JP3061298U - 光ファイバ―を用いたマスタ―ディスク露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ファイバーを用いてレーザービームスポッ
トの大きさを小さくして記録密度を高めうるマスターデ
ィスク露光装置を提供する。 【解決手段】 マスターディスクの記録面と近接されて
前記マスターディスクの半径方向に移動するスライダー
と、前記スライダーを移動させる移送手段と、前記マス
ターディスクの記録面にビームを照射しうるように前記
スライダーに一端部が固定される光ファイバーと、ビー
ムを放出するビーム発生手段と、前記ビーム発生手段か
ら放出されたビームを間欠的に遮断させるシャッター
と、前記シャッターを通過したビームを集束させ前記光
ファイバーの他側端部に入射させる集束レンズとを含
む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は光ディスクの露光装置に係り、特に光ファイバーを用いて光ディスク 製造用鋳型であるスタンパのマスターディスクに塗布されたフォトレジスト層を 露光する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

記録媒体は記録及び再生方式により種々に分けられる。その中、レーザー光を 用いた光記録及び再生方式はディスクの一側面にスパイラル状に配列されたピッ トよりなる信号面が形成され、この信号面にレーザー光を照射してから光信号に より反射される光を用いて情報を記録及び再生する。前記光ディスクは、ポリメ チルメタクリレート或いはポリカーボネートのような透明樹脂物質よりなり、上 面に所定のパターンのピットを有する情報記録層が形成された透明基板と、前記 透明基板上に蒸着或いはスパッタリングにより金属が塗布されることにより形成 された反射膜と、前記反射膜上に形成された保護膜とで構成される。

【０００３】 前記光ディスクの透明基板は、ピットのパターンと同一なパターンが形成され たスタンパと呼ばれる鋳型を使用して射出成形することにより製作される。前記 スタンパは前記透明基板の情報記録層に形成されたピットのパターンと同一なパ ターンが形成されたフォトレジスト層がその上面に形成されたマスターディスク と、フォトレジスト層の上面に所定の厚さでコーティングされたニッケル金属膜 とを含む。

【０００４】 前記のようなスタンパを製作する過程で、前記フォトレジスト層に所定のパタ ーンのピットを形成するため図１に示されたような従来の露光装置が使用される 。図面を参照するに、前記レーザービーム発生源２３から照射されたレーザービ ームはシャッター２４により選択的に遮断または通過される。次いで、シャッタ ー２４を通過したレーザービームは二色性フィルター２２により対物レンズ２１ 側に反射され、この反射されたビームは前記対物レンズ２１により集束されフォ トレジスト層１２に照射される。従って、マスターディスク１１の上面に形成さ れたフォトレジスト層１２は所定のパターンに露光される。

【０００５】 前記フォトレジスト層１２を露光する過程において、レーザービームの焦点維 持は次のように成される。即ち、焦点補正用レーザービーム発生源２６から発生 されたレーザービームがハーフミラー２５と二色性フィルター２２及び対物レン ズ２１を通過してマスターディスク１１のフォトレジスト層１２に至ることにな る。そして、前記フォトレジスト層１２から反射されたビームは前記進行方向の 逆順に進行され焦点補正光学手段２７に照射される。前記焦点補正光学手段２７ にビームが照射されると、このため電気的信号が発生され、この電気的信号によ り対物レンズ２１のアクチュエータ（図示せず）が駆動され焦点補正が行われる 。

【０００６】 前述したようにマスターディスク１１のフォトレジスト層１２の露光が行われ ると、これを現像してこの上面にニッケルメッキ膜を形成してスタンパを得る。 しかし、前記のような従来の露光装置は、レーザービームの焦点補償のための 精密な光学系が必要となるので、その装置が高く、構造が複雑である。またレー ザービームは対物レンズにより集束されるにのでビームスポットの大きさを縮め るに限界があるのでマスターディスクの記録密度を高くできない問題点がある。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は前記問題点を解決するため創出されたものであって、光ファイバーを 用いてレーザービームスポットの大きさを小さくして記録密度を高めうるマスタ ーディスク露光装置を提供するにその目的がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案はビーム発生手段から放出されたビームを光ファイバーを通してマスタ ーディスクの記録面に照射させる。前記光ファイバーは移送手段によりマスター ディスクの半径方向に移動可能なスライダーの貫通孔に接着剤により固定される 。前記ビーム発生手段から放出されたビームは制御手段により所定信号に応じて 制御されるシャッターにより選択的に遮断または通過され、集束レンズにより集 束された後前記光ファイバーに入射される。前記光ファイバーの端部面には望ま しく、１μｍ以下のホールが形成されたコーティング膜が形成され、このホール を通してビームが照射されるので極めて微細なピットパターンの露光が可能であ る。

