JP3083168B2 - プリグルーブライタのビーム位置制御装置 - Google Patents

プリグルーブライタのビーム位置制御装置

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JP3083168B2
JP3083168B2 JP03046507A JP4650791A JP3083168B2 JP 3083168 B2 JP3083168 B2 JP 3083168B2 JP 03046507 A JP03046507 A JP 03046507A JP 4650791 A JP4650791 A JP 4650791A JP 3083168 B2 JP3083168 B2 JP 3083168B2
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政春 森次
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はプリグルーブライタに
関し、特にプリグルーブライタに使用される2つのビー
ムの位置の制御方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光ディスクには信号を記録するトラック
と、該信号を読み取るためのビームを正しくトラック上
に位置させる、いわゆるトラッキング制御に用いるグル
ーブとを備えている。上記トラックには製造時にトラッ
ク番号やセクタ番号を書き込むフォーマット処理がなさ
れており、記録再生時にはこのフォーマットを確認する
ことによって、その位置を特定できるようになってい
る。
【0003】このような光ディスクはプリグルーブライ
タによってその原盤が作成される。図5はプリグルーブ
ライタの全体構成を示すものである。レーザ光源10と
して高出力のアルゴンレーザ発振器が使用され、該レー
ザ光源10より発射されたレーザビームは偏光ビームス
プリッタ52でS波とP波に分離され、第1のレーザビ
ームB1 と第2のレーザビームB2 が形成される。すな
わち、S波は偏光ビームスプリッタ52で反射されて第
1のレーザビームB1 となり、また、P波は偏光ビーム
スプリッタ52を透過して第2のレーザビームB2 とな
り、ミラー53で上記第1のレーザビームB1 と平行に
進行される。この2つのレーザビームB 1 、B2 は集光
レンズ54、55で集光され、音響光学素子(AOM)
56、57で変調がかけられ、再び集光レンズ58、5
9で平行光に戻される。
【0004】第1のレーザビームB1 (S波)は偏光ビ
ームスプリッタ60に入射され、該偏光ビームスプリッ
タ60で反射されてキャリアに搭載された対物レンズ1
2に入射され、第2のレーザビームB2 (P波)は折返
しミラー61を介して偏光ビームスプリッタ60に入射
され、該偏光ビームスプリッタ60を透過して、対物レ
ンズ12に入射される。
【0005】このようにして対物レンズ12に入射され
た第1のレーザビームB1 は、上記光ディスクのフォー
マットに対応するプリフォーマットを形成するために用
いられ、また、第2のレーザビームB2 は光ディスクの
グルーブに対応するプリグルーブを形成するために用い
られる。すなわち、上記2つのレーザビームB1 、B2
は図6に示すように、光ディスクのトラックとグルーブ
に対応した距離d0 (通常は0.8μm)を保って、基
盤(例えばガラス基盤)1上にスポットP1 、P2 が形
成される。この基盤1には図7に示すように、フォトレ
ジスト層2がコーティングされており、上記スポットP
1 の位置(トラック対応位置)にプリフォーマットPf
が、また、スポットP2 の位置にプリグルーブPgが形
成される。この後、フォトレジストの非露光部分をエッ
チングによって除去し、その上にニッケル等の導電膜を
スパッタ蒸着し、更に、その上にめっきによって金属膜
を形成した後、該めっき膜から上記基盤1を剥離するこ
とによって光ディスクの原盤が形成される。
【0006】上記光ディスクのトラックピッチは1.6
μmであり、従って、基盤1上での2つのレーザビーム
1 、B2 のスポットP1 、P2 の距離d0 は0.8μ
mを保つことが要求される。また、プリフォーマット用
の第1のレーザビームB1 の径方向の位置精度は読み取
りエラーを極力抑えるために±0.05μm以下が要求
される。このスポット位置の制御は、対物レンズ12へ
の入射角を変えることによって行われる。この対物レン
ズ12への入射角の制御は通常上記ビームスプリッタ5
2、60(又は折り返しミラー53、61)の設置角度
を変更したり、あるいは集光レンズ(54、55、5
8、59)の平面位置(図5の矢印方向参照)をマイク
ロメータヘッドと称せられる治具を用いて手作業で制御
することがなされている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のように光ディス
クのトラックピッチは、通常1.6μmと非常に小さ
く、かつ、プリフォーマット用の第1のレーザビームB
1 の径方向の位置精度は±0.05μm以下を要求され
ている。ここで、対物レンズ12の焦点距離fを2. 5
mm、該対物レンズ12へのレーザビームB1 (B2 )の
