JPH06202058A - 光量制御装置 - Google Patents
光量制御装置Info
- Publication number
- JPH06202058A JPH06202058A JP4358150A JP35815092A JPH06202058A JP H06202058 A JPH06202058 A JP H06202058A JP 4358150 A JP4358150 A JP 4358150A JP 35815092 A JP35815092 A JP 35815092A JP H06202058 A JPH06202058 A JP H06202058A
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- Japan
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- light
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非線形な光量特性を有する変調器を用いるに
もかかわらず線形な光量制御特性（出力光量対指令値）
が得られるようにして、ＣＡＶ方式の露光時、全面均一
な露光溝を形成できる光量制御装置を提供する。 【構成】 コヒーレント光を変調し、変調光を出力する
変調器と、上記出力された変調光を分光し、光電変換す
る手段と、上記光電変換した信号と指令値により出力変
調光量を制御する手段を備えた光量制御装置において、
上記光電変換した信号と指令値の差信号ｅ1 が所定値に
近づくように働く回路構成にした。すなわち、上記差信
号ｅ1 を所定の直流電圧値と比較する差動回路により再
度差信号ｅ2 を生成し、ｅ2 により光量制御を行う構成
にした。
もかかわらず線形な光量制御特性（出力光量対指令値）
が得られるようにして、ＣＡＶ方式の露光時、全面均一
な露光溝を形成できる光量制御装置を提供する。 【構成】 コヒーレント光を変調し、変調光を出力する
変調器と、上記出力された変調光を分光し、光電変換す
る手段と、上記光電変換した信号と指令値により出力変
調光量を制御する手段を備えた光量制御装置において、
上記光電変換した信号と指令値の差信号ｅ1 が所定値に
近づくように働く回路構成にした。すなわち、上記差信
号ｅ1 を所定の直流電圧値と比較する差動回路により再
度差信号ｅ2 を生成し、ｅ2 により光量制御を行う構成
にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク原盤露光装置
等の光量制御に係り、特に直線性のよい光量制御特性を
得ることができる光量制御装置に関する。
等の光量制御に係り、特に直線性のよい光量制御特性を
得ることができる光量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来技術による光量制御装置のブ
ロック図を示す。図６において、音響光学変調素子４に
よってから出射した変調されたコヒーレント光Ｌ2 がハ
ーフミラー６により分光され、光センサ７によって検出
され７と共に、光検出回路５で光電変換され、その出力
が差動回路１によって指令値と比較され、その差信号が
差動回路より出力される。上記差信号は位相補償＆ゲイ
ン回路２によって増幅され、フィードバック信号として
出力され、その出力が音響光学変調素子駆動回路３によ
って増幅され、その出力信号で前記音響光学変調素子４
が駆動され、コヒーレント光Ｌ1 が変調され、光量制御
が行われる。
ロック図を示す。図６において、音響光学変調素子４に
よってから出射した変調されたコヒーレント光Ｌ2 がハ
ーフミラー６により分光され、光センサ７によって検出
され７と共に、光検出回路５で光電変換され、その出力
が差動回路１によって指令値と比較され、その差信号が
差動回路より出力される。上記差信号は位相補償＆ゲイ
ン回路２によって増幅され、フィードバック信号として
出力され、その出力が音響光学変調素子駆動回路３によ
って増幅され、その出力信号で前記音響光学変調素子４
が駆動され、コヒーレント光Ｌ1 が変調され、光量制御
が行われる。
【０００３】ここで、上記音響光学変調素子駆動回路３
と音響光学変調素子４が変調器を構成している。また、
上記コヒーレント光は一般にはレーザ光が使用される。
また、上記ハーフミラー６を通過した光は対物レンズ
（図示していない）を経て、光ディスク原盤の露光面を
露光する。
と音響光学変調素子４が変調器を構成している。また、
上記コヒーレント光は一般にはレーザ光が使用される。
また、上記ハーフミラー６を通過した光は対物レンズ
（図示していない）を経て、光ディスク原盤の露光面を
露光する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術による光
量制御方式では、上記変調器の音響光学変調素子４の光
量特性が、図２に示すようにＳ字状の非線形特性である
ために、指令値に対して閉ループのフィードバックを行
なうと差信号が大きくなり、安定した光量制御が行なえ
ず、また指令値に対する光量特性も図７に示すように、