【０００９】 本考案の他の実施例によれば、前記スライダーには少なくとも２本の光ファイ バーが所定間隔に離隔されて設けられ、前記ビーム発生手段から出たビームを前 記各光ファイバーに分岐させ入射させるための分岐手段をさらに含む。この際、 前記光ファイバーのうち１本には前記シャッターにより間欠的に遮断されるビー ムが、他の１本には遮断されないビーム、即ち連続的に通過するビームが入射さ れることにより、前記マスターディスクをピットと溝パターンに同時に露光させ うる。

【００１０】

【考案の実施の形態】

図２を参照するに、本考案によるマスターディスク露光装置は駆動モーター１ ３により回転されるマスターディスク１１上に形成された記録面のフォトレジス ト層１２に近接または接触されるスライダー３０と、スライダー３０をマスター ディスク１１の半径方向に移動させる移送手段４０と、前記スライダー３０に一 側端部が固定されフォトレジスト層１２の上面にビームを照射する光ファイバー ６０と、前記フォトレジスト層１２を露光させるためのビームを発生させるビー ム発生源７０と、前記ビーム発生源７０から発生されたビームを所定信号に応じ て制御器（図示せず）により制御され、選択的に遮断或いは通過させるシャッタ ー８０を含む。そしてシャッター８０の前面には前記ビーム発生源７０から出射 されるビームを光ファイバー６０の他側端部に集束させる集束レンズ群９０が設 けられる。

【００１１】 図３に示されたように、前記スライダー３０に貫通孔５１が形成され、この貫 通孔５１に光ファイバー６０の端部が挿入されて接着剤５２で固定される。前記 接着剤５２は紫外線により硬化される樹脂であることが望ましい。前記光ファイ バー６０の端部面には金等の金属よりなるコーティング膜３１が形成され、この コーティング膜３１には前記光ファイバー６０の中心と対応されるように約１μ ｍ以下のホール３２が形成される。このような小さなホール３２は短波長レーザ ーを高い開口を有するレンズで集束させることにより加工しうる。

【００１２】 本考案に採用される光ファイバーの他の実施例を示した図４を参照するに、光 ファイバー６０’の端部にはテーパ加工されたテーパ部６１が形成されて前記端 部の断面積は他部の断面積より小さい。前記テーパ部６１の外周面に金属膜また はアルミニウムよりなる金属コーティング膜６２が形成される。 本実施例による前記スライダー３０と光ファイバー６０’の結合を図５に基づ き説明する。まず、平滑なベース３３上に貫通孔５１が形成されたスライダー３ ０を置く。引続き、前記貫通孔５１にテーパ部６１が形成された光ファイバー６ ０’の端部が前記ベース３３の上面と接触するように挿入させた後、前記貫通孔 ５１内に、例えば紫外線硬化樹脂のような接着剤５２を注入して硬化させる。前 記光ファイバー６０’が前記貫通孔５１に完全に固定されると、スライダー３０ の下面を、例えば示された線までポリシングする。この際、前記ポリシングの深 さを調節することにより光ファイバー６０’の端部の断面積を調節しうる。本実 施例によれば、小さいホール３２が形成されたコーティング膜３１（図３）の形 成が不要である。

【００１３】 再び、図２を参照するに、スライダー３０をマスターディスク１１の半径方向 に移送させる前記移送手段４０は、リニアステッピングモーター４１と、前記リ ニアステッピングモーター４１のインダクタ４１ａと前記スライダー３０にヒン ジ連結された連結部材４２とを含む。 前記ビーム発生源７０はマスターディスク１１の上面に形成されたフォトレジ スト層１２を露光するためのビームを発生させるものであって、望ましくはＡｒ レーザーやＫｒレーザーダイオードが使用されうる。

