JPH03209644A - 光ディスク原盤のレーザカッティング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、光ディスクマスター原盤にレーザ光によっ
て信号を記録するレーザカッティング装置に関する。

（ロ）従来の技術 近年、光を用いて情報の記録、再生、或は消去を行う光
ディスクの開発が盛んに行われている。

これらの光ディスクには、スパイラルあるいは同心円状
にトラック用グループが設けられ、光のスポットがその
トラック用グループに沿って走査されて、情報の記録、
再生、或は消去が行われる。

また、このトラック用グループの他に、トラックの番号
などのアドレス情報や、記録、再生条件などの管理情報
が、予め微細なピットの形でプレピット部として形成さ
れており、これらの情報に基づいて、使用者は壬色の場
所に情報を記録したり、再生したりすることかできる。

このようなプレピット部が設けられている光ディスクの
マスター原盤は、一般的に次のようにして作製する。

まず、ガラス原盤上にフォトレノストを塗布し、このレ
ジスト原盤を回転させながら、Ａｒレーザ等の光源から
のレーザ光を光学系でスポット状に絞り込んでフォトレ
ノストに照射することにより、スパイラル状にグループ
を露光して、トラック用グループを形成する。そして、
光源からのレーザ光をアドレス情報に対応する信号で変
調したり、記録、再生条件等の管理情報データに対応す
る信号で変調することにより、所望のビット形状のプレ
ピット部を形成する。

このレノスト原盤を現像して所望の凹凸のパターンを得
ると、マスター原盤が完成する。ざらに、その上にＮｉ
なとの金属を電鋳しｆこ後、剥離することにより、所望
の凹凸とは逆の凹凸を有する、いわゆるスタンバ−が得
られる。このスタンバ−を金型として、プレス又は射出
成形によってプラスチック円盤上に凹凸を転写して、光
ディスクか得られる。

このようにして得られた光ディスクは、アドレス情報や
管理情報等の情報が、上述のようにプレピット部として
記録され、さらに記録、再生あるいは消去を行う光のス
ポットか走査する時に必要な、トラック用グループ形状
が表面に形成される。

（ハ）発明が解決しようとする課題 一般に、これらのトラック用グループ部と、プレピット
部の光学的再生特性は、ｒＳＯ規格やその他の規格によ
る光ディスクのフォーマントなどにより決められている
ため、グループ部や、プレピット部の幅や深さなとの機
械的形状は一義的に決定される。

ところで、レジスト原盤のレーザカッティングにおいて
は、トラック用グループ部とプレピット部の形成は、記
録位置の位置合せを正確に行う為に、連続して或は同時
に行われる。このため、グループ部とプレピット部の形
成は、同じ光学系で露光する必要があり、幅の広いグル
ープ部と、幅の狭いプレピット部（又は、逆の組み合せ
）とを同し光学系で露光し、一定の再生特性を満足する
様な所定の形状に形成することか必要となる。

一方、トラック用グループ部の形状とプレピット部の形
状は、絞り込まれｆニレーザ光のスポット径と、投入パ
ワーにより決定される。すなわち、レジスト原盤を回転
させなからレーザ光をスポット状に絞り込んで照射する
とき、グループの幅は、締り込みスポット径で主に決定
され、投入ｌくワーによりさらに副次的に変化させるこ
とかできる。

しかしながら、絞り込みスポット径は、光学系の、特に
対物レンズの開口数により一定の値に決定されており、
スポット径を変更するｆこめには対物レンズを交換しな
ければならないが、実際には対物レンズを交換すること
は困難である。

また、第８図に示すように、最小グループ幅はこの開口
数により決定されるため、一定の値Ｗ１゜以下の幅のグ
ループを形成することはできない。

さらに、この値以上のグループ幅の制御は、投入パワー
の制御によらざるを得ないか、レーザ光源の出力に限界
があったり、隣接するグループを露光する際のカブリ等
により、一定の幅Ｗ１□以上のグループ形状の形成は困
難てめっｆ二。

この発明は、以上の点に鑑みなされｆ二〇ので、同し光
学系を使用したまま、幅の広い露光部分と幅の狭い露光
部分とを形成することが可能な、光ディスク原盤のレー
ザカッティング装置を提供するものである。

（ニ）課題を解決するｆコめの手段 スポット径を変更する方法としては、上記の様に開口数
の異なる対物レンズに交換する他に、対物レンズに入射
するレーザ光のビーム径を変更する方法かある。

レーザ光の出力ビームの強度分布は、はぼガウス分布し
ていると考えられるので、中心強度の１　／　ｅ　’に
なる径をビーム径Ｂとすると、対物レンズの通過後に集
光されててきるスポット径Ｗ。

