JP3229578B2 - Focus optical system of optical disc master exposure machine - Google Patents
Focus optical system of optical disc master exposure machineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク原盤露
光機のフォーカス光学系に関し、より詳細には、対物レ
ンズを構成する各レンズ面からの反射光による干渉縞の
発生を抑えた光ディスク原盤露光機のフォーカス光学系
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a focus optical system of an optical disk master exposure apparatus, and more particularly, to an optical disk master exposure apparatus which suppresses the occurrence of interference fringes due to light reflected from each lens surface constituting an objective lens. Related to a focusing optical system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光ディスク原盤露光機のフォーカス検出
光学系に、非点収査法を適用することは知られており、
図５（Ａ）は、この種光学系の代表例を示すものであ
る。2. Description of the Related Art It is known to apply an astigmatic method to a focus detection optical system of an optical disk master exposure machine.
FIG. 5A shows a typical example of this kind of optical system.
【０００３】構成を作用と共に説明すると、光源２１か
ら放射される波長λ２のフォーカスビームは、偏光ビー
ムスプリッタ（ＰＢＳ）２２を透過後、λ／４板２３，
ダイクロイックミラー２４からアクチュエータで駆動さ
れる対物レンズ２５を経て、一旦ガラス原盤３０に集光
する。ガラス原盤３０からの反射光は、逆方向に進んで
偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２２で反射され、集光
レンズ２６，円柱レンズ２４を経て４分割フォトディテ
クタ（非点収差スポット受光素子ともいう、以下、４Ｐ
Ｄと略す。）２８に投射される。集光レンズ２６と円柱
レンズ２７（これらを非点収差発生光学系と呼ぶ場合が
ある。）により非点収差が生じ、対物レンズ２５の焦点
位置に対し、ガラス原盤３０が近すぎ・合焦・遠すぎる
かに応じ、図５（Ｂ）に示すような横長楕円・円・縦長
楕円のスポットが４ＰＤ２８上に形成される。[0003] To explain the structure together with the operation, a focus beam of wavelength λ2 emitted from a light source 21 passes through a polarizing beam splitter (PBS) 22 and then passes through a λ / 4 plate 23,
The light is once focused on the glass master 30 from the dichroic mirror 24 via the objective lens 25 driven by the actuator. The reflected light from the glass master 30 travels in the opposite direction and is reflected by a polarizing beam splitter (PBS) 22, passes through a condenser lens 26 and a cylindrical lens 24, and is divided into a four-divided photodetector (hereinafter also referred to as an astigmatic spot light receiving element, 4P
Abbreviated as D. ) 28. The condenser lens 26 and the cylindrical lens 27 (which may be referred to as an astigmatism generating optical system) cause astigmatism, and the glass master 30 is too close to the focal position of the objective lens 25, focused, Depending on whether the distance is too far, a spot of a horizontally long ellipse, a circle, and a vertically long ellipse is formed on the 4PD 28 as shown in FIG.
【０００４】図５（Ｃ）は、４ＰＤ２８の構成を示し、
例えば、フォトダイオードＡ，Ｂ，Ｃ及びＤの組み合わ
せにより構成される。この４ＰＤの各出力信号の組み合
わせ、すなわち、（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）がガラス原盤
３０の対物レンズ焦点位置からのずれ量に対応するいわ
ゆるフォーカスエラー信号となる。フォーカスエラーが
常にゼロとなるようアクチュエータを駆動制御して対物
レンズ２５の位置を微少にずらし、対物レンズ２５とガ
ラス原盤３０の距離を対物レンズ焦点距離に保つ。これ
がフォーカスサーボである。この状態で光源２９からの
波長λ１の露光ビーム（途中のダイクロイックミラー２
４で、フォーカスビームと合成される）により均一なピ
ット溝をガラス原盤３０上に形成する。なお、場合によ
っては、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）２２が単なる
ビームスプリッタ（ＢＳ）に代わり、λ／４板２３が省
略されることもある。FIG. 5C shows the structure of the 4PD28.
For example, it is constituted by a combination of photodiodes A, B, C and D. The combination of the output signals of the 4PDs, that is, (A + C)-(B + D) is a so-called focus error signal corresponding to the amount of deviation of the glass master 30 from the focus position of the objective lens. The actuator is drive-controlled so that the focus error is always zero, the position of the objective lens 25 is slightly shifted, and the distance between the objective lens 25 and the glass master 30 is kept at the objective lens focal length. This is the focus servo. In this state, the exposure beam of wavelength λ1 from the light source 29 (the dichroic mirror 2
In step 4, a uniform pit groove is formed on the glass master 30 by combining with the focus beam. In some cases, the λ / 4 plate 23 may be omitted instead of the polarization beam splitter (PBS) 22 instead of the simple beam splitter (BS).
