JPH08203134A

JPH08203134A - 光ディスク原盤記録装置

Info

Publication number: JPH08203134A
Application number: JP7014690A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kaneda; 有史金田; Hisayuki Yamatsu; 久行山津
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-09
Also published as: US5717676A

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な装置構成でメンテナンスが少なく、光
軸調整が容易に行うことのできる光ディスク原盤記録装
置の提供を目的とする。【構成】この光ディスク原盤記録装置は、レーザ光発
生部１が内蔵する非線形光学素子の非線形光学過程によ
って波長 0.3〜0.36μｍの範囲に変換した出射光が出力
される。この出射光に外部からの記録情報に応じた変調
が光変調部３で施された露光用の照明光を、サーボ調整
する２軸アクチュエータ５等による自動焦点機構が含ま
れる記録レンズ４で感光材料が塗布された光ディスク原
盤７上に結像させ、光ディスク原盤７を回転させなが
ら、記録レンズ４がこの光ディスク原盤７上を走査させ
て記録情報の書き込みを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体レーザ光を非線形
光学過程により変換した光を光ディスクの原盤記録の露
光用の照明光に用いて好適な光ディスク原盤記録装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録媒体は、例えば映像信号やオーデ
ィオ信号のようなデータの記録再生に用いられてきてい
る。光記録媒体には、大量なデータの記録が行われる
が、光記録媒体には、現在の記録容量よりも一層高い記
録容量のものが望まれている。高い記録容量の光記録媒
体を実現するため、光記録媒体は、情報の記録密度を高
くさせる必要にせまられる。この高記録密度化のための
技術の一つとしては、記録／再生時に用いるレーザ光の
波長を短かくすることがある。

【０００３】最近では、短波長のレーザ光として紫外波
長のレーザ光が望まれている。特に、この紫外波長のレ
ーザ光の一つとして例えば波長 355nm近傍のレーザ光が
強く望まれている。この波長域のレーザ光の発生方法に
は、赤外波長のレーザ光を基本波にして、この基本波レ
ーザ光の第３高調波を発生させる方法がある。レーザ光
発光装置による第３高調波発生（ＴＨＧ）は、例えば固
体レーザであるNd:YAGやNd:YVO₄ 等のレーザ媒質を用い
る場合、光ポンピング法による励起によって、これらの
固体レーザの出射する基本波に対する第３高調波、すな
わち例えば紫外域内の波長355nm 近傍のレーザ光として
発生させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、波長355nm
近傍のレーザ光は、パルスモードで生成されるレーザ光
である。第３高調波発生がパルス発振のモードになる原
因を簡単に説明すると、出射される基本波のレーザ光と
このレーザ光の第２高調波とを周波数混合させる際、第
３高調波のレーザ光は、非線形結晶に入射させるこれら
のレーザ光が一回だけしか通さないシングルパスで発生
させている。この結果、第３高調波発生の非線形変換効
率が１回の回数だけに限られてしまうことになる。

【０００５】従って、第３高調波発生のレーザ光を用い
た光ディスク原盤記録装置では、共振器内で十分な増幅
ができないので、このようにシングルパスによって第３
高調波を発生させても連続発振のレーザ光の強度が低く
なってしまい、産業上、必要とする光強度を得ることが
できない。そこで、現在、この第３高調波のレーザ光強
度を高めるため、光ディスク原盤記録装置で使用する光
源には、入射するレーザ光のパワーに比例して変換効率
が増加するという性質を用いて、平均パワーとしてはそ
のままであるが、光ディスク原盤記録装置に高出力のパ
ルスを入力することにより、第３高調波レーザ光として
高出力パルスのレーザ光を得ている。

【０００６】このように第３高調波発生は、シングルパ
スで生成することと変換効率を向上させる必要性によっ
て現在まで光ディスク原盤記録装置で使用する光源は、
産業上で使用する第３高調波のレーザ光をすべてパルス
モードのレーザ光で得てきている。実際に、レーザ媒質
として例えばNd:YAG等を用いて、このレーザ媒質から出
射される基本波に対する第３高調波を発生させるレーザ
光源は、平均パワーを保ったまま、パルスの尖頭値を高
くして非線形変換効率を向上させて基本波の波長1064nm
のレーザ光とこのレーザ光に対する第２高調波発生（Ｓ
ＨＧ）による波長 532nmのレーザ光とを周波数混合させ
る方法で第３高調波、すなわち波長355nm 近傍のレーザ
光を得ている。

【０００７】しかしながら、この波長355nm 近傍で出射
されるレーザ光がパルス光という性格上、連続光が必要
とされる光ディスク原盤記録や光ディスプレイ等に応用
することができないので、このレーザ光の適用範囲が限
定されてしまう。一方、光ディスク原盤記録装置によっ
て連続波で非線形変換効率を上げる方法としては、光共
振器の光路中に非線形結晶を配置する方法が提案されて
いる。

【０００８】この方法によれば、例えば第２高調波発生
（ＳＨＧ）は、基本波の波長におけるレベル損失を抑
え、高フィネスという性質及びその基本波の半分の波長
で透過率の高い共振器を用いることで実現されてきてい
る。しかしながら、これまでの多くの実施例の中に光デ
ィスク原盤記録に必要とされる、例えば 300nm台の波長
域で固体レーザの連続発振によるレーザ光を出力光とす
る実施例は、まだ報告されていない。

【０００９】さらに、要望の高い基本波のレーザ光に対
する第３高調波を連続光で発生させるには、理論的に入
射波として基本波のレーザ光（周波数１ω）とＳＨＧに
よる第２高調波のレーザ光（周波数２ω）の和周波混合
で得ることが考えられるが、実際には、これらレーザ光
の双方を共振させる必要がある等、クリアしなければな
らない技術的な問題があり非常に難しい。このため、第
３高調波発生によるレーザ光では、前述したようなパル
ス状のため連続光が必要とされる分野に適用できないの
で、使用可能な範囲が非常に狭い範囲にしか適用できな
い。

【００１０】従来の光ディスクの原盤記録では、例えば
He-Cd レーザやArレーザといったガスレーザが主に使わ
れていたが、一般に、ガスレーザは、装置自体が大き
く、寿命が短く、発光効率も低く、頻繁なメンテナンス
を必要とする装置である。また、このようなガスレーザ
では、光ディスク原盤記録装置のレーザ光源からの出力
光が、純粋な紫外光しか出射しないので、肉眼で視認す
ることができない。従って、光ディスク原盤記録装置
は、装置全体の光軸調整等の作業を行う際に、例えばAr
レーザを用いる場合、別の可視光のレーザを用意し、ダ
イクロイックミラーを用いてこの可視光レーザだけを透
過させながら、可視光レーザの光軸の調整関係をArレー
ザとの光軸の調整関係と一致させるように構成し、系全
体の光軸調整や記録原盤上の焦点の誤差検出等を行って
正確な情報記録が行われるようにしている。

【００１１】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みてなされたものであり、簡単な装置構成でメンテナ
ンスが少なく、光軸調整が容易に行うことのできる光デ
ィスク原盤記録装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光ディスク
原盤記録装置は、上述した課題を解決するために、レー
ザ光発生部からの出射光に外部からの記録情報に応じた
変調が光変調部で施された露光用の照明光を自動焦点機
構を含むレンズ光学系の記録レンズで感光材料が塗布さ
れた光ディスク原盤上に結像させ、光ディスク原盤を回
転させながら、記録レンズがこの光ディスク原盤上を走
査されることにより、記録情報を記録する光ディスク原
盤記録装置において、レーザ光発生部が内蔵する非線形
光学素子の非線形光学過程によって波長 0.3〜0.36μｍ
の範囲に変換した出射光を出力することを特徴としてい
る。

