JPH07220287A - 露光装置の光路位置調整方法 - Google Patents

露光装置の光路位置調整方法

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JPH07220287A
JPH07220287A JP6009273A JP927394A JPH07220287A JP H07220287 A JPH07220287 A JP H07220287A JP 6009273 A JP6009273 A JP 6009273A JP 927394 A JP927394 A JP 927394A JP H07220287 A JPH07220287 A JP H07220287A
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JP
Japan
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optical path
objective lens
adjusting
point
laser
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Pending
Application number
JP6009273A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiji Fujita
佳児 藤田
Fumiaki Ueno
文章 植野
Toshinori Kishi
俊法 貴志
Shinya Abe
伸也 阿部
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2つのレーザー光の光路位置の調整にかかる
時間を短縮する。 【構成】 レーザー光源1から出射されたレーザー光を
2つのレーザー光に分岐し、分岐されたレーザー光を再
度合成し、合成されたレーザー光を対物レンズ14にて
ガラス板16上に集光させる露光装置における2つのレ
ーザー光の光路位置調整方法であって、対物レンズ14
と合成用偏向ビームスプリッター6との間にビームスプ
リッター21を配してガラス板16からの戻り光を集光
レンズ22を介してCCDカメラ23に入射させ、ガラ
ス板16が対物レンズ14のほぼ焦点位置に来る位置で
アクチュエータ15にて対物レンズ14を光軸方向に振
動させ、CCDカメラ23によって映し出される戻り光
の像が1点での集光とその点を中心とする発散とを繰り
返すように光路位置を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク、
光ディスクなどの原盤を作成するためにレジストを塗布
したガラス板に2本の光路を通ったレーザー光を単一の
対物レンズを用いてそれぞれ所定位置に集光して露光を
行う露光装置において、2本の光路の位置調整を行う方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、レーザー光を利用してディスクの
原盤を作製する技術は、ディスクの高密度化の要望に伴
って微細化の一途を辿っている。これは記録再生の方式
を問わず、コンティニュアスサーボ方式の場合でも、サ
ンプルサーボ方式の場合でも同様に高密度化が期待され
ている。
【0003】サンプルサーボ方式のディスクを記録する
には通常2つの光路を用い、その一方をメインビームと
して信号ピットの記録に、他方をサブビームとしてサン
プルピットの記録に用いられる。従って、サンプルサー
ボ方式のディスクの原盤を作製するための原盤露光装置
においては、レーザー光源から出射されたレーザー光を
偏光ビームスプリッター(以下、PBSと略記する)で
2つの光路に分け、それらを再び合成して単一の対物レ
ンズの光軸に一致するように精度良く位置合わせする必
要がある。
【0004】従来、このように2つの光路を通るレーザ
ー光を合成する場合の光路位置調整方法としては、まず
どちらか一方の光路についてその対物レンズに対する入
射光軸を調整し、その後他方の光路位置をガラス板の面
上で焦点を結ぶように調整した後、ガラス板の代わりに
ガラス板と焦点距離が同じになるようにハーフミラーを
置き、その透過光を顕微鏡で拡大し、2本のレーザー光
の相対位置を確認して2つの光路を調整し、さらに最終
的には実際に露光を行い、現像し、スタンパを作製した
上で走査型電子顕微鏡写真を取り、実際のずれ量をピッ
トの中心の距離を計測することによって確認するという
方法が取られていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来方
法ではガラス板を実際に露光・現像し、スタンパを作製
し、走査型電子顕微鏡写真をとって計測してはじめてそ
のずれ量が判るために、調整してからそれが許容できる
誤差内に入っているかどうかを確認するまでに非常に時
間がかかり、しかも許容誤差範囲内になければ、以上の
操作を何回か繰り返す必要があり、この調整だけで何日
も費やすという問題があった。
【0006】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、2つ
のレーザー光の光路位置の調整にかかる時間を大幅に短
縮することができる露光装置の光路位置調整方法を提供
することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願の第1発明は、レー
ザー光源と、レーザー光源から出射されたレーザー光を
