２９″がシ
リコン・ダイオード２２５に入射することにより、差動
増幅器２２８の一方の入力に差電圧が発生される。最
初、ポテンショメータ２３６は、ポッケルス・セルの平
均透過量が４５°の回転に対応する様に調節される。そ
の後、シリコン・セル２２５に入射する平均強度レベル
が増加又は減少すると、差動増幅器２２８によって補正
電圧が発生される。ポッケルス・セル６８に印加される
補正電圧は、ポテンショメータ２３６の調節自在のアー
ム２３４を動かすことによって、差動増幅器の他方の入
力に線２３８を介して印加される入力電圧を調節するこ
とによって選ばれた予定のレベルに平均強度レベルを回
復させるのに適切な極性並びに大きさである。 【００９４】ポテンショメータ２３６の調節自在のアー
ム２３４が、書込みレーザ３０によって発生される光の
平均強度レベルを選択する手段である。開口３７の長さ
が、前述の様に、次に続く空間３８の長さと正確に等し
い時、最適の結果が得られる。ポテンショメータ２３６
の調節は、この様に長さを等しくする手段になる。開口
の長さがその隣りにある空間の長さに等しい時、デュー
ティ・サイクルは５０−５０になる。このデューティ・
サイクルは、書込んだばかりの情報が前述の様にテレビ
ジョン・モニタ及び／又はオッシロスコープ１６６，１
６８で表示される時、その状態を検査することによって
検出し得る。開口３７の長さが、この開口とその次の位
置にある空間との合計の長さの４０乃至６０％の間で変
化する時、商業的に許容し得る結果が得られる。言いか
えれば、開口並びに次に続く位置にある空間の長さが測
定される。その時、開口は合計の長さの４０乃至６０％
の範囲内に入る長さであればよい。 【００９５】図８に図３に示した情報トラックの半径方
向断面図が示されている。鏡面形光反射領域３８が１対
の非鏡面形光反射領域３７の中間にある。図８に示した
半径方向断面図で、入射する読取又は書込みビームは矢
印２１７で示す向きに、部材１０に対して移動する。つ
まり、読取ビームは最初に鏡面形光反射領域３８ａに入
射してから、非鏡面形光反射領域３７ａに入射する。こ
の形式では、記録される信号の正の半サイクルは鏡面形
光反射領域３８ａによって表わされ、記録される信号の
負の半サイクルは非鏡面形光反射領域３７ａによって表
わされる。図８に示す信号のデューティ・サイクルは、
括弧２６０で表わした鏡面形光反射領域３８ａの長さ
が、括弧２６２で表わした非鏡面形光反射領域３７ａの
長さと等しければ、５０％のデューティ・サイクルであ
る。好ましいデューティ・サイクルは、書込みレーザ３
０の電源を調節することによって、書込みビーム２９の
絶対的な強度を調節すると共に、安定化回路４８内のポ
テンショメータ２３６を、書込みビーム２９の偏光角が
４５°回転する状態から開口が形成され始める様なレベ
ルに調節することによって、設定することができる。 【００９６】図７及び図８に例示した開口形成過程につ
いて再び説明すると、光スポット内のエネルギが金属被
膜の組成並びに厚さ、及び基板の特性に特有な閾値を超
える時、薄い金属被覆２６の溶融が起こる。スポットの
エネルギは光強度変調集成体４４によって変調されてい
る。オン・オフの変化を短かく抑えて、溶融値に変動が
あっても、孔の末端の位置が正確になる様にする。金属
被覆の厚さの変動や、情報貯蔵層として違う材料を使う
ことにより、溶融閾値の変動が起こり得る。 【００９７】２００乃至３００オングストロームの厚さ
を持つ薄い金属被覆２６内に開口を形成するのに必要な
スポットの平均エネルギは、２００ミリワット程度であ
る。ＦＭ搬送波周波数が約８ＭＨｚであるから、毎秒８
×１０6 個の可変の長さを持つ孔が切込まれ、１つの孔
当たりのエネルギは２．５×１０-9ジュールである。 【００９８】ビデオ・ディスク部材１０のこの第１の実
施例では、硝子基板の一部分が各々の開口で露出する。
硝子基板の露出した部分は、入射する読取ビームに対し
て、非鏡面形光反射領域となる。相次ぐ位置にある開口
の間に残っている金属被覆の部分は、入射する読取ビー
ムに対して光反射の強い領域となる。 【００９９】フォトレジスト被覆を使って第１及び第２
の標識を形成する時、書込みビーム２９′の強度は、偏
光平面の４５°の回転によって、フォトレジスト被覆の
運動中、それが移動する情報貯蔵部材１０上にある間
に、被覆２６を露出させ並びに／又はこのフォトレジス
ト被覆と相互作用するための閾値強度を持つ光ビーム２
９′を発生する様に調節される。ポッケルス・セル６８
及びグラン・プリズム７０の組合せは光強度変調部材と
なり、設定された４５°の状態から、０°に近い動作状
態に関連する低い光透過状態、並びに９０°に近い動作
状態に関連する高い光透過状態まで動作する。書込み光
ビーム２９′の強度が最初に調節されたレベル、又は予
定の開始時強度より高くなり、高い方の光透過状態に向
って増加する時、入射する書込み光ビーム２９′はそれ
によって照射されるフォトレジストを露出する。この露
出は、書込みビームの強度が最大光透過状態に達し、且
つ書込みレーザ３０から出る光の偏光平面に対する４５
°の回転に関連した最初の予定の強度に向って下がり始
めた後も、継続する。回転が４５°の値より下ると、グ
ラン・プリズム７０から出てくる書込みビーム２９′の
強度は閾値強度より低くなり、この時集束された書込み
ビームはそれによって照射されたフォトレジストを露出
しなくなる。この様に照射されたフォトレジストを露出
しなくなるのは、書込みビームの強度が最小光透過状態
に達し且つ書込みレーザ３０から出る光の偏光平面の４
５°の回転に伴う最初に定めた強度に向って再び増加し
始める後まで継続する。 【０１００】ポッケルス・セル駆動器７２は典型的には
高利得の高圧増幅器であり、１００ボルトの電圧の振れ
を持つ出力信号を発生する。この信号はポッケルス・セ
ル６８の駆動条件に合せるためである。典型的には、ポ
ッケルス・セル駆動器７２の出力の電圧中央値は、レー
ザ３０から得られる全部の光の内の大体半分が直線偏光
子７０から出てくる様に、ポッケルス・セル６８を４５
°駆動するのに十分な制御電圧である。駆動器７２の出
力信号が電圧中央値より正になると、レーザからの一層
多くの光が通過する。駆動器７２の出力信号が負になる
と、レーザからの光が少くなる。 【０１０１】金属被覆２６を使う第１の実施例では、レ
ーザ３０からの出力は、駆動器７２からの出力がゼロで
あって、ポッケルス・セルの動作点が４５°である時、
ディスク１０上にある金属層の被覆２６を溶融し始める
様な強度が発生する様に調節される。このため、駆動器
７２からの出力が正に向うと、溶融が続けられる。駆動
器７２からの出力が負に向うと、溶融が止まる。 【０１０２】フォトレジスト被覆２６を使う第２の実施
例では、レーザ３０からの出力は、駆動器７２からの出
力が電圧中央値を発生している時、フォトレジスト被覆
２６を照射すると共に露出させる様な強度を発生する様
に調節される。このため、駆動器７２からの出力が正に
向うと、書込みビームによって照射されたフォトレジス
トの露出が続く。駆動器７２からの出力が負に向うと、
照射は続くが、書込みビームのエネルギは照射された領
域を露出させるには不十分である。この明細書では、露
出という言葉は、露出されたフォトレジストに伴う物理
的な現象を表わす意味で使われている。露出されたフォ
トレジストは現像することができ、現像したフォトレジ
ストは標準的な方法によって除去される。フォトレジス
トを露出するのに不十分な強度の光によって照射された
フォトレジストは、現像して除去することができない。 【０１０３】今説明した第１及び第２の何れの実施例で
も、図６の線８０で示すエネルギ・レベル８０の絶対値
は、書込みレーザ３０の電源を調節することにより、こ
の様な結果が得られる様に上下に調節される。書込みレ
ーザ３０のエネルギ・レベルの絶対値の調節と組合せ
て、ポテンショメータ２３６を使って、ビーム２９が前
述の様に４５°より大きく回転させられた時、被覆２６
に標識が形成される様にする。 【０１０４】図１０に示す読取専用装置では、光学フィ
ルタ１８０は随意選択であり、必要としないのが普通で
ある。読取専用装置でそれを使うと、反射通路で若干の
減衰が入り込み、このため、フィルタ１８０を使わない
読取専用装置と較べた時、検出器１５８で同じ強度が得
られる様に保証するためには、読取レーザ１５２の強度
を若干強くすることが必要である。 【０１０５】収斂レンズ１８２は随意選択である。正し
く構成された読取装置では、反射読取ビーム１５０′は
光検出器１５８の作用面積と略同じ直径を有する。そう
でない場合、収斂レンズ１８２を用いて、反射読取ビー
ム１５０′を選ばれた光検出器１５８の一層小さい作用
面積に集中させる。 【０１０６】改良された形のマスター作成装置の詳しい
動作様式を説明する前に、以下の説明で特別の意味を持
つ幾つかの用語を説明しておくのがよいと思われる。書
込みレーザ源によって発生されるレーザ強度とは、ビデ
オ・ディスクの情報担持部分と相互作用して、搬送波周
波数並びに搬送波周波数からの時間的な周波数変化を表
わす標識を形成するために使われる、マスター・ビデオ
・ディスクに入射する時の強度を言う。 【０１０７】ビデオ・ディスクの情報担持層の入射点で
レーザ・ビームに要求される閾値エネルギ・レベルは、
情報担持層を作る材料によって異なる。ビスマスの様な
金属並びにフォトレジストの様な感光材料について述べ
た前述の２つの例では、標識を形成するために要求され
る閾値エネルギ・レベルはかなり異なり、閾値エネルギ
という言葉を説明するよい例になる。勿論、各々の例
で、他の材料の値エネルギも異なる。 【０１０８】ビスマスで被覆されたビデオ・ディスク・
マスターに形成される標識は、光反射性並びに光非反射
性を持つ交互の領域である。光非反射性の区域は、ビス
マスが溶融した後、冷却する前にビスマスが引込んで、
その下にある硝子基板の一部分を露出することによって
生ずる。金属層に入射する光は反射が強いが、硝子基板
の露出部分に入射する光は吸収され、そのために光非反
射性になる。 【０１０９】閾値エネルギは、光強度が増大するレーザ
・ビームが存在する時に、金属層を溶融させ且つ引込め
させるのにレーザ・ビームに要求されるエネルギであ
る。閾値エネルギ・レベルは、金属層が溶融しなくな
り、入射光が入射する領域から引込む時の、減少しつつ
ある光強度を持つ信号の強度とも言える。更に特定して
言えば、入射光ビームのエネルギが記録材料の閾値エネ
ルギ条件を超える時、記録材料の中に孔が形成される。
入射光ビームの光エネルギ強度が記録材料の閾値エネル
ギ・レベルより低いと、記録媒質には孔が形成されな
い。入射光ビームによって孔が形成されること並びに孔
が形成されないことが、ビスマスで被覆されたマスター
に入射する光ビームが、ビスマス層と相互作用して、記
録面に標識を形成する主な態様である。標識は、搬送波
周波数を中心として時間的な周波数変化を持つ搬送波周
波数を表わす。 【０１１０】フォトレジストの薄い層がその上に形成さ
れたビデオ・ディスク・マスターは、それ自身の閾値エ
ネルギ・レベルを持っている。光ビームがフォトレジス
ト層を露出するメカニズムは、光子理論に従い、フォト
レジストの一部分を露出するには、入射光ビーム中に十
分な数の光子を必要とする。正に向う変調された光ビー
ムがこの閾値エネルギ・レベルより多い光子を持ってい
る時、その区域のフォトレジストが露出され、そのた
め、その後で現像すると、露出したフォトレジストが除
去される。光強度が減少しつつある変調された光ビーム
中の光子レベルがフォトレジストの普通の閾値エネルギ
・レベルより下ると、フォトレジストは、その後で現像
しても、この閾値エネルギ・レベルより低い光子を持つ
入射光ビームによって照射されたフォトレジストを除去
することができない位に、露出されなくなる。 【０１１１】変調されたレーザ源からの入射光ビームが
情報担持層と相互作用して、この入射光ビームによって
照射されたフォトレジスト層を完全に露出し又は露出不
足にする。これが、搬送波周波数を中心として時間的に
変化する周波数変化を持つ搬送波周波数としての標識を
形成するための、入射光ビーム中の光子と情報担持部材
との間の相互作用である。搬送波周波数並びに時間的な
周波数変化を貯蔵した標識は、現像工程の後に更にはっ
きりとする。この現像工程により、十分に露出されたフ
ォトレジスト材料の部分が実効的に除去され、ビデオ・
ディスク部材には露出不足の部分が残る。 【０１１２】図２３には、ポッケルス・セル６８の動作
バイアスを１／２エネルギの点に維持するために、この
発明の好ましい実施例で使われるポッケルス・セル・バ
イアス・サーボ装置がブロック図で示されている。ポッ
ケルス・セルの直流バイアスは、最初に定常状態に調節
され、ポッケルス・セルとグラン・プリズムとの組合せ
の１／２エネルギの点が、ポッケルス・セル６８の回転
が４５°になる点と一致する様にする。この直流バイア
ス点を固定バイアス点と呼ぶ。ＦＭ変調器３６に対する
入力ビデオ信号が何ら第２高調波歪みを含んでいない装
置では、今説明した手順で選ばれる直流バイアス点で満
足に動作する。しかし、ＦＭ変調器に対するビデオ情報
入力信号が第２高調波歪みを含んでいる場合、こういう
歪みが変調された光ビーム２９′の中に現われる。ＦＭ
変調器からの出力がポッケルス・セル駆動器７２に印加
され、ポッケルス・セルを０°から９０°までの回転変
化にわたって駆動するのに必要な電圧を発生する。レー
ザ２９からの変調されていない光ビームがポッケルス・
セル６８に印加されることは前に説明した通りである。 【０１１３】ポッケルス・セル・バイアス・サーボの目
的は、フォトダイオード２６０によて検出される出力光
信号に、できるだけ第２高調波分がない様に、ポッケル
ス・セル６８をバイアスすることである。 【０１１４】第２高調波歪みは複数個の原因のために変
調された光ビーム２９′に入り込む。第１の原因は、ポ
ッケルス・セル６８並びにグラン・プリズム７０の両方
の伝達関数が非直線であることである。線１８の入力ビ
デオ信号が第２高調波歪みを持っている時、これによっ
て光ビーム２９′中の全体の第２高調波歪みは更に増加
する。 【０１１５】ポッケルス・セル・バイアス・サーボはポ
ッケルス・セル６８に印加される直流バイアスを調節す
る様に作用する。この直流バイアスがポッケルス・セル
を１／２エネルギの点にバイアスして、出力光ビームの
第２高調波分を最小限に抑える。 【０１１６】１／２エネルギの点からの直流バイアス・
レベルの変更は、次の様な一連の工程によって行なわれ
る。ポッケルス・セル６８からの変調された光ビーム２
８′をフォトダイオード２６０に印加する。フォトダイ
オード２６０は標準的な動作様式で動作し、搬送波周波
数を中心とした周波数変化を持つ搬送波周波数の形をし
た信号を発生する。この周波数変調された波形は、ディ
スク面に入射する変調された光ビーム２９′の信号成分
を正確に反映する位に、フォトダイオード２６１に入射
する光の十分直線的な表示である。更に詳しく言うと、
フォトダイオード２６０からの出力信号は、変調された
光ビーム２９′中に存在する歪みを持っている。フォト
ダイオード２６０からの出力を線２６２を介して第２高
調波検出器２６１に印加する。これはバイアス制御回路
２６４の一部分を形成する。第２高調波検出器の出力が
高圧増幅器２６６に送られ、これが線２６８に直流バイ
アス信号を発生する。線２６８が加算回路２７０に接続
され、その２番目の入力信号はポッケルス・セル駆動器
７２の出力である。線２６８の直流バイアス信号をポッ
ケルス・セル駆動器７２からの出力と加算し、ポッケル
ス・セル６８に印加して、ポッケルス・セル６８の直流
バイアスを変える。 【０１１７】第２高調波検出器２６１の動作について説
明すると、この装置は、出力光ビームの第２高調波と基
本波との比に対して大体直線的な電圧を発生する。更
に、この出力信号は第２高調波の位相特性を反映し、第
２高調波が基本波と同相であれば、第２高調波検出器の
出力は第１の電圧レベル、即ち、正のレベルである。第
２高調波の位相が基本波と反対であれば、第２高調波検
出器の出力は第２の電圧レベル、即ち、負の電圧レベル
にある。第２高調波検出器の出力を高圧増幅器２６６で
増幅する。この増幅器が０乃至３００ボルトの範囲の直
流バイアスを発生する。この直流バイアスを、ポッケル
ス・セル駆動器７２で増幅されたＦＭ変調器２０からの
信号と加算し、ポッケルス・セル６８に印加する。 【０１１８】第２高調波検出器は、図２４に示す制限器
２７２及び図２４に示す差動増幅器２７４を含む。フォ
トダイオード２６０の出力信号を線２７６，２７８を介
して制限器２７２に交流結合する。制限器２７２は、第
１の出力枝路２８０を介して差動増幅器に印加される第
１の出力信号を有する。制限器２７２の第２の出力が、
第２の出力枝路２８２を介して差動増幅器の第２の入力
に印加される。制限器２７２の出力信号は互いに相手の
論理的な補数である。更に具体的に言うと、一方の出力
が比較的高の電圧レベルにある時、他方の出力は比較的
低の電圧レベルにある。枝路２８０，２８２の２つの出
力信号が差動増幅器２７４に送られる。この差動増幅器
の出力は、入力信号線２７６、２７８にある第２高調波
成分を反映する。 【０１１９】標準的な動作様式では、フォトダイオード
２６０からの入力信号に実質的に第２高調波歪みがない
時、差動増幅器２７４の端子２８４の出力信号は正確に
５０％のデューティ・サイクルを持つ矩形波であり、電
圧レベルは一定の基準レベルの上下の２つの予定の電圧
レベルの間である。５０％のデューティ・サイクルは、
高の電圧の半サイクルの幅が次に続く低の電圧の半サイ
クルと等しいことを意味する。この状態では、２つの半
サイクルの実効的な直流レベルが相殺する。従って、差
動増幅器２７４の出力は平均するとゼロである。 【０１２０】フォトダイオード２６０の出力中にある程
度の第２高調波歪みが存在する時、高調波歪みによって
平均値は移動し、対称的な場合から非対称の場合にな
る。この場合、差動増幅器の出力は５０−５０のデュー
ティサイクルを持つ矩形波以外のものになる。従って、
差動増幅器が入ってくる信号の実効的な直流レベルの変
化を検出し、入力信号の非対称性に応じて、平均してゼ
ロより高い又は低い出力を発生する。従って、差動増幅
器の出力が高圧増幅器に印加されると、これが差動増幅
器２７４の出力を直流平滑し、その結果でてくる正又は
負の直流レベルを増幅する。この結果が、ポッケルス・
セルの動作点を、高調波歪みがゼロになる１／２エネル
ギの点に戻すために、ポッケルス・セルに印加すべきバ
イアス信号の所要の変化である。 【０１２１】ポッケルス・セル・バイアス・サーボの標
準的な動作様式をまとめて言えば、変調された光ビーム
中に存在する歪みを表わす光信号を発生する。この光ビ
ーム中に存在する第２高調波歪みの大きさを検出して、
この歪みを表わす信号を発生する手段を設ける。第２高
調波歪みの大きさを表わす信号は、第２高調波歪みが基
本周波数と同相であるか或いは位相がずれているかをも
表わす。第２高調波歪みの大きさ並びに基本周波数に対
する第２高調波歪みの位相を表わす出力信号が、ポッケ
ルス・セルを、第２高調波歪みがなくなる様な動作点に
もってくるために、このセルに印加する必要があるバイ
アス信号を発生する手段に印加される。バイアス信号の
変化を周波数変調された入力ビデオ信号と加算する加算
回路を設ける。この加算電圧がポッケルス・セル６８に
対する入力として印加される。 【０１２２】図１４は、書込み光ビーム２９の改良され
た形の光変調を例示する一連の波形を示す。図１４の欄
Ａは、ビデオ・テープ・レコーダ又はテレビジョン・カ
メラからビデオ信号として典型的に供給される理想的な
又は簡単にしたビデオ波形を示す。この波形は図４に示
すものと略同じであり、ＦＭ変調器２０に印加されるビ
デオ信号を表わす。２つの出力信号が欄Ｂ及びＣに示さ
れている。夫々はＦＭ変調した出力信号であり、何れも
同じ周波数情報を持っている。欄Ｂの波形は図５に示し
た波形を再掲したものであり、便宜的に含めた。欄Ｂの
