CN1328723C - 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 - Google Patents
光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1328723C CN1328723C CNB2005100594392A CN200510059439A CN1328723C CN 1328723 C CN1328723 C CN 1328723C CN B2005100594392 A CNB2005100594392 A CN B2005100594392A CN 200510059439 A CN200510059439 A CN 200510059439A CN 1328723 C CN1328723 C CN 1328723C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modulator
- lens
- deflection
- laser beam
- former dish
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
- G11B7/261—Preparing a master, e.g. exposing photoresist, electroforming
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/125—Optical beam sources therefor, e.g. laser control circuitry specially adapted for optical storage devices; Modulators, e.g. means for controlling the size or intensity of optical spots or optical traces
- G11B7/128—Modulators
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
- G11B7/135—Means for guiding the beam from the source to the record carrier or from the record carrier to the detector
- G11B7/1372—Lenses
- G11B7/1378—Separate aberration correction lenses; Cylindrical lenses to generate astigmatism; Beam expanders
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Optical Head (AREA)
Abstract
本发明揭示一种光盘原盘曝光装置,具有激光源,用于偏转从所述激光源的激光束得到的记录激光束的偏转调制器,和用于将所述记录激光束聚焦的光盘原盘的物镜,包括设置在所述的激光源和所述偏转调制器之间的透镜***,具有用于聚焦所述激光束的第一透镜和用于调节所述聚焦的激光束到所需光束直径的第二透镜,以及设置在所述透镜***实际焦点位置的针孔。
Description
本申请是申请日为“2002年6月28日”、申请号为“02141247.2”、题为“光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构”的分案申请。
技术领域
本发明涉及光盘原盘曝光装置(exposure apparatus of an optical diskmaster),尤其涉及使用偏转调制器的光盘原盘曝光装置。
背景技术
图2示出传统的光盘原盘曝光装置的例子。在图2中标号201标记激光源,202标记消除激光的低频噪声或完成功率控制的EO调制器,203标记使用信息信号完成调制的AO调制器,204标记将激光束聚焦到AO调制器的晶体中的透镜***,205标记EO偏转调制器,206标记聚焦激光束并将其放大到所需的激光直径的光束扩展器,207标记偏振光束分离器(PBS),208标记1/4波长板,209标记将激光束聚焦到抗蚀原盘(resist master)的光学头,210标记转动抗蚀原盘的转盘,211标记鉴视从抗蚀原盘反射的激光束的CCD摄象机,212标记将激光束聚焦到CCD摄象机的透镜。
从激光源201输出的激光束进入称为“噪声消耗器”的EO调制器202,以减少输入到EO调制器202的激光噪声并将激光束调节到所需的强度。通过噪声消耗器的激光束进入AO调制器203,后者使用信息信号完成强度调制。因为AO调制器203的调制速度取决于在晶体中的光束直径,光束的聚焦的程度越大,调制变得越快,透镜***204安排得在AO调制器203的晶体中产生聚焦。从AO调制器203输出的主要折射光输入到EO偏转调制器205,后者完成偏转调制。从偏转调制器205输出的激光束由光束扩展器206放大光束直径,然后由光学头209聚焦到抗蚀原盘,以曝光及记录信息信号。
发明内容
通过如AO调制器和EO调制器那样的光学单元的激光束在不小的程度上受波阵而变动的影响,其光束剖面以理想的高斯分布的形式变形。为了消除通过光学单元的激光束的波阵面的变动通常使用针孔形成光束。这是一个方法,通过光学单元并在不小程度上受波阵面变动影响的激光束被透镜***聚焦,与光束有几乎相同的直径的针孔设置在被聚焦激光束的焦点位置,由于波阵面变动未被聚焦和分布在激光束直径之外的扰动分量被除去,单纯地放出具有强的光束强度的中心区域,从而消除了波阵面变动的影响。
为了尽可能多地消除波阵面变动,将针孔放在光学头前的最后级有效地消除激光束在通过所有光学单元后累积起来的波阵面变动。然而,在如图2所示使用偏转调制器205的光盘原盘曝光装置的情况,如果针孔放在偏转调制器205之后如光束扩展器206的一对透镜之间那样的位置,当激光束偏转时该激光束将被针孔档住,使得激光束受到强度调制,这就不能使用针孔形成光束。
考虑到上述传统的问题,本发明的目的是减少从光盘原盘曝光装置的偏转调制器输出的光的波阵面变动,并改善通过物镜的激光束的聚焦性能。
本发明第1发明的光盘原盘曝光装置,具有,
激光源,
用于偏转从所述激光源的激光束获得的记录激光束的偏转调制器,和
用于聚焦所述记录激光束到光盘原盘上的物镜,
所述装置包括:
在所述激光源和所述偏转调制器之间的液晶板;
设置在所述偏转调制器和所述物镜之间的平行平板,用于分流所述记录激光束;
检测从所述平行平板反射的光的光电探测器;以及
