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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft eine Belichtungsvorrichtung für eine optische Masterplatte,
die als eine Masterplatte bei einem Fertigen einer optischen Platte
verwendet wird, die mit Vertiefungen und Nuten gebildet ist, zum
Belichten der optischen Masterplatte.
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Verwandter
Sachstand
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Im
Allgemeinen ist eine beschreibbare optische Platte mit konzentrischen
Nuten oder einer spiralförmig
verlaufenden Nut gebildet. Es existiert eine optische Platte des
Nutenaufzeichnungstyps, bei welcher Informationssignale in dem Nutenbereich aufgezeichnet
sind. Es existiert auch eine optische Platte des Stegaufzeichnungstyps,
bei welcher Informationssignale auf Stegen aufgezeichnet sind, die hervortretende
Bereiche sind, die zwischen benachbarten Windungen der Nut(en) gebildet
sind. Es existiert weiter eine optische Platte des Steg-und-Nuten-Aufzeichnungstyps,
bei welcher die Informationssignale in der Nut (den Nuten) und den
Stegen aufgezeichnet sind.
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In
jedweden dieser Systeme wird eine optische Masterplatte in dem so
genannten Master-Prozess hergestellt, und die optischen Platten
werden aus der Masterplatte, einer Vaterplatte, einer Mutterplatte
und einem Stempel hergestellt. D.h., dass bei einem Fertigen einer
optischen Platte eine optische Masterplatte erforderlich ist, die
der Nut (den Nuten) und den Stegen entsprechende Gipfel und Täler aufweist,
die mit einer hohen Präzision
gebildet sind. In der folgenden Beschreibung sind Bereiche, die
in der optischen Masterplatte gemäß Vertiefungen der optischen
Platte gebildet sind, als "Vertiefungs- bildende Bereiche" bezeichnet, während die
Bereiche, die auf ähnliche
Weise in der optischen Masterplatte gemäß einer Nut (Nuten) der optischen
Platte gebildet sind, als "Nuten-bildende Bereiche" bezeichnet sind.
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Wenn
die optische Masterplatte hergestellt wird, wird ein Laserlichtstrahl
auf ein Photoresist, das auf eine voreingestellte Dicke auf ein
Glassubstrat beschichtet ist, zum Bilden der Vertiefungs-bildenden und
Nuten-bildenden Bereiche durch eine Belichtung eingestrahlt. D.h.,
dass mit der optischen Masterplatte der Laserlichtstrahl auf die
Vertiefungs-bildenden und
Nuten-bildenden Bereiche eingestrahlt wird, und die Flächen des
Photoresists, die von dem Laserlichtstrahl bestrahlt werden, während des
Entwicklungsprozesses geätzt
werden, während
die Flächen
davon außer
jenen, die von dem Laserlichtstrahl bestrahlt werden, gehärtet werden.
Dies bildet die Vertiefungs-bildenden Bereiche und die Nuten-bildenden
Bereiche, die die gewünschte
Form aufweisen, auf der optischen Masterplatte.
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Bei
einem Einstrahlen des Laserlichtstrahls auf das Photoresist wird
das Wobbel-Verfahren verwendet, wie es in der offen gelegten japanischen
Patentanmeldung 64-35742 beschrieben ist. Mit dem Wobbel-Verfahren
wird der Laserlichtstrahl, der auf das Photoresist eingestrahlt
wird, entlang dem Radius der optischen Masterplatte zum Bilden von
Vertiefungen und einer Nut (Nuten) auf größere Breiten oszilliert.
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Das
Dokument JP-A-02252133 (vgl. den Oberbegriff des Anspruchs 1) nach
dem Stand der Technik offenbart eine Masterplatten-Belichtungsvorrichtung,
in welcher ein Strahl von einer Laserstrahlquelle durch einen Strahlaufweiter
aufgeweitet wird, parallelisiert wird, durch einen Spiegel und eine
Linse läuft
und auf einen Intensitätsmodulator
einer Intensitätsmodulations-
und -ablenkvorrichtung eingestrahlt wird. Eine elektrische Signalintensitätsmodulation und
eine Frequenzmodulation werden von einem Treiber für eine Intensitätsmodulation
und eine Ablenkung gleichzeitig ausgeführt. Danach läuft der durchlaufende
Laserstrahl durch eine Linse, einen Spiegel, einen Aktor, einen
weiteren Spiegel und eine weitere Linse und wird auf eine optische
Platte auf einen Drehtisch gerichtet. Dementsprechend kann eine
Wobbel-Vertiefung auf einfache Weise mit einer vorbestimmten Größe und Tiefe
an einer vorgeschriebenen Position aus einer Spurmitte heraus hergestellt
werden und die Signalverarbeitung wird erleichtert.
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Weiter
beschreibt das Dokument JP-A-09128783 nach dem Stand der Technik
eine optische Aufzeichnungsvorrichtung, die Laserlicht, das aus
einer Laserlichtquelle herauskommt, gemäß einem Aufzeichnungssignal
in der Intensität
moduliert und ablenkt und ein Aufzeichnungsmuster gemäß dem Aufzeichnungssignal
durch ein Bestrahlen eines Photoresistfilms auf einer Masterplatte
bildet. In einem derartigen Fall ist, indem ein akustooptischer
Modulator/Ablenker in einer einzigen Struktur bereitgestellt ist,
um eine Intensität
des Laserlichts zu modulieren und Laserlicht auf der Grundlage des Aufzeichnungssignals
abzulenken, die Struktur vereinfacht.
