JPH04360043A - 光ディスク原盤の作成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク原盤の作成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク原盤は、一般に表面を研摩し
たガラス原盤にフォトレジストを塗布し、これを記録す
べき情報信号により強度変調したレーザ光を用いて感光
させ、現像してその感光度に対応した凹凸状の信号もし
くは溝または凹凸状の信号および溝を形成して作製され
る。以下、この凹凸状の信号もしくは溝または凹凸状の
信号および溝を一括して信号ピットと呼ぶことにする。

【０００３】記録信号の転送レートを高めるため、２つ
の信号を同時に再生する光ディスクが用いられる。この
ような光ディスクを作製する場合は、２つの信号を同時
に記録する装置が用いられる。

【０００４】原盤にあらかじめ断面がＶ字型の溝（以下
Ｖ溝と略記する）を形成して用いる場合などには、機械
加工によってＶ溝を形成するため、光ディスク原盤とし
てガラスのかわりに銅等の金属の原盤が用いられる。

【０００５】図３に従来の２つの信号を同時に記録する
光ディスク原盤の作成装置の構成を、レーザ光の照射構
成を主にして示す。フォトレジストを塗布した原盤１は
、スピンドル２によって回転されるとともに、一軸移動
台３によって原盤１の半径方向に移送される。信号記録
用レーザ装置４の発する紙面に垂直に直線偏光したレー
ザ光は、ミラー６を経て、ハーフミラー７で２つに分け
られる。ハーフミラー７で反射された光は、電気光学効
果等を利用した強度変調器８によって記録すべき信号に
応じて強度変調を受け、互いに焦点距離の異なる２枚の
レンズを焦点を共有するように配置したビームエキスパ
ンダ９によってビーム径を拡大された後ミラー１０で反
射され偏光ビームスプリッタ１３で反射される。ハーフ
ミラー７を透過した光は、ミラー１１で反射され、電気
光学効果等を利用した強度変調器８′によって記録すべ
き信号に応じて強度変調を受け、互いに焦点距離の異な
る２枚のレンズを焦点を共有するように配置したビーム
エキスパンダ９′によってビーム径を拡大された後１／
２波長板１２によって偏波面を９０度回転させ偏光ビー
ムスプリッタ１３を透過する。偏光ビームスプリッタ１
３を用い、偏波面が９０度異なることを利用して一方の
ビームは反射させ、もう一方のビームは透過させること
により２つのビームを合成する。合成された２つのビー
ムは、ダイクロイックミラー１４，ミラー１５を経て、
レンズアクチュエータ１６によって原盤１に絞り込まれ
て照射される。

【０００６】ヘリウムネオンレーザ１７によるレーザ光
はフォーカス制御用であり、偏光ビームスプリッタ１８
，１／４波長板１９，ダイクロイックミラー１４，ミラ
ー１５を経て、レンズアクチュエータ１６によって絞り
込まれて原盤１に照射される。このヘリウムネオンレー
ザ光の原盤１からの反射光は、ミラー１５，ダイクロイ
ックミラー１４，１／４波長板１９を経て偏光ビームス
プリッタ１８によって入射光と分けられて、フォーカス
検出用受光素子２０に導かれる。受光素子２０によって
得られた信号を基にしてレンズアクチュエータ１６の駆
動がなされ、信号記録用レーザ装置４の光が原盤１に常
に焦点が合っているよう焦点制御が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ガラス等の反射率の低
い原盤に信号ピットを形成する場合には、原盤からの反
射光が信号記録用レーザ装置に殆ど戻らないが、銅等の
金属の原盤に信号ピットを形成する場合には、原盤の反
射率が高いため原盤からの反射光が信号記録用レーザ装
置に戻ってしまう。原盤からの戻り光がレーザ装置に戻
ると、レーザ装置の光共振器の出射側と反対のミラーと
原盤とで外部共振器を形成し、レーザ装置の出力パワー
が高い周波数で変動してしまう。このパワーの変動によ
り記録された信号ピットが影響を受け、原盤から作成し
た光ディスクを再生したときにノイズが大きくなってし
まう。