波形は、マルチバイブレータ形ＦＭ変調器２０によって
普通発生される出力を示す。欄Ｃに示す波形は、三角形
の出力波形を持つＦＭ変調器２０によって発生される出
力を示す。両方の波形は同じ周波数情報を持っている。
三角形の波形は、ポッケルス・セルに印加される一定の
強度の光ビームを光変調するために、ポッケルス・セル
６８を駆動するのに使う時、一層よい結果が得られる。 【０１２３】各々の波形Ｂ及びＣに含まれる周波数は、
常に同一であって、欄Ａのビデオ波形の電圧レベルを表
わす。この図をみれば、数字７５で全体的に示したビデ
オ波形の下側振幅領域が低い搬送波周波数に対応し、ビ
デオ波形の高い方の振幅領域７７が欄Ｂ及びＣに示した
高い方の周波数に対応することが判る。テレビジョン業
界では、テレビジョン・カメラによって発生されるビデ
オ信号として、ピーク間が１ボルトの電圧変化を持つ電
圧信号を使うのが普通である。この信号特性は、テレビ
ジョン・モニタ１６６を駆動するのに必要なものと同じ
である。ポッケルス・セル６８を駆動するために三角形
の波形を使う利点は、ポッケルス・セルの伝達特性を変
調信号の選ばれた波形とあわせて、ポッケルス・セル及
びグラン・プリズム７８を通過する光ビームの正弦状に
変調することである。欄Ｃの三角形の波形は時間に対し
て直線的な電圧変化である。この三角形の駆動波形の時
間に対して直線的な電圧変化に、正弦状の電圧変化対ポ
ッケルス・セル６８の光伝達関数を乗ずると、グラン・
プリズムからの正弦状に変化する光強度を持つ出力にな
る。 【０１２４】欄Ｄに示す波形は、ポッケルス・セルが欄
Ｃに示す三角形の波形によって駆動された時の、グラン
・プリズムからの光強度出力に対応する正弦状の波形を
示す。 【０１２５】特に欄Ｄに示す波形の一番低い点２８５及
び一番高い点２８６からみて、この夫々から正確に等距
離にある点を１／２エネルギの点と呼ぶ。品質の高いマ
スター作成動作には、この１／２エネルギの点の利用の
仕方を理解することが必要である。 【０１２６】三角形の波形のピーク間電圧が欄Ｃの線２
８７に示した第１の最大電圧レベルＶ2 、及び線２８８
の第２の最小電圧レベルＶ1 によって表わされている。
点２８７、２８８の間の電圧の差が、ポッケルス・セル
６８の駆動電圧である。この電圧の差は、ポッケルス・
セル６８がそれを通過する光の偏光を９０°回転するの
に必要な電圧に等しくなる様に調節される。ポッケルス
・セルのバイアスは、電圧レベルＶ1 及びＶ2 が常にポ
ッケルス・セル６８を通過する光ビームの０°及び９０
°の回転に対応する様に保つ。光ビームの４５°の回転
は、三角形の波形の２つの極限の中間である。この中間
の電圧は、ポッケルス・セル６８に対して常に同じであ
る。しかし、温度に対する不安定性のため、この中間電
圧は０ボルトに対してドリフトすることがあり、そのた
めに１／２エネルギの電圧の点もドリフトする。中間電
圧の正しいバイアス作用は、後で図１８、図１９及び図
２０について詳しく説明する。 【０１２７】図１４の欄Ｃの波形は、ＦＭ変調器２０に
よって発生される三角形の波形を示しているが、これは
ポッケルス・セル駆動器７２によって発生される信号の
波形をも表わしている。ＦＭ変調器の出力は典型的には
小さな電圧範囲、典型的には１０ボルト未満であるが、
ポッケルス・セル駆動器７２の出力は、ポッケルス・セ
ル６８をゼロ回転状態から９０°の回転状態まで駆動す
るために、ポッケルス・セルに対して適当な駆動電圧を
供給するため、１００ボルトの振れがある。電圧レベル
Ｖ1 ，Ｖ2 及びこれらの電圧を表わす線２８８，２８７
について説明するため、図１４の欄Ｃを参照する。ポッ
ケルス・セル駆動器６８からの出力は、波形の振幅は違
うが、同じ形だからである。これは便宜上であって、振
幅だけが違う略同一の波形を除くためである。 【０１２８】図１５には、これまで説明したこの発明の
マスター作成方法に従って形成されたビデオ・ディスク
の簡略断面図が示されている。基板部材３００が平面状
の上面３０２を有する。情報担持層３０４が基板３００
の上面３０２の上に形成されている。情報担持層３０４
は基板３００の面３００に全体にわたって一様な厚さで
ある。情報層３０４自体は平面状の上面３０６を有す
る。 【０１２９】図１５を図１４の欄Ｃの下に並べてある
が、この図には、ポッケルス・セル６８に対する駆動波
形としての三角形の出力波形を発生する電圧制御発振器
をＦＭ変調器２０に用いて改良された実施例で、ポッケ
ルス・セルとグラン・プリズムの組合せを通過する光ビ
ームの強度が示されている。前に述べた様に、情報担持
層の閾値エネルギ・レベルは、入射する光ビームに応答
して、情報担持層内に標識を形成するのに必要なエネル
ギと定義する。金属面の場合、温度閾値は、金属層を溶
融させ、金属層を加熱された入射領域から引込めさせる
のに必要なエネルギである。フォトレジスト層では、閾
値エネルギは、フォトレジストの情報担持層を完全に露
出するのに十分な光子を供給するのに必要なエネルギ・
レベルである。金属層の場合、加熱された金属が入射区
域から引込んで、その下にある基板３００を露出する。
フォトレジスト材料の場合、光子のエネルギは、図１６
に示す様に、基板３２０の上面３２２まで、フォトレジ
スト層３２４の厚さ全体を完全に露出するのに十分であ
る。 【０１３０】ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組
合せの１／２エネルギの点を、一定強度のビームの透過
量が最大になる第１の動作点と、一定強度のビームのグ
ラン・プリズム７０の透過量が最小になる第２の動作点
との間の真中の点に決めることを前に説明した。１／２
エネルギの点は、ポッケルス・セルを通過する光が、透
過エネルギがゼロである点から４５°回転した点であ
る。 【０１３１】動作の際、レーザの出力エネルギは、ポッ
ケルス・セルとグラン・プリズムの組合せの１／２エネ
ルギの点が、部材３０４の様な、使われる情報担持部材
の閾値エネルギ・レベルに等しい十分なエネルギを供給
する様に調節される。ポッケルス・セルとグラン・プリ
ズムの組合せの１／２エネルギの点をこの様に調整した
ことにより、記録されるビデオ周波数信号の記録忠実度
は最高になり、ビデオ・ディスク記録部材から再生され
る信号の混変調歪みは最小になる。 【０１３２】この様にエネルギ・レベルを合わせること
が、図１４の欄Ｄ及び図１５に示されており、図１４の
欄Ｄに示した線２９０で表わす１／２エネルギの点と、
図１５の開口３１０とによって示されている。開口３１
０の長さは、変調された光ビームの透過強度が図１４の
欄Ｄに示した１／２エネルギの点を表わす線２９０を超
える時間に対応する。 【０１３３】この実施例では、１／２エネルギの点を表
わす線２９０は、図１４の欄Ｃに示した三角形の波形の
ゼロ交差をも表わす。ゼロ交差点が図１４Ｂ及び図１４
Ｃの線２９１，２９２によっても示されている。１／２
エネルギの点を調整することの重要性を図２０及び図２
１について詳しく説明する。 【０１３４】図１６は上面３２２を持つ基板３２０を含
む情報貯蔵部材を示す。一様な厚さのフォトレジストの
薄い層３２４が基板３２０の平面状の上面３２２の上に
形成される。薄いフォトレジスト層３２４が平面状の上
面３２６を有する。金属ビスマス層３０４が光応答性の
層である様に、フォトレジスト層３２４も光応答性の層
である。薄い不透明なメタライズ被覆３０４もフォトレ
ジスト層３２４も、ビデオ入力信号を表わす標識を保有
する様に作用する。金属層３０４の場合、メタライズ層
に開口３１０が形成され、情報貯蔵部材の中に相次いで
光反射領域及び光非反射領域を形成する。 【０１３５】図１７は、フォトレジストで被覆された情
報貯蔵部材を示す。領域３３０が、図１５に示す構造で
領域３１０が形成されたのと略同様にして形成される。
図１５に示す様に開口３１０が形成される代りに、開口
３１０に対応して露出領域３３０が形成される。図１６
では、露出したフォトレジスト材料は、フォトレジスト
情報担持層３２４内でこれらの領域内に斜線を施すこと
によって表されている。露出したフォトレジスト材料を
この後で現像すると、露出したフォトレジスト材料が除
去され、図１５に示した開口３１０に相当する開口が残
る。 【０１３６】動作の際、フォトレジストで被覆された基
板から成るビデオ・ディスク部材を使う時、書込みレー
ザの出力エネルギは、グラン・プリズムの１／２エネル
ギの点で、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組合
せを通過する変調されたレーザ・ビームのエネルギが、
入射する光ビームによって照射されたフォトレジストを
完全に露出するのに必要な光子閾値エネルギに等しくな
る様に調節する。ビスマスで被覆されたマスター・ビデ
オ・ディスク方式の場合と同じく、これによって記録の
忠実度は最高になり、記録されていたビデオ信号を再生
する際、混変調歪みは最小になる。 【０１３７】図１５及び図１６で、図１４の欄Ｄに示す
波形の内、線２９０より上側にある部分によって表され
る様に、１／２エネルギの点より高い所で、グラン・プ
リズムを通過する光ビームの部分は、図１５に示すビス
マスで被覆したビデオ・ディスクの場合は感光面３０
４、図１６に示すフォトレジストで被覆されたビデオ・
ディスクの場合はフォトレジスト被覆３２４の特性に非
可逆的な変化を生ずる。ビスマスで被覆されたビデオ・
ディスク部材３００の場合、この非可逆変化は、不透明
なメタライズ被覆３０４中に相次いで形成された開口３
１０の形をとる。フォトレジストで被覆された基板３２
０の場合、フォトレジスト層３２４の特性の非可逆的な
変化は、相次いで完全に露出された領域３３２として起
る。 【０１３８】ビスマスを好ましい金属層として挙げた
が、テルル、インコネル及びニッケルの様な他の金属を
使うことができる。 【０１３９】図１８には、ポッケルス・セル１８に対す
る駆動入力の直線的な電圧変化に対して、ポッケルス・
セル６８を通過する光の回転角度が正弦状に変化するこ
とを表わす、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組
合せの伝達特性が示されている。９０°の回転が点３４
０に示されており、これはグラン・プリズム７０の最大
光透過状態に等しい。０°の回転が点３４２に示されて
おり、これはグラン・プリズム７０のゼロ又は最小光透
過状態に等しい。光の透過がゼロになる点３４２は、図
１４の欄Ｃに示した線２８８で表わす電圧レベルＶ1 に
対応する。９０°の回転を表わす点は、図１４の欄Ｃに
示した線２８７で表わす電圧レベルＶ2に対応する。こ
れらの２つの電圧の間の中点（線２９２で表わす）がＺ
方向のＶ2 −Ｖ1 に等しく、ポッケルス・セルを通過す
る光ビームの４５°の回転に対応する。 【０１４０】周知の様に、ポッケルス・セルを通るエネ
ルギは実質的に不変である。ポッケルス・セルで変化す
る唯一の特性は、通過する光の回転角度である。普通、
ポッケルス・セル６８及びグラン・プリズム７０を一緒
に使って、光の変調を行なう。このため、ポッケルス・
セル及びグラン・プリズム７０の主軸を整合させ、９０
°偏光した光ビームがグラン・プリズムを実質的に減衰
せずに通過する様にする。この様に高度に偏光した同じ
光をポッケルス・セル６８で９０°回転させて、０°の
回転に戻すと、光ビームはグラン・プリズム７０を通過
しない。実際には、全部が透過する状態並びに全く透過
しない状態には、高い動作周波数では到達しない。図１
８に示す波形は、周波数変調されたビデオ情報の２サイ
クルに対応する様に回転を行なったポッケルス・セル６
８の伝達特性を示す。これは、伝達特性が伝達関数曲線
の０°乃至９０°の部分にわたって連続的に動作するこ
とを示している。 【０１４１】図１９にはグラン・プリズム７０の伝達特
性が示されている。点３５０でグラン・プリズム７０は
透過量が最大になり、入ってくる光ビームは９０°回転
している。点３５２では、グラン・プリズム７０の光の
透過が最小又はゼロになり、この時入ってくる光ビーム
の回転はゼロである。グラン・プリズム７０に入る光の
回転が４５°の場合、点３５４に示す様に、入射光ビー
ムの強度の半分がグラン・プリズム７０を通過する。勿
論、４５°の回転の時にグラン・プリズム７０を通過す
る光のエネルギの絶対値は、光源の光出力強度を調節す
ることによって調節し得る。この実施例では、光源は書
込みレーザ３０である。 【０１４２】好ましい実施例では、書込みレーザ３０の
エネルギ出力は、１／２エネルギの点でグラン・プリズ
ムを通過する光の強度が、記録媒質の閾値エネルギ・レ
ベルに一致する様に調節する。ビスマス層を溶融させる
には、フォトレジスト層を完全に露出するよりも一層多
くのエネルギを必要とするので、ビスマスのマスター・
ディスクの書込みに使われる書込みビームの強度の絶対
値は、フォトレジストで覆われたマスター・ビデオ・デ
ィスクとの相互作用のために使われる書込みレーザの強
度より大きい。 【０１４３】図２０及び図２１には、書込みレーザ３０
によってマスター・ビデオ・ディスクに切込まれる孔の
長さと、相次いで形成される孔の間の切込まれていない
ランド区域の長さとの間の関係を説明するのに役立つ一
連の波形が包括的に示されている。この関係は、切断用
尖頭エネルギの値、切断用平均エネルギ及び金属層に於
けるスポットの焦点によって形成される関係であるが、
これらを包括して１つの言葉で言ったものがデューティ
・サイクルであり、この言葉はこれらの３つの特性全部
を表わしている。 【０１４４】前に述べた様に、ビデオ・ディスク基板上
の情報担持層と相互作用するのに必要なエネルギは、マ
スター・ビデオ・ディスク部材上に配置するために選ん
だ材料に非可逆的な変化を起こすのに必要なエネルギで
ある。ビスマスで被覆されたマスターの場合、必要なエ
ネルギは、エネルギがビスマス層の閾値エネルギ・レベ
ルより高い場所で、ビスマス被覆層の一部分を選択的に
除去するのに必要なエネルギである。光スポット中に含
まれるこのエネルギが、ビスマス層に正しく集束されな
いと、このエネルギを所期の目的に使うことができず、
所期の作用をせずに散逸される。焦点の外れたスポット
だけによって切断作用が行なわれると、マスター作成過
程に歪みが入り込む。 【０１４５】切断用尖頭エネルギが記録媒質の閾値エネ
ルギ・レベルを大きく超える場合、材料が破壊的に除去
され、この破壊的な除去のために表面に歪みができる。
切断用平均エネルギは、高い方の第１の切断用エネルギ
と低い方の第２の切断用エネルギとの中点のエネルギで
ある。前に説明した様に、切断用平均エネルギは記録媒
質の閾値エネルギ・レベルに等しくなる様に定まること
が好ましい。この意味で、切断用平均エネルギより高い
強度の光ビームが情報担持層と相互作用して、記録しよ
うとする信号の標識を形成する。切断用平均エネルギよ
り低い強度の光ビームは、孔を形成するのに必要な点ま
で、ビスマスで被覆されたマスターを加熱することがで
きないか、或いはフォトレジストで被覆されたマスター
の一部分を完全に露出することができない。 【０１４６】図１４の欄Ｂ及びＣについて簡単に説明す
ると、図１４の欄Ｂに示した線２９１及び欄Ｃに示した
線２９２と一致する様に、切断用平均エネルギを調節す
ると、その時のデューティ・サイクルは、孔の長さがそ
の後の位置にあるランド区域の長さに等しくなる。これ
が５０％又は５０−５０のデューティ・サイクルと言わ
れる。５０−５０のデューティ・サイクルは記録手順に
於ける好ましいデューティ・サイクルであるが、６０−
４０乃至４０−６０の範囲内でも、商業的に許容し得る
再生信号が得られる。つまり、孔又はその中間のランド
部材の一方が一層大きくなり、他方が一層小さくなって
もよい。 【０１４７】図２０で、線３６０で表わす波形は、ポッ
ケルス・セルとグラン・プリズムの組合せを透過した２
サイクルの光強度を表わし、図１４の欄Ｄに特に示した
ものである。記録媒質の閾値エネルギ・レベルは線３６
２で表わしてある。記録媒質の閾値エネルギ・レベル
は、書込みレーザ３０の強度の絶対値を調節することに
より、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組合せを
透過する光強度の１／２エネルギの点に等しくする。 【０１４８】閾値レベルを１／２エネルギの点に正しく
調節すると、マスター・ビデオ・ディスクの情報表面層
には、点３６４から始まって、強度が点３６６に下るま
での時間の間引続いて、標識が形成される。破線３６
４′，３６６′を図の欄Ａまで引いたのは、光の強度が
点３６４を通り越して３７０の所で最大値まで上昇し、
次に点３６６まで下る期間の間に形成された食部３６８
によって表わされる標識を示すためである。点３６６よ
り低い光の強度が、３７２で最小値まで下り、引続いて
３７４の所にある新しい最大値に向って上昇する。強度
の低いレベル３７２と強度の高いレベル３７４との間の
或る点で、光の強度が３７６の所で、記録媒質の閾値エ
ネルギ・レベルに等しくなる。点３７６から始まって、
光ビームのエネルギが、図２０の欄Ａに示す食部３７８
によって表わされる標識を形成し始める。破線３７６′
は、光の強度が閾値レベル３６２を超えた点で、標識３
７８の形成が開始されることを示す。標識３７８は、光
の強度が３７４の所で最大値に達し、３７５の所で新し
い最小値まで下り始める間、引続いて形成される。しか
し、線３６０と３６２に示した閾値エネルギ・レベルと
の交点で、光の強度は閾値エネルギ・レベルより低くな
り、最早標識は形成されない。好ましい実施例では、線
３８４によって表わす標識の長さが、線３８８の長さに
よって表わされるランド領域３８６の長さに等しい。従
って、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組合せか
らの１／２エネルギの点の光強度の出力を記録面の閾値
エネルギ・レベルに合せると、デューティ・サイクルが
５０−５０になり、標識３６８の長さが次に続くランド
領域３８６の長さに等しくなる。線３０６上に示した点
３６４，３６６，３７６，３８２は、初めの周波数変調
されたビデオ信号のゼロ交差を表わす。従って、標識３
６８，３８６が周波数変調されたビデオ信号を表わすこ
とが理解されよう。好ましい実施例に於けるこの表わし
方は、５０−５０のデューティ・サイクルであり、ポッ
ケルス・セルとグラン・プリズムとの組合せから出てく
るビームの１／２エネルギ・レベルを記録媒質の閾値エ
ネルギ・レベルに等しく調節することによって達成され
る。 【０１４９】線３６０で示す可変の光強度を含めて、図
２０に示した波形は、マスター・ビデオ・ディスク部材
に使う記録媒質に無関係に、５０−５０のデューティ・
サイクルを達成する好ましい動作様式を表わす。種々の
点に於ける強度の絶対値は、変調された光ビームが記録
面と相互作用するのに必要な強度の絶対値に従って変化
するが、相対的な波形並びにそれらの相対的な位置は変
らない。更に詳しく言えば、ビスマスに対する閾値エネ
ルギ・レベルの強度の絶対値は、フォトレジストに対す
る閾値エネルギ・レベルの強度の絶対値とは異なるが、
強度を表わす線３６０に対する関係は同じである。 【０１５０】図２０及び図２１の欄Ｂについて、ポッケ
ルス・セルとグラン・プリズムの組合せの１／２エネル
ギの点の出力を記録媒質の閾値エネルギ・レベルと合せ
なかった場合の結果を説明する。図２０で第２の破線３
８０は、使われる記録媒質の実際の閾値エネルギ・レベ
ルと、ポッケルス・セル６８とグラン・プリズム７０の
組合せからの光強度の出力との間の関係を示す。閾値エ
ネルギ・レベル線３８０が多数の場所３９０，３９２，
３９４，３９６で強度線３６０と交差する。線３９０′
は光強度線３６０が閾値エネルギ・レベル３８０と交差
したことを表わし、図２１の欄Ｂに示す標識３９８が形
成され始めることを知らせる。標識３９８は、光の強度
が閾値エネルギ・レベルより高い時間の間、形成され
る。標識３９８の長さが、光の強度が３７０の所の最大