根据有关由所述光电探测器检测的所述记录激光束的波阵面变动的信息,调节施加到所述液晶板的电压的调节装置。
本发明第2发明的光盘原盘曝光装置,是在本发明第1项所述的发明中,所述激光源的波长为270nm或更小。
本发明第3发明的光盘原盘曝光装置,是在本发明第1所述的发明中,所述的液晶板具有使其被分成多个同心部分的结构。
本发明第4发明的光盘原盘曝光方法,具有通过偏转调制器偏转根据激光源的激光束获得的记录激光束的步骤和将所述记录激光束聚焦在光盘原盘上的步骤,所述方法包括下述步骤:
在所述偏转步骤和聚焦所述记录激光束的所述步骤之间通过平行的平板分流所述记录激光束;
检测在所述分流步骤中获得的反射的光;以及
根据有关在所述检测步骤中检测的所述记录激光束的波阵面变动信息调节施加到在所述激光源和所述偏转调制器之间的液晶板的电压。
本发明第5发明的光盘原盘曝光方法,是在第4所述的发明中,所述激光源的波长是270nm或更小。
本发明第6发明的光盘原盘曝光方法,是在第4所述的发明中,所述的液晶板具有使其被分成多个同心部分的结构。
如上所述,例如本发明可以对光盘原盘曝光装置采取一种结构,它在偏转调制器前使用带有光束成形针孔的偏转调制器,从而消除了在激光束输入到偏转调制器前累积的激光束的波阵面变动,减少了从偏转调制器输出的光的波阵面变动,并改善了激光束在通过物镜之后的聚焦性能。
附图说明
图1示出本发明的光盘原盘曝光装置的实施例1。
图2示出传统的光盘原盘曝光装置的例子。
图3示出本发明的光盘原盘曝光装置的实施例2。
图4示出本发明的光盘原盘曝光装置的实施例3。
图5示出在通过光学单元以后的畸变量。
图6示出本发明的光盘原盘曝光装置的实施例4。
图7示出本发明的光盘原盘曝光装置的实施例5。
图8示出针孔直径和畸变量之间的关系。
图9示出槽口宽度和畸变量之间的关系。
图10是在本发明的实施例5中使用的液晶板的概示图。
图11A示出由平行的平板形成的小的波阵面变动的干涉图案,和
图11B示出由平行的平板形成的波阵面变动的干涉图案。
符号说明
101 激光源
102 EO调制器
103 AO调制器
104 透镜***
105 针孔
106 透镜***
107 EO偏转调制器
108 光束扩展器
109 偏振光束分离器
110 1/4波长板
111 光学头
112 转盘
113 CCD摄象机
114 透镜
201 激光源
202 EO调制器
203 AO调制器
204 透镜***
205 EO偏转调制器
206 透镜***
207 偏振光束分离器
208 1/4波长板
209 光学头
210 转盘
211 CCD摄象机
212 透镜
301 激光源
302 EO调制器
303 AO调制器
304 透镜***
305 EO偏转调制器
306 光束扩展器
307 槽
308 偏振光束分离器
309 1/4波长板
310 光头
311 转盘
312 CCD摄象机
313 透镜
401 激光源
402 EO调制器
403 AO调制器
404 透镜***
405 针孔
406 透镜***
407 EO偏转调制器
408 光束扩展器
409 槽
410 偏振光束分离器
411 1/4波长板
412 光学头
413 转盘
414 CCD摄象机
415 透镜
601 激光源
602 EO调制器
603 AO调制器
604 透镜***
605 EO偏转调制器
606 光束扩展器
607 针孔
608 压电单元
609 偏转信号产生器
610 偏振光束分离器
611 1/4波长板
612 光学头
613 转盘
614 CCD摄象机
615 透镜
701 激光源
702 EO调制器
703 AO调制器
704 透镜***
705 液晶板
706 EO偏转调制器
707 光束扩展器
708 平行平板
709 光电探测器
710 操作线路
711 偏振光束分离器
712 1/4波长板
713 光学头
714 转盘
715 CCD摄象机
716 透镜
1001 分解的液晶板外周边
1002 分解的液晶板的中间周边
1003 分解的液晶板的内部圆周
1101 由光电探测器检测的激光束
1102 干涉图案
1103 由光电探测器检测的激光束
1104 干涉图案
具体实施方式
本发明的实施例将在下面解释
[实施例1]
图1示出本发明的光盘原盘曝光装置的例子。在图1中,标号101标记用作激光源波长为248nm的氩离子激光器,102是消除激光的低频噪声并实现功率控制的EO调制器,103是使用信息信号完成调制的AO调制器,104是透镜***,它将激光束聚焦到AO调制器的晶体上,105是针孔,106是透镜***,它将激光束聚焦到针孔105并将输出激光束整形成平行光束,107是EO偏转调制器,108是光束扩展器,它将激光束放大到所需的光束直径,109是偏振光束分离器(PBS),110是1/4波长板,111是光学头,它将激光束聚焦到抗蚀原盘,112是转动抗蚀原盘的转盘,113是监视从抗蚀原盘反射的激光束的CCD摄象机,114是将激光束聚焦到CCD摄象机的透镜。
而且,透镜***106包括靠近激光源101用于聚焦的第一透镜106a和靠近EO偏转调制器107用于获得预定的光束直径的第二透镜106B。在上述结构中,激光源101对应本发明的激光源,EO偏转调制器107对应本发明的偏转调制器,透镜***106对应本发明的透镜***,第一透镜106a对应本发明的第一透镜,第二透镜对应本发明的第二透镜,针孔105对应本发明的针孔,以及光学头对应本发明的物镜。
从激光源101输出的激光束进入称为“噪声消耗器”的EO调制器102,并将激光束调节到所需的强度。通过噪声消耗器的激光束进入AO调制器103,后者使用信息信号完成强度调制。AO调制器103的调制速度取决于在晶体中光束的直径,且当光束聚焦程度增加时得到更快的调制,因而设置透镜***104产生在AO调制器103的晶体中的聚焦。从AO调制器103输出的主要衍射光进入EO调制器107,后者完成偏转调制。此外,从偏转调制器107输出的激光束由光束扩展器108放大其光束直径,然后由光学头111聚焦到抗蚀原盘并曝光/记录信息信号。
通过如AO调制器和EO调制器那样的光学单元的激光束接收波阵面变动,且它的光束剖面以理想的高斯分布的形式变形。通常一个透镜在它的畸变量是30mλ或更多时降低了其聚焦性能。在波长为351nm时对从光学单元接收到的畸变的调查示出,畸变分量约为10mλ。对于351nm的波长,此畸变分量约为8nm。何定当光通过光学单元时接收到的波阵面变动对于各个波长几乎相同,能计算畸变分量随波长的变化。图5示出畸变分量随波长的变化。当波长短于270nm时畸变分量变成接近270nm波长的30mλ,这对物镜的聚焦性能有大的影响。
