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verfahren und Vorrichtung zur Ilerstellung einer Spurführung bei
der Aufzeichnung von Informationen in einer Spirale auf einem plattenförmigen Signalträgers"
Zusatz zu Patentanmeldung P 25 735.9 Das Hauptpatent ....... ... (Patentanmeldung
P 23 15 735.9) betriftt ein Verfahren und Vorrichtungen zur Laserbelichtung von
Photolackschichten zur Herstellung einer Matrize für plattenförmige Aufzeichnungträger,
insbesondere für Bildplatten, wobei außer der Information in Form von aneinander
gereihten mit der Information modulierten Belichtungspunkten auch eine durchgehende
Spurführung für die Abtasteinrichtung aufgezeichnet wird.
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Zur Belichtung des Photolacks werden dabei zwei fokussierte Laserlichtbündel
überlagert, wobei das eine Lichtbündel die Information und das andere Lichtbündel
die Spurführungslinle aufzeichnet.
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Zur Erzeugung Jedes Lichtbündels kann dabei Jeweils eine getrennte
Laserlichtquelle vorgesehen werden. Es ist auch möglich, das beide Laserlichtbündel
durch Strahlaufteilung aus einer einzigen Laserlichtquelle hervorgehen.
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Zur Vereinigung der von verschiedenen Laserlichtquellen stammenden
Lichtbündel bzw. zur Strahlaufteilung, wenn nur eine einzige Laserlichtquelle verwendet
werden soll, ist ein relativ großer Aufwand an teuren optischen Bauelementen erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein gegenüber dem Verfahren
Hauptpatent vereinfachtad zur Berstellung einer Spurführung bei der Aufzeichnung
von Informationen in einer Spirale auf einem plattenförmigen Signalträger anzugeben.
Durch Einsparung von teuren optischen Bauelementen sollen die Kosten einer Anordnung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erheblich verringert werden.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Auf zeichnung der
Information und der durchgehenden Spurführung für die Abtasteinrichtung ein einziges
Laserlichtbündel verwendet wird, dessen Strahlungsleistung im Takt der aufzuzeichnenden
Information so moduliert wird, daß nach Fokussierung des liaserlichtbündels im Mittelpllukt
des Fokusbereiches modulationsabhängig jeweils ein Intensitätswert von zwei voneinander
abweichenden Intensitätswerten (I1, -I2) entsteht.
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Vorzugsweise wird die Strahlungsleistung derart -inoduliert, daß sie
in Abhängigkeit von der aufzuzeichnen den --# Information einen niedrigeren und
einen höheren Wert annimmt.
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Bei dem höheren Wert der Strahlungsleistung entsteht dabei auf der
Photolackschicht eine Aufzeichnungsspur größerer Breite; beim Belichten der Photolackschicht
mit dem Laserlichtbündel von niedrigerer Strahlungsleistung hat die Belichtungsspur
auf der Photolackschicht eine entsprechend geringere Breite.
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Durch eine gleichförmige Bewegung der Photolackschicht relativ zum
Fokus des belichtenden Laserlichtbündeis entsteht eine durchgehende Belichtungsspur
mit einer von der aufgezeichneten Information abhängigen unterschiedlichen Breite.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet!den Vorteil, daß eine durchgehende
Spurführung für eine Abtasteinrichtung sowie eine Information mit wesentlich geringeren
Mitteln au#gezeichnet werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend unter Bezug auf die
Zeichnung näher erläutert.
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Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Laterbelichtung von Photolackschid:iten
wird ein Laserlichtbündel auf die Photolackschicht gerichtet, dessen Intensitktsverteilung
im Fokus einer G#uß-Kurverentspricht. In Figur 1 ist die Intensitätsverteilung im
Fokus derartiger Laserlichtbündel dargestellt. Dabei entspricht die ausgezogene
Kurve der Intensitätsverteilung eines Laserlichtbündels mit der Strahlungsleistung
N1, und die strichpunktierte Kurverder Intensitätsverteilung eines Laserlichtbündels
mit der Strahlungsleistung N2. Jeweils in der Mitte des Fokus ist die Intensität
am größten; sie werde mit I1 bzw. I2 bezeichnet.
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In größenen Abständen vom Mittelpunkt des Fokus fällt die Intensitätsverteilung
entsprechend einer Gaußverteilung ab.
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Die Photolackschicht,daufhder durch Belichtung sowohl eine
durchgehende
Spurführung als auch Informationen aufgezeichnet werden soll, muß mit einer Nind#tlichtenergie
bestrahlt werden1 um eine durch die Belichtung verursachte, für die Weiterverarbeitung
erforderliche Veränderung der Lackschicht hervorzurufen. In Figur 1 sei diese Nindestlichtenürgie
mit Is bezeichnet.
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Bei Belichtung des Photolacks mit einem Laserlichtbündel der Strahlungsleistung
N1 und einer Maximalintensität 11 im Fokus werden nach einer Blichtungszeit t diejenigen
Teile der Photolackschicht entwicklungsfähig belichtet#, für die gilt :1 .~# ~#r.It
1 . t 7 Is . t.
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Das Produkt Is . t ist der Schwellwert für eiine entwicklungsfähige
Veränderung der Photolackschicht durch Lichteinwirkung.