値に達し、その後線３９９で示す様に、閾値の点３９２
まで下るのに要する時間によって表わされる。ランド区
域４００の長さは線４０２で示す長さである。線４０２
の長さは、光の強度が閾値を表わす点３９２から次の閾
値を表わす点３９４まで変るのに要する時間によって決
定される。この時間の間、光ビームの強度は、記録媒質
と相互作用をしない程低い。第２の標識を４０６に示し
てあり、その長さは、線３６０で表わす波形の強度が点
３９４で示した閾値エネルギ・レベルを超える点に対応
する。標識４０６の長さは線４０８で示してあり、これ
は、光の強度が３７４の所の最大値まで上昇し、点３９
６の所の閾値レベルまで下るのに要する時間によって決
定される。 【０１５１】標識とその中間のランド区域の初めと終り
を示す種々の線を示してあるが、これらの線には、光強
度線３６０と閾値エネルギ・レベル線３６２，３８０と
の対応する交点を表わすために、ダッシュをつけた数字
を用いている。 【０１５２】相次ぐ位置にある標識３９８及びランド領
域４００が、記録された周波数変調ビデオ信号の１サイ
クルを表わす。標識３９８は、線３９９及び線４０２の
長さの合計の約６５％を表わす。これは６５−３５のデ
ューティ・サイクルを表わす。利用し得る空間の６５％
が標識であり、３５％がランド区域である。典型的に
は、最終的な形式の標識は隆起部又は孔の様な光散乱部
材であり、ランド区域は高度に反射性の材料で覆われた
平面状の面である。 【０１５３】図２１の欄Ａに示した相次ぐ位置にある光
非反射部材３６８及び光反射部材３８６によって表わさ
れる、周波数変調されたビデオ情報は、５０−５０の好
ましいデューティ・サイクルを表わす。フォトレジスト
を使ったマスター作成方法を使う時、フォトレジスト層
の上面の反射率は、書込みビームが入射したことによっ
て、フォトレジスト部材の現像された部分並びに現像さ
れなかった部分からの反射光ビームの間に違いを検出で
きる程、目立って変化しない。フォトレジストで被覆さ
れたマスター・ビデオ・ディスクを使う書込み後の読取
手順が出来ないのは、このためである。 【０１５４】図２１の欄Ｃには、欄Ａに示した標識３６
８及びランド区域３８６の順序によって表わされる再生
ビデオ信号が示されている。欄Ｃに示す波形は、歪みの
ない正弦波４１０であり、図２０に示した線３６０によ
って表わされる光強度波形によって示される、歪みのな
い同じ周波数変調情報を持っている。図２１の欄Ｃに示
す正弦波は、線４１２によって表わされる中心線を持っ
ている。この線が、線３６２が図２０に示した強度線３
６０と交差するのと同じ交点で、正弦波４１０と交差す
る。 【０１５５】図２１の欄Ｄには、不良の第２高調波歪み
を持つ再生された周波数変調ビデオ信号が示されてい
る。欄Ｄの線４１４によって表わされる波形の基本周波
数は、欄Ｃに示す波形と同じである。しかし、欄Ｄに示
す情報は不良の第２高調波歪みを持っている。不良の第
２高調波歪みが問題にならない様な装置で使った時、前
に説明した５０−５０のデューティ・サイクルに厳密に
従う必要はない。しかし、ビデオ・ディスクの面から実
質的に歪みのない出力信号を再生する必要がある時、上
に述べた手順に従うことが必要である。 【０１５６】図２２には、好ましい形のマスター作成過
程の間に形成された、相次ぐ位置にある光反射領域及び
光非反射領域に入射する時の、読取ビーム中の読取スポ
ットの強度が示されている。好ましい実施例では、この
ために金属を使い、好ましい金属はビスマスである。 【０１５７】図２２の欄Ａは、ビデオ・ディスク・マス
ターの表面に形成された複数個の標識を示す。好ましい
実施例で、ビスマス層４２０に形成される孔を４２２，
４２４，４２６に示してある。層４２０の内、孔４２
２，４２４，４２６形成することによって影響を受けな
かった中間の部分は、ランド区域と呼ばれ、これを４２
８，４３０で示してある。ランド区域は高度に反射性で
ある。孔４２２，４２４，４２６が形成されることによ
り、その下にある硝子基板が露出し、これは実質的に光
を吸収し、このため硝子基板は光非反射領域である。波
形４３２は、スポットが光非反射領域の上を通る時の、
読取ビーム中のスポットの光強度波形を表わす。これは
光非反射領域を通過する時のスポットの空間的な関係を
示す。図２２の欄Ｂには、欄Ａに示す強度関係を持つス
ポットが相次ぐ位置にある光反射領域及び光非反射領域
を通過する時の、反射光の強度波形を示す波形が線４３
４で示されている。線４３４の実線部分４３６は、スポ
ットが光非反射領域４２４を通過する時の反射光の強度
波形を示す。反射光の強度は、光非反射領域４２４の中
心に対応する点４３８で、最小値になる。光非反射部分
４２４の中心が線４４０上の点４４２として示されてい
る。反射光の強度波形は、相次ぐ位置にある非反射領域
４２２，４２４の間にあるランド区域４２８の中心点４
４６に対応して、４４４で最大値になる。中心点４４６
が、情報トラックの中心線を表わす線４４８上に示され
ている。線４３４の内の破線部分は、光が非反射領域４
２２を通過した時の反射光の強度波形のこれまでの経過
を示している。波形４３４の破線部分４５２は、読取ス
ポットが非反射領域４２６を通過する時に予想される反
射光ビームの強度を示している。 【０１５８】図２２の欄Ｃには、欄Ｂに示した光強度信
号を表わす再生された電気信号が示されている。この電
気信号を線４５４で示してあり、図１に示す光検出器７
０で発生される。 【０１５９】適当な高圧増幅器の回路図が図２５に示さ
れている。ここで説明したマスター作成過程で書込みな
がら読取ることができるということの特別の利点は、書
込んだばかりの情報を瞬時的に監視し、反射領域及び非
反射領域のデューティ・サイクルを制御する手段として
使うことを含む。再生された周波数変調ビデオ信号を書
込み過程の間にテレビジョン・モニターに表示すること
により、デューティ・サイクルを監視することができ
る。モニタで目につく歪みがあれば、それはデューティ
・サイクルの変化が起ったことを示す。デューティ・サ
イクルを好ましい５０−５０の動作点に調節することに
より、書込まれた情報のデューティ・サイクルを調節し
て歪みを除去する手段が設けられる。デューティ・サイ
クルの変化は、平均強度バイアス・サーボ又は第２高調
波バイアス・サーボを持つ装置では、ポッケルス・セル
とグラン・プリズムの１／２エネルギの点の出力を記録
媒質の閾値エネルギ・レベルに等しくなる様に調節する
回路と関連して、レーザ３０で発生される光ビームの強
度の絶対値を調節することによって補正するのが典型的
である。１／２エネルギの点並びに平均強度という言葉
は、ＦＭ変調器によって発生される三角形の波形を使う
ことに関連して、この明細書では互換性をもって使われ
ている。グラン・プリズム３８から出てくる変調された
光ビーム４０は正弦状である。この場合、１／２エネル
ギの点は平均強度に等しく、これはあらゆる対称的な波
形の場合がそうである。ＦＭ変調器からの周波数変調出
力は、この様な対称的な波形として作用することが判っ
た。 【０１６０】この発明を好ましい実施例並びにその変形
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が可能であることが理
解されよう。
ザ光書込みビームを記録面に向けて電気情報信号を記録
する装置に関する。 【０００２】 【本発明の概要、作用及び効果】ビデオ・ディスク部材
に周波数変調信号を書込む装置は、可動の書込みビーム
と、ターンテーブルに装着されたビデオ・ディスク部材
とを含む。ターンテーブルが、ディスクを正確に円状に
一定の回転速度で回転させる運動制御集成体と、書込み
ビームを非常に安定な、且つ非常に低い速度で、回転す
るディスクの半径に沿って並進させる並進駆動集成体と
によって駆動される。ディスクの回転駆動部が書込みビ
ームの並進駆動部と同期していて、予定のピッチを持つ
渦巻形トラックを作る。好ましい実施例では、渦巻の隣
り合ったトラックの間の間隔が中心間で２ミクロンであ
る。１ミクロンの幅を持つ標識が形成される。このため
隣り合った標識の間には１ミクロンのトラック間区域又
は安全区域が残される。希望によっては、今述べた様
に、一定速度で並進させる代りに、増分的に段階的に並
進させることにより、標識を同心円として形成すること
ができる。 【０００３】好ましい実施例では、顕微鏡用の対物レン
ズを、空気支承部にのせたビデオ・ディスク部材の上方
の一定の高さの所に配置する。この対物レンズは書込み
ビームをビデオ・ディスク部材の感光面上に集束するた
めに用いられる。対物レンズは焦点深度が浅いので、こ
の一定の高さが必要である。0.65ＮＡ形乾式顕微鏡用対
物レンズを用いて、書込みレーザ・ビームを感光被覆上
直径１ミクロンのスポットに集束する。被覆が比較的高
い速度で回転しているため、感光被覆に形成される標識
の長さは、スポットの強度がこの様な標識を形成するの
に必要な強度を超えている時間の長さに関係する。 【０００４】直線偏光イオン・レーザを書込みビームの
源として使う。ポッケルス・セルを使って、一定の直線
偏光平面に対して、書込みビームの偏光平面を回転させ
る。直線偏光子が、書込みビームの光の偏光と直線偏光
子の軸線との間の差に比例する量だけ、回転した書込み
ビームを減衰させる。ポッケルス・セルと直線偏光子と
の組合せにより、書込みビームが貯蔵しようとするビデ
オ情報で変調される。この変調は、ポッケルス・セル駆
動器から供給される制御信号の定めるパターンに従う。 【０００５】記録しようとするビデオ信号が周波数変調
回路に印加される。変調回路の出力は矩形波であり、そ
の周波数がビデオ信号に比例する。矩形波形の各サイク
ルの持続時間は、周波数変調信号の特性として可変であ
る。矩形波はその特性として、上側電圧レベル及び下側
電圧レベルを有する。矩形波の上側及び下側電圧レベル
がポッケルス・セル駆動器によって増幅され、ポッケル
ス・セルを制御するために使われる。ポッケルス・セル
が、ポッケルス・セル駆動器から供給された制御信号の
瞬時電圧レベルに応答して、それを通過する光の偏光角
度を変える。 【０００６】ポッケルス・セル駆動器に印加された矩形
状制御信号の１つの電圧レベルに応答する第１の動作様
式では、光ビームが、光応答性被覆に第１の標識を形成
するのに十分な第１の強度で、ポッケルス・セルと直線
偏光子との組合せを妨げなく通過する。制御信号が第２
の電圧レベルを表わす様に変化すると、ポッケルス・セ
ルが偏光を回転し、書込みビームを新しい偏光角にす
る。書込みビームを形成する光のこの偏光の変化によ
り、ポッケルス・セルから出てくる光の偏光角と直線偏
光子の好ましい偏光角との間に不整合が起こる。この場
合、直線偏光子は減衰器として作用し、直線偏光子を通
過する光が少なくなる。このため、書込みビームの光強
度は光応答性被覆に第１の標識を形成するのに必要な強
度より低くなる。 【０００７】書込みビームの一部分をポッケルス・セル
安定化回路で感知し、若干の温度変動によって生じたポ
ッケルス・セルの伝達特性の変化があっても、変調され
た光ビームの平均エネルギを予定のレベルに維持する。
安定化回路が、エネルギ・レベルを選択的に調節するレ
ベル調節回路を含んでいて、あとで明らかにする様に、
相異なる感光被覆に標識を形成する。 【０００８】三角形周波数変調器を使ってポッケルス・
セル駆動器を駆動すると共に、直線偏光子から正弦状の
光変調出力信号が得られる様にする回路を説明する。直
線偏光子の出力は、偏光子からの１／２エネルギの点が
情報貯蔵層を形成する材料の閾値エネルギ・レベルに等
しくなる様に調節する。変調された書込みビームの第２
高調波混変調歪みを除去する第２高調波バイアス回路を
用いる。 【０００９】この書込み方法並びに装置には、異なる種
類のビデオ・ディスク部材を使うことができる。各々の
部材は異なる形式を有する。第１の形式では、ビデオ・
ディスク部材が硝子基板を含み、この基板の上面が光応
答性被覆として、薄い金属被覆を担持している。この形
式では、書込みビームが金属被覆内にトラック状に可変
の長さの開口を形成する。 【００１０】書込みビームの強度は、例えば貯蔵しよう
とする周波数変調信号の正の各々の半サイクルの間、開
口が形成されるが、負の半サイクルの間は開口が形成さ
れない様に、調節する。このため、貯蔵された情報を表
わす第１及び第２の標識は、線状の一連の開口であっ
て、これらの開口が表面被覆の中間部分によって隔てら
れている。 【００１１】この第１の形式では、硝子基板の一部分が
各々の開口で露出する。硝子基板の露出部分は入射ビー
ムに対し、非鏡面形光反射性を持つ領域となる。鏡面反
射性を持つ部分の間に残っている金属被覆の中間部分
は、光ビームの通路に沿って戻る反射光のかなりの部分
があることを意味する。即ち、入射及び反射ビームの通
路の間に１８０°の反転がある。非鏡面形反射性は、入
射ビームの目立った部分が入射ビームの通路に沿って反
射しないことを意味する。 【００１２】第２の形式では、ビデオ・ディスク部材が
硝子基板を持ち、その上面が光応答性被覆として薄いフ
ォトレジスト層を担持している。この形式では、書込み
ビームがフォトレジスト被覆内に、トラック状に露出し
た並びに露出しないフォトレジスト材料の可変の長さの
領域を形成する。書込みビームの強度は、例えば貯蔵し
ようとする周波数変調信号の正の半サイクルの間に、露
出したフォトレジスト材料の領域が形成されるが、負の
半サイクルの間は、露出しないフォトレジスト材料の領
域が残る様に調節される。このため、貯蔵される情報を
表わす第１及び第２の標識は、表面被覆の内、線状の一
連の露出部分及び非露出部分である。 【００１３】好ましい実施例の読取装置は、好ましい偏
光角を持つコリメートされた偏光ビームを発生する読取
レーザを用いる。読取光学装置がレーザ・ビームをビデ
オ・ディスク部材の表面に担持された標識に入射させ
る。ビデオ・ディスク部材が線状の一連の領域の形で、
その表面に周波数変調信号を貯蔵する。領域は交互に鏡
面形光反射性および非鏡面形光反射性である。読取光学
装置が読取ビームを直径約１ミクロンの光スポットに集
束し、集束されたスポットを線状の一連の領域に入射さ
せる。読取ビームの強度は、読取光学装置によって十分
強力な反射読取ビーム信号が収集される様に調節され
る。 【００１４】運動制御集成体が、初めに貯蔵されている
周波数変調信号の周波数を再生するのに十分な一様な速
度で、ビデオ・ディスク部材を回転させる。この材料に
貯蔵される典型的な周波数変調信号は周波数が２乃至１
０Ｘがサイクルの間で変化する。ビデオ・ディスク部材
の回転速度は、空間的に貯蔵された周波数変調信号を実
時間の電気信号に変えるために、大体１８００ｒｐｍに
設定するのが好ましい。運動制御集成体が、読取ビーム
を非常に安定した極く低い速度で回転するディスクの半
径に沿って並進させ、ディスクにある線状の一連の光反
射領域及び光散乱領域に入射する様にする並進駆動集成
体を含む。 【００１５】読取光学装置によって収集された反射読取
ビームが光感知回路に送られ、強度変調された反射光ビ
ームを、強度変調された反射光ビームに対応する周波数
変調された電気信号に変える。 【００１６】偏光選択性ビーム分割素子を読取レーザ源
とビデオ・ディスク部材との中間で、読取ビームの通路
内に配置する。読取ビームが偏光選択性ビーム分割素子
を通過した後、実際の光ビームは好ましい平面内に直線
偏光している。４分の１波長板を偏光選択性ビーム分割
素子の出力とビデオ・ディスク部材との中間に配置す
る。この４分の１波長板が読取ビームの光を直線偏光か
ら円偏光に変える。反射光は、２回目に４分の１波長板
を通過するまで、円偏光を持っている。４分の１波長板
を２回目に通過する時、反射光は円偏光によって、直線
偏光に戻り、前に述べた偏光選択性ビーム分割素子によ
って定められた好ましい平面から９０°回転する。 【００１７】偏光選択性ビーム分割素子が反射光ビーム
中のこの９０°の変化に応答して、反射ビームを光感知
回路に方向転換し、反射光ビームが読取レーザ源に再び
入らない様にする。 【００１８】読取光学装置に発散レンズを使って、読取
レーザ源からの略平行な光ビームを対物レンズの少くと
も入口開口にあふれる様に拡げる。 【００１９】第２の実施例の読取光学装置では、反射読
取ビームの通路内に光学フィルタが配置され、読取レー
ザ源によって発生された光の波長以外の光の全ての波長
を濾波して除く。 【００２０】記録装置では、書込み作用だけを用いて、
周波数変調された情報をビデオ・ディスク部材に書込
む。ビデオ・ディスク・プレーヤでは、読取作用だけを
用いて、ビデオ・ディスク部材の表面に貯蔵された周波
数変調された情報を再生する。第３の動作様式では、１
台の装置に読取及び書込み機能を組合せる。この組合せ
形の装置では、読取装置を使って、書込み装置によって
書込まれた情報の精度を検査する。 【００２１】監視機能を実現するため、ヘリウム・ネオ
ン（Ｈｅ−Ｎｅ）読取レーザからの読取ビームを書込み
ビームの通路に加える。読取光学系を調節して、書込み
ビームに対して或る光角度で読取ビームを顕微鏡用対物
レンズに通す。この角度は、読取ビームが書込みビーム
によって書込まれたのと同じトラック上の区域を照明す
る様に選ばれるが、書込みスポットから下流側に大体４
乃至６ミクロンの所で行なう様にする。更に詳しく言う
と、読取ビームは書込みビームによって形成されたばか
りの情報トラックに像を結ぶ。ビデオ・ディスク部材に
情報標識が形成される様にする十分な時間をおく。こう
して、読取ビームが反射率の異なる交互の領域に入射す
る。１形式の読取装置では、読取ビームが書込みビーム
によって加熱されていない金属部分に入射すると共に、
書込みスポットによって形成されたばかりの開口内で露
出している硝子基板にも入射する。反射率の異なる領域
が一定の強度を持つ入射読取ビームを強度変調された反
射読取ビームに変える様に作用する。 【００２２】この監視動作様式では、読取レーザ・ビー
ムは、書込みレーザ・ビームとは異なる波長で動作する
様に選ばれる。波長選択性光学フィルタを反射光ビーム
の通路内に配置する。このフィルタは読取レーザ・ビー
ムを含む通過帯を有する。反射読取通路をたどる書込み
レーザ・ビーム・エネルギがあっても、それはフィルタ
によって除外され、従って読取過程の妨げにはなり得な
い。監視動作様式は、記録される信号の品質を検査する
一助として、ビデオ・ディスク部材にビデオ情報を書込
む時に用いられる。読取通路からの出力信号をオッシロ
スコープ及び／又はテレビジョン・モニタに表示する。
この表示される信号を可視的に検査することにより、標
識が好ましいデューティ・サイクルで形成されているか
どうかが判る。好ましいデューティ・サイクルは、周波
数変調信号の半サイクルを表わす鏡面形反射領域の長さ
が、平均して、周波数変調信号の次に続く半サイクルを
表わす、次の非鏡面形反射性を持つ領域と同じである時
に達成される。 【００２３】書込み後の読取り、即ち、監視動作様式
は、特にディジタル情報を書込む場合、誤まり検査様式
でも使われる。入力ビデオ情報を或る期間遅延させる。
この期間は、書込み過程の間の入力ビデオ情報信号の周
波数変調から始まって、感知回路からの再生された反射
信号の周波数変調の復調の間続き、貯蔵部材上の点が入
力ビデオ情報信号を貯蔵する点から読取光ビームの入射
点まで移動する遅延時間を含む。次に再生した情報を遅
延させた入力情報と比較し、正確さを調べる。違いが大
すぎれば、それは検査のやり直し、並びに装置の整合の
し直し、又はディスクの排除の根拠になる。 【００２４】読取装置は、標準形の家庭用テレビジョン
受像機の１つのチャンネルに合った適当な搬送波周波数
にビデオ信号を加えるためのＲＦ変調器を加えれば、標
準形の家庭用テレビジョン受像機と一緒に使うのに適し
ている。標準形テレビジョン受像機が、この時この信号
を、普通の放送局から受信したのと同様に処理する。 【００２５】 【実施例】図面全体にわたり、同じ素子には同じ参照数
字を用いている。記録並びに貯蔵という言葉は書込みと
