DE2333281A1

DE2333281A1 - Justierung eines optischen systems in einem aufzeichnungsgeraet

Info

Publication number: DE2333281A1
Application number: DE19732333281
Authority: DE
Inventors: Kazuya Matsumoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-06-30
Filing date: 1973-06-29
Publication date: 1974-01-17
Also published as: US3905703A; JPS5515685B2; JPS4924445A; DE2333281C3; DE2333281B2

Description

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Postfach 202403 28. Juni 1973

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Justierung eines optischen Systems in einem Aufzeichnungsgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren des Brennpunktes eines optischen Systems, das Signallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen Körper in einem Gerät zum Aufzeichnen von Signallichtstrahlen auf dem lichtempfindlichen Körper fokussiert, und zum Justieren der vertikalen Lage zwischen diesem optischen System und dem lichtempfindlichen Körper.

Ein Aufzeichnungssystem wurde kürzlich vorgeschlagen, in dem ein Kristallbauelement wie eine Kerrzelle in dem V/eg von kohärenten Lichtströmen wie eines Laserstrahls angeordnet ist, wobei das Kristallbauelement durch ein elektrisches Signal, etwa ein Videosignal, gesteuert wird, um eine Amplitudenmodulation bei diesen kohärenten Lichtströmen zu bewirken, wobei die so modulierten kohärenten

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Lichtstrür.e auf einem stetig sich vorwärts bewegenden lichtempfindlichen Körper aufgezeichnet werden, wobei von dem optischen Systom Gebrauch gemacht v.ird.

Ein anderes Aufzeichnungssystem wurde ebenfalls vorgeschlagen, bei dem ein Ablenksystem in dem Weg der kohärenten Lichtströme wie den eines Laserstrahls angeordnet ist, wobei dieses Ablenksystem durch ein elektrisches Signal, etv.-a ein Videosignal, gesteuert .vird, ,vobei die kohärenten Lichtströme in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal abgelenkt und auf einem im wesentlichen sich bewegenden lichtempfindlichen Körper aufgezeichnet werden, wobei von dem optischen System Gebrauch gemacht v/ird.

Ferner wurde noch ein Aufzeichnungssystem vorgeschlagen, bei dem das Aufzeichnen mit einem feststehenden lichtempfindlichen Körper durchgeführt wird, wobei von beiden oben erwähnten Systemen Gebrauch gemacht wird.

Einzelheiten dieser Systeme sind in den DT-OSen 2 o38 453, 1 574 4o9, 2 038 874 usw. beschrieben.

In den oben beschriebenen Aufzeichnungssystemen muß jedoch der Sammelpunkt (der Ausdruck "Sammelpunkt", der hier benutzt wird, bedeutet nicht nur"Punkt", sondern schlie.1t auch ein lineares Bild oder einen Bereich ein) der modulierten kohärenten Lichtströme genau auf den lichtempfindlichen Körper eingestellt werden, d.h. der Brennpunkt mu3 justiert werden. Ferner ist es vv.inschensv/ert, da.i das LichtjCias ir. das optische System eintritt, parallel zur optischen Achse des optischen Systems verläuft.

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Das Verfahren «rom ei'. der vorliegenuen Erfindung ermöglicht ,■κ, ucn breimnunkt und uie I,age zu justieren, indem Interfer-n'/.ea einer 7/ellenfläche , die von einem Sammelpunkt auJ" den lichtempfindlichen Korper reflektiert wird und .-Ich wieder umgekehrt zum optischen System hin bewegt, mit einer mit der zuerst erwähnten Wellenfläche kohärenten WeI lenfläche erzeugt und danach die erzeugten Interferr-nzsLreifen beobachtet und gemessen werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Justieren eines optischen Systems in einem Gerät zum Aufzeichnen von Signallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen Korper anzugeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert.

Fig. 1 bis 3 sind Ansichten zum Erläutern eines Interferometers, das bei dem erfindungsgernä^en Verfahren angewendet werden kann.

Fig. /f(a) und Ii(¹D) sind Ansichten zum Erläutern eines anderen Interferometers, das erfinaun^sgemäß verwendbar ist.

Fig. 5 bis 7 zeigen ein Element zum Zerlegen eines Lichtstrahls, das in Verbindung mit der Einrichtung von Fig. i+(a) benutzt wird.

Fig. 8 zeigt eine erste Ausfuhrungsform der Erfindung. Fig. 9 zeigt eine alternative Ausführungsform zu Fig. 8. Fig. 1o zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

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!•'ig. 11 zeigt eine Ansicht ähnlich zu derjenigen von Fig. To, wobei jedoch ein Plansniegel anstelle eines Prismas verwendet wird.

Fig. 12 bis 14 zeigen Detailansichten mit dem Aufzeichnungsgerät, das mit dem erfinäutigsgemä.ien optischen System ausgestattet ist.