【００１４】 このように構成された本考案による光ファイバーを用いたマスターディスクの 露光装置の動作を図２に基づき説明する。 前記マスターディスク１１のフォトレジスト層１２の上面にスライダー３０が 接触された状態で前記駆動モーター１３によりマスターディスク１１が回転され る。前記ビーム発生源７０からビームが放出され、このビームは所定信号に応じ て駆動される前記シャッター８０により遮断または通過される。前記シャッター ８０を通過した集束レンズ群９０により集束され光ファイバー６０に伝達される 。伝達された前記ビームは光ファイバー６０に沿って進行して光ファイバー６０ の端部に出射され、前記コーティング膜３１のホール３２を通過した後フォトレ ジスト層１２上に照射される。ここで、ビーム発生源７０から出射される光は前 記シャッター８０により断続されるので、前記フォトレジスト層１２を間欠的に 感光させることになる。この際、前記スライダー３０はリニアステッピングモー ター４１によりマスターディスク１１の半径方向に移送される。従って、前記フ ォトレジスト層１２はスパイラル状でピットパターンと同一なパターンで感光さ れる。

【００１５】 前記スライダー３０はコンピューターのハードディスクドライバーにおける磁 気ヘッド用スライダーと同様にマスターディスク１１の粘着力及びマスターディ スク１１の上面の空気の流れにより前記マスターディスク１１から０．１μｍほ ど浮上される。従って前記光ファイバー６０の端部に形成されたコーティング膜 ３１のホール３２を通してマスターディスク１１に照射されたレーザービームは ホール３２の直径と同一な直径を保ったままマスターディスク１１の記録面に照 射され記録膜の光学的性質を変化させて情報を記録することになる。

【００１６】 図６には本考案の他の実施例による光ファイバーを用いたマスターディスク露 光装置が示されている。ここで、前述した実施例と同一な部材番号は同じ部材を 示す。本実施例の特徴によれば、前記スライダー３０に少なくとも２本の光ファ イバー６０ａ、６０ｂが設けられる。前記スライダー３０に対した光ファイバー ６０ａ、６０ｂの端部の固定は前記実施例と同様である。

【００１７】 前記光ファイバー６０ａ、６０ｂとビーム発生源７０との間には、前記ビーム 発生源７０から出射されたビームを分岐させる分岐手段１１０と、前記分岐手段 １１０を通過したビームを断続させるためのシャッター８０ａ、８０ｂと、前記 シャッター８０ａ、８０ｂを通過したビームを集束させる集束レンズ９０ａ、９ ０ｂが順次的に取付けられる。前記分岐手段１１０は光経路上に設けられたビー ムスプリッタであることが望ましい。代案として、前記各光ファイバー６０ａ、 ６０ｂにはビーム発生源、シャッター及び集束レンズを独立的に具備してもよい （図示せず）。

【００１８】 なお、図７に示されたように前記スライダー３０上には、そのスライダー３０ を所定の角度に回転させる角度調節器１２１が取付けられ、この角度調節器１２ １は接着剤５２の端部とヒンジ結合される。 前記のような構成を有する本実施例のマスターディスク露光装置の動作におい て、。前記ビーム発生源７０（図６）から出射されたビームは分岐手段１１０に より分岐される。分岐されたビームは各々シャッター８０ａ、８０ｂにより遮断 或いは通過された後、集束レンズ９０ａ、９０ｂにより集束されて光ファイバー ６０ａ、６０ｂに伝達される。伝達された前記ビームは各光ファイバーに沿って 進行してその端部に出射されフォトレジスト層１２を感光させる。

【００１９】 本実施例によれば、図７に示されたようにマスターディスク１１のピット１２ ａと溝１２ｂを同時に露光させうる。即ち、ピット１２ａを露光させる光ファイ バー６０ａに伝達されるビームはシャッター８０ａにより間欠的に遮断され、溝 １２ｂを露光させる光ファイバー６０ｂに伝達されるビームはシャッター８０ｂ に断続されずに連続的に進行する。

