(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学ヘッドが光記録媒体上に照射する光ビームの光強度分布を測定するビーム光強度分布測定方法において、
前記光ビームのスポット径よりも幅の広い溝が該スポット径よりも広い間隔でスパイラル状に形成された測定用基板を線速一定で回転させるとともに、
前記光学ヘッドを前記測定用基板の所定の半径位置に対向する位置に固定して該光学ヘッドから前記測定用基板に光ビームを照射し、
該光学ヘッドから得られる読み取り信号の波形に基づいて前記光ビームのラジアル方向の光強度分布を測定する
ことを特徴とするビーム光強度分布測定方法。
【請求項２】
前記読み取り信号の波形を、前記測定用基板の回転速度および前記溝のスパイラル形状とに基づいて解析して前記光ビームのラジアル方向の光強度分布を測定する
ことを特徴とする請求項１記載のビーム光強度分布測定方法。
【請求項３】
光学ヘッドが光記録媒体上に照射する光ビームの光強度分布を測定するビーム光強度分布測定方法において、
前記光ビームのスポット径よりも幅が広い溝が該スポット径よりも広い間隔で同心状に形成された測定用基板に対し、前記光学ヘッドを該測定用媒体の半径方向に一定速度で走査させるとともに、
該光学ヘッドから前記測定用基板に光ビームを照射し、
前記光学ヘッドから得られる読み取り信号の波形に基づき前記光ビームのラジアル方向の光強度分布を測定する
ことを特徴とするビーム光強度分布測定方法。
【請求項４】
測定対象の光ビームのスポット径よりも幅の広い溝が該スポット径よりも広い間隔でスパイラル状に形成されている
ことを特徴とするビーム光強度分布測定用基板。
【請求項５】
測定対象の光ビームのスポット径よりも幅の広い溝が該スポット径よりも広い間隔で同心円状に形成されている
ことを特徴とするビーム光強度分布測定用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ビーム光強度分布測定方法およびビーム光強度分布測定用基板に関し、特に、光学ヘッドから出力される読取信号（ＲＦ信号）に基づき光ビームのスポット径を含むラジアル方向の光強度分布を簡易かつ正確に測定することができるようにしたビーム光強度分布測定方法およびビーム光強度分布測定用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビームスポット径の一般的な測定方法としては、ナイフエッジを使用するものがある。
【０００３】
この測定方法は、集光されたレーザビームのビームウェストをその光軸に対して垂直に一定速度で移動するナイフエッジで遮っていき、このときナイフエッジを透過してくるレーザビームの光量変化のプロファイルを測定し、その変化量からビームスポット径を求めるというものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このナイフエッジを用いる方法によって正確なビームスポット径を測定するには、ナイフエッジがビームウェストの最も細くなる場所を、このレーザビームの光軸に対して正確に垂直に遮る必要がある。
【０００５】
また、正確なビームスポット径を算出するためには、ナイフエッジの移動量を正確に測定する必要があり、このため、ナイフエッジを使用する従来の方法では、測定のための労力および時間がかかり、また精度もあまり良くないという問題を抱えていた。
【０００６】
さらに、このナイフエッジを用いる方法は、光学ヘッド単体で測定を行なういわゆる静的測定方法であり、静的測定方法でない動的測定方法、つまり光学ヘッドを装置などに搭載した状態でそのスポット径を確認・測定する方法の検討は、あまり行われていない。
【０００７】
特に、動的測定方法において、光学ヘッドが射出するレーザビームのラジアル方向のスポット径を測定する方法の検討はほとんど行なわれていない。
【０００８】
そこで、この発明は、動的測定方法におけるラジアル方向のレーザビームの光強度分布を簡易かつ正確に測定することができるようにしたビーム光強度分布測定用基盤およびビーム光強度分布測定方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、この発明は、光学ヘッドが光記録媒体上に照射する光ビームの光強度分布を測定するビーム光強度分布測定方法において、前記光ビームのスポット径よりも幅の広い溝が該スポット径よりも広い間隔でスパイラル状に形成された測定用基板を線速一定で回転させるとともに、前記光学ヘッドを前記測定用基板の所定の半径位置に対向する位置に固定して該光学ヘッドから前記測定用基板に光ビームを照射し、該光学ヘッドから得られる読み取り信号の波形に基づいて前記光ビームのラジアル方向の光強度分布を測定することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明のビーム光強度分布測定方法は、上記構成において、前記読み取り信号の波形を、前記測定用基板の回転速度および前記溝のスパイラル形状とに基づいて解析して前記光ビームのラジアル方向の光強度分布を測定することを特徴とする。