【０００５】光ディスク原盤の厚みを検出するために、
上述のような技術を利用した例として、例えば、特開平
９−８９５３１号公報に開示されたものがある。In order to detect the thickness of the master optical disc,
As an example utilizing the above-described technology, for example, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-89531.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】近年、高密度原盤露光
の必要性が高まってきたことから、露光ビームの波長λ
１は短波長化が進み、フォーカスビームの波長λ２との
差が広がる傾向にある（例えば、λ１≒４００ｎｍ、λ
２≒８００ｎｍ）。通常、対物レンズは多数の単レンズ
から構成され、各々には反射防止コートが施されるが、
波長λ１での性能を優先させるため、波長λ２での反射
防止効果が不十分で、各レンズ面からの反射光を無視で
きない場合がある。In recent years, the necessity of high-density master disk exposure has been increasing, so that the wavelength of the exposure beam is λ.
No. 1 has a shorter wavelength, and the difference from the focus beam wavelength λ2 tends to increase (for example, λ1 ≒ 400 nm, λ1).
2 ≒ 800 nm). Usually, the objective lens is composed of a number of single lenses, each of which is provided with an anti-reflection coat,
In order to give priority to the performance at the wavelength λ1, the antireflection effect at the wavelength λ2 may be insufficient, and the reflected light from each lens surface may not be ignored.
【０００７】その際、非収点差スポット検出用４ＰＤ上
には本来必要な非収点差スポット（図６（Ａ））に加え
て、対物レンズを構成する各レンズ面からの反射光によ
る干渉縞（主として等厚干渉縞、図６（Ｂ））が現われ
る。対物レンズとガラス原盤の距離がある条件を満たす
時、この干渉縞は、図６（Ｃ）に示すように、さらに非
点収差スポットとも干渉を起こし４ＰＤ上の光強度分布
を乱すことになる。At this time, in addition to the originally required non-focusing point difference spot (FIG. 6 (A)) on the non-focusing point difference detecting 4PD, interference fringes (reflection light from each lens surface constituting the objective lens). Mainly the equal thickness interference fringes (FIG. 6B) appear. When the distance between the objective lens and the glass master satisfies a certain condition, as shown in FIG. 6C, this interference fringe further causes interference with an astigmatism spot and disturbs the light intensity distribution on the 4PD.
【０００８】対物レンズを連続的に動かした時、この現
象はフォーカスエラー信号のリップルノイズとして現わ
れ、フォーカスサーボの発振や制御誤差の原因となると
いう問題点があった。When the objective lens is continuously moved, this phenomenon appears as ripple noise of a focus error signal, which causes a problem that oscillation of a focus servo and a control error are caused.
【０００９】本発明は、上述の実情に鑑みてなされたも
ので、対物レンズを構成する各レンズ面からの反射光に
よる干渉縞の発生を抑えた光ディスク原盤露光機のフォ
ーカス光学系を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a focus optical system of an optical disk master exposure apparatus which suppresses the generation of interference fringes due to light reflected from each lens surface constituting an objective lens. It is.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光源
から放射されたフォーカスビームを、ビームスプリッタ
及び対物レンズを通して光ディスク原盤に入射し、該光
ディスク原盤で反射した前記フォーカスビームを前記ビ
ームスプリッタで分岐して受光素子で非点収差法により
受光し、前記受光素子の出力から前記対物レンズのフォ
ーカス状態を検出する光ディスク原盤露光機のフォーカ
ス光学系において、前記フォーカスビームの光軸の中心
部分を円形にカットしたフォーカスビームを用いたこと
を特徴とし、もって、対物レンズを構成する各レンズ面
からの反射光による干渉縞の発生を抑制し、フォーカス
エラー信号のリップルノイズ発生を抑えたものである。According to a first aspect of the present invention, a focus beam emitted from a light source is incident on an optical disk master through a beam splitter and an objective lens, and the focus beam reflected by the optical disk master is reflected by the beam splitter. In a focus optical system of an optical disc master exposing machine that receives light by an astigmatism method at a light receiving element and detects a focus state of the objective lens from an output of the light receiving element, a center part of an optical axis of the focus beam is It is characterized by using a focus beam cut into a circle, thereby suppressing the occurrence of interference fringes due to reflected light from each lens surface constituting the objective lens, and suppressing the occurrence of ripple noise of a focus error signal. .
【００１１】請求項２の発明は、光源から放射されたフ
ォーカスビームを、ビームスプリッタ及び対物レンズを
通して光ディスク原盤に入射し、該光ディスク原盤で反
射した前記フォーカスビームを前記ビームスプリッタで
分岐して受光素子で非点収差法により受光し、前記受光
素子の出力から前記対物レンズのフォーカス状態を検出
する光ディスク原盤露光機のフォーカス光学系におい
て、前記光源と前記ビームスプリッタとの間に、フォー
カスビームの光軸の断面の中心部を円形にカットする円
形遮光体を配置したことを特徴とし、もって、対物レン
ズを構成する各レンズ面からの反射光による干渉縞の発
生を抑制し、フォーカスエラー信号のリップルノイズ発
生を抑えるとともに、容易に中心部分がカットされたフ
ォーカスビームを得るようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, a focus beam emitted from a light source is incident on an optical disk master through a beam splitter and an objective lens, and the focus beam reflected by the optical disk master is branched by the beam splitter to receive a light receiving element. In a focus optical system of an optical disc master exposing machine that receives light by an astigmatism method and detects a focus state of the objective lens from an output of the light receiving element, an optical axis of a focus beam is provided between the light source and the beam splitter. A circular light shield that cuts the center of the cross section of the objective lens into a circular shape is arranged, thereby suppressing the occurrence of interference fringes due to reflected light from each lens surface constituting the objective lens, and the ripple noise of the focus error signal. In addition to suppressing the occurrence, a focus beam whose center is easily cut is obtained. It is obtained by way.
