JPH0344383B2 - - Google Patents

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JPH0344383B2
JPH0344383B2 JP58134529A JP13452983A JPH0344383B2 JP H0344383 B2 JPH0344383 B2 JP H0344383B2 JP 58134529 A JP58134529 A JP 58134529A JP 13452983 A JP13452983 A JP 13452983A JP H0344383 B2 JPH0344383 B2 JP H0344383B2
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focus
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light beam
laser
light
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Oogasuchin Ropezu De Romana Edoarudo
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Discovision Associates
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  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Optical Head (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Moving Of The Head For Recording And Reproducing By Optical Means (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Focusing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は記録媒質の書込み面に情報を書込む
ことに関する。更に具体的に云えば、媒質の書込
み面に入射する書込み光ビームの集束状態を監視
する方法と装置に関する。
ビデオ・デイスク・プレーヤによつてビデオ・
デイスクから予め記録された情報を再生するのに
使われる光ビームの焦点状態を監視する装置は周
知である。従来、レーザ光源からのコリメートさ
れた読取光ビームが、顕微鏡用対物レンズの入口
開口を一杯に埋める様にビームを整形する為に使
われる発散レンズを介して送られ、この対物レン
ズがビデオ・デイスクの面上でビームを集束され
たスポツトに収斂させる。デイスクが回転する
時、デイスクのトラツクに沿つて設けられたピツ
ト又は隆起部が反射ビームの強度変調を生じ、こ
の反射ビームは偏光キユーブに達するまで、入射
光ビームの通路の一部分に沿つて進み、この偏光
キユーブの所で、反射ビームが入射ビームの通路
から方向転換され、光検出器に集束される。光検
出器に集束されたビームの強度が変化すると、ビ
デオ・デイスクに記録されていた情報が電気イン
パルスに変換され、一連の電子式処理により、こ
のインパルスから記録されていた番組のビデオ及
びオージオ部分が発生される。
今説明したプレーヤ装置では、入射ビームが発
散する領域で、反射光が入射光ビームの通路から
分割される。こうして、入射ビームの発散部分の
中に配置された偏光キユーブに入る反射ビーム
が、光検出器へ方向転換される収斂する光ビーム
を発生する。この様な装置で使われる光学系を解
析すると、発散レンズによつて円錐形のビームが
発生されることにより、１対の共役点が出来る。
１つのビデオ・デイスクの面上にあり、他方は光
検出器上の焦点にある。この為、偏光キユーブか
