CN1248202C - 光盘刻录装置及光盘制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够抑制干扰偏转分量及干扰光量变化分量从而能以高精细度制作高精度的光盘原盘的光盘刻录装置及光盘制造方法。该光盘刻录装置,备有包含控制从激光光源(1)射出的光束光量的光调制装置(2)及沿光盘原盘(100)上的径向控制上述光束的偏转量的光偏转装置(3)中的至少任何一种装置的光束控制装置、检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的径向偏转误差的偏转误差检测装置、设置在光束控制装置和偏转误差检测装置之间并用于使光束沿径向偏转的第2光偏转装置(210)、将利用了径向偏转误差的反馈信号反馈到第2光偏转装置(210)的反馈装置。

Description

光盘刻录装置及光盘制造方法
技术领域
本发明涉及用于制作高密度光盘基片的光盘刻录装置及光盘制造方法。
背景技术
近年来,光盘在AV(视听)上的应用异常活跃。例如,在主要面向电影内容的DVD(Digital Versatile Disc:数字通用光盘)中,开发了DVD-R、DVD-RAM、DVD-RW之类的追记型和重写型格式,并作为VTR的新一代录像机而日益普及。
在今后的BS数字广播及宽带通信的普及中,期待着可以记录画质更高的压缩图象的大容量光盘格式或容量虽同但尺寸更小的携带式的网络亲合性强的光盘格式的上市。
为实现如上所述的高密度光盘,在开发能以高密度进行记录的材料和格式的同时,必须以高精细度、高精度开发适用于高密度的光盘基片,因而作为其源流工序的刻录方法成为实现高密度的关键。具体地说,如何以高的精度在原盘上形成间距极窄的光道和微细的预刻凹坑是至关重要的。
这一点,取决于光点的微小化及光点的高精度定位,前者通过使激光光源的波长变短和提高物镜的NA(数值孔径)实现,而后者则主要是通过提高物镜的传动机构的精度、降低刻录装置的振动及对需进行摆动伺服的光盘提高偏转的精度等实现。
另外,在以下的说明中,光盘的刻录方法,以具体实现刻录方法的光盘刻录装置的形态进行说明。图9是现有的光盘刻录装置的一例,仅示出基本的构成要素。1是激光光源,发射出具有规定光量的平行光束Lc。通常使用Ar(氩)气激光器并采用工作波长为现有的500nm左右的可见光区域的光源,但为适应高密度化的要求而必须使用短波长,因而最近以来使用着200nm~300nm左右的紫外光谱区域的光源。
2是EO调制器(EOM:Electro-Optic Modulation:电-光调制器),可以通过施加电压而使光量以模拟的形式改变。通常,按光的通、断选择二值电平的施加电压,并以数字方式调制后形成光盘的预刻凹坑,或通过持续接通而形成沟槽。3是EO偏转器(EOM:Electro-Optic Deflector:电-光偏转器),通过施加电压而使光束传播角度偏转并由后文所述的物镜5使在原盘100上形成的用于刻录的光点移动。
对于EO调制器2及EO偏转器3的材料,使用通过施加高电压而使折射率各向异性改变的所谓波克尔斯效应的某种结晶材料。为了在刻录中取得有效的偏转量及调制量,必需在EO元件所设有的两个电极之间施加例如±200V的高电压。此外,有时也代替EO  使用被称作AO(Acoustic-Optic:声-光)的声光元件系列的元件。
通过EO调制器2及EO偏转器3后的光束Lc,由反射镜4反射后,由高NA的物镜5聚光,从而在由电机6进行转动控制的光盘的原盘100上形成光点。反射镜4和物镜5,由以图中未示出的机构保持的刻录用光学头构成,上述光学头,由图中未示出的输送机构配合着电机6的旋转而连续精密地相对于光道间距输送。
在刻录中,一般采用转数恒定的CAV方式或线速度恒定的CLV方式。
原盘每转1周便连续精密地输送1个光道间距,即可制成形成了螺旋线状的光道的原盘。在CAV方式的情况下,根据刻录半径将激光光源1的光量控制在适当的值。按图9所示的刻录输送方向制作的光盘,可以在使导入区为内周并CAV方式进行刻录。
