JPS62243139A - 光記録装置 - 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】 （技術分野） 本発明はレーザー光等を用いて感光性樹脂等に信号を記
録する光記録装置に関するものである。

（従来技術） 近年、レーザー光を１＃鴎φ以下の大きさに絞り、それ
を記録媒体（光ディスク）に照射して信号の記録・再生
・消去等を行ういわゆる光デイスク装置の開発が急速に
進められている。光ディスクは一般にガラス、プラスチ
ック等のディスク状の透明基板に信号の記録・再生・消
去等の作用を果なす記録媒体を形成してな＃）％この基
板を回転させながらレーザー光を照射することにより、
記録・再生・消去を行うものである。

この光ディスクの記録形態には物理的な凹凸で記録する
タイプや、物質の相変化（結晶→アモルフ１ル）を利用
して反射率を変化させるタイプ。

磁性体膜の加熱による保磁力変化を利用するタイプ（光
磁気ディスク）など種々の形態がある。

し力為しながら、これらのどの形態の光ディスクであっ
ても、情報信号を記録するトラックピッチは一般に１〜
２μ鴎以内と非常に小さく、その様良 な微少ピッチのトラックにレーザ光のスポットを照射し
つづけるには、レーザ光のスポット位置を調整するため
の何ら力為のサーボ機構を必要とする。

その為に一般に光ディスクにおいてはディスク上に凹凸
をグループ状若しくはピット状に設け、このグループ、
もしくはピットにおける光の回折現象を利用して反射光
の強弱を得てこの強弱の検出を基にしてトラッキング制
御を行うものである。

ここで上記のグループ（通常の情報の記録を行なう溝状
の部分）又はピット（トラックの位置情報を微細な孔を
設けることで記録した部分）をあらかじめ基板に設ける
手法としては、念とえはプラスチック基板の場合であれ
ば次のようにして行なわれる。まず、ガラス基板上に感
光性のフォトレジストを塗付し、該フォトレジストにレ
ーザ光の照射等でグループ、ピットを形成し、その表面
にＮｉを電鋳した後フォトレジスト部分をはくすして、
上記グループ、ピットと逆の凹凸をもっ念Ｎｉスタンパ
を形成し、該Ｎｉスタンパを用いてＰＭＭＡ（アクリル
樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート樹脂）等のプラスチッ
クを成型して所望の凹凸を備えたプラスチック基板を作
成していた。

以上の手法において、ガラス基板上に感光性のフォトレ
ジストを塗付して後に該フォトレジストにグループ、ピ
ッｔｆ形成するために従来、カッティングマシンと呼ば
れる装置を用いていた。

このカッティングマシンはＡｒレーザ光源と該Ａｒレー
ザ光源７３為らの光を集光する対物レンズとを備え、該
対物レンズによって集光された光を変調器で変調しなが
らフォトレジストを塗布した回転するガラス基板に照射
する。この際に対物レンズを搭載したスライダを僅かづ
つ平行移動させることで、フォトレジストを塗布したガ
ラス基板にスパイラル状のグループ、ピットを記録する
。ここで光ディスクのトラックピッチは通常１〜２μ−
であり、この値を確保する為には上記スパイラル状のグ
ループ、ピットは±０．１μｍ以内の精度が必要である
。

さて、上記カッティングマシンにおいて複数のレーザス
ポットを形成することで複数のグループ、ピットを同時
に記録する必要に迫られる場合がある。

例えば、第２図に示す如く、３大の立設されたグループ
上に３木の情報トラック１，１．ｌｉ影形成、この８木
の情報トラックのまとまｂ’ｔスパイラル状に形成して
なる光ディスクがある。この構造の光ディスクは単一の
対物レンズ２を介して３木のレーザビーム８．８．８ｆ
上記３木の情報トラックに同時に照射することで記録及
び再生し情報の転送レートヲ向上させるものである。こ
の様な構造の光ディスクではｌ木の情報トラックは間に
２木の情報トラックを備えながらスパイラル状に延びて
行くので、前述したカッティングマシーンでグループ、
ピットを記録する場合において１木のレーザビームでは
上記構造の情報トラックは作成不可能であり、同時に３
木のレーザビームをフォトレジストに照射する必要があ
る。

又、第３図に示す如く、単一のスパイラル状のグループ
４の間に情報トラック５を設け、該情報トラック５の一
部に微細な孔６（ピット）を設けることで該トラックの
位置情報を記録した光ディスクがある。このような構造
の光ディスクでは前述したカッティングマシーンでフォ
トレジストにグループ、ピットを記録する場合において
は、ｌ木のレーザビームで単一のスパイラル状のグルー
プ形状を形造ると共にピット６の形状を形造る為のもう
１本のレーザビームを必要とした。