ら分割された光が光検出器上に集束されたスポツ
トを形成し、これはデイスク上の集束されたスポ
ツトと対応している。勿論、光ビームがデイスク
に入射する時に焦点外れであれば、光検出器によ
つて検出される信号の強さは小さくなる。従つ
て、光検出器で発生される信号のレベルを監視
し、最大の信号が回復するまで、ビームをデイス
クに対して集束する対物レンズを調節し、その
後、信号が再び最大になるまで、偏光キユーブと
光検出器の間の間隔を調節することにより、最適
の焦点並びに最適の信号の復元が得られる。最適
の動作点では、光路の共役点は同時にデイスクの
面と光検出器の面で合焦状態にある。
プレーヤでは、正しい焦点を保つ最も普通の手
段は、光検出器で発生された信号の強さを絶えず
監視して、サーボ制御ループを通じて、復元され
た信号が最大になるまで、読取ビームの軸線に沿
つて対物レンズを駆動することである。
ビデオ・デイスク・プレーヤの焦点を監視して
維持する別の手段は、円形の断面形を持つ一様に
発散する反射ビームを円柱形レンズに通し、こう
して底面に沿つた発散を増加すると共に、サジツ
タル面に於ける発散は変わらないまゝにすること
である。この後ビームが、垂直方向に整合した１
対の感知装置及び水平方向に整合した１対の感知
装置を含む直角に配置された４つの光感知装置に
よつて囲まれた通路に送られる。こうしてビーム
が４つの感知装置を空間的に直角に照らし、感知
装置の配列は、底面焦点からサジツタル焦点に変
化しつゝある位置にビームに沿つて位置ぎめさ
れ、円形のビームの断面形を定めると共に、垂直
方向及び水平方向の対の感知装置から相等しい出
力が出る様にする。デイスク面に於ける共役点の
位置に応じて、検出器に於けるビームの断面形は
水平方向に楕円形の断面形から垂直方向に楕円形
の断面形に変わる。水平方向及び垂直方向の対の
感知装置の間の差の信号を電子式に監視すること
により、焦点誤差信号を発生して、この差を相殺
して、ビームを円形の断面形に戻すのに有効な位
置へ対物レンズを復帰させることが出来る。
光ビームの焦点を保つ上に述べたいろいろな形
式の方法は、反射された読取ビームが光検出器に
向つて収斂する時、このビームの状態に応答して
動作する。更に、プレーヤ装置で用いられている
大抵の公知の電気光学式焦点監視及び制御装置は
対物レンズの長共役点に配置されている。これが
可能なのは、ビーム分割キユーブを使うからであ
る。従来の焦点検出器及び監視装置は、対物レン
ズの長共役点の発散の変化を解析し、こうして光
学の周知の法則によつて知られる様に、対物レン
ズの短共役点の長さを推量することによつて、有
効に作用する。
従来の焦点検出器及び監視装置の効力に関する
別の因子は、読取ビームが入射した後にビデオ・
デイスクから復元された信号の強さが、かなり大
きい。ビデオ・デイスクの強度に反射性の金属化
した情報担持面が、高い百分率の反射光を発生
し、光検出器及び焦点合せ装置はこの反射光に対
して確実に動作し得る。
この発明は書込み装置又はマスター作成装置の
焦点状態を監視するものであるから、前に述べた
デイスク・プレーヤとビーム通路に沿つた同じ位
置に偏光キユーブを使うのを差支えを生ずる幾く
つかの因子がある。第１に、書込み装置は、プレ
ーヤの読取ビームのエネルギが１ミリワツトであ
るのに較べて、更にエネルギの強い光源を使い、
100ミリワツトのアルゴン・イオン・レーザ管は
ごく普通である。従つて、書込みビームの発散部
分で、即ち対物レンズの直前に偏光キユーブ及び
所要の1/4波長板を挿入すれば、光ビームがどん
な光学装置を通過した後にも予想される球面収差
の様な或る光学的な収差並びに歪みが入り込み、
ビデオ・デイスクのマスター作成に要する大きな
開口値の為にそれが著しくなると共に、偏光キユ
ーブの伝達効率の為に、記録レーザの有用な動作
寿命が短くなる。
ビーム分割キユーブを記録ビームの発散通路内