因此,此实施例使用针孔完成光束成形以消除通过光学单元的激光束的波阵面变动。在方法中受波阵面变动影响的激光束被透镜***的透镜聚焦,在激光束的焦点位置设置直径与在那里的光束直径几乎相同的针孔,因而由于波阵面变动以及分布在激光束直径以外的干扰分量在通过透镜以获得预定光束直径以前被消除了,只放出高光束强度的中心区域,波阵面变动被消除了。此时,最好针孔的形状实际上是理想的圆且它的内圆圈光滑。
为了尽可能多地消除波阵面变动,将针孔放在光学头前的最后级是有效的。然而,在如实施例1中所示使用偏转调制器的曝光装置的情况,激光束被偏转周而针孔不能放在偏转调制器107之后。因而,如透镜***106所示,同样放大倍数的平凸透镜,如劳一透镜106a和第二透镜106b,设置在偏转调制器之前,而针孔设置在透镜***106的焦点位置,即在第一透镜106a的焦点位置。此结构使得可能消除在偏转调制器107前累积的波阵面变动。
被用于将激光束聚焦到针孔105的透镜***106聚焦的光束的焦点位置处的光束半径给定为λ·f/(π·w),其中λ是激光束的波长,f是透镜的焦距,w是入射到透镜上的光束的半径。因此,针孔直径dw被改变以决定激光束的畸变分量。图8示出结果。水平轴示出相对于在透镜焦点位置处光束半径w的针孔直径dw的大小。当针孔的直径近似或小于在透镜***106的焦点位置光束半径的2.5倍时,畸变分量是30mλ或更小。
更具体地,假设激光波长是在270nm等级,从第一透镜106a到焦距位置的透镜焦距是在40mm等级,当光束直径(zw)在焦点位置处8μm时,针孔直径设置成近似于10μm。针孔直径的一个具体例子是设成10μm到30μm,且光束在焦点位置处的直径根据上述公式调节到此范围。
此外,有关使用针孔光束直径的聚焦性能,进行下述试验。
在覆盖敷层的玻璃上一个记录点被曝光/记录。根据被记录的记录点的形状计算由物镜聚焦的激光束的光束直径。当激光波长为270nm且物镜的NA为0.9时,传统例子的光束直径是0.33μm,而如在实施例1将针孔放在偏转调制器前完成光束成形的情况,得到的结果约为0.3μm的值。即,与不同光束成形的情况比较,可以肯定聚焦性能已经改善约10%。
此外实施例1使中EO调制器和AO调制器,但是在不管调制器组合的其他组合情况也能得到类似的效果。
[实施例2]
图3示出本发明的光盘原盘曝光装置的一个例子。在图3中,标号301标记作为光源的波长为248nm的氩离子激光器,302标记EO调制器,它消除激光的低频噪声并实现功率控制,303标记AO调制器,它使用信息信号完成调制,304标记透镜***,它将激光束聚焦到AO调制器的晶体上,305标记EO偏转调制器,306标记光束扩展器,它将激光束放大则所需的光束直径,307标记一个槽,它用预定的宽度并在实质上垂直于所述EO调制器305的偏转方向的方向上限止孔径,308标记偏振光束分离器(PBS),309标记1/4波长板,310标记将激光束聚焦到抗蚀原盘的光学头,311标记转动抗蚀原盘的转盘,312标记鉴视从抗蚀原盘反射的激光束的CCD摄象机,313标记将激光束聚焦到CCD摄象机的透镜。
此外,光束扩展器306具有靠近EO偏转调制器305用于聚焦的第一透镜306a和靠近光学头310用于得到预定光束直径的第二透镜。在上述结构中,激光源301对应本发明的激光源,EO偏转调制器305对应本发明的偏转调制器,光束扩展器306对应本发明的透镜***,第一透镜306a对应本发明的第一透镜,第二透镜306b对应本发明的第二透镜,槽307对应本发明的槽,光学头310对应本发明的物镜。
从激光源301输出的激光束进入称为“噪声消耗器”的EO调制器302,以减少激光噪声并调节激光束到所需的强度。通过噪声消耗器的激光束进入AO调制器303,后者使用信息信号完成强度调制。AO调制器303的调制速度取决于在晶体中光束的直径,并当聚焦程度增加时得到更快的调制,因而设置透镜***304使得产生在AO调制器303的晶体中的聚焦。从AO调制器303输出的主要衍射光进入EO调制器305,完成偏转调制。此外,从偏转调制器305输出的激光束被光束扩展器306在光束直径与放大并随后被光学头聚焦到抗蚀原盘,且曝光记录信息信号。
通过如AO调制器和EO调制器那样的光学单元的激光束受到波阵面变动,且它的光束剖面以理想高斯分布的形式变形。这同样在图5中说明。
在光束扩展器306前累积的波阵面变动未被聚焦到作为光束扩展器306的前透镜的另一透镜306的焦点位置,并分布在光束直径之外。
因此,本实施例设置了槽307,它用预定的宽度并在实质上垂直于所述EO调制器305的偏转方向的方向上限止孔径,在光束通过第二透镜306b获得预定的光束直径以前消除分布在光束以外的波阵面变动分量,取出高光束强度的中心区域并消除波阵面变动。此外,本实施例不限制在EO偏转调制器305的偏转方向的孔径,所以即使在偏转过程中光束不被阻挡,在输出中不产生强度调制。这就有可能在信号记录点在曝光/记录时改善聚焦性能。
第一透镜306a用于激光束聚焦到槽,由它聚焦的光束的焦点位置处的光束半径给定为λ·f/(π·w),其中λ是激光源的波长,f是透镜的焦距且w是入射到透镜的光束的半径。因此,改变槽的孔径并检查激光束的畸变分量。图9示出结果,水平轴表示相对于在透镜的焦点位置处光束半径w,槽的孔径的大小。当槽宽度约为透镜焦点处的光束半径的2.5倍或更小时,在与实施例1相同的条件下畸变分量是30mλ或更小。
此外,在与实施例1相同的条件下进行有关使用槽时光束直径聚焦性能的试验。
一个记录点在覆盖敷层的玻璃板上曝光/记录。根据被记录的记录点的形状计算由物镜聚焦的激光束的光束直径。已经肯定,如在本实施例2的情况用在偏转调制器之后设置的槽实现光束成形的结果与没有光束成形的情况比较,光束直径聚焦性能改善约10%。
[实施例3]
图4示出本发明的光盘原盘曝光装置的例子。在图4中标号401标记用作光源的波长为248nm的氩离子激光器,402标记EO调制器,它消除激光的低频噪声并实现功率控制,403标记AO调制器。它使用信息信号完成调制,404标记透镜***,它将激光束聚焦到AO调制器403的晶体上,405标记针孔,406标记透镜***,它将激光束聚焦到针孔并将激光束输出整形成并行光束,407标记EO调制器,408标记放大激光束到所需光束直径的光束扩展器,409标记槽,它用预定的宽度并在实质上垂直于所述EO调制器407的偏转方向的方向上限止孔径,410标记偏振光束分离器(PBS),411标记1/4波长板,412标记光学头,它将激光束聚焦到抗蚀原盘,413标记转动抗蚀原盘的转盘,414标记CCD摄象机,它鉴视从抗蚀原盘反射的激光束,415标记将激光束聚焦到CCD摄象机的透镜。
此外,透镜***406具有靠近激光源401用于聚焦的第一透镜406a和靠近EO偏转调制器407用于获得预定光束直径的第二透镜406b。