直線性が得られない。光量特性（出力変調光量対駆動電
圧）の直線性が得られないのは、図２にＫ1 、Ｋ2 、Ｋ
3 で示すように、動作点によって光量特性の傾きが異る
ために、傾きをＫ2 とみなしてサーボ回路を構成した
時、傾きの異る部分ではゲインが増減し（上記例のＫ
1 、Ｋ3 ではゲインが減少する）、サーボ偏差が残るた
めである。
量制御方式では、上記変調器の音響光学変調素子４の光
量特性が、図２に示すようにＳ字状の非線形特性である
ために、指令値に対して閉ループのフィードバックを行
なうと差信号が大きくなり、安定した光量制御が行なえ
ず、また指令値に対する光量特性も図７に示すように、
直線性が得られない。光量特性（出力変調光量対駆動電
圧）の直線性が得られないのは、図２にＫ1 、Ｋ2 、Ｋ
3 で示すように、動作点によって光量特性の傾きが異る
ために、傾きをＫ2 とみなしてサーボ回路を構成した
時、傾きの異る部分ではゲインが増減し（上記例のＫ
1 、Ｋ3 ではゲインが減少する）、サーボ偏差が残るた
めである。
【０００５】上記従来技術による光量制御装置を、例え
ばＣＡＶ露光方式（角速度一定）の光ディスクの原盤露
光装置に採用した場合、図８に示すように、通常露光位
置のディスク半径に対応して露光光量を変えて、全面に
均一な露光溝を形成するのであるが、上記のように指令
値に対する光量特性が図７のようなＳ字状になっている
と、一定の変化量で指令値を変えた時、露光量の変化も
非線形になり、ＣＡＶ露光方式による露光時、全面に均
一な露光溝が得られない問題があった。その問題を解決
するため、従来、非線形な光量特性を見込んで、指令値
を変化させる方式も提案されているが、指令値の演算が
複雑になり手間がかかるほか、誤差が大きくなってしま
う欠点があった。
ばＣＡＶ露光方式（角速度一定）の光ディスクの原盤露
光装置に採用した場合、図８に示すように、通常露光位
置のディスク半径に対応して露光光量を変えて、全面に
均一な露光溝を形成するのであるが、上記のように指令
値に対する光量特性が図７のようなＳ字状になっている
と、一定の変化量で指令値を変えた時、露光量の変化も
非線形になり、ＣＡＶ露光方式による露光時、全面に均
一な露光溝が得られない問題があった。その問題を解決
するため、従来、非線形な光量特性を見込んで、指令値
を変化させる方式も提案されているが、指令値の演算が
複雑になり手間がかかるほか、誤差が大きくなってしま
う欠点があった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は上記のような従来技術の問題を
解決し、非線形な光量特性を有する変調器を用いるにも
かかわらず線形な光量制御特性（出力光量対指令値）が
得られるようにして、ＣＡＶ方式の露光時、全面均一な
露光溝を形成できる光量制御装置を提供することを目的
とする。
解決し、非線形な光量特性を有する変調器を用いるにも
かかわらず線形な光量制御特性（出力光量対指令値）が
得られるようにして、ＣＡＶ方式の露光時、全面均一な
露光溝を形成できる光量制御装置を提供することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、コヒーレント光を変調し、変調光を出力
する変調器と、上記出力された変調光を分光し、光電変
換する手段と、上記光電変換した信号と指令値により出
力変調光量を制御する手段を備えた光量制御装置におい
て、上記光電変換した信号と指令値の差信号ｅ1 が所定
値に近づくように働く回路手段を具備したことを特徴と
する。また、上記回路手段が、差信号ｅ1 を所定の直流
電圧値と比較する差動回路により再度差信号ｅ2 を生成
し、その差信号ｅ2 により光量制御を行う構成されてい
る。
め、本発明は、コヒーレント光を変調し、変調光を出力
する変調器と、上記出力された変調光を分光し、光電変
換する手段と、上記光電変換した信号と指令値により出
力変調光量を制御する手段を備えた光量制御装置におい
て、上記光電変換した信号と指令値の差信号ｅ1 が所定
値に近づくように働く回路手段を具備したことを特徴と
する。また、上記回路手段が、差信号ｅ1 を所定の直流
電圧値と比較する差動回路により再度差信号ｅ2 を生成
し、その差信号ｅ2 により光量制御を行う構成されてい
る。
【０００８】
【作用】光電変換した信号と指令値の差信号ｅ1 を所定
の直流電圧値と比較する差動回路により再度差信号ｅ2
を生成し、その差信号ｅ2 により光量制御を行なってい
るので、非線形な光量特性を有する変調器を用いるにも
かかわらず、上記変調器の非線形な領域でもサーボ系の
ゲインを確保でき、従って線形な光量制御特性（出力光
量対指令値）が得られる。
の直流電圧値と比較する差動回路により再度差信号ｅ2
を生成し、その差信号ｅ2 により光量制御を行なってい
るので、非線形な光量特性を有する変調器を用いるにも
かかわらず、上記変調器の非線形な領域でもサーボ系の
ゲインを確保でき、従って線形な光量制御特性（出力光
量対指令値）が得られる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面により詳細に説
