JPH0581708A - 光デイスク原盤露光機 - Google Patents

光デイスク原盤露光機

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JPH0581708A
JPH0581708A JP26836291A JP26836291A JPH0581708A JP H0581708 A JPH0581708 A JP H0581708A JP 26836291 A JP26836291 A JP 26836291A JP 26836291 A JP26836291 A JP 26836291A JP H0581708 A JPH0581708 A JP H0581708A
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JP
Japan
Prior art keywords
modulator
modulation element
optical disk
lens
deflection
Prior art date
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Pending
Application number
JP26836291A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Mizuta
治 水田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH0581708A publication Critical patent/JPH0581708A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 露光レーザ光の露光スポットの光量変動を低
減すること、急峻度の高い露光溝断面形状を形成するこ
と、変調素子への入射光の光軸変動を低減し、次の変調
ユニットへの影響を低減し、さらに、各変調器の立ち上
がり時間を高速にすること、それぞれのユニットに互換
性をもたすこと、ビーム整形を容易に調整したり、Ar
+レーザをモニターしたりする。 【構成】 光ディスク原盤露光機の露光光学系におい
て、Ar+レーザ光源1、ビームエキスパンダ2、ピン
ホール3、各A/O変調素子(光量変調素子6、パルス
変調素子7、偏向変調素子8)の順に配置した。各A/
O変調素子6,7,8及びレンズ5a,5bに同じ変調
素子及びレンズを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、光ディスクの原盤露光機、より
詳細には、光ディスク原盤露光機における露光光学系の
改良に関する。
【0002】
【従来技術】図8は、従来の光ディスク原盤露光機にお
ける露光光学系の一例を示す図で、図中、21はAr+
レーザ光源、22は光量変調器、23はパルス変調器、
24は偏向変調器、25はレンズ、26はビームエキス
パンダ、27は対物レンズ、28はレジスト板、29は
ターンテーブル、30はミラーで、図示のように、従来
の光ディスク原盤露光機における露光光学系は、そのレ
イアウトが、光量変調器22、パルス変調器23、偏向
変調器24、ビームエキスパンダ26の順で構成されて
おり、レジスト板28に形成される露光溝の断面形状
が、ビームエキスパンダ26によりレーザビームの径を
拡大して急峻度の高い溝断面形状になるように調整を行
なうようになっている。
【0003】しかし、上記従来の光ディスク原盤露光機
の露光光学系では以下のような欠点がある。 1.Ar+レーザ自体の光軸変動がそのまま光量変調器
22へ入射されるので、変調器による回折効率の低下が
生じて光量変動を起こす。 2.光量変調器、偏向変調器24はレーザチューブから
出射したレーザ光のビーム径そのままなのでパルス変調
器23に比べて光量(偏向)立ち上がり時間がおそいの
でハーフ溝とピットのくりかえし露光ができない。 3.偏向変調器24の後にビームエキスパンダ26を配
置すると、ビームを偏向させてもビームエキスパンダ2
6によって偏向角が小さくなってしまう。そのため、レ
ジスト板28に、ウォブル溝を露光する場合、対物レン
ズ27への必要な入射角を得るためには、それ以上の偏
向角を偏向変調器24で与えなくてはならない。しか
し、偏向変調器24の特性上、変調素子に印加する掃引
周波数がふえると、出射光量が下がってしまい、露光溝
の形状が変動してしまう。 4.急峻度の高い溝形状を得るために、ビームエキスパ
ンダ26でビームを拡大し、ピンホール等でビーム整形
を行なうが、これらの系が偏向変調器24の後にある
為、偏向変調のかかったレーザ光をピンホール等でビー
ム整形をすることはできない。
【0004】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、特に、露光レーザ光の露光スポット光量変動を
低減すること、急峻度の高い露光溝断面形状を形成する