Fig. 1 zeigt ein Interferometer, das gemäß einer Ausführungsform der Erfindung anwendbar ist. Bei diesem Interferometer handelt es sich um ein solches nach dem Prinzin eines an sich bekannten Twyman-Linsen-Interferenzmeiiinstruments

Das in Fig. 1 gezeigte optische .System 1 dient dazu, kohärente narallele Lichtstrahlen 2, et v/a Laserstrahlen o. dgl., auf einem kleinen Fleck 1+ auf einem Aufzeichnungsmaterial 3 zu bündeln. Hierbei werden Lichtstrahlen vom Aufzeichnungsmaterial 3 reflektiert. Die Justierung des '' optischen Systems kann dann eriindungsgemäij unter Ausnutzung dieser reflektierten Lichtstrahlen vorgenommen worden. Das bedeutet, daß die von dem Aufzeichnungsmaterial 3 reflektierten Lichtströme wieder auf das optische System 1 (im folgenden gewöhnlich als Linse 1 bezeichnet) fallen, 'ϋβηη in diesem Falle der-Sammelpunkt 1+ genau auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 3 gelegen ist, v/erden sich die Lichtströme, die durch die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 3 reflektiert werden, vollständig auf dem Lichtweg zurückbewegen, den sie zum Aufzeichnen genommen haben. Nachdem das Licht die Linse 1 in umgekehrter Richtung passiert hat, wird als Ergebnis genau der gleiche Lichtstrom wie der ursprüngliche Lichtstrom 2 erhalten, d.h. daß in diesem Falle par-allele

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Lichtstrahlen erhalten worden. Jedoch wird die V/ellenflM-che, die von der Kondensorlinse 1 in umgekehrter dichtung ausgeht, in dem i''alle, wo die Oberfläche des AufzeicLnungsmaterials 3 bezüglich des Sammelpunktes /f vernetzt ist, ein konvergierender oder divergierender Lichtstrahl, d.h. eine sphärische '//eile . Der Krümmungsradius H dieser sphärischen Welle v/ird durch den brc-nn» unktabstand f der Linse 1 und die Verschiebung d des Sammelpunktes 'f von der Überfläche des Aufzeichnungsmaterials y bestimmt. Dies ergibt:

R = f²/2d. (1)

Es ist daher ersichtlich, daß die Justierung des Brennpunkts des optischen Systems 1 durch Überprüfen der Form der Wellenfläche erfolgen kann, die von der Linse 1 in umgekehrter Richtung ausgeht. Gemäß der Erfindung v;ird ein Interferometer mit dem optischen System 1 kombiniert, um die Form der Wellenfläche, die von dem oütischen System 1 in umgekehrter Richtung ausgeht, zum Justieren des Brennpunkts des optischen Systems 1 und zum Justieren der relativen Lage hierzv/ischen zu benutzen. Fir eine derartige Kombination können zwei Arten von Interferometorn benutzt werden, wie nachfolgend beschrieben v/erden wird. Eines dieser Interferometer ist von einem Typ, bei dem die Wellenfläche, die in umgekehrter Sichtung von der Linse 1 ausgeht, und eine andere ebene oder sphärische Bezugswellenfläche überlagert v;cruen, um Irfterferenzstreifen zu bilden. In dem Fall, wo der Brennpunkt des optischen Systems richtig justiert ist, werden die Interferenzstreifen im gesamten Gesichtsfeld, wie in Fig. 2 gezeigt ist, gleichmäßig, während in dem Falle, wo der Brennpunkt nicht richtig justiert ist, die Interferenz-

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streifen konzentrisch auftreten, v;ie in Fig. i- gezeigt ist. JDementsnrechend kan.; das Justieren dec i.ronntunkte." des optischen Systems von der. Justieren der relativen Lage zwischen der Linse 1 una dem Aufzeichnungsmaterial 3 begleitet v/eraen, so da.i gleichmäßige Interferenz-Streifen »ber das gesamte Gesichtsfeld erreicht werden. In diesen Falle wird die Feiri-einctellung des Brennpunktes in foldenüer .Voice erhalten. Die verschobene Länge O des Licht.vegs der sphärischen ^VeIIe mit eiern rlrümir.ungsraaius R, die von der Linse 1 von der ebenen '.Yelle am ίίαηα der Linse 1 mit dem .Radius a ausgeht, ist gegeben durch

\ - -4t ■ ω

'.Ven:: die P-renn.veite oer Linse 1 glelcii f ist, wahrend die numerische AOertur F ist, folgt

F = -I₅- . (3)

Aus den Gleichungen (1), (2) und (j>) folgt

d = ^ F² q .

Himrr.t man an, daß die Beobachtung der Lage des Brennpunktes durchgeführt werden kann, bis Interferenzstreifen eines halben Streifens am Rand der Linse in Form von Interferenzstreifen erscheinen, erhält man folgendes:

= ~2~ , wobei A eine Wellenlänge ist.