101是光盘的格式器,在控制激光光源1的光量及电机6的转数的同时,控制EO调制器2及EO偏转器3从而在原盘上形成预刻凹坑和沟槽,并生成所需的光盘格式。格式器101的输出信号Vem,传送到EOM驱动器102。在EOM驱动器102中,将Vem直接放大或切换高电压电源后作为EOM驱动信号Vemd传送到EO调制器2,并对光束Lc的光量进行调制。这里,通过对Vem进行“H”、“L”控制而接通或断开光束Lc。
另外,格式器101的偏转信号Ved,沿径向移动原盘上的光点位置。即,根据偏转信号Ved的极性「正、零、负」分别控制为「移向内周、中央、移向外周」。EOD驱动器103,接收偏转信号Ved,并通过将其直接放大(以下,称为模拟偏转方式)或切换高电压电源(以下,称为数字偏转方式)而作为EOD驱动信号Vedd传送到EO偏转器3,从而控制对光束Lc的偏转量。
在实用上,当使沟槽摆动并在沟槽重叠时钟或地址时,在摆动中在光盘的原盘上以几十nm的小位移求得连续性的施加电压小到几十V左右,所以,采用使用了放大器的模拟偏转方式,而为了以阶跃的方式实现大到几百nm的位移量,采用像采样伺服方式等那样的数字偏转方式。在后者的情况下,为简化电路结构,通过由表示内周偏转或外周偏转的2个控制信号构成偏转信号Ved并以交叉的方式切换例如+200V左右的电源的正极和负极而施加于EO偏转器3,可以等效地得到±200V的EOD驱动信号Vedd。
由图9的虚线表示的光束Li,是使偏转信号Ved为正并由EO偏转器3使光束Lc偏转时的状态。其结果是,使光点从Sc的位置向内周侧移动并移动到Si。
在图10中示出可以用如上所述的光盘刻录装置制作的光盘的2个具体例,并用图11说明其中1例的动作。
图10的(a)是带沟槽的采样伺服方式的光盘基片的例,(b)是平台沟槽连续纹道方式的光盘基片的例。两例中都假定图的上侧为内周、下侧为外周,并假定记录再生光点从左至右进行扫描。
图10(a)的光盘基片,是适用于作为磁性光盘的超析像方式的一种的DWDD(Domain Wall Displacement Detection)方式(磁畴壁移动检测方式)的基片。在DWDD方式的光盘中,必须减弱邻接记录光道之间的磁性耦合(减小磁性各向异性)。因此,当制造DWDD方式的光盘时,在进行信息信号的记录之前,必须进行使邻接记录光道之间的磁性耦合减弱的初始化(以下,称为退火)。沟槽在退火时使用。
这种光盘的构成单位,为如图所示出区段。区段由伺服区和数据区构成。1个光道由1000个以上的多个区段构成。在伺服区内,配置采样伺服用的第1摆动凹坑11、第2摆动凹坑12及地址凹坑13。采样伺服方式的跟踪控制,使记录再生光点在第1摆动凹坑11和第2摆动凹坑12的中间进行扫描。
地址凹坑13,分散地配置在多个区段内,通过对每个区段的凹坑的有无进行集中纠错等而再生为光道地址。数据区的光道由沟槽14构成,信息光道之间为平台15。由于这时的光道间距小到0.6μm以下,所以很难对每个光道构成独立的摆动凹坑,因而摆动凹坑由邻接的光道共用。即,光道基本上为图中所示的Ta和Tb两类。
如假定光道Ta为偶数光道2m,则记录再生光点16的扫描方式为在左边扫查到第1摆动凹坑11而在右边扫查到第2摆动凹坑12。光道Tb为奇数光道2m+1,记录再生光点的扫描方式与光道Ta相反,在右边扫查到第1摆动凹坑11而在左边扫查到第2摆动凹坑12。光道地址,设计和配置在区段内,以便由光道Ta和光道Tb独立地进行再生(因与本发明的主题不同而将其详细说明省略。)。
上述的退火,使用光点直径小于记录再生光点16的退火用光点,并以高功率对平台15的部分进行扫描从而使磁性耦合减弱。缩小退火用光点的目的在于,即使光道间距狭小也能通过减小退火宽度而使保留在沟槽14内的可进行DWDD动作的光道加宽从而确保记录再生性能。因此,对退火用光点的光源,例如,使用波长405nm的激光和NA0.75~0.85的物镜,缩小为与记录再生光点16的波长650nm、NA0.6相比直径大约为其一半的光点。
退火时的跟踪,从平台15采用使用了推挽信号的连续伺服方式。即使利用记录再生用摆动凹坑,也只能跟踪沟槽,而不能在平台上进行跟踪。在配置了退火专用的摆动凹坑的情况下,伺服区的冗余度增加并阻碍了高密度化,所以最好还是如上所述用平台15进行跟踪。平台15,不仅因沟纹连续而能提高跟踪精度,而且即使沟槽间发生几何畸变和热分离也仍然有效,所以,尽管是采样伺服方式,沟槽14对光盘也是有效的。
