JPH04362547A - ビームエキスパンダ及び光ディスク原盤露光機 - 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、ビームエキスパンダ及
び光ディスク原盤露光機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における光ディスク原盤露光機の一
例を図３に基づいて説明する。レーザ光源としてのアル
ゴンイオンレーザ（以下、単に、アルゴンレーザと呼ぶ
）１から出射されたビームＡは、ハーフミラー２により
ビームＡ１とビームＡ２とに分離される。それら２本の
ビームＡ１，Ａ２は、それぞれ光量変調器３ａ，３ｂに
より光量変調が行われた後、パルス変調器４ａ，４ｂに
よりパルス変調が行われ、さらに、ビームエキスパンダ
５ａ，５ｂに入射する。図４は、それらビームエキスパ
ンダ５ａ，５ｂの内部構成を示すものであり、リレーレ
ンズ６と、これと所定の間隔をもって配置されたコリメ
ートレンズ７とからなっている。そして、このような２
枚のレンズからなるビームエキスパンダ５ａ，５ｂを通
過することにより、ビームＡ１，Ａ２はそれぞれビーム
径を変えて進行していき、再びハーフミラー８により合
成された後、その合成されたビームは対物レンズ９によ
りそのビーム径をサブミクロンの単位まで絞り込んで光
ディスク原盤１０上に照射される。その光ディスク原盤
１０は、ガラス基板１０ａと、レジスト板１０ｂとによ
りなっている。なお、上述した光路中には、光路を偏向
するためにミラー１１が複数枚配置されている。

【０００３】図５及び図６は、露光するビーム径の大き
さにより露光される溝断面形状が変化する様子を示すも
のである。すなわち、図５（ａ）に示すように露光用の
ビーム径が細い径φａの場合には、図５（ｂ）に示すよ
うに、これにより形成される溝１２の断面の急峻度（溝
１２の斜面とレジスト面とのなす角θ１　）が低くなり
、丸みを帯びた形状になる。これに対して、図６（ａ）
に示すように、太いビーム径φｂで露光を行うと、図６
（ｂ）に示すように、溝１３の断面の急峻度（溝１３の
斜面とレジスト面とのなす角θ２　）が高くなり、ほぼ
矩形に近い形状を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、露光
するフォーマットに応じて露光ビーム径を変えて最適な
溝形状を求めていくが、そのような露光ビーム径を調整
する手段としてビームエキスパンダ５ａ，５ｂを用いて
行う。すなわち、図４に示すように、ビームエキスパン
ダ５ａ，５ｂを構成するリレーレンズ６、コリメートレ
ンズ７の２枚のレンズをそれぞれの図示しない光学素子
ホルダに固定して、それら各々のレンズを複数の矢印方
向に移動調整することにより、光軸の調整及び平行光の
調整を行うことができる。しかし、ビームエキスパンダ
５ａ，５ｂを構成する２枚のレンズがそれぞれの光学素
子ホルダで各々別個に固定されていると、ビームエキス
パンダ比を変える（リレーレンズ６、コリメートレンズ
７の焦点距離を変える）毎に光軸の調整及び平行光化の
調整が必要となり、その調整に多大な時間を費やし、こ
れにより形成される溝形状の再現性も悪いものとなって
しまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明では
、ビームエキスパンダは、リレーレンズを保持するリレ
ーハウジングとコリメートレンズを保持するコリメート
ハウジングと前記２つのハウジングを各々別個に支持す
るレンズ受け具とを備えそれらレンズ受け具間を螺合す
ることにより一体化されたレンズユニットと、このレン
ズユニットを回転方向に位置決めする回転方向位置決め
部と前記レンズユニットを光軸方向に位置決めするＶ溝
状に形成された光軸方向位置決め部とを備えた固定ユニ
ットとより形成した。

【０００６】請求項２記載の発明では、レーザ光源から
出射されたビームを、光量変調器により光量変調を行い
、信号変調器によりパルス変調を行った後、ビームエキ
スパンダにより前記ビームのビーム径を変えて対物レン
ズにより集光して光ディスク原盤上に照射することによ
り、そのディスク面上に所定の溝形状を形成する光ディ
スク原盤露光機において、前記ビームエキスパンダを、
リレーレンズを保持するリレーハウジングとコリメート
レンズを保持するコリメートハウジングと前記２つのハ
ウジングを各々別個に支持するレンズ受け具とを備えそ
れらレンズ受け具間を螺合することにより一体化された
レンズユニットと、このレンズユニットを回転方向に位
置決めする回転方向位置決め部と前記レンズユニットを
光軸方向に位置決めするＶ溝状に形成された光軸方向位
置決め部とを備えた固定ユニットとにより形成した。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明においては、ビームエキス
パンダは、レンズユニットと固定ユニットとにより分離
されているため、ビームエキスパンダ比毎にレンズユニ
ットを準備することができ、また、レンズユニットは回
転方向位置決め部で回転方向の位置決めを行い、Ｖ溝状
の光軸方向位置決め部で光軸方向の位置決めを行うため
、再現性よく取付けを行うことが可能となる。