Durch Substituiiren mit Gleichung (4) kann diese Gleichung in folgender Form geschrieben werden:

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-7- 2 3!? 3 281

d = 2Af² . (6)

Wenn beisniolsweise Λ - 5ooo A* und F = 0.52 int, beträgt die Einstellgenauigkeit des Brennpunktes 0.27 /um. .Vie aus dem beschriebenen Beispiel ersichtlich ist, kann gemä.'i der Erfindung eine extrem genaue Einstellung des Brennpunkte.-.; erfolgen.

Ferner lä.'it sich ein weiteres Interferometer zur Einstellung des optischen Systems 1 verwenden, bei dem eine Wellenfläche, die von der zum Schreiben verwendeten Linse in umgekehrter dichtung ausgeht, in zwei Wellenflächen geteilt wird, die entsprechend mit 5 und 6 bezeichnet sind, wie Fig. 4 (a) zeigt, wobei die Wellenflächen seitlich zueinander versetzt v/erden, u;:i Interferenzen zu erhalten. In diesem Beispiel werden die Interferenzstreifen 7 in dem Fall gleichmäßig, in dem der Brennpunkt genau justiert wurde, während in dem Fall, in dem die Justierung ungenau ist, parallele Interfcrenzs~treifen senkrecht zur iiichtung der seitlichen Versetzung auftreten, wie in Fig. h(h) gezeigt ist. Die Bauteile zum Teilen der V/oll en fläche in zwei Wellenflachen und seitlichen Versetzen diese fellen flächen können eine Savart'sche Platte 8, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, ein V/ollaston-Prisma 9, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, und eine planparallele Platte 1o , wie sie in Fig. 7 gezeigt ist, sein.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. ο beschrieben.

Das System der ersten Ausfuhrungsform umfaßt drei Untersysteme, die optisch miteinander verbunden sind. Das bedeutet, daß das System ein Untersystem für eine kohärente

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Lichtquelle, das eine kohärente Lichtquelle 11, etwa eine Laserlichtquelle, und optische Systeme λ?, und 13 zum Ausdehnen der Lichtstrahlen umfaßt, sov/ie ein Aufzeichnungs- und Interferenzuntersystem, das einen ßtrahlaufspalter M\_f der einen kokärenten Lichtstrahl von der kohärenten Lichtquelle in zv/ei Lichtströrne, nämlich einen reflektierten Licht,flu·?) und einen durchgehenden Lichtfluii aufteilt, Mittel 15 ( beispielsweise ein Teil zum Bewirken einer Amnlitudenmodulation bei den Lichtflüssen, et v/a eine elektrische Blonde, ein flüssiger Kristall usw., oder ein Teil wie ein Deflektor zum Ablenken dies Sammelpunktes in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal, um die Bewegungsrichtung des Aufzcicnnungsrnatcrials 3 zu queren) zu::! Umformen einen Licht flusser, (reflektierter Lichtfluß ), der uui'ch don Strahlaufspalter M\ geteilt v/orden ist, in einen Signollichlfluß , dor einem elektrischen Eingangssignal entspricht, ein optisches System zum Vereinigen des SignallichtfLusses auf dem lichtempfindlichen Körper 3, und einen Spiegel 16 aufweist, um den anderen Licht flu.?, der durch den Strahlaufteiler 14 abgetrennt wurde, auf eine Interfc-ronzfläche 17 zu werfen, und ein lichtemnfindliches Untersystem besitzt, das einen lichtomnfinulichcn Körper 5 > der die Signallichtflüsse sammelt, und (nicht gezeigte) Antriebsmittel zum Bewegen des lichtemnfindlichen Körpers 3 mit vorbestimmter Geschwindigkeit umfa'it.

Die Wirkungsweise dieser oben bcschricconon Ausführungsform ist folgende:Der kohärente Lichtfluß von der Lichtquelle wird mit Hilfe der Strahlenausdehner 12 und 13 ausgedehnt. Der so ausgedehnte Lichtfluß wird durch den Strahlauf spalt er 1Zf in zwei Licht flüsse geteilt. Ein Licht fluß, der auf diese 7/eise abgetrennt worden ist,

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v/elcher in dor Figur derjenige ist, der durch den Strahlaufcnaltor 1Zf reflektiert wurde, wird in einen oignallichtstrahl durch einen Umwandler 15 umgewandelt. Dieser Cignallichtstrahl wird auf dem lichtempfindlichen Körper 3 mit einem optischen Kondensorsystern 1 vereinigt. Das auf dem lichtempfindlichen Körper vereinigte LichtbUndel wird auf dem lichtempfindlichen Körper 3 aufgezeichnet und zur Interferenzfläche 17 durch das ilondensorsystem 1 , Mittel 15 und Strahlaufspalter 1Zf reflektiert. Andererseits wird der andere durch den Strahlaufspalter abgespaltene Lichtfluß (der durch den Strahlaufspalter hindurchgeht) durch den Spiegel 16 und den Strahlaufspalter IZf reflektiert und auf die Interferenzfläche 17 geworfen. Die beiden Lichtstrome überlagern sich an der Interferenzfläche, so daß der Brennpunkt und die Versetzung der optischen Achse durch Beobachtung der Interferenzstreifen in der vorstehend beschriebenen Weise justiert werden können.