【０００８】本発明は、上記の欠点を除いた光ディスク
原盤の作成装置の提供を目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、同一の偏波面を有する２つのレーザ光を
合成して信号記録に用い、２つのレーザ光を合成する素
子と光ディスク原盤との間に光アイソレータを設けた構
成を有する。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成により、反射率の高い光
ディスク原盤によって反射されたレーザ光が信号記録用
レーザ装置に戻らないので、レーザ装置の光共振器の出
射側と反対のミラーと原盤とで外部共振器を形成せず、
レーザ装置の出力パワーが高い周波数で変動してしまう
ことがない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の一実施例の光ディスク原盤
作成装置の構成を示す図である。フォトレジスタを塗布
した原盤１は、スピンドル２によって回転されるととも
に、一軸移動台３によって原盤１の半径方向に移送され
る。

【００１２】信号記録用レーザ装置４の発する直線偏光
したレーザ光は、ミラー６を経てハーフミラー７によっ
て２つに分けられる。ハーフミラー７によって反射され
たビームは、強度変調器８によって記録すべき信号に応
じて強度変調を受け、ビームエクスパンダ９によってビ
ーム径を拡大された後、ミラー１０で反射されハーフミ
ラー２１により一部は反射され一部は透過する。ハーフ
ミラー７を透過したビームは、ミラー１１を経て強度変
調器８′によって記録すべき信号に応じて強度変調を受
け、ビームエクスパンダ９′によってビーム径を拡大さ
れた後、ハーフミラー２１を一部は透過し一部は反射す
る。偏波面の同一な２つのレーザ光は、ハーフミラー２
１によって一部は反射、一部は透過されることによって
合成される。合成されたレーザ光は、偏光ビームスプリ
ッタ２２と１／４波長板２３を透過し、ダイクロイック
ミラー１４，ミラー１５を経て、レンズアクチュエータ
１６によって原盤１に絞り込まれる。ここでは、同一の
偏波面を有する２つのレーザ光を合成する光学素子とし
てハーフミラーを用い、原盤からの反射光がレーザ装置
へ戻らないような手段として偏光ビームスプリッタ２２
と１／４波長板２３を組み合わせたものを用いている。 ダククロイックミラー１４は、ここでは信号記録用レー
ザ装置４の発するレーザ光は透過し、制御用レーザ装置
１７の発するレーザ光は反射するものを用いている。光
学系によっては、制御用レーザ装置１７の発するレーザ
光は透過し、信号記録用レーザ装置４の発するレーザ光
は反射するものを用いいることもできる。偏光ビームス
プリッタ２２は、一方向の直線偏光のみを透過する光学
素子として用いるもので、本発明の実施例では例えばグ
ランテイラー偏光プリズムやグラントムソン偏光プリズ
ムなども偏光ビームスプリッタと総称するものとする。

【００１３】ハーフミラー２１で合成した２つのレーザ
光は、ほぼ同じ光軸を通っているが、微妙にレンズアク
チュエータ１６への入射角が異なるように調整する。こ
れにより、原盤上に絞り込まれたときのスポット位置が
一定距離異なるようにしている。この調整は、例えば特
願昭６２−３０９０２４記載の方法を用いることができ
る。

【００１４】制御用レーザ装置１７によるレーザ光はフ
ォーカス制御用であり、偏光ビームスプリッタ１８，１
／４波長板１９，ダイクロイックミラー１４，ミラー１
５を経て、レンズアクチュエータ１６によって絞り込ま
れて原盤１に照射される。このヘリウムネオンレーザ光
の原盤１からの反射光は、ミラー１５，ダイクロイック
ミラー１４，１／４波長板１９を経て偏光ビームスプリ
ッタ１８によって入射光と分けられて、フォーカス検出
用受光素子２０に導かれる。受光素子２０によって得ら
れた信号を基にしてレンズアクチュエータ１６の駆動が
なされ、信号記録用レーザ装置４の光が原盤１に常に焦
点が合っているよう焦点制御が行われる。フォーカス検
出用受光素子２０は、例えばナイフエッジ法ではレンズ
と、レンズの焦点面との間のナイフエッジと二分割した
光検出器を含む。非点収差法では円筒レンズと四分割し
た光検出器を含む。本発明では、このような焦点制御が
可能な光検出器を一括してフォーカス用受光素子として
表している。