【００１１】
また、この発明は、光学ヘッドが光記録媒体上に照射する光ビームの光強度分布を測定するビーム光強度分布測定方法において、前記光ビームのスポット径よりも幅が広い溝が該スポット径よりも広い間隔で同心状に形成された測定用基板に対し、前記光学ヘッドを該測定用媒体の半径方向に一定速度で走査させるとともに、該光学ヘッドから前記測定用基板に光ビームを照射し、前記光学ヘッドから得られる読み取り信号の波形に基づき前記光ビームのラジアル方向の光強度分布を測定することを特徴とする。
【００１２】
また、この発明のビーム光強度分布測定用基板は、測定対象の光ビームのスポット径よりも幅の広い溝が該スポット径よりも広い間隔でスパイラル状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明のビーム光強度分布測定用基板は、測定対象の光ビームのスポット径よりも幅の広い溝が該スポット径よりも広い間隔で同心円状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係わるビーム光強度分布測定方法の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
なお、測定対象の光ビームとして、ＣＤおよびＣＤ−Ｒの記録再生に用いる光ビームを例に説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は、この発明に係る測定用ディスクの一例を示す図である。
【００１７】
図１（ａ）において、測定用ディスク１は、通常のＣＤ、ＣＤ−Ｒ等の光ディスクと同じく、直径１２０ｍｍ、厚み１．２ｍｍ程度の円盤状の透光性基板１１を有し、この透光性基板１１の表面全体に反射膜１２をコーティングして形成される。
【００１８】
透光性基板１１の反射膜１２との界面上には、図１（ｂ）に示すように、溝２が、測定対象のレーザ光の波長の１／４程度の深さで、予想されるスポット径よりも幅広に、かつ、隣接する溝との間を予想されるスポット径よりも広くとったスパイラル状に形成されている。
【００１９】
図２は、測定用ディスク１を用いて、一般的な光ディスク記録再生装置に設置された光学ヘッドが照射する光ビームのラジアル方向のスポット径および光強度分布の測定方法を説明するフローチャートである。
【００２０】
光ディスク記録再生装置に測定用ディスク１が挿入されると、光ディスク記録再生装置は、光学ヘッドを測定用ディスク１の直下に移動し（ステップ１０１）、光ビームが測定用ディスク１の面に対して垂直になり、かつ、該測定用ディスク１の所定の半径位置に対向する位置に、当該光学ヘッドを固定する。
【００２１】
続いて、測定用ディスク１を線速一定で回転させ（ステップ１０２）、光ビームを照射する（ステップ１０３）。
【００２２】
このとき、光学ヘッドは、測定用ディスク１の所定の半径位置に対向する位置に固定され、対物レンズを含むフォーカス制御機構だけを作動させて当該光学ヘッドから照射される光ビームのビームスポットが測定用ディスク１の透光性基板１１と反射膜１２との界面に形成されるよう制御される。
【００２３】
このような制御によって、光学ヘッドが射出する光ビームは、測定用ディスク１の表面上を図１（ｂ）に破線で示すような円を画いて線速一定で走査する。したがって、そのビームスポットは、測定用ディスク１が１回転する間に、測定用ディスク１上に形成された溝２を１本分横切る。
【００２４】
ここで、溝２は、予想されるスポット径よりも幅広に形成されているので、溝２の中では全反射が起こり、その戻り光の光強度は、ランド（溝と溝の間）を照射したときの戻り光の光強度に等しい。
【００２５】
したがって、測定用ディスク１が１回転する間に当該光ビームにより読み取られた読取信号は、図３に示すような波形を示す。
【００２６】
なお、図３に示す読取信号の波形において、矢印で示すａ〜ｈの部分は、図１（ｂ）に示した測定用ディスク１上ａ〜ｈの部分に位置するビームスポットからの戻り光に対応する読取信号である。
【００２７】
ここで、光ビームは線速一定で測定用ディスク１上を走査するので、図３に示す波形の時間軸を測定用ディスク１上の距離に換算することができる。
【００２８】
したがって、当該光ビームの線速と溝２のスパイラル形状とから、図３に示す読み取り信号波形を解析することにより、光ビームのビームスポットのラジアル方向のスポット径および光強度分布を求めることができる（ステップ１０４）。
【００２９】
なお、測定用ディスク１の半径に対して光学ヘッドの位置を種々に変え、種々の半径位置で上記の方法により読み取られた読取信号の平均を用いてビームスポット径および光強度分布を求めても良い。