而且,光束扩展器408具有靠近EO偏转调制器用于聚焦的第三透镜408a和靠近光学头412用于得到预定光束直径的第四透镜408b。在上述结构中,激光源401对应本发明的激光源,EO偏转调制器407对应本发明的偏转调制器,透镜***406对应本发明的第一透镜,第一透镜406a对应本发明的第一透镜,第二透镜406b对应本发明的第二透镜,针孔405对应本发明的针孔,光束扩展器306对应本发明的透镜***,第三透镜408a对应本发明的第三透镜,第四透镜408B对应本发明的第四透镜,槽409对应本发明的槽,和光学头412对应本发明的物镜。
从激光源401输出的激光束进入称为“噪声消耗器”的EO调制器402以减少噪声并调节激光束到所需的强度。通过噪声消耗器的激光束进入AO调制器403,后者使用信息信号实现强度调制。AO调制器403的调制速度取决于在晶体中的光束直径,并当光束的聚焦程度增加时得到更快的调制,因此设置透镜***404产生在AO调制器403的晶体中的聚焦。从AO调制器403输出的主要衍射光进入EO偏转调制器407完成偏转调制。此外,从EO偏转调制器407输出的激光束被光束扩展器408放大其光束直径,并随后被光学头412聚焦到抗蚀原盘并曝光/记录信息信号。
通过如AO调制器和EO调制器那样的光学单元的激光束受到波阵面变动且它的剖面以理想的高斯分布的形式受到变形。通常,一个透镜的聚焦性能在其畸变为30mλ或更多时认为是变坏了。
因此,为了消除在EO偏转调制器407前累积的波阵面变动分量,本实施例使用针孔405实现光束整形。如在透镜***406中所示,使用两个平凸透镜,即第一透镜406a和第二透镜406b,激光束用第一透镜406a聚焦,并随后光束被第二透镜406b整形成平行光束。到这里为止累积的波阵面变动不被聚焦到由作为透镜***406的前透镜的第一透镜406聚焦的激光束的焦点位置,并分布在光束直径之外。本实施例将针孔405放在透镜***406的第一透镜406a的焦点位置,其孔直径设置成只消除在光束直径外的干扰分量并消除在光束通过第二透镜406b前在光束直径之外的干扰分量。作为针孔405的直径使用在针孔405前的透镜(第一透镜406a)的焦点位置处的光束半径的约2.3倍。
此外,有EO偏转调制器407产生的波阵面变动不聚焦在作为光束扩展器408的前透镜的第三透镜408a的焦点位置并分布在光束直径之外。本实施例将几乎与光束直径相同大小的槽409设置在作为光束扩展器408的前透镜的第三透镜408a的焦点位置,它用预定的宽度并在实质上垂直于所述EO调制器305的偏转方向的方向上限止孔径,这样在光束通过第四透镜408b之前消除了分布在光束之外的波阵面变动分量,取出高光束强度的中心区域并消除波阵面变动。而且本实施例不限制在EO偏转调制器407的偏转方向上的孔径以防止光束即使在偏转时受到阻挡,并防止在输出上发生强度调制。这就有可能在信号记录点被曝光/记录时改善记录方向聚焦性能。这里,槽409的孔径设置成第三透镜408a的焦点位置处光束半径的约2.3倍。
在本实施例中,在如实施例1和2的同样条件下进行了一个试验,曝光/记录一个在覆盖了敷层的玻璃板上的记录点。根据被记录的记录点的形状计算由物镜聚焦的激光束的光束直径。如在本实施例3的情况,作为将针孔设置在偏转调制器前以及将槽设置在偏转调制器之后并实现光束成形的结果,可以肯定,与没有光束成形的情况比较光束直径的聚焦性能改善约10%。
[实施例4]
图6示出本发明的光盘原盘曝光装置的例子。在图6中标号601标记用作光源波长为248nm的氩离子激光器,602标记EO调制器,它消除激光的低频噪声并实现功率控制,603标记使用信息信号实现调制的AO调制器,604标记将激光束聚焦到AO调制器的晶体上的透镜***,605标记EO偏转调制器,606标记光束扩展器,它将激光束聚焦到针孔607并将激光束输出整形成平行光束,607标记针孔,608标记压电单元,它在通常垂直于激光束的光轴方向上移动针孔607,609标记偏转信号发生器,610标记偏振光束分离器(PBS),611标记1/4波长板,612标记光学头,它将讲述聚焦到抗蚀原盘,613标记转动抗蚀原盘的转盘,614标记鉴视从抗蚀原盘反射的激光束,615标记将激光束聚焦到CCD摄象机的透镜。
此外,光束扩展器606具有靠近EO偏转调制器605用于聚焦的第一透镜606a和靠近光学头用于得到预定的光束直径的第二透镜606b。另外,在上述结构中,激光源601对应本发明的激光源,EO偏转调制器605对应本发明的偏转调制器,光束扩展器606对应本发明的透镜***,第一透镜606a对应本发明的第一透镜,第二透镜606B对应本发明的第二透镜,针孔607对应本发明的针孔,压电单元608对应本发明的驱动装置,光学头612对应本发明的物镜。此外,本发明光盘原盘曝光装置的操作的实施例和光盘原盘曝光方法的实施例以及针孔机构将在下面说明。
从激光源601的激光束输出进入所谓“噪声消耗器”的EO调制器602,以减少激光噪声并调节激光束到所需的强度。通过噪声消耗器的激光束进入AO调制器603,后者使用信息信号完成强度调制。AO调制器603的调制速度取决于晶体中的光束直径,并当光束的聚焦程度增加时得到更快的调制,因而设置透镜***604以产生在AO调制器603的晶体中的聚焦。从AO调制器603的主要衍射光输出进入EO偏转调制器605,后者完成偏转调制。此外,从EO偏转调制器605输出的激光束被光束扩展器606放大器光束直径并随后被光学头612聚焦到抗蚀原盘,曝光/记录信息信号。
通过如AO调制器和EO调制器那样的光学单元的激光束受到波阵面变动,其光束剖面以理想的高斯分布形成变形。通常,当一个透镜的畸变是30mλ或更大时,它的聚焦性能认为是变坏了。这与参考图5说明的相同。
因此,为了消除通过光学单元的激光束的波阵面变动,本实施例使用针孔实现光束成型。在此方法中,受波阵面变动影响的激光束被透镜***聚焦,与去那个位置的光束直径几乎相同的直径的针孔设置在被聚焦的激光束的焦点位置以消除由于波阵面变动未能聚焦及分布在光束直径以外的干扰分量,并只取出具有强光束强度的中心区域,从而在光束通过透镜以得到预定的光束直径以前消除波阵面变动。此时,如在实施例1的情况,针孔的形状实质上是一完善的圆且内圆圈是光滑的。
为了尽可能多地消除波阵面变动将针孔放在光学头前的最后级是有效的。然而,在使用偏转调制器的曝光装置的情况,激光束被偏转,因此针孔不能设置在偏转调制器之后。
另一方面,本实施例将压电单元608连接到针孔607,使能借助到压电单元608的电压输入在主要平行于EO调制器605的偏转方向中移动针孔607的位置,并即使在激光束偏转时防止激光束被针孔609阻挡。当EO偏转调制器605的偏转角是θ,透镜***的光束扩展器606的前透镜的焦距为f,则真空607的移动距离是f·θ。偏转信号生成器609输出偏转信号到偏转调制器并输出针孔移动信号到压电单元608。两个信号在信号延迟量中调节,并互相同步操作。此时,同步频率能设成约数百个KHZ。