In dem Falle, wo die Interferenzmethode mit Teilung der .Vellenfläche in zwei V/ellenflächcn verwendet wird, ist es wünschenswert, dai aie Mittel zun Aufteilen der V/cllenflächen zwischen dem St rahlau fanalt er 1/f und der Interferenzfläche 17 angeordnet werden. In diesem Fall wirkt eine der Wellenflächen als Bezugswellenflache.

Obwohl in dieser Ausführuncsfor:n ein Typ beschrieben v;ira, bei dem der lichtempfindliche Korpur 3 in Bezug auf das Aufzeichnungs- und Interferonzuntersystem bewegt wird, ist es natürlich ebensogut möglich, da; das Bündel in einer y-Richtung bewegt wird, während es in einer x-Richtung mittels eines Ablenkmittels 15¹ abgelenkt wird, wobei das Aufzeichnungs- und Interferenzuntersystem

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υηα der lichtempfindliche 'Körner 3 feststehen.

In der ersten in riß. ö gezeigten Ausführunrsform wird, nachdem der kohärente Licht flu.'i von der kohärenten Lichtquelle 11 durch den Strahlaufspalter 1/f geteilt worden ist, in einen Signullichtfluii verwandelt, während in der zweiten, in Fig. Io gezeigten Ausführungsform, nachdem das kohärente Lichtbündel von d--r koiiärenten Lichtquelle 11 in einen Signallicht flu:i verwandelt raruen Lst, der Lichtstrom durch den St rahlau fs palter 1Z₊ in zv/ei Lichtstrome geteilt v;ird. Dieses System ist in dem Falle vorteilhaft, in dem die Kittel 15 zum Umwandeln des Lichtstroms in einen Signallichtstrom unabhängig von den Aufzeichnungs- und Interferenzrnitteln vorgesehen sind, da die Umwandlungsmittel relativ schwer sind.

Die zweite Ausfuhrungsform v/ird nunmehr in Zusammenhang mit Fip*. Io beschrieben. Ein von der Laserlichtquelle 11 ausgesandter Lichtflu: v/ird in aas optische System • zum Verbreitern des Bündels, das die Linsen 12 und 1 j> aufweist, zu:r. Verbreitern des Lichtflusses, der auf den Lichtb'.indelceflektor 15 auf trifft, geschickt, kr Lichtfluß 2, dessen Fortcchreitungsrichtunr; durch der. Lichtstrahldeflektor Iy abgelenkt wird, y;ird durch den Strahlaufspalter 14 in z'.vci LichUotröme geteilt. Einer aiesc-r Lichtstrome trifft auf die Aufzeichr.ungsiinse 1 und wird auf der Oberfläche des Aufzcichnungcr.aaerials zürn Aufzeichnen eines Bildes vereinigt. Ein Teil dieses das Bild aufzeichnenden Lichtstrones v;ira an der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials 3 reflektiert. 7/enn der Brennpunkt des optischen Aufzeichnungssystems genau eingestellt ist, bev/egt sich dieser Lichtfluß vollständig in

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umgekehrter l'ichtung und erreicht wieder den otrahlaufsnalter 1^.

Dor andere Licht flu;i, der in zwei Lichtflüsse geteilt ist, v;irci durchjein Y/ürfeleck 18 reflektiert und erreicht den Strahlauf r;palter 14 in einer V/eine, die verschieden von derjenigen ist, die in der vorhergehenden Ausführungsform im /iusanircionhang mit Fig. υ beschrieben wurde. Der Grund, warum das V/ürfeleck anstelle des Plansniegels, wie er in der vorhergehenden Ausführungsform vorgesehen .ist, verwendet wird, wird erklärt. Die optische Anordnung der Linse 1 und des Aufzeichnungsmaterials 3 bildet ein sogenanntes optisches Katzenaugensystem, bei dem die Richtungen der auftreffenden Lichtflüsse und dor emittierten Lichtflütise unabhängig von der Auftreffrichtung der au!treffenden LichtflÜGse immer dieselben sind. Folglich bewegt sich der Lichtfluß, der den Strahlaufspalter 1£f erreicht und durch das optische System 1 zurückkehrt, wenn die Fortr>flanzungsrichtung durch den Lichtstrahldeflektor geändert wird, in der gleichen liichtung wie derjenige, der von dem Lichtstrahldeflector emittiert vird, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Jedoch ist der Lichtstrahl, der durch den Aufs palter 1/f gelaufen ist, von dem vorhergehenden verschied, η, d.h. wenn in dieser Ausführungsform der Planspiegel 16 ähnlich wie in der vorhergehenden Ausführungsform benutzt wird anstelle des 7/ürfelecks 18, ist der Lichtfluii, der durch den Planspiegel 16 reflektiert wird und den StrahlaufSpalter I^ erreicht, wie in Fig. 11 gezeigt, in seiner Fortpflanzungsrichtung verschieden von dem Lichtfluß, der durch das optische System 1 zurückkehrt. Diese Differenz der Fortpflanzungsrichtung hängt von den V/inkel der Ablenkung ab.