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Zum
Bewirken einer Belichtung unter Verwendung dieses Wobbel-Verfahrens wird eine
Belichtungsvorrichtung 101 verwendet, die ein Paar von keilförmigen Zylinderlinsen 100A, 100B aufweist,
wie in 1 gezeigt. Die Belichtungsvorrichtung 101 schließt eine
Lichtquelle, die nicht gezeigt ist, zum Abstrahlen eines Laserlichtstrahls,
die gepaarten Zylinderlinsen 100A, 100B, die auf
der optischen Achse des Laserlichtstrahls angeordnet sind, der von
der Lichtquelle abgestrahlt wird, ein akustooptisches Element 102,
das zwischen den gepaarten keilförmigen Zylinderlinsen 100A, 100B angeordnet
ist, eine Lichtkondensorlinse 103, die auf der optischen
Achse des Laserlichts angeordnet ist, das durch die keilförmigen Zylinderlinsen 100A, 100B transmittiert
wird, zum Kondensieren (Verdichten) des Laserlichts, und eine Objektivlinse 104,
die stromabwärts
der Brennpunktposition der Lichtkondensorlinse 103 angeordnet
ist, ein.
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In
der Belichtungsvorrichtung 101 weist das Laserlicht, das
durch die gepaarten keilförmigen
Zylinderlinsen 100A, 100B transmittiert wird,
seine voreingestellte Richtung kondensiert auf, während es seine
Richtung senkrecht dazu kollimiert aufweist, um so in das akustooptische
Element 102 einzutreten. D.h., dass das Laserlicht, das
in das akustooptische Element 102 eintritt, in der Form
von im Wesentlichen einem Punkt ist, der die Richtung der Lichtkondensation
als die Längsrichtung
aufweist.
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Das
akustooptische Element 102 wobbelt das Laserlicht, das
darin eintritt, in einem Zustand, in welchem Kompressionswellen
voreingestellter Frequenzen darauf überlagert werden. Die Kompressionswellen
werden von der Richtung parallel zu der Längsrichtung der im Wesentlichen
linearen Punktform zum Wobbeln des Laserlichts überlagert.
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Der
Laserlichtstrahl, der durch das akustooptische Element 102 gewobbelt
ist, wird in seine ursprüngliche
Form wiederhergestellt, wenn er durch die keilförmige Zylinderlinse 100B der
gegenüberliegenden
Seite transmittiert wird, um so auf die Kondensorlinse 103 eingestrahlt
zu werden. Die Kondensorlinse 103, die ihre Brennpunktposition
stromaufwärts
der Objektivlinse 104 aufweist, kondensiert das gewobbelte
Laserlicht auf ihre Brennpunktposition. Das gewobbelte Laserlicht
wird auf die optische Masterplatte 105 über die Objektivlinse 104 gerichtet.
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Wenn
eine optische Masterplatte durch das Wobbelverfahren belichtet wird,
wird gelegentlich eine Belichtungsvorrichtung 110, wie
sie in 2 gezeigt ist, verwendet. Diese Belichtungsvorrichtung 110 schließt eine
Lichtquelle, die nicht gezeigt ist, eine Lichtkondensorlinse 111,
die auf der optischen Achse des Laserlichts angeordnet ist, das
aus der Lichtquelle austritt, ein akustooptisches Element 112, das
stromaufwärts
der Lichtkondensorlinse 111 angeordnet ist, und eine Objektivlinse 113,
die stromabwärts
des Brennpunkts der Lichtkondensorlinse 111 angeordnet
ist, ein.
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Mit
der Belichtungsvorrichtung 110 wird das Laserlicht, das
aus der Lichtquelle austritt, durch die Lichtkondensorlinse 111 kondensiert,
um so in das akustooptische Element 112 an einem Punkt
vor der Brennpunktposition einzutreten. Ähnlich dem oben beschriebenen
akustooptischen Element 102 der Belichtungsvorrichtung 101 überlagert
das akustooptische Element 112 die Kompressionswellen auf
dem Laserlicht. Das Laserlicht, das in das akustooptische Element 112 der
Belichtungsvorrichtung 110 eintritt, weist sein Profil
in eine kreisförmige
Form geändert auf.
Das gewobbelte Laserlicht wird über
eine Objektivlinse 113 auf eine optische Masterplatte 114 gerichtet.
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Unterdessen
kann zum Fertigen einer optischen Masterplatte, die Gipfel und Täler aufweist,
die durch das Wobbelverfahren mit einer hohen Präzision gebildet sind, in Erwägung gezogen
werden, die Kompressionswelle einer hohen Frequenz in den oben beschriebenen
akustooptischen Elementen 102, 112 zu verwenden.
D.h., dass durch Verwendung von Hochfrequenz-Kompressionswellen
die Oszillationen des gewobbelten Laserlichts erhöht werden
können,
um es zu ermöglichen,
dass die Kanten der belichteten Fläche mit einer hohen Präzision gebildet
werden. Zum Bilden von Vertiefungen oder Nuten größerer Breiten
durch das Wobbelverfahren kann in Erwägung gezogen werden, die Amplitude
des gewobbelten Laserlichts zu erhöhen.