【００１３】ここで、レーザ光発生部は、赤外波長の連
続波レーザ光を出射させるレーザ光源に例えばレーザ媒
質としてNd:YAGを用いた第１のレーザ光源と、グリーン
波長の連続波レーザ光を出射させるレーザ光源に例えば
レーザ媒質としてNd:YVO₄ からのレーザ光を共振器内で
共振させて第２高調波を発生させる第２のレーザ光源
と、第１及び第２のレーザ光源から出射される各連続波
レーザ光を１組のミラーから成る外部共振器とを有し、
この外部共振器で同時に同期・共振させながらこの外部
共振器内に配された位相整合のとれた非線形光学結晶素
子によりこれらの出射光を和周波混合させている。

【００１４】具体的に、第１の光源の波長は、1.05〜1.
07μm とし、第２の光源は、第１の光源の波長をλとす
るとき、この波長λに対して波長λ／２の第２高調波を
出射する。第１の光源の波長として波長1064nmのレーザ
光を発振させるレーザ媒質には、例示したNd:YAG、Nd:Y
VO₄以外にＬＮＰ、ＹＬＦ、ＧＧＧ、ＹＡＰ等も使用で
きる。

【００１５】外部共振器内に配される非線形光学結晶素
子には、表面に第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源
からの出射光の波長での反射率を抑えるコーティングが
施されている。非線形光学結晶素子は、例えばベータホ
ウ酸バリウム（ＢＢＯ）結晶を用い、位相整合条件のタ
イプＩを満足させる際にはＢＢＯのθ＝31.3゜程度の角
度で結晶をカットしたり、光軸に対する結晶の主軸との
なす角を38.6゜あるいは59.7゜程度に設定して位相整合
条件のタイプＩＩを満足させてそれぞれ和周波混合した
出射光を得ている。また、非線形光学結晶素子は、周期
的な分極反転を施すニオブ酸リチウム（ＰＰＬＮ）を用
いてもよい。この非線形光学結晶素子は、分極反転周期
を1.9μmまたは3.6μmの奇数倍にして波長1.06μm と波
長0.53μm の光を用いて疑似位相整合条件を満足させて
和周波混合した出射光を得ることができる。

【００１６】より具体的に、第１のレーザ光源からの出
射光の波長を1.064μmとし、第２のレーザ光源からの出
射光の波長を0.532μmとし、第１のレーザ光源及び第２
のレーザ光源には、少なくとも一方の光源に出射光の波
長を制御する波長制御機能が設けられている。外部共振
器は、例えば第１のレーザ光源及び第２のグリーンレー
ザ光源の内の一方の光源からの出射光に対して光路長を
制御してこの出射光に同期させると共に、他方の光源か
らの出射光の発振波長を制御してこの出射光に同期させ
るようにすることにより、２つのレーザ光の同時二重共
振が起こる。

【００１７】外部共振器では、和周波混合による連続光
を得る際に少なくとも一方の光源からの光を共振させる
ようにしてもよい。この外部共振器は、例えば効率よく
レーザ光を反射させるため、誘電体多層膜がコーティン
グされたミラーとインピーダンスマッチングさせる反射
率を有する入力結合ミラーとを有し、この誘電体多層膜
は、イオンスパッタ法あるいはイオンプレーティング法
等により作成する。この外部共振器のミラーの少なくと
も一つには、和周波混合による連続光を透過させる波長
特性を有する出力ミラーが用いられている。この入力結
合ミラーは、出力ミラーとを共用させている。

【００１８】第１のレーザ光源及び第２のレーザ光源の
少なくとも一方の光源内に位相変調器を有する光源とし
て注入同期レーザ光源あるいは第２高調波発生を行う外
部のレーザ光源からのレーザ光を用い、この一方の光源
の周波数側波帯を外部共振器との同期をとるために用い
るように構成して装置の共用化及び連続したレーザ光の
出力を高めている。

【００１９】また、外部共振器からの反射光にビーム整
形を施すように、例えばアナモルフィックプリズム等の
ビーム整形光学素子が設けられている。外部共振器から
の反射光を光ディスク原盤への照明光に用いると共に、
この外部共振器から照明光と同時に同一光軸に出射され
る可視波長域の漏れ出した光が、レンズ光学系の光軸調
整及び光ディスク原盤上の焦点検出に用いられている。

【００２０】感光材料には、漏れ出した光の波長と異な
る波長で感光する特性の材料を用いている。このレーザ
光発生部には、連続光レーザ媒質にInAlGaP 系を用いて
波長0.68μｍ程度の光を基本波とし、外部共振器内での
第２高調波発生過程により波長0.34μｍ程度のレーザ光
を出力するものを用いてもよい。

【００２１】また、レーザ光発生部は、Nd系固体レーザ
の出力波長1.32μｍ程度の光を基本波とし、この基本波
の第４高調波発生による波長0.33μｍ程度のレーザ光を
出力させるように構成してもよい。さらに、この第４高
調波発生によるレーザ光を２つの第２高調波発生過程に
分けて上記基本波の波長に対する第２高調波にして、さ
らにこの第２高調波を基本波とした少なくとも一方の第
２高調波発生過程に配した非線形光学結晶素子による連
続波の第２高調波を出力するように構成してもよい。

【００２２】このようにレーザ光発生部を構成した場合
も第２高調波発生の出力光を対称なパターンの出力光に
するビーム整形光学素子を外部共振器の外に配してい
る。光ディスク原盤記録装置では、外部共振器により同
時共振させた反射光とこの反射光に含まれる外部共振器
への２つの入射光成分の光を波長依存性に応じて空間的
に分離するビームスプリッタと、このビームスプリッタ
で分離した入射光成分の光を受光する受光素子とを有
し、受光素子から得られた信号を用いて同時共振を満足
させる制御が行われる。このビームスプリッタには、例
えばダイクロイックミラー等が用いられる。

【００２３】また、光ディスク原盤記録装置は、外部共
振器からの反射光に含まれる外部共振器への２つの入射
光成分の光を検出する受光素子と、受光素子からの出力
信号に対して電気的に周波数弁別を行って所定の周波数
成分だけを通過させるバンドパスフィルタとを有し、バ
ンドパスフィルタは、出力される一方の周波数が他方の
周波数の整数倍となる関係を外した周波数の設定される
ように周波数の選択を行う構成でもよい。

【００２４】

【作用】本発明に係る光ディスク原盤記録装置では、レ
ーザ光発生部で第１のレーザ光源と第２のレーザ光源と
それぞれ独立に得られる連続波レーザ光の基本波を外部
共振器に入射させて少なくとも一方の光源を同期させ、
他方の光源の発振波長を制御して同期させて、非線形光
学素子の非線形光学過程によって波長 0.3〜0.36μｍの
範囲に変換した効率のよい連続した出力光に対して外部
からの記録情報に応じた変調を光変調器で施して露光用
の照明光を自動焦点機構を含むレンズ光学系でフォトレ
ジストが塗布された光ディスク原盤上に結像させること
により、光ディスク原盤を回転させながら、この光ディ
スク原盤上を走査して情報を記録している。これによ
り、光ディスク原盤記録装置は、従来のガスレーザを光
源として用いた場合の装置構成に比べて構成を大幅に小
型化している。外部共振器からの反射光がビーム整形
を施すビーム整形光学素子を透過させて空間的に対称な
ビームを照射することにより、空間的な解像度の方向依
存性を回避している。