入射角の変動量をΔθとするとき、上記要件を満足する
ためには、 Δθ=0.05μm/f=0.02mrad 程度の精度で制御しなければならない。
【0008】しかしながら、ビームスプリッタ52等の
設置角や集光レンズ54等の位置は温度、振動等によっ
て経時的に一定ではなく、上記精度を満たしているか否
かは基盤1上のフォトレジスト層2を現像してみるま
で、はっきり判らない難点がある。この発明は上記従来
の事情に鑑みて提案されたものであって、レーザビーム
のスポット位置の制御が容易なプリグルーブライタのビ
ーム位置制御方法及び装置を提供することを目的とす
る。
【0009】この発明は上記目的を達成するために以下
の手段を採用している。すなわち、図1に示すようにプ
リフォーマット記録用の第1のレーザビームB1 とプリ
グルーブ記録用の第2のレーザビームB2 と、該第1の
レーザビームB1 と第2のレーザビームB2 の基盤1か
らの反射光をレーザ光源と基盤1間のメイン光路外に導
く光学系20とを備え、基盤1上にコーティングしたフ
ォトレジスト2にプリフォーマットPfとプリグルーブ
Pgを記録するプリグルーブライタにおいて、図2に示
すように上記光学系20からの2つの反射光B10、B20
を光電変換するCCD31と、該CCD31よりの画像
信号から2つのレーザビームB1 、B2の基盤1上のス
ポットP1 、P2 間の実距離を検出するピーク位置検出
手段と、上記2つの反射光B10、B20を上記CCD31
に適合した光量にするための、図4に示すようなNDフ
ィルタ23aと上記2つの反射光B10、B20の強度を平
均化する偏光板23bとからなる光量調整手段23と、
上記検出されたスポット間の実距離が予め定めた基準の
距離となるよう上記第1及び/又は第2のレーザビーム
のスポット位置を制御する制御手段とを備えるものであ
る。
【0010】2つのレーザビームB1 、B2 光量調整
手段23によって上記2つの反射光B 10 、B 20 が上記C
CD31に適合するように光量調整され、これにより、
上記CCD31を用いて2つのレーザビームB 1 、B 2
のスポットP 1 、P 2 を画像信号として得ることができ
るようになる。そして、2つのレーザビームB1 、B2
のスポットP1 、P2 を画像信号として得ることによっ
て、上記画像上のスポット間の距離Dを検出でき、この
値から基盤1上の現在のスポットP1 、P2 の現在の実
距離dを検出できる。従って、この検出された実距離d
と基準となる距離d0 との差を検出することによってス
ポットP1 (P2 )の制御移動量が算出できる。したが
って、この値に基づいて集光レンズ(例えば54)の平
面位置を制御すると、スポット位置の制御が容易とな
る。
【0011】
【実施例】図1の原理図に従って更に説明する。レーザ
光源10(図5参照)よりの第1のレーザビームB1
第2のレーザビームB2 は、ハーフミラー21を介して
対物レンズ12に入力され、前記したように基盤1上に
は所定の規準距離d0 をおいてスポットP1 、P2 が形
成され、更に、この基盤1より第1のレーザビームB1
に対応して反射ビームB10が、また、第2のレーザビー
ムB2 に対応して反射ビームB20が形成される。この基
盤1より反射ビームB10、B20は、上記レーザ光源10
と基盤1を結ぶメイン光路を逆進して、前記ハーフミラ
ー21で反射され、該メイン光路より分離される。この
ようにメイン光路より分離された反射ビームB10、B20
は、拡大手段22を介してスクリーン24に投影され
る。これによってスクリーン24上には、上記拡大手段
22の倍率をMとするとき、上記基盤1上の2つのレー
ザビームB1 、B2 のスポットP1 、P2 の実距離dに
対して、 D=d×M … (1) なる距離Dで上記スポットが表れることになる。従っ
て、距離Dを何等かの方法で測定することによって、ス
ポットP1 、P2 の実距離dを検出することができる。
【0012】このスポットの実距離dと規準となるスポ
ット距離d0 との差をとることによって、基盤1上のス
ポットをどのぐらい移動させればよいかの判断ができる
ことになる。図2は本発明の一実施例を示す概念図であ
る。上記図1で説明したように、ハーフミラー21でメ
イン光路から分離された反射ビームB10、B20は、拡大
手段22に入力されるとともに、該拡大手段22の出力
は次段のCCD31に対応する光量となるように光量調
整手段23で光量調整され、図1に示すスクリーン24
に代えて配置されたCCD31に入力される。このCC
D31よりのアナログ出力をモニタ39で表示すると、
スポットP1 、P2 に対応して強度の高い波形が表れ
る。このCCD31から出力される画像データは図3に
示すように画像処理系30のA/D変換器32にも入力
されて、ここでA/D変換されてラインメモリ33に記
憶される。このラインメモリ33に記憶された画像デー
タに基づいて、ピーク位置検出手段34で2つのスポッ
トP1 、P2 の画像上の距離Dを検出し、次いで(1)式
に基づいて基盤1上のスポットP1 、P2 間の実距離d
を算出する。このようにして算出された実距離dに基づ
いて、次段の制御系40を構成する制御装置41では規
準の距離d0 と上記のようにして得られる実距離dとを