いう言葉と互換性を持って使う。再生という言葉は読取
という言葉と互換性を持って使う。 【００２６】情報貯蔵部材１０に周波数変調信号の形を
したビデオ情報を貯蔵する装置が、図１に示されてい
る。情報信号源回路１２を使って、記録しようとする情
報信号を用意する。線１４に現われるこの情報信号が周
波数変調信号であり、その情報内容は、記録しようとす
る情報を表わす時間的な周波数変化を持つ搬送波周波数
の形をしている。図５に周波数変調信号の典型的な一例
を示す。情報信号源回路１２はビデオ信号回路１６を持
っていて、線１８に情報信号を発生する。この情報信号
の情報内容は、時間的に或る形式で変化する電圧であ
る。図４に時間的に変化する電圧信号の典型的な一例を
示す。周波数変調回路２０がビデオ信号回路１６に応答
して、時間的に変化する電圧信号を、図５に示す線１４
の周波数変調信号に変換する。 【００２７】情報貯蔵部材１０がターンテーブル２１に
装着される。図２に標識が形成されていない部材１０が
示されており、これは第１の面２４及び第１の面２４を
覆う光応答性被覆２６を持つ基板２２を含む。運動制御
集成体２８が、光源３０によって発生された書込みビー
ム２９′に対して、貯蔵部材１０に一様な運動を加え
る。運動制御集成体２８は図９に示されており、後で詳
しく説明する。運動制御集成体２８が、情報貯蔵部材１
０に一様な回転運動を伝える回転駆動回路３２と、この
回転駆動回路３２と同期していて、集束された光ビーム
２９′を被覆１６の半径方向に動かす並進駆動回路３４
とを含む。運動制御集成体２８は、回転駆動回路３２に
よって部材１０に加えられる回転運動と並進駆動回路３
４によって光ビーム２９に加えられる並進運動との間に
一定の関係を保つ電気的な同期集成体３６をも含む。 【００２８】光源３０が光ビーム２９を発生する。この
光ビームは、被覆２６の運動中、被覆が移動する情報貯
蔵部材１０の上にある間、被覆２６と相互作用し又はそ
れを変更するのに十分な強度を持っている。更に、光ビ
ーム２９′の強度は、記録しようとする情報を表わす永
久的な標識を被覆２６内に作るのに十分である。適当な
光源３０は、偏光した単色光のコリメートされた書込み
ビームを発生する書込みレーザで構成される。 【００２９】図２には、第１の形式の適当なビデオ・デ
ィスク部材１０が断面図で示されている。適当な基板２
２は硝子で作られ、滑らかで平坦な平面状の第１の面２
４を有する。光応答性被覆２６が面２４の上に形成され
る。 【００３０】一実施例では、被覆２６は薄い透明なメタ
ライズ層であり、書込みレーザ３０からの書込み光ビー
ム２９が入射したことに応答して、局部的な加熱が起こ
る様な適当な物理的な性質を有する。動作の際、この加
熱によって、被覆２６が局部的に溶融し、それに伴っ
て、溶融材料が溶融区域の周縁に向って引込む。このた
め、冷却した時、薄い金属被覆２６には、図３及び図８
の３７に示す様な永久的な開口が残る。開口３７は、情
報を表わすために用いられる標識の１つの形式である。
この実施例では、相次ぐ位置にある開口３７が、変化の
なかった被覆２６の部分３８によって隔てられている。
部分３８は情報を表わすために用いられる２番目の種類
の標識である。標識３７，３８が周波数変調信号を表わ
す様子について、更に詳しいことは、図５乃至図８につ
いて説明する。 【００３１】可動光学集成体４０及びビーム方向ぎめ光
学集成体４１が一緒になって、光源３０から出る光ビー
ム２９に対する光路を定める。光学集成体が読取ビーム
２９を貯蔵部材１０が担持する被覆２６上のスポット４
２に結ぶ。光路が数字２９，２９′で表わした線によっ
て示されている。 【００３２】光強度変調集成体４４が光源３０と被覆２
６との間の光路２９内に配置される。最も広義にみた動
作様式では、光強度変調集成体は、貯蔵しようとする情
報で光ビーム２９の強度変調をする。光強度変調集成体
４４は、図５に示す増幅された周波数変調信号の制御の
下に動作する。この周波数変調信号が、周波数変調信号
の各サイクルの間、集成体４４をその高い方の光透過状
態及び低い方の光透過状態の間で変化させる。透過状態
の間のこの急速な変化により、貯蔵しようとする周波数
変調信号で光ビーム２９が変調される。 【００３３】光ビーム２９は、光強度変調集成体４４を
通過する時に変調される。この後、変調された光ビーム
（これを数字２９′で表わす）が、光学集成体４０，４
１により、被覆２６上に像を結ぶ。変調された光ビーム
２９′が被覆２６に入射すると、貯蔵しようとする周波
数変調信号を表わす標識が被覆２６内に形成される。 【００３４】光強度変調集成体４４は電気的に制御可能
な集成体４６を含む。集成体４６は、周波数変調器２０
に応答して、光ビーム２９′の強度を、集束されたビー
ム２９′が情報貯蔵部材１０が担持する被覆２６を変更
する様な予定の強度より上に変える。更に、電気的に制
御可能な集成体４６は、周波数変調器２０に応答して、
光ビームの強度を、集束されたビーム２９′が被覆２６
を変更し得ない予定の強度より下に変える。被覆２６内
に形成された変化が、貯蔵しようとする周波数変調信号
を表わす。フォトレジスト層が情報貯蔵部材１０の被覆
２６を形成する時、上に述べた変化は、夫々標識３７，
３８について述べたのと同様な寸法の露出した並びに露
出しないフォトレジスト部材の形をとる。 【００３５】情報貯蔵部材１０が担持する被覆２６が金
属被覆である時、電気的に制御可能な集成体４６が、書
込みビーム２９′の強度を、集束されたビーム２９′が
金属被覆を蒸発させずに溶融させる様な第１の予定の強
度より上に変えると共に、書込みビームの強度を、集束
されたビーム２９′が金属面を溶融させない様な予定の
強度より下に変える。 【００３６】光強度変調集成体４４は帰還信号を発生す
る安定化回路４８を含む。この帰還信号は、電気的に制
御可能な集成体４６の動作レベルの温度を安定にして、
予定の高い方の光強度及び予定の低い方の光強度レベル
の間で動作させるために使われる。光強度変調集成体４
４が、電気的に制御可能な集成体４６から出てくる光ビ
ームの少くとも一部分（２９″で示す）を感知して、ビ
ーム２９′の平均強度を表わす電気帰還信号を発生する
光感知回路を含む。帰還信号が線５０ａ，５０ｂを介し
て電気的に制御可能な集成体４６に送られ、その動作レ
ベルを安定化させる。 【００３７】光感知手段が、変調された光ビーム２９′
の平均強度を表わす電気帰還信号を発生する。こうして
光強度変調集成体４４は、略一定の平均エネルギ・レベ
ルで光ビームを出す様に安定化される。安定化回路４８
は、光ビーム２９′の平均エネルギ・レベルを予定の値
に選択的に調節して、金属被覆２６又はフォトレジスト
被覆２６又は被覆２６として使われるその他の任意の材
料に好ましいデューティ・サイクルを達成するレベル調
節手段をも含む。 【００３８】可動光学集成体４０が対物レンズ５２と、
被覆２６の上方にレンズ５２を支持するための流体力学
的な空気支承部５４とを含む。レーザ源３０によって発
生されたレーザ・ビーム２９′は略平行な光線で形成さ
れている。レンズ６６がない場合、略平行な光線は発散
する自然の傾向が殆んどない。対物レンズ５２は、光ビ
ーム２９′の直径より直径の大きい入口開口５６を有す
る。光ビーム２９′の途中に配置された平面状の凸の発
散レンズ６６を用いて、略平行な光ビーム２９′を、少
くとも対物レンズ５２の入口開口５６に溢れる様に拡げ
る。 【００３９】更にビーム方向ぎめ光学集成体４１が、光
ビーム２９′及び２９″を希望する様に曲げる多数の鏡
部材５８，６０，６２，６４を含む。鏡６０は可動鏡と
して示されており、好ましい渦巻形トラックの代りに、
厳密に円形のトラックを作るために用いられる。渦巻形
トラックには固定鏡しか必要としない。 【００４０】前に述べた様に、光源３０が偏光レーザ・
ビーム２９を発生する。電気的に制御可能な集成体４６
が、周波数変調信号の制御の下に、このレーザ・ビーム
２９の偏光平面を回転させる。適当な電気的に制御可能
な集成体は、ポッケルス・セル６８、直線偏光子７０及
びポッケルス・セル駆動器７２を含む。ポッケルス・セ
ル駆動器７２は実質的に線形増幅器であり、線１４の周
波数変調信号に応答する。ポッケルス・セル駆動器７２
の出力がポッケルス・セル６８に駆動信号を送り、レー
ザ・ビーム２９の偏光平面を回転させる。直線偏光子７
０は、レーザ源３０から出てくるレーザ・ビーム２９の
初めの偏光平面に対して予定の関係を持つ向きになって
いる。 【００４１】図７にみられる様に、直線偏光子７０の最
大光透過軸線は源３０から出てくる光の偏光角に対して
直角である。この構成のため、偏光子７０から出てくる
光は最小限になり、ポッケルス・セル６８によって書込
みビーム２９に加えられる回転は０°である。ポッケル
ス・セル６８によって書込みビーム２９に９０°の回転
が加えられて、偏光子７０から最大の光が出てくる。今
述べた様に直線偏光子を配置することは選択事項であ
る。偏光子７０の最大光透過軸線をレーザ源３０から出
てくる光の偏光角と整合させることにより、最大及び最
小状態は、０°及び９０°の回転を受けた時、今述べた
のと反対になる。しかし、書込み装置は略同じ様に動作
する。直線偏光子７０が、自然の偏光角から回転したビ
ーム２９の強度を減衰させる様に作用する。周波数変調
信号に対応する変調されたレーザ・ビーム２９′を形成
するのは、直線偏光子７０によるこの減衰作用である。
直線偏光子７０として使うには、グラン・プリズムが適
している。 【００４２】ポッケルス・セル駆動器７２がポッケルス
・セル６８に交流結合される。安定化帰還回路４８がポ
ッケルス・セル６８に直流結合される。 【００４３】図４乃至図７について包括的に説明する
と、これらの図には図１に示した実施例の中に現れる電
気信号及び光信号の選択的な波形が示されている。ビデ
オ信号源回路１６によって発生されるビデオ信号が図４
に示されている。これらのビデオ信号を発生する典型的
な装置はテレビジョン・カメラ、又はテレビジョン・カ
メラによって発生され且つ前に記録された信号を再生す
るビデオ・テープ・レコーダである。飛点走査器がこの
様なビデオ信号の別の源である。図４に示す情報信号は
典型的にはピーク間が１ボルトの信号であって、その情
報内容は、線７３で表わされる様な時間的に或る形式で
変化する電圧である。典型的なビデオ信号の最大瞬時変
化率は４．５Ｘがサイクルの帯域幅によって制限され
る。このビデオ信号はテレビジョン・モニタに直接的に
表示し得る種類のものである。 【００４４】図４に示すビデオ信号が図１に示す周波数
変調器２０に印加される。変調器２０が図５に示す周波
数変調波形７４を発生する。図５に示す波形の情報内容
は図４に示す波形の情報内容と同じであるが、形が異な
る。図５に示す情報信号は周波数変調信号であって、そ
の情報内容は中心周波数の前後に時間的な周波数変化を
持つ搬送波周波数の形をしている。 【００４５】図をみれば、図４に示すビデオ波形７３の
下側振幅領域７５が、図５に示す周波数変調信号７４の
低周波数部分に対応することが判る。周波数変調信号７
４の低周波数部分の１サイクルを括弧７６で全体的に示
してある。ビデオ波形７３の高振幅領域７７は周波数変
調信号７４の高周波数部分に対応する。周波数変調信号
７４の高周波数部分の完全な１サイクルを括弧７８で示
してある。ビデオ波形７３の中間振幅領域７９は周波数
変調信号７４の中間周波数部分に対応する。中間振幅領
域７９を表わす周波数変調信号の高周波数部分の１サイ
クルを括弧７９ａで示してある。 【００４６】図４及び図５をみれば、図１に示す周波数
変調器２０が図４に示した時間的に変化する電圧信号を
図５に示す周波数変調信号に変換することが判る。 【００４７】図６は書込みレーザ３０によって発生され
た書込みビーム２９の強度を示す。書込みビーム２９の
強度が線８０で示した一定のレベルにあることが示され
ている。初期の設定手順の後、この強度は不変である。 【００４８】図７は書込みビーム２９′が光強度変調集
成体４４を通過した後の強度を示す。強度変調された書
込みビームが、光強度変調集成体４４の高い方の光透過
状態を表わす複数個の上側ピーク９２と、光強度変調集
成体４４の低い光透過状態を表わす複数個の谷９４とを
持つことが判る。レーザ３０の最大強度を表わす線８０
を波形２９′に重畳して、集成体４４で光の強度に若干
の損失が起こることを示している。この損失を線９６で
示してあるが、これはレーザ３０によって発生された光
ビーム２９′の強度と、集成体４４によって変調された
光ビームの最大強度９２との間の差を表わす。 【００４９】強度変調された書込みビーム２９′を形成
するための書込みビーム２９の強度変調は、図６及び図
７をみれば最もよく理解される。図６は、線８０で表わ
す一定の強度を持つ変調されていないビーム２９を示
す。図７は９２の所に最大強度レベルを持ち、９４の所
に示す様な最小の強度レベルを持つ変調されたビーム２
９′を示している。 【００５０】書込みビーム２９の強度変調は、線９８，
１００，１０２について示したポッケルス・セル６８の
回転効果と較べられる。線９８と線２９′との交わり
は、ポッケルス・セル６８がその中を通過する光の偏光
角に何ら回転を加えない時の、直線偏光子７０から出て
くるビーム２９′の強度を示す。線１００と線２９′と
の交わりは、ポッケルス・セル６８がその中を通過する
光の偏光角に４５°の回転を加える時の、直線偏光子７
０から出てくるビーム２９′の強度を示す。線１０２と
線２９′との交わりは、ポッケルス・セル６８がその中
を通過する光の偏光角に９０°の回転を加える時の、直
線偏光子７０から出てくる読取ビーム２９′の強度を示
す。 【００５１】図７に示した強度変調されたビーム２９′
による、図３及び図８の３７に示す様な開口の形成は、
図７及び図８を比較すれば一番判りやすい。 【００５２】線１００は集成体４４の高い方の光透過状
態を表わす強度９２と集成体４４の低い方の透過状態を
表わす強度９４との間の中心にひかれている。線１００
は、ポッケルス・セル６８がその中を通過する書込みビ
ーム２９の回転角を４５°の角度だけ回転させる時に、
集成体４４によって発生される強度を表わす。更に、線
１００は、光応答性被覆２６に標識を形成するのに必要
な変調ビーム２９′の閾値強度を表わす。書込みビーム
２９の偏光角が４５°の角度だけ回転すると、この閾値
に達する。 【００５３】図７と図８を比較することにより、ポッケ
ルス・セル２８がその中を通過する書込みビーム２９の
偏光角を４５°乃至９０°並びに逆に４５°まで回転さ
せる間、開口３７が形成されることが判る。ポッケルス
・セル６８がその中を通過する書込みビーム２９の偏光
角を４５°から０°へ、そして再び４５°までの間で回
転させる時は、開口が形成されない。 【００５４】図３には、図８に半径方向の断面図で示し
たビデオ・ディスク部材の平面図が示されている。図３
をみると、ビデオ・ディスク部材１０上に線状の一連の
光反射領域及び光散乱領域３８，３７が形成される様子
が判る。ディスク部材１０は１８００ｒｐｍの好ましい
回転速度で回転し、標識３７，３８が図８に示す様に、
光応答性被覆２６内に形成される。図１に示した運動制
御集成体２８が、開口３７を円形のトラック状に形成す
る。数字１０４は内側トラックの一部分を表わし、数字
１０５は外側トラックの一部分を表わす。破線１０６は
トラック１０５の中心線を示し、破線１０７はトラック
１０４の中心線を示す。線１０８の長さは、隣り合った
トラック１０５，１０４の中心線１０６，１０７の間の
距離を表わす。隣り合ったトラックの中心線の間の典型
的な距離は２ミクロンである。開口３７の幅は線１０９
の長さによって表わされる。開口の典型的な幅は１ミク
ロンである。隣り合った開口の間の距離は線１１０の長
さによって表わされる。隣り合ったトラックの間の距離
はトラック間領域と呼ばれ、典型的には長さが１ミクロ
ンである。開口の長さが線１１２によって表わされ、典
型的には１．０乃至１．５ミクロンである。これら全て
の寸法は書込み装置のいろいろな変数に関係する。例え
ば、これらの寸法は周波数変調器２０によって発生する
周波数範囲、書込み光学装置４１，４２によって形成さ
れるスポット４２の寸法、及びディスク１０に選んだ回
転速度に関係する。 【００５５】図９には図１に示した運動制御集成体２８
が更に詳しくブロック図で示されている。回転駆動回路
３２がスピンドル・サーボ回路１３０及びスピンドル軸
１３２を含む。スピンドル軸１３２はターンテーブル２
１に一体に結合されている。スピンドル軸１３２が印刷
配線形モータ１３４によって駆動される。印刷配線形モ
ータ１３４によって加えられる回転運動がスピンドル・
サーボ回路１３０によって制御される。回路１３０は、
ターンテーブル２１の回転速度を、同期集成体３６の一
部分を形成する色副搬送波水晶発振器１３６によって発
生される信号に対して、位相固定する。更に、同期集成
体３６が第１の割算回路１３８及び第２の割算回路１４
０を有する。第１の割算回路１３８は発振回路１３６で
発生された色副搬送波周波数を回転基準周波数まで分周
する。スピンドル軸１３２がタコメータ１４３を持って
いて、これが軸１３２とターンテーブル２１の組合せの
正確な回転速度を表わす周波数信号を発生する。タコメ
ータ信号が線１４２に出る。第１の割算回路１３８から
の回転基準信号が線１４４に出る。線１４２のタコメー
タ信号がスピンドル・サーボ回路１３０に印加され、線
１４４の回転基準信号もスピンドル・サーボ回路１３０
に印加される。スピンドル・サーボ回路１３０が２つの
入力信号の位相を比較する。タコメータ信号の位相が回
転基準信号の位相より進んでいる時、回転速度が高すぎ
るので、スピンドル・サーボ回路１３０で発生された信
号が線１４６を介してモータ１３４に印加され、回転速
度を減速し、タコメータ信号を回転基準信号の位相と合
う様にする。スピンドル・サーボ回路１３０に於ける比
較により、タコメータ信号の位相が回転基準信号の位相
より遅れている時、回転速度が遅すぎるのであり、スピ
ンドル・サーボ回路１３０で発生された信号が線１４８
を介してモータ１３４に印加され、回転速度を高め、タ
コメータ信号の位相を回転基準信号の位相と合う様にす
る。 【００５６】第２の割算回路１４０が発振器１３６によ
って発生された色副搬送波周波数を、部材１０の完全な
１回転毎に、並進駆動回路３４を一定の距離だけ前進さ
せるための並進基準信号まで分周する。好ましい実施例
では、並進駆動回路３４が部材１０の１回転毎に前進す
る距離は２ミクロンである。 【００５７】色副搬送波水晶発振器１３６が、関連した
２つの割算回路１３８，１４０と共に電気同期回路とし
て作用し、回転駆動集成体３２によって行なわれるディ
スクの回転運動と、並進駆動集成体３４によって行なわ
れる書込みビーム２９及び被覆２６の間の並進運動との
間に一定の関係を維持する。 【００５８】図１、図１０及び図１１に示す可動光学集
成体が台１４２に装着される。この可動台は並進駆動集
成体３４によって半径方向に駆動される。この集成体が
台１４２をスピンドル軸１３２の１回転毎に２．０ミク
ロン前進させる。この並進方向は回転するディスク１０
に対して半径方向である。スピンドル軸１３２の１回転
当りのこの半径方向の前進を記録のピッチと呼ぶ。完成
された記録のピッチの一様性は、台１４２に装着された
光学集成体の定常的な前進に依存するから、並進駆動集
成体３４にある親ねじ１４３をラップ仕上げし、並進駆
動ナット１４４に予備荷重を加えることに注意が払われ
る。このナットが親ねじ１４３に係合し、ナット１４４
と台１４２との間の接続部を、棒１４６で表わす様に、
できるだけ堅固にする。 【００５９】図１０には、前に説明した線状の一連の標
識３７，３８として情報貯蔵部材１０に貯蔵されている
周波数変調信号を再生するために使われる読取装置が示
されている。読取ビーム１５０が読取レーザ１５２によ
って発生される。このレーザは偏光したコリメートされ
た光ビーム１５０を発生する。ターンテーブル２１の様
な支持部材を用いて、情報貯蔵部材１０を略予定の位置