2つのレーザー光に分岐する分岐用偏光ビームスプリッ
ターと、分岐されたレーザー光を合成する合成用偏向ビ
ームスプリッターと、合成されたレーザー光を対象物上
に集光させる対物レンズと、対物レンズをその光軸方向
に動かすアクチュエータとを備えた露光装置における光
路位置調整方法であって、対物レンズと合成用偏向ビー
ムスプリッターとの間にビームスプリッターを配して対
象物からの戻り光を集光レンズを介してCCDカメラに
入射させ、対象物が対物レンズのほぼ焦点位置に来る位
置でアクチュエータを振動させ、CCDカメラによって
映し出される戻り光の像が1点での集光とその点を中心
とする発散とを繰り返すように光路位置を調整すること
を特徴とする。
【0008】また第2発明は、第1発明の光路位置調整
方法にて2つのレーザー光の光路位置調整を行った後、
対象物が対物レンズのほぼ焦点位置に来る位置でアクチ
ュエータの振動を止め、2つのレーザー光のそれぞれの
対象物からの戻り光のCCD上の位置を求め、それらの
距離が所定の相対距離となるように光路位置を調整する
ことを特徴とする。
【0009】
【作用】本願の第1発明によれば、対象物が対物レンズ
のほぼ焦点に来る近傍でアクチュエータを振動させる
と、対物レンズの光軸が対象物に垂直でアクチュエータ
の駆動方向も光軸方向であるので、CCDカメラにて映
し出されるレーザー光の像が1点で集光発散を繰り返す
ときには戻り光の光軸と入射レーザー光の光軸が共に対
物レンズの光軸にほぼ一致しているときである。なぜな
ら、もしも入射レーザー光が対物レンズの光軸から離れ
ていると、図2に実線と仮想線で示すように、対物レン
ズ14がアクチュエータにて矢印Aの如く動くとガラス
板16で反射された光の強度の重心が矢印Bの如く対物
レンズ14の半径方向に揺れ、一致すると戻り光は必ず
対物レンズの光軸Cに一致するからである。従って、戻
り光をビームスプリッタで分岐してCCDカメラでモニ
ターし、1点で集光発散を繰り返すように光路中のミラ
ーの位置調整によって光路位置を調整することにより、
2つの光路を通るレーザー光を対物レンズの光軸にほぼ
合わせることができる。
【0010】さらに、正確に2つの光路を合わせるには
CCDカメラで映し出された集光発散する2つの点が一
致するように光路を調整することにより正確に合成する
ことができる。
【0011】又、第2発明によれば、2つの光路を通っ
たレーザー光の戻り光によりCCD上で集光発散を繰り
返す2点の間隔から2つの光路を通ったレーザー光の相
対距離を演算することができるので、2つの集光発散点
の間隔が所定のレーザー光の相対距離に相当する間隔に
合致するように光路位置を調整することによりレーザー
光の相対距離を所定値に精度良く設定することができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図1を参照
しながら説明する。図1は光ディスク原盤作製装置を示
し、1はレーザー光源、2は分岐用の偏光ビームスプリ
ッター(以下分岐用PBSと略記する)、3は第1の電
気光学変調素子(以下EOと略記する)、4は第2のE
O、5は電気光学偏光素子(以下EODと略記する)、
6は合成用PBSである。7、8、9、10、11、1
2、13はミラーである。14は対物レンズ、15はア
クチュエータ、16は対象物であるガラス板、17はガ
ラス板16を一定軸芯回りに回転駆動するスピンドル、
18はミラー13及びアクチュエータ15を回転軸芯に
対して垂直に直動する直動機構としてのスライダであ
る。
【0013】21は合成用PBS6とミラー12との間
に介装された戻り光分岐用のビームスプリッター、22
は戻り光の集光レンズ、23はCCDカメラ、24はC
RTモニターである。
【0014】レーザー光源1から出射したレーザー光は
分岐用PBS2で2つのレーザー光に分岐される。一方
のレーザー光の光路には第1のEO3が、もう一方のレ
ーザー光の光路には第2のEO4とEOD5とが配置さ
れている。一方の光路のレーザー光は第1のEO3を通
り、ミラー7、8で反射されて合成用PBS6に入る。
他方の光路のレーザー光はミラー9で反射され、第2の
EO4、EOD5を通り、ミラー10、11、12で反
射されて合成用PBS6に入る。合成用PBS6で合成
されたレーザー光はビームスプリッター21を通過し、
ミラー13で反射された後、対物レンズ14に入り、ガ
ラス板16の上に集光される。ガラス板16で反射され
たレーザー光は再び対物レンズ14に入り、ミラー13
で反射された後ビームスプリッター21で一部反射さ
れ、焦点距離の長い集光レンズ22によって集光され、
CCDカメラ23上で結像する。
【0015】なお、図1において、第1のEO3を配置
された光路には、レンズ31、33とピンホール32か
ら成るビームエキスパンダー34が、第2のEO4とE
OD5が配置された光路には、レンズ35、37とピン
ホール36から成るビームエキスパンダー38がそれぞ
れ介装され、ビームの径を広げて対物レンズ14にて絞
られるビームの大きさを調整できるように構成されてい
る。
【0016】ここで、対物レンズ14の焦点距離を1.
9mm、ビームスプリッター21とCCDカメラ23との
間に配置された集光レンズ22の焦点距離を800mmと
すると、対物レンズ14と集光レンズ22の組合せから
成る拡大鏡は倍率が421倍となり、ガラス板16上で
1μm のものは計算上CCDカメラ23上では421μ
m となる。CCDカメラ23の1画素の大きさを縦9.