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Wenn der Ablenkungswinkel null (O) ist, v/erden die beiden Lichtflüsse koinzident sein. Daher variieren, die Interferenzstreifen, die durch diese beiden Lichtflüsse erzeugt werden, immer mit dem Ablenkungswinkel des Lichtstrahldeflektors 15, so daß keine Justierung des Brennpunktes erreicht v/erden kann. Wenn jedoch das Würfeleck 18 benutzt wird, wie aus der vorliegenden Ausführungsforra ersichtlich ist, ist der Lichtfluß, der von dem Würfeleck reflektiert Wird, immer in derselben Richtung wie der einfallende Lichtfluß, so daß er immer in derselben Richtung wie der Lichtfluß von dem optischen Aufzeichnungssystem ist. Daher können stabilisierte Interferenzstreifen auf dem Bildschirm 17 beobachtet werden, sogar wenn die Fortpflanzungsrichtung des Lichtflusses durch den Lichtstrahldeflektor 15 geändert wird. Anstelle des Würfelecks 18 können optische Katzenaugensysteme gemäß Fig. 11 verwendet werden.

V/ie oben ausgeführt wurde, bezieht sich die zweite Ausführungsform gemäß der Erfindung auf ein optisches System zum Anordnen des Lichtstrahldeflektors 15 auf der Vorderseite des Interferometersysterns, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein einen Bezugslichtfluß reflektierender Int«i~ferometerspiegel einen in umgekehrter Richtung reflektierenden Spiegel wie ein Würfeleck oder ein Katzenauge aufweist. Ferner ist die zweite AusfUhrungsform sogar dann anwendbar, wenn ein Lichtmodulator anstelle eines Lichtstrahldeflektors vor dem Interferometer angeord-net wird, v/obei in diesem Falle sogar dann stabilisierte Interferenzstreifen erzeugt v/erden können, wenn das Int er feromet erteil geneigt ist.'

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'//eitere Ausführungsformen, bei denen die eriindungsgemä.ie Justiermethode angewendet wird, werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 12, 13 und 14 beschrieben.

Eine Einrichtung zur Herstellung von Video-Aufzeichnungsplatten ist in den Fig. 12 und 13 dargestellt, wobei dieses Gerät so aufgebaut ist, daß ein Kopf 19mit einer Linsei auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen Körpers 3 angeordnet ist, der sich gleichmäßig mit hoher Geschwindigkeit dreht, während der Kopf 19 in radialer Richtung zur Drehbewegung mit Hilfe einer Transportschnecke 2o und einer Schiene 21 beweglich ist. Ein Lichtstrom 2 trifft durch den reflektierenden Spiegel 22, der auf dem Kopf 19 angebracht ist, auf den Aufzeichnungskopf 19. Dieser Lichtfluß v;ird übertragen, nachdem er von der Laserlichtquelle 11 ausgesandt worden ist und aufeinanderfolgend eine Deflektorplatte 23, eine λ/k-

einen
Phasenplatte 2/f, veränderlichenEinblendfilter 25, einen Lichtmodulator 15'> eine- zylindrische Linse 26 für die Lichbündelausdehner 12 und 13 o. dgl. durchläuft. Die Deflektorplatte 23 und die AA-Phasennlatte 24 bilden ein optisches System, das die Erzeugung eines Rauscheffektes, eines sogenannten back-talk's, vermeidet, der durch d^en von d«m Interferometer der Erfindung reflektierten Lichtstrom, der wieder zu dein Laser zurückkehrt, bewirkt wird. Der veränderliche Einblendfilter 25 ist vorgesehen, um die Stärke in der Synchronisation der Bewegung des Aufzeichnungskopfes 19 zu ändern, um Uberbelichtungen zu vermeiden, die von der Tatsache herrühren, daß dann, wenn sich der Kopf 19 gegen die Mitte der Aufzeichnungsscheibe 3 bewegt, die relative Geschwindigkeit zwischen der Linse 1 und der Scheibe 3 gering wird.

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Der Lichtmodulator 15 bewirkt eine Amnlitudenmodulation, durch Beschneiden der Laserlichtströme mit Hilfe eines Signals. Der der Amplitudenmodulation unterworfene Lichtstrom wird durch die Bündelausdehner 12 und 13 in seinem Durchmesser vergrößert und fällt auf die Zylinderlinse 26. Diese Zylinderlinse 26 dient zum Ausbilden eines Aufzeichnungslichtflusses in der Form eines linearen Bildes auf dem lichtempfindlichen Material 3, das in Richtung der zylindrischen Linse gerichtet ist, so daß die Lichtströme in radialer dichtung hinsichtlich der Scheibe 3 ausgedehnt werden. Als Ergebnis wird ein Muster auf der lichtempfindlichen Platte 3 aufgezeichnet, v/ie in Fig. 13 dargestellt ist. Die Abstände zwischen den linearen Bildern werden durch elektrische Signale beistimmt, die in den Liclitmodulator Vj eingegeben v/erden.