明する。図１は本発明による光量制御装置の一実施例を
示すブロック図である。図１において、この光量制御装
置は、主に図６に示す従来の光量制御装置の差動回路１
の代りに第１および第２の差動回路８、９を設けた構成
になっており、他の構成、すなわち位相補償＆ゲイン回
路２、音響光学変調素子駆動回路３、音響光学変調素子
４、光検出回路５等は従来技術と同様に構成される。
明する。図１は本発明による光量制御装置の一実施例を
示すブロック図である。図１において、この光量制御装
置は、主に図６に示す従来の光量制御装置の差動回路１
の代りに第１および第２の差動回路８、９を設けた構成
になっており、他の構成、すなわち位相補償＆ゲイン回
路２、音響光学変調素子駆動回路３、音響光学変調素子
４、光検出回路５等は従来技術と同様に構成される。
【００１０】図１に示すように、第１の差動回路８の一
方の入力端子には外部から与えられる指令値が入力さ
れ、他方の入力端子には、光検出回路５により光電変換
された出力信号が入力されて、差信号ｅ1 が生成され
る。上記音響光学変調素子４の光量特性は図２に示すよ
うに非線形であり、光検出回路５の出力特性は図３に示
すように線形である。第１の差動回路８によって生成さ
れた上記信号ｅ1 は第２の差動回路９の一方の入力端子
に入力され、第２の差動回路９の他方の入力端子には所
定の直流電圧（例えばＯＶ）が与えられ、第２の差動回
路９は差信号ｅ2 を生成する。上記差信号ｅ1 は例えば
上記所定の直流電圧よりわずかに低いレベルで変動する
信号であり、その時、ｅ2 はＯＶに近いレベルで変動す
る微小な正（＋）の信号になる。上記差信号ｅ2 は位相
＆ゲイン回路２に入力され、増巾されたフィードバック
信号として出力され、更に音響光学変調素子駆動回路３
により増巾され、音響光学変調素子４を駆動するに充分
な電力の正の駆動電圧（上記例の場合）として出力され
る。音響光学変調素子４の光量特性を示す前記図２にお
ける動作点は指令値によって決まる。つまり、図２にお
ける駆動電圧は指令値に対応したｖ0 を中心に変動する
正の値（上記例の場合）である。
方の入力端子には外部から与えられる指令値が入力さ
れ、他方の入力端子には、光検出回路５により光電変換
された出力信号が入力されて、差信号ｅ1 が生成され
る。上記音響光学変調素子４の光量特性は図２に示すよ
うに非線形であり、光検出回路５の出力特性は図３に示
すように線形である。第１の差動回路８によって生成さ
れた上記信号ｅ1 は第２の差動回路９の一方の入力端子
に入力され、第２の差動回路９の他方の入力端子には所
定の直流電圧（例えばＯＶ）が与えられ、第２の差動回
路９は差信号ｅ2 を生成する。上記差信号ｅ1 は例えば
上記所定の直流電圧よりわずかに低いレベルで変動する
信号であり、その時、ｅ2 はＯＶに近いレベルで変動す
る微小な正（＋）の信号になる。上記差信号ｅ2 は位相
＆ゲイン回路２に入力され、増巾されたフィードバック
信号として出力され、更に音響光学変調素子駆動回路３
により増巾され、音響光学変調素子４を駆動するに充分
な電力の正の駆動電圧（上記例の場合）として出力され
る。音響光学変調素子４の光量特性を示す前記図２にお
ける動作点は指令値によって決まる。つまり、図２にお
ける駆動電圧は指令値に対応したｖ0 を中心に変動する
正の値（上記例の場合）である。
【００１１】音響光学変調素子４は上記のような駆動電
圧を与えられ、上記駆動電圧に従ってレーザ光Ｌ1 の光
量変調を行う。変調されたレーザ光Ｌ2 はハーフミラー
６で分光され、分光されたレーザ光を光センサ７へ入射
して光検出回路５によって光電変換を行い、閉ループの
光量制御を行う。上記光量制御装置において、音響光学
変調素子４に入力される駆動電圧を常に正の領域で変動
させるためにはｅ2 は常に正である必要がある。そのた
めには、ｅ1 が常に所定の直流電圧値よりも低い値でな
ければならない。例えば上記所定の直流電圧値がＯＶ
（グランドに接続される）なら、ｅ1 は常に負でなけれ
ばならなくなる。従って、この例では、光検出回路５か
ら第１の差動回路８に入力される信号は常に指令値より
小さい値となる。
圧を与えられ、上記駆動電圧に従ってレーザ光Ｌ1 の光
量変調を行う。変調されたレーザ光Ｌ2 はハーフミラー
６で分光され、分光されたレーザ光を光センサ７へ入射
して光検出回路５によって光電変換を行い、閉ループの
光量制御を行う。上記光量制御装置において、音響光学
変調素子４に入力される駆動電圧を常に正の領域で変動
させるためにはｅ2 は常に正である必要がある。そのた
めには、ｅ1 が常に所定の直流電圧値よりも低い値でな
ければならない。例えば上記所定の直流電圧値がＯＶ
（グランドに接続される）なら、ｅ1 は常に負でなけれ
ばならなくなる。従って、この例では、光検出回路５か
ら第１の差動回路８に入力される信号は常に指令値より
小さい値となる。
【００１２】ここで、もし、何らかの要因により、音響
光学変調素子４の出力が増加し、それによって、光検出
回路５から第１の差動回路８に入力される信号が大きく