【００２５】照明光と同時に同一光軸に出射される可視
波長域の漏れ出した光をレンズ光学系の光軸調整及び光
ディスク原盤上の焦点検出に用いることにより、新たに
可視光波長のレーザ光を光ディスク原盤記録装置に設け
ることなく、装置構成を簡略化する。フォトレジストに
は、漏れ出した光の波長と異なる波長で感光する特性の
材料を用いることにより、漏れ出した光の影響を受けず
に、視認しながら光軸調整及び光ディスク原盤上の焦点
検出を行い、品質のよい原盤を作成している。

【００２６】

【実施例】以下、本発明に係る光ディスク原盤記録装置
の一実施例について、図面を参照しながら説明する。こ
の実施例では、波長が 300nm台の光を出力して原盤記録
を行う光ディスク原盤記録装置について各部の構成を参
照しながら説明する。

【００２７】光ディスク原盤記録装置は、光ディスク原
盤に波長 0.3〜0.36μｍの範囲に変換した反射光を出力
するレーザ光発生部１と、このレーザ光発生部１からの
出射光に外部からの記録情報に応じた変調を施す光変調
部３と、光変調部３からの光の光軸に対してハーフミラ
ー４ａで９０゜曲げを経て波長限界までビームを絞り込
む記録レンズ４と、この記録レンズ４を各種サーボ信号
に応じて駆動される２軸アクチュエータ５と、記録レン
ズ４からの光をターンテーブル６上のフォトレジストが
塗布された光ディスク原盤７と、ターンテーブル６を回
転させるスピンドルモータ８と、光ディスク原盤７から
の記録レンズ４、ハーフミラー４ａを透過した反射光に
含まれる紫外光成分をカットするフィルタ９と、このフ
ィルタ９からの透過光を受光するフォトディテクタ１０
と、ターンテーブル６を回転させたままスライドさせる
スレッディング機構１１とを有している。

【００２８】また、光ディスク原盤記録装置には、フォ
トディテクタ１０で検出した信号に基づいて信号処理を
施す信号処理部１２やスレッディング機構１１を制御す
るスレッディングサーボ部１３が設けられ、これらがシ
ステムコントローラ１４の制御信号により制御されてい
る。さらに、光ディスク原盤記録装置の各部の構成につ
いて説明する。

【００２９】このレーザ光発生部１は、従来までの装置
で必要とされた交流２００Ｖ等の特殊な電源を設けるこ
となく、家庭用と同程度の容量の１００Ｖ交流電源を使
用している。先ず、レーザ光発生部１は、波長 0.3〜0.
36μｍの範囲に変換したレーザ光を出力している。一般
的に、レーザ光源からの基本波より波長の短い高調波の
レーザ光を得る場合、共振器内部の高いパワー密度を利
用して効率よく波長変換を行う方法が従来から提案され
ている。

【００３０】ここで、例えば第３高調波発生（ＴＨＧ）
は、基本波と第２高調波の双方のレーザ光を共振させな
ければならず、さらに、この共振させる際に用いるミラ
ーは、第３高調波のレーザ光に対して低反射でなければ
ならない。また、ＴＨＧは、レーザ光源としてレーザ光
発生部１内で発生させた基本波のレーザ光とこの基本波
の第２高調波のレーザ光とを共に一つの共振器で共振さ
せるために共振器内に入射した２つのレーザ光の波長分
散を同期させる必要が生じる。しかしながら、例えば基
本波のレーザ光に対する波長分散を決めてしまうと、同
期させることによって、この基本波に対する第２高調波
発生（ＳＨＧ）のレーザ光の波長分散も決まってしま
う。従って、ＴＨＧは、それぞれ独立にレーザ光を制御
することができない等の技術的な困難を有している。

【００３１】この困難を解決するように、レーザ光発生
部１は、例えば図２に示すように、２つのレーザ光源Ｌ
１、Ｌ２と、レーザ光源Ｌ１、Ｌ２から出射されるレー
ザ光を取り込んで共振させる外部共振器１０１と、２つ
のレーザ光源Ｌ１、Ｌ２からの出射光に位相変調を施す
位相変調器１０２ａ、１０２ｂと、外部共振器１０１か
らの反射光を検出する光検出部１０３と、光検出部１０
３からの出力により外部共振器１０１内のキャビティ長
を制御する共振器長制御部１０４と、共振器長制御部１
０４からの駆動信号に応じて光軸方向にミラーを移動さ
せる電磁アクチュエータ１０５と、レーザ光源Ｌ１から
外部共振器１０１への入射するレーザ光の波長を制御す
る波長制御部１０６とを有している。

【００３２】レーザ光源Ｌ１は、第１の波長の連続波レ
ーザ光を出射させる光源である。このレーザ光源Ｌ１
は、外部の励起源として例えばNd:YAGをレーザ媒質とす
る半導体レーザ励起による波長1064nmの単一周波数発振
が基本波として得られるものである。このレーザ光源Ｌ
１は、外部からの制御により周波数制御することができ
る。

【００３３】また、レーザ光源Ｌ２は、第２の波長の連
続波レーザ光を出射させる光源である。このレーザ光源
Ｌ２は、半導体レーザ励起によるグリーンレーザ光を出
射する。具体的に、半導体レーザ励起によるグリーンレ
ーザ光としては、レーザ媒質に例えばNd:YVO₄ が用いら
れ、共振器内で固体レーザ光の基本波に対する第２高調
波を発生させることにより、レーザ光源Ｌ１からの基本
波レーザ光の波長に対して半分の波長、すなわち第２高
調波の波長532nm の単一周波数で安定なグリーン光を得
ている。しかしながら、このレーザ光源Ｌ２は、周波数
制御機能を持たない。

【００３４】このレーザ光源Ｌ１、Ｌ２から出射される
それぞれのレーザ光の光軸上には、位相変調器１０２
ａ、１０２ｂが配されている。これらの位相変調器１０
２ａ、１０２ｂは、いわゆるＥＯ（電気光学）素子やＡ
Ｏ（音響光学）素子等を用いている。この位相変調器１
０２ａには、外部の発振器１０７ａから駆動するための
変調信号（例えば周波数fm＝10MHz）を出力し、図示し
ないがドライバ（駆動回路）を介して供給される。この
変調信号として用いて位相変調器１０２ａは、波長1064
nmのレーザ光に位相変調を施している。また、位相変調
器１０２ｂも、外部の発振器１０７ｂからの変調信号に
応じた位相変調を波長 532nmのレーザ光に施している。

【００３５】このように位相変調を施してサイドバンド
をたてて後述するように戻ってくるサイドバンドの位相
シフト量を２つの基本波とも合わせるパウンドドレーバ
ホールロック技術により、レーザ光発光装置では、２つ
の基本波を共振モードの中心に位置させることができる
ようになり、外部共振器１０１内に入射光をすべて入射
させることができる。この共振器の周波数制御を行う技
術は、具体的に、例えば、R.W.P.Drever et al. "Laser
Phase and Frequency Stabilization Using an Optica
l Resonator", Applied Physics B 31.97-105(1983) 等
において開示されている。