は Ｗ　ｏ　”＝　０　、３２　Ｘλ／ｓｉｎθて近似てき
る。ここで、＾はレーザ光の波長、θは射出角である（
第５図参照）。

この第５図に示しｒ二ような状態から、第６図に示すよ
うに、対物レンズに入射するビーム径Ｂが小さくなると
、射出角θはθ１となって小さくなり、スポット径Ｗは
Ｗ＋となって大きくなる。つまり、対物レンズに入射す
るビーム径Ｂが小さくなると、みかけの開口数が小さく
なり、絞り込みスポット径は大きくなる。従って、レー
ザカッティングを行う光学系にアパーチャ等の素子を挿
入し、対物レンズに入射するビーム径を制限することに
より、スポット径を自由に変更することができる。

すなわち、この発明は、トラック用グループ部や、プレ
ピット部の露光幅を変更するために、必要に応じてビー
ム径を制限する機械的アパーチャを光学系に挿入し１こ
光ディスク原盤のレーザカッテング装置である。

具体的には、光ディスクマスター原盤にレーザ光を対物
レンズで集光して照射することにより、異なる幅の信号
記録部を露光するレーザカッティング装置において、対
物レンズの手前に配設された透光部を有する遮光板と、
対物レンズに入射されるレーザ光のビーム径を透光部で
制限することによりレーザ光のスポット径を変化さけ、
それによって異なる露光幅で信号記録部が露光されるよ
う遮光板を制御する制御手段を備えてなる光ディスク原
盤のレーザカッティング装置である。

また、上記においては、遮光板が、レーザ光が通過する
異なる幅のスリット状の透光部を同心円状に配した遮光
ディスクからなり、制御手段か、対物レンズに入射され
るレーザ光のビーム径を、幅の広い信号記録部を露光す
るときには透光部の幅の狭い部分を、幅の狭い信号記録
部を露光するときには透光部の幅の広い部分を、それぞ
れレーザ光が通るように遮光ディスクを回転させること
により制限することが好ましい。

（ホ）作用 この発明によれば、対物レンズに入射されるレーザ光の
ビーム径が、遮光板の透光部で制限されてレーザ光のス
ポット径か変化され、それによって異なる露光幅で信号
記録部が露光される。

従って、調整か必要なレンズの交換や、光学系の大幅な
変更を伴うことなく、容易に、露光幅の制御を広い範囲
で行うことができる。

（へ）実施例 以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳述する
。なお、この発明はこれによって限定されるものではな
い。

第２図はこの発明による光ディスク原盤のレーザカッテ
ング装置の基本的構成を示す構成説明図である。

図に示すように、この発明の光ディスク原盤のレーザカ
ッテング装置は、ガラス原盤上にフォトレジストを塗布
したレジスト原盤Ｇを回転させながら、そのレジスト原
盤Ｇに、Ａｒレーザ等の光源からのレーザ光４を対物レ
ンズＴでスポット状に絞り込んで照射することにより、
異なる幅の信号記録部である、トラック用のグループ部
とプレピット部とを露光するようになっている。

対物レンズＴの手前には、透光部を有する円板状の遮光
ディスクｌが配設されている。

第１図は遮光ディスク１の平面図である。

この図に示すように、遮光ディスク１には、狭い幅のス
リット状の第１透光部２と、広い幅のスリット状の第２
透光部３とが、同心円状に配置されて形成されている。

第１透光部２は、トラック用グループ部を露光するとき
にレーザ光を通過させるための光透過部であり、第２透
光部３は、プレピット部を露光するときにレーザ光を通
過させるための光透過部である。

この遮光ディスクｌの形態は、円板状のディスクに実際
にスリットが形成されたものであってもよいし、透明の
ディスクにスリット状の光透過部分を残して、遮光材料
を塗布したものであってもよい。

第３図（Ａ）はトラック用グループ部を露光する時の遮
光ディスクｌの状態を、第３図（Ｂ）はその時のレジス
ト原盤Ｇの露光状態をそれぞれ示す説明図、第４図（Ａ
）はブレ、ピット部を露光する時の遮光ディスクｌの状
仲を、第４図（Ｂ）はその時のレジスト原盤Ｇの露光状
態をそれぞれ示す説明図である。

これらの図に示すように、遮光ディスクＩは、トラック
用グループ部の信号と、プレピット部用のアドレス情報
の信号とに同期させて回転させる。

すなわち、トラック用グループ部を露光する時には、第
３図（Ａ）に示すように、幅の狭い第１透光部２をレー
ザ光４が通過するように遮光ディスク１を回転させて、
ビーム径を制限することにより、第３図（Ｂ）に示すよ
うに、矢印にのカノテング方向に対して直交する方向に
グループ用スポット５のスポット径が広がるようにして
、トラック用グループ部の露光を行う。