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In
der in 1 gezeigten Laserlichtquelle 101 überlagert
das akustooptische Element 102 die Kompressionswelle auf
dem Laserlicht, das auf einen im Wesentlichen linearen Lichtstrahl
kondensiert ist, von der Richtung parallel zu der Längsrichtung
der Punktform. Wenn in der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die
Hochfrequenzwelle verwendet wird, ist die Längsbreite der Punktform im
Wesentlichen gleich der Wellenlänge
der Kompressionswelle. Dies macht die Richtung der Beugung des Laserlichts
in dem Lichtfluss nicht-gleichförmig,
wodurch ein Streuen des Laserlichts herbeigeführt wird. Somit hat das gewobbelte
Laserlicht, das die optische Masterplatte belichtet, nicht die gewünschte Punktform.
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Folglich
wird die optische Masterplatte auf Flächen außer den gewünschten Flächen belichtet, so dass die
Platte den Vertiefungs-bildenden Bereich oder den Nuten-bildenden
Bereich einer gewünschten
Form nicht aufweisen kann. D.h., dass die oben beschriebene Belichtungsvorrichtung
einen Nachteil dahingehend aufweist, dass es schwierig ist, eine
Belichtung so durchzuführen,
dass die Vertiefungs-bildenden Bereiche und die Nuten-bildenden Bereiche die
Form von Aussparungen und Gipfeln mit einer hohen Präzision darstellen
werden.
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Andererseits
ist in der oben beschriebenen Belichtungsvorrichtung 110 das
akustooptische Element 112 stromaufwärts der Brennpunktposition
der Lichtkondensorlinse 111 angeordnet. Auch muss in diesem
Fall, da das akustooptische Element 112 Kompressionswellen
einer hohen Frequenz verwendet, das Laserlicht eines kleinen Punktdurchmessers zugeführt werden.
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In
diesem Fall muss das akustooptische Element 112 in der
Nähe der
Brennpunktposition der Lichtkondensorlinse 111 angeordnet
werden. Die Lichtablenkung durch das akustooptische Element 112 wird
kleiner, je näher
das akustooptische Element 112 an der Brennpunktposition
der Lichtkondensorlinse 111 in Verbindung mit den Kompressionswellen
einer höheren
Frequenz angeordnet ist. D.h., dass in der vorliegenden Belichtungsvorrichtung 110 das
Laserlicht von einer kleinen Amplitude ist.
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Somit
weist die oben beschriebene Belichtungsvorrichtung 110 einen
Nachteil dahingehend auf, dass die optische Masterplatte nicht gemäß dem Nuten-bildenden
Bereich oder dem Vertiefungs-bildenden
Bereich belichtet werden kann, die zum Bilden größerer Wobbelvertiefungen ausgelegt
sind.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Belichtungsvorrichtung
bereitzustellen, bei welcher jedweder gewünschte Bereich davon mit einer
hohen Präzision
zum Bilden von Aussparungen und Gipfeln einer hohen Präzision und
einer größeren Breite
auf der optischen Masterplatte belichtet werden kann.
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Um
diese Aufgabe zu lösen,
stellt die vorliegende Erfindung eine Belichtungsvorrichtung bereit, wie
sie in Anspruch 1 spezifiziert ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
Belichtungsvorrichtung für
die optische Masterplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, schließt das optische Ablenkelement
an einer voreingestellten Position von der Brennpunktposition des
Licht-kondensierenden optischen Elements (optischen Lichtverdichtungselements)
ein. In dieser Belichtungsvorrichtung wird ein Laserlichtstrahl
eines kleinen Punktdurchmessers auf das optische Ablenkelement eingestrahlt.
Folglich wobbelt das optische Ablenkelement der Belichtungsvorrichtung
das Laserlicht des kleinen Punktdurchmessers, womit ein optimales
Wobbeln des Laserlichtstrahls sichergestellt wird.
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Das
optische System der Belichtungsvorrichtung bildet einen Laserlichtstrahl,
der von dem optischen Ablenkelement gewobbelt ist, bei einer gewünschten
Brennweite wieder ab. Somit kann die Belichtungsvorrichtung die
Amplitude des wieder abgebildeten Laserlichts auf einen voreingestellten
Wert einstellen. D.h., dass mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung
die Amplitude des gewobbelten Laserlichts von dem optischen System
justiert werden kann, um die optische Masterplatte mit Laserlicht, das
mit einer gewünschten
Amplitude gewobbelt ist, zu belichten.