【００３６】この位相変調器１０２ａを経たレーザ光が
ミラー１０８で反射される。ミラー１０８は、レーザ光
源Ｌ１から出射されるレーザ光を後述するビームスプリ
ッタ１０９を経て外部共振器１０１に入射させるように
反射させる。また、レーザ光源Ｌ２から出射されたレー
ザ光も位相変調器１０２ｂを経てビームスプリッタ１０
９に送られる。

【００３７】従って、ビームスプリッタ１０９は、入射
するレーザ光の内、波長 532nmでレーザ光を反射させ、
レーザ光の波長1064nmを透過させる光学特性を有してい
る。位相変調器１０２ｂとビームスプリッタ１０９の位
置は、レーザ光源Ｌ２からの出力光がレーザ光源Ｌ１か
らの出力光と同一の光軸に重ねられるような位置関係に
する。このビームスプリッタ１０９を経たレーザ光源Ｌ
１、Ｌ２からの出力光は、外部共振器１０１のミラーＭ
１に同一の光軸で入射させることになる。

【００３８】なお、図示していないが、このビームスプ
リッタ１０９と外部共振器１０１のミラーＭ１との間に
は、空間的に後段で詳述するように、ミラーＭ１〜Ｍ４
で構成される外部共振器１０１の固有モードと重ね合わ
せられるように光学系が選ばれる。次に、外部共振器１
０１は、４枚のミラーＭ１〜Ｍ４で構成され、入射する
２つの基本波を用いて和周波混合を行って基本波の波長
1064nmに対して第３高調波の波長355nm の紫外光を発生
させている。

【００３９】外部共振器１０１は、共振器内の波長変換
にタイプＩの位相整合条件を用いている。このため、２
つの基本波レーザ光は、紙面に対して垂直、すなわち各
ミラーに対してＳ偏光になるように調整されている。こ
のようにＳ偏光を利用すると、各ミラーの反射率をＰ偏
光で用いた場合より高くすることができる。これによ
り、外部共振器１０１内の損失を抑えることができる。

【００４０】ミラーＭ１は、レーザ光源Ｌ１、Ｌ２から
それぞれ２つのレーザ光を外部共振器１０１内に同じ光
軸に沿って同時に入射させる入力結合ミラーであり、和
周波混合により得られた第３高調波の反射光を出力する
出力ミラーである。このミラーＭ１は、曲率半径を30mm
とする凹面鏡である。このミラーＭ１には、インピーダ
ンスマッチングを達成するため誘電体多層膜がコーティ
ングされている。誘電体多層膜は、例えば高品質ミラー
を作成する際にイオンスパッタ法またはイオンプレーテ
ィング法等によって作成することができるが、この方法
以外の方法で作成するようにしてもよい。

【００４１】ミラーＭ１は、誘電体多層膜をコーティン
グにより、例えば図３に示すような透過スペクトルが得
られる。図３から明かなように、第１の連続波レーザ光
の波長1064nm及び第２の連続波レーザ光の波長 532nmに
おいて透過率は、約１％強であることから、両者の波長
に対して高反射であることが判る。また、基本波に対し
て第３高調波となる波長 355nmでの透過率は、９０％程
度と高いので、外部共振器１０１内で生成された第３高
調波の反射光が透過して出力されることを示している。

【００４２】また、他の３つのミラーＭ２〜Ｍ４は、す
べて２波長高反射ミラー（Dual HR）である。この２波
長とは、波長1064nmと波長 532nmである。ミラーＭ２〜
Ｍ４は、これら２つの波長で高反射である。ミラーＭ
２、Ｍ３は、平面鏡である。また、ミラーＭ４は、ミラ
ーＭ１と同じ曲率半径30mmの凹面鏡である。

【００４３】この外部共振器１０１において、ミラーＭ
４−Ｍ１間の距離は、32mm程度である。外部共振器１０
１の固有モードは、このミラーＭ４−Ｍ１間に小さなス
ポットを持つ。外部共振器１０１は、ミラーＭ４とミラ
ーＭ１との間の光路が略々同一平面上にあるリング型共
振器を構成している。ミラーＭ２は、精密に位置決めを
行うための電磁アクチュエータ１０５にマウントされて
いる。ミラーＭ２の位置は、この電磁アクチュエータ１
０５によって、この共振器の共振器長を外部から供給さ
れる共振器長制御信号に応じて微調整される。電磁アク
チュエータ１０５は、共振周波数を制御する機能を有し
ている。共振器長の制御については後段で詳述する。

【００４４】この外部共振器１０１には、共振器内に非
線形光学結晶素子１１０が設けられている。この非線形
光学結晶素子１１０には、例えばベータホウ酸バリウム
（ＢＢＯ）が用いられている。ＢＢＯ１１０は、結晶に
おけるＣ軸に対する角θが約31.3゜になるようにカット
されている。このＢＢＯ１１０には、外部共振器１０１
に入射する基本波レーザ光の波長1064nmと波長 532nmの
両方で無反射になるようなコーティングが施されてい
る。

【００４５】ＢＢＯ１０は、ミラーＭ４とミラーＭ１と
の間の略々中央に配されている。このミラーＭ４とミラ
ーＭ１からなる平面共振器には、２つの波長がＳ偏光と
された入射光が供給されている。ＢＢＯ１１０は、入射
光のスポット位置でこのＳ偏光された入射光の偏光方向
とＢＢＯ１１０の固有偏光とが一致するように配してい
る。すなわち、この偏光方向の一致は、例えばＢＢＯ１
１０の常光線の方向が入射光のＳ偏光の方向に合わせら
れることを意味している。

【００４６】これにより、この外部共振器１０１内のパ
ワーが一定でもＢＢＯ１１０の結晶に入射するパワー密
度が高くなるので、この外部共振器１０１は、この外部
共振器１０１の非線形変換効率を向上させることができ
る。また、共振によって強められる度合は、共振器の損
失、すなわち各ミラーの散乱、透過、吸収、非線形光学
結晶素子の結晶面での散乱、吸収、反射損及び結晶内部
での散乱、吸収に依存している。従って、損失の少ない
共振器ほど共振強度は、強められることになる。このよ
うなことから、ミラーＭ２、Ｍ３にイオンスパッタ法等
によって低損失になる膜をコーティングすることによ
り、発生する第３高調波のパワーを向上させることがで
きる。

【００４７】実際に、ミラーＭ２、Ｍ３には、典型的に
99.9％以上の反射率が要求される。実験において使用し
たミラーの反射率は、99.7〜99.8％程度であった。この
ミラー条件で、外部共振器１０１に約200mW の波長1064
nmの基本波レーザ光と約100mW の波長 532nmの基本波レ
ーザ光が入射されたとき、約2mW の波長 355nmの第３高
調波が得られている。

【００４８】ミラーＭ３を低損失ミラーにしたとき、約
10mWの波長 355nmの第３高調波が得られ、さらに電磁ア
クチュエータ１０５にマウントされるミラーＭ２も低損
失ミラーにして、波長 532nmの基本波レーザ光を約300m
W にして入射させると、約48mWの波長 355nmの第３高調
波が得られている。このように外部共振器１０１は、入
射した２つの基本波レーザ光を和周波混合することによ
り、連続光の第３高調波レーザを得ることができる。