比較し、その差値に基づいて集光レンズ54を平面内で
移動させるアクチュエータ(例えば、マイクロメータを
作動させるモータやソレノイド)42を作動させるよう
にし、これによって、自動的にスポットP1 、P2 の距
離を制御できることになる。
【0013】図4は上記光量調整手段23を詳しく示し
たものである。一般に、プリグルーブライタに用いられ
るレーザ光源はアルゴンレーザ光源であるため、100
mw程度の大容量となる。従って、基盤1からの反射率
を数%とみてもCCD31に入射する強度が強すぎる。
そこで、上記ハーフミラー21で分離された反射光に対
し、まず、軸Laを中心とする周方向で透過率が変化す
るNDフィルタ23aで全体の強度が弱められる。更
に、上記装置においてプリグルーブ形成用の第2のレー
ザビームB2 は、プリフォーマット用の第1のレーザビ
ームB1 より強いビームが用いられるので、CCD31
に入射する前に両レーザビームB1 、B2 の強度を平均
化する必要がある。そこで、上記NDフィルタ23aを
通過した反射ビームB10、B20はS波とP波の透過率が
軸Lbを中心とする円周方向に沿って変化する偏光板2
3bを透過され、該偏光板23bで反射ビームB10(S
波)と反射ビームB20(P波)の透過光の平衡を図るよ
うにしている。
【0014】尚、集光レンズ54の平面位置を制御する
場合についてのみ説明したが、他の集光レンズ55、5
8、59の位置を制御してもよいし、ビームスプリッタ
52、60、あるいは折り返しミラー53、61の角度
を制御してもよいことはもちろんである。
【0015】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、プリグ
ルーブライタが基盤上に形成する2つのスポットの距離
dをリアルタイムで規準距離d0 に合わせることがで
き、試し露光を作成する必要がなく、時間的、経済的な
効果が大きい利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例の概念図である。
【図3】本発明の電気系の一実施例の概念図である。
【図4】本発明の光学系の一実施例の概念図である。
【図5】従来のプリグルーブライタの概念図である。
【図6】プリグルーブライタの形成するスポットの概念
図である。
【図7】プリフォーマットとプリグルーブの概念図であ
る。
【符号の説明】
1 基盤 2 フォトレジスト 10 レーザ光源 20 光学系 21 ハーフミラー 22 拡大手段 23 光量調整手段 30 画像処理系 31 CCD 34 ピーク位置換検出手段 40 制御系 B1 ・B2 レーザビーム Pf プリフォーマット Pg プリグルーブ P1 ・P2 スポット d 実距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−16424(JP,A) 特開 昭62−273503(JP,A) 特開 昭56−58139(JP,A) 特開 平1−7328(JP,A) 特開 昭62−229545(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリフォーマット記録用の第1のレーザ
    ビームとプリグルーブ記録用の第2のレーザビームと、
    該第1のレーザビームと第2のレーザビームの基盤から
    の反射光をレーザ光源と基盤間のメイン光路外に導く光
    学系とを備え、基盤上にコーティングしたフォトレジス
    トにプリフォーマットとプリグルーブを記録するプリグ
    ルーブライタにおいて、 上記光学系からの2つの反射光を光電変換するCCD
    と、該CCDよりの画像信号から2つのレーザビームの
    基盤上のスポット間の実距離を検出するピーク位置検出
    手段と、上記2つの反射光を上記CCDに適合した光量
    にするためのNDフィルタと上記2つの反射光の強度を
    平均化する偏光板とからなる光量調整手段と、上記検出
    されたスポット間の実距離が予め定めた基準の距離とな
    るよう上記第1及び/又は第2のレーザビームのスポッ
    ト位置を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする
    プリグルーブライタのビーム位置制御装置。
JP03046507A 1991-03-12 1991-03-12 プリグルーブライタのビーム位置制御装置 Expired - Lifetime JP3083168B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6021403B2 (ja) * 1979-10-18 1985-05-27 日本ビクター株式会社 光学的記録装置における集光状態の監視装置
JP2585527B2 (ja) * 1986-03-31 1997-02-26 株式会社日立製作所 光記録装置
JPS647328A (en) * 1987-06-30 1989-01-11 Sony Corp Positioning and adjusting device for photodetector

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