此外,在与实施例1同样的条件下进行有关光束直径聚焦性能的试验。在覆盖敷层的玻璃板上一个记录点被曝光/记录。根据被记录的记录点的形状计算被物镜聚焦的激光束的光束直径。已经肯定,用如在本实施例4的情况设置的针孔实现光束成型,其结果是,与不用光束成形的情况比较,光束直径聚焦性能改善约10%。
此外,本实施例4使用EO调制器和AO调制器作为调制器,但是在与调制器组合无关的其他组合的情况中也能得到相似的效果。
此外,压电单元用作移动针孔的装置,但本发明的驱动装置不限于此,只要它是与偏转信号同步地移动针孔的装置即可,如音圈和线性马达均可使用。
[实施例5]
图7示出本发明的光盘原盘曝光装置的例子。在图7中标号701标记用作光源的波长为248nm的氩离子激光器,702标记EO调制器,它消除低频激光噪声并实现功率控制,703标记使用信息信号实现调制的AO调制器,704标记透镜***,它将激光束聚焦到AO调制器703的晶体上,705标记调节激光束的波阵面变动的液晶板,706标记EO偏转调制器,707标记将激光束放大到所需光束直径的光束扩展器,708标记平行的平板,它分流激光束并在背面和前面产生反射光的干涉图案,709标记接收干涉图案的光电探测器,710标记操作线路,它识别由光电探测器709接收的干涉图案并产生对液晶板705的输入信号,711标记偏振光束分离器(PBS),712标记1/4波长板,713标记光学头,它将激光束聚焦到抗蚀原盘,714标记转动抗蚀原盘的转盘,715标记鉴视从抗蚀原盘反射的激光束的CCD摄象机,此外,光束扩展器707具有靠近EO偏转调制器706用于聚焦的第一透镜707a和靠近光学头713用于得到预定光束直径的第二透镜707b。
另外,在上述结构中,激光源701对应本发明的激光源,EO偏转调制器706对应本发明的偏转调制器,液晶板705对应本发明的液晶板,平行平板708对应本发明的平行平板,光电探测器709对应本发明的光电探测器,操作线路710对应本发明的调节装置,光学头713对应本发明的物镜。此外,本发明的光盘原盘曝光装置的操作实施例和光盘原盘曝光方法的实施例在下面说明。
从激光源701的激光束输出进入所谓“噪声消耗器”的EO调制器702以减少激光噪声并调节激光束到所需的强度。通过噪声消耗器的激光束进入AO调制器703,后者使用信息信号实现强度调制。AO调制器703的调制速度取决于在晶体中的光束直径且当光束的聚焦度增加时得到更快的调制,因而设置透镜***704以产生在AO调制器703的晶体中的聚焦。从AO调制器703输出的主要衍射光进入实现偏转调制的EO偏转调制器706。此外,如在前述实施例中的光束扩展器那样,光束扩展器707放大从EO偏转调制器706输出的激光束的光束直径,然后光束被光学头713聚焦到抗蚀原盘并曝光/记录信息信号。
通过如AO调制器和EO调制器那样的光学单元的激光束受到波阵面变动,它的光速剖面以理想的高斯分布形式变形。这与参考图5说明的情况相同。
在本实施例中,通过EO偏转调制器706被光束扩展器707扩展其直径并形成并行光束的部分激光束被平行平板708反射。在平行平板708的前面和背面上反射的光束由于平行平板708的厚度被重叠和移位,形成干涉图案。此干涉图案由光电探测器709鉴视。由于激光束的部分相移产生的激光束的波阵面变动并不形成干涉图案的直线性阴影,但出现与由光电探测器709检测的激光束1103一起的变形的线(图中的黑线1104),如图11B所示,没有波阵面变动的理想状态用与由光电探测器709的激光束1101一起的干涉图案的直线性阴影线(在图中的黑线1102)表示,如图11A所示。
操作线路710调节输入到设置在EO偏转调制器706之前的液晶板705的信号,并鉴视干涉图案的阴影图形。使用的液晶板705有三个同心的部分:内部圆1001,中间圆环1002和外圆环1003。此液晶板705能借助调节施加到各分别部分的电压改变内部圆1001,中间圆环1002和外圆环1003的光路经长度,并能移动通过液晶板705的各个部分的激光束的相移。输入到液晶的信号可以调节使得由光电探测器709鉴视的干涉图案变得更直。此结构能减少通过EO偏转调制器706的激光束的波阵面变动。
这里用分成三个同心部分的液晶板709,但分割部分的数目可大可小。分割部分的数目越大,可能调节更精细。但是增加分割部分的数目增加了结构的复杂性,因而希望按照所使用的激光束的光束直径及应用情况安排适当数目。而且,操作线路710是本发明的调节装置的例子,它可用如计算机或其CPU那样的硬件或软件替代。
此外,在与实施例1相同的条件下进行了有关光束直径聚焦性能的试验。在覆盖敷层的玻璃板上曝光/记录一个记录点。根据被记录的记录点形状计算由物镜聚焦的激光束的光束直径。可以肯定,借助使用液晶板调节波阵面完成光束成形,其结果是与没有光束成形的情况比较,光束直径的聚焦性能改善约10%。
此外,本实施例5使用EO调制器和AO调制器作为调制器,但是在无关调制器组合的其他组合的情况也可得到相似的效果。
如上所述,按照本发明,使用偏转调制器的光盘原盘曝光装置设置一针孔用于在偏转调制器之前作光束成形,或在偏转调制器之后设置光束成形槽,能因此消除累积的激光束的波阵面变动并改善通过物镜的激光束的聚焦性能。
Claims (6)
1.一种光盘原盘曝光装置,具有,
激光源,
用于偏转从所述激光源的激光束获得的记录激光束的偏转调制器,和
用于聚焦所述记录激光束到光盘原盘上的物镜,
所述装置包括:
在所述激光源和所述偏转调制器之间的液晶板;
设置在所述偏转调制器和所述物镜之间的平行平板,用于分流所述记录激光束;
检测从所述平行平板反射的光的光电探测器;以及
根据有关由所述光电探测器检测的所述记录激光束的波阵面变动的信息,调节施加到所述液晶板的电压的调节装置。
2.如权利要求1所述的光盘原盘曝光装置,其特征在于,
所述激光源的波长为270nm或更小。
3.如权利要求1所述的光盘原盘曝光装置,其特征在于,
所述的液晶板具有使其被分成多个同心部分的结构。
4.一种光盘原盘曝光方法,具有通过偏转调制器偏转根据激光源的激光束获得的记录激光束的步骤和将所述记录激光束聚焦在光盘原盘上的步骤,
所述方法还包括下述步骤:
在所述偏转步骤和聚焦所述记录激光束的所述步骤之间通过平行的平板分流所述记录激光束;
检测在所述分流步骤中获得的反射的光;以及
根据有关在所述检测步骤中检测的所述记录激光束的波阵面变动信息调节施加到在所述激光源和所述偏转调制器之间的液晶板的电压。
5.如权利要求4所述的光盘原盘曝光方法,其特征在于,
所述激光源的波长是270nm或更小。
6.如权利要求4所述的光盘原盘曝光方法,其特征在于,
所述的液晶板具有使其被分成多个同心部分的结构。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001198153 | 2001-06-29 | ||