第４図に複数のレーザスポットを形成することで複数の
グループ、ピットをフォトレジストに記録する従来のカ
ッティングマシーンの構成図ヲ示す。

同図のカッティングマシーンの構成は複数のレーザ光源
７．７’、’Ｉ＃を有し、該複数のレーザ光源７．７’
、７’の出射光を夫々変調する変調器８．８’、８”と
、その変調光を反射せしめるミラー９．９’、９″と、
その反射光を合成せしめるハーフミラ−１０，１０’、
ＩＯ“とその合成光を集光する対物レンズ１１とを備え
、その集光による複数のスポットをフォトレジストを塗
布し念回転するガラス基板１２に照射するものであるＯ 上記ハーフミラ−１０，１０’、１０“若しくはミラー
９．９’、９”の設置角度を調節すれば基板１２に照射
するスポット位置を制御可能である。

しかしながら、以上のカッティングマシーンの構成によ
れば次のような問題点がある。

即ち、上記の複数のスポットによって７オトレジストに
記録を行なう場合、それらスポット闇の距離は非常に短
く設定する必要があり、その為上記対物レンズ１１に入
射する際の夫々のレーザ光束の入射角度も非常に僅かな
違いを持念せる必要がある。例えば、２つのスポット間
圧、１ｉｔ−ｄとすると入射するレーザ光束間の角度差
はｑ　（ｔ：対物レンズの焦点距離）に保つ必要がある
。つま、９ｄを１．６μ馬、ｆを８１１ＩＩとするとθ
は５．８Ｘ１０°’　ｒａｄもの精度が必要となる。

上記スポット間圧ｒＩａｄは第２図の光ディスクでは結
果的にトラックピッチに相当することになり第３図の光
ディスクでは結果的にトラックの％に相当することにな
り、このｄの値が変動するとクロスト、−り等に重要な
影響を与えることになるため、このｄの値の変動は１０
１程度以下に抑える必要がある。よってθの値の変動は
１０”　ｒａｄ程度以下に抑える必要がある。しかし、
θの値は第４図におけるハーフミラ−１０，１０’　　
、１０’ミラー９．９’、９“の取り付は角の変動、レ
ーザ光源７．７’、７“そのものの出射角の変動によっ
て左右され、これらの変動の和が最終的にｄの変動に結
びつく。この為従来の装置構成ではｄの変動を安定せし
めることが困難であった。

く目　的〉 本発明は以上の従来点を解消するためになされ念もので
あり、複数の光スポツト間の間隔を精度良く保つことの
できる光記録装置を提供することを目的とする。

〈実施例〉 以下、未発明に係る光記録装置の一実施例につき図面を
用いて詳細に説明を行なう。

第１図（ａ）に本発明に係る光記録装置の一実施例の全
体構成図を示す。又第１図（ｂｌに側面より見念一部構
成図を示す。

同図で１８はＡｒレーザ光源であり、該Ａｒレーザ光源
１８より射出されたレーザ光はミラー１４で反射され、
変調ユニット！５内のビームスプリッタ１６で２つのビ
ーム１７．１８に分割される。このビーム１７．１８は
変調ユニット１５内で最終的にビームスプリッタ１９で
合成される。

このビームスプリッタ１９としては単なるハーフミラ−
でも構わないが光の利用効率を上げる乏め　□に偏光ビ
ームスプリッタを用いている。尚、この偏光ビームスプ
リッタ１９で光を合成するために一方ノヒーム１８は阿
波長板２０ｔ？通過しておシここでレーザ光の偏波面が
９０°回転している。

この偏光ビームスプリッタ１９の取り付は角を調節する
ことでビーム１７０反射角のみが変化するのでビーム１
７とビーム１８間の射出角度を調節することができる。

上記偏光ビームスプリッタ１９　テ合成された２木のビ
ームはビームエキスパンダ２１にて所望のビーム径に広
げられ、ミラー２２．２３及びダイクロイックミラー２
４で反射されてから対物レンズ２５で集光されて感光性
フォトレジストが塗布されてなるディスク２６に照射さ
れる。このレーザ照射によって感光性フォトレジストに
潜像が記録され、記録後の現像によってパターンが形成
される。

２７はフォーカスサーボの為のＨｅ−Ｎｅレーザ光源で
あり、該Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源２７３−ら射出され念ビ
ームはミラー２ｇ、２９．：（Ｑ、偏光ビームスプリッ
タＢ１．’／４板３２．ミラー８８、ダイクロイックミ
ラー２４ｔ−介し対物レンズ２５で集光されてディスク
２６に照射される。

このＨｅ−Ｎｅレーザ光の反射光はダイクロイックミラ
ー２４．ミラーａａ、　　ン板３２を通過し偏光ビーム
スプリッタ３１にて入射光路と分岐がなされてスポット
レンズ及び円筒レンズ３４を介して４分割受光素子８５
に導かれる。該４分割受光素子３５にて得られた出力信
号を基にして対物レンズ２５の駆動がなされ焦点制御が
行なわれる。