Der innere Aufbau des Aufzeichnungskopfes 19 wird nun mit Bezugnahme auf Fig. 14 beschrieben. Der Lichtfluß 2, der aufgrund des reflektierenden Spiegels 2Z in den Mittelteil des Kopfes 19 einfällt, fällt auf ein Prisma 2-1. Dieses Prisma Z7 ist einstückig mit dem Strahlaufteiler 1/f und dem Planspiegel 16 für den Bezugslichtfluß ausgebildet. Der Strahlaufteiler IZf , der reflektierende Spiegel 16 und die Linse 1 sind deshalb einstückig ausgebildet, um erstens ein kompaktes optisches System zu bilden und zweitens die Interferenzstreifen zu stabilisieren, v/enn die Aufzeichnung v/ie in der vorliegenden Ausfuhrungsform in einem Bewegungszustand ausgeführt wird. Wenn Teile des Interferometers einstückig ausgebildet werden und feststehend sinu, wie beschrieben Y/urde, wird es unmöglich, die Form der Interforenzstreifen einzustellen, sogenannte Kippeinstel-lung.oder -justie-

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-rung. Um eine Kipp justierung der Interferenzstreifen zu erreichen, sieht diese Ausführungsform eine Justiereinrichtung auf dem reflektierenden Spiegel 22 vor, so daß die Weigung des Lichtflusses, der auf das Prisma 27 fällt, sehr schwach geändert werden kann. Der Abstand zwischen der Linse 1 und dem Aufzeichnungsmittel 3 wird in dynamischem Zustand durch das Gleichgewicht zwischen einer abwärts gerichteten Vorspannkraft einer Blattfeder 28 und den Auftrieb lagefest gehalten, der von dem Luftstrom herrührt, der durch die Rotation des Aufzeichnungsmittels mit hoher Geschwindigkeit bezüglich des Interferometer- und Aufzeichnungssystems, die ein Ganzes bilden und eine konvexe Oberfläche aufweisen, die auf das Aufzeichnungsmittel 3 gerichtet ist, erzeugt wird. V/enn in diesem Falle in einem Bereich unterhalb der Linse 1, wo der Lichtflußdurchgang offen in Form einer Ausnehmung ausgebildet ist, Turbulenzen auftreten, die die Stabilität beeinträchtigen, ist es wünschenswert, eine transparente Platte 20 in dieser Öffnung vorzusehen. Das Anbringen der transparenten Platte 29 verschlechtert natürlich eine Aberration des optischen Aufzeichnungssystems. Daher ist es wünschenswert, die Linse 1 unter Berücksichtigung der transparenten Platte 29 von vornherein auszubilden.

Das Justieren des Brennpunktes des optischen Systems 1 kann durch eine Änderung des Drucks der Feder 32, die zwischen den Teilen 3o und 31 montiert ist, durch Drehen des Teils 3o, das dadurch in senkrechter Richtung bewegt wird, begleitet werden. Dementsprechend kann das optische System 1 durch Drehung des Teils 30 justiert werden, während die Interferenzstreifen betrachtet werden,

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die auf einem Bildschirm 17 beobachtet werden können. Die relative Abweichung in der Lage zwischen dem einfallenden Lichtfluß 2 und dem reflektierenden Spiegel 22, die durch die Bewegung des Aufzeichnungskopfes bewirkt wird, kann dadurch ausgeschaltet werden, daß der Lichtfluß 2, der auf den Kopf 19 auftrifft, parallel zur Bewegungsrichtung des Kopfes 19 gemacht wird.

Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Justieren des optischen Systems, wenn beim Aufzeichen in einem Falle, wo das Signalaufzeichnen und das Justieren des optischen Systems getrennt vorgenommen wird, der BrennpunktJustierlichtstrahl eine Störung bezüglich des Bildes darstellen würde. Um dies zu vermeiden, ist es ratsam, folgendes Verfahren zu benutzen. Ein Verfahren besteht darin, daß in dem Falle, in dem das Aufzeichnungsmittel ein lichtempfindlicher Körper ist, ein Lichtbündel einer Wellenlänge, auf die der lichtempfindliche Körper nicht anspricht, als Brennpunktjustierlicht-, strahl zum Einstellen des Brennpunktes benutzt wird. Beispielsweise in dem Fall, wo der lichtempfindliche Körper ein Photowidc-rstand ist, wird die Benutzung eines blauen Lichtstrahls als Aufzeichnungslichtstrahl und ein gelber oder roter Lichtstrahl als Brennpunktjustierlichtstrahl bevorzugt. Ein zweites Verfahren ist in dem Fall vorteilhaft, v/o ein Bildsignal nur in einer Richtung existiert, wie in Fig. 13 gezeigt ist. In diesem Falle wird ein BrennpunktJustierlichtstrahl leicht in eine Richtung senkrecht in Bezug auf den Signallichtfluß gekippt, während eine Vertiefung 3k für den Brennpunktjustierlichtstrahl erwünscht ist, der neben dem Signalbild vorgesehen ist.