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Mit
der Belichtungsvorrichtung für
die optische Masterplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung kann das Laserlicht zufrieden stellend gewobbelt werden,
auch wenn die Kompressionswelle einer höheren Frequenz verwendet wird,
während
das gewobbelte Laserlicht in der Amplitude erhöht werden kann. Somit kann
mit der Belichtungsvorrichtung für die
optische Masterplatte eine optische Masterplatte hergestellt werden,
die in der Präzision
hoch ist und die Gipfel und Aussparungen größerer Breiten aufweist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 den
optischen Pfad wesentlicher Abschnitte der herkömmlichen Belichtungsvorrichtung;
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2 den
optischen Pfad wesentlicher Abschnitte der herkömmlichen Belichtungsvorrichtung;
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3 den
Aufbau einer Belichtungsvorrichtung für eine optische Masterplatte
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 den
optischen Pfad wesentlicher Teile eines Laserbeleuchtungsbereichs
in der Belichtungsvorrichtung;
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5 den
Aufbau einer Belichtungsvorrichtung für eine andere optische Masterplatte
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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6 den
optischen Pfad wesentlicher Teile des Laserbeleuchtungsbereichs
in der Belichtungsvorrichtung, die in 3 gezeigt
ist.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen
einer Belichtungsvorrichtung für
eine optische Masterplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung im Detail erläutert werden.
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Die
Belichtungsvorrichtung für
die optische Masterplatte wird zum Bilden einer optischen Platte verwendet,
die durch eine magnetooptische Platte beispielhaft dargestellt ist
und die mit Vertiefungen als Informationssignale und einer Nut als
eine Führungsnut
zum Nachführen
eines Servos gebildet ist.
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Unter
Bezugnahme auf 3 schließt die Belichtungsvorrichtung
für die
optische Masterplatte eine Laserlichtquelle 1 zum Abstrahlen
des Laserlichts, ein erstes optisches Modulationselement 2 für eine Leistungssteuerung,
eine Lasereinstelleinheit 3 zum Einstellen des Punktdurchmessers
des Laserlichts, einen Controller 4 zum Zuführen des
Steuersignals zu der Lasereinstelleinheit 3 und einen Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5 ein.
Die Belichtungsvorrichtung strahlt das gewobbelte Laserlicht auf
eine voreingestellte Fläche
der optischen Masterplatte 6 ein.
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Die
optische Masterplatte 6 schließt ein im Wesentlichen plattenförmiges Substrat 7 aus
Glas oder dergleichen und eine Photoresistschicht 8, die auf
dem Substrat 7 gebildet ist, ein. Die Bereiche der Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungen
der optischen Platte sind mit Vertiefungs-bildenden Bereichen gebildet,
während
die Bereiche der optischen Platte gemäß den Nuten mit Nuten-bildenden
Bereichen gebildet sind. Diese Vertiefungs- und Nuten-bildende Bereiche
sind als Aussparungen gebildet.
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Zum
Herstellen der optischen Masterplatte 6 wird die Photoresistschicht 8 zunächst auf
eine voreingestellte Filmdicke auf dem Glassubstrat 7 gebildet.
Das Substrat 7, das verwendet wird, ist in einem hohen
Ausmaß planarisiert
und weist seine Oberfläche
befreit von abgeschiedenem Staub und Schmutz auf. Ein Photoresist
wird auf diese in hohem Maße planarisierte
Oberfläche
abgeschieden. Zu dieser Zeit kann das Photoresist auf einer dünnen Metallschicht,
wie etwa einer Chromschicht oder einer Primer-Schicht eines organischen
Materials, wie etwa ein Silan-koppelndes Mittel, das auf dem Substrat 7 gebildet
ist, gebildet werden.
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Die
Photoresistschicht 8 ist auf eine präzise gesteuerte Filmdicke zum
Vorgeben der Tiefe der Vertiefungs-bildenden und Nuten-bildenden
Bereiche beschichtet. Zum Steuern der Filmdicke der Photoresistschicht 8 kann
ein Ellipsometer verwendet werden, oder die Filmdicke kann aus dem
Reflektanzwert berechnet werden.
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In
der Beleuchtungsvorrichtung schließt die Lasereinstelleinheit 3 einen
ersten Spiegel 10 zum Ablenken des Laserlichts, das von
der Lichtquelle 1 und einer ersten Linse 11 reflektiert
wird, ein zweites optisches Modulationselement 12, eine
zweite Linse 13 und einen zweiten Spiegel 14 ein,
die in dieser Reihenfolge auf der optischen Achse des Laserlichts angeordnet
sind, das von dem ersten Spiegel 10 reflektiert wird. In
der vorliegenden Lasereinstelleinheit 3 ist das zweite
optische Modulationselement 12 mit dem Controller 4 verbunden.
