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情報記録媒体の原盤作成方法および作成装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 情報記録媒体の原盤作成方法および作成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−121911
公開日 平成7年(1995)5月12日
出願番号 特願平5−266276
出願日 平成5年(1993)10月25日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 阿部 伸也 / 貴志 俊法
要約 目的
光ディスク等の原盤作成方法・装置において、情報を記録する記録光の波長で専用設計された対物レンズに対して、記録光よりも長波長の制御光を用いて安定したフォーカス制御を行える方法および装置を提供する。

構成
情報の記録光とフォーカス制御を行う制御光をダイクロイックミラー4で合成する時に、平行光の記録光に対し、制御光をレンズ7を通過させて収束光とすることにより、記録光の波長で専用設計された対物レンズ5を用いたときの記録光と制御光の焦点距離差が補正でき、基材6の表面で反射した制御光の発散を抑制できる。また対物レンズ5入射時の制御光のビーム径を対物レンズ5の入射瞳径よりも小さくすることで、対物レンズ5の制御光に対する波面収差を低減でき、安定した高S/Nのフォーカスエラー信号が得られ、安定したフォーカス制御が行える。
特許請求の範囲
【請求項1】記録する情報に応じて変調される記録光の波長に対して専用設計された対物レンズを用いて、前記記録光よりも長波長の制御光によってフォーカス制御を行い、前記記録光によって情報を記録する情報記録媒体の原盤作成方法であって、前記記録光を平行光、前記制御光を非平行光の状態で合成し、前記対物レンズに入射させることを特徴とする情報記録媒体の原盤作成方法。
【請求項2】記録する情報に応じて変調される記録光の波長に対して専用設計された対物レンズを用いて、前記記録光よりも長波長の制御光によってフォーカス制御を行い、前記記録光によって情報を記録する情報記録媒体の原盤作成方法であって、前記制御光を前記対物レンズの入射面において入射瞳径よりも小さな径で前記対物レンズに入射させることを特徴とする情報記録媒体の原盤作成方法。
【請求項3】記録する情報に応じて変調される記録光の波長に対して専用設計された対物レンズを用いて、前記記録光よりも長波長の制御光によってフォーカス制御を行い、前記記録光によって情報を記録する情報記録媒体の原盤作成装置であって、前記制御光を前記対物レンズの入射面において入射瞳径よりも小さな径で前記対物レンズに入射させることを特徴とする情報記録媒体の原盤作成装置。
【請求項4】記録する情報に応じて変調される記録光の波長に対して専用設計された対物レンズを用いて、前記記録光よりも長波長の制御光によってフォーカス制御を行い、前記記録光によって情報を記録する情報記録媒体の原盤作成装置であって、前記記録光と前記制御光を合成する前に、前記制御光の光路に適切なレンズを配することによって前記記録光を収束光とする構成を特徴とする情報記録媒体の原盤作成装置。
【請求項5】記録する情報に応じて変調される記録光の波長に対して専用設計された対物レンズを用いて、前記記録光よりも長波長の制御光によってフォーカス制御を行い、前記記録光によって情報を記録する情報記録媒体の原盤作成装置であって、前記記録光と前記制御光を合成する前に、前記制御光の光路にビームエキスパンダーを配し、ビーム径を変え、かつ光を収束光とすることを特徴とする情報記録媒体の原盤作成装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク等の情報記録媒体の原盤作成方法および作成装置に関するものであり、特に使用する対物レンズが情報を記録する光の波長で専用設計され、フォーカス制御を行う光の波長に対して焦点距離が異なるものに対する原盤作成方法および作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンパクトディスク(CD)の普及にともない光ディスクは一般的なものとなってきたが、更なる高密度な光ディスクの研究開発が盛んに行われ、その高密度な原盤作成技術が非常に重要である。