JP2001198153 | 2001-06-29 | ||
JP2001198,153 | 2001-06-29 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB021412472A Division CN1253871C (zh) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1667726A CN1667726A (zh) | 2005-09-14 |
CN1328723C true CN1328723C (zh) | 2007-07-25 |
Family
ID=19035644
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100594405A Expired - Fee Related CN100350483C (zh) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 |
CNB021412472A Expired - Fee Related CN1253871C (zh) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 |
CNB2005100594392A Expired - Fee Related CN1328723C (zh) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100594405A Expired - Fee Related CN100350483C (zh) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 |
CNB021412472A Expired - Fee Related CN1253871C (zh) | 2001-06-29 | 2002-06-28 | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (3) | US7272099B2 (zh) |
CN (3) | CN100350483C (zh) |
HK (1) | HK1052075A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005024807A1 (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | ディスク原盤の製造方法、ディスク原盤の製造装置、ディスク原盤の移動距離差検出方法、およびディスク原盤の移動距離差検出装置 |
JP4576137B2 (ja) * | 2004-03-19 | 2010-11-04 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡 |
JP5488456B2 (ja) * | 2008-03-07 | 2014-05-14 | 株式会社ニコン | 形状測定装置および方法、並びにプログラム |
US7933189B2 (en) * | 2008-04-18 | 2011-04-26 | Panasonic Corporation | Focus optical system and optical disc master exposure apparatus |
JP2013248624A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Disco Corp | レーザー加工装置 |
CN103705222A (zh) * | 2014-01-17 | 2014-04-09 | 上海理工大学 | 基于电凝闭合器的组织含水量实时测量装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4209793A (en) * | 1977-12-17 | 1980-06-24 | Victor Company Of Japan, Limited | Apparatus for optically recording signals on a recording medium |
JPH0581708A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-04-02 | Ricoh Co Ltd | 光デイスク原盤露光機 |
JP2000021002A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-21 | Nippon Columbia Co Ltd | 原盤露光装置 |
US6111828A (en) * | 1999-01-12 | 2000-08-29 | Siros Technologies, Inc. | Focus error signal generation using confocally filtered detection |
CN1300054A (zh) * | 1999-10-30 | 2001-06-20 | 三星电子株式会社 | 跟踪误差信号检测装置和再生信号检测装置 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2213307A (en) * | 1937-06-26 | 1940-09-03 | Douglas A Elliott | Apparatus for deflecting light |
JPS6124033A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-01 | Sony Corp | 光学式ヘツドのトラツキング誤差検出装置 |
GB8527235D0 (en) * | 1985-11-05 | 1985-12-11 | Ici Plc | Measuring instrument |
US4838989A (en) * | 1987-08-25 | 1989-06-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Laser-driven fusion etching process |