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Der
Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5, auf welchen das Laserlicht,
das von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlt wird, einfällt, schließt eine
erste Lichtaufnahmelinse 12, ein akustooptisches Element 16 als ein
optisches Ablenkelement, ein optisches System 17, einen
dritten Spiegel 18 und eine Objektivlinse 19 ein,
die in dieser Reihenfolge auf dem optischen Pfad des Laserlichts
angeordnet sind. In dem Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5 schließt das optische
System 17 eine Kollimatorlinse 20 und eine zweite
Lichtkondensorlinse 21 in dieser Reihenfolge auf der optischen
Achse des Laserlichts ein.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung ist das akustooptische Element 16 innerhalb
einer Hälfte
der Brennweite (f1 in 4) von der Brennpunktposition
der ersten Lichtaufnahmelinse 15 auf der optischen Achse
des gebeugten Lichts der ersten Lichtaufnahmelinse 15 angeordnet,
wie in 4 gezeigt. Dieses akustooptische Element 16 ist
mit dem Controller 4 verbunden, so dass eine Kompressionswelle
einer höheren
Frequenz in der Größenordnung von
5 MHz auf dem Laserlicht überlagert
wird. Spezifisch fällt
ein Laserlichtstrahl, der die Form eines im Wesentlichen linearen
Punkts aufweist, auf das akustooptische Element 16 ein,
dem eine Kompressionswelle zugeführt
wird, die eine voreingestellte Frequenz aufweist. Zu dieser Zeit
wird die Kompressionswelle dem akustooptischen Element von der Längsrichtung
der linearen Form des Punkts des einfallenden Laserlichts zugeführt. Anders
gesagt wird die Kompressionswelle dem akustooptischen Element von
der Längsrichtung
der Punktform des einfallenden Laserlichts zugeführt. Dies wobbelt das Laserlicht,
das auf das akustooptische Ele ment einfällt, mit einer Amplitude A1,
die in 4 gezeigt ist, bei einer voreingestellten Frequenz.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung schließt das optische System 17 eine
Kollimatorlinse 20 und die zweite Lichtkondensorlinse 21 in
dieser Reihenfolge auf der optischen Achse des Laserlichts ein,
das von dem akustooptischen Element 16 gewobbelt wird,
wie in 4 gezeigt. Das Laserlicht, das von dem akustooptischen
Element 16 gewobbelt wird, ist das in erster Ordnung gebeugte
Licht, das innerhalb des akustooptischen Elements 16 gebeugt wird.
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In
dem optischen System 17 ist die Kollimatorlinse 20 stromabwärts der
Brennpunktposition der ersten Lichtaufnahmelinse 15 angeordnet.
Die Kollimatorlinse 20 ist stromabwärts der Brennpunktposition
F1 der ersten Lichtaufnahmelinse 15 um einen Abstand f2,
der in 4 gezeigt ist, angeordnet. Die zweite Lichtkondensorlinse 21 ist
auf dem optischen Pfad des Laserlichts, das von der Kollimatorlinse 20 abgestrahlt
wird, angeordnet und weist eine Brennpunktposition F3 auf, die als
die Brennweite f3 in 4 gezeigt ist. In dem vorhandenen
optischen System 17 ist die Amplitude des Lasers LW0 an
der Brennpunktposition F3 als A2 angezeigt.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung ist die oben beschriebene
Kollimatorlinse 20 in einer Richtung parallel zu der optischen
Achse beweglich. D.h., dass mit dem vorliegenden optischen System 17 der
Abstand f2 von der Brennpunktposition F1 der ersten Lichtaufnahmelinse 15 zu
der Kollimatorlinse 20 auf einen gewünschten Betrag eingestellt
werden kann. Auch weist in der vorliegenden Belichtungsvorrichtung
die zweite Lichtkondensorlinse 21 eine feste Brennpunktposition
F3 und einen gewünschten Brennpunktabstand
f3 auf.
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Damit
die Brennweite f3 einen gewünschten Wert
aufweist, ist die zweite Lichtkondensorlinse 21 vorzugsweise
als eine varifokale Linse angeordnet.
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Mit
der oben beschriebenen Belichtungsvorrichtung wird der gewobbelte
Laserlichtstrahl auf die Photoresistschicht 8 für eine Belichtung
der Flächen der
Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden
Bereichen und den Nuten-bildenden Bereichen abgestrahlt.
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In
der Belichtungsvorrichtung wird der voreingestellte Laserlichtstrahl
von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlt, um auf das erste
optische Modulationselement 2 einzufallen. Der Laserlichtstrahl,
der von der Laserlichtquelle 1 abgestrahlt wird, wird in der
Leistung in dem ersten optischen Modulationselement 2 gesteuert,
um so in Laserlicht L0 überführt zu werden.
Das erste optische Modulationselement 2, das die Intensität des einfallenden
Laserlichtstrahls moduliert, ist derart ausreichend, dass das erste
optische Modulationselement 2 ausgelegt werden kann, eine
optoelektrische Modulation, eine akustooptische Modulation oder
eine photomagnetische Modulation durchzuführen.
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Das
so in der Intensität
modulierte Laserlicht fällt
auf die Lasereinstelleinheit 3 ein. Diese Lasereinstelleinheit 3 ist
ausgelegt, den Laser L0 zum Belichten der Bereiche der Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden
und Nuten-bildenden
Bereichen ein- und auszuschalten.
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In
der Lasereinstelleinheit 3 wird das Laserlicht L0 von dem
ersten Spiegel 10 abgelenkt, um auf die erste Linse 11 zu
fallen. Das Laserlicht L0 wird durch die erste Linse 11 in
einen Punkt eines voreingestellten Durchmessers gebildet, um auf
das zweite optische Modulationselement 12 zu fallen. Dieses zweite
optische Modulationselement 12 wird mit einem Steuersignal
von dem Controller 4 versorgt, um das einfallende Laserlicht
L0 zu transmittieren oder abzuschirmen. Das zweite optische Modulationselement 12 kann
beispielsweise als ein Modulator vom akustooptischen Typ ausgelegt
werden.
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Der
Controller 4 verwaltet eine Steuerung, um das Laserlicht
L0 zu transmittieren oder abzuschirmen, wenn das Laserlicht, das
auf die Photoresistschicht 8 abgestrahlt wird, in den Ver tiefungs-bildenden
Bereichen bzw. in den Nuten-bildenden Bereichen ist oder nicht.