【0003】従来の原盤作成方法は、波長632.8nmのHe−Neレーザーに対して殆ど感度を有さないフォトレジストを塗布したガラス基材に、制御光として平行なHe−Neレーザーを対物レンズを通して照射し、基材からの反射光の変化に基づき、対物レンズと基材の距離が一定になるように制御(フォーカス制御)を行い、その状態でピットを記録する記録光としてフォトレジストが感度を有する波長457.9nm等の可視の平行光を同じ対物レンズを通して集光して断続的に照射して基材を現像することにより、記録光の変調信号に対応したピットを形成するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従来の原盤作成方法では、記録光と制御光に対する対物レンズの焦点距離がほとんど同じ場合にはフォーカス制御が行えるが、焦点距離が異なると記録光の焦点位置では制御光の反射光が広がり、発散して制御を行うための信号が得られない。
【0005】特に記録光として紫外線等の短波長の光を用いる場合、その波長で専用設計された対物レンズでは、赤色等の波長域の制御光を用いると焦点距離の差が大きく、また対物レンズによる制御光の波面収差も大きくなるため、フォーカス制御が行えない。
【0006】そこで本発明は、記録光と制御光の波長に対して焦点距離が異なる対物レンズで安定したフォーカス制御が行える方法および装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明の原盤作成方法は、記録光の波長で専用設計された対物レンズに対し、制御光を収束光として入射させ、また対物レンズの入射面において対物レンズの入射瞳径よりも制御光の径を小さくするものである。
【0008】さらに、上記状態を実現するために、本発明の原盤作成装置は、制御光と記録光を合成する前に、制御光側の光路に適切なレンズを配した、または制御光側の光路にビームエキスパンダーを配してその2つのレンズの距離を適切に調整することができる構造を有している。
【0009】
【作用】本発明は上記の方法により、記録光と制御光の焦点距離の差を補正することができ、また制御光に対する開口数を小さくすることで波面収差を低減できる。さらに、上記の装置により、記録光は平行で制御光のみを収束光とでき、また対物レンズの入射瞳径よりも制御光の径を小さくすることができる。
【0010】
【実施例】本発明の情報記録媒体の原盤作成方法および作成装置について、図面を参照しながら説明する。
【0011】(実施例1)図1は、第1の実施例の情報記録媒体の原盤作成方法を具現化した原盤作成装置を示す図である。
【0012】図1において、記録光源1のアルゴンイオンレーザーを出た波長363.8nmの記録光は、光変調器2によって記録情報に応じて変調され、ビームエキスパンダー3によって拡大されかつ平行光となり、ダイクロイックミラー4を透過して363.8nm専用に設計された対物レンズ5に入射する。そして、対物レンズ5によって集光され、ガラス板にフォトレジストを塗布した基材6に照射される。
【0013】ここで、ダイクロイックミラー4は、波長363.8nmの光を透過、632.8nmの光を反射するミラーである。
【0014】また、制御光源14のヘリウムネオンレーザーを出た波長632.8nmの制御光は、ビームエキスパンダー13でビーム径が拡大され、かつ平行光となり、偏光ビームスプリッター12を透過した後、λ/4板8を透過し、ダイクロイックミラー4の手前に配したレンズ7を通過した後、ダイクロイックミラー4で反射されて記録光と合成され、対物レンズ5に入射し、基材6に照射される。
【0015】さらに、制御光の基材6表面での反射光は、入射と同じ光路を逆方向に進み、λ/4板8を通過後偏光ビームスプリッター12により反射され、レンズ11、円筒面レンズ10、4分割フォトディテクター9から成るフォーカスエラー検出系に入射する。
【0016】このフォーカスエラー信号を基に、対物レンズ5と基材6の距離を記録光の焦点位置で一定に制御し、その状態で記録光を照射して情報を記録する。
