JPH10111114A - 溝形状測定装置 - Google Patents

溝形状測定装置

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JPH10111114A
JPH10111114A JP28599296A JP28599296A JPH10111114A JP H10111114 A JPH10111114 A JP H10111114A JP 28599296 A JP28599296 A JP 28599296A JP 28599296 A JP28599296 A JP 28599296A JP H10111114 A JPH10111114 A JP H10111114A
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JP
Japan
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diffracted light
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reflecting
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JP28599296A
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Akihiro Anzai
彰洋 安斉
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Nippon Columbia Co Ltd
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Nippon Columbia Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】基板からの回折光を測定する溝形状測定装置に
おいて、簡単な構成で、異なるトラックピッチの光ディ
スク原盤またはレプリカディスクの回折光を正確に測定
することがでなかった。 【解決手段】基板に形成されたピットまたはグルーブに
対してレーザ光を照射して得られた0次回折光と1次回
折光または2次回折光の光量比からピットまたはグルー
ブの形状を測定する溝形状測定装置において、基板から
の1次回折光を反射する第1の反射手段と、第1の反射
手段で反射した1次回折光を受光する第1の受光手段
と、基板からの2次回折光を反射する第2の反射手段
と、第2の反射手段で反射した2次回折光を受光する第
2の受光手段と、基板から反射した1次回折光および2
次回折光が第1の受光手段および第2の受光手段に入射
する角度に第1の反射手段及び第2の反射手段の角度を
制御する角度制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクや光デ
ィスク原盤(ガラス原盤)等に形成されたピットまたは
グルーブ等の形状を回折光の光量比から測定する溝形状
測定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】基板に溝を形成したものとして、回折格
子を形成した光学素子やピットまたはグルーブを形成し
た光ディスク等がある。光ディスクの製造工程におい
て、フォトレジストを塗布した光ディスク原盤(ガラス
原盤)、または、成形されたレプリカディスクにピット
またはグルーブが、所定の深さ又は幅で形成されている
かを測定する方法として、光ディスク原盤またはレプリ
カディスクに光ビームを照射して得られた回折光を測定
する方法がある。
【0003】例えば、光ディスクのマスタリング工程に
おいて、ピットまたはグルーブが形成された光ディスク
原盤に対してレーザ光を照射すると、ピットまたはグル
ーブが回折格子の役割をして回折現象が生じ、0次、1
次、2次・・・の回折光が発生する。この回折光は、ピ
ットまたはグルーブの溝形状(深さや幅)により光量
(強度)が異なる。回折された1次回折光の光量は、ピ
ットまたはグルーブの深さに影響され、また、2次回折
光の光量は、ピットまたはグルーブの幅に影響される。
【0004】光ディスクの製造工程においては、光ディ
スク原盤またはレプリカディスクのピットまたはグルー
ブの溝形状(深さ及び幅)が、所定の溝形状に形成され
ているかにより不良かどうかを判断するため、0次回折
光、1次回折光及び2次回折光から溝形状を測定する。
つまり、0次回折光、1次回折光及び2次回折光の光量
を測定することにより、光ディスク原盤またはレプリカ
ディスクに形成されたピットまたはグルーブの溝形状を
把握でき、光ディスク原盤またはレプリカディスクの不
良等を発見することができる。
【0005】図3は、従来の溝形状測定装置の概略構成
を示す模式図である。(a)は、光ディスク原盤のトラ
ックピッチが広い場合であり、(b)は、光ディスク原
盤のトラックピッチが狭い場合である。図3は、光ディ
スク原盤のピットまたはグルーブの深さを測定する場合