に保持する。 【００６０】不動の読取光学集成体１５４及び可動の光
学集成体１５６が読取光路を構成し、読取光ビーム１５
０がレーザ源１５２と情報貯蔵部材１０との間でこの光
路を通る。更に、何れかの光学集成体を用いて、光ビー
ム１５０を、情報貯蔵部材１０の相次ぐ位置に担持され
た交互の位置にある光反射領域３８及び光散乱領域３７
に集束することができる。可動の光学集成体１５６は、
光反射領域３８及び光散乱領域３７からの反射を収集す
るために使われる。運動制御集成体２８が読取ビーム１
５０と光反射性並びに光散乱性を持つ交互の領域３８，
３７との間で相対運動を行なわせる。 【００６１】光学集成体１５４，１５６は被覆２６から
反射されたビームが通る光路をも構成する。反射ビーム
の通路を数字１５０′で示してある。この反射光通路１
５０′は最初の読取ビーム通路１５０の一部分を含む。
反射ビーム１５０′が読取ビーム１５０′と一致する部
分では、数字１５０，１５０′の両方を用いている。光
感知素子１５８を反射光ビーム通路１５０′内に配置
し、それに入射する反射に対応する周波数変調された電
気信号を発生する。光感知素子１５８によって発生され
る周波数変調された電気信号が線１６０に出るが、その
情報内容は、貯蔵されている情報に対応する時間的な周
波数変化を持つ搬送波周波数の形をしている。光感知素
子１５８の出力が増幅器１６４を介して弁別回路１６２
に印加される。弁別回路１６２は光感知回路１５８の出
力に応答し、周波数変調された電気信号を、貯蔵されて
いた情報を表わす時間に依存性を持つ電圧信号に変え
る。時間に依存性を持つ電圧信号はビデオ信号とも呼
び、これが線１６５に現われる。この時間に依存性を持
つ電圧信号の情報内容は、時間的な或る形式で変化する
電圧であり、標準形テレビジョン・モニタ１６６及び／
又はオッシロスコープ１６８で表示するのに適してい
る。 【００６２】読取光学集成体１５４，１５６は偏光選択
性ビーム分割部材１７０をも含む。この分割部材は入射
ビーム１５０に対してビーム偏光子として作用すると共
に、反射ビーム１５０′に対して選択性ビーム分割器と
して作用する。更に読取光学集成体が４分の１波長板１
７２を含む。ビーム偏光子１７０が、読取ビーム１５０
から、ビーム偏光子１７０の偏光軸線と整合していない
あらゆる擬似的な光波を濾波する。読取ビーム１５０の
偏光軸線が部材１７０によって特定の向きに固定されて
いるので、４分の１波長板１７２が偏光平面を直線偏光
から円偏光に変える。部材１７０及び４分の１波長板１
７２が読取光ビーム通路１５０内に配置されている。部
材１７０は読取ビーム１５０の源１５２と４分の１波長
板１７２との間に配置される。４分の１波長板１７２は
反射読取ビーム通路１５０′内にも配置されている。従
って、４分の１波長板１７２は読取ビームの偏光を、そ
れが読取レーザ１５２から情報貯蔵部材１０へ通過する
時に、直線偏光から円偏光に変えるだけでなく、円偏光
の反射光を、源１５２及び部材１７０によって固定され
た好ましい方向に対して９０°回転した直線偏光にも変
える。この回転したビーム１５０′が選択的に光感知素
子１５８に送られ、この素子が反射光ビーム１５０′を
対応する電気信号に変える。部材１７０が、その中を通
過する時に、入射光ビーム１５０の強度を減少させるこ
とに注意されたい。この強度低下は、読取ビーム１５０
の初期の強度をこの減少を埋合せるのに十分なレベルに
設定することによって、補償される。４分の１波長板１
７２は、直線偏光から円偏光へ、そして再び直線偏光へ
変る間、入射ビーム１５０に対して合計９０°の回転を
反射ビーム１５０′に加える。前に述べた様に、部材１
７０も反射読取ビーム通路１５０′内にあるビーム分割
キューブである。反射読取ビーム１５０′の偏光平面
が、４分の１波長板１７２を２回通過したことによって
９０°変ると、部材１７０のビーム分割キューブ部分が
反射読取ビーム１５０′を光感知回路１５８へ送る。光
感知素子１５８として作用するのに適した素子はフォト
ダイオードである。この各々の素子１５８が、周波数変
調された反射光ビーム１５０′を、搬送波周波数からの
時間的な周波数変化を持つ搬送波周波数としての情報内
容を持つ電気信号に変えることができる。光学集成体１
５４，１５６が更に対物レンズ５２を含む。このレンズ
が流体力学的な空気支承部材５４によって支持されてい
る。この支承部材が情報貯蔵部材１０に担持された被覆
２６の上方にレンズ５２を支持する。 【００６３】前に述べた様に、読取ビーム１５０は略平
行な光線で形成されている。対物レンズ５２は、レーザ
源１５２によって発生された読取ビーム１５０の直径よ
り大きい直径の入口開口５６を有する。平面状の凸の発
散レンズ１７４がレーザ源１５２及び対物レンズ５２の
入口開口５６の中間に設けられ、読取ビーム１５０を形
成する略平行な光線を、少くとも対物レンズ５２の入口
開口に溢れる位の直径を持つ光ビーム１５０に拡げる。
光学集成体１５４，１５６が多数の不動の又は調節自在
の鏡１７６，１７８をも含んでいて、読取光ビーム１５
０及び反射光ビーム１５０′を、前に述べた素子に入射
する様に計算された通路に沿って折り曲げる。 【００６４】随意選択の光学フィルタ１８０が反射ビー
ム通路１５０′内に配置され、入射ビームの波長以外の
全ての波長を濾波する。このフィルタ１８０を使うこと
により、テレビジョン・モニタ１６６で表示される画像
の品質が改善される。この読取装置を、後で図１１につ
いて詳しく説明する書込み装置と一緒に使う時、このフ
ィルタ１８０は不可欠である。この書込み後の読取を行
なう場合、書込みビーム２９の一部分が反射読取ビーム
通路１５０′を通る。フィルタが書込みビームのこの部
分の止め、反射ビーム１５０′の全強度を通す。 【００６５】随意選択の収斂レンズ１８２が反射ビーム
通路１５０′内に配置され、反射ビームを光感知素子１
５８の活性区域に像を結ぶ。この収斂レンズ１８２は反
射ビーム１５０′の直径を小さくし、光感知素子１５８
の活性区域に対して反射ビームの光強度を集中する。 【００６６】増幅器１６４が光感知素子１５８の出力を
増幅し、光感知素子１５８によって発生された周波数変
調された電気信号の振幅を高め、復調器１６２の入力信
号条件に合う様にする。 【００６７】再び図４乃至図７の電気波形について説明
すると、これらの波形は、ディスク１０に担持される被
覆２６内に貯蔵された周波数変調信号を再生する間、図
１０に示す読取装置によっても発生される。図６は線８
０で表わす一定の強度を持つ書込みレーザ・ビームを発
生するレーザ源を示す。読取レーザ１５２が、一定の強
度であるが、レベルは一層低い読取ビーム１５０を発生
する。 【００６８】図７は強度変調された書込みレーザ・ビー
ムを示す。反射読取ビーム１５０′が、ディスク部材１
０に担持される光反射領域及び光散乱領域３８，３７に
入射することによって、強度変調される。反射読取ビー
ム１５０′は図７に示す様な完全な矩形波ではなく、矩
形の縁が、読取スポットの有限の寸法のために丸くな
る。 【００６９】図５は、中心周波数の前後に時間的に変化
する周波数変化を持つ搬送波信号の形で情報内容を持つ
周波数変調された電気信号を示す。光感知素子１５８の
出力は同じ種類の信号である。図４は、時間的な或る形
式で変化する電圧として情報内容を持つビデオ信号を示
す。復調器１６２の出力は同じ形式の信号である。 【００７０】図１０に示す運動制御集成体２８は、図１
に示した運動制御集成体２８と同じ様に動作する。読取
装置では、運動制御集成体２８が、回転駆動集成体３２
の制御の下に、ディスク部材に対して回転運動を伝え
る。更に集成体２８が、貯蔵部材の面の半径方向に可動
の読取光学集成体１５６を動かすために、並進運動を発
生する。 【００７１】更に集成体２８が、読取ビーム１５０がデ
ィスク部材１０に担持される情報トラックに入射する様
に、回転運動と並進運動との間に一定の関係を維持する
同期回路を含む。典型的な情報トラックの一部分を図３
の１０４，１０５に示してある。 【００７２】図１１には図１に示した書込み装置及び図
１０に示した読取装置の組合せのブロック図が示されて
いる。図１１に示す素子は、前に述べたのと同様に動作
し、その動作を詳しく繰返して説明する必要はない。繰
返しを避けるために、簡単に説明する。 【００７３】変調されていない書込みビームの通路が２
９に示されており、変調されたビームの通路を２９′に
示してある。第１の光学集成体が直線偏光子７０の出力
と被覆２６との間に変調ビーム通路２９′を構成する。
固定の書込み光学集成体４１が鏡５８を含む。可動の書
込み光学集成体４０が発散レンズ６６、一部分透過性の
鏡２００、可動鏡６０及び対物レンズ５２を含む。変調
された書込みビーム２９′が光応答性被覆上の書込みス
ポット４２に像を結び、被覆と相互作用して前述の様に
標識を形成する。読取ビーム通路１５０に示す。読取光
学集成体が読取レーザ１５２と情報貯蔵用記録担体１０
との間に読取ビーム１５０のための第２の光路を構成す
る。固定の読取光学集成体１５４が鏡１７６を含む。可
動の読取光学集成体１５６が発散レンズ１７４、偏光変
更手段１７２、第２の固定鏡２０２、一部分透過性の鏡
２００、可動鏡６０及びレンズ５２を含む。読取ビーム
１５０は、後で図１２について更に詳しく説明する様
に、書込みスポット４２より下流側に隔った点に読取ス
ポット１５７を結ぶ。 【００７４】鏡２００はダイクロイック・ミラーであ
り、書込みビーム２９′の波長では透過性であるが、読
取ビーム１５０′の波長では反射性である。 【００７５】書込みビーム２９′の強度は読取ビーム１
５０の強度より強い。書込みビーム２９′は貯蔵しよう
とするビデオ信号を表わす標識を保有する様に光応答性
被覆２６を変更しなければならないが、読取ビーム１５
０の強度は、被覆２６に形成された標識を照射して、読
取光学集成体で収集した、強度変調された反射ビーム１
５０′を光感知回路１５８で周波数変調された電気信号
に変換した後に、良好な信号が得られる位の強度を持つ
反射光ビーム１５０′を発生しさえすればよい。 【００７６】書込み光路にある固定の鏡５８及び読取光
路の２つの固定の鏡１７６，２０２を用いて、書込みビ
ーム２９′を、読取ビーム１５０に対して制御された角
度で、対物レンズ５６に向ける。２つの入射ビームの間
のこの角度により、夫々のビームが被覆２６に像を結ぶ
時、書込みスポット４２と読取スポット１５７との間に
間隔が得られる。 【００７７】動作の際、十分な間隔は４乃至６ミクロン
であることが判った。この距離は図１２にはっきり示す
には小さすぎる角度に対応する。このため、見やすくす
るために、図１２ではこの角度を誇張して示してある。 【００７８】読取ビーム１５０′が弁別回路１６２で復
調され、標準形テレビジョン・モニタ１６６及びオッシ
ロスコープ１６８に表示される。テレビジョン・モニタ
１６６が記録の画像の品質を示し、オッシロスコープ１
６８がビデオ信号を更に詳しく示す。書込み後に読取る
この機能により、書込み動作の間に貯蔵されたビデオ信
号の品質を瞬時的に監視することができる。貯蔵された
信号の品質が不良である場合、それがすぐ判り、書込み
手順を是正するか、品質の不良なビデオ情報信号を貯蔵
している情報貯蔵部材１０を廃棄することができる。 【００７９】書込み後の読取動作様式では、書込みレー
ザ３０及び読取レーザ１５２が同時に動作する。ダイク
ロイック・ミラー２００を用いて、読取ビーム１５０を
書込みビーム２９′と組合せる。この書込み後の読取動
作様式では、書込みビーム２９の波長は読取ビーム１５
０の波長とは違う様に選ばれる。光学フィルタ１８０を
用いて、書込みビームの内、反射読取ビーム通路をたど
る部分を阻止する。従って、光学フィルタ１８０は反射
読取ビーム１５０′を通過させ、書込みレーザ・ビーム
２９′の内、反射読取ビーム通路１５０′をたどる部分
があれば、それを濾波する。 【００８０】比較動作様式では、書込み後の読取動作
は、図１１について述べた様に実施される。この監視動
作様式で動作する時、比較回路２０４が復調器１６２の
出力を源１８から供給されたもとのビデオ情報信号と比
較する。 【００８１】更に詳しく言えば、弁別器１６２のビデオ
出力が線２０６を介して比較器２０４に印加される。比
較器２０４の他方の入力はビデオ源１６から線１８、別
の線２０８及び遅延線２１０を介して入る。遅延線２１
０が入力ビデオ情報信号に対し、入力ビデオ情報信号の
周波数変調から始まって、感知回路１５０による再生さ
れた電気信号の周波数復調にわたる遅延の累積値に等し
い遅延時間を加える。この遅延は、入力ビデオ情報が書
込みスポット４２によって情報貯蔵部材に貯蔵される貯
蔵部材１０上の点から、読取スポット１５７の入射点ま
での移動時間に相当する遅延をも含む。 【００８２】正確な遅延量を発生するには、遅延回路２
１０を可変遅延回路とし、最適動作が得られる様に調節
するのが最もよい。 【００８３】弁別器１６２のビデオ出力信号があらゆる
点で線１８，２０８のビデオ入力信号と同一であること
が理想である。その違いがあれば、それはディスクの表
面の欠陥又は書込み回路の誤動作によって起こり得る誤
差を表わす。ディジタル情報を記録する時は重大である
が、これは他の情報を記録する時はそれ程問題ではな
い。 【００８４】比較回路２０４からの出力信号を計数器
（図に示してない）で計数して、任意のディスクに存在
する実際の誤差の数を定めることができる。計数された
誤差が予定の選ばれた数を超える時、書込み動作を終了
する。必要であれば、新しいディスクに書込むことがで
きる。誤差の多すぎるディスクは再処理することができ
る。 【００８５】図１１で、比較器２０４が線２０８，２０
６に出る出力信号を比較する。比較器２０４のこれとは
別の、もっと直接的なやり方は、周波数変調器２０の出
力と図１０に示した増幅器１６４の出力とを比較するこ
とである。 【００８６】図１２には、書込みレーザ３０からの強度
変調された書込みビーム２９′及び読取レーザ１５２か
らの変調されていない読取ビーム１５０の若干異なる光
路が幾分誇張して示されている。情報貯蔵部材１０は矢
印２１７で示す向きに移動している。これはまだ露出し
ていない被覆２６が書込みビーム２９′に接近しつつあ
ることを示しており、線状の一連の開口３７が書込みビ
ーム２９′と被覆２６との交点から離れつつあることを
示している。書込みビーム２９′は顕微鏡用対物レンズ
５２の光軸と一致する。２１２に示した読取ビーム１５
０の中心軸線は、２１４に示した書込みビーム２９′の
中心軸線とは或る角度を成す。この角度を二重の矢印２
１６で示してある。書込みビーム２９′及び読取ビーム
１５０がレンズ５２を通過する時の光路にこのわずかな
違いがあるため、書込みスポット４２は読取スポット１
５２より或る距離だけ前方に入射する。書込みスポット
４２は線２１８の長さに等しい距離だけ、読取スポット
１５７より進んでいる。線２１８の長さは、対物レンズ
５２の焦点距離に角度を乗じた値に等しい。この結果、
書込みと読取との間に遅延が生ずることにより、溶融し
た金属被覆２６が凝固することができ、このため最終的
に凝固した状態で記録が読取られる。金属がまだ溶融し
ている様な早すぎる時期に読取をすると、開口の縁から
の反射は、モニタ１６６で表示するための品質の高い信
号にはならない。 【００８７】図１３には、図１の装置に使うのに適した
ポッケルス・セル安定化回路４８の理想化した線図が示
されている。公知の様に、ポッケルス・セル６８は加え
られた書込み光ビーム２９の偏光平面を、図７に示した
印加電圧の関数として回転させる。 【００８８】個々のポッケルス・セル６８に応じて、１
００ボルト程度の電圧変化により、セルがその中を通過
する光の偏光平面を９０°いっぱいに回転させる。ポッ
ケルス・セル駆動器は情報信号源１２からの出力をピー
ク間１００ボルトの出力に増幅する様に作用する。これ
によって、ポッケルス・セル６８に対する適正な入力駆
動信号が得られる。ポッケルス・セル駆動器７２が図５
に示す形の波形を発生する。そのピーク間電圧は１００
ボルトである。 【００８９】ポッケルス・セルは、変調された光ビーム
強度が電気駆動信号を最も忠実に再現する様に、平均４
５°の回転で動作させるべきである。ポッケルス・セル
をこの平均動作点に保つため、ポッケルス・セルにバイ
アス電圧を加えなければならない。実際には、４５°の
回転の動作点に対応するバイアス電圧は連続的に変化す
る。この連続的に変化するバイアス電圧がサーボ帰還ル
ープを使うことによって発生される。この帰還ループ
は、透過した光の平均値を調節自在の基準値に比較し、
その差の信号を直流増幅器を介してポッケルス・セルに
印加するものである。この構成により、動作点が安定化
する。基準値は４５°の動作点に対応する平均透過量に
対応する様に調節することができ、サーボ帰還ループが
ポッケルス・セルをこの平均の４５°の回転に保つため
の補正バイアス電圧を供給する。 【００９０】安定化回路４８が光感知手段２２５を含
む。シリコン・ダイオードが適当な光感知手段として作
用する。ダイオード２２５が、光変調器４４から出てき
て、図１に示した一部分反射性の鏡５８を通過する書込
みビーム２９′の一部分２９″を感知する。シリコン・
ダイオード２２５が大体太陽電池と同じ様に作用し、入
射する放射によって照射された時、電気エネルギ源にな
る。シリコン・ダイオード２２５の１本の出力線が線２
２７によって共通の基準電位２２６に接続される。ダイ
オード２２５の他方の出力線が線２３０によって差動増
幅器２２８の一方の入力に接続される。シリコン・セル
２２５の出力線が負荷抵抗２３２によって分路されてお
り、この抵抗は直線形応答ができる様にする。 【００９１】差動増幅器２２８に対する他方の入力が線
２３８によってポテンショメータ２３６の調節自在のア
ーム２３４に接続される。ポテンショメータ２３６の一
端が線２４０によって基準電位２２６に接続される。電
源２４２がポテンショメータ２３６の他端に結合され、
差動増幅器２２８を調節して、変調されたレーザ・ビー
ム２９′の平均エネルギ・レベルを予定の値に調節する
ための帰還信号を線２４４，２４６に発生する。 【００９２】差動増幅器２２８の出力端子が抵抗素子２
４８，２５０及び出力線２４４，２４６を介して図１に
示したポッケルス・セル６８の入力端子に接続される。
ポッケルス・セル駆動器７２が容量性素子２５２，２５
４を介してポッケルス・セル６８に交流結合される。差
動増幅器２２８はポッケルス・セル６８に直流結合され
る。 【００９３】動作について説明すると、この装置を付勢
した時、書込みビーム２９′からの光の部分２９″がシ
リコン・ダイオード２２５に入射することにより、差動
増幅器２２８の一方の入力に差電圧が発生される。最
初、ポテンショメータ２３６は、ポッケルス・セルの平
均透過量が４５°の回転に対応する様に調節される。そ
の後、シリコン・セル２２５に入射する平均強度レベル
が増加又は減少すると、差動増幅器２２８によって補正
電圧が発生される。ポッケルス・セル６８に印加される
補正電圧は、ポテンショメータ２３６の調節自在のアー
ム２３４を動かすことによって、差動増幅器の他方の入
力に線２３８を介して印加される入力電圧を調節するこ
とによって選ばれた予定のレベルに平均強度レベルを回
復させるのに適切な極性並びに大きさである。 【００９４】ポテンショメータ２３６の調節自在のアー
ム２３４が、書込みレーザ３０によって発生される光の
平均強度レベルを選択する手段である。開口３７の長さ
が、前述の様に、次に続く空間３８の長さと正確に等し
い時、最適の結果が得られる。ポテンショメータ２３６
の調節は、この様に長さを等しくする手段になる。開口
の長さがその隣りにある空間の長さに等しい時、デュー
ティ・サイクルは５０−５０になる。このデューティ・
サイクルは、書込んだばかりの情報が前述の様にテレビ
ジョン・モニタ及び／又はオッシロスコープ１６６，１
６８で表示される時、その状態を検査することによって
検出し得る。開口３７の長さが、この開口とその次の位
置にある空間との合計の長さの４０乃至６０％の間で変