また、アドレス情報を持つプレピット部を露光する時に
は、第４図（Ａ）に示すように、幅の広い第２透光部３
をレーザ光４が通過するように遮光ディスクｌを回転さ
せて、ビーム径を制限しないようにし、第４図（Ｂ）に
示すように、プレピット用スポット６のスポット径か従
来と同様に絞り込まれろようにして、プレピット部の露
光を行う。

レーザ光４のビーム径の制限については、レノスト原盤
Ｇ上のスポット５．６の進行方向（カツテング方向Ｋ）
に垂直な方向と、遮光ディスクｌの半径方向を一致させ
ておく。従って、遮光ディスク■の円周方向にはビーム
径の制限を加えないので、レジスト原盤Ｇ上のカッテン
グ方向Ｋに対してはスポットの形状は変化しない。

このような構成において、レジスト原盤Ｇにレーザ光４
か照射されてカソテングが行われるときには、遮光ディ
スクＩが回転され、対物レンズＴに入射されるレーザ光
４のビーム径が制限されて、第７図に示すように、幅の
広いトラック用グループ部の幅ｗ＋、と、幅の狭いプレ
ピット部の幅ｗｌ。

との２種類の異なる幅で露光が行われ、所望の幅のトラ
ック用グループ部とプレピット部が光ディスク原盤Ｇ上
に形成される。

このようにして、対物レンズＴの手前に遮光ディスク１
を配設し、その遮光ディスクｌを回転させて、対物レン
ズＴに入射されるレーザ光４のビーム径を制限すること
により、レーザ光４のスポット径を変化させて、プレピ
ット部については狭い幅で、トラック用グループ部につ
いては広い幅で、それぞれ露光することが可能となり、
所望の形状でそれらの信号記録部のカツテングを行うこ
とができろ。

（ト）発明の効果 この発明によれば、レーザ光のビーム径を遮光板で制限
することによって、レーザ光のスポット径を自由に制御
するようにしたので、同一の光学系を使用して、光ディ
スク原盤に、狭い露光幅から広い露光幅までの、様々な
幅のトラック用グループ部やプレピット部等の信号記録
部を容易に形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の遮光ディスクの平面図、第２図はこ
の発明による光ディスク原盤のレーザカッティグ装置の
基本的構成を示す構成説明図、第３図（Ａ）はトラック
用グループ部を露光する時の遮光ディスク１の状態を示
す説明図、第３図（Ｂ）はトラック用グループ部を露光
する時のレジスト原盤Ｇ′Ｊ：）露光状態を示す説明図
、第４図（Ａ）はプレピット部を露光する時の遮光ディ
スクｌの状態を示す説明図、第４図（Ｂ）はプレピット
部を露光する時のレジスト原盤Ｇの露光状態を示す説明
図、第５図はビーム径が大きい場合の射出角とスポット
径との関係を示す説明図、第６図はビーム径か小さい場
合の射出角とスポット径との関係を示す説明図、第７図
はこの発明のレーザカッティングで形成されるグループ
部とプレピット部の露光幅を示す説明図、第８図は従来
例における第７図対応図である。 １・・・・遮光ディスク、２・・・第１透光部、３−・
第２透光部、４−　・レーザ光、５・・・・・・グルー
プ部用スポット、６・・−プレピット用スポット。 第 １ 図 第 図 第 図 第 図 （Ａ） 牢 図（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光ディスクマスター原盤にレーザ光を対物レンズで
   集光して照射することにより、異なる幅の信号記録部を
   露光するレーザカッティング装置において、 対物レンズの手前に配設された透光部を有する遮光板と
   、対物レンズに入射されるレーザ光のビーム径を透光部
   で制限することによりレーザ光のスポット径を変化させ
   、それによって異なる露光幅で信号記録部が露光される
   よう遮光板を制御する制御手段を備えてなる光ディスク
   原盤のレーザカッティング装置。 ２、遮光板が、レーザ光が通過する異なる幅のスリット
   状の透光部を同心円状に配した遮光ディスクからなり、
   制御手段が、対物レンズに入射されるレーザ光のビーム
   径を、幅の広い信号記録部を露光するときには透光部の
   幅の狭い部分を、幅の狭い信号記録部を露光するときに
   は透光部の幅の広い部分を、それぞれレーザ光が通るよ
   うに遮光ディスクを回転させることにより制限する請求
   項１の光ディスク原盤のレーザカッティング装置。