【００１２】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記光源から放射されたフォーカスビームをコリメ
ートするコリメート光学系を有し、該コリメート光学系
と前記ビームスプリッタとの間に前記円形遮光体を配置
したことを特徴とし、もって、フォーカスビーム光軸方
向の任意の位置に円形遮光体を配置することができるよ
うにしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, there is provided a collimating optical system for collimating the focus beam radiated from the light source, and the circular light shield between the collimating optical system and the beam splitter. The present invention is characterized in that a circular light shield can be disposed at an arbitrary position in the focus beam optical axis direction.
【００１３】請求項４の発明は、請求項２又は３の発明
において、前記円形遮光体は光学的に透明な平面板上に
形成し、該平面板を前記光ディスク原盤に入射するフォ
ーカスビームの光軸に対して傾斜して配置したことを特
徴とし、もって、円形遮光体からの反射光がフォーカス
ビーム光源に戻らないようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the invention, the circular light shield is formed on an optically transparent flat plate, and the light of a focus beam incident on the master optical disk is formed on the flat plate. It is characterized by being arranged inclined with respect to the axis, so that the reflected light from the circular light shield does not return to the focus beam light source.
【００１４】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記平面板を前記フォーカスビームの光軸と垂直な
平面内の直交する２つの方向に移動する手段を有するこ
とを特徴とし、もって、円形遮光体の中心とフォーカス
ビーム光軸を一致させる位置合わせを容易にしたもので
ある。According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, there is provided means for moving the plane plate in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis of the focus beam. , Which facilitates the alignment of the center of the circular light shield with the optical axis of the focus beam.
【００１５】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、前記受光素子の手前で、かつフォーカスビームの光
軸に、分岐ビームスプリッタを配置し、該分岐ビームス
プリッタで分岐した光軸上の、前記受光素子と等価な位
置に観察光学系を配置したことを特徴とし、もって、容
易に円形遮光体の中心とフォーカスビーム光軸を一致さ
せる位置合わせを行うことができるとともに、フォーカ
ス信号のリップルノイズを抑え、均一なピット，溝を形
成する露光作業を行うことを可能にしたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, a branch beam splitter is disposed in front of the light receiving element and on the optical axis of the focus beam, and on the optical axis branched by the branch beam splitter. The observation optical system is arranged at a position equivalent to the light receiving element, whereby the alignment of the center of the circular light shield and the focus beam optical axis can be easily performed, and the ripple of the focus signal can be adjusted. This makes it possible to perform an exposure operation for suppressing noise and forming uniform pits and grooves.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例を説明す
るための光ディスク原盤露光機のフォーカス光学系の構
成図であり、図中、１はフォーカスビーム光源、２は円
形遮光体、２′は円形遮光体２を有する透明平面板、３
は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、４はλ／４板、５
はダイクロイックミラー、６はアクチュエータで駆動さ
れる対物レンズ、７は集光レンズ、８は円柱レンズ、９
は分岐ビームスプリッタ（ＢＳ）、１０は４分割フォト
ディテクタ（４ＰＤ）、１１は観察光学系、１２は露光
ビーム光源、１３はガラス原盤である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a structural view of a focus optical system of an optical disk master exposing machine for explaining an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a focus beam light source, 2 denotes a circular light shield, 2 'is a transparent flat plate having a circular light shield 2, 3
Is a polarizing beam splitter (PBS), 4 is a λ / 4 plate, 5
Is a dichroic mirror, 6 is an objective lens driven by an actuator, 7 is a condenser lens, 8 is a cylindrical lens, 9
Is a branch beam splitter (BS), 10 is a 4-division photodetector (4PD), 11 is an observation optical system, 12 is an exposure beam light source, and 13 is a glass master.
【００１７】フォーカスビーム光源１から放射される波
長λ２のフォーカスビームは、後述する円形遮光体２、
又は円形遮光体２を有する透明平面板２′，偏光ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）３を透過後、λ／４板４，ダイク
ロイックミラー５からアクチュエータで駆動される対物
レンズ６を経て、一旦ガラス原盤１３に集光する。ガラ
ス原盤１３からの反射光は、逆方向に進んで偏光ビーム
スプリッタ（ＰＢＳ）３で反射され、集光レンズ７，円
柱レンズ８を経て４分割フォトディテクタ（４ＰＤ）１
０に投射される。A focus beam having a wavelength λ2 emitted from the focus beam light source 1 is used as a circular light shield 2, which will be described later.