に配置することによつて導入される球面収差の欠
点は、従来でも認識されており、ごく普通の長さ
160〜180mmの共役点ではなく、共役点が無限大に
長い対物レンズを使うことによつて克服されてい
る。然し、この様な構成では、第１に、対物レン
ズを照明する幅の広いコリメート・ビームを発生
する為、第２に方向転換した戻りビームを収斂す
る形で焦点監視装置に収斂させる為に、一層多く
の素子が用いられている。
更に、書込みビームが入射するデイスクの面
は、金属化されておらず、略澄明なフオトレジス
ト化合物で被覆されているから、デイスク面は実
質的に透過性であり、反射光エネルギがあつて
も、それを利用することが容易に出来ない。
最後に、必ずしもコストはマスター作成装置の
製造に於ける大きな因子ではないが、余分の部品
が必要であり、それに伴つて複雑になり、余分の
光学部品の組立て、整合及び保守に余分の時間を
かけなければならない。
前段に述べた問題がある為、レーザ式記録デイ
スクの分野では、一連の試験用デイスクを作り、
ジオプトリ及び焦点の様な種々の光学パラメータ
に対する特定の組合せの設定に対応して、各々の
デイスク又は一部分を再生することにより、焦点
に影響を与える種々の光学素子に対する最適の集
束位置を定期的に決定するのが常套手段である。
高品質の再現性を持つ信号を有するビデオ・デイ
スク又はその一部分を突止めた後、この様な高品
質の記録された番組を生じた光学系の種々の状態
並びに位置を示す記録を参照して、光学系をこの
一組の状態に復帰させる。この様にして、時間が
かゝるし予測も出来ないが、受入れることの出来
る様な焦点状態が設定される。然し、受入れるこ
との出来る集束状態を生ずるのに必要な、経験的
に導き出された条件は、最適の焦点状態を設定し
且つ判定するのと、マスター作成装置の非稼働時
間によるビデオ・デイスクの生産の損失とに、延
べ労働時間がかゝる為、極めて費用がかゝる。
従つて、この分野では、焦点光学系を反復的に
最適の状態に素早く設定すると共に、焦点状態を
連続的に監視することが出来る様にする必要性が
ある。
この発明は、マスター作成装置を適正な焦点に
合せる為の上に述べた様な従来の手順の全ての欠
点を克服すると共に、発散形書込みビームの途中
に別個の偏光キユーブ及び1/4波長板を挿入する
ことに伴う前述の欠点を避ける。
従来のデイスク・プレーヤの焦点監視装置の説
明で述べた様に、監視装置が光学系の共役点にあ
るか又はその間にある場合にだけ、焦点状態を監
視することが出来る。即ち、円錐形の光ビームを
遮つた時、１つの共役点に於ける焦点状態は、発
散形又は収斂形光ビームの遮られた部分の形並び
に／又は寸法の変化を観測することによつて、監
視することが出来る。光ビームがコリメートされ
ていれば、即ち、ビームが平行で平面状の光源か
ら来るものであれば、光路内のどの光学素子のど
の光学素子が動いても、遮られる光ビームの寸法
並びに形は同じであり、これから情報を取出すこ
とが出来ない。レーザ源からの光ビームが平行で
平面状であることはよく知られており、従つて、
エネルギ源から下流側に発散レンズと対物レンズ
を２回通過した後のビームの焦点状態は、記録ビ
ーム・スポツトの焦点情報源になり得るとは考え
られない。
ビームの上流側のコリメートされた部分に関す
る焦点情報を抽出することが難しいことは認識さ
れているが、従来は方向転換用のビーム分割器の
後に中継レンズを配置することによつて、この難
点を克服することに頼つていた。こうしてビーム
を再び収斂させ、こうして対物レンズの長共役点
の特徴を再び作り出す。
この発明は、レーザ装置からの光ビームは実用
的にはコリメートされているが、実際にはビーム
のくびれ部分にあるレーザ共振器の鏡の間に存在
するガウス形強度分布の平面波の回折と、出力光
が出力鏡の厚さを通過する時の屈折とによつて、
レーザから出て来る時にごく僅かであるが発散性