こと、変調素子への入射光の光軸変動を低減して、次の
変調ユニットへの影響を低減し、さらに、各変調器の立
ち上がり時間を高速にすること、それぞれのユニットに
互換性をもたせること、ビーム整形を容易に調整した
り、Ar+レーザをモニターすることを目的としてなさ
れたもである。
【0005】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
光ディスク原盤露光機の露光光学系において、Ar+レ
ーザ光源、ビームエキスパンダ、ピンホール、各A/O
変調素子(光量変調素子、パルス変調素子、偏向変調素
子)の順に配置したことを特徴としたものであり、更に
は、(2)前記(1)におけるビームエキスパンダが、
レーザ光のビーム径を対物レンズの有効口径以上に拡大
していること、或いは、(3)前記(1)におけるピン
ホールが、対物レンズの有効口径と同等もしくはそれ以
下の径を有すること、或いは、(4)前記(1)におけ
る各A/O変調素子(光量変調素子、パルス変調素子、
偏向変調素子)はそれぞれ第1のレンズによって入射ビ
ームを集光した位置に配置され、前記第1の入射側レン
ズと同じ焦点距離の出射側に配置された第2のレンズに
よってコリメートされること、或いは、(5)前記
(4)におけるレンズ及び変調素子が、すべて同一のレ
ンズ、同一の変調素子であること、或いは、(6)前記
(3)におけるピンホールの位置調整を該ピンホールの
後段に設けられたミラーの透過光をビーム形状測定器で
観察しながら調整することを特徴としたものである。以
下、本発明の実施例に基いて説明する。
【0006】図1は、本発明による光ディスク原盤露光
機における露光光学系のレイアウトを示す図で、図中、
1はAr+レーザ光源、2はビームエキスパンダ、3は
ピンホール、4はミラー、5a,5bはレンズ、6は光
量変調器、7はパルス変調器、8は偏向変調器、9は対
物レンズ、10はレジスト板、11はターンテーブル、
12はビームスキャンで、Ar+レーザ光源1より出射
したレーザ光(ビーム径d1)はビームエキスパンダ2
によりそのビーム径を例えば5倍(5d1)に拡大す
る。このビームエキスパンダ2によってAr+レーザ本
体の光軸変動は、図2に示すように、エキスパンダ比
(nf/f)に反比例(ここでは1/5)し、安定した
光軸のレーザ光を得ることができる。次に、拡大したレ
ーザ光はピンホール3によって対物レンズ9の有効径に
合わせたビーム径に調整する。このピンホール3によ
り、ガウス分布をしたレーザ光Aは、図3に示すよう
に、対物レンズ有効径いっぱいの矩形分布に近い形状B
となり、対物レンズ9により効率良くレーザ光を集光し
てレジスト板10上に、図4(b)に示すように溝断面
が急峻度の高い溝形状(図6)を形成することが可能と
なる。レーザ光の径が小さい場合は、図4(a)に示す
ようにレジスト板10上に形成される溝断面が急崚にな
らない。また、ピンホール3を調整する際はミラー4の
透過光をビーム形状測定器、たとえば、ビームスキャン
12等で観察しながら調整すれば容易に調整することが
できる。
【0007】ビーム整形されたレーザ光は、光量変調、
パルス変調、偏向変調を行なうが、これらの変調はA/
O(Acousto-optic)変調器により変調され、それぞれ
のA/O変調器へのレーザ光はレンズ5aによって集光
し、又、変調された出射光は入射側のレンズ5aと同じ
焦点距離のレンズ5bによってコリメートされる。この
2組のレンズ5a,5bによって、集光点にA/O変調
器を設置すれば、A/O変調器の特性により、図5に示
すように、光量の立ち上がり時間を高速に行なうことが
できる。また、ここで用いているレンズ5a,5bは同
じ焦点距離を用いているため変調光は変調される前のビ
ーム径と同一で、入射側ですでに生じている光軸変動角
を増やすことなく次の変調ユニットへ伝達される。ここ
で行なわれる各変調では、光量変調により、露光溝幅の
大小、パルス変調によりピット形成、偏向変調によりウ
ォブル溝又はウォブルピットを作る為にレーザ光を偏向
させる機能を持つ。
【0008】偏向変調については、図6,7に示すよう
に、A/O偏向素子8へ印加する周波数を変えることで
ビームの偏向角を変えている。この光学系レイアウトの
場合、偏向素子の後にビームエキスパンダを持っていな
いので、図2に示したように、ビーム偏向角がビームエ
キスパンダ比によって変わることがないので偏向素子へ
印加する周波数Fを中心に△Fを掃引させても、偏向角
が変わることがなく、又、偏向素子の後にビームエキス
パンダを持つレイアウトに比べて対物レンズへの入射角
を同じ角度だけ変える場合、露光溝を同じ量ウォブルさ
せる△Fは少なくすることができ、図7に示すような偏
向素子の特性により、中心周波数Fに対する△Fの時の
光量差が少なくすることができる。そして、これら各変
調されたレーザ光は、対物レンズ9によってレジスト面
上に集光し露光を行なう。その際の露光スポット形状は