Alternatively, the light passes through a transparent flat plate 2 ′ having a circular light shield 2, a polarizing beam splitter (PBS) 3, and then passes through a λ / 4 plate 4, a dichroic mirror 5, and an objective lens 6 driven by an actuator, and once onto a glass master 13. Collect light. The reflected light from the glass master 13 travels in the opposite direction and is reflected by a polarization beam splitter (PBS) 3, passes through a condenser lens 7 and a cylindrical lens 8, and is divided into a four-part photodetector (4PD) 1.
Projected to 0.
【００１８】集光レンズ７と円柱レンズ８により非点収
差が生じ、対物レンズ６の焦点位置に対しガラス原盤１
３が近すぎ・合焦・遠すぎるかに応じ、前述のように横
長楕円・円・縦長楕円のスポットが４ＰＤ１０上に形成
される。Astigmatism is generated by the condenser lens 7 and the cylindrical lens 8, and the glass master 1 is shifted with respect to the focal position of the objective lens 6.
Depending on whether 3 is too close, in-focus, or too far, spots of a horizontal ellipse, a circle, and a vertical ellipse are formed on the 4PD 10 as described above.
【００１９】４ＰＤ１０の手前に分岐ビームスプリッタ
（ＢＳ）９を配置してガラス原盤１３からの戻り光を分
け、分岐した光路の非点収差スポットを４ＰＤ１０と等
価位置（＝等しい光路長位置）に配置した。後述する観
察光学系１１で観察できるようにする。A split beam splitter (BS) 9 is arranged in front of the 4PD 10 to divide the return light from the glass master 13 and the astigmatic spot of the split optical path is arranged at an equivalent position (= the same optical path length position) as the 4PD 10. did. Observation can be performed by an observation optical system 11 described later.
【００２０】４ＰＤ１０の出力信号を組み合わせ、フォ
ーカスエラーが常にゼロになるように、アクチュエータ
を駆動制御して対物レンズ６の位置をずらし、対物レン
ズ６とガラス原盤１３の距離を対物レンズ焦点距離に保
つ点、この状態で、光源１２からの波長λ１の露光ビー
ムによりピット，溝をガラス原盤１３上に形成する点
は、既述のものと同じである。The actuator is driven to shift the position of the objective lens 6 so that the focus error always becomes zero by combining the output signals of the 4PD 10 and the distance between the objective lens 6 and the glass master 13 is kept at the objective lens focal length. The point that, in this state, pits and grooves are formed on the glass master 13 by the exposure beam of the wavelength λ1 from the light source 12 is the same as that described above.
【００２１】（請求項１の発明）図２（Ａ）は、フォー
カスビームの光軸に垂直な断面図、図２（Ｂ）はフォー
カスビームの光軸に平行な断面図、そして図２（Ｃ）
は、図２（Ａ）のフォーカスビームによる合焦の状態を
示す図である。FIG. 2A is a sectional view perpendicular to the optical axis of the focus beam, FIG. 2B is a sectional view parallel to the optical axis of the focus beam, and FIG. )
3A is a diagram showing a state of focusing by the focus beam in FIG.
【００２２】対物レンズ面からの反射光による干渉縞
は、図６（Ｂ）に示したように、主として対物レンズ軸
中心の等厚干渉縞である。そこで、光軸中心部分を円形
にカットしたフォーカスビームを対物レンズ軸中心に入
射されることにより、干渉縞の発生を抑える。The interference fringes due to the reflected light from the objective lens surface are mainly equal thickness interference fringes at the center of the objective lens axis as shown in FIG. Therefore, the occurrence of interference fringes is suppressed by injecting a focus beam whose central part of the optical axis is cut into a circle at the center of the objective lens axis.
【００２３】このようなフォーカスビームによる非点収
差スポットは、図２（Ａ）のように中心が円形でけられ
るが、フォーカスエラー信号は４分割フォトディテクタ
１０の各ディテクタＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄによる（Ａ＋Ｃ）−
（Ｂ＋Ｄ）の出力であるから、合焦時にスポットが存在
する限り影響を受けない。換言すれば、合焦時のスポッ
トが消去するまで、入射フォーカスビーム光軸中心の円
形カット部面積を拡大することができる。しかし、この
値は対物レンズによって異なるため、一般的な定量化を
行うことはできない。As shown in FIG. 2A, the astigmatism spot due to the focus beam is circular at the center, and the focus error signal is generated by the detectors A, B, C, and D of the four-divided photodetector 10. (A + C)-
Since the output is (B + D), it is not affected as long as a spot exists at the time of focusing. In other words, the area of the circular cut portion at the center of the optical axis of the incident focus beam can be increased until the spot at the time of focusing is erased. However, since this value varies depending on the objective lens, general quantification cannot be performed.
【００２４】（請求項２の発明）図３は、フォーカスビ
ーム光源１と偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３との間
に円形遮光体２を配置したときのフォーカスビームの光
軸に平行な断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view parallel to the optical axis of the focus beam when the circular light shield 2 is disposed between the focus beam light source 1 and the polarizing beam splitter (PBS) 3. is there.