になるという認識に基づいて作用する。この為、
レーザ管を出て行くビームが僅かに発散性である
から、ビデオ・デイスクから反射された光は、強
度が小さくても、発散レンズを逆方向に通り、レ
ーザ装置の出力に向つて共役点へ通過する時、逆
に収斂する（装置が合焦状態にあれば）。この共
役点で、反射光が源の平面波の実像（即ち、レー
ザ管内のビームのくびれ部分に於ける平面波の
像）を形成し、こうして中継レンズの必要性をな
くす。この発明は夫々入射ビーム及び反射ビーム
のこの僅かな発散及び収斂を変調器の出口側の端
で利用して、共役点に於ける源の平面波の実像を
監視することにより、書込みビームの焦点状態を
監視する。
この発明の別の目的は、書込みビーム通路に余
分の光学素子を付け加えずに、上に述べた焦点監
視特性を持つ様にすることである。
次にこの発明を図面について詳しく説明する。
第１図にはこの発明の焦点監視装置に使われる
基本的な素子が概略的に示されている。第１図に
示した光ビーム通路の部分の長さは必ずしも、ビ
デオ・デイスク・マスター作成装置の実際の光路
の対応する長さを表わすものではない。然し、こ
の発明の考えは適切に例示されており、図面に示
した光路が実際の長さ並びに角度からずれがある
とすれば、それは説明を判り易くする為並びに解
析をし易くする為の意図的なものである。
高強度の光源２、好ましくはアルゴン・イオ
ン・レーザを用いて、書込みビームを発生する。
ポツケルス・セル１４及びグラン・プリズム２０
が光ビーム変調器１０を構成し、これが線１６の
入力変調信号を表わすビデオ情報でレーザ・ビー
ムを変調する。公知の様に、ポツケルス・セル１
４は印加されたビデオ信号に応答して、光ビーム
１８の偏光平面を回転させる。直線偏光子は予定
の偏光平面内の光だけを通すから、グラン・プリ
ズムの形をした偏光子を書込みビーム通路に設け
て、変調された書込みビーム２６を作る。図示の
様に、レーザ２からの光ビームが変調器１０のポ
ート１２に入り、ポート２４から出て、第１の鏡
２８に当たる。この鏡が書込みビーム２６を1/4
波長板３０に差し向ける。1/4波長板３０は直線
偏光の光を円偏光の光に変換する。次に円偏光の
光ビーム３６が２番目の鏡３２によつて発散レン
ズ３４へ方向転換される。レーザ源２から出て来
る光ビームがコリメートされていて、これまで説
明したどの光学素子も、ビームのコリメート特性
には何等影響を持たないことを承知されたい。即
ち、レーザ２からの光ビームが実質的に平面状で
平行であると仮定すれば、ポツケルス・セル１
４、グラン・プリズム２０、鏡２８，３２又は1/
４波長板３０のどれもビームの平行性又は平面状
特性に影響しない。
然し、発散レンズ３４がビームの平面状特性を
変え、ビームはその影響により、収斂する円錐形
部分３８、くびれ部分４１及び発散する円錐形部
分３９，４２を持つ様になる。部分４２は部分３
９を鏡４０によつて方向を変えた延長である。分
解能を最適にする為には、発散レンズ３４の光学
的な特性並びに通路の長さは、書込みビーム４２
が、対物レンズ４５を有する対物レンズ集成体４
４の入口開口を実質的に埋める様に選ばれる。こ
の対物レンズが、スピンドル５２に装着されたビ
デオ・デイスク５０の記録面４８上の焦点４７に
大きな角度で収斂するビーム部分４６を作る。
公知の様に、ビデオ・デイスク・マスター作成
装置では、書込みビームはフオトレジスト層４９
上の0.6ミクロン程度のスポツトに集束される。
入力変調ビデオ信号によつて周波数変調された光
ビームが、変調されたビデオ信号に対応してフオ
トレジストを直接的に露出させ、こうして後でフ
オトレジスト層を現像すると、ポジのフオトレジ
ストを使うと仮定すれば、露出した場所でピツト
を生ずることにより、この光ビームがビデオ・デ
イスク面に伝達される。然し、透明なフオトレジ
スト層はその物理的な構成が実質的に変わらない