【００３０】
（実施例２）
図３は、この発明に係る測定用ディスクの一例を示す図である。
【００３１】
図３（ａ）において、測定用ディスク１は、通常のＣＤ、ＣＤ−Ｒ等の光ディスクと同じく、直径１２０ｍｍ、厚み１．２ｍｍ程度の円盤状の透光性基板１１を有し、この透光性基板１１の表面全体に反射膜１２をコーティングして形成される。
【００３２】
透光性基板１１の反射膜１２との界面状には、図３（ｂ）に示すように、複数本の溝２が、測定対象のレーザ光の波長の１／４程度の深さで、予想されるスポット形よりも十分に幅広に、かつ、隣接する溝との間を予想されるスポット形よりも十分に広くとった同心円状に形成されている。
【００３３】
図４は、測定用ディスク１を用いて、一般的な光ディスク記録再生装置が具備する光学ヘッドが照射する光ビームのラジアル方向のスポット径および光強度分布の測定方法を説明するフローチャートである。
【００３４】
図４において、まず、光ディスク記録再生装置に測定用ディスク１が挿入されると、光学ヘッドを測定用ディスク１の所定の測定初期位置の直下に移動する（ステップ２０１）。ここで、所定の測定初期位置とは、測定用ディスク１の最外周部等、適当に設定された位置である。
【００３５】
なお、光学ヘッドは、射出する光ビームが測定用ディスク１の面に対して垂直になるよう制御される。
【００３６】
続いて、測定用ディスク１を回転させずに固定したまま、光学ヘッドを当該測定用ディスク１の半径上を一定速度で移動させ、光ビームを照射する（ステップ２０２）。
【００３７】
このとき、光学ヘッドは、対物レンズを含むフォーカス制御機構だけを作動させて当該光学ヘッドから照射される光ビームのビームスポットが測定用ディスク１の透光性基板１１と反射膜１２との界面に形成されるよう制御される。
【００３８】
このような制御によって、光学ヘッドが射出する光ビームは、図４に点線で示すように、測定用ディスク１の半径方向に同心円状の溝２を横切るように一定速度で走査する。
【００３９】
ここで、溝２は、予想されるスポット径よりも幅広に形成されているので、溝２の中では全反射が起こり、その戻り光の光強度は、ランド（溝と溝の間）を照射したときの戻り光の光強度に等しい。
【００４０】
したがって、光学ヘッドが測定用ディスク１の半径上を移動する間に当該光ビームにより読み取られた読取信号は、図６に示すような波形を示す。
【００４１】
測定用ディスク１上を走査する光ビームの線速が一定であることから、図６に示す読取信号波形の時間軸を測定用ディスク１上の距離に換算することができ、この読取信号波形は、当該ビームスポットのラジアル方向の光強度分布に対応する。
【００４２】
すなわち、この読取信号波形から光ビームののラジアル方向の光強度分布を求めることができる。
【００４３】
また、読取信号波形において、ボトム値の１／ｅ２の値を持つ２点を検出し、この２点間の時間をｔ、光ビームの走査速度をｖ（一定）とすると、この読取信号を読み取ったビームスポットのラジアル方向の有効スポット径ｓｌは、
ｓｌ＝ｖ×ｔ
として求めることができる。
【００４４】
このように、読取信号波形を解析することによって、ビームスポットのラジアル方向のスポット径および光強度分布が得られる（ステップ２０３）。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、通常の光ディスクと同じ形状をしたビーム光強度分布測定用基板を用い、当該ビーム光強度分布測定用基板から得られる読取信号を用いてビームスポットの光強度分布および径を求めるので、光学ヘッドを装置などに搭載した状態で当該光学ヘッドのラジアル方向のビーム光強度分布およびビームスポット径を検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るビーム光強度分布測定に用いられる基板の一例を示す図である。
【図２】ビーム光強度分布測定方法の一例を説明するフローチャートである。
【図３】この発明に係るビーム光強度分布測定に用いられる基板の一例を示す図である。
【図４】この発明に係るビーム光強度分布測定に用いられる基板の一例を示す図である。
【図５】ビーム光強度分布測定方法の一例を説明するフローチャートである。
【図６】この発明に係るビーム光強度分布測定に用いられる基板の一例を示す図である。
【符号の説明】
１    測定用ディスク
１１    透光性基板
１２    反射膜
２    溝
【図１】
0003664973.tif 000002
【図２】
0003664973.tif 000003
【図３】
0003664973.tif 000004
【図４】
0003664973.tif 000005
【図５】
0003664973.tif 000006
【図６】
0003664973.tif 000007