【００２５】中心部分がカットされたフォーカスビーム
を得るために、フォーカスビーム光源１と偏光ビームス
プリッタ（ＰＢＳ）３との間に、フォーカスビームの光
軸の断面の中心部を円形にカットする円形遮光体２を配
置する。In order to obtain a focus beam whose central portion has been cut, a circular light-shielding device for cutting the center of the optical axis cross section of the focus beam into a circle between the focus beam light source 1 and the polarizing beam splitter (PBS) 3. Place body 2.
【００２６】このような円形遮光体を、この位置に配置
することにより、容易に、中心部分がカットされたフォ
ーカスビームを得ることができ、干渉縞の発生を抑える
ことができる。By arranging such a circular light shield at this position, it is possible to easily obtain a focus beam whose central portion has been cut, thereby suppressing the occurrence of interference fringes.
【００２７】（請求項３の発明）図４は、コリメートレ
ンズａと偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３との間に円
形遮光体２を配置したときのフォーカスビームの光軸に
平行な断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view parallel to the optical axis of the focus beam when the circular light shield 2 is disposed between the collimator lens a and the polarizing beam splitter (PBS) 3. .
【００２８】特に半導体レーザ（ＬＤ）などのコリメー
トされたフォーカスビームに適用する場合は、コリメー
トレンズａと偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３の間に
前記円形遮光体２を配置する。In particular, when the present invention is applied to a collimated focus beam such as a semiconductor laser (LD), the circular light shield 2 is disposed between a collimator lens a and a polarizing beam splitter (PBS) 3.
【００２９】このような配置により、フォーカスビーム
光軸方向の任意の位置に円形遮光体を配置することがで
きる。With this arrangement, the circular light shield can be arranged at any position in the focus beam optical axis direction.
【００３０】（請求項４の発明）円形遮光体２を、光学
ガラスなどの透明平面板２′上に、反射膜（Ｃｒなど）
をスパッタ・蒸着で形成するか、吸収膜をマスク印刷・
パターン転写して形成し、この透明平面板２′（および
反射膜）からの反射光が光源へ直接戻るのを防ぐため、
透明平面板２′はフォーカスビーム光軸に対し傾斜して
配置する。戻り光の影響を受け発振が乱れやすい半導体
レーザ（ＬＤ）に対して特に有効である。(Invention of Claim 4) A circular light shield 2 is formed on a transparent flat plate 2 'such as optical glass by a reflection film (such as Cr).
Is formed by sputtering or evaporation, or the absorption film is mask-printed.
In order to prevent the reflected light from the transparent flat plate 2 '(and the reflection film) from directly returning to the light source,
The transparent flat plate 2 'is arranged to be inclined with respect to the focus beam optical axis. This is particularly effective for a semiconductor laser (LD) whose oscillation is likely to be disturbed by the influence of return light.
【００３１】（請求項５の発明）円形遮光体の中心とフ
ォーカスビームの光軸を一致させることが重要である。
そこで、円形遮光体２を有する透明平面板２′をフォー
カスビーム光軸に対して垂直な平面内の直交２方向（図
１のＹとＺ方向）に移動可能なホルダなどに保持し、こ
れにより円形遮光体の中心とフォーカスビーム光軸を一
致させる調整作業を行う。(Invention of Claim 5) It is important that the center of the circular light shield and the optical axis of the focus beam coincide with each other.
Therefore, the transparent flat plate 2 'having the circular light shield 2 is held by a holder or the like which can move in two orthogonal directions (Y and Z directions in FIG. 1) in a plane perpendicular to the focus beam optical axis. An adjustment operation is performed to match the center of the circular light shield with the optical axis of the focus beam.
【００３２】（請求項６の発明）対物レンズ反射光の干
渉縞を直接観察することができれば、この発生を確認し
ながら、露光作業を行うことができるようになる。(Invention of claim 6) If the interference fringes of the reflected light of the objective lens can be directly observed, the exposure operation can be performed while confirming the occurrence.
【００３３】このために、４ＰＤ１０の手前に分岐ビー
ムスプリッタ（ＢＳ）９を配置し、ガラス原盤１３から
の戻り光を分け、分岐した光路の非点収差スポットを４
ＰＤ１０と等価な位置、即ち等しい光路長位置に、ＣＣ
Ｄカメラなどの観察光学系１１を配置し、干渉縞の様子
を観察する。For this purpose, a branch beam splitter (BS) 9 is arranged before the 4PD 10 to split the return light from the glass master 13 and to reduce the astigmatism spot on the branched optical path by four.
At a position equivalent to the PD 10, that is, at a position of the same optical path length, CC
An observation optical system 11 such as a D camera is arranged to observe the state of interference fringes.
【００３４】従って、容易に円形遮光体の中心とフォー
カスビーム光軸を一致させる調整を行うことができると
ともに、４ＰＤ上の非点収差スポット，対物レンズ反射
光の干渉縞を観察することができるので、フォーカス信
号のリップノイズを抑え、均一なピット，溝を形成する
露光作業を行うことができるようになる。Accordingly, it is possible to easily adjust the center of the circular light shield to coincide with the focus beam optical axis and observe the astigmatism spot on the 4PD and the interference fringes of the reflected light from the objective lens. In addition, it is possible to perform an exposure operation for suppressing lip noise of a focus signal and forming uniform pits and grooves.