ので、ごく僅かな量の入射光ビームがこの面から
反射され、対物レンズ４５、発散レンズ３４、1/
４波長板３０を通り、グラン・プリズム２０のプ
リズム面２２に入る。フオトレジスト層から反射
される入射光は約１％乃至２％であり、レーザ源
２が100ミリワツトであるとすると、約0.5ミリワ
ツトの光エネルギが、変調器１０のポート２５を
介してグラン・プリズム２０から出て行く通路５
４に利用し得る。反射ビーム５４が鏡５６によつ
て変換器６０に差し向けられ、この変換器がケー
ブル５８に出力信号を発生する。この信号の使い
方並びに処理は後で詳しく説明する。然し、第１
図で、変換器６０の出力は２つの機能的な装置６
６，６８及び６２，６４の一方又は両方で使うこ
とが出来ることが理解されよう。即ち、変換器６
０の出力はビデオ・モニタ６８で表示する為に符
号化器６６でビデオに符号化してもよいし、或い
は変換器６０の出力は焦点サーボ増幅器６２で処
理して、対物レンズ駆動器６４を駆動し、フオト
レジスト層４９に対する書込みビームの焦点を自
動的に保つことが出来る。
第１図について上に述べた解析から、幾つかの
ことが判る。第１に、ビーム部分８，１８，２
６，３６を１本の線で示したことは、通路のこれ
らの部分に沿つた光ビームがコリメートされたコ
ヒーレント状態を保ち、逆に光学的な解析から、
ビデオ・デイスク５０の面から反射されたビーム
も通路の部分３６，２６，５４ではコリメートさ
れた状態にあることが判る。即ち、ビデオ・デイ
スク面に入射する光ビームがデイスクに対して垂
直であるから、反射ビームの内の発散形ビーム部
分３８が発散レンズ３４を通じて平行光線に戻さ
れる。従つて、変換器６０に到達する反射光ビー
ムは、少なくとも理想的な観点からすれば、略平
面状で平行である。後で詳しく説明するが、レー
ザ装置の特定の特性により、出て来るビームのコ
リメート特性が変わり、この発明の基本的な考え
は、この理想的なレーザ・モデルからの僅かな偏
差に基づいている。
従来のマスター作成装置では、変調器１０は２
つのポート、即ち入口ポート１２と出口ポート２
４しか持つていなかつたことに注意されたい。ビ
ーム部分２６に沿つて変調器１０に戻る小さな量
の光エネルギは無用として吸収されるか、或いは
全部無視されていた。この発明の従来技術に対す
る重要な進歩は、現存の変調器を若干変更して、
単に余分の開口又は出口ポート２５を設けて、反
射ビーム部分５４を新しい方法によつて有用にす
ることである。この方法は、従来は何等機能的な
価値がないと考えられていたコリメートされた反
射光ビーム部分２６，５４を利用するものであ
る。即ち、変調器の入射ビーム及び反射ビームは
コリメートされていると考えられていたから、入
射ビームからも反射ビームからも情報を取出すこ
とは出来なかつた。これはビームの寸法、形又は
断面形に変化が考えられなかつたからである。然
し、この発明は、ビーム部分５４の変化が、デイ
スクに入射するビームの焦点状態の変化を表わす
ということに気付いて、この変化に応答して作用
する様に特に設計されている。
第２図には、今日のビデオ・プレーヤの光路が
インライン式に示されている。同様な光路が係属
中の米国特許出願通し番号第131513号に詳しく説
明されている。第２図では、レーザ源２が実質的
にコリメートされた光８を放出し、これが発散レ
ンズ７０を通過して、発散する円錐形ビーム部分
７２、くびれ部分７３及び発散する円錐形ビーム
部分７４を形成する。最後に述べたビーム部分が
ビーム分割器偏光キユーブ７６及び1/4波長板７
８を通過し、最後に対物レンズ８０によつて収斂
させられて、ビデオ・デイスク５０の面４８の焦
点８６に入射する。予め記録されているビデオ・
デイスクの面は反射性の強い金属化した面であ
り、これはビームを、それがビーム分割キユーブ
７６に到達するまで、入射ビームと同じ通路に沿
つて逆方向に反射する。偏光キユーブ７６が反射