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Es wird ein Verfahren zum Justieren des Brennpunktes und der Lage eines optischen Kondensorsystems beschrieben, nach dem kohärente Signallichtstrahlen unter Benutzung des optischen Kondensorsystems auf einem sich im wesentlichen bewegenden lichtempfindlichen Körper gesammelt werden, eine Wellenfläche reflektiert, die das optische Kondensorsystem von einem Sammelpunkt aus wieder durchläuft und mit einer Bezugswellenfläche, die mit der reflektierten Wellenfläche kohärent ist, interferiert, und die durch die Interferenz auftretenden Iriterferenzstreifen beobachtet werden.

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Claims

P_a_t_e_n_t_a_n_s_p_r_ü_c h_e

Verfahren zum Justieren eines optischen Systorns in einem Gerät zum Aufzeichnen von Sicnallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen Körper, dadurch gekennzeichnet, daß kohärente Lichtstrahlen auf den lichtempfindlichen Körper mit einem optischen Kondensorsystem geworfen werden, eine Wellenfläche von dem lichtempfindlichen Körper reflektiert und dem optischen System zu einer Interferenzfläche zugeführt v/ird, eine -mit der in umgekehrter dichtung sich auf die Interferenzfläche zu bewegenden Wellen fläche kohärente Wellenfläche auf die Interferenzfläche gerichtet und auf der Interferenzfläche erscheinende Interferenzstreifen beobachtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kohärenten Lichtstrahlen mit Hilfe eines Strahlenaufspalters in zwei Lichtflüsse geteilt werden, wobei einer dieser abgetrennten Lichtflüsse auf dem lichtempfindlichen Körper mit dem Kondensorsystem gesammelt und der andere kohärente Lichtstrahl

als Bezugswellenfläche auf die Interferenz fläche gerichtet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugswellenfläche eine Wellenfläche aufweist, die durch eine Aufteileinrichtung erhalten y/ird, die die sich in umgekehrter Richtung bewegende Wellenfläche seitlich, versetzt.

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if. Verfahren nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß als Aufteileinrichtung eine Savart'sehe Platte benutzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Auftcileinrichtung ein Wollaston-Prisma verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufteileinrichtung eine planparallele Platte verwendet wird.

7. Verfahren zum Justieren eines optischen Systems in einem Gerät zum Aufzeichnen von Signallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen Körner, dadurch gekennzeichnet, daß ein kohärenter Lichtfluß von einer kohärenten Lichtquelle mit einem Strahlaufspalter in zwei Lichtfl üsse geteilt wird, wobei einer der durch diesen Strahlaufspalter abgetrennten Lichtflüsse zum Umwandeln in einen SignallichtfIuU entsprechend einem elektrischen Eingangssignal durch Umwandlungsmittel geschickt, der von diesen Ur.r.vandlungsmitteln kommende Lichtfluß mit einem optischen Kondensorsystem auf den lichtempfindlichen Körper geworfen, eine an dem lichtempfindlichen Körper reflektierte V/ellenfläche in umgekehrter Richtung durch das optische System auf eine Interferenzfläche geworfen, der andere durch den Strahlauf spalt er abgetrennte.· Lichtfluß als Bezugswellenfläche auf die Interferenzfläche geworfen werden uad die auf der Interferenzfläche auftretenden Interferenzstreifen beobachtet v/erden.

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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als kohärente Lichtquelle eine Laserröhre verwendet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, die Mittel Umwandeln des Lichtstrahl Mittel zur Amplitudenmodulation eines kohärenten Lichtflusses aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Umwandeln des Lichtstrahls Mittel zum Ablenken eines Sammelpunktes des kohärenten Lichtflusses auf dem lichtempfindlichen Körper aufweisen.