又、８６は測長器レーザ光源であり、該測長器レーザ光
源８６から射出されたビームはビームスプリッタ３７を
通過し、スライダ４０上に設置され念コーナーキュービ
ックミラー３８にて反射され、検出器３９に導入される
。該検出器３９ではビームスプリッタ３７で反射された
光をコーナーキュービックミラー３８で反射された光の
干渉状態を検出することによってスライダ４０の位置を
検出する。上記検出器３９の出力信号に応じてリニアモ
ータ４１が駆動され、スライダ４０の位置制御がなされ
る。上記２木のビームをディスク２６に照射しつつ、デ
ィスク２６を回転させ、同時に対物レンズ２５を一体的
に移動せしめるスライダ４０をディスク２６の半径方向
に移動させることでディスク２６表面にスパイラル状の
パターンが形成される。

以上の様な光記録装置の構成によればＡｒレーザ光源１
３から射出されたビームはビームスプリッタ１６で分割
されるため、独立したビームと用いる場合とは異なり、
個々のビームが独立して変動する事がなく、分割後のビ
ーム間の相対的な角度を安定的に制御できるものである
。ここで上記分割されたビーム１７．１８は夫々光変調
器４２．４８によって変調される。即ち第８図に示した
ように、グループ４の位置をビームＩ７で記録しピット
６の位置をビーム１８で記録する。この際光変調器４２
は光強度全一定にするよう機能し、光変調器４３にはト
ラックの位置情報等のアドレス信号に基づくディジタル
信号が供給されて光変調がなされる。上記分割された２
つのビーム１７．１Ｂは再び合成されてからミラー２２
．２３゜２４を用いて対物レンズ２５に入射されている
ため、ミラー２８．２４の取シ付は角度の変動が生じて
もビーム間の相対的な関係は変らず、よって最終的にデ
ィスク２６に照射されるレーザスポット問距離は変化し
ない。更に偏光ビームスプリッタ１９の後段に配置され
る他の光学部品においても、それらの経時的な位置変動
がディスク２６に照射されるスポットｆｍ距離に影響を
与えない。尚第１図（ａ）で４４．４５，４６．４７は
収束用レンズ、４８．４９は光路変更ミラーである。

上記偏光ビームスプリッタ１９の直後に配置されるビー
ムエキスパンダ２１は第５図に示す如く互いに焦点距離
の異なる（　ｆ、、ｆ、）２つのレンズ２１ａ、２１ｂ
の焦点を共有するよう配置したものである。このビーム
エキスパンダ２Ｉによって入射ビーム径はｆｚ／ｆ□に
変換される。通常はｆ２／ｆ　１＞１とし、ビームを拡
大せしめるように構成される。このようなビームエキス
パンダ２１に対してレンズ２１ａに入射光がθ。だけ傾
いて入射するとビームエキスパンダ２１の出射光は縮少
される。従ってθとして前述の５．：（ＸＩＯ”ｒａｄ
の値が必要な場合でもｆ２／ｆ、　”　８とすれば偏光
ビームスプリッタ１９で設定するビーム同角度は８倍の
１．７　Ｘ　１０”３ｒａｄとすればよく、高精度の記
録が可能となる。

以上の実施例においては、ディスク２６の表面に予め感
光性フォトレジストが塗布され、そのディスク２６にレ
ーザビームにて潜像を記録する光記録装置について示し
友が、ディスク２６の表面に予め金属、半金属等の薄膜
を設け、レーザスポットの熱エネルギーによって該薄膜
に微細な孔をに形成するグループ４は連続したものでな
くともよく、所定部分をカットし九本連続な形状や何等
力島の固定情報を形成するピット等を包含するものとし
ても構わない。この様な場合変調器４３にも変調信号が
供給されグループ４の一部にパターンが形成される。

く効　果〉 以上の本発明によれば複数の光スポットを同時にディス
ク面上に照射する際ｆこそのスポット同の間隔を極めて
高精度に記録することができるものである。

【図面の簡単な説明】

＠１図（ａｔは本発明に係る光記録装置の一実施例の全
体構成図、第１図（ｂｌはその一部構成図、第２図は光
デイスク装置の一部斜視図、第３図は光ディスクの一部
平面図、＠４図は従来のカッティングマシーンの構成図
、第５図はビームエキスパンダの構成図を示す。 図中、１３　：　Ａｒレーサー、１５：変調ユニツム、
１９：ビームスプリツタ、２０：％波長板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源と、 該レーザ光源から発せられる単一のビームを複数のビー
   ムに分割するビームスプリッタと、前記分割された複数
   のビーム間に微小な角度差を設けた状態で再び合成する
   合成手段と、該合成されたビームの径を拡大するビーム
   エキスパンダと、 該拡大後のビームを対物レンズにて集束せしめてレーザ
   感応膜を被覆したディスクに照射する照射手段とを具備
   したことを特徴とする光記録装置。