ビームを続きの収斂する円錐形部分８８として方
向転換し、信号を復元する為に光検出器を配置し
た焦点９０に到達する様にする。前に説明した様
に収斂する光ビーム部分８８の周りに余分の素子
を配置して、自動焦点サーボ制御信号を発生し、
ビデオ・デイスクの情報面に入射するビームを焦
点状態に戻す為に、対物レンズ８０を光路に沿つ
て動かすことが出来る。
デイスクに入射するビームの何れの焦点はずれ
状態でも、空間的な任意の点に於ける円錐形のビ
ーム部分の直径は、それに対応して変わり、前に
説明した様に、円柱形レンズと直角焦点検出器と
の組合せが、監視するビームの非円形断面を監視
して補正する様に作用し得る。どの場合も、検出
された焦点の変化は、検出点が反射ビームの内、
収斂し又は発散している部分にある結果である。
１実施例では、反射ビームが入射ビーム部分７４
の発散部分で分割される。即ち、第１図の全体的
な装置の、図面に示す発散形ビーム部分３９の位
置４３におく。こうして、７３から７６までの距
離が、装置が合焦状態にある時、７６から９０ま
での距離に等しい（第２図）。この他の光学装置
が必要になるが、ビーム分割器７６を第２図に示
すビームの収斂部分７２に配置することも可能で
ある。第２図に示すレーザ２を出て行くビーム８
のコリメートされた部分にビーム分割器７６を配
置することによつて、焦点誤差が検出されるとは
考えられない。
第３ａ図はレーザ空洞を示す。ポンプ・エネル
ギが局限管３に入ると、励起された原子が放射す
る。一定位相の面が側鉛線５，７で示す様にな
り、これは空洞内の定在波の彎曲を示す。端板
４，６では、位相の等しい面と鏡面が一致してい
る。ビームの断面が最小になる位置では、位相が
等しい面は平面状になる。これは即ち、ビームの
くびれ部分５である。従つて、完全にコリメート
されたビームは面５にのみ存在する。面５の強度
分布は、厳密に回折の法則に従つて定められる。
即ち、一定の位相の面が鏡面と一致し、安定な空
洞が達成される。出力鏡４の硝子基板を出力光が
通過することにより、屈折の法則に従つてビーム
が更に発散する。
安定なレーザ空洞共振器は平面平行の鏡から共
焦点形にまで及ぶものがある。好ましい実施例で
は、レーザ空洞の形式は半球形（第３図）であつ
て、平坦なマツクス反射器６と彎曲した出力鏡４
とで構成され、鏡４の曲率半径は鏡の間隔に等し
いか又はそれより大きい。この場合、平面波５と
ビームのくびれ部分は面６の所にある。位相が等
しい線が第３図にも示してある。
第１図及び第３図について説明すると、書込み
ビームを発生する為に使われる様な種類のアルゴ
ン・イオン・レーザの構成を詳しく検討してみれ
ば、レーザ装置２は平行−平面形レーザ構造であ
るが、反射性端板６は平面状であるけれども、部
分的に反射性の端板４は幾分内向きに凹であるこ
とが判る。第３図は、その左側に部分的に反射性
の端板４を持ち、第３図の右側に平面状の反射性
の端板６を持つ管３内のレーザ装置２のこういう
特性を示している。ポンプ用放射が管３に入る
と、励起された原子が光を放射し、この光は、部
分的に反射性の端板４から出て行くまで、端板
４，６の間ではね返される。典型的な書込みレー
ザでは、端板６の反射係数は100％に近いが、端
板４の反射係数は98％に近い。レーザ装置の効率
を改善して、２つの端板の間の制御された反射を
維持する為、端板４は、第３図では例示する為に
幾分拡大して示す様に、若干凹である。前に述べ
た理由により、実用的には、並びに純粋に理論的
な観点から、ビームは約１ミリラジアンの角度で
その軸線から発散する。発散ビーム８の結果とし
て、理論的な共役焦点が実際に存在し、これは、
５に於ける平面波の範囲が無限でないこと並びに
端板４が彎曲していることにより、回折及び屈折
に帰因してレーザ装置自体によつて作られる。
第４図には、この発明を説明する為の重要な部
品がインラインで示されており、こゝで使う参照