【００３５】（実施例）フォーカスビームはコリメート
した半導体レーザ（ＬＤ）で、λ２＝７８０ｎｍ，λ１
＝４１３ｎｍ用のＮＡ＝０.９の対物レンズに本発明を
適用した結果、φ＝１.５〜２.５ｍｍの円形遮光帯をコ
リメートレンズ後に数度傾けて配置することにより、対
物レンズからの反射光による干渉縞を消し去り、フォー
カスエラー信号からリップノイズを消すことができた。
なお、この時の非点収差スポットは、合焦時でφ＝０.
３ｍｍであった。また、円形遮光帯は透明な光学ガラス
上に黒色円を形成することで作成した。(Embodiment) The focus beam is a collimated semiconductor laser (LD), λ2 = 780 nm, λ1
As a result of applying the present invention to an objective lens of NA = 0.9 for 413 nm = 413 nm, a circular light-shielding band of φ = 1.5-2.5 mm is arranged at an angle of several degrees after the collimator lens, so The interference fringes due to the reflected light were eliminated, and the lip noise was eliminated from the focus error signal.
The astigmatism spot at this time is φ = 0.
3 mm. Further, the circular light-shielding band was formed by forming a black circle on transparent optical glass.
【００３６】[0036]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、光源から放射
されたフォーカスビームを、ビームスプリッタ及び対物
レンズを通して光ディスク原盤に入射し、該光ディスク
原盤で反射した前記フォーカスビームを前記ビームスプ
リッタで分岐して受光素子で非点収差法により受光し、
前記受光素子の出力から前記対物レンズのフォーカス状
態を検出する光ディスク原盤露光機のフォーカス光学系
において、前記フォーカスビームの光軸の中心部分を円
形にカットしたフォーカスビームを用いたので、対物レ
ンズの光軸近付にはフォーカスビームが照射されること
はなく、このため、対物レンズを構成する各レンズ面か
らの反射光による干渉縞の発生を抑制し、フォーカスエ
ラー信号のリップルノイズ発生を低減することができ
る。According to the first aspect of the present invention, a focus beam emitted from a light source is incident on an optical disk master through a beam splitter and an objective lens, and the focus beam reflected on the optical disk master is branched by the beam splitter. And the light receiving element receives light by the astigmatism method,
In the focus optical system of the optical disc master exposing machine that detects the focus state of the objective lens from the output of the light receiving element, a focus beam obtained by cutting the center of the optical axis of the focus beam into a circle is used. The focus beam is not irradiated near the axis. Therefore, the generation of interference fringes due to the reflected light from each lens surface constituting the objective lens is suppressed, and the occurrence of ripple noise in the focus error signal is reduced. Can be.
【００３７】請求項２の発明によれば、光源から放射さ
れたフォーカスビームを、ビームスプリッタ及び対物レ
ンズを通して光ディスク原盤に入射し、該光ディスク原
盤で反射した前記フォーカスビームを前記ビームスプリ
ッタで分岐して受光素子で非点収差法により受光し、前
記受光素子の出力から前記対物レンズのフォーカス状態
を検出する光ディスク原盤露光機のフォーカス光学系に
おいて、前記光源と前記ビームスプリッタとの間に、フ
ォーカスビームの光軸の断面の中心部を円形にカットす
る円形遮光体を配置したので、容易に、フォーカスビー
ムの光軸の断面の中心部分がカットされたフォーカスビ
ームを得ることができるとともに、対物レンズの光軸近
付にはフォーカスビームが照射されることはなく、この
ため、対物レンズを構成する各レンズ面からの反射光に
よる干渉縞の発生を抑制し、フォーカスエラー信号のリ
ップルノイズ発生の低減を実現することができる。According to the second aspect of the present invention, the focus beam emitted from the light source enters the optical disk master through the beam splitter and the objective lens, and the focus beam reflected by the optical disk master is branched by the beam splitter. In a focus optical system of an optical disk master exposure machine that receives light by a light receiving element by an astigmatism method and detects a focus state of the objective lens from an output of the light receiving element, a focus beam is provided between the light source and the beam splitter. Since the circular light shield that cuts the central part of the optical axis cross section into a circle is arranged, it is possible to easily obtain a focus beam in which the central part of the optical axis cross section of the focus beam is cut, and to obtain the light of the objective lens. The focus beam is not irradiated near the axis, so the objective lens The occurrence of interference fringes due to light reflected from the lens surfaces constituting suppressed, it is possible to realize a reduction in ripple noise occurrence of the focus error signal.
【００３８】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
の効果に加えて、前記光源から放射されたフォーカスビ
ームをコリメートするコリメート光学系を有し、該コリ
メート光学系と前記ビームスプリッタとの間に前記円形
遮光体を配置したので、フォーカスビーム光軸方向の任
意の位置に円形遮光体を配置することができる。According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, there is provided a collimating optical system for collimating the focus beam emitted from the light source, and the collimating optical system and the beam splitter are provided. Since the circular light shield is disposed between the light shields, the circular light shield can be disposed at an arbitrary position in the focus beam optical axis direction.
