JPH0426941A

JPH0426941A - 光ディスク原盤露光装置

Info

Publication number: JPH0426941A
Application number: JP2131090A
Authority: JP
Inventors: Osamu Mizuta; 治水田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、イオンレーザ等のレーザ光源を用いて原盤露
光を行う光ディスク原盤露光装置に関する。

従来の技術従来における光ディスク原盤露光装置の第一の従来例を
第６図に基づいて説明する。レーザ光源には水冷式のＡ
ｒ　　レーザ１を用いており、これにより出射された波
長λ＝４５７．９　ｎｍの光は、２枚の反射ミラー２に
より反射された後、光量変調器３、レンズ４、パルス変
調器５、レンズ６、ウォブル変調器７を順次透過するこ
とによって、原盤露光に必要な光量変調、パルス変調、
ウォブル変調された１次回折光ａが得られる。そして、
この１次回折光ａは、２枚の反射ミラー８により反射さ
れ、２個のビームエキスパンダー９を透過することによ
りビーム径が拡大された光となる。

そして、そのビーム径の拡大された１次回折光ａは、反
射ミラー１０により反射されて対物レンズ１１により集
光され光スポットを形成し、光ディスク原盤としてのレ
ジスト板１２の表面に露光される。

この場合、パルス変調器５によりパルス変調する際、レ
ンズ４により一度ビームを細く絞っているが、これはパ
ルス変調器５の特性上ビーム径を細くすると光の立ち上
がり時間が速くなるためである。また、各変調器３，５
．７には、それぞれ図示しない駆動回路が備えられてい
る。その光量変調用の駆動回路は、光量変調器３に入力
する超音波の振幅をアナログ的に変えることによって１
次回折光の光量をアナログ的に変化させることができる
。また、パルス変調用の駆動回路の場合にも、パルス変
調器５に入力する超音波の振幅をデジタル的に変えるこ
とによって１次回折光をパルス変調している。さらに、
ウォブル変調用の駆動回路に関しては、ウォブル変調器
７に入力する超音波の周波数を変えれば１次回折光の出
射角度を変えることができる。

また、第７図は露光光学系を２ビーム化した第二の従来
例を示すものであり、レジスト板１２に連続溝とピット
を同時に露光する時に用いる一般的な光学系である。こ
の場合、各々の光路上には、光量変調器３、パルス変調
器５、ウォブル変調器７がそれぞれ配設されており、ま
た、これら変調器３，５．７には、それぞれ駆動回路が
接続されている。なお、ここでは反射ミラーについては
図示していない。

発明が解決しようとする課題上述したような従来における各種問題点を以下類を追っ
て述べる。まず、その第一の問題点について述べる。レ
ーザ光源として用いているＡｒレーザ１は、定期的にレ
ーザチューブを交換する必要があり、その交換する度に
光学系内にある３個の変調器３，５．７に効率良く光軸
調整を行うことは難しく時間もかかる。しかも、第７図
に示すような２ビーム光学系の場合には、それらの光軸
調整を行うには第６図の光学系の２倍の時間を要し事実
上の調整は困難となり、しかも、このような光学系によ
り作製された光ディスク原盤を用いて再生を行っても良
い再現性は得られない。

その第二の問題点としては、光量変調、パルス変調、ウ
ォブル変調用の駆動回路がそれぞれ別個の専用回路とな
っているため、各々の光変調を行うのに対応する変調器
３，５．７が必要となり、このため露光光学系の構成が
大型化するという問題がある。

その第三の問題点としては、各変調器３，５゜７による
１次回折光の回折効率が５０〜８０％なので、所望の露
光光量を得るために大出力の大型レーザを必要としコス
トがかかるという問題がある。

その第四の問題点としては、第７図に示すような２ビー
ム光学系にすると、Ａｒ　　レーザ１からレジスト板１
２までの光路長が２〜３ｍと長くなるということである
。このように光路長が長くなると、Ａｒ　　レーザ１の
微小な光軸変動（約０　、５　ｍｒａｄ）があっても、
対物レンズ１１の付近では１〜１　、５　ｍｍの光軸変
動となり、対物レンズ１１に光がケラして光量変動を起
こし、これにより安定して露光を行うことができなくな
る。また、これにより各変調器３，５．７の回折効率も
変動することになる。