化する時、商業的に許容し得る結果が得られる。言いか
えれば、開口並びに次に続く位置にある空間の長さが測
定される。その時、開口は合計の長さの４０乃至６０％
の範囲内に入る長さであればよい。 【００９５】図８に図３に示した情報トラックの半径方
向断面図が示されている。鏡面形光反射領域３８が１対
の非鏡面形光反射領域３７の中間にある。図８に示した
半径方向断面図で、入射する読取又は書込みビームは矢
印２１７で示す向きに、部材１０に対して移動する。つ
まり、読取ビームは最初に鏡面形光反射領域３８ａに入
射してから、非鏡面形光反射領域３７ａに入射する。こ
の形式では、記録される信号の正の半サイクルは鏡面形
光反射領域３８ａによって表わされ、記録される信号の
負の半サイクルは非鏡面形光反射領域３７ａによって表
わされる。図８に示す信号のデューティ・サイクルは、
括弧２６０で表わした鏡面形光反射領域３８ａの長さ
が、括弧２６２で表わした非鏡面形光反射領域３７ａの
長さと等しければ、５０％のデューティ・サイクルであ
る。好ましいデューティ・サイクルは、書込みレーザ３
０の電源を調節することによって、書込みビーム２９の
絶対的な強度を調節すると共に、安定化回路４８内のポ
テンショメータ２３６を、書込みビーム２９の偏光角が
４５°回転する状態から開口が形成され始める様なレベ
ルに調節することによって、設定することができる。 【００９６】図７及び図８に例示した開口形成過程につ
いて再び説明すると、光スポット内のエネルギが金属被
膜の組成並びに厚さ、及び基板の特性に特有な閾値を超
える時、薄い金属被覆２６の溶融が起こる。スポットの
エネルギは光強度変調集成体４４によって変調されてい
る。オン・オフの変化を短かく抑えて、溶融値に変動が
あっても、孔の末端の位置が正確になる様にする。金属
被覆の厚さの変動や、情報貯蔵層として違う材料を使う
ことにより、溶融閾値の変動が起こり得る。 【００９７】２００乃至３００オングストロームの厚さ
を持つ薄い金属被覆２６内に開口を形成するのに必要な
スポットの平均エネルギは、２００ミリワット程度であ
る。ＦＭ搬送波周波数が約８ＭＨｚであるから、毎秒８
×１０6 個の可変の長さを持つ孔が切込まれ、１つの孔
当たりのエネルギは２．５×１０-9ジュールである。 【００９８】ビデオ・ディスク部材１０のこの第１の実
施例では、硝子基板の一部分が各々の開口で露出する。
硝子基板の露出した部分は、入射する読取ビームに対し
て、非鏡面形光反射領域となる。相次ぐ位置にある開口
の間に残っている金属被覆の部分は、入射する読取ビー
ムに対して光反射の強い領域となる。 【００９９】フォトレジスト被覆を使って第１及び第２
の標識を形成する時、書込みビーム２９′の強度は、偏
光平面の４５°の回転によって、フォトレジスト被覆の
運動中、それが移動する情報貯蔵部材１０上にある間
に、被覆２６を露出させ並びに／又はこのフォトレジス
ト被覆と相互作用するための閾値強度を持つ光ビーム２
９′を発生する様に調節される。ポッケルス・セル６８
及びグラン・プリズム７０の組合せは光強度変調部材と
なり、設定された４５°の状態から、０°に近い動作状
態に関連する低い光透過状態、並びに９０°に近い動作
状態に関連する高い光透過状態まで動作する。書込み光
ビーム２９′の強度が最初に調節されたレベル、又は予
定の開始時強度より高くなり、高い方の光透過状態に向
って増加する時、入射する書込み光ビーム２９′はそれ
によって照射されるフォトレジストを露出する。この露
出は、書込みビームの強度が最大光透過状態に達し、且
つ書込みレーザ３０から出る光の偏光平面に対する４５
°の回転に関連した最初の予定の強度に向って下がり始
めた後も、継続する。回転が４５°の値より下ると、グ
ラン・プリズム７０から出てくる書込みビーム２９′の
強度は閾値強度より低くなり、この時集束された書込み
ビームはそれによって照射されたフォトレジストを露出
しなくなる。この様に照射されたフォトレジストを露出
しなくなるのは、書込みビームの強度が最小光透過状態
に達し且つ書込みレーザ３０から出る光の偏光平面の４
５°の回転に伴う最初に定めた強度に向って再び増加し
始める後まで継続する。 【０１００】ポッケルス・セル駆動器７２は典型的には
高利得の高圧増幅器であり、１００ボルトの電圧の振れ
を持つ出力信号を発生する。この信号はポッケルス・セ
ル６８の駆動条件に合せるためである。典型的には、ポ
ッケルス・セル駆動器７２の出力の電圧中央値は、レー
ザ３０から得られる全部の光の内の大体半分が直線偏光
子７０から出てくる様に、ポッケルス・セル６８を４５
°駆動するのに十分な制御電圧である。駆動器７２の出
力信号が電圧中央値より正になると、レーザからの一層
多くの光が通過する。駆動器７２の出力信号が負になる
と、レーザからの光が少くなる。 【０１０１】金属被覆２６を使う第１の実施例では、レ
ーザ３０からの出力は、駆動器７２からの出力がゼロで
あって、ポッケルス・セルの動作点が４５°である時、
ディスク１０上にある金属層の被覆２６を溶融し始める
様な強度が発生する様に調節される。このため、駆動器
７２からの出力が正に向うと、溶融が続けられる。駆動
器７２からの出力が負に向うと、溶融が止まる。 【０１０２】フォトレジスト被覆２６を使う第２の実施
例では、レーザ３０からの出力は、駆動器７２からの出
力が電圧中央値を発生している時、フォトレジスト被覆
２６を照射すると共に露出させる様な強度を発生する様
に調節される。このため、駆動器７２からの出力が正に
向うと、書込みビームによって照射されたフォトレジス
トの露出が続く。駆動器７２からの出力が負に向うと、
照射は続くが、書込みビームのエネルギは照射された領
域を露出させるには不十分である。この明細書では、露
出という言葉は、露出されたフォトレジストに伴う物理
的な現象を表わす意味で使われている。露出されたフォ
トレジストは現像することができ、現像したフォトレジ
ストは標準的な方法によって除去される。フォトレジス
トを露出するのに不十分な強度の光によって照射された
フォトレジストは、現像して除去することができない。 【０１０３】今説明した第１及び第２の何れの実施例で
も、図６の線８０で示すエネルギ・レベル８０の絶対値
は、書込みレーザ３０の電源を調節することにより、こ
の様な結果が得られる様に上下に調節される。書込みレ
ーザ３０のエネルギ・レベルの絶対値の調節と組合せ
て、ポテンショメータ２３６を使って、ビーム２９が前
述の様に４５°より大きく回転させられた時、被覆２６
に標識が形成される様にする。 【０１０４】図１０に示す読取専用装置では、光学フィ
ルタ１８０は随意選択であり、必要としないのが普通で
ある。読取専用装置でそれを使うと、反射通路で若干の
減衰が入り込み、このため、フィルタ１８０を使わない
読取専用装置と較べた時、検出器１５８で同じ強度が得
られる様に保証するためには、読取レーザ１５２の強度
を若干強くすることが必要である。 【０１０５】収斂レンズ１８２は随意選択である。正し
く構成された読取装置では、反射読取ビーム１５０′は
光検出器１５８の作用面積と略同じ直径を有する。そう
でない場合、収斂レンズ１８２を用いて、反射読取ビー
ム１５０′を選ばれた光検出器１５８の一層小さい作用
面積に集中させる。 【０１０６】改良された形のマスター作成装置の詳しい
動作様式を説明する前に、以下の説明で特別の意味を持
つ幾つかの用語を説明しておくのがよいと思われる。書
込みレーザ源によって発生されるレーザ強度とは、ビデ
オ・ディスクの情報担持部分と相互作用して、搬送波周
波数並びに搬送波周波数からの時間的な周波数変化を表
わす標識を形成するために使われる、マスター・ビデオ
・ディスクに入射する時の強度を言う。 【０１０７】ビデオ・ディスクの情報担持層の入射点で
レーザ・ビームに要求される閾値エネルギ・レベルは、
情報担持層を作る材料によって異なる。ビスマスの様な
金属並びにフォトレジストの様な感光材料について述べ
た前述の２つの例では、標識を形成するために要求され
る閾値エネルギ・レベルはかなり異なり、閾値エネルギ
という言葉を説明するよい例になる。勿論、各々の例
で、他の材料の値エネルギも異なる。 【０１０８】ビスマスで被覆されたビデオ・ディスク・
マスターに形成される標識は、光反射性並びに光非反射
性を持つ交互の領域である。光非反射性の区域は、ビス
マスが溶融した後、冷却する前にビスマスが引込んで、
その下にある硝子基板の一部分を露出することによって
生ずる。金属層に入射する光は反射が強いが、硝子基板
の露出部分に入射する光は吸収され、そのために光非反
射性になる。 【０１０９】閾値エネルギは、光強度が増大するレーザ
・ビームが存在する時に、金属層を溶融させ且つ引込め
させるのにレーザ・ビームに要求されるエネルギであ
る。閾値エネルギ・レベルは、金属層が溶融しなくな
り、入射光が入射する領域から引込む時の、減少しつつ
ある光強度を持つ信号の強度とも言える。更に特定して
言えば、入射光ビームのエネルギが記録材料の閾値エネ
ルギ条件を超える時、記録材料の中に孔が形成される。
入射光ビームの光エネルギ強度が記録材料の閾値エネル
ギ・レベルより低いと、記録媒質には孔が形成されな
い。入射光ビームによって孔が形成されること並びに孔
が形成されないことが、ビスマスで被覆されたマスター
に入射する光ビームが、ビスマス層と相互作用して、記
録面に標識を形成する主な態様である。標識は、搬送波
周波数を中心として時間的な周波数変化を持つ搬送波周
波数を表わす。 【０１１０】フォトレジストの薄い層がその上に形成さ
れたビデオ・ディスク・マスターは、それ自身の閾値エ
ネルギ・レベルを持っている。光ビームがフォトレジス
ト層を露出するメカニズムは、光子理論に従い、フォト
レジストの一部分を露出するには、入射光ビーム中に十
分な数の光子を必要とする。正に向う変調された光ビー
ムがこの閾値エネルギ・レベルより多い光子を持ってい
る時、その区域のフォトレジストが露出され、そのた
め、その後で現像すると、露出したフォトレジストが除
去される。光強度が減少しつつある変調された光ビーム
中の光子レベルがフォトレジストの普通の閾値エネルギ
・レベルより下ると、フォトレジストは、その後で現像
しても、この閾値エネルギ・レベルより低い光子を持つ
入射光ビームによって照射されたフォトレジストを除去
することができない位に、露出されなくなる。 【０１１１】変調されたレーザ源からの入射光ビームが
情報担持層と相互作用して、この入射光ビームによって
照射されたフォトレジスト層を完全に露出し又は露出不
足にする。これが、搬送波周波数を中心として時間的に
変化する周波数変化を持つ搬送波周波数としての標識を
形成するための、入射光ビーム中の光子と情報担持部材
との間の相互作用である。搬送波周波数並びに時間的な
周波数変化を貯蔵した標識は、現像工程の後に更にはっ
きりとする。この現像工程により、十分に露出されたフ
ォトレジスト材料の部分が実効的に除去され、ビデオ・
ディスク部材には露出不足の部分が残る。 【０１１２】図２３には、ポッケルス・セル６８の動作
バイアスを１／２エネルギの点に維持するために、この
発明の好ましい実施例で使われるポッケルス・セル・バ
イアス・サーボ装置がブロック図で示されている。ポッ
ケルス・セルの直流バイアスは、最初に定常状態に調節
され、ポッケルス・セルとグラン・プリズムとの組合せ
の１／２エネルギの点が、ポッケルス・セル６８の回転
が４５°になる点と一致する様にする。この直流バイア
ス点を固定バイアス点と呼ぶ。ＦＭ変調器３６に対する
入力ビデオ信号が何ら第２高調波歪みを含んでいない装
置では、今説明した手順で選ばれる直流バイアス点で満
足に動作する。しかし、ＦＭ変調器に対するビデオ情報
入力信号が第２高調波歪みを含んでいる場合、こういう
歪みが変調された光ビーム２９′の中に現われる。ＦＭ
変調器からの出力がポッケルス・セル駆動器７２に印加
され、ポッケルス・セルを０°から９０°までの回転変
化にわたって駆動するのに必要な電圧を発生する。レー
ザ２９からの変調されていない光ビームがポッケルス・
セル６８に印加されることは前に説明した通りである。 【０１１３】ポッケルス・セル・バイアス・サーボの目
的は、フォトダイオード２６０によて検出される出力光
信号に、できるだけ第２高調波分がない様に、ポッケル
ス・セル６８をバイアスすることである。 【０１１４】第２高調波歪みは複数個の原因のために変
調された光ビーム２９′に入り込む。第１の原因は、ポ
ッケルス・セル６８並びにグラン・プリズム７０の両方
の伝達関数が非直線であることである。線１８の入力ビ
デオ信号が第２高調波歪みを持っている時、これによっ
て光ビーム２９′中の全体の第２高調波歪みは更に増加
する。 【０１１５】ポッケルス・セル・バイアス・サーボはポ
ッケルス・セル６８に印加される直流バイアスを調節す
る様に作用する。この直流バイアスがポッケルス・セル
を１／２エネルギの点にバイアスして、出力光ビームの
第２高調波分を最小限に抑える。 【０１１６】１／２エネルギの点からの直流バイアス・
レベルの変更は、次の様な一連の工程によって行なわれ
る。ポッケルス・セル６８からの変調された光ビーム２
８′をフォトダイオード２６０に印加する。フォトダイ
オード２６０は標準的な動作様式で動作し、搬送波周波
数を中心とした周波数変化を持つ搬送波周波数の形をし
た信号を発生する。この周波数変調された波形は、ディ
スク面に入射する変調された光ビーム２９′の信号成分
を正確に反映する位に、フォトダイオード２６１に入射
する光の十分直線的な表示である。更に詳しく言うと、
フォトダイオード２６０からの出力信号は、変調された
光ビーム２９′中に存在する歪みを持っている。フォト
ダイオード２６０からの出力を線２６２を介して第２高
調波検出器２６１に印加する。これはバイアス制御回路
２６４の一部分を形成する。第２高調波検出器の出力が
高圧増幅器２６６に送られ、これが線２６８に直流バイ
アス信号を発生する。線２６８が加算回路２７０に接続
され、その２番目の入力信号はポッケルス・セル駆動器
７２の出力である。線２６８の直流バイアス信号をポッ
ケルス・セル駆動器７２からの出力と加算し、ポッケル
ス・セル６８に印加して、ポッケルス・セル６８の直流
バイアスを変える。 【０１１７】第２高調波検出器２６１の動作について説
明すると、この装置は、出力光ビームの第２高調波と基
本波との比に対して大体直線的な電圧を発生する。更
に、この出力信号は第２高調波の位相特性を反映し、第
２高調波が基本波と同相であれば、第２高調波検出器の
出力は第１の電圧レベル、即ち、正のレベルである。第
２高調波の位相が基本波と反対であれば、第２高調波検
出器の出力は第２の電圧レベル、即ち、負の電圧レベル
にある。第２高調波検出器の出力を高圧増幅器２６６で
増幅する。この増幅器が０乃至３００ボルトの範囲の直
流バイアスを発生する。この直流バイアスを、ポッケル
ス・セル駆動器７２で増幅されたＦＭ変調器２０からの
信号と加算し、ポッケルス・セル６８に印加する。 【０１１８】第２高調波検出器は、図２４に示す制限器
２７２及び図２４に示す差動増幅器２７４を含む。フォ
トダイオード２６０の出力信号を線２７６，２７８を介
して制限器２７２に交流結合する。制限器２７２は、第
１の出力枝路２８０を介して差動増幅器に印加される第
１の出力信号を有する。制限器２７２の第２の出力が、
第２の出力枝路２８２を介して差動増幅器の第２の入力
に印加される。制限器２７２の出力信号は互いに相手の
論理的な補数である。更に具体的に言うと、一方の出力
が比較的高の電圧レベルにある時、他方の出力は比較的
低の電圧レベルにある。枝路２８０，２８２の２つの出
力信号が差動増幅器２７４に送られる。この差動増幅器
の出力は、入力信号線２７６、２７８にある第２高調波
成分を反映する。 【０１１９】標準的な動作様式では、フォトダイオード
２６０からの入力信号に実質的に第２高調波歪みがない
時、差動増幅器２７４の端子２８４の出力信号は正確に
５０％のデューティ・サイクルを持つ矩形波であり、電
圧レベルは一定の基準レベルの上下の２つの予定の電圧
レベルの間である。５０％のデューティ・サイクルは、
高の電圧の半サイクルの幅が次に続く低の電圧の半サイ
クルと等しいことを意味する。この状態では、２つの半
サイクルの実効的な直流レベルが相殺する。従って、差
動増幅器２７４の出力は平均するとゼロである。 【０１２０】フォトダイオード２６０の出力中にある程
度の第２高調波歪みが存在する時、高調波歪みによって
平均値は移動し、対称的な場合から非対称の場合にな
る。この場合、差動増幅器の出力は５０−５０のデュー
ティサイクルを持つ矩形波以外のものになる。従って、
差動増幅器が入ってくる信号の実効的な直流レベルの変
化を検出し、入力信号の非対称性に応じて、平均してゼ
ロより高い又は低い出力を発生する。従って、差動増幅
器の出力が高圧増幅器に印加されると、これが差動増幅
器２７４の出力を直流平滑し、その結果でてくる正又は
負の直流レベルを増幅する。この結果が、ポッケルス・
セルの動作点を、高調波歪みがゼロになる１／２エネル
ギの点に戻すために、ポッケルス・セルに印加すべきバ
イアス信号の所要の変化である。 【０１２１】ポッケルス・セル・バイアス・サーボの標
準的な動作様式をまとめて言えば、変調された光ビーム
中に存在する歪みを表わす光信号を発生する。この光ビ
ーム中に存在する第２高調波歪みの大きさを検出して、
この歪みを表わす信号を発生する手段を設ける。第２高
調波歪みの大きさを表わす信号は、第２高調波歪みが基
本周波数と同相であるか或いは位相がずれているかをも
表わす。第２高調波歪みの大きさ並びに基本周波数に対
する第２高調波歪みの位相を表わす出力信号が、ポッケ
ルス・セルを、第２高調波歪みがなくなる様な動作点に
もってくるために、このセルに印加する必要があるバイ
アス信号を発生する手段に印加される。バイアス信号の
変化を周波数変調された入力ビデオ信号と加算する加算
回路を設ける。この加算電圧がポッケルス・セル６８に
対する入力として印加される。 【０１２２】図１４は、書込み光ビーム２９の改良され
た形の光変調を例示する一連の波形を示す。図１４の欄
Ａは、ビデオ・テープ・レコーダ又はテレビジョン・カ
メラからビデオ信号として典型的に供給される理想的な
又は簡単にしたビデオ波形を示す。この波形は図４に示
すものと略同じであり、ＦＭ変調器２０に印加されるビ
デオ信号を表わす。２つの出力信号が欄Ｂ及びＣに示さ
れている。夫々はＦＭ変調した出力信号であり、何れも
同じ周波数情報を持っている。欄Ｂの波形は図５に示し
た波形を再掲したものであり、便宜的に含めた。欄Ｂの
波形は、マルチバイブレータ形ＦＭ変調器２０によって
普通発生される出力を示す。欄Ｃに示す波形は、三角形
の出力波形を持つＦＭ変調器２０によって発生される出
力を示す。両方の波形は同じ周波数情報を持っている。
三角形の波形は、ポッケルス・セルに印加される一定の
強度の光ビームを光変調するために、ポッケルス・セル
６８を駆動するのに使う時、一層よい結果が得られる。 【０１２３】各々の波形Ｂ及びＣに含まれる周波数は、
常に同一であって、欄Ａのビデオ波形の電圧レベルを表
わす。この図をみれば、数字７５で全体的に示したビデ
オ波形の下側振幅領域が低い搬送波周波数に対応し、ビ
デオ波形の高い方の振幅領域７７が欄Ｂ及びＣに示した
高い方の周波数に対応することが判る。テレビジョン業
界では、テレビジョン・カメラによって発生されるビデ
オ信号として、ピーク間が１ボルトの電圧変化を持つ電
圧信号を使うのが普通である。この信号特性は、テレビ
ジョン・モニタ１６６を駆動するのに必要なものと同じ
である。ポッケルス・セル６８を駆動するために三角形
の波形を使う利点は、ポッケルス・セルの伝達特性を変
調信号の選ばれた波形とあわせて、ポッケルス・セル及
びグラン・プリズム７８を通過する光ビームの正弦状に
変調することである。欄Ｃの三角形の波形は時間に対し
て直線的な電圧変化である。この三角形の駆動波形の時
間に対して直線的な電圧変化に、正弦状の電圧変化対ポ
ッケルス・セル６８の光伝達関数を乗ずると、グラン・