Somit können
in der vorliegenden Belichtungsvorrichtung nur die Bereiche der Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden
und den Nuten-bildenden Bereichen belichtet werden. Das Laserlicht
L0, das durch das zweite optische Modulationselement 12 transmittiert
wird, fällt auf
die zweite Linse 13 zur Kollimation ein. Das kollimierte
Laserlicht L0 wird von dem zweiten Spiegel 14 abgelenkt,
um auf den Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5 einzufallen.
Das Laserlicht L0 wird auf diese Weise von der Lasereinstelleinheit 3 zu
einer gewünschten Zeitgebung
so kollimiert, um dann auf den Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5 einzufallen.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung wird das einfallende Laserlicht
L0 in das Laserlicht LW0 von dem akustooptischen Element 16 des
Laserlicht-Abstrahlabschnitts 5 als das optische Ablenkelement
gewobbelt, wobei das Laserlicht LW0 auf die optische Masterplatte 6 abgestrahlt
wird.
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Das
Laserlicht L0, das von der Lasereinstelleinheit 3 abgestrahlt
wird, fällt
auf die erste Lichtsammellinse 15 des Laserlicht-Abstrahlabschnitts 5 ein.
Diese erste Lichtsammellinse 15 ist eine Linse, die eine
Brennweite f1 aufweist, wie in 2 gezeigt, und
kondensiert das Laserlicht L0 an der Brennpunktposition F1. In dem
Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5 ist das akustooptische Element 16 auf
der optischen Achse des Laserlichts L0 angeordnet. Auf das akustooptische
Element 16 fällt
das Laserlicht L0, das von der ersten Lichtsammellinse 15 kondensiert ist,
ein.
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Dieses
akustooptische Element 16 ist in einer Position innerhalb
1/2 der Brennweite f1 von der Brennpunktposition F1 angeordnet.
Somit wird das Laserlicht L0 mit einer kleinen Punktgröße über die erste
Lichtsammellinse 15 auf das akustooptische Element 16 abgestrahlt.
In dem akustooptischen Element 16 wird die Kompressionswelle
auf dem abgestrahlten Laserlicht L0 überlagert, um das Laserlicht L0
zu wobbeln. Das akustooptische Element 16 beugt das Laserlicht
L0, das von der ersten Kondensorlinse 15 kondensiert ist.
Von dem akustooptischen Element 16 wird das gebeugte Licht
erster Ordnung des gebeugten Laserlichts L0 abgestrahlt.
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In
dem akustooptischen Element 16 ist, wenn die Kompressionswelle
von höherer
Frequenz ist, der Punktdurchmesser des Laserlichts L0 kleiner als
die Wellenlänge
der Kompressionswelle. Somit ist in dem akustooptischen Element 16 das
Laserlicht L0 gleichförmig
in der Beugungsrichtung in dem Lichtstrahl derart, dass der Lichtstrahl
nicht gestreut wird und eine Ablenkung durch die Kompressionswelle
in dem Lichtstrahl gleichförmig
ist. Deswegen kann das Laserlicht L0 zufrieden stellend gewobbelt
werden, auch wenn die Kompressionswelle von einer höheren Frequenz
von ungefähr
6 MHz ist.
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Das
Laserlicht LW0, das mit der Amplitude A1 gewobbelt ist, fällt auf
die Kollimatorlinse 20 ein. Das Laserlicht LW0 wird von
der Kollimatorlinse 20, die um einen Abstand f2 von der
Brennpunktposition F1 beabstandet ist, kollimiert. Das Laserlicht
LW0, das von der Kollimatorlinse 20 kollimiert ist, fällt auf die
zweite Lichtkondensorlinse 21 ein, um so mit der Amplitude
A2 in der Brennpunktposition F3 kondensiert zu werden.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung kann der Amplitudenvergrößerungsfaktor
(A2/A1) des Laserlichts LW0 als f3/f2 dargestellt werden. D.h.,
das Laserlicht LW0 kann eine gewünschte
Amplitude aufweisen, indem die Größe f3/f2 in der in 4 gezeigten
Belichtungsvorrichtung eingestellt wird. Insbesondere kann in der
vorliegenden Belichtungsvorrichtung die Amplitude des Laserlichts
LW0 vergrößert werden,
indem die Beziehung f3 > f2
erfüllt
wird.
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Deswegen
werden mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die Brennweite
f2 der Kollimatorlinse 20 und die Brennweite f3 der zweiten
Lichtkondensorlinse 21 eingestellt, die Beziehung f3 > f2 zu erfüllen, wenn
die Vertiefungs-bildenden oder die Nuten-bildenden Bereiche auf
größere Breiten
auf der Photoresistschicht 8 belichtet werden. Somit können mit
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die Vertiefungs-bildenden
oder die Nuten-bildenden Bereiche größerer Breiten auf einfache
Weise belichtet werden.
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Spezifisch
ist es ausreichend, wenn eine varifokale Linse, die in der Lage
ist, die Brennweite f2 zu variieren, ohne dass die Brennpunktposition
F1 variiert wird, als die Kollimatorlinse 20 verwendet wird.