その第五の問題点としては、光量変調を高速化させるた
めにビーム径を細くすると、１次回折光の回折効率が下
がり、従来のように各々の変調器を用いると大出力のＡ
ｒ　　レーザ１が必要となるということである。また、
これにより大出力のＡｒ　　レーザ１は大型（約２ｍ）
なだめ、露光機本体も大型化してしまうことになる。

課題を解決するための手段そこで、このような問題点を解決するために、本発明は
、レーザ光源より出射された光を対物レンズにより集光
して光スポットを形成し、この光スポットを光ディスク
原盤の表面に照射することによりその光ディスク原盤に
情報用のピットを形成する光ディスク原盤露光装置にお
いて、前記レーザ光源より出射された光が前記対物レン
ズに向かう間の光路上に光量変調、パルス変調、ウォブ
ル変調が可能な１個の光変調器を配設し、この光変調器
に接続され超音波の振幅、周波数を変える駆動回路を設
け、前記光変調器の前後の光路上に位置させてレンズを
配置した。

作用これにより、一つの露光光学系においては変調器は１個
しか設けられていないため、レーザ光の光軸調整を従来
に比べ簡単に素早く行え、しかも、使用するレーザ光源
の出力も大出力を必要とせずレーザチューブの生産コス
トの低減化を図ることができ、また、これにより変調用
の駆動回路も１個で済むため光学系全体のスペースの省
略化を図ることが可能となる。さらに、レーザ光源の光
軸変動が発生しても光変調器による回折効率の変動が従
来の光変調器の個数分の１　（例として、従来、３個使
用していれば１／３）に減り光路長も短くなるので対物
レンズによるケラレがなくなり、常に安定した露光を行
うことができる。

実施例本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明
する。第１図は、２ビーム露光光学系の構成例を示すも
のである。レーザ光源としてのＡｒ　　レーザ１３より
出射された光が２ビームに分離されたそれぞれの光路上
には、光量変調、パルス変調、ウォブル変調が可能な光
変調器１４ａ。

１４ｂが配設されている。これら各光変調器１４ａ、１
４ｂには、超音波の振幅、周波数を変える駆動回路１５
ａ、１５ｂが接続されている。また、各光変調器１４ａ
、１４ｂの前後に位置する光路上にはレンズ１６ａ、１
６ｂ、１７ａ、１７ｂが配設されている。この場合、前
方に位置するレンズ１６ａ、１６ｂは焦点距離ｆ＝１０
０であり、後方に位置するレンズ１７ａ、１７ｂは焦点
距離ｆ＝３００である。

このような構成において、Ａｒ　　レーザ１３がら出射
された光は、反射ミラー１８により反射されハーフミラ
−１９により透過又は反射される。

その反射された第−光ａは第一露光光学系Ａに導かれ、
一方、その透過した第二光すは反射ミラー２ｏにより反
射されて第二露光光学系Ｂに導かれる。

第一露光光学系Ａに導かれた第−光ａはｆ＝１００のレ
ンズ１６ａにより細く絞られ０．１＋＋ｕｎ以下に集光
される位置に配設された光変調器１４ａに入射する。こ
の時、駆動回路１５ａから光変調器１４ａに送られる超
音波の周波数の振幅を変えることにより光量変調、パル
ス変調を行うことができ、また、その超音波の周波数を
変えることによりウォブル変調を行うことができる。

そして、このようにして光量変調、パルス変調、ウォブ
ル変調が行われ変調光となった１次回折光は、ｆ＝３０
０のレンズ１７ａに入射してコリメートされる。このレ
ンズ１７ａは、焦点距離を変えることによりビーム径を
拡大又は縮小することができ、ここではビーム径が拡大
する位置に配設されている。これにより、ビーム径が３
倍に拡大された１次回折光は、反射ミラー２１により反
射され、ハーフミラ−２２を透過して対物レンズ２３に
より集光され、光ディスク原盤としてのレジスト板２４
に導かれ、これにより露光が行われる。