【００２０】 また、前記角度調節器１２１内に設けられたステッピングモーター（図示せず ）によりスライダー３０の回転角度を調整することによりピット１２ａと溝１２ ｂとの間の間隔を調節しうる。 前記のようにフォトレジスト層１２の感光が完了されると前記フォトレジスト 層１２を現像して所定のピットパターンを形成させ、この上面にニッケルをメッ キしてスタンパを製作することになる。

【００２１】

【考案の効果】

前述したように、本考案による光ファイバーを用いたマスターディスク露光装 置によれば、コーティング膜に形成されたホールを通して照射されるレーザービ ームのスポットの直径が縮められるので、微細なピットパターンの形成ができ、 高密度の情報を記録しうる。また、従来のようにレーザービームのフォーカシン グの長さを調整するための装置が不要なので構造が簡単である。

【００２２】 以上、説明したように本考案の光ファイバーを用いたマスターディスクの製作 装置は前述した実施例に限定されずに、同一な技術範囲内で変形可能なのは明白 である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のマスターディスク露光装置を概略的に示
した側面図である。

【図２】本考案の一実施例による光ファイバーを用いた
マスターディスク露光装置を概略的に示した側面図であ
る。

【図３】図２に示したスライダーに光ファイバーが固定
された状態を示した一部断面斜視図である。

【図４】スライダーと光ファイバー結合の他の実施例を
示した断面図である。

【図５】図４に示されたスライダーと光ファイバーを製
作する過程を説明するための断面図である。

【図６】本考案の他の実施例による光ファイバーを用い
たマスターディスク露光装置を概略的に示した側面図で
ある。

【図７】図６に示された角度調節器を用いてピットと溝
の間隔を調整することを説明するための一部断面斜視図
である。

【符号の説明】

１１ マスターディスク １２ フォトレジスト層 １２ａ ピット １２ｂ 溝 １３ 駆動モーター ３０ スライダー ３１ コーティング膜 ３２ ホール ３３ ベース ４０ 移送手段 ４１ リニアステッピングモーター ４１ａ インダクタ ４２ 連結部材 ５１ 貫通孔 ５２ 接着剤 ６０，６０’，６０ａ，６０ｂ 光ファイバー ６１ テーパ部 ６２ 金属コーティング膜 ７０ ビーム発生源 ８０，８０ａ，８０ｂ シャッター ９０，９０ａ，９０ｂ 集束レンズ １１０ 分岐手段 １２１ 角度調節器