プリズムからの正弦状に変化する光強度を持つ出力にな
る。 【０１２４】欄Ｄに示す波形は、ポッケルス・セルが欄
Ｃに示す三角形の波形によって駆動された時の、グラン
・プリズムからの光強度出力に対応する正弦状の波形を
示す。 【０１２５】特に欄Ｄに示す波形の一番低い点２８５及
び一番高い点２８６からみて、この夫々から正確に等距
離にある点を１／２エネルギの点と呼ぶ。品質の高いマ
スター作成動作には、この１／２エネルギの点の利用の
仕方を理解することが必要である。 【０１２６】三角形の波形のピーク間電圧が欄Ｃの線２
８７に示した第１の最大電圧レベルＶ2 、及び線２８８
の第２の最小電圧レベルＶ1 によって表わされている。
点２８７、２８８の間の電圧の差が、ポッケルス・セル
６８の駆動電圧である。この電圧の差は、ポッケルス・
セル６８がそれを通過する光の偏光を９０°回転するの
に必要な電圧に等しくなる様に調節される。ポッケルス
・セルのバイアスは、電圧レベルＶ1 及びＶ2 が常にポ
ッケルス・セル６８を通過する光ビームの０°及び９０
°の回転に対応する様に保つ。光ビームの４５°の回転
は、三角形の波形の２つの極限の中間である。この中間
の電圧は、ポッケルス・セル６８に対して常に同じであ
る。しかし、温度に対する不安定性のため、この中間電
圧は０ボルトに対してドリフトすることがあり、そのた
めに１／２エネルギの電圧の点もドリフトする。中間電
圧の正しいバイアス作用は、後で図１８、図１９及び図
２０について詳しく説明する。 【０１２７】図１４の欄Ｃの波形は、ＦＭ変調器２０に
よって発生される三角形の波形を示しているが、これは
ポッケルス・セル駆動器７２によって発生される信号の
波形をも表わしている。ＦＭ変調器の出力は典型的には
小さな電圧範囲、典型的には１０ボルト未満であるが、
ポッケルス・セル駆動器７２の出力は、ポッケルス・セ
ル６８をゼロ回転状態から９０°の回転状態まで駆動す
るために、ポッケルス・セルに対して適当な駆動電圧を
供給するため、１００ボルトの振れがある。電圧レベル
Ｖ1 ，Ｖ2 及びこれらの電圧を表わす線２８８，２８７
について説明するため、図１４の欄Ｃを参照する。ポッ
ケルス・セル駆動器６８からの出力は、波形の振幅は違
うが、同じ形だからである。これは便宜上であって、振
幅だけが違う略同一の波形を除くためである。 【０１２８】図１５には、これまで説明したこの発明の
マスター作成方法に従って形成されたビデオ・ディスク
の簡略断面図が示されている。基板部材３００が平面状
の上面３０２を有する。情報担持層３０４が基板３００
の上面３０２の上に形成されている。情報担持層３０４
は基板３００の面３００に全体にわたって一様な厚さで
ある。情報層３０４自体は平面状の上面３０６を有す
る。 【０１２９】図１５を図１４の欄Ｃの下に並べてある
が、この図には、ポッケルス・セル６８に対する駆動波
形としての三角形の出力波形を発生する電圧制御発振器
をＦＭ変調器２０に用いて改良された実施例で、ポッケ
ルス・セルとグラン・プリズムの組合せを通過する光ビ
ームの強度が示されている。前に述べた様に、情報担持
層の閾値エネルギ・レベルは、入射する光ビームに応答
して、情報担持層内に標識を形成するのに必要なエネル
ギと定義する。金属面の場合、温度閾値は、金属層を溶
融させ、金属層を加熱された入射領域から引込めさせる
のに必要なエネルギである。フォトレジスト層では、閾
値エネルギは、フォトレジストの情報担持層を完全に露
出するのに十分な光子を供給するのに必要なエネルギ・
レベルである。金属層の場合、加熱された金属が入射区
域から引込んで、その下にある基板３００を露出する。
フォトレジスト材料の場合、光子のエネルギは、図１６
に示す様に、基板３２０の上面３２２まで、フォトレジ
スト層３２４の厚さ全体を完全に露出するのに十分であ
る。 【０１３０】ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組
合せの１／２エネルギの点を、一定強度のビームの透過
量が最大になる第１の動作点と、一定強度のビームのグ
ラン・プリズム７０の透過量が最小になる第２の動作点
との間の真中の点に決めることを前に説明した。１／２
エネルギの点は、ポッケルス・セルを通過する光が、透
過エネルギがゼロである点から４５°回転した点であ
る。 【０１３１】動作の際、レーザの出力エネルギは、ポッ
ケルス・セルとグラン・プリズムの組合せの１／２エネ
ルギの点が、部材３０４の様な、使われる情報担持部材
の閾値エネルギ・レベルに等しい十分なエネルギを供給
する様に調節される。ポッケルス・セルとグラン・プリ
ズムの組合せの１／２エネルギの点をこの様に調整した
ことにより、記録されるビデオ周波数信号の記録忠実度
は最高になり、ビデオ・ディスク記録部材から再生され
る信号の混変調歪みは最小になる。 【０１３２】この様にエネルギ・レベルを合わせること
が、図１４の欄Ｄ及び図１５に示されており、図１４の
欄Ｄに示した線２９０で表わす１／２エネルギの点と、
図１５の開口３１０とによって示されている。開口３１
０の長さは、変調された光ビームの透過強度が図１４の
欄Ｄに示した１／２エネルギの点を表わす線２９０を超
える時間に対応する。 【０１３３】この実施例では、１／２エネルギの点を表
わす線２９０は、図１４の欄Ｃに示した三角形の波形の
ゼロ交差をも表わす。ゼロ交差点が図１４Ｂ及び図１４
Ｃの線２９１，２９２によっても示されている。１／２
エネルギの点を調整することの重要性を図２０及び図２
１について詳しく説明する。 【０１３４】図１６は上面３２２を持つ基板３２０を含
む情報貯蔵部材を示す。一様な厚さのフォトレジストの
薄い層３２４が基板３２０の平面状の上面３２２の上に
形成される。薄いフォトレジスト層３２４が平面状の上
面３２６を有する。金属ビスマス層３０４が光応答性の
層である様に、フォトレジスト層３２４も光応答性の層
である。薄い不透明なメタライズ被覆３０４もフォトレ
ジスト層３２４も、ビデオ入力信号を表わす標識を保有
する様に作用する。金属層３０４の場合、メタライズ層
に開口３１０が形成され、情報貯蔵部材の中に相次いで
光反射領域及び光非反射領域を形成する。 【０１３５】図１７は、フォトレジストで被覆された情
報貯蔵部材を示す。領域３３０が、図１５に示す構造で
領域３１０が形成されたのと略同様にして形成される。
図１５に示す様に開口３１０が形成される代りに、開口
３１０に対応して露出領域３３０が形成される。図１６
では、露出したフォトレジスト材料は、フォトレジスト
情報担持層３２４内でこれらの領域内に斜線を施すこと
によって表されている。露出したフォトレジスト材料を
この後で現像すると、露出したフォトレジスト材料が除
去され、図１５に示した開口３１０に相当する開口が残
る。 【０１３６】動作の際、フォトレジストで被覆された基
板から成るビデオ・ディスク部材を使う時、書込みレー
ザの出力エネルギは、グラン・プリズムの１／２エネル
ギの点で、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組合
せを通過する変調されたレーザ・ビームのエネルギが、
入射する光ビームによって照射されたフォトレジストを
完全に露出するのに必要な光子閾値エネルギに等しくな
る様に調節する。ビスマスで被覆されたマスター・ビデ
オ・ディスク方式の場合と同じく、これによって記録の
忠実度は最高になり、記録されていたビデオ信号を再生
する際、混変調歪みは最小になる。 【０１３７】図１５及び図１６で、図１４の欄Ｄに示す
波形の内、線２９０より上側にある部分によって表され
る様に、１／２エネルギの点より高い所で、グラン・プ
リズムを通過する光ビームの部分は、図１５に示すビス
マスで被覆したビデオ・ディスクの場合は感光面３０
４、図１６に示すフォトレジストで被覆されたビデオ・
ディスクの場合はフォトレジスト被覆３２４の特性に非
可逆的な変化を生ずる。ビスマスで被覆されたビデオ・
ディスク部材３００の場合、この非可逆変化は、不透明
なメタライズ被覆３０４中に相次いで形成された開口３
１０の形をとる。フォトレジストで被覆された基板３２
０の場合、フォトレジスト層３２４の特性の非可逆的な
変化は、相次いで完全に露出された領域３３２として起
る。 【０１３８】ビスマスを好ましい金属層として挙げた
が、テルル、インコネル及びニッケルの様な他の金属を
使うことができる。 【０１３９】図１８には、ポッケルス・セル１８に対す
る駆動入力の直線的な電圧変化に対して、ポッケルス・
セル６８を通過する光の回転角度が正弦状に変化するこ
とを表わす、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組
合せの伝達特性が示されている。９０°の回転が点３４
０に示されており、これはグラン・プリズム７０の最大
光透過状態に等しい。０°の回転が点３４２に示されて
おり、これはグラン・プリズム７０のゼロ又は最小光透
過状態に等しい。光の透過がゼロになる点３４２は、図
１４の欄Ｃに示した線２８８で表わす電圧レベルＶ1 に
対応する。９０°の回転を表わす点は、図１４の欄Ｃに
示した線２８７で表わす電圧レベルＶ2に対応する。こ
れらの２つの電圧の間の中点（線２９２で表わす）がＺ
方向のＶ2 −Ｖ1 に等しく、ポッケルス・セルを通過す
る光ビームの４５°の回転に対応する。 【０１４０】周知の様に、ポッケルス・セルを通るエネ
ルギは実質的に不変である。ポッケルス・セルで変化す
る唯一の特性は、通過する光の回転角度である。普通、
ポッケルス・セル６８及びグラン・プリズム７０を一緒
に使って、光の変調を行なう。このため、ポッケルス・
セル及びグラン・プリズム７０の主軸を整合させ、９０
°偏光した光ビームがグラン・プリズムを実質的に減衰
せずに通過する様にする。この様に高度に偏光した同じ
光をポッケルス・セル６８で９０°回転させて、０°の
回転に戻すと、光ビームはグラン・プリズム７０を通過
しない。実際には、全部が透過する状態並びに全く透過
しない状態には、高い動作周波数では到達しない。図１
８に示す波形は、周波数変調されたビデオ情報の２サイ
クルに対応する様に回転を行なったポッケルス・セル６
８の伝達特性を示す。これは、伝達特性が伝達関数曲線
の０°乃至９０°の部分にわたって連続的に動作するこ
とを示している。 【０１４１】図１９にはグラン・プリズム７０の伝達特
性が示されている。点３５０でグラン・プリズム７０は
透過量が最大になり、入ってくる光ビームは９０°回転
している。点３５２では、グラン・プリズム７０の光の
透過が最小又はゼロになり、この時入ってくる光ビーム
の回転はゼロである。グラン・プリズム７０に入る光の
回転が４５°の場合、点３５４に示す様に、入射光ビー
ムの強度の半分がグラン・プリズム７０を通過する。勿
論、４５°の回転の時にグラン・プリズム７０を通過す
る光のエネルギの絶対値は、光源の光出力強度を調節す
ることによって調節し得る。この実施例では、光源は書
込みレーザ３０である。 【０１４２】好ましい実施例では、書込みレーザ３０の
エネルギ出力は、１／２エネルギの点でグラン・プリズ
ムを通過する光の強度が、記録媒質の閾値エネルギ・レ
ベルに一致する様に調節する。ビスマス層を溶融させる
には、フォトレジスト層を完全に露出するよりも一層多
くのエネルギを必要とするので、ビスマスのマスター・
ディスクの書込みに使われる書込みビームの強度の絶対
値は、フォトレジストで覆われたマスター・ビデオ・デ
ィスクとの相互作用のために使われる書込みレーザの強
度より大きい。 【０１４３】図２０及び図２１には、書込みレーザ３０
によってマスター・ビデオ・ディスクに切込まれる孔の
長さと、相次いで形成される孔の間の切込まれていない
ランド区域の長さとの間の関係を説明するのに役立つ一
連の波形が包括的に示されている。この関係は、切断用
尖頭エネルギの値、切断用平均エネルギ及び金属層に於
けるスポットの焦点によって形成される関係であるが、
これらを包括して１つの言葉で言ったものがデューティ
・サイクルであり、この言葉はこれらの３つの特性全部
を表わしている。 【０１４４】前に述べた様に、ビデオ・ディスク基板上
の情報担持層と相互作用するのに必要なエネルギは、マ
スター・ビデオ・ディスク部材上に配置するために選ん
だ材料に非可逆的な変化を起こすのに必要なエネルギで
ある。ビスマスで被覆されたマスターの場合、必要なエ
ネルギは、エネルギがビスマス層の閾値エネルギ・レベ
ルより高い場所で、ビスマス被覆層の一部分を選択的に
除去するのに必要なエネルギである。光スポット中に含
まれるこのエネルギが、ビスマス層に正しく集束されな
いと、このエネルギを所期の目的に使うことができず、
所期の作用をせずに散逸される。焦点の外れたスポット
だけによって切断作用が行なわれると、マスター作成過
程に歪みが入り込む。 【０１４５】切断用尖頭エネルギが記録媒質の閾値エネ
ルギ・レベルを大きく超える場合、材料が破壊的に除去
され、この破壊的な除去のために表面に歪みができる。
切断用平均エネルギは、高い方の第１の切断用エネルギ
と低い方の第２の切断用エネルギとの中点のエネルギで
ある。前に説明した様に、切断用平均エネルギは記録媒
質の閾値エネルギ・レベルに等しくなる様に定まること
が好ましい。この意味で、切断用平均エネルギより高い
強度の光ビームが情報担持層と相互作用して、記録しよ
うとする信号の標識を形成する。切断用平均エネルギよ
り低い強度の光ビームは、孔を形成するのに必要な点ま
で、ビスマスで被覆されたマスターを加熱することがで
きないか、或いはフォトレジストで被覆されたマスター
の一部分を完全に露出することができない。 【０１４６】図１４の欄Ｂ及びＣについて簡単に説明す
ると、図１４の欄Ｂに示した線２９１及び欄Ｃに示した
線２９２と一致する様に、切断用平均エネルギを調節す
ると、その時のデューティ・サイクルは、孔の長さがそ
の後の位置にあるランド区域の長さに等しくなる。これ
が５０％又は５０−５０のデューティ・サイクルと言わ
れる。５０−５０のデューティ・サイクルは記録手順に
於ける好ましいデューティ・サイクルであるが、６０−
４０乃至４０−６０の範囲内でも、商業的に許容し得る
再生信号が得られる。つまり、孔又はその中間のランド
部材の一方が一層大きくなり、他方が一層小さくなって
もよい。 【０１４７】図２０で、線３６０で表わす波形は、ポッ
ケルス・セルとグラン・プリズムの組合せを透過した２
サイクルの光強度を表わし、図１４の欄Ｄに特に示した
ものである。記録媒質の閾値エネルギ・レベルは線３６
２で表わしてある。記録媒質の閾値エネルギ・レベル
は、書込みレーザ３０の強度の絶対値を調節することに
より、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組合せを
透過する光強度の１／２エネルギの点に等しくする。 【０１４８】閾値レベルを１／２エネルギの点に正しく
調節すると、マスター・ビデオ・ディスクの情報表面層
には、点３６４から始まって、強度が点３６６に下るま
での時間の間引続いて、標識が形成される。破線３６
４′，３６６′を図の欄Ａまで引いたのは、光の強度が
点３６４を通り越して３７０の所で最大値まで上昇し、
次に点３６６まで下る期間の間に形成された食部３６８
によって表わされる標識を示すためである。点３６６よ
り低い光の強度が、３７２で最小値まで下り、引続いて
３７４の所にある新しい最大値に向って上昇する。強度
の低いレベル３７２と強度の高いレベル３７４との間の
或る点で、光の強度が３７６の所で、記録媒質の閾値エ
ネルギ・レベルに等しくなる。点３７６から始まって、
光ビームのエネルギが、図２０の欄Ａに示す食部３７８
によって表わされる標識を形成し始める。破線３７６′
は、光の強度が閾値レベル３６２を超えた点で、標識３
７８の形成が開始されることを示す。標識３７８は、光
の強度が３７４の所で最大値に達し、３７５の所で新し
い最小値まで下り始める間、引続いて形成される。しか
し、線３６０と３６２に示した閾値エネルギ・レベルと
の交点で、光の強度は閾値エネルギ・レベルより低くな
り、最早標識は形成されない。好ましい実施例では、線
３８４によって表わす標識の長さが、線３８８の長さに
よって表わされるランド領域３８６の長さに等しい。従
って、ポッケルス・セルとグラン・プリズムの組合せか
らの１／２エネルギの点の光強度の出力を記録面の閾値
エネルギ・レベルに合せると、デューティ・サイクルが
５０−５０になり、標識３６８の長さが次に続くランド
領域３８６の長さに等しくなる。線３０６上に示した点
３６４，３６６，３７６，３８２は、初めの周波数変調
されたビデオ信号のゼロ交差を表わす。従って、標識３
６８，３８６が周波数変調されたビデオ信号を表わすこ
とが理解されよう。好ましい実施例に於けるこの表わし
方は、５０−５０のデューティ・サイクルであり、ポッ
ケルス・セルとグラン・プリズムとの組合せから出てく
るビームの１／２エネルギ・レベルを記録媒質の閾値エ
ネルギ・レベルに等しく調節することによって達成され
る。 【０１４９】線３６０で示す可変の光強度を含めて、図
２０に示した波形は、マスター・ビデオ・ディスク部材
に使う記録媒質に無関係に、５０−５０のデューティ・
サイクルを達成する好ましい動作様式を表わす。種々の
点に於ける強度の絶対値は、変調された光ビームが記録
面と相互作用するのに必要な強度の絶対値に従って変化
するが、相対的な波形並びにそれらの相対的な位置は変
らない。更に詳しく言えば、ビスマスに対する閾値エネ
ルギ・レベルの強度の絶対値は、フォトレジストに対す
る閾値エネルギ・レベルの強度の絶対値とは異なるが、
強度を表わす線３６０に対する関係は同じである。 【０１５０】図２０及び図２１の欄Ｂについて、ポッケ
ルス・セルとグラン・プリズムの組合せの１／２エネル
ギの点の出力を記録媒質の閾値エネルギ・レベルと合せ
なかった場合の結果を説明する。図２０で第２の破線３
８０は、使われる記録媒質の実際の閾値エネルギ・レベ
ルと、ポッケルス・セル６８とグラン・プリズム７０の
組合せからの光強度の出力との間の関係を示す。閾値エ
ネルギ・レベル線３８０が多数の場所３９０，３９２，
３９４，３９６で強度線３６０と交差する。線３９０′
は光強度線３６０が閾値エネルギ・レベル３８０と交差
したことを表わし、図２１の欄Ｂに示す標識３９８が形
成され始めることを知らせる。標識３９８は、光の強度
が閾値エネルギ・レベルより高い時間の間、形成され
る。標識３９８の長さが、光の強度が３７０の所の最大
値に達し、その後線３９９で示す様に、閾値の点３９２
まで下るのに要する時間によって表わされる。ランド区
域４００の長さは線４０２で示す長さである。線４０２
の長さは、光の強度が閾値を表わす点３９２から次の閾
値を表わす点３９４まで変るのに要する時間によって決
定される。この時間の間、光ビームの強度は、記録媒質
と相互作用をしない程低い。第２の標識を４０６に示し
てあり、その長さは、線３６０で表わす波形の強度が点
３９４で示した閾値エネルギ・レベルを超える点に対応
する。標識４０６の長さは線４０８で示してあり、これ
は、光の強度が３７４の所の最大値まで上昇し、点３９
６の所の閾値レベルまで下るのに要する時間によって決
定される。 【０１５１】標識とその中間のランド区域の初めと終り
を示す種々の線を示してあるが、これらの線には、光強
度線３６０と閾値エネルギ・レベル線３６２，３８０と
の対応する交点を表わすために、ダッシュをつけた数字
を用いている。 【０１５２】相次ぐ位置にある標識３９８及びランド領
域４００が、記録された周波数変調ビデオ信号の１サイ
クルを表わす。標識３９８は、線３９９及び線４０２の
長さの合計の約６５％を表わす。これは６５−３５のデ
ューティ・サイクルを表わす。利用し得る空間の６５％
が標識であり、３５％がランド区域である。典型的に
は、最終的な形式の標識は隆起部又は孔の様な光散乱部
材であり、ランド区域は高度に反射性の材料で覆われた
平面状の面である。 【０１５３】図２１の欄Ａに示した相次ぐ位置にある光
非反射部材３６８及び光反射部材３８６によって表わさ