一方、第二露光光学系Ｂ内に導かれた第二光すは、第一
露光光学系Ａの第−光ａと同様な処理が行われる。すな
わち、レンズ１６ｂにより集光され、光変調器１４ｂに
より光量変調、パルス変調、ウォブル変調が行われた１
次回折光は、レンズ１７ｂによりコリメートされた後、
ハーフミラ−２２により反射され、対物レンズ２３によ
り集光されてレジスト板２４の正面に照射され露光が行
われる。

第２図は、光変調器１４ａ、１４ｂにより光量変調、パ
ルス変調が行われる時の光量と振幅との関係を示すグラ
フであり、また、第３図は、光変調器１４ａ、１４ｂに
よりウォブル変調が行われる時の出射角と周波数との関
係を示すものである。

さらに、第５図は、このような各種変調を行わせること
により、レジスト板２４上に形成される溝形状を示すも
のである。この場合、光量変調をアナログ的に変調させ
ることにより溝２５の大きさを変えることができ、パル
ス変調を行うことによりその溝２５をピットに形成する
ことができる。

なお、ウォブルを行いたい場合には、ウォブル変調を加
えることによりウォブル露光を行うことができる。

上述したように、一つの露光光学系では変調器は１個し
か設けられていないため、レーザ光の光軸調整を従来に
比べ簡単に素早く行うことが可能となり、しかも、これ
により使用するレーザ光源の出力も大出力を必要としな
くなるため、レーザチューブの生産コストの一層の低減
を図ることができる。また、変調用の駆動回路も１個で
済むため、光学系全体のスペースの省略化を図ることが
可能となる。

発明の効果本発明は、レーザ光源より出射された光を対物レンズに
より集光して光スポットを形成し、この光スポットを光
ディスク原盤の表面に照射することによりその光ディス
ク原盤に情報用のピットを形成する光ディスク原盤露光
装置において、レーザ光源より出射された光が対物レン
ズに向かう間の光路上に光量変調、パルス変調、ウォブ
ル変調が可能な１個の光変調器を配設し、この光変調器
に接続され超音波の振幅、周波数を変える駆動回路を設
け、光変調器の前後の光路上に位置させてレンズを配置
したので、一つの露光光学系においては変調器は１個し
か設けられていないため、レーザ光の光軸調整を従来に
比べ簡単に素早く行え、しかも、使用するレーザ光源の
出力も大出力を必要とせずレーザチューブの生産コスト
の低減化を図ることができ、また、これにより変調用の
駆動回路も１個で済むため光学系全体のスペースの省略
化を図ることが可能となり、さらに、レーザ光源の光軸
変動が発生しても光変調器による回折効率の変動が従来
の光変調器の個数分の１　（例として、従来、３個使用
していれば１／３）に減り光路長も短くなるので対物レ
ンズによるケラレがなくなり、常に安定した露光を行う
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は光量
変調、パルス変調を行う場合の波形図、第３図はウォブ
ル変調を行う場合の波形図、第４図は光変調器により光
が回折される様子を示す波形図、第５図は各種変調によ
り形成される溝形状の様子を示す説明図、第６図は第一
の従来例を示す構成図、第７図は第二の従来例を示す構
成図である。１３・・・レーザ光源、１４ａ、、１４ｂ・・・光変調
器、１５　ａ、　　１５　ｂ・＝ｕ駆動回路１．６ａ、
１６ｂ。１７ａ、１７ｂ・・・レンズ、２３・・・対物レンズ、
２４・・光ディスク原盤出　願　人　　　　株式会社　リ　コ（ｆ″ピ３、．１　図」３２図、３１３ＬＩ−国」賭、Ｊｌｌｂ図一篤図

Claims

【特許請求の範囲】

レーザ光源より出射された光を対物レンズにより集光し
て光スポットを形成し、この光スポットを光ディスク原
盤の表面に照射することによりその光ディスク原盤に情
報用のピットを形成する光ディスク原盤露光装置におい
て、前記レーザ光源より出射された光が前記対物レンズ
に向かう間の光路上に光量変調、パルス変調、ウォブル
変調が可能な１個の光変調器を配設し、この光変調器に
接続され超音波の振幅、周波数を変える駆動回路を設け
、前記光変調器の前後の光路上に位置させてレンズを配
置したことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。