图10(b)的光盘基片,是平台沟槽连续纹道方式的光盘基片的例,即与作为重写型相变光盘的DVD-RAM格式相当的例。这种光盘的构成单位为扇区,并由多个扇区构成光道。扇区,由数据区和地址区的构成。
首先,数据区,由包括沟槽23或平台24的光道构成,具有光盘每转一周交替地对由沟槽23构成的沟槽光道Tg(假定2n为偶数光道)和由平台24构成的平台光道T1(假定2n+1为奇数光道)进行扫描的螺旋线结构。
另外,地址区,配置成使被称作CAPA(Complementary AllocatedPit Address:互补分配凹坑地址)的地址各偏置光道间距的一半。21是从特定的沟槽光道Tg看去时与内周侧的平台光道T1共同使用的LG共用地址部,22是从特定的沟槽光道Tg看去时与外周侧的平台光道T1共同使用的GL共用地址部,分别由表示地址信息的预刻凹坑群构成。
图中虽未示出,但沟槽23重叠着由振幅比光道间距小1位以上的摆动产生的时钟。为实现这种结构,可在图9的光束Lc中插入与EO偏转器3不同的偏转器,并利用从格式器101另外输出的时钟叠加信号以上述的模拟偏转方式使其偏转。
图11是表示对图10(a)的光盘进行刻录时的动作的图。当对这种光盘进行刻录时,对EO偏转器3的偏转,采用如上所述的数字偏转方式(EOD驱动器103为切换型)。图11(a)示出刻录装置的控制信号的时序图。时序图,自上起依次示出(a1)内周偏转信号Vedi、(a2)外周偏转信号Vedo、(a3)EOD驱动信号Vedd、(a4)EOM驱动信号Vemd。
图11(b)示出作为制作对象的光盘原盘及刻录用光点的轨迹。自上起依次为已形成的(b1)光道Ta、(b2)光道Tb、(b3)Ta光道。如图中的轨迹所示,由于在Ta光道上实施偏转,所以在光道Tb上不形成第1摆动凹坑11和第2摆动凹坑12,而是只按需要形成地址凹坑13。(b3)表示刚以刻录用光点31形成的光道Ta并以阴影线画出预刻凹坑和沟槽。
在(b3)所示的光道Ta的形成过程中,从形成沟槽14的时刻t6到其后的t1,由EO调制器2使刻录用光点31发光(提高光量),并在EO偏转器3不进行偏转的状态下连续地进行刻录。伺服区,在时刻t1到时刻t6之间形成。当在该区间形成第1摆动凹坑11、第2摆动凹坑12及地址凹坑13时,发出EOM驱动信号Vemd。
另外,EOD驱动信号Vedd,在t2~t3的区间内通过使内周偏转信号Vedi为“H”电平而在使第1摆动凹坑11向内周侧移动的方向输出偏转电压,在t4~t5的区间内通过使外周偏转信号Vedo为“H”电平而在使第2摆动凹坑12向外周侧移动的方向输出偏转电压,在其他时刻输出等于0的偏转电压,以使位移为0。
其结果是,刻录用光点31,按箭头所示的轨迹在原盘100上进行扫描,并通过与发光时序的组合形成如阴影线所示的预刻凹坑和沟槽。此外,还可以对实际的EOM驱动信号Vemd的通、断定时进行时序调整,以便在原盘100上按图11(b)的位置进行精确的配置。
但是,在如上所述的光盘刻录方法(装置)中,存在着如下的问题。即,
(课题1)当以数字偏转方式使上述EO偏转器产生阶跃变化时(以下,称为阶跃偏转),将发生一般认为是EO结晶材料的衰减振荡的干扰偏转(波动)。首先,这种现象,可以通过如图10(a)、(b)所示的光盘跟踪误差信号的测定或用电子显微镜观测等得知。其次,准备一个可以在上述光盘刻录装置的光路中观测偏转量的偏转量检测装置进行观测。
其结果是,可以看到,这种干扰偏转,例如是500kHz~700kHz左右的固定模式的噪声,而且是在阶跃偏转后约10μm内衰减掉的信号。干扰偏转发生在图11的时刻t7所示区段的开头部分。
偏转量,在原盘上为10~20nmpp的较大值。假定光道间距为0.50μm(500nm),并考虑形成宽度较宽的350nm(假定为底部宽度)、槽深30nm的沟槽。如假定沟槽的侧壁倾斜角为30度,则倾斜部所占宽度为 30 nm × 3 × 2 = 104 nm .