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Auf diese Weise entsteht in der Photolackschicht der in Figur 2 dargestellte,
einfach dargestellte Belichtungsfleck. Dabei wurde vorausgesetzt, daß das Laserlichtbündel
in deridkusebene einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Wenn durch geeignete
Mittel das Laserlicht derartig verformt wird, daß es in der Bokusebene einen elliptischen
Querschnitt hat, entsteht der in Figur 3 ebenfalls einfach schraffierte Blichtungsfleck
im Photolack.
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Bei Bestrahlung des Photolacks mit einem Laserlichtbündel von geringerer
Strahlungsleistung N2 und einer maximalen Intensität im Fokusmittelpunkt von 12
(strichpunktierte Kurve in Figur 1) wird bei gleicher Belichtungszeit t ein wesentlich
geringerer Bereich der Photolacksehicht entwicklungsfähig belichtet. Dieser Bereich
ist in: Figur 2 und Figur 3 doppelt schraffiert. Bei gleichmäßiger Bewegung des
Fokusbereiches des Laserlichtbündels über die zu belichtende Photolackschicht würde
eine durchgehende Spur belichtet werden, deren Breite von der jeweiligen Strahlungsleistung
des belichtenden Laserlichtbündels abhängt. In Figur 4 ist ein Stück einer derartigen
Spur gezeigt. Bei Bestrahlung der Photolackschicht mit einem taserlichtbündel der
Strahlungsleistung N1 würde die in Figur 4 einfach schraffierte Spur der Breite
b1 f?entstehen. Bei Blichtung der Photo-Backschicht mit einem Laserlichtbündel der
Strahlungsleistung N2 dagegen würde die in Figur 4 doppelt schraffierte Spur der
Breite b2 entstehen. Mittels eines an sich bekannten Modulators laßt sich nun, wie
in Figur 5 dargestellt, die Strahlungsleistungdes Laserlichtbündels im Takt der
aufzuzeichnenden Information zwischen den Werten N1 bzw. N2 modulieren. Auf diese
Weise kann die Information aufgezeich -net
und eine durchgehende
Spurführung für die Abtasteinrichtung erzeugt werden. IniFigur 6 ist ein Teil einer
Belichtungsspur abgebildet, die durch Wechselweise Belichtung des Photolacks mit
einem Laserlichtbündel der Strahlungsleistung N1 bzw. N2 erzeugt werden kann. In
Abhängigkeit von der Ansteuerung des Modulators schwankt die Breite der Spur zwischen
einem Maximalwert bl und einem Minimalwert b2 (Figur 4).
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Bei der In Figur 6 dargestellten Belichtungsspur wurde wiederum davon
ausgegangen, daß der Querschnitt des LaserlichtbündelS im Fokusbereich kreisförmig
ist. In einem weiteren Ausfürhungsbeispiel der Erfindung kann zur Belichtung des
Photolacks ein Laserlichtbündel mit elliptischen Querschnitt im Bereich des Fokus
Anwendung finden. Wenn dabei die große Halbachse der Ellipse senkrecht zur Spurführungsrichtung
liegt, kann bei gleicher Maximalspurbreite bl die Informationsdichte der Spurrichtung
gegenüber dem Laserlichtbündel mit kreisförmigem Querschnitt erhöht werden.
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In den Figuren 7 und 8 sind Ausführung'sbeispiele von Vorrichtungen
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren schematisch dargestellt.
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In Figur 7 ist mit 103 ein von einer nicht dargestellten Laserlichtquelle
erzeugtes, linear polarisiertes Laserlichtbündel mit rotationssymmetrischer GauBscher
Intensitätsverteilung bezeichnet. Dieses Laserlichtbündel wird beim Durchqueren
eines an sich bekannten elektro-optischen Modulators 101 derart moduliert, daß die
Strahlungsleistung des aus dem Modulator 101 austretenden Laserlxhtbündels 104 in
Abhängigkeit von der den Modulator zugeführten Informations zwischen den Werten
N1 und N2 schwankt. Das modulierte Lichtbündel 104 wird dann über einen Umlenkspiegel
102 auf den in der Ebene E106 angeordneten plattenförmigen Signalträger P, der um
die Achse A drehbar ist,gerichtet# Ein optisches System 105 fokussiert das Lichtbündel
104 au dle Photolac 2 schicht auf den Träger P. Durch Verschieben des in einer Einheit
mit dem Fokussiersystem aufgebauten Unilenkspiegels 102 in Richtung desPfei#sPF
kann bei gleichzeitiger Rotation die des Photolackträgers P zusammenhängende Aufzeichnungsspur
belichtet werden.
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In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens abgebildet. Es unterscheidet sich
von dem in Figur 7 dargestellten
dadurch, daß das durch einen Modulator
111 modulierte Laserlichtbündel 114 durch ein optisches Element 117, das zum Beispiel
aus gekreuzten Zylinderlinsen oder einem Prismensystem bestehen kann, derart verformt
wird, das nach Fokussierung des liaserlichtbündels mit demrmotationssyemetrischen
Linsensystem 115 die Intensitätsverteilung im Fokus des Lichtbündels auf dem Photolackträger
P einen elliptischen Querschnitt hat. Vorzugsweise wird dabei die große Halbachse
des elliptischen Belichtungsflecks senkrecht zur Spurführungsrichtung angeordnet.
Gegenüber einem Belichtungsfleck mit kreisförmigem Querschnitt kann dadurch bei
gleicher Naxiiiialspurbreite der Belichtungsspur die Informationsdichte in Spurrichtung
erhöht werden.