なると（指令値よりは小さい）、ｅ1 のレベルが上がり
（ＯＶよりは小さい）、よってｅ2 のレベルは下がる
（但し、正の値）。従って、音響光学変調素子４の入力
電圧は下り、音響光学変調素子４の出力は引き戻される
訳である。この時、音響光学変調素子４の動作点が図２
に示すｖ0 であって、非線形領域であるために系のゲイ
ンが線形領域（ゲインがＫ2 の領域）より小さいとして
も、第２の差動回路９を付加したことにより、系のゲイ
ンは充分であるので従来のようにサーボ偏差が残るとい
うことはない。つまり、図３のように、光検出回路５へ
の入射光量が変動した時、光検出回路５の出力は線形に
変動し、その変動に追従して、直ちに音響光学変調素子
４の動作点を変動させ、音響変調素子の出力光量を指令
値に線形的に対応する値にするので、図４に示すような
線形な光量特性を得ることができる。
光学変調素子４の出力が増加し、それによって、光検出
回路５から第１の差動回路８に入力される信号が大きく
なると（指令値よりは小さい）、ｅ1 のレベルが上がり
（ＯＶよりは小さい）、よってｅ2 のレベルは下がる
（但し、正の値）。従って、音響光学変調素子４の入力
電圧は下り、音響光学変調素子４の出力は引き戻される
訳である。この時、音響光学変調素子４の動作点が図２
に示すｖ0 であって、非線形領域であるために系のゲイ
ンが線形領域（ゲインがＫ2 の領域）より小さいとして
も、第２の差動回路９を付加したことにより、系のゲイ
ンは充分であるので従来のようにサーボ偏差が残るとい
うことはない。つまり、図３のように、光検出回路５へ
の入射光量が変動した時、光検出回路５の出力は線形に
変動し、その変動に追従して、直ちに音響光学変調素子
４の動作点を変動させ、音響変調素子の出力光量を指令
値に線形的に対応する値にするので、図４に示すような
線形な光量特性を得ることができる。
【００１３】図５に示すように、本発明では音響光学変
調素子４により変調したレーザ光Ｌ2 の１次回折光を使
用する。これは０次回折光に比べて１次回折光の方が消
光比を大きくすることができるためである。消光比が小
さいと、駆動電圧をオフにしても、すぐには消光しない
ので、パルス変調を行う場合（本発明ではパルス変調を
行なっている）、パルス光が得られない。尚、０次回折
光はその後の光学系で使用しないので、遮光しておく必
要がある。
調素子４により変調したレーザ光Ｌ2 の１次回折光を使
用する。これは０次回折光に比べて１次回折光の方が消
光比を大きくすることができるためである。消光比が小
さいと、駆動電圧をオフにしても、すぐには消光しない
ので、パルス変調を行う場合（本発明ではパルス変調を
行なっている）、パルス光が得られない。尚、０次回折
光はその後の光学系で使用しないので、遮光しておく必
要がある。
【００１４】図５は本発明による光量制御装置を光ディ
スク原盤露光装置に搭載した実施例である。図におい
て、点線で囲んだ部分が光量制御装置である。また、11
は光量制御装置内の音響光学変調素子４にレーザ光Ｌ1
を与えるためのアルゴンレーザ、12はビームエキスパン
ダ、13は反射ミラー、14は対物レンズ、15は光ディスク
原盤、16は光ディスク原盤を回転させるためのモータで
ある。尚、上記実施例では変調素子として、音響光学変
調素子を使用して説明したが、電気光学変調素子も使用
可能である。また、第２の差動回路の代りに、一般的な
増巾器を使用することも可能である。
スク原盤露光装置に搭載した実施例である。図におい
て、点線で囲んだ部分が光量制御装置である。また、11
は光量制御装置内の音響光学変調素子４にレーザ光Ｌ1
を与えるためのアルゴンレーザ、12はビームエキスパン
ダ、13は反射ミラー、14は対物レンズ、15は光ディスク
原盤、16は光ディスク原盤を回転させるためのモータで
ある。尚、上記実施例では変調素子として、音響光学変
調素子を使用して説明したが、電気光学変調素子も使用
可能である。また、第２の差動回路の代りに、一般的な
増巾器を使用することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非線形な光量特性を有する変調器を用いるにもかかわら
ず線形な光量制御特性（出力光量対指令値）が得られる
ので、ＣＡＶ露光方式の光ディスク原盤露光装置等にお
いて、ディスクの全面にわたって均一な露光溝を形成で
きる。また、音響光学変調素子の１次回折光を使用して
いるので、消光比が大きくなり、パルス変調が可能にな
る。
非線形な光量特性を有する変調器を用いるにもかかわら
ず線形な光量制御特性（出力光量対指令値）が得られる
ので、ＣＡＶ露光方式の光ディスク原盤露光装置等にお
いて、ディスクの全面にわたって均一な露光溝を形成で
きる。また、音響光学変調素子の１次回折光を使用して
いるので、消光比が大きくなり、パルス変調が可能にな
る。
【図１】本発明による光量制御装置の一実施例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１に示す音響光学変調素子の光量特性を示す
図である。
図である。
【図３】図１に示す光検出回路の出力特性を示す図であ