【００１５】ハーフミラー２１で合成された２つのレー
ザ光は、同一の偏波面を有しているので、偏光ビームス
プリッタ２２をどちらのレーザ光も透過させることがで
きる。偏光ビームスプリッタ２２を透過したレーザ光は
、１／４波長板２３によって円偏光に変換される。原盤
１で反射された２つのレーザ光は、レンズアクチュエー
タ１６，ミラー１５，ダイクロイックミラー１４を経て
再び１／４波長板２３に入射し、ハーフミラー２１で合
成されたときと偏波面が９０度異なる値線偏光に変換さ
れる。直線偏光に変換された反射光は、偏光ビームスプ
リッタ２２によって反射されるので、信号記録用レーザ
装置４には戻らない。

【００１６】このように本発明の実施例の光ディスク原
盤の作成装置では、原盤によって反射されたレーザ光は
１／４波長板によって偏波面が９０度異なる直線偏光に
変換されて、偏光ビームスプリッタによって反射されて
信号記録用レーザ装置には戻らないので、レーザ装置の
出力パワーの変動は生じない。

【００１７】本実施例の装置では、原盤からの反射光が
レーザ装置へ戻らないような手段として偏光ビームスプ
リッタと１／４波長板を組み合わせたものを用いた例を
示しているが、ファラデー効果やカー効果を用いた光ア
イソレータを用いることもできる。ファラデー効果を利
用した光アイソレータは、例えばＣＯＮＯＰＴＩＣＳ社
の７１０シリーズ等が市販されている。しかし、信号記
録用レーザ装置として例えばクリプトンレーザの４１３
．１ｎｍの光や、アルゴンレーザの３６３．８ｎｍのよ
うな波長の短い光を用いる場合などには、ファラデー効
果やカー効果を用いた光アイソレータでは透過率が低く
、５０％以下になってしまうことが多い。また、信号記
録用レーザ装置の発するレーザ光の波長によってはファ
ラデー効果やカー効果を用いた光アイソレータが入手で
きないこともある。偏光ビームスプリッタと１／４波長
板を組み合わせた光アイソレータは、信号記録用レーザ
装置の発するレーザ光の波長によらず入手可能であり、
透過率も９０％以上を容易に得ることができる。

【００１８】光アイソレータは、一般に一方向の偏波面
の直線偏光のみを一方向にのみ透過させる。このため、
２つのビームを合成して、光アイソレータを挿入する場
合には、２つのビームの偏波面を一致させる必要がある
。同一の偏波面を有する２つのレーザ光を合成する光学
素子としてハーフミラーを用いると、合成する際に約５
０％の光が失われてしまう。信号記録用レーザ装置の発
するレーザ光の波長が、ファラデー効果やカー効果を用
いた光アイソレータが入手できない波長の場合は、偏光
ビームスプリッタと１／４波長板を組み合わせた光アイ
ソレータを用いざるを得ない。また、信号記録用レーザ
装置の発するレーザ光の波長が、ファラデー効果やカー
効果を用いた光アイソレータが入手できても透過率が低
い波長の場合には、偏光ビームスプリッタと１／４波長
板を組み合わせた光アイソレータを用いた方が、信号記
録用レーザ装置から原盤までの光の伝達効率を高めるこ
とができる。

【００１９】ファラデー効果やカー効果を用いた光アイ
ソレータは、光アイソレータを透過した光も直線偏光の
ままだが、偏光ビームスプリッタと１／４波長板を組み
合わせた光アイソレータは、透過した光は円偏光になる
。このため、偏光ビームスプリッタと１／４波長板を組
み合わせた光アイソレータを用いる場合には、同一の偏
波面を有する２つのレーザビームを合成した後に光アイ
ソレータを設ける方が望ましい。２つのビームを合成す
る前に光アイソレータを設けると、光アイソレータを２
個設ける必要がありコストが余分にかかるし、調整の手
間も増えてしまう。また、偏光ビームスプリッタで２つ
のビームを合成することはできないので、光アイソレー
タを２個設けても信号記録用レーザ装置から原盤までの
光の伝達効率を高めることはできない。