について示したものであり、光ディスク原盤にレーザ光
を照射し、光ディスク原盤を透過した透過光の回折光量
を測定するものとする。
【0006】図3において、ピットまたはグルーブ1が
形成された光ディスク原盤2は、固定具3に保持されて
いる。光源4であるHe−Neレーザより出射したレー
ザ光5は、反射ミラー6により反射され、光ディスク原
盤2に垂直に入射する。レーザ光5は、光ディスク原盤
2に形成されたピットまたはグルーブ1により回折し、
0次回折光7は直進し、0次回折受光素子8に入射す
る。
【0007】図3(a)に示すように、トラックピッチ
の広い光ディスク原盤2を測定した場合、1次回折光9
は、トラックピッチに対応した角度で回折し、1次回折
光受光素子11に入射する。1次回折光9の光量と0次
回折光7との光量比から、公知の式で演算することによ
り、ピットまたはグルーブ1の溝の深さを把握すること
ができる。また、図3(b)に示すように、トラックピ
ッチが狭い光ディスク原盤2を測定した場合、1次回折
光9は、トラックピッチに対応した角度で回折し、1次
回折光受光素子11に入射する。1次回折光9の光量と
0次回折光7との光量比から、公知の式で演算すること
により、ピットまたはグルーブ1の溝の深さを把握する
ことができる。図示していないが、2次回折光の光量を
測定し、0次回折光、1次回折光、2次回折光の光量比
により、溝形状(深さ及び幅)を測定することができ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述した測定装置にお
いては、異なるトラックピッチのピットまたはグルーブ
が形成された光ディスク原盤またはレプリカディスクを
測定する場合、回折光の回折角度がトラックピッチによ
り異なるため、複数のトラックピッチに対応した複数の
受光素子を配置し、それぞれを切り換えて測定に用いる
か、また、トラックピッチに対応して1つの受光素子の
受光場所を移動し、測定に用いらなければならなかっ
た。そのため、数多くの受光素子を用いるか、受光素子
の配置を移動する手段を設ける必要があり、測定装置が
複雑化、大型化するという欠点があった。
【0009】また、光ディスク原盤またはレプリカディ
スクの回折光を測定する場合、外光が光ディスク原盤ま
たはレプリカディスク表面で反射して発生する散乱光
や、光ディスク原盤またはレプリカディスクにレーザ光
を照射した時に発生する多重反射による散乱光が、受光
素子に入射することがあった。そのため、受光素子を移
動させる場合や複数の受光素子を異なる位置に配置した
場合には、外光や多重反射による散乱光の影響が、受光
素子の配置場所により異なるため、正確な回折光の光量
の測定ができず、溝の深さや幅の測定に誤差が生じると
いう問題があった。特に、微小なピットまたはグルーブ
を形成した光ディスク原盤またはレプリカディスクで
は、回折光の光量が微小となるため、散乱光や多重反射
による反射光が回折光に与える影響が大きく、溝の深さ
や幅を正確に測定することができないという欠点があっ
た。
【0010】したがって、本発明の目的は、光ディスク
原盤またはレプリカディスクからの回折光を測定する溝
形状測定装置において、簡単な構成で、異なるトラック
ピッチの光ディスク原盤またはレプリカディスクから得
られる回折光を正確に測定し、溝形状を正確に把握する
ことができる溝形状測定装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】そのため請求項1記載の
本発明は、基板に形成されたピットまたはグルーブに対
してレーザ光を照射して得られた0次回折光と1次回折
光または2次回折光の光量比からピットまたはグルーブ
の形状を測定する溝形状測定装置において、基板からの
1次回折光を反射する第1の反射手段と、第1の反射手
段で反射した1次回折光を受光する第1の受光手段と、
基板からの2次回折光を反射する第2の反射手段と、第
2の反射手段で反射した2次回折光を受光する第2の受
光手段と、基板から反射した1次回折光および2次回折
光が第1の受光手段および第2の受光手段に入射する角
度に第1の反射手段及び第2の反射手段の角度を制御す
る角度制御手段とを具備したことを特徴としている。
【0012】また、請求項2記載の本発明は、基板に形
成されたピットまたはグルーブに対してレーザ光を照射
して得られた0次回折光と1次回折光または2次回折光
の光量比からピットまたはグルーブの形状を測定する溝
形状測定装置において、基板からの1次回折光を凹面に
より反射する第1の凹面反射手段と、第1の凹面反射手
段で反射した1次回折光を受光する第1の受光手段と、
基板からの2次回折光を凹面により反射する第2の凹面
反射手段と、第2の凹面反射手段で反射した2次回折光
を受光する第2の受光手段とを具備したことを特徴とし
ている。
【0013】本発明によれば、基板にレーザ光を照射
し、ピットまたはグルーブで回折された回折光を、反射
手段によりトラックピッチに対応した角度で反射させ、