Wenn die zweite Lichtkondensorlinse 21 eine varifokale
Linse ist, kann die Brennweite f3 auf einen voreingestellten Wert
eingestellt werden, ohne die Brennpunktposition F3 zu variieren.
Mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung können die Bereiche der Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden
oder Nuten-bildenden Bereichen größerer Breiten belichtet werden.
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Zum
Erhöhen
des Vergrößerungsfaktors A2/A1
in der vorliegenden Belichtungsvorrichtung wird ein derartiges optisches
Element verwendet, in welchem die Brennweiten f1 und f2 variiert
werden, ohne die Brennpunktpositionen F1, F2 zu variieren. Durch
ein Anordnen dieses optischen Elements auf der optischen Achse kann
der Vergrößerungsfaktor A2/A1
auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden. In diesem Fall
können
die Bereiche der Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden
oder Nuten-bildenden Bereichen größerer Breiten auf einfache
Weise belichtet werden.
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Nach
einer Einstellung der voreingestellten Amplitude durch das optische
System 17 wird das Laserlicht LW0 von dem dritten Spiegel 18 abgelenkt, um
auf die Objektivlinse 19 einzufallen. Das Laserlicht LW0
wird über
die Objektivlinse 19 auf die Photoresistschicht 8 abgestrahlt.
Diese Objektivlinse 19 weist einen Kontrahierungsfaktor
von 1/100 auf und kontrahiert das Laserlicht LW0 an der Brennpunktposition
F3 der zweiten Lichtkondensorlinse 21 auf 1/100 bei einem
Bewirken einer Belichtung.
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In
der oben beschriebenen Belichtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform,
in welcher das akustooptische Element 16 innerhalb einer Hälfte der
Brennweite f1 von der Brennpunktposition F1 der ersten Lichtsammellinse 15 bereitgestellt ist, kann
das Laserlicht zufrieden stellend gewobbelt werden, auch wenn die
Kompressionswelle einer höheren
Frequenz in der Größenordnung
von 6 MHz verwendet wird. Somit kann die vorliegende Belichtungsvorrichtung
die Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden
und Nuten-bildenden Bereichen mit einer höheren Genauigkeit belichten.
Folglich kann mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die optische
Masterplatte 6 gefertigt werden, in welcher Gipfel und
Täler mit
einer hohen Präzision gebildet
sind.
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Mit
der Belichtungsvorrichtung wird das Laserlicht, das von dem akustooptischen
Element 15 gewobbelt ist, wieder von dem optischen System 17 abgebildet.
Somit kann mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die Amplitude
A2 des Laserlichts, das von dem akustooptischen Element 16 gewobbelt ist,
auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden. D.h., dass mit
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die Amplitude A1 des gewobbelten
Laserlichts von dem optischen System 17 so eingestellt
wird, dass das Laserlicht verwendet werden kann, um die optische
Masterplatte 6 mit dem Laserlicht zu belichten, das mit
der Amplitude A2 gewobbelt ist.
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Somit
können
mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die Bereiche der Photoresistschicht 8 gemäß den Vertiefungs-bildenden oder Nuten-bildenden
Bereichen größerer Breiten
zufrieden stellend belichtet werden, indem die Amplitude A2 erhöht wird.
D.h., dass mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung die optische
Masterplatte 6, die die Vertiefungs-bildenden oder Nuten-bildenden Bereiche
größerer Breiten
aufweist, auf einfache Weise hergestellt werden kann.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Belichtungsvorrichtung für die optische
Masterplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf die Belichtungsvorrichtung der oben beschriebenen
Ausführungsform
beschränkt
ist, sondern auch eine Belichtungsvorrichtung sein kann, die einen
modifizierten Aufbau aufweist, der in 5 gezeigt
ist. In der folgenden Erläuterung
ist der Aufbau, der der gleiche ist wie jener der oben beschriebenen
Belichtungsvorrichtung, durch die gleichen Bezugs zeichen veranschaulicht,
und der Aufbau und der Betrieb der modifizierten Ausführungsform
sind zur Vereinfachung weggelassen.
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Die
Belichtungsvorrichtung, die in 5 gezeigt
ist, schließt
eine Laserlichtquelle 1 zum Abstrahlen des Laserlichts,
ein erstes optisches Modulationselement 2 für eine Leistungssteuerung,
eine Lasereinstelleinheit 3 zum Einstellen der Punktgröße des Laserlichts,
einen Controller 4 zum Zuführen des Steuersignals zu der
Lasereinstelleinheit 3 und einen Laserlicht-Abstrahlabschnitt 30 zum
Wobbeln des Laserlichts und zum Abstrahlen des gewobbelten Laserlichts
ein.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung schließt der Laserlicht-Abstrahlabschnitt 30,
auf welchen das Laserlicht einfällt,
das von der Lasereinstelleinheit 3 abgestrahlt wird, eine
erste Lichtkondensorlinse 31, ein akustooptisches Element 32 als
ein optisches Ablenkelement, ein optisches System 33, einen
dritten Spiegel 34 und eine Objektivlinse 35 ein,
die in dieser Reihenfolge auf der optischen Achse des Laserlichts
angeordnet sind. In dem Laserlicht-Abstrahlabschnitt 30 ist
das akustooptische Element 32 mit dem Controller 4 verbunden.