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスターディスクの記録面上を前記マス
   ターディスクの半径方向に移動するスライダーと、 前記スライダーを回転する上記マスターディスクの記録
   面上を前記マスターディスクの半径方向に移動させる移
   送手段と、 ビームを発生させる手段と、 前記ビーム発生手段から放出されたビームを所定信号に
   応じて間欠的に遮断或いは通過させるシャッターと、 前記マスターディスクの記録面にビームを照射しうるよ
   うに前記スライダーに一端部が固定される光ファイバー
   と、 前記シャッターと光ファイバーとの間に取付けられて前
   記シャッターを通過したビームを集束させて該光ファイ
   バーにその他端面より入射させる集束レンズとを有し、 上記光ファイバーの一端部は、前記スライダーの貫通孔
   内に挿入されて接着剤で固定されて、端部面が前記スラ
   イダーの下面と同じ面とされて該スライダーの下面に露
   出している状態とされ、且つ、前記スライダーの下面に
   露出している端部面がコーティング膜で覆われ、該コー
   ティング膜のうち、上記端部面の中央の位置に、直径が
   １μｍ以下である小さい孔が形成してある構成としたこ
   とを特徴とするマスターディスク露光装置。
2. 【請求項２】 マスターディスクの記録面上を前記マス
   ターディスクの半径方向に移動するスライダーと、 前記スライダーを回転する上記マスターディスクの記録
   面上を前記マスターディスクの半径方向に移動させる移
   送手段と、 ビームを発生させる手段と、 前記ビーム発生手段から放出されたビームを所定信号に
   応じて間欠的に遮断或いは通過させるシャッターと、 前記マスターディスクの記録面にビームを照射しうるよ
   うに前記スライダーに一端部が固定される光ファイバー
   と、 前記シャッターと光ファイバーとの間に取付けられて前
   記シャッターを通過したビームを集束させて該光ファイ
   バーにその他端面より入射させる集束レンズとを有し、 上記光ファイバーの一端部は、テーパ加工されたテーパ
   部が形成されて前記端部の断面積が他部の断面積より小
   さくされており、且つ、テーパ部の外周面に金属膜がコ
   ーティングされており、前記スライダーの貫通孔内に挿
   入されて接着剤で固定されており、且つ、上記光ファイ
   バーのテーパ加工されたテーパ部の先端面が前記スライ
   ダーの下面と同じ面とされており前記スライダーの下面
   に露出している構成としたことを特徴とするマスターデ
   ィスク露光装置。
3. 【請求項３】 マスターディスクの記録面上を前記マス
   ターディスクの半径方向に移動するスライダーと、 前記スライダーを移動させる移送手段と、 ビームを発生させる第１及び第２手段と、 前記第１及び第２ビーム発生手段から放出されたビーム
   を所定信号に応じて間欠的に遮断或いは通過させる第１
   及び第２シャッターと、 前記マスターディスクの記録面にビームを照射し、一方
   がピット、他方が溝を形成するように前記スライダーに
   一端部が各々固定される第１及び第２光ファイバーと、 前記第１シャッターと第１光ファイバー及び第２シャッ
   ターと第２光ファイバーとの間に取付けられて前記第１
   及び第２シャッターを通過したビームを集束させる集束
   レンズとを有し、 上記光ファイバーの一端部は、前記スライダーの貫通孔
   内に挿入されて接着剤で固定されて、端部面が前記スラ
   イダーの下面と同じ面とされて該スライダーの下面に露
   出している状態とされ、且つ、前記スライダーの下面に
   露出している端部面がコーティング膜で覆われ、該コー
   ティング膜のうち、上記端部面の中央の位置に、直径が
   １μｍ以下である小さい孔が形成してある構成としたこ
   とを特徴とするマスターディスク露光装置。
4. 【請求項４】 マスターディスクの記録面上を前記マス
   ターディスクの半径方向に移動するスライダーと、 前記スライダーを移動させる移送手段と、 ビームを発生させる第１及び第２手段と、 前記第１及び第２ビーム発生手段から放出されたビーム
   を所定信号に応じて間欠的に遮断或いは通過させる第１
   及び第２シャッターと、 前記マスターディスクの記録面にビームを照射し、一方
   がピット、他方が溝を形成するように前記スライダーに
   一端部が各々固定される第１及び第２光ファイバーと、 前記第１シャッターと第１光ファイバー及び第２シャッ
   ターと第２光ファイバーとの間に取付けられて前記第１
   及び第２シャッターを通過したビームを集束させる集束
   レンズとを有し、 上記光ファイバーの一端部は、テーパ加工されたテーパ
   部が形成されて前記端部の断面積が他部の断面積より小
   さくされており、且つ、テーパ部の外周面に金属膜がコ
   ーティングされており、前記スライダーの貫通孔内に挿
   入されて接着剤で固定されており、且つ、上記光ファイ
   バーのテーパ加工されたテーパ部の先端面が前記スライ
   ダーの下面と同じ面とされており前記スライダーの下面
   に露出している構成としたことを特徴とするマスターデ
   ィスク露光装置。
5. 【請求項５】 前記ビーム発生手段から放出されたビー
   ムを前記各光ファイバーに伝達するため分岐させる分岐
   手段をさらに含むことを特徴とする請求項３又は請求項
   ４に記載のマスターディスク露光装置。
6. 【請求項６】 前記スライダーを所定の角度に回転させ
   る角度調節器をさらに含むことを特徴とする請求項３又
   は請求項４に記載のマスターディスク露光装置。
7. 【請求項７】 前記第１光ファイバーに伝達されるビー
   ムは前記第１シャッターにより間欠的に遮断され、前記
   第２光ファイバーに伝達されるビームは前記第２シャッ
   ターにより遮断されないことを特徴とする請求項３又は
   請求項４に記載のマスターディスク露光装置。