【０００８】請求項２記載の発明においては、光ディス
ク原盤露光機に請求項１記載のビームエキスパンダを備
えるようにすることにより、そのようなビームエキスパ
ンダのユニット部を交換して露光ビーム径を変えるよう
にすれば各種の形状の溝断面形状を作成することが可能
となる。

【０００９】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて
説明する。ビームエキスパンダは、固定ユニット１４と
、これに保持されたレンズユニット１５とに大別される
。

【００１０】前記固定ユニット１４は、固定台１６と、
この固定台１６の上部に設けられたコの字形をした固定
枠１７と、この固定枠１７に取付けられた押えねじ１８
とよりなっている。この場合、前記固定台１６には、前
記レンズユニット１５を光軸方向Ｘに位置決めするＶ溝
状に形成された光軸方向位置決め部１９と、前記レンズ
ユニット１５を回転方向θに位置決めする回転方向位置
決め部２０とが形成されている。その回転方向位置決め
部２０は、位置決めピン２０ａと位置決め穴２０ｂとよ
りなっている。

【００１１】前記レンズユニット１５は、リレーレンズ
２１を保持するリレーハウジング２２ａと、押えリング
２２ｂと、コリメートレンズ２３を保持するコリメート
ハウジング２４ａと、押えリング２４ｂと、円筒状をし
たレンズ受け具としてのリレーレンズ受け具２５と、円
筒状をしたレンズ受け具としてのコリメートレンズ受け
具２６とによりなっている。この場合、前記リレーハウ
ジング２２ａはリレーレンズ受け具２５に取付けられた
３本の調整ネジ２７により３点支持された形となってお
り、一方、前記コリメートハウジング２４ａはコリメー
トレンズ受け具２６に取付けられた３本の調整ネジ２８
により３点支持された形となっている。

【００１２】また、前記リレーレンズ受け具２５の円筒
部の内側に押えリング２９を介して前記コリメートレン
ズ受け具２６の円筒部が挿入されており、これによりそ
れら２つの受け具２５，２６の接合は、押えリング２９
による固定と図示しないねじ構造部により螺合され一体
化された形となっている。

【００１３】このような構成において、今、レンズユニ
ット１５内のリレーレンズ２１とコリメートレンズ２３
との焦点距離の比が１：２となるレンズを選び、ビーム
エキスパンダ比が２倍のビームエキスパンダ５ａ，５ｂ
を用意する。以下、レンズを調整する方法について述べ
る。まず、露光光学系内に固定されている固定ユニット
１４を構成する固定台１６と固定枠１７と押えねじ１８
とを用いてレンズユニット１５を固定し、調整ネジ２７
によりリレーレンズ２１の光軸の位置角度の調整を行い
、調整ネジ２８によりコリメートレンズ２３の光軸の位
置角度の調整を行う。さらに、リレーレンズ受け具２５
により平行光化の調整を行い、コリメートレンズ受け具
２６の接合ねじ部で焦点距離の調整を行い、押えリング
２９で固定する。その後、このように調整されたレンズ
ユニット１５は、固定台１６のＶ溝状をなす光軸方向位
置決め部１９で光軸方向の調整を行い、位置決めピン２
０ａでレンズユニット１５の回転方向の位置調整を行い
、これにより一度取りはずして再組付けを行う際に再現
性良く組付けを行うことができる。

【００１４】従って、ビームエキスパンダ比を変えたい
場合は、そのエキスパンダ比になっているレンズユニッ
トを別個に用意しておけば、その取り外す前のレンズユ
ニットの調整をくずすことなくレンズユニット単位で交
換が可能となり、これにより、一度だけ調整（光軸方向
、回転方向）しておけば、容易にビームエキスパンダ比
を変えることができ、しかも、再調整の必要がなく交換
調整時間の短縮化を図ることができる。