図4(b)に示したように急峻度の高い溝形状を得るこ
とができる。なお、本明細書において、Ar+レーザは
電子出願上やむなくこのように表記したもので、正しく
は、
【0009】
【数1】
【0010】の通りである。
【0011】
【効果】請求項1の光学系レイアウトにおいては、ビー
ムエキスピンダを最初に設置しているので、Ar+レー
ザ自体の光軸変動を減らし、変調器への影響をなくすこ
とで光量変動をなくすことができる。請求項2のビーム
エキスパンダにおいては、レーザ光の径を対物レンズの
有効口径以上に拡大するのでAr+レーザの発振モード
のチェックが容易に行なうことができる。請求項3のピ
ンホールにおいては、レーザ光の径が対物レンズ有効口
径と同等もしくはそれ以下の径なので対物レンズで光を
ケラレることなく、又、対物レンズを最も効率良くビー
ム整形が可能で良好な溝形状を得ることができる。請求
項4及び5のA/O変調器と2枚のレンズとの構成は、
全て同じユニットなので互換性があり、又、焦点距離も
同じため、光軸変動の少ない安定した光学系を形成でき
る。請求項6のビーム形状測定器は、ピンホールの後段
位置に設置するため、ピンホールの位置調整、そして、
Ar+レーザ自体の発振モードチェックが容易にでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による露光光学系のレイアウトの一例
を示す図である。
【図2】 ビームエキスパンダによる入射角変動を示す
図である。
【図3】 ピンホールによるビーム整形の一例を示す図
である。
【図4】 ビーム径の違いによる溝形状の違いを示す図
である。
【図5】 入射ビーム径と光量立ち上り時間を示す図で
ある。
【図6】 掃引周波数による偏向角を示す図である。
【図7】 掃引周波数による光量変動を示す図である。
【図8】 従来の露光光学系のレイアウトを示す図であ
る。
【符号の説明】
1…Ar+レーザ光源、2…ビームエキスパンダ、3…
ピンホール、4…ミラー、5a,5b…レンズ、6…光
量変調器、7…パルス変調器、8…偏向変調器、9…対
物レンズ、10…レジスト板、11…ターンテーブル、
12…ビームスキャン。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光ディスク原盤露光機の露光光学系にお
    いて、Ar+レーザ光源、ビームエキスパンダ、ピンホ
    ール、各A/O変調素子(光量変調素子、パルス変調素
    子、偏向変調素子)の順に配置したことを特徴とする光
    ディスク原盤露光機。
  2. 【請求項2】 前記ビームエキスパンダは、レーザ光の
    ビーム径を対物レンズの有効口径以上に拡大しているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光ディスク原盤露光
    機。
  3. 【請求項3】 前記ピンホールは、対物レンズの有効口
    径と同等もしくはそれ以下の径を有することを特徴とす
    る請求項1に記載の光ディスク原盤露光機。
  4. 【請求項4】 前記各A/O変調素子(光量変調素子、
    パルス変調素子、偏向変調素子)はそれぞれ第1のレン
    ズによって入射ビームを集光した位置に配置され、前記
    入射側の第1のレンズと同じ焦点距離の第2の出射側レ
    ンズによってコリメートされていることを特徴とする請
    求項1に記載の光ディスク原盤露光機。
  5. 【請求項5】 前記各A/O変調素子は光量変調素子、
    パルス変調素子、偏向変調素子であり、これら各変調素
    子及び前記これら各変調素子に対する各レンズがすべて
    同一のレンズ、同一の変調素子であ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。
  6. 【請求項6】 前記ピンホールの位置調整を該ピンホー
    ルの後段に設けられたミラーの透過光をビーム形状測定
    器で観察しながら調整することを特徴とする請求項3に
    記載の光ディスク原盤露光機。
JP26836291A 1991-09-19 1991-09-19 光デイスク原盤露光機 Pending JPH0581708A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7046613B2 (en) 2001-06-29 2006-05-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exposure apparatus of an optical disk master, method of exposing an optical disk master and pinhole mechanism

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