【００３９】請求項４の発明によれば、請求項２又は３
の発明の効果に加えて、前記円形遮光体は光学的に透明
な平面板上に形成し、該平面板を前記光ディスク原盤に
入射するフォーカスビームの光軸に対して傾斜して配置
したので、円形遮光体からの反射光がフォーカスビーム
光源に戻らないようにすることができる。According to the invention of claim 4, according to claim 2 or 3,
In addition to the effects of the invention, since the circular light shield is formed on an optically transparent flat plate, and the flat plate is arranged to be inclined with respect to the optical axis of a focus beam incident on the optical disc master, The reflected light from the circular light shield can be prevented from returning to the focus beam light source.
【００４０】請求項５の発明によれば、請求項４の発明
の効果に加えて、前記平面板を前記フォーカスビームの
光軸と垂直な平面内の直交する２つの方向に移動する手
段を有するので、円形遮光体の中心とフォーカスビーム
光軸を一致させる位置合わせを容易に行うことができ
る。According to the invention of claim 5, in addition to the effect of the invention of claim 4, there is provided a means for moving the plane plate in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis of the focus beam. Therefore, it is possible to easily perform the alignment for aligning the center of the circular light shield with the focus beam optical axis.
【００４１】請求項６の発明によれば、請求項５の発明
の効果に加えて、前記受光素子の手前で、かつフォーカ
スビームの光軸に、分岐ビームスプリッタを配置し、該
分岐ビームスプリッタで分岐した光軸上の、前記受光素
子と等価な位置に観察光学系を配置したので、非点収差
受光素子と等価位置で非点収差スポットと対物レンズ反
射光の干渉縞を観察でき、容易に円形遮光体の中心とフ
ォーカスビーム光軸を一致させる位置合わせを行うこと
ができるとともに、かつ対物レンズの反射光の干渉縞が
消えたことを実際に確認することができるので、フォー
カスエラー信号のリップノイズを抑え、均一なピット，
溝を形成する露光作業を行うことができるようになる。According to the invention of claim 6, in addition to the effect of the invention of claim 5, a branch beam splitter is arranged in front of the light receiving element and on the optical axis of the focus beam. Since the observation optical system is arranged at a position equivalent to the light receiving element on the branched optical axis, it is possible to observe the astigmatism spot and the interference fringes of the reflected light of the objective lens at the position equivalent to the astigmatism light receiving element. Since the center of the circular light shield can be aligned with the focus beam optical axis and the interference fringes of the reflected light of the objective lens can be actually confirmed, the lip of the focus error signal can be confirmed. Suppress noise, uniform pits,
An exposure operation for forming a groove can be performed.
【図１】 本発明の実施例を説明するための光ディスク
原盤露光機のフォーカス光学系の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a focus optical system of an optical disk master exposure machine for explaining an embodiment of the present invention.
【図２】 フォーカスビームの形状及び合焦の状態を説
明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a shape of a focus beam and a state of focusing.
【図３】 本発明の実施例を説明するためのフォーカス
ビームの、光軸に平行な断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a focus beam for explaining an embodiment of the present invention, which is parallel to an optical axis.
【図４】 本発明の実施例を説明するためのフォーカス
ビームの、光軸に平行な断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a focus beam parallel to the optical axis for explaining an embodiment of the present invention.
【図５】 従来の光ディスク原盤露光機のフォーカス光
学系の構成図及びこの構成による合焦の状態を説明する
ための図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a focus optical system of a conventional optical disc master exposure machine and a diagram for explaining a state of focusing by this configuration.
【図６】 従来の光ディスク原盤露光機のフォーカス光
学系において、対物レンズによる反射光干渉縞を説明す
るための図である。FIG. 6 is a view for explaining interference fringes reflected by an objective lens in a focus optical system of a conventional optical disc master exposure machine.