8μm 、横12.7μm とすると、ガラス板16上での
1μm に対して縦で43画素分、横で33画素分に相当
する。この場合、例えば画像認識などを用いて演算をす
れば、ガラス板16上で0.1μm レベルの分解能を十
分確保できることになる。また、CCDカメラ23のサ
イズを1/4インチサイズとして大まかに計算すると、
9インチのCRTモニター24で約25倍以上になるこ
とから、ガラス板16上での1μm がCRTモニター2
4上では約10mmに相当する。これは、CRTモニター
24を見ながら、アクチュエータ15を振動させ、レー
ザー光の集光発散が一点になる点を十分に確認できる量
である。
【0017】一方、アクチュエータ15を振動させたと
きにCCDカメラ23上で戻り光が一点で集光したり、
この一点を中心に発散することが繰り返されるというこ
とは、ガラス板16からの戻り光の光軸が対物レンズ1
4の位置に関わらず一定であり、戻り光が対物レンズ1
4の光軸にほぼ一致していることを意味し、かつその一
点で集光した位置はガラス板16上の焦点が合っている
位置を示している。したがって、分岐した2本の光路を
通ったレーザー光によってそれぞれ集光発散を繰り返す
2つの点から、それぞれのレーザー光の焦点位置の相対
位置を求めることができる。つまり、この2つの点を合
致させると2つの光路の光軸が一致し、この2つの点を
任意の方向に任意の距離だけ離すと離した方向と距離に
相当する分だけそれぞれの光軸が離れたことを意味す
る。
【0018】従って、画像認識技術を用いて、CCDカ
メラ23の各素子から得られる光量信号から最も光量の
大きい位置を求め、又は各素子から得られる光量信号の
重心を求め、又は光量の分布を見て予め用意していた分
布と最も差の少ない位置を求めるなどの手法により、集
光と発散を繰り返す点のCCDカメラ23上での正確な
位置を求めることができ、正確な位置が求められると、
ミラー7、8及び10、11の平行移動やあおり調整し
て2つの光路の調整を行うことにより高精度に光路位置
の調整を行うことができる。
【0019】また、精度が要求されないような場合に
は、CRTモニター24上に信号を映し出して肉眼で見
ながら2つの光路を調整してもよく、認識技術は援用的
に使用してもよい。その際にコンピュータなどを用いて
補正量を演算してもよい。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、第1発
明の露光装置の光路位置調整方法によれば、対象物が対
物レンズのほぼ焦点に来る近傍でアクチュエータを振動
させ、CCDカメラにて映し出されるレーザー光の像が
1点で集光発散を繰り返すように光路中のミラーの位置
調整にて光路位置を調整することにより、2つの光路を
通るレーザー光を対物レンズの光軸にほぼ合わせること
ができ、2つのレーザー光の光路位置の調整にかかる時
間を大幅に短縮することができる。
【0021】また、第2発明によれば、2つの光路を通
ったレーザー光の戻り光によりCCD上で集光発散を繰
り返す2つの集光発散点の間隔が所定のレーザー光の相
対距離に相当する間隔に合致するように光路位置を調整
することによりレーザー光の相対距離を所定値に精度良
く設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の露光装置の光路位置調整方法の一実施
例における適用対象の原盤露光装置の概略構成を示す斜
視図である。
【図2】同実施例におけるアクチュエータ振動時の戻り
光の動きの説明図である。
【符号の説明】
1 レーザー光源 2 分岐用PBS(偏光ビームスプリッター) 6 合成用PBS(偏光ビームスプリッター) 14 対物レンズ 15 アクチュエータ 16 ガラス板(対象物) 21 ビームスプリッター 22 集光レンズ 23 CCDカメラ
フロントページの続き (72)発明者 阿部 伸也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザー光源と、レーザー光源から出射
    されたレーザー光を2つのレーザー光に分岐する分岐用
    偏光ビームスプリッターと、分岐されたレーザー光を合
    成する合成用偏向ビームスプリッターと、合成されたレ
    ーザー光を対象物上に集光させる対物レンズと、対物レ
    ンズをその光軸方向に動かすアクチュエータとを備えた
    露光装置における光路位置調整方法であって、対物レン
    ズと合成用偏向ビームスプリッターとの間にビームスプ
    リッターを配して対象物からの戻り光を集光レンズを介
    してCCDカメラに入射させ、対象物が対物レンズのほ
    ぼ焦点位置に来る位置でアクチュエータを振動させ、C
    CDカメラによって映し出される戻り光の像が1点での
    集光とその点を中心とする発散とを繰り返すように光路
    位置を調整することを特徴とする露光装置の光路位置調
    整方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光路位置調整方法にて2
    つのレーザー光の光路位置調整を行った後、対象物が対
    物レンズのほぼ焦点位置に来る位置でアクチュエータの
    振動を止め、2つのレーザー光のそれぞれの対象物から
    の戻り光のCCD上の位置を求め、それらの距離が所定
    の相対距離となるように光路位置を調整することを特徴
    とする露光装置の光路位置調整方法。
JP6009273A 1994-01-31 1994-01-31 露光装置の光路位置調整方法 Pending JPH07220287A (ja)

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