【００１５】なお、位置決めピン２０ａは、レンズユニ
ット１５側、固定ユニット１４側のどちらの側に圧入さ
れていてもよいが、レンズユニット側に圧入されている
と、レンズユニット単体で置く場合にころがり防止にも
役立たせることができる。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、ビームエキスパ
ンダは、リレーレンズを保持するリレーハウジングとコ
リメートレンズを保持するコリメートハウジングと前記
２つのハウジングを各々別個に支持するレンズ受け具と
を備えそれらレンズ受け具間を螺合することにより一体
化されたレンズユニットと、このレンズユニットを回転
方向に位置決めする回転方向位置決め部と前記レンズユ
ニットを光軸方向に位置決めするＶ溝状に形成された光
軸方向位置決め部とを備えた固定ユニットとより形成し
たので、ビームエキスパンダは、レンズユニットと固定
ユニットとにより分離されているため、ビームエキスパ
ンダ比毎にレンズユニットを準備することができ、これ
により部品の交換作業がスムーズとなり、また、レンズ
ユニットは回転方向位置決め部で回転方向の位置決めを
行い、Ｖ溝状の光軸方向位置決め部で光軸方向の位置決
めを行うため、再現性よく取付けを行うことが可能とな
るものである。

【００１７】請求項２記載の発明は、レーザ光源から出
射されたビームを、光量変調器により光量変調を行い、
信号変調器によりパルス変調を行った後、ビームエキス
パンダにより前記ビームのビーム径を変えて対物レンズ
により集光して光ディスク原盤上に照射することにより
、そのディスク面上に所定の溝形状を形成する光ディス
ク原盤露光機において、前記ビームエキスパンダを、リ
レーレンズを保持するリレーハウジングとコリメートレ
ンズを保持するコリメートハウジングと前記２つのハウ
ジングを各々別個に支持するレンズ受け具とを備えそれ
らレンズ受け具間を螺合することにより一体化されたレ
ンズユニットと、このレンズユニットを回転方向に位置
決めする回転方向位置決め部と前記レンズユニットを光
軸方向に位置決めするＶ溝状に形成された光軸方向位置
決め部とを備えた固定ユニットとにより形成したので、
光ディスク原盤露光機に請求項１記載のビームエキスパ
ンダを備えるようにすることにより、そのようなビーム
エキスパンダのユニット部を交換して露光ビーム径を変
えるようにすれば各種の形状の溝断面形状を作成するこ
とが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるビームエキスパンダ部
の縦断側面図である。

【図２】図１のリレーレンズ側からみた正面図である。

【図３】光ディスク原盤露光機の構成を示す光路図であ
る。

【図４】ビームスプリッタを構成するレンズの径と焦点
距離との関係を示す光路図である。

【図５】露光ビーム径が小さい場合の様子を示すもので
あり、（ａ）は光ディスク原盤にそのビームが照射され
ている様子を示す側面図、（ｂ）はその露光により溝が
形成されている様子を示す断面図である。

【図６】露光ビーム径が大きい場合の様子を示すもので
あり、（ａ）は光ディスク原盤にそのビームが照射され
ている様子を示す側面図、（ｂ）はその露光により溝が
形成されている様子を示す断面図である。

【符号の説明】

１４　　　　　　　　　　固定ユニット１５　　　　　
　　　　　レンズユニット１９　　　　　　　　　　光
軸方向位置決め部２０　　　　　　　　　　回転方向位
置決め部２１　　　　　　　　　　リレーレンズ２２ａ
　　　　　　　　リレーハウジング２３　　　　　　　
　　　コリメートレンズ２４ａ　　　　　　　　コリメ
ートハウジング２５，２６　　　　レンズ受け具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　リレーレンズを保持するリレーハウジ
   ングとコリメートレンズを保持するコリメートハウジン
   グと前記２つのハウジングを各々別個に支持するレンズ
   受け具とを備えそれらレンズ受け具間を螺合することに
   より一体化されたレンズユニットと、このレンズユニッ
   トを回転方向に位置決めする回転方向位置決め部と前記
   レンズユニットを光軸方向に位置決めするＶ溝状に形成
   された光軸方向位置決め部とを備えた固定ユニットとよ
   りなることを特徴とするビームエキスパンダ。
2. 【請求項２】　　レーザ光源から出射されたビームを、
   光量変調器により光量変調を行い、信号変調器によりパ
   ルス変調を行った後、ビームエキスパンダにより前記ビ
   ームのビーム径を変えて対物レンズにより集光して光デ
   ィスク原盤上に照射することにより、そのディスク面上
   に所定の溝形状を形成する光ディスク原盤露光機におい
   て、前記ビームエキスパンダを、リレーレンズを保持す
   るリレーハウジングとコリメートレンズを保持するコリ
   メートハウジングと前記２つのハウジングを各々別個に
   支持するレンズ受け具とを備えそれらレンズ受け具間を
   螺合することにより一体化されたレンズユニットと、こ
   のレンズユニットを回転方向に位置決めする回転方向位
   置決め部と前記レンズユニットを光軸方向に位置決めす
   るＶ溝状に形成された光軸方向位置決め部とを備えた固
   定ユニットとにより形成したことを特徴とする光ディス
   ク原盤露光機。