【００４９】外部共振器１０１からの反射光は、ビーム
スプリッタ１１１に入射させられる。ビームスプリッタ
１１１は、入射光の内の波長 355nmのレーザ光を反射さ
せ、波長1064nmと波長 532nmのレーザ光をそのまま透過
させる光学特性を有している。外部共振器１０１からの
反射光は、ビームスプリッタ１１１により光路を９０゜
曲げるように反射させられる。この第３高調波のビーム
には、ウオークオフ効果により細長く歪が生じることが
ある。この歪を補正するため、ビーム整形光学素子１１
６が設けられる。ビーム整形光学素子１１７は、この第
３高調波のビームの光軸上に例えばアナモルフィックプ
リズムやシリンドリカルレンズ等が用いられる。

【００５０】ビームスプリッタ１１１を透過した波長10
64nmと波長 532nmを含む光が、ビームスプリッタ１１２
に入射される。ビームスプリッタ１１２は、例えば波長
532nmの光を反射させ、波長1064nmの光を透過させる光
学特性を有している。この光ディスク原盤記録装置の光
検出部１０３には、ビームスプリッタ１１２で反射させ
た波長 532nmの光の光軸上に受光素子１１３ａが設けら
れ、波長1064nmの光の光軸上には、受光素子１１３ｂが
設けられている。受光素子１１３ａ、１１３ｂからの検
出信号に波長選択性を持たせるため、それぞれ受光素子
１１３ａとビームスプリッタ１１２との間に赤外光を吸
収するフィルタ１１４を配し、受光素子１１３ｂとビー
ムスプリッタ１１１との間にグリーン光を吸収するフィ
ルタ１１５を配している。

【００５１】このように構成することにより、受光素子
１１３ａ、１１３ｂには、それぞれ波長1064nm、 532nm
が入射しなくなる。従って、受光素子１１３ａ、１１３
ｂには無用のクロストークの発生を避けることができる
ようになる。受光素子１１３ａ、１１３ｂは、光電変換
して前述した位相変調器１０２ａ、１０２ｂにより、位
相変調されたサイドバンドが共振器内で反射されたこと
による位相の変化の情報を含んだ信号を検出する。この
受光素子１１３ａ、１１３ｂでの検出信号が、それぞれ
共振器長制御部１０４と波長制御部１０６に供給され
る。

【００５２】共振器長制御部１０４と波長制御部１０６
は、例えばミキサ機能を有している。共振器長制御部１
０４と波長制御部１０６には、それぞれ外部の発振器１
０７ａ、１０７ｂから変調信号が供給されている。この
変調信号は、必要に応じて波形整形や位相遅延等が施さ
れる。共振器長制御部１０４と波長制御部１０６では、
検出信号とこの変調信号とが乗算されることにより、同
期検波が行われている。共振器長制御部１０４と波長制
御部１０６は、レーザ光源Ｌ１、Ｌ２の光周波数と外部
共振器１０１の共振周波数とのずれをそれぞれ求めてい
る。

【００５３】共振器長制御部１０４では、さらに、同期
検波された検波出力信号をローパスフィルタを介するこ
とによって得られるこのずれを誤差信号として電磁アク
チュエータ１０５を駆動するドライバに供給される。こ
のドライバは、駆動信号を電磁アクチュエータ１０５で
外部共振器１０１のミラーＭ２の反射面を光軸方向に移
動させて誤差信号を０とするようなサーボ制御を行わせ
ている。

【００５４】これにより、外部共振器１０１内の共振器
長になるように制御されレーザ光源Ｌ１からの出力光に
同期させると共に、レーザ光源Ｌ１からの出力光が、外
部共振器１０１内で共振を続けるようになる。また、レ
ーザ光源Ｌ２の周波数fcのレーザ光に対して位相変調器
１０２ｂにより周波数fmの位相変調が施され、サイドバ
ンドfc±fmが立てられている。波長制御部１０６では、
共振周波数がf₀の外部共振器１０１からの光について周
波数fc、fc±fm間のビートを検出することにより、極性
を持った誤差信号が得られる。

【００５５】実際には、ミキサで変調信号成分に対して
元の変調信号に適当な位相を与えた信号として受光素子
１１３ａからの検出信号とを乗算して同期検波し、例え
ばローパスフィルタで変調キャリア成分を除去すること
により、誤差信号を得ている。波長制御部１０６は、こ
の誤差信号をレーザ光源Ｌ２の周波数制御信号としてレ
ーザ光源Ｌ２に供給してサーボ制御している。このよう
な制御により、レーザ光源Ｌ２からの出力も外部共振器
１０１の周波数に同期される。

【００５６】このようにして２つのレーザ光源Ｌ１、Ｌ
２の同期が同時になされるようになる。従って、外部共
振器１０１内部には、２つの基本波連続レーザが同時に
循環することになる。外部共振器１０１では、共振によ
って強められる強度を持ったこれら２つの基本波連続レ
ーザが、ＢＢＯ１１０に入射して和周波混合により、第
３高調波の連続したレーザが発生する変換効率を高めて
いる。

【００５７】また、電磁アクチュエータ１０５の具体的
な構造の一例を示す図４の一部切欠斜視図及び図５の渦
巻き状板バネの概観斜視図を参照しながら説明する。ミ
ラーＭ２は、リング状あるいは円筒状のセラミック等の
絶縁物で作られたコイルボビン３２に嵌合固定されてい
る。このコイルボビン３２の周囲にコイル（いわゆるボ
イスコイル）がソレノイド状に巻回されている。このコ
イルボビン３２は、例えば図４に示すように渦巻き状の
板バネ３３に取り付けられている。この板バネ３３は、
マグネット３５を介してリング状のヨーク３６に固定支
持されている。マグネット３５は、コイルボビン３２の
円筒状に巻回されたコイル３３を取り囲むように配置さ
れており、このマグネット３５は、例えば内周側がＮ
極、外周側がＳ極となるように着磁されている。マグネ
ット３５の外周は、鉄等の強磁性体のヨーク３６に接着
等により固定されている。板バネ３３は、例えばコイル
ボビン３２の上下面に接着等により固定され、これらの
板バネ３３の外周がヨーク３６で支持され、これらのす
べての部品が２枚の鉄等の強磁性体のシールド板３７、
３８で挟み込まれている。このシールド板３７、３８
は、ヨーク３６と共に、マグネット３５からの磁束のリ
ターン磁路としての機能も有している。このシールド板
３７、３８ですべての部品が囲まれているので、取扱い
も極めて良好である。

【００５８】このような構造を有する電磁アクチュエー
タ１０５によれば、コイル３３の内側に金属のような導
電体、磁性体を一切配置していないにもかかわらず、磁
気回路が概ね閉磁路となっているため、光軸方向への駆
動力が大きく、位相回りの少ない伝達特性が得られる。
また、コイルボビン３２にセラミックを用いて移動部分
を軽量化すること等により、複共振周波数を100kHz以上
にまで持っていける。

【００５９】レーザ光発光装置は、このように構成する
ことにより、従来の基本波に対して出されるパルス状の
第３高調波に比べて広い用途で使用できる連続波のレー
ザ光を得ることができる。また、この実施例では、レー
ザ光源Ｌ１、Ｌ２からの基本波レーザを外部共振器１０
１で二重共振させることに主眼があるので、２つの基本
波が共に周波数制御機能を持っていれば、必ずしも外部
共振器１０１が一方の基本波レーザに同期させる必要は
ない。これら２つの基本波レーザの個々の周波数を外部
共振器１０１の共振周波数に同期させればよい。なお、
外部共振器１０１では、和周波混合による連続光を得る
際に少なくとも一方の光源からの光を共振させる、すな
わち単一共振で紫外光を発生させるようにしてもよい。
この方法では、共振のための制御が半減し、システム構
成が単純になるというメリットがあるが、レーザ光の非
線形変換効率を低下させてしまうデメリットがある。