【0017】この系において、対物レンズ5の焦点距離は制御光と記録光では異なるが、本実施例では制御光をレンズ7を通過して収束光としているので、記録光の焦点位置を対物レンズ5に近づけられ、レンズ7の焦点距離および対物レンズ5との距離を適切にすることにより記録光と制御光の焦点位置を一致させることができる。
【0018】これによって、反射光の広がりを無くし、安定したフォーカス制御が行える。さらに、制御光が対物レンズ5に入射する時点での径を対物レンズ5の入射瞳の半分程度とする事で反射光の波面収差が低減され、フォーカスエラー信号のS/Nが向上し、更に安定したフォーカス制御が行える。
【0019】(実施例2)実施例2が実施例1と異なる点は、平行光の制御光をレンズで収束光とする代わりに、制御光を拡大するビームエキスパンダーの調整によって収束光とする点である。
【0020】図2は、本実施例の情報記録媒体の原盤作成方法および作成装置を示す図である。図2に示すように、記録光源21のアルゴンイオンレーザーを出た波長363.8nmの記録光は、光変調器22によって記録情報に応じて変調され、ビームエキスパンダー23によって拡大されかつ平行光となり、ダイクロイックミラー24を透過して363.8nm専用に設計された対物レンズ25に入射する。
【0021】そして、対物レンズ25によって集光され、ガラス板にフォトレジストを塗布した基材26に照射される。
【0022】ここで、ダイクロイックミラー24は、実施例1と同じく363.8nmの光を透過、632.8nmの光を反射するミラーである。
【0023】また、制御光源34のヘリウムネオンレーザーを出た波長632.8nmの記録光は、レンズ33とレンズ32から成るビームエキスパンダーでビーム径を拡大されるとともに収束光とされ、偏光ビームスプリッター31を透過した後、λ/4板27を透過し、ダイクロイックミラー24で反射されて記録光と合成され、対物レンズ25に入射し、基材26に照射される。
【0024】さらに、制御光の基材26表面での反射光は入射と同じ光路を逆方向に進み、λ/4板27を通過後、偏光ビームスプリッター31により反射され、対物レンズ25への入射時の広がりと同じ角度で広がりながら出射される。
【0025】そしてレンズ30、円筒面レンズ29、4分割フォトディテクター28から成るフォーカスエラー検出系に入射する。このフォーカスエラー信号を基にして、対物レンズ25と基材26の距離を記録光の焦点位置で一定に制御し、その状態で記録光を照射して情報を記録する。
【0026】この系において、対物レンズ25の焦点距離は制御光と記録光で異なるが、制御光をレンズ33とレンズ32の調整によって収束光とすることで、記録光の焦点位置を対物レンズ25に近づけられ、レンズ33とレンズ32の間の距離および各焦点距離さらに対物レンズ25との距離を適切にすることにより、記録光と制御光の焦点位置を一致させることができる。
【0027】これによって、反射光の過度の広がりを無くし、安定したフォーカス制御が行える。さらに、制御光が対物レンズ25に入射する時点での径を対物レンズ25の入射瞳の半分程度とする事で反射光の波面収差が低減され、フォーカスエラー信号のS/Nが向上し、更に安定したフォーカス制御が行える。
【0028】なお、本実施例では、記録光を透過し、制御光を反射するダイクロイックミラーを用いて系を構成しているが、逆に記録光を反射し、制御光を透過するような系を構成しても同じような効果が得られる。
【0029】さらに、対物レンズは記録光の波長で専用設計されていても、対物レンズに施される反射防止膜は、記録光および制御光の波長の両方に対応している方が迷光が少なく、フォーカスが安定するため望ましい。
【0030】また、本実施例は記録光の波長専用設計の対物レンズに対するものであるが、一般的な色収差を持つ対物レンズに対しても同様の効果が期待できる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、情報を記録する記録光の波長で専用設計された対物レンズに対し、それよりも長波長の制御光を収束光で入射させる方法および光学系の構成により、焦点距離の差を補正でき、入射ビーム径を対物レンズの入射瞳よりも小さくすることで制御光に対する波面収差を低減でき、その結果安定したフォーカス制御を行うことができる。




 

 


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