11. Verfahren zum Justieren eines optischen Systems in einem Gerät zum Aufzeichnen von Signallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen Körper, dadurch gekennzeichnet, daß ein kohärenter Lichtfluß von einer kohärenten Lichtquelle durch Mittel zum Umwandeln des Lichtflusses in einen Signallichtfluß entsprechend einem elektrischen Signal geschickt, ein Signallichtfluß, der von diesen Umv/andlungsmitteln kommt, mit einem Strahlaufspalter in zv/ei Lichtflüsse geteilt, einer dieser abgeteilten Lichtflüsse auf den lichtempfindlichen Körper mit Hilfe eines optischen Kondensorsystems geworfen, eine an dem lichtempfindlichen Körper reflektierte V/eilen fläche, die sich in rückwärtiger Richtung bewegt, durch das optische System auf eine Interferenzfläche geworfen, der andere Lichtfluß , der durch den Strahlaufspalter abgetrennt worden ist, als Bezugswellenfläche auf die Interferenzfläche gev/orfen wird und die auf der Interferenzflävhe

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auftretenden Interferenzstreifen beobachtet werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Umwandeln des Lichtstrahls Mittel zur Amplitudenhiodulation eines kohärenten Lichtflusses aufweisen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Umwandeln des Lichtstrahls Mittel zum Ablerken eines Sammelpunktes des kohärenten Lichtflusses auf dem lichtempfindlichen Körper aufweisen.

1^. Einrichtuig zum Justieren eines optischen Systems in einem Gerät zum Aufzeichnen von Signallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen Körper mit einem Licht-*· quellenuntersystem mit ei,ner kohärenten Lichtquelle, einem Aufzeichnungs- und Interferenzuntersystem, das optisch mit dem Lichtquellensystem verbunden ist, wobei das Aufzeichnungs- und Interferenzuntersystem (a) Mittel zum Aufspalten eines kohärenten Lichtstrahls von dom Lichtquollenunteroyotem in zwei Lichtflusse, (b) Mittel zum Umformen \eines der abgetrennten Lichtflüsse in einen Signallichtfluii entsprechend einem elektrischen Eingangssignal, (c) eine Interforenzfläche, auf die eine von dem lichtempfindlichen Körper reflektierte und sich in entgcrongosetster Richtung durch das optische Syutc-n bewegende V/cllenfläche sowie dar andere abgetrennte Lichtstrahl als Eezugsv/ellen-

ⁿ"it

fläche geworfen wird, aufweist, uncVcueniLichtempfindliches Untersystem, dad das lichtempfindliche Material und Mittel zum Bewegen des lichtempfindlichen Materials mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit umfa.lt.

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15. Einrichtung nach Anspruch TZf, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Umformen des Lichtstrahls in dem Aufzeichnung^- und Interferenzuntersystem in einen Signallichtfluß entsprechend einem elektrischen Eingangssignal Mittel zur Amplitudenmodulation des Lichtstrahls aufweisen.

16. Einrichtung nach Anspruch M^, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Umformen des Lichtflusses in dem Aufzeichnungs--und Interferenzuntersystem in einen Signallichtfluß entsprechend einem elektrischen Eingangssignal Mittel zum Ablenken des Sammelpunktes

er

aufweisen, so daß die Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Körpers auf der Oberfläche des licht-"empfindlichen Körpers in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal kreuzen kann.

17· Einrichtung nach Anspruch IZf, dadurch gekennzeichnet, daß die kohärente Lichtquelle in dem Lichtquellenuntersystem eine Laserlichtquelle ist.

l8. Einrichtung zum Justieren einec Oüticchen Systems in einem Gerät zum Aufzeichnen von Signallichtstrahlen auf einem lichtempfindlichen K'Jrner mit einem Lichtquellenuntersyatem mit einer kohärenten Lichtquelle, einem Aufzeichnungs- und IntorferonzuntersyfJtem, das optisch mit dem LichtquellenuntorsyGtem verbunden ist, wobei das Aufzeichnungs- und Interferenzuntersycten

(a) Mittel zum Umformen eines kohärenten Lichtstrahls von dem Lichtquellenuntersystem in einen Signallichtfluß, entsprechend einem elektrischen Eingangssignal,

(b) einen Strahlaufspalter zum Aufteilen des Gignal-

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flusses in zwei Lichtflüsse, (c) ein optisches Kondensor sy st em zum Sammeln des Signallichtflusses auf einem lichtempfindlichen Material und (d) eine Interferenzfläche aufweist, auf die eine von dem lichtempfindlichen Material reflektierte und in umgekehrter Richtung durch das optische System laufende Wellenfläche und der andere abgetrennte Lichtstrahl als Bozugsweltofläche fällt, und mit einem lichtempfindlichen System, das das lichtempfindliche Material zum Aufzeichnen des gebündelten Signallichtflusses und Mittel zum Antreiben des lichtempfindlichen Materials mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit aufweist .

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die kohärente Lichtquelle in dem Lichtquellenuntersystem eine Laserlichtquelle ist.

20. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kittel zum Umformen des Lichtstrahls in dem Aufzeichnungs- und Interferenzuntersystem in einen Signallichtfluß entsprechend einem elektrischen Signal Mittel zur Amplitudenmodulation des Lichtstrahls aufweisen.

21. Einrichtungnach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Umformen des Lichtflusses Mittel zum Ablenken des Sammelpunktes aufweisen, so daß der Lichtfiuß die Bewegungsrichtung des lichtempfindlichen Körpers auf der Oberfläche desselben in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal kreuzen kann.

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