【００６０】ここで、周波数制御可能なレーザ光源とし
て使用するマスタレーザ光の発生装置には、注入同期さ
れたレーザ光を出射する注入同期レーザ光発生装置やレ
ーザ光源内に外部共振器を設けたレーザ光発生装置を用
いるようにしてもよい。注入同期レーザ光発生装置は、
例えばレーザ光源Ｌ１に対応する連続した基本波レーザ
光を出射し、この外部共振器を有するレーザ光発生装置
は、例えばレーザ光源Ｌ２に対応させて外部共振器にお
いて変換された第２高調波の波長の連続したレーザ光を
出射する。レーザ光源Ｌ１、Ｌ２には、この注入同期レ
ーザ光発生装置と外部共振器を有するレーザ光発生装置
のいずれか一方を適用したりあるいはこれらの両方を適
用するようにしてもよい。

【００６１】注入同期レーザ光発生装置は、レーザ発振
する装置の自走周波数に近い周波数の信号を入力するこ
とによってこの装置の発振周波数が入力信号の周波数に
引き込まれる現象を用いて、この入力信号と同一周波数
で振幅の大きなレーザ光に増幅する。注入同期レーザ光
発生装置の一具体例として図６の概略的な構成を参照し
ながら、例えばレーザ光源Ｌ２に注入同期レーザ光発生
装置を用いる場合を説明する。

【００６２】レーザ光源Ｌ２には、第２高調波発生を行
うための基本波レーザ光を出射するレーザ光源４１が設
けられている。レーザ光源４１からの基本波レーザ光
は、位相変調器４２で位相変調が施され、共振器反射光
検出用の反射面４３を介し、集光用のレンズ４４を介し
て外部共振器４５に入射されるようになっている。この
外部共振器４５は、凹面鏡４６の反射面と平面鏡４７の
反射面との間に非線形光学結晶素子４８が配置されてい
る。この外部共振器４５の一対の凹面鏡４６と平面鏡４
７の反射面の間の光路長Ｌ_Rが所定の長さとなって光路
位相差Δが２πの整数倍となるとき共振し、共振位相付
近で反射率及び反射位相が大きく変化する。共振器４５
の一方の反射面４６、４７の少なくとも一方、例えば反
射面４７は、電磁アクチュエータ４９により光軸方向に
駆動されるようになっている。

【００６３】発振器５１は、位相変調器４２を駆動する
ための変調信号を出力し、この変調信号がドライバ５２
に送られる。共振器４５に送られるレーザ光の反射光が
反射面４３を介して光検出器５３により検出され、反射
光検出信号として同期検波回路５４に供給される。同期
検波回路５４には、発振器５１からの変調信号が供給さ
れ、反射光検出信号と乗算されることにより、同期検波
が行われている。同期検波回路５４の検波信号は、ＬＰ
Ｆ５５を介すことによって共振器光路長の誤差信号とな
る。この誤差信号が、ドライバ５６を介して電磁アクチ
ュエータ４９の駆動信号となる。電磁アクチュエータ４
９では、この駆動信号に応じて反射面１７を光軸方向に
移動させて誤差信号を０とするようなサーボ制御を行う
ことにより共振器長の制御が行われている。

【００６４】このように構成することにより、注入同期
レーザ光発生装置への入力信号の周波数を外部共振器１
０１の共振周波数に設定するように制御すれば、外部共
振器１０１に入射させる際のマスタレーザだけに与えら
れている位相変調をそのまま和周波混合を行わせる外部
共振器１０１と同期をとる信号源とすることができる。

【００６５】すなわち、例えばレーザ光源Ｌ１からの出
力光に位相変調を施す位相変調器１０２ａの代わりに注
入同期のためにマスタレーザに与えられている位相変調
を用いても、位相変調器１０２ｂ、発振器１０７ｂを用
いることなく、この位相変調を外部共振器１０１と同期
させることができる。また、外部共振器を有するレーザ
光発生装置のように第２高調波発生を別の外部共振器に
同期させる構成をとって位相変調を施し位相変調器１０
２ｂ、発振器１０７ｂを用いることなく、基本波レーザ
光を外部共振器１０１に出射するようにしてもよい。

【００６６】このようにしてマスタレーザとして注入同
期レーザ光発生装置と外部共振器付きレーザ光発生装置
をレーザ光源Ｌ１、Ｌ２の一方または両方に用いること
により、外部共振器１０１からの第３高調波の連続波レ
ーザの出力をより一層高めることができ、外部共振器１
０１からの反射光を高出力にすることができる。次に、
位相整合条件と非線形光学結晶の関係について簡単に説
明する。

【００６７】前述した外部共振器１０１内に配した非線
形光学結晶素子では、例えば約31.3゜で切り出したＢＢ
Ｏ１１０を用いることによって、タイプＩの位相整合条
件に基づいて第３高調波発生が行われている。位相整合
条件はタイプＩに限定されるものでなく、ＢＢＯ１１０
の結晶の切り出し角度を約38.6゜あるいは約59.7゜とす
ることにより、例えば連続光の基本波の波長1064nm及び
532nmの和周波光を発生させるための位相整合条件をタ
イプＩＩで行わせることができる。

【００６８】このように非線形光学結晶素子の切り出し
角度の設定により、第３高調波発生の位相整合条件を選
択することができ、第３高調波発生の自由度を高めるこ
とができる。また、非線形光学結晶素子は、ＢＢＯに限
定されるものでなく、周期的分極反転ニオブ酸リチウム
（Periodically Poled Lithium Niobate:以下ＰＰＬＮ
という）を用いてもよい。実際に必要とされる分極反転
の周期は、非線形光学係数ｄ ₃₃またはｄ₃₁を用いる相互
作用の場合、それぞれ約1.9μmまたは約3.6μmの奇数倍
とする。

【００６９】このＰＰＬＮを外部共振器１０１内に配設
すると、疑似位相整合が達成され、材料定数である非線
形光学係数が大きいので、非線形変換効率を向上させる
ことができる。この外部共振器１０１内の非線形変換を
高めることで入力結合鏡としてのミラーＭ１の最適反射
率を低めることにより、成膜プロセスの条件を緩和させ
ることができる。

【００７０】このＰＰＬＮを用いると、外部共振器１０
１からの反射光にウォークオフが存在しないので、略々
円形のビームパターンを持った出力光が得られる。これ
により、ビーム整形用の光学部材をレーザ光発生装置に
設ける必要がなく、製造部品の削減を行うことになり、
装置を小型化することができるようになる。なお、波長
1064nmのレーザ光を発振させるレーザ媒質には、Nd:YA
G、Nd:YVO₄以外にＬＮＰ、ＹＬＦ、ＧＧＧ、ＹＡＰ等も
使用できる。

【００７１】次に、レーザ光発生装置の変形例について
図７を参照しながら説明する。ここで、共通する部分に
同じ参照番号を付して説明を省略する。このレーザ光発
生装置は、例えば図７に示すように、外部共振器１０１
からの反射光がビームスプリッタ１１１を透過した透過
光を受光する受光素子１１３ａと、受光素子１１３ａで
光電変換して得られた検出信号に対して電気的なキャリ
ア周波数弁別を行うバンドパスフィルタ（以下、ＢＰＦ
という）１１５、１１６とを有している。