US5144602A (en) * | 1990-02-01 | 1992-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magneto-optical information recording method and apparatus in which a laser beam oscillates in a track-width direction |
TW218427B (zh) * | 1991-06-04 | 1994-01-01 | Ibm | |
JPH05314543A (ja) | 1992-05-15 | 1993-11-26 | Toshiba Corp | 光ディスク原盤記録装置 |
JPH0772406A (ja) * | 1993-04-08 | 1995-03-17 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置 |
US5612942A (en) * | 1993-11-19 | 1997-03-18 | Nec Corporation | Optical head |
JP2685013B2 (ja) | 1995-01-31 | 1997-12-03 | 日本電気株式会社 | 光ディスクの原盤露光装置及び原盤露光方法 |
JPH08212611A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Asahi Optical Co Ltd | 波面収差補正装置および光情報記録再生装置 |
JP3311194B2 (ja) * | 1995-02-24 | 2002-08-05 | 旭光学工業株式会社 | 光位相変調素子 |
JPH0935308A (ja) | 1995-07-13 | 1997-02-07 | Ricoh Co Ltd | 情報記録装置 |
JP3795998B2 (ja) * | 1996-04-30 | 2006-07-12 | パイオニア株式会社 | 波面収差補正ユニット、波面収差補正装置及び光ピックアップ |
JP3504082B2 (ja) * | 1996-09-03 | 2004-03-08 | パイオニア株式会社 | 収差補正光学装置及び記録媒体再生装置 |
JPH10134398A (ja) * | 1996-10-28 | 1998-05-22 | Nec Corp | 光ヘッド装置 |
JPH09231610A (ja) | 1997-01-27 | 1997-09-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 光学式情報装置 |
JPH10269611A (ja) | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Pioneer Electron Corp | 光ピックアップ及びそれを用いた多層ディスク再生装置 |
JP3538520B2 (ja) * | 1997-04-16 | 2004-06-14 | パイオニア株式会社 | 収差補正用液晶パネル、光ピックアップ及び情報再生装置 |
JP4207232B2 (ja) * | 1997-09-02 | 2009-01-14 | 株式会社ニコン | 荷電ビーム露光装置 |
JPH11110769A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Pioneer Electron Corp | 収差補正装置及び情報再生装置 |
KR100490383B1 (ko) * | 1997-10-08 | 2005-08-11 | 삼성전자주식회사 | 광픽업장치용광원유니트 |
JPH11120564A (ja) * | 1997-10-08 | 1999-04-30 | Toshiba Corp | 光ディスク装置及び光ディスク再生方法 |
JPH11162022A (ja) | 1997-11-28 | 1999-06-18 | Ricoh Co Ltd | 光学記録装置 |
JP3547610B2 (ja) * | 1998-03-27 | 2004-07-28 | パイオニア株式会社 | 体積ホログラフィックメモリ光情報記録再生装置 |
JP3775965B2 (ja) * | 2000-02-07 | 2006-05-17 | パイオニア株式会社 | 光学式情報再生装置 |
US6570840B1 (en) * | 2000-04-26 | 2003-05-27 | Optical Disc Corporation | Figure of merit in optical recording structures |
WO2002021520A1 (fr) * | 2000-09-06 | 2002-03-14 | Hitachi, Ltd. | Tête optique et dispositif à disque optique |
JP2002237076A (ja) * | 2001-02-06 | 2002-08-23 | Pioneer Electronic Corp | 収差補正装置 |
-
2002
- 2002-06-28 CN CNB2005100594405A patent/CN100350483C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-28 CN CNB021412472A patent/CN1253871C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-06-28 CN CNB2005100594392A patent/CN1328723C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-07-01 US US10/187,491 patent/US7272099B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-06-12 HK HK03104202A patent/HK1052075A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-10-28 US US10/975,580 patent/US7046613B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-10-28 US US10/975,605 patent/US7236434B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4209793A (en) * | 1977-12-17 | 1980-06-24 | Victor Company Of Japan, Limited | Apparatus for optically recording signals on a recording medium |