数字は、第１図の説明図に使つたものと同じであ
る。レーザ源２とビデオ・デイスク５０の間の光
路に何等新しい光学素子は付け加えられていない
ことが理解されよう。然し、変調器ハウジング１
０（第１図に示す）の開口２５が、ビーム部分５
４が変換器６０に当たる様にする為に必要であ
る。第３図について説明した解析を念頭におけ
ば、レーザ装置２によつて理論的な共役点が作ら
れ、且つ変換器６０に到達するビーム部分５４
は、ビデオ・デイスク５０からの反射ビームの結
果であるから、ビデオ・デイスク５０の面に於け
る光ビームの焦点に影響を与える光学素子の位置
又は向きの変化があれば、それは変換器６０に到
達するビームの形並びに／又は寸法にも影響する
ことが理解されよう。
装置が合焦状態である時、ビーム部分５４に若
干発散性の素子１４が存在しない為、平面波５か
らビーム分割器２０の中点にあるプリズム面２２
までの距離R1は、ビーム分割器２０のプリズム
面２２から、変換器６０に於ける平面波５の最も
鮮明な像６１までの戻りビーム５４の距離R2よ
り長いことに注意されたい。この為、標準的な生
産用の記録−現像−再生較正手順で判定して、装
置が最適焦点に設定されている時に直径が最も小
さい最も鮮明な平面波の像６１を生ずる距離より
も、距離R2が長かつたり短かつたりすると、検
出器６０に於けるビームの断面形は、平面波５の
像６１を構成する光の区画の錯乱円が一層大きい
為に、直径が増加する。断面形のこの変化を検出
して、書込みビームの焦点はずれ状態があるかど
うかを決定することが出来る。典型的には、平面
波の最も鮮明な像６１は直径が１乃至２ミリ程度
である。
第５図には変換器６０の３次元モデルが示され
ている。使う時、変換器６０は256×256の光電池
のマトリクスで構成することが好ましい。各々の
光電池は４角な形であり、長さが約0.00254cm
（0.001インチ）である。この種の光電池のマトリ
クスはいろいろな製造業者から大規模集積回路の
形で入手することが出来、光電池のマトリクスで
光ビームを遮ると云う基本的な考えは、この発明
の一部分ではない。
第５図にはこの発明の好ましい１形式が示され
ている。光電池のマトリクスからの出力接続部が
多重化器６４で組合されて、連続的で繰返すパル
ス列を形成する。各々のパルスは、65000個を越
えるセルのマトリクス中にある対応するセルに入
射する光の強度に対応した大きさを持つ。これら
のパルスをクロツク作用によつてシフト・レジス
タ６７に入れることが、ビデオ走査発生器６９に
よつて行なわれる。この発生器が、同期した順序
で線７５にパルス列を受取り、適当な水平走査線
でこの水平走査線の適正な位置に、各々のセルに
対応する相異なる振幅レベルを挿入してから、ビ
デオ・モニタに供給する。このモニタが、走査ビ
ームを強度変調することにより、変換器６０に当
つて受取つたビーム部分５４の断面形６１を表示
する。
ビーム５４の収斂の角度は小さいが、上に述べ
た様なセルの構造並びに寸法は、書込みビームの
小さな焦点はずれ状態でも検出することが出来る
様にするのに十分である。変換器６０に入射する
ビーム５４の断面は理論的には円形であるが、実
際には必ずしもそうならず、前に述べた経験的な
方法によつてマスター作成装置の焦点が最適にな
る様に較正した後、ビデオ・モニタに表示される
平面波の最も鮮明な像６１の断面形を基準断面形
として記録し、マスター作成装置の焦点状態を最
適にしようとする度に、この基準断面形に対して
比較する。基準断面形を記録するうまい方法は、
計算機を使つて、各々のセルに光が入射したこと
によつて発生された各々の信号の値を記録するこ
とである。これより簡単で一層実用的な直接的な
方法は、ビデオ・モニタのスクリーン上にグリー
ス・ペンシルで基準断面形の形を描くことであ
る。この後、スクリーンに前以つて描かれた基準
断面形に対して任意の時点にビデオ・モニタに表