【００７２】このレーザ光発生装置は、レーザ光源Ｌ
１、Ｌ２からのそれぞれの出力光に異なる周波数で位相
変調器１０２ａ、１０２ｂを与えて外部共振器１０１内
で同じ光軸上で同時共振を起こすように共振制御を行っ
ている。これにより、外部共振器１０１からの反射光の
一部がビームスプリッタ１１１を透過して受光素子１１
３ａに供給される。この受光素子１１３ａには、波長10
64nm、 532nmの光が含まれている。受光素子１１３ａ
は、これらの波長を含めて光電変換して検出信号をＢＰ
Ｆ１１５、１１６にそれぞれ供給する。

【００７３】ＢＰＦ１１５は、このＢＰＦ１１５の帯域
通過する周波数がＢＰＦ１１６での帯域通過周波数の整
数倍の関係にならないように周波数の選択が行われる。
このように周波数の選択を行うことにより、ＢＰＦ１１
５、１１６の高調波歪の信号に重なりが生じないように
することができ、個々の波長に対する信号検出を行うこ
とができる。これにより、２つの波長に対する検出信号
のクロストークを避けることができる。

【００７４】ＢＰＦ１１５を通過した信号が共振器長制
御部１０４に供給され、ＢＰＦ１１６を通過した信号が
波長制御部１０６にそれぞれ供給される。共振器長制御
部１０４と波長制御部１０６は、それぞれ共振器長制御
信号と周波数制御信号とを電磁アクチュエータ１０５と
レーザ光源Ｌ１に出力している。このように構成するこ
とにより、図２に示したビームスプリッタ１１１をなく
し、受光素子を１つで済ませることができ、部品点数を
少なくすることができる。

【００７５】また、前述したレーザ光発生部１は、連続
光レーザ媒質がNd:YAGやNd:SFAP 等から成るNd系固体レ
ーザを用いたが、この例に限定されるものでなく、例え
ば連続光レーザ媒質にInAlGaP 系を用いて波長0.68μｍ
程度の光を基本波とし、外部共振器１０１内での第２高
調波発生過程により波長0.34μｍ程度のレーザ光を出力
するものを用いてもよい。

【００７６】また、レーザ光発生部１は、Nd系固体レー
ザの出力波長1.32μｍ程度の光を基本波とし、この基本
波の第４高調波発生による波長0.33μｍ程度のレーザ光
を出力させるように構成してもよい。さらに、この第４
高調波発生によるレーザ光を２つの第２高調波発生過程
に分けて上記基本波の波長に対する第２高調波にして、
さらにこの第２高調波を基本波とした少なくとも一方の
第２高調波発生過程に配した非線形光学結晶素子による
連続波の第２高調波を出力するように構成してもよい。

【００７７】このようにレーザ光発生部１を構成した場
合も第２高調波発生の出力光を対称なパターンの出力光
にするビーム整形光学素子１１７を外部共振器１０１の
外に配している。再び、図１を参照しながら光ディスク
原盤記録装置の構成を説明する。光源としてのレーザ光
発光部１からの光がコリメータレンズ２に入射する。コ
リメータレンズ２は、この入射光を平行光にするレンズ
である。このコリメータレンズ２には、前述したビーム
整形光学素子１１７を含ませて構成させてもよい。これ
により、レーザ光が持っていた非線形光学結晶素子のウ
ォークオフ効果による非対称性を補償することができ
る。ビーム整形光学素子１１７には、アナモルフィック
プリズム等がある。

【００７８】次に、光変調部３には、外部から記録情報
がアンプ１５を介して供給されている。この光変調部３
は、例えば音響光学素子（ＡＯ）等を用いている。光変
調部３は、記録情報をレーザ光の中に含めている。この
レーザ光がハーフミラー４ａに送られる。ハーフミラー
４ａは、光ディスク原盤７の方向に光軸を９０゜曲げて
対物レンズである記録レンズ４にレーザ光を入射させ
る。この記録レンズ４には、レーザ光を光ディスク原盤
７上に集光させる際の記録レンズ４を移動させる２軸ア
クチュエータ５が自動焦点機構の一部として取り付けら
れている。自動焦点機構については後述する。このよう
にして焦点調整された記録レンズ４を透過したレーザ光
が、光ディスク原盤７に照射される。

【００７９】光ディスク原盤７は、ガラス基板上にフォ
トレジストを塗布して構成している。とことで、このレ
ーザ光には、紫外波長のレーザ光だけでなく、レーザ光
発生部１から同じ光軸上に出射される可視波長域の漏れ
出した光が含まれている。この漏れ出した光とは、例え
ばNd系固体レーザを基本波とするレーザ光の第２高調
波、すなわち波長約0.53μｍのグリーン光である。

【００８０】ところで、光ディスク原盤記録装置におい
て必要とされるアライメントには、従来のガスレーザを
用いた場合、紫外光しか出力しないので、別種のレーザ
を用いるか、あるいは紫外光領域で感度を有するカメラ
及び表示装置等が付属装置として必要であった。ところ
で、露光用の照明光と同じ光軸上を通る可視光を光ディ
スク原盤７のアライメントに用いると、新たに別種のア
ライメント用のレーザ光を装置内に設ける必要がなくな
る。ただし、フォトレジストは、この可視光の波長域で
感度を有すると解像度の劣化等の原因になるので、紫外
光だけに感光する感光材料を用いなければならない。

【００８１】現在、フォトレジストは、例えば波長0.35
μｍの紫外域に対してのみ十分な感度を有しており、可
視波長域のグリーン光に対して感度のないことが確認さ
れている。このようなフォトレジストを選ぶことによ
り、可視光は原盤記録に何等影響を与えないことにな
る。これより、装置全体の光学的なアライメントに要す
る構成が非常に単純化され、かつ照明光と同じ光軸上を
通るので、それぞれコスト低減及びメンテナンスに要す
る時間の短縮化を図ることができる。

【００８２】また、光ディスク原盤記録装置は、露光用
の照明光をこの光ディスク原盤７で反射する。反射光
が、記録レンズ４、ハーフミラー４ａを透過してフィル
タ９に入射する。フィルタ９は、可視光域の光だけを透
過する透過特性を有している。このため、フォトディテ
クタ１０は、フィルタ９から可視域の透過光を受光す
る。

【００８３】なお、ハーフミラー４ａとフィルタ９と両
方用いてアライメント用の光を受光する構成にしたが、
この構成に限定されるものでなく、光変調部３からの入
射光を反射させ、記録レンズ４側からの入射光の透過特
性をよく、かつ紫外光を吸収するようなダイクロイック
ミラーを用いて構成してもよい。フォトディテクタ１０
は、検出した光を電気信号に変換して信号処理部１２に
供給する。

【００８４】信号処理部１２は、例えば原盤の欠陥検出
を行う欠陥検出回路や自動焦点機構の一部を成すフォー
カスサーボ回路を有している。フォーカスサーボ回路
は、フォーカスエラー信号を出力している。信号処理部
１２では、このフォーカスエラー信号に伴って２軸アク
チュエータ５を駆動する駆動制御信号を生成している。
信号処理部１２は、この駆動制御信号を２軸アクチュエ
ータ５に供給して焦点を自動的に調整している。