JPH0581708A (ja) * | 1991-09-19 | 1993-04-02 | Ricoh Co Ltd | 光デイスク原盤露光機 |
JP2000021002A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-21 | Nippon Columbia Co Ltd | 原盤露光装置 |
US6111828A (en) * | 1999-01-12 | 2000-08-29 | Siros Technologies, Inc. | Focus error signal generation using confocally filtered detection |
CN1300054A (zh) * | 1999-10-30 | 2001-06-20 | 三星电子株式会社 | 跟踪误差信号检测装置和再生信号检测装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1395242A (zh) | 2003-02-05 |
US20030021214A1 (en) | 2003-01-30 |
CN1667726A (zh) | 2005-09-14 |
HK1052075A1 (en) | 2003-08-29 |
CN1667727A (zh) | 2005-09-14 |
CN100350483C (zh) | 2007-11-21 |
US7236434B2 (en) | 2007-06-26 |
US7046613B2 (en) | 2006-05-16 |
US20050058054A1 (en) | 2005-03-17 |
CN1253871C (zh) | 2006-04-26 |
US7272099B2 (en) | 2007-09-18 |
US20050088949A1 (en) | 2005-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4410969A (en) | Optical information playback apparatus | |
JPS58161143A (ja) | 情報を格納する装置 | |
JP2000040237A (ja) | 光記録再生装置及び光記録再生方法 | |
US6600704B2 (en) | Apparatus for scanning optical recording media having different information carrier layers | |
JP2651454B2 (ja) | マルチビーム光ディスク装置のトラッキング誤差検出部 | |
JPS6376117A (ja) | 光ディスク・アクセス装置 | |
CN1328723C (zh) | 光盘原盘曝光装置和光盘原盘曝光方法以及针孔机构 | |
US5440534A (en) | Method and apparatus for maintaining a recording light beam in an on-track position on a recording medium | |
DE69322730T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur optischen Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Information | |
US6690636B1 (en) | Preformatting optical recording medium | |
US5586097A (en) | Optical head for generating a plurality of light beams and an opto-magnetic recording/reproducing/erasing apparatus using same | |
CN111081282A (zh) | 一种盘式全息存储介质中全息图的定位方法和装置及盘式存储介质 | |
DE69805879T2 (de) | Optischer Abtastkopf mit DVD- und CD-R- Kompatibilität mit kurzer Zugriffszeit | |
US6219316B1 (en) | Recording or reproducing device for recording media having different track spacings | |
US6845079B2 (en) | High-speed optical recording and erasing method and apparatus using two beams | |
JPH06195728A (ja) | 光学ヘッド | |
JPS6114575B2 (zh) | ||
US5105404A (en) | Optical recording method and apparatus used to form a groove on a recording medium | |
JPS5952439A (ja) | 情報記録装置 | |
DE19636595C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Lesen optischer Speichermedien | |
JP3010801B2 (ja) | 情報記録再生装置 | |
JPH11250489A (ja) | 光ピックアップ光学系 | |
JP2002050074A (ja) | 光記録媒体からデータ信号及びクロック信号を回復するための装置 | |
JPS60224133A (ja) | スポツト位置合わせ方法および光ディスク装置 | |
MXPA99011773A (en) | Apparatus for reading from or writing to optical recording media having different information carrier layers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070725 Termination date: 20120628 |