示されるものゝ偏差を観測することにより、焦点
状態の周期的な検査を瞬時的に行なうことが出来
る。
以上説明した装置は、絶対的な意味で、ビデ
オ・デイスクの面に集束されたビームを直接的に
監視する様に作用するものではないことが理解さ
れよう。従つて、マスター作成装置を最適焦点状
態にするには、この装置を最初に較正することが
必要であり、この時、基準断面形を記録しておい
て、将来参照する。較正は、前に説明した方法に
よつて経験的に行なうことが出来、これによつて
番組資料を実際に記録しながら一連の光学的な変
化が生じ、記録された種々の部分を再生する時、
較正されたプレーヤでビデオ・デイスクの最適の
再生特性に注意することにより、最適焦点が判
る。然し、一旦基準断面形が設定されゝば、変換
器６０によつて感知された監視するビームを周期
的に前以て記録された基準断面形と整合させるこ
とにより、マスター作成装置の最適焦点を達成す
ることが出来る。現在では、これが一日毎に行な
われている。この発明に従つて断面形が合うかど
うかを調べることにより、各々のマスター作成装
置に対し、１日あたり約１時間の非稼働時間を節
約することが出来る。従つて、明細書の冒頭に述
べた目的が達成された。
この発明を好ましい実施例並びにその変更につ
いて具体的に図示し且つ説明したが、当業者であ
れば、この発明の範囲内で種々の変更を加えるこ
とが出来ることは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明のやり方を概略的に示すもの
であり、レーザ光源とビデオ・デイスクの間にあ
る完全な光路を示している。第２図はビデオ・デ
イスク・プレーヤに関連した従来の焦点合せ機構
に用いられる光学系の図、第３図及び第３ａ図は
半球形及び共焦点レーザ空洞共振器の図であり、
レーザ光源の動作原理を説明すると共に、装置内
での平面波がとり得る２つの位置を示している。
第４図は光ビーム変調器の出口側の端で感知した
書込みビームの焦点合せ状態を監視する為にこの
発明で基本とする光学的な原理を例示する図、第
５図はビデオ・モニタに表示する為に、光電池マ
トリクスの出力を処理する為に使うことの出来る
電子回路のブロツク図である。 主な符号の説明、２：レーザ、１０：光ビーム
変調器、３０：1/4波長板、４５：対物レンズ、
４８：記録面、５０：ビデオ・デイスク、６０：
変換器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ほぼコリメートされており且つわずかに発散
    性を有する書込み光ビームを発生する光源と、 該光源からの書込み光ビームを記録媒質の書込
    み面に収束させるレンズ体とを含み、 書込み光ビームにより記録媒質の書込み面に情
    報を書き込む装置において、 前記光源と前記レンズ体との間の光路に配置さ
    れ、光源からの書込み光ビームをレンズ体に供給
    する一方、記録媒質の書込み面で反射されレンズ
    体を透過した反射光ビームであつてほぼコリメー
    トされており且つわずかに収斂性を有する光ビー
    ムを光源からの書込み光ビームとは異なる方向に
    転換する方向転換手段と、 該方向転換手段から反射光ビームを受け取り、
    記録媒質の書込み面における書込み光ビームの焦
    点状態に従つて変化する出力信号を発生する光感
    知手段と、 該光感知手段からの出力信号に基づいて、記録
    媒質の書込み面における書込み光ビームの焦点状
    態に影響を与える光学系を調整し、書込み光ビー
    ムを合焦状態にする調整手段と、 を含むことを特徴とする装置。
JP58134529A 1982-09-07 1983-07-25 情報を書き込む装置 Granted JPS5945639A (ja)

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