回折光を受光素子に入射させることができる。したがっ
て、異なるトラックピッチの基板からの回折光であって
も、正確に回折光を測定することができる。また、受光
素子の配置場所が常に一定であるため、基板からの散乱
光の影響が変化せず、正確な回折光の強度が測定ができ
る。
【0014】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の溝形状測定装置
における一実施例の概略構成を示す模式図である。
(a)は、光ディスク原盤のトラックピッチが広い場合
であり、(b)は、光ディスク原盤のトラックピッチが
狭い場合である。図1は、光ディスク原盤の溝形状を測
定する場合について示したものであり、光ディスク原盤
にレーザ光を照射し、光ディスク原盤を透過した透過光
の回折光量を測定するものとする。
【0015】図1において、ピットまたはグルーブ1が
形成されている光ディスク原盤2は、固定具3に保持さ
れている。光源4であるHe−Neレーザより出射した
レーザ光5は、反射ミラー6により反射し、光ディスク
原盤2に垂直に入射する。光ディスク原盤2に入射した
レーザ光5は、光ディスク原盤2に形成されたピットま
たはグルーブ1により回折し、0次回折光7は直進し、
0次回折光受光素子8に入射する。
【0016】図3(a)に示すように、トラックピッチ
の広い光ディスク原盤2の場合、+1次回折光9aは、
トラックピッチに対応した角度で回折され、可動ミラー
10aにより進行方向が変えられ、1次回折光受光素子
11に入射する。また、−2次回折光12aも1次回折
光9aと同様に、トラックピッチに対応した角度で回折
され、可動ミラー10bにより進行方向が変えられ、2
次回折光受光素子13に入射する。
【0017】また、図3(b)に示すように、トラック
ピッチが狭い光ディスク原盤2の場合、+1次回折光9
aは、図1(a)に示す+1次回折光9aより大きい角
度で回折される。この+1次回折光9aも可動ミラー1
0aにより進行方向が変えられ、1次回折光受光素子1
1に入射する。また、−2次回折光12aも+1次回折
光9aと同様に、図1(a)に示す−2次回折光12a
より大きい角度で回折され、可動ミラー10bにより進
行方向が変えられ、2次回折光受光素子13に入射す
る。
【0018】+1次回折光9aおよび−2次回折光12
aを反射する可動ミラー10a、10bは、それぞれ角
度制御手段14a、14bを具備しており、光ディスク
原盤2のトラックピッチに応じて制御される。角度制御
手段14a、14bは、ユーザが入力したトラックピッ
チの値から理論上の回折角度を計算し、その角度に基づ
いて可動ミラー10a、10bを回動させた後、それぞ
れ1次回折光受光素子11または2次回折光受光素子1
3の光量が最大となる角度に可動ミラー10a、10b
を回動させる。このことにより、異なるトラックピッチ
の光ディスク原盤2を測定する場合であっても、正確に
+1次回折光9aおよび−2次回折光12aを、それぞ
れの受光素子に入射させることができる。
【0019】そして、可動ミラー10a、10bがトラ
ックピッチに対応して可動するため、1次回折光受光素
子11および2次回折光受光素子13の位置を光ディス
ク原盤2に対して変化させる必要がない。つまり、光デ
ィスク原盤2のトラックピッチが変化した場合でも、1
次回折光受光素子11および2次回折光受光素子13に
は、一定量の散乱光が入射するため、回折光が散乱光の
光量の変動の影響を受けることがなく、正確に+1次回
折光9aおよび−2次回折光12aの光量を測定するこ
とができる。
【0020】したがって、1次回折光受光素子11に入
射した+1次回折光9aの光量と、0次回折光受光素子
8で検出された0次回折光7との光量から、公知の式で
演算することにより、光ディスク原盤2に形成されたピ
ットまたはグルーブ1の溝の深さを正確に把握すること
ができる。また、2次回折光受光素子13に入射した−
2次回折光12aの光量と、0次回折光受光素子8で検
出された0次回折光7との光量から、公知の式で演算す
ることにより、光ディスク原盤2に形成されたピットま
たはグルーブ1の溝の幅を正確に把握することができ
る。
【0021】図2は、本発明の溝形状測定装置における
他の実施例の概略構成を示す模式図である。図2におい
て、前述した実施例の構成とは、回折光を反射させるミ
ラーが、凹面を具備する凹面ミラー15a、15bであ
る点で異なる。反射ミラーが凹面部を具備したことによ
り、反射ミラーの角度を制御する角度制御手段が不要と
なる。凹面ミラー15a、15bは、ある程度の範囲の
回折角度で、+1次回折光9aおよび−2次回折光12
aを反射角度を制御せずに、1次回折光受光素子11お
よび2次回折光受光素子13に入射させることができ
る。この構成の場合、1次回折光受光素子11に+2次
回折光12b、2次回折光受光素子13に−1次回折光
9bが入射するため、1次回折光受光素子11および2
次回折光受光素子13の光路上に遮光体16を設ける必
要がある。
【0022】以上のように、本発明によれば、異なるト