１…フォーカスビーム光源、２…円形遮光体、２′…円
形遮光体２を有する透明平面板、３…偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ）、４…λ／４板、５…ダイクロイックミ
ラー、６…アクチュエータで駆動される対物レンズ、７
…集光レンズ、８…円柱レンズ、９…分岐ビームスプリ
ッタ（ＢＳ）、１０…４分割フォトディテクタ（４Ｐ
Ｄ）、１１…観察光学系、１２…露光ビーム光源、１３
…ガラス原盤、２１…光源、２２…偏光ビームスプリッ
タ、２３…λ／４板、２４…ダイクロイックミラー、２
５…アクチュエータで駆動される対物レンズ、２６…集
光レンズ、２７…円柱レンズ、２８…４分割フォトディ
テクタ（４ＰＤ）、２９…光源、３０…ガラス原盤、ａ
…コリメートレンズ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Focus beam light source, 2 ... Circular light-shielding body, 2 '... Transparent flat plate which has circular light-shielding body 2, 3 ... Polarization beam splitter (PBS), 4 ... λ / 4 plate, 5 ... Dichroic mirror, 6 ... Actuator Driven objective lens, 7
... Condenser lens, 8 ... Cylindrical lens, 9 ... Branch beam splitter (BS), 10 ... Four-division photodetector (4P
D), 11: observation optical system, 12: exposure beam light source, 13
... Glass master, 21 ... Light source, 22 ... Polarization beam splitter, 23 ... λ / 4 plate, 24 ... Dichroic mirror, 2
5: Objective lens driven by actuator, 26: Condensing lens, 27: Cylindrical lens, 28: Quadrant photodetector (4PD), 29: Light source, 30: Glass master, a
... Collimate lens.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−31033（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−161628（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−47240（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−234106（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−212901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−59649（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−222121（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−140633（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/22 G11B 7/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-8-31033 (JP, A) JP-A-2-161628 (JP, A) JP-A-60-47240 (JP, A) 234106 (JP, A) JP-A-9-212901 (JP, A) JP-A-64-59649 (JP, A) JP-A-3-222121 (JP, A) JP-A-2-140633 (JP, U) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G11B 7/ 09-7/22 G11B 7/26
Claims (6)
を、ビームスプリッタ及び対物レンズを通して光ディス
ク原盤に入射し、該光ディスク原盤で反射した前記フォ
ーカスビームを前記ビームスプリッタで分岐して受光素
子で非点収差法により受光し、前記受光素子の出力から
前記対物レンズのフォーカス状態を検出する光ディスク
原盤露光機のフォーカス光学系において、前記フォーカ
スビームの光軸の中心部分を円形にカットしたフォーカ
スビームを用いたことを特徴とする光ディスク原盤露光
機のフォーカス光学系。1. A focus beam emitted from a light source is incident on an optical disk master through a beam splitter and an objective lens, and the focus beam reflected by the optical disk master is branched by the beam splitter and is subjected to astigmatism by a light receiving element. In the focus optical system of the optical disc master exposing machine that receives light and detects the focus state of the objective lens from the output of the light receiving element, a focus beam obtained by cutting the center of the optical axis of the focus beam into a circle is used. The focus optical system of the optical disk master exposure machine.
を、ビームスプリッタ及び対物レンズを通して光ディス
ク原盤に入射し、該光ディスク原盤で反射した前記フォ
ーカスビームを前記ビームスプリッタで分岐して受光素
子で非点収差法により受光し、前記受光素子の出力から
前記対物レンズのフォーカス状態を検出する光ディスク
原盤露光機のフォーカス光学系において、前記光源と前
記ビームスプリッタとの間に、フォーカスビームの光軸
の断面の中心部を円形にカットする円形遮光体を配置し
たことを特徴とする光ディスク原盤露光機のフォーカス
光学系。2. A focus beam emitted from a light source is incident on an optical disk master through a beam splitter and an objective lens, and the focus beam reflected by the optical disk master is split by the beam splitter and subjected to astigmatism by a light receiving element. In a focus optical system of an optical disc master exposing machine that receives light and detects a focus state of the objective lens from an output of the light receiving element, a center portion of a cross section of an optical axis of a focus beam is provided between the light source and the beam splitter. A focus optical system for an optical disc master exposure machine, wherein a circular light shielding body for cutting a circle is disposed.
ムをコリメートするコリメート光学系を有し、該コリメ
ート光学系と前記ビームスプリッタとの間に前記円形遮
光体を配置したことを特徴とする請求項２に記載の光デ
ィスク原盤露光機のフォーカス光学系。3. A collimating optical system for collimating a focus beam emitted from the light source, wherein the circular light shield is disposed between the collimating optical system and the beam splitter. 3. A focus optical system for an optical disc master exposure machine according to item 1.
上に形成し、該平面板を前記光ディスク原盤に入射する
フォーカスビームの光軸に対して傾斜して配置したこと
を特徴とする請求項２又は３に光ディスク原盤露光機の
フォーカス光学系。4. The circular light-shielding body is formed on an optically transparent flat plate, and the flat plate is arranged to be inclined with respect to an optical axis of a focus beam incident on the optical disk master. 4. A focus optical system for an optical disk master exposure machine according to claim 2.
軸と垂直な平面内の直交する２つの方向に移動する手段
を有することを特徴とする請求項４に記載の光ディスク
原盤露光機のフォーカス光学系。5. A focus optical system according to claim 4, further comprising means for moving said plane plate in two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the optical axis of said focus beam. system.
ビームの光軸に、分岐ビームスプリッタを配置し、該分
岐ビームスプリッタで分岐した光軸上の、前記受光素子
と等価な位置に観察光学系を配置したことを特徴とする
請求項５に記載の光ディスク原盤露光機のフォーカス光
学系。6. An observation optical system in which a branch beam splitter is disposed in front of the light receiving element and on an optical axis of a focus beam, and at a position equivalent to the light receiving element on an optical axis branched by the branch beam splitter. The focus optical system of the optical disk master exposure machine according to claim 5, wherein
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| JP33866597A JP3229578B2 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Focus optical system of optical disc master exposure machine |
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| JP33866597A JP3229578B2 (en) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | Focus optical system of optical disc master exposure machine |
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