【００２０】本実施例の装置では２つの信号を同時に記
録するために一台の信号記録用レーザ装置から出た光を
ハーフミラーで２つに分けた場合を示したが、信号記録
用レーザ装置を二台用いてもよい。

【００２１】信号記録用レーザ装置としては、アルゴン
レーザやクリプトンレーザ等のガスレーザがよく用いら
れるが、ガスレーザに限られるものではない。また、制
御用レーザ装置としては、ヘリウムネオンレーザがよく
用いられるが、半導体レーザ等でもよい。

【００２２】溝が形成された原盤を用いる場合には、ト
ラッキング制御をかけて信号を記録するため、例えば図
２に示すような装置を用いる。図１の装置と異なってい
る点は、ミラー１５がガルバノミラー２５に変わってい
る点と、制御用レーザ装置１９をフォーカスおよびトラ
ッキング制御に用いるところである。フォーカスおよび
トラッキング検出用受光素子２４のフォーカスサーボ系
は、第１図と同様である。フォーカスおよびトラッキン
グ検出用受光素子２４のトラッキングサーボ系は、例え
ばプッシュプル法ではレンズと二分割した光検出器を含
む。本発明では、このような焦点制御が可能な光検出器
とトラッキング制御可能な光検出器を一括してフォーカ
スおよびトラッキング検出用受光素子として表している
。フォーカスおよびトラッキング検出用受光素子２４に
よって得られた信号を基にしてレンズアクチュエータ１
６の駆動がなされ、記録用レーザ装置７の光が原盤１に
常に焦点が合っているよう焦点制御が行われるとともに
、フォーカスおよびトラッキング検出用受光素子２０に
よって得られた信号を基にしてガルバノミラー２５の角
度を変えＶ溝に常にトラッキングがかかっているように
トラッキング制御が行われる。

【００２３】反射率の高い原盤は、金属性の原盤に限ら
ずガラス等の基板上に金属層を有するもの等が用いられ
ることもある。ガラス等にフォトレジストを塗布した原
盤では反射率は４〜７％程度であり、レーザ装置から原
盤までの光学系の伝達効率を考慮すると信号記録用レー
ザ装置への戻り光量は１％程度かそれ以下であるが、金
属にフォトレジストを塗布した原盤では反射率はガラス
の場合の１０倍以上になり、光学系の伝達効率を考慮し
ても信号記録用レーザ装置への戻り光量は大きく、レー
ザ装置の光共振器の出射側と反対のミラーと原盤とで外
部共振器を形成してしまい、レーザ装置の出力パワーが
高い周波数で変動してしまうため、良好な信号ピットを
形成することができない。本発明の装置では、信号記録
用レーザ装置への戻り光を防止しているので、反射率の
高い原盤でも良好な信号ピットを形成することができる
。

【００２４】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明によれば、信号記録用レーザ装置と原盤との間に原盤
からの反射光がレーザ装置へ戻らないような手段を設け
てあるから、反射率の高い原盤にも良好な信号を記録す
ることができる光ディスク原盤の作成装置を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の光ディスク原盤の作成装置
の構成図

【図２】本発明の一実施例のトラッキング制御を有する
装置の構成図

【図３】従来例の光ディスク原盤の作成装置の構成図

【符号の説明】

２２　　偏光ビームスプリッタ ２３　　１／４波長板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ディスク原盤に記録信号により強度
   変調したレーザ光を照射する工程を有する光ディスク原
   盤の作成装置であって、レーザ光を光学素子を用いて信
   号記録に用い、前記光学素子と前記光ディスク原盤との
   間に前記光ディスク原盤からの反射光がレーザ装置へ戻
   らない手段を備えた光ディスク原盤の作成装置。
2. 【請求項２】　　原盤からの反射光がレーザ装置へ戻ら
   ない手段として偏光ビームスプリッタと１／４波長板を
   含む光アイソレータを用いた請求項１記載の光ディスク
   原盤の作成装置。
3. 【請求項３】　　表面が金属からなる光ディスク原盤を
   用いる請求項１または２記載の光ディスク原盤の作成装
   置。
4. 【請求項４】　　同一の偏波面を有する２つのレーザ光
   を光学素子を用いて合成して信号記録に用いる請求項１
   ，２、または３記載の光ディスク原盤の作成装置。