ラックピッチの光ディスク原盤またはレプリカディスク
を測定する場合であっても、複数の受光素子を用いた
り、受光素子を移動させたりすることなく、異なるトラ
ックピッチの光ディスク原盤またはレプリカディスクに
光ビームを照射し、反射したそれぞれの回折光を一定の
場所に配置されているそれぞれ1つの受光素子で回折光
量を受光し、光量比を検出することができ、光ディスク
原盤またはレプリカディスクに形成されたピットまたは
グルーブの形状を把握することができる。また、受光素
子の位置が変化しないため、受光素子に入射する光ディ
スク原盤またはレプリガティスクから受光素子に入射す
る散乱光は一定量であることから、トラックピッチが異
なる光ディスク原盤またはレプリカディスクであって
も、正確な回折光の光量を測定でき、正確に溝形状を把
握することができる。したがって、光ディスクの製造工
程において、異なるトラックピッチの光ディスク原盤ま
たはレプリカディスクであっても、溝形状を正確に測定
して不良品を発見することができる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、光ディスク原盤または
レプリカディスクからの回折光を測定する溝形状測定装
置において、簡単な構成で、異なるトラックピッチの光
ディスク原盤またはレプリカディスクの回折光の光量比
を正確に測定し、溝形状を正確に把握することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溝形状測定装置における一実施例の概
略構成を示す模式図である。(a)は、光ディスク原盤
のトラックピッチが広い場合であり、(b)は、光ディ
スク原盤のトラックピッチが狭い場合である。
【図2】本発明の溝形状測定装置における他の実施例の
概略構成を示す模式図である。
【図3】従来の溝形状測定装置の概略構成を示す模式図
である。(a)は、光ディスク原盤のトラックピッチが
広い場合であり、(b)は、光ディスク原盤のトラック
ピッチが狭い場合である。
【符号の説明】
1 ・・・ピットまたはグルーブ 2 ・・・光ディスク原盤 3 ・・・固定具 4 ・・・光源 5 ・・・レーザ光 6 ・・・反射ミラー 7 ・・・0次回折光 8 ・・・0次回折光受光素子 9 ・・・1次回折光 9a ・・・+1次回折光 9b ・・・−1次回折光 10a、10b ・・・可動ミラー 11 ・・・1次回折光受光素子 12a ・・・−2次回折光 12b ・・・+2次回折光 13 ・・・2次回折光受光素子 14a、14b ・・・角度制御手段 15a、15b ・・・凹面ミラー 16 ・・・遮光体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板に形成されたピットまたはグルーブに
    対してレーザ光を照射して得られた0次回折光と1次回
    折光または2次回折光の光量比からピットまたはグルー
    ブの形状を測定する溝形状測定装置において、前記基板
    からの前記1次回折光を反射する第1の反射手段と、該
    第1の反射手段で反射した前記1次回折光を受光する第
    1の受光手段と、前記基板からの前記2次回折光を反射
    する第2の反射手段と、該第2の反射手段で反射した前
    記2次回折光を受光する第2の受光手段と、前記基板か
    ら反射した前記1次回折光および前記2次回折光が前記
    第1の受光手段および前記第2の受光手段に入射する角
    度に前記第1の反射手段及び前記第2の反射手段の角度
    を制御する角度制御手段とを具備したことを特徴とする
    溝形状測定装置。
  2. 【請求項2】基板に形成されたピットまたはグルーブに
    対してレーザ光を照射して得られた0次回折光と1次回
    折光または2次回折光の光量比からピットまたはグルー
    ブの形状を測定する溝形状測定装置において、前記基板
    からの前記1次回折光を凹面により反射する第1の凹面
    反射手段と、該第1の凹面反射手段で反射した前記1次
    回折光を受光する第1の受光手段と、前記基板からの前
    記2次回折光を凹面により反射する第2の凹面反射手段
    と、該第2の凹面反射手段で反射した前記2次回折光を
    受光する第2の受光手段とを具備したことを特徴とする
    溝形状測定装置。
JP28599296A 1996-10-08 1996-10-08 溝形状測定装置 Pending JPH10111114A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104034284A (zh) * 2014-06-30 2014-09-10 中国科学院上海光学精密机械研究所 大型环抛机抛光胶盘面形检测装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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