【００８５】信号処理部１２には、スピンドルモータ８
の回転数を制御する回転サーボ回路も設けられている。
信号処理部１２は、システムコントローラ１４と信号を
やり取りしながら各種の制御を受けている。また、光デ
ィスク原盤記録装置は、光ディスク原盤７を回転させな
がら、ターンテーブル６を例えばディスク径方向に送る
スレッディング機構１１が設けられている。スレッディ
ング機構１１には、回転軸に影響しないように接続した
送り台１１ａと、この送り台１１ａを送るスレッディン
グモータ１１ｂと、この送り台１１ａの位置を検出する
送り台位置検出部１１ｃとを有している。

【００８６】送り台位置検出部１１ｃは、検出信号をス
レッディングサーボ回路１３に供給している。スレッデ
ィングサーボ回路１３は、例えば正確なピッチ間隔で同
心円上に記録情報が露光されるように制御している。ス
レッディングサーボ回路１３も、システムコントローラ
１４と信号のやり取りを行いながら、精密な原盤の移動
制御が行っている。

【００８７】このように構成することにより、原盤記録
の際に用いるレーザ光の波長を短かくすることができる
ので、情報の記録密度を高くさせることができる。以上
のように構成することにより、比較的にメンテナンスフ
リー、長寿妙で効率のよい光源を用いた光ディスク原盤
記録装置を実現させることができる。この効率の良さか
ら、従来、使用されている交流２００Ｖ電源に対して交
流１００Ｖで済ませて装置全体の電源効率を改善するこ
とができる。

【００８８】また、光源の空冷化も可能でこの波長域の
装置に比べて設備の大幅な利便性を増加させることがで
きる。漏れ出し可視光を利用することにより、例えば焦
点検出用レーザを不要にして装置全体の光軸調整を容易
にすることができる。これらにより、情報の記録密度を
高くしながら、コスト低減及びメンテナンスに要する時
間の短縮化を図ることができる。危険なガスも不要にな
るので、メンテナンス時の安全性もよくすることができ
る。

【００８９】

【発明の効果】本発明に係る光ディスク原盤記録装置で
は、光ディスク原盤を回転させながら、波長 0.3〜0.36
μｍの範囲に変換した効率のよい連続した出力光によ
り、この光ディスク原盤上を走査して情報を記録して、
情報の記録密度を高くしながら、従来のガスレーザを光
源として用いた場合の装置構成に比べて構成を大幅に小
型化してコスト低減及びメンテナンスに要する時間の短
縮化を図ることができる。また、危険なガスも不要にな
るので、メンテナンス時の安全性もよくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光ディスク原盤記録装置の概略的
な構成を示す図である。

【図２】上記光ディスク原盤記録装置に用いるレーザ光
発光部の概略的な構成を示す図である。

【図３】上記光ディスク原盤記録装置に用いるレーザ光
発光部のミラーＭ１の透過スペクトルを示す図である。

【図４】上記レーザ光発生部の電磁アクチュエータの具
体的な構造の一例を示す一部切欠斜視図である。

【図５】上記レーザ光発生部の電磁アクチュエータの渦
巻き状板バネを示す概観斜視図である。

【図６】上記レーザ光発生部に適用する注入同期レーザ
の概略的な構成を示す図である。

【図７】上記レーザ光発生部を変形した一例として概略
的な構成を示す図である。

【符号の説明】

１レーザ光発生部１０１外部共振器１０２ａ、１０２ｂ位相変調器１０３光検出部１０４共振器長制御部１０５電磁アクチュエータ１０６波長制御部Ｌ１、Ｌ２レーザ光源１０７ａ、１０７ｂ発振器１０８ミラー１０９、１１１、１１２ビームスプリッタ１１０ＢＢＯ（非線形光学結晶素子）１１３ａ、１１３ｂ受光素子１１５、１１６ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）Ｍ１〜Ｍ４ミラー２コリメータレンズ３光変調部４記録レンズ５２軸アクチュエータ６ターンテーブル７光ディスク原盤８スピンドルモータ９フィルタ１０フォトディテクタ１１スレッディング機構１２信号処理部１３スレッディングサーボ回路１４システムコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザ光発生手段からの出射光に外部か
らの記録情報に応じた変調が光変調手段で施された露光
用の照明光を自動焦点機構を含むレンズ光学系で感光材
料が塗布された光ディスク原盤上に結像させ、上記光デ
ィスク原盤を回転させながら、記録レンズがこの光ディ
スク原盤上を走査されることにより、上記記録情報を記
録する光ディスク原盤記録装置において、上記レーザ光発生手段が内蔵する非線形光学素子の非線
形光学過程によって波長 0.3〜0.36μｍの範囲に変換し
た出射光を出力することを特徴とする光ディスク原盤記
録装置。
【請求項２】上記レーザ光発生手段は、第１の波長の
連続波レーザ光を出射させる第１の光源と、第２の波長の連続波レーザ光を出射させる第２の光源
と、上記第１及び第２の光源から出射される各連続波レーザ
光を１組のミラーから成る共振手段とを有し、この共振手段で同時に同期・共振させながらこの共振手
段内に配された位相整合のとれた非線形光学結晶素子に
よりこれらの出射光を和周波混合させることを特徴とす
る請求項１記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項３】上記第１の光源の波長は、1.05〜1.07μ
m とし、上記第２の光源は、上記第１の光源の波長をλ
とするとき、この波長λに対して波長λ／２の第２高調
波を出射することを特徴とする請求項２記載の光ディス
ク原盤記録装置。
【請求項４】上記第１の光源からの出射光の波長を1.
064μmとし、上記第２の光源からの出射光の波長を0.53
2μmとすることを特徴とする請求項２記載の光ディスク
原盤記録装置。
【請求項５】上記共振手段では、和周波混合による連
続光を得る際に少なくとも一方の光源からの光を共振さ
せることを特徴とする請求項２記載の光ディスク原盤記
録装置。
【請求項６】上記共振手段からの反射光にビーム整形
を施すビーム整形手段が設けられていることを特徴とす
る請求項２記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項７】上記共振手段からの反射光を上記光ディ
スク原盤への照明光に用いると共に、この共振手段から
上記照明光と同時に同一光軸に出射される可視波長域の
漏れ出した光を上記レンズ光学系の光軸調整及び上記光
ディスク原盤上の焦点検出に用いることを特徴とする請
求項５記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項８】上記感光材料には、上記漏れ出した光の
波長と異なる波長で感光する特性の材料を用いることを
特徴とする請求項１又は７記載の光ディスク原盤記録装
置。
【請求項９】上記レーザ光発生手段は、連続光レーザ
媒質にInAlGaP 系を用いて波長0.68μｍ程度の光を基本
波とし、上記共振手段内での第２高調波発生過程により
波長0.34μｍ程度のレーザ光を出力することを特徴とす
る請求項１記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項１０】上記レーザ光発生手段は、Nd系固体レ
ーザの出力波長1.32μｍ程度の光を基本波とし、この基
本波の第４高調波発生による波長0.33μｍ程度のレーザ
光を出力することを特徴とする請求項１記載の光ディス
ク原盤記録装置。
【請求項１１】上記第４高調波発生によるレーザ光を
２つの第２高調波発生過程に分けて上記基本波の波長に
対する第２高調波にして、さらに、この第２高調波を基
本波とした少なくとも一方の第２高調波発生過程に配し
た非線形光学結晶素子による連続波の第２高調波を出力
することを特徴とする請求項１０記載の光ディスク原盤
記録装置。
【請求項１２】上記第２高調波発生の出力光を対称な
パターンの出力光にするビーム整形手段を上記共振手段
の外に配することを特徴とする請求項９、１０、又は１
１記載の光ディスク原盤記録装置。