In dem Laserlicht-Abstrahlabschnitt 5 schließt das optische System 33 eine
varifokale Linse 36 auf der optischen Achse des Laserlichts
ein.
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In
der vorliegenden Belichtungsvorrichtung ist das akustooptische Element 32 auf
der optischen Achse des abgelenkten Lichtstrahls der ersten Lichtkondensorlinse 31 in
einem Abstand innerhalb einer Hälfte
der Brennweite g1 in 6 von der Brennpunktposition,
die bei G1 in 6 gezeigt ist, der ersten Kondensorlinse 31 angeordnet,
wie in 6 gezeigt. Das akustooptische Element 32 ist
mit dem Controller 4 verbunden, um es zuzulassen, dass
die Kompressionswelle einer höheren
Frequenz in der Größenordnung
von 6 MHz auf dem Laserlicht überlagert
wird. Mit dem vorliegenden akustooptischen Element 32,
das zum Überlagern
des einfallenden Laserlichts mit der Kompressionswelle ausgelegt
ist, wird das Laserlicht bei der Amplitude B1 in 6 mit einer
voreingestellten Frequenz gewobbelt.
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Auch
schließt
in der vorliegenden Belichtungsvorrichtung das optische System 33 die
varifokale Linse 36 ein, die auf der optischen Achse des Laserlichts
angeordnet ist, das von dem akustooptischen Element 32 gewobbelt
wird. In 4 ist die Trennung zwischen
der Brennpunktposition G1 der ersten Lichtkondensorlinse 31 und
der varifokalen Linse 36 als g2 angezeigt, während die
Brennpunktposition und die Brennweite der varifokalen Linse 36 als
G3 bzw. g3 angezeigt sind.
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Mit
der Belichtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform, wie sie oben beschrieben
ist, wird das in erster Ordnung gebeugte Licht, das von der ersten
Lichtkondensorlinse 31 kondensiert ist, von dem akustooptischen
Element 32 gewobbelt, um die Amplitude des Laserlichts,
das von dem optischen System 33 gewobbelt ist, einzustellen.
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D.h.,
dass mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung das Laserlicht
L0, das von der Lasereinstelleinheit 3 abgestrahlt wird,
von der ersten Lichtkondensorlinse 31 kondensiert wird,
um auf das akustooptische Element 32 einzufallen. Da das
akustooptische Element 32 an einer voreingestellten Position
angeordnet ist, wie oben beschrieben, ist das Laserlicht L0, das
auf das akustooptische Element 32 einfällt, von einem verringerten
Punktdurchmesser. Somit wird mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung
die Beugungsrichtung in dem Lichtstrahl der überlagerten Kompressionswelle
gleichförmig,
so dass sie in dem Lichtstrahl gleichförmig abgelenkt wird. Somit
kann mit dem vorliegenden Laserlicht-Abstrahlabschnitt 30 das
Laserlicht L0 zufrieden stellend gewobbelt werden, auch wenn die
Kompressionswelle eine höhere
Frequenz in der Größenordnung
von 5 MHz aufweist.
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Das
gewobbelte Laserlicht LW0 wird von der varifokalen Linse 36 wieder
abgebildet. D.h., dass in dem Laserlicht-Abstrahlabschnitt 30 die
Amplitude B1 des Laserlichts LW0 an der Brennpunktposition G1 auf
die Amplitude B2 des Laserlichts LW0 an der Brennpunktposition G3
der varifokalen Linse 36 geändert wird. Der Amplitudenvergrößerungs-Multiplikationsfaktor
B2/B1 ist als g3/g2 angezeigt. Es ist jedoch gleichzeitig notwendig,
zu dieser Zeit die Brennpunktposition G1 der ersten Lichtkondensorlinse 31 oder
die Position des optischen Elements 32 einzustellen, so
dass die Brennpunktposition g3 mit dem Objektpunkt auf der stromabwärts gelegenen
Seite übereinstimmen
wird. Spezifisch muss das optische System 33 so eingestellt
werden, dass 1/g2 – 1/g3
= 1/f3 hinsichtlich des optischen Systems 17 der 4 erfüllt ist.
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Deswegen
kann mit der vorliegenden Belichtungsvorrichtung das Laserlicht
LWO bei einer großen
Amplitude gewobbelt werden, indem der Multiplikationsfaktor B2/B1
auf nicht weniger als eins eingestellt wird. Somit können mit
der Belichtungsvorrichtung die gewünschten Flächen der Photoresistschicht 8 gemäß Vertiefungs-bildenden
oder Nuten-bildenden Bereichen größerer Breiten belichtet werden,
um es zu ermöglichen,
dass eine optische Masterplatte mit den Vertiefungs-bildenden oder
Nuten-bildenden Bereichen größerer Breiten
hergestellt wird.
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Die
Belichtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht darauf
beschränkt,
dass sie die akustooptischen Elemente 16 oder 32 als
die optischen Ablenkelemente aufweist. D.h., dass das optische Ablenkelement,
das in der Lage ist, das Laserlicht mit einer wieder eingestellten
Wellenlänge
zu oszillieren, ausreicht. Beispielsweise kann das optische Ablenkelement
als die Vorrichtung vom elektrooptischen oder photomagnetischen
Typ ausgelegt sein.