れる、周波数変調されたビデオ情報は、５０−５０の好
ましいデューティ・サイクルを表わす。フォトレジスト
を使ったマスター作成方法を使う時、フォトレジスト層
の上面の反射率は、書込みビームが入射したことによっ
て、フォトレジスト部材の現像された部分並びに現像さ
れなかった部分からの反射光ビームの間に違いを検出で
きる程、目立って変化しない。フォトレジストで被覆さ
れたマスター・ビデオ・ディスクを使う書込み後の読取
手順が出来ないのは、このためである。 【０１５４】図２１の欄Ｃには、欄Ａに示した標識３６
８及びランド区域３８６の順序によって表わされる再生
ビデオ信号が示されている。欄Ｃに示す波形は、歪みの
ない正弦波４１０であり、図２０に示した線３６０によ
って表わされる光強度波形によって示される、歪みのな
い同じ周波数変調情報を持っている。図２１の欄Ｃに示
す正弦波は、線４１２によって表わされる中心線を持っ
ている。この線が、線３６２が図２０に示した強度線３
６０と交差するのと同じ交点で、正弦波４１０と交差す
る。 【０１５５】図２１の欄Ｄには、不良の第２高調波歪み
を持つ再生された周波数変調ビデオ信号が示されてい
る。欄Ｄの線４１４によって表わされる波形の基本周波
数は、欄Ｃに示す波形と同じである。しかし、欄Ｄに示
す情報は不良の第２高調波歪みを持っている。不良の第
２高調波歪みが問題にならない様な装置で使った時、前
に説明した５０−５０のデューティ・サイクルに厳密に
従う必要はない。しかし、ビデオ・ディスクの面から実
質的に歪みのない出力信号を再生する必要がある時、上
に述べた手順に従うことが必要である。 【０１５６】図２２には、好ましい形のマスター作成過
程の間に形成された、相次ぐ位置にある光反射領域及び
光非反射領域に入射する時の、読取ビーム中の読取スポ
ットの強度が示されている。好ましい実施例では、この
ために金属を使い、好ましい金属はビスマスである。 【０１５７】図２２の欄Ａは、ビデオ・ディスク・マス
ターの表面に形成された複数個の標識を示す。好ましい
実施例で、ビスマス層４２０に形成される孔を４２２，
４２４，４２６に示してある。層４２０の内、孔４２
２，４２４，４２６形成することによって影響を受けな
かった中間の部分は、ランド区域と呼ばれ、これを４２
８，４３０で示してある。ランド区域は高度に反射性で
ある。孔４２２，４２４，４２６が形成されることによ
り、その下にある硝子基板が露出し、これは実質的に光
を吸収し、このため硝子基板は光非反射領域である。波
形４３２は、スポットが光非反射領域の上を通る時の、
読取ビーム中のスポットの光強度波形を表わす。これは
光非反射領域を通過する時のスポットの空間的な関係を
示す。図２２の欄Ｂには、欄Ａに示す強度関係を持つス
ポットが相次ぐ位置にある光反射領域及び光非反射領域
を通過する時の、反射光の強度波形を示す波形が線４３
４で示されている。線４３４の実線部分４３６は、スポ
ットが光非反射領域４２４を通過する時の反射光の強度
波形を示す。反射光の強度は、光非反射領域４２４の中
心に対応する点４３８で、最小値になる。光非反射部分
４２４の中心が線４４０上の点４４２として示されてい
る。反射光の強度波形は、相次ぐ位置にある非反射領域
４２２，４２４の間にあるランド区域４２８の中心点４
４６に対応して、４４４で最大値になる。中心点４４６
が、情報トラックの中心線を表わす線４４８上に示され
ている。線４３４の内の破線部分は、光が非反射領域４
２２を通過した時の反射光の強度波形のこれまでの経過
を示している。波形４３４の破線部分４５２は、読取ス
ポットが非反射領域４２６を通過する時に予想される反
射光ビームの強度を示している。 【０１５８】図２２の欄Ｃには、欄Ｂに示した光強度信
号を表わす再生された電気信号が示されている。この電
気信号を線４５４で示してあり、図１に示す光検出器７
０で発生される。 【０１５９】適当な高圧増幅器の回路図が図２５に示さ
れている。ここで説明したマスター作成過程で書込みな
がら読取ることができるということの特別の利点は、書
込んだばかりの情報を瞬時的に監視し、反射領域及び非
反射領域のデューティ・サイクルを制御する手段として
使うことを含む。再生された周波数変調ビデオ信号を書
込み過程の間にテレビジョン・モニターに表示すること
により、デューティ・サイクルを監視することができ
る。モニタで目につく歪みがあれば、それはデューティ
・サイクルの変化が起ったことを示す。デューティ・サ
イクルを好ましい５０−５０の動作点に調節することに
より、書込まれた情報のデューティ・サイクルを調節し
て歪みを除去する手段が設けられる。デューティ・サイ
クルの変化は、平均強度バイアス・サーボ又は第２高調
波バイアス・サーボを持つ装置では、ポッケルス・セル
とグラン・プリズムの１／２エネルギの点の出力を記録
媒質の閾値エネルギ・レベルに等しくなる様に調節する
回路と関連して、レーザ３０で発生される光ビームの強
度の絶対値を調節することによって補正するのが典型的
である。１／２エネルギの点並びに平均強度という言葉
は、ＦＭ変調器によって発生される三角形の波形を使う
ことに関連して、この明細書では互換性をもって使われ
ている。グラン・プリズム３８から出てくる変調された
光ビーム４０は正弦状である。この場合、１／２エネル
ギの点は平均強度に等しく、これはあらゆる対称的な波
形の場合がそうである。ＦＭ変調器からの周波数変調出
力は、この様な対称的な波形として作用することが判っ
た。 【０１６０】この発明を好ましい実施例並びにその変形
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が可能であることが理
解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】書込み装置のブロック図。
【図２】図１に示す書込み装置を使って書込む前の、ビ
デオ・ディスク部材の断面図。 【図３】図１に示した書込み装置を使って書込みを行な
った後の、ビデオ・ディスク部材の部分平面図。 【図４】図１の書込み装置に使われるビデオ信号の波形
図。 【図５】図１に示した書込み装置で使われる周波数変調
信号の波形図。 【図６】図１に示した書込み装置で使われる書込みレー
ザの強度を示すグラフ。 【図７】図１に示した書込み装置によって変調書込みビ
ームを変えることを示すグラフ。 【図８】図３に示したディスクを線８−８で切った半径
方向断面図。 【図９】適当な運動制御集成体の詳しいブロック図。 【図１０】読取装置のブロック図。 【図１１】読取及び書込み装置の組合せを示すブロック
図。 【図１２】図１のブロック図で使われた１個の対物レン
ズを通過する読取及び書込みビームを示す略図。 【図１３】図１に示した書込み装置に使われる適当な安
定化回路の回路図。 【図１４】マスター作成装置の動作を説明するための波
形図。 【図１５】１形式のビデオ・ディスクの簡略断面図。 【図１６】フォトレジストで被覆された貯蔵部材を示す
図。 【図１７】図１６のフォトレジストで被覆された貯蔵部
材の一部分を示す図。 【図１８】ポッケルス・セルの伝達特性を示すグラフ。 【図１９】グラン・プリズムの伝達特性を示すグラフ。 【図２０】光強度波形図。 【図２１】図２０と共に記録のデューティ・サイクルを
説明するのに役立つ一連の波形図。 【図２２】マスター作成装置の動作を説明するための波
形図。 【図２３】ポッケルス・セル・バイアス・サーボ装置の
ブロック図。 【図２４】図２３で使われる第２高調波検出器の回路
図。 【図２５】図２３で使われる高圧増幅器の回路図。 【符号の説明】 １０…情報貯蔵部材、１２…情報信号源、２４…第１の
面、２６…被覆、２８…運動制御集成体、３０…書込み
レーザ、４０…可動光学集成体、４４…光強度変調集成
体、４８…安定化回路。
デオ・ディスク部材の断面図。 【図３】図１に示した書込み装置を使って書込みを行な
った後の、ビデオ・ディスク部材の部分平面図。 【図４】図１の書込み装置に使われるビデオ信号の波形
図。 【図５】図１に示した書込み装置で使われる周波数変調
信号の波形図。 【図６】図１に示した書込み装置で使われる書込みレー
ザの強度を示すグラフ。 【図７】図１に示した書込み装置によって変調書込みビ
ームを変えることを示すグラフ。 【図８】図３に示したディスクを線８−８で切った半径
方向断面図。 【図９】適当な運動制御集成体の詳しいブロック図。 【図１０】読取装置のブロック図。 【図１１】読取及び書込み装置の組合せを示すブロック
図。 【図１２】図１のブロック図で使われた１個の対物レン
ズを通過する読取及び書込みビームを示す略図。 【図１３】図１に示した書込み装置に使われる適当な安
定化回路の回路図。 【図１４】マスター作成装置の動作を説明するための波
形図。 【図１５】１形式のビデオ・ディスクの簡略断面図。 【図１６】フォトレジストで被覆された貯蔵部材を示す
図。 【図１７】図１６のフォトレジストで被覆された貯蔵部
材の一部分を示す図。 【図１８】ポッケルス・セルの伝達特性を示すグラフ。 【図１９】グラン・プリズムの伝達特性を示すグラフ。 【図２０】光強度波形図。 【図２１】図２０と共に記録のデューティ・サイクルを
説明するのに役立つ一連の波形図。 【図２２】マスター作成装置の動作を説明するための波
形図。 【図２３】ポッケルス・セル・バイアス・サーボ装置の
ブロック図。 【図２４】図２３で使われる第２高調波検出器の回路
図。 【図２５】図２３で使われる高圧増幅器の回路図。 【符号の説明】 １０…情報貯蔵部材、１２…情報信号源、２４…第１の
面、２６…被覆、２８…運動制御集成体、３０…書込み
レーザ、４０…可動光学集成体、４４…光強度変調集成
体、４８…安定化回路。
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(56)参考文献 特開 昭50−2415（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−9101（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−18344（ＪＰ，Ａ)
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ ＳＭ
ＰＴＥ Ｖｏｌ．83，Ｎｏ．７，Ｊｕｌ
ｙ 1974 Ｐ．553−559
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．収束した高強度レーザ光書込みビームを記録面に向
けて電気情報信号を記録する装置であって、前記電気信
号に応答して前記記録面に入射するレーザビームの強度
を制御する手段を含む装置において、前記装置は、 基板とその基板上を覆う薄い光感応表面層とを有する情
報貯蔵部材と、 前記貯蔵部材を所定の様式で移動させる手段と、 前記光感応表面層と反応して前記情報信号を表わす標識
を生成する充分な強度を有する書込み光ビームを供給す
るレーザ光源とを具備し、 前記薄い光感応表面層がほぼ均一な閾値パワーレベルを
有し、 前記閾値パワーレベルが、前記層が前記閾値パワーレベ
ルより高い強度を有する前記レーザ書込みビームとは反
応し、前記層が前記閾値パワーレベルより低い強度の前
記レーザ書込みビームとは反応しないようなタイプであ
り、 更に前記装置が、 前記レーザ書込みビームの光路において前記レーザ光源
と前記薄い表面層との間に位置し、前記電気信号に応答
して、前記ビームが前記薄い表面層に標識を形成する所
定の第１の強度と、前記ビームが前記薄い表面層に標識
を形成しない所定の第２の強度と、及び前記閾値パワー
レベルに等しい平均パワーレベルと、を有するように、
前記レーザ書込みビームの強度を変調する光学変調器
と、 前記書込みビームの変調強度の第２高調波周波数成分を
最小化するフィードバック装置と、を具備し、前記レーザ光ビームの強度が、前記光感応表面の閾値パ
ワーレベルに対して、初期設定のために調整できるよう
になっている装置。 ２．前記フィードバック装置が、 前記光学変調器から出射される前記レーザ書込みビーム
の少なくとも一部を探知してそれに応答し、前記書込み
ビームの変調強度に対応する変調信号を発生させる光感
知手段と、及び、前記変調信号を受け取り、バイアス信
号を発生させて前記光学変調器に供給し、前記書込みビ
ームの変調強度の第２高調波周波数成分を最小化する第
２高調波検出器と、を具備する請求項１に記載の装置。 ３．表面層が金属層である請求項１に記載の装置。 ４．表面層がフォトレジスト層である請求項１に記載の
装置。 ５．電気信号を情報貯蔵部材に記憶する装置であって、
前記装置は、 記録されるべき情報信号を供給する第１の手段であっ
て、前記信号が第１の高振幅と第２の低振幅との間で変
化する周期的な信号の形式で情報内容を有する第１の手
段と、 第１の面を具備する基板と該第１の面を覆い前記情報信
号を表示する標識を保持する光感応コーティングを有す
る情報貯蔵部材であって、前記コーティングが、それ以
上の値になると標識が形成される閾値パワーレベルを有
する情報貯蔵部材と、 均一な運動を前記貯蔵部材に伝達するための手段と、 書込み光ビームを供給するレーザ光源であって、前記書
込み光ビームが、コーティングが前記移動する情報貯蔵
部材上に位置して移動している際に、前記コーティング
と反応する充分な強度を有し、前記光ビームが、前記コ
ーティングを変化させて前記情報信号を表示する標識を
保持する充分な強度を有し、前記光ビームの前記強度
が、前記コーティングの前記閾値パワーレベルに対する
所定の値を有する、レーザ光源と、 前記光源と前記コーティングを含む前記貯蔵部材との間
の光学的経路を定義するための光学的手段であって、前
記光ビームを前記コーティング上の一点に像を形成させ
るために使用されている光学的手段と、 前記光源と前記コーティングとの間の光学的経路に位置
する光強度変調手段であって、前記光強度変調手段が、
最大光透過状態と最低光透過状態との間の範囲で動作し
て、記憶される情報によって前記光ビームの強度を変調
し、前記光強度変調手段が情報信号に応答し、前記情報
信号の各サイクルの最大光透過状態と最低光透過状態の
間の範囲で変化して、記憶される情報信号に応じて前記
光ビームを変調し、前記光強度変調手段が中間光透過状
態を有し、その中間光透過状態では、前記の変調光ビー
ムの瞬間パワーが前記最大状態で透過される変調光ビー
ムのパワーの２分の１に相当し、更に中間光透過状態は
前記コーティングの閾値パワーレベルにも相当し、前記
光強度変調手段を透過して、前記光学手段によって前記
コーティング上に投影される光が、前記中間光透過状態
を超えた時に、記憶される前記情報信号を表示する標識
をコーティング内に形成し始める、光強度変調手段と、
及び、 前記書込みビームの変調強度の第２高調波周波数成分を
最小化するフィードバツク装置と、を具備し、前記書込み光ビームの強度が、前記光感応コーティング
の閾値パワーレベルに対して、初期設定のために調整で
きるようになっている装置。 ６．前記フィードバック装置は、 前記光変調器から放射する前記レーザ書込みビームの少
なくとも一部を感知し、これに応答して前記書込みビー
ムの変調強度に対応する変調信号を発生する光感知手段
と、 前記変調信号の平均レベルに応答して第１のバイアス制
御信号を生成し、前記光強度変調手段に印加する安定化
手段であって、前記第１のバイアス制御信号が、前記平
均レベルを所定のレベルに保つために使用されている安
定化手段と、及び、 前記変調信号を受け取り、第２のバイアス信号を生成し
て前記光変調器に印加し、前記書込みビームの変調強度
の第２高調波周波数成分を最小化する第２高調波検出器
と、を具備する請求項５に記載の装置。 ７．前記光ビームが２分の１パワーレベルを超える期間
に対応する期間中に前記光強度変調手段から出射される
前記光ビームは、前記表面が移動している間に前記光感
応コーティングと反応するのに充分な強度であって、前
記情報信号を表わす実質的に一様な物理的変化を前記期
間の間に与え、 前記光ビームが２分の１パワーレベル未満のパワーレベ
ルにある時に対応する期間中に前記光強度変調手段から
出射される光ビームは、前記光感応コーティングを変化
させるのに必要な強度未満の強度を有し、 前記最大光透過状態が前記情報信号の第１電圧レベルに
対応し、前記最低光透過状態が前記情報信号の第２電圧
レベルに対応し、 前記光強度変調手段を透過して前記光学的手段によって
光感応コーティング上に収束する光ビームは、前記情報
信号が前記第１電圧レベルにある場合に前記情報信号の
各サイクルの第１部分の間に、前記表面に実質的に一様
な物理的変化を起こすのに充分な強度を有し、 前記光強度変調手段を透過して前記光学的手段によって
前記光感応コーティング上に投影される前記光ビーム
は、前記情報信号が前記第２電圧レベルにある場合に前
記情報信号の各サイクルの残りの部分の間に、前記表面
に物理的変化を形成するのに必要な強度未満にある、請
求項５に記載の装置。 ８．情報信号を回転式記録ディスク上に記録する方法に
おいて、 記録されるべき電気情報信号を供給する第１の供給ステ
ップであって、前記信号が第１の高振幅と第２の低振幅
との間で変化する周期的な信号の形式で情報内容を有す
る第１の供給ステップと、 基板と該基板の表面を覆う薄い光感応コーティングとを
含む回転式記録ディスクを供給する第２の供給ステップ
と、 記録ディスクを所定の様式で回転させるステップと、 前記光感応コーティングと反応して情報信号を表す標識
を生成するのに充分な強度を有する光ビームを供給する
第３供給ステップと、 光ビームを光路に沿って差し向けて前記光感応コーティ
ング上に入射させるステップと、 光ビームが実質的に円形且つ同心状の連続する記録トラ
ックを有する回転ディスク上に入射するように、前記記
録ディスク上の光ビームの入射点を所定の形式で半径方
向に調節できるように移動させるステップと、 光ビームの強度を記録されるべき情報信号に従って変調
するステップであって、強度が信号の各サイクルの所定
の最大強度と所定の最低強度の間で変化し、所定の最大
強度が情報信号の第１高振幅部分に対応し、かつ前記光
感応コーティングの所定の記録閾値より大きく、所定の
最低強度が情報信号の第２低振幅部分に対応し、かつ予
め決められた記録閾値より小さい、変調ステップと、 強度変調光ビームの強度を制御して、前記強度変調ビー
ムの第２高調波周波数成分を最小化する、制御ステップ
と、を包含し、前記光ビームの強度が、前記光感応コーティングの所定
の記録閾値に対して、初期設定のために調整できるよう
になっている方法。 ９．前記制御ステップが、 強度変調光ビームを監視して、ビームの強度変調を表わ
す変調強度信号を生成するステップと、 変調強度信号を解析して、第２高調波周波数成分と各基
本周波数との比率を表すバイアス信号を生成し、該バイ
アス信号は、第２高調波周波数と各基本周波数との位相
関係により決められる極性を有する、ステップと、 前記変調ステップで前記バイアス信号を使用して、該信
号に応じて強度変調光ビームの強度を制御可能に調節す
るステップと、を包含する請求項８に記載の方法。
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|---|---|---|---|
| US890407 | 1978-03-27 | ||
| US05/890,407 US4225873A (en) | 1978-03-27 | 1978-03-27 | Recording and playback system |
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Family Applications Before (9)
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| DK (1) | DK68979A (ja) |
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