る。
る。
【図４】本発明による光量制御装置の指令値に対する光
量特性を示す図である。
量特性を示す図である。
【図５】本発明による光量制御装置を光ディスク原盤露
光装置に適用した場合を示す概略図である。
光装置に適用した場合を示す概略図である。
【図６】従来発明による光量制御装置の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】従来発明による光量制御装置の指令値に対する
光量特性を示す図である。
光量特性を示す図である。
【図８】従来発明及び本発明が適用されるＣＡＶ露光方
式の光ディスク原盤露光装置のディスク半径に対応した
露光光量を示す図である。
式の光ディスク原盤露光装置のディスク半径に対応した
露光光量を示す図である。
１…差動回路、２…位相補償＆ゲイン回路、３…音響光
学変調素子駆動回路、４…音響光学変調素子、５…光検
出回路、６…ハーフミラー、７…光センサ、８…第１の
差動回路、９…第２の差動回路、11…アルゴンレーザ、
12…ビームエキスパンダ、13…反射ミラー、14…対物レ
ンズ、15…光ディスク原盤、16…モータ、
学変調素子駆動回路、４…音響光学変調素子、５…光検
出回路、６…ハーフミラー、７…光センサ、８…第１の
差動回路、９…第２の差動回路、11…アルゴンレーザ、
12…ビームエキスパンダ、13…反射ミラー、14…対物レ
ンズ、15…光ディスク原盤、16…モータ、
Claims (3)
- 【請求項１】 コヒーレント光を変調し、変調光を出力
する変調器と、上記出力された変調光を分光し、光電変
換する手段と、上記光電変換した信号と指令値により出
力変調光量を制御する手段を備えた光量制御装置におい
て、上記光電変換した信号と指令値の差信号ｅ1 が所定
値に近づくように働く回路手段を具備したことを特徴と
する光量制御装置。 - 【請求項２】 上記回路手段が、差信号ｅ1 を所定の直
流電圧値と比較する差動回路により再度差信号ｅ2 を生
成し、その差信号ｅ2 により光量制御を行う様にされて
いることを特徴とする請求項１に記載の光量制御装置。 - 【請求項３】 上記変調器を音響光学変調素子で構成
し、音響光学変調素子の１次回折光を変調し、光量制御
する様に構成されていることを特徴とする請求項１に記
載の光量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4358150A JPH06202058A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 光量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4358150A JPH06202058A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 光量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06202058A true JPH06202058A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18457807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4358150A Pending JPH06202058A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 光量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06202058A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09212863A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Nec Corp | 光変調装置 |
| JPH1011813A (ja) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Nec Corp | 露光方法及び露光装置 |
| JP2008502010A (ja) * | 2004-06-07 | 2008-01-24 | エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド | レーザシステム性能を改善するためのａｏｍ変調技術 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4358150A patent/JPH06202058A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH1011813A (ja) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Nec Corp | 露光方法及び露光装置 |
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