因此,在沟槽间形成平台的上边的宽度,至多为46nM(=500-350-104),因而偏转量20nmpp是不能忽略的值。如该上边的宽度不能保持一定程度的值,则存在着不能正常实施上述的退火的严重问题。
除此以外,对于刻录,还应考虑刻录用光学头的输送不稳、刻录功率变化、光刻灵敏度不稳定以及显影不均匀等使上述的上边发生变化的主要因素,按这些因素分配后的裕度将大幅度降低。当然,在随后的成形工序中确保平台宽度也很重要,所以必须尽量抑制上述的上边的变化幅度,因而这时观测到的干扰偏转也必须加以抑制。
此外,当实际上存在着干扰偏转时,本来应笔直地形成的沟槽出现了波动,所以,构成对原来的信号检测的干扰(例如包络线变化)及对跟踪误差信号(TE)的干扰,因而使信号处理和伺服动作的性能降低。另外,由于沟槽本身出现波动,所以改变了对记录膜施加的应力或对记录再生时的热分布产生影响,因而有可能减小作为的记录再生时的光道偏离裕度。
特别是,由于区段或扇区的开头是输入同步信号的重要部位,所以必须确保该部分具有很高的记录再生可靠性。从这个意义上说,也必须抑制干扰偏转。
(课题2)另外,当以上述的偏转量检测装置进行观测时,还观测到与(课题1)中说明过的不同的两种干扰偏转。一个是被认为是由存在于刻录装置的光束路径上的空气的波动引起的1Hz以下的缓慢波动的干扰偏转分量。另一个是被认为是由刻录装置的各光学部件的机械振动引起的100Hz~1kHz左右的波动偏转分量。
前者是什么都不进行时在原盘上发生的移动,可产生大约100nm以上的大的位移,但通过用外罩覆盖整个刻录装置而抑制空气的流动,即可将其减小到1/10左右,然而,由于在刻录装置内留有激光光源发出的热量等,所以不能使空气流完全为0。
另外,作为对策也可以考虑使刻录装置小型化而将其光路本身缩短等,但由于构成刻录装置的各光学元件的物理尺寸的限制,所以这也不能作为将波动完全消除的对策。该1Hz以下的波动,因与原盘转数之间的关系而不会直接导致光道间距的不均匀,但它是使光道的绝对位置发生波动的原因。后者的100Hz~1kHz左右的波动量,达到了(课题1)中说明过的程度,由于该频率范围是在原盘旋转的1周内发生波动的频带,所以是导致光道间距不均的原因。
对这两种波动,除原盘的径向以外,也在切向以同样方式进行了观测。切向的波动,是预刻凹坑或沟槽的起始端和末端发生跳动的原因。以上的波动,必须予以充分的抑制,以便得到高精度的光盘原盘。
(课题3)在上述(课题1)、(课题2)中,说明了由于在刻录中使用的光束受到干扰偏转而产生的问题。除此以外,还观测到与(课题1)、(课题2)的偏转基本同步的光束的干扰光量变化。
对激光光源本身,虽然进行着适当的光功率伺服,但仍观测到其后边的EO调制器、EO偏转器、光学部件特性及或光路所引起的光束的偏振光分量波动的影响。刻录中的光量变化,直接导致预刻凹坑的大小及沟槽宽度的变化,所以,对这种光量变化也必须加以抑制。
发明内容
为解决如上所述的课题,本发明的目的在于,提供一种能够抑制光盘刻录装置中产生的干扰偏转分量及干扰光量变化分量从而能以高精细度制作高精度的光盘原盘的光盘刻录装置及光盘制造方法。
为达到上述目的,本发明的第1光盘刻录装置的特征在于,备有:光束控制装置,包含控制从激光光源射出的光束光量的光调制装置及沿光盘原盘上的径向控制上述光束的偏转量的光偏转装置中的至少任何一种装置;偏转误差检测装置,检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向偏转误差;第2光偏转装置,设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使光束沿上述径向偏转;反馈装置,将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置。
本发明的第2光盘刻录装置的特征在于,备有:光束控制装置,包含控制从激光光源射出的光束光量的光调制装置及沿光盘原盘上的径向控制上述光束的偏转量的光偏转装置中的至少任何一种装置;偏转误差检测装置,检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向偏转误差;反馈装置,将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置,并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加。
本发明的第3光盘刻录装置的特征在于,备有:光束控制装置,包含沿光盘原盘上的径向控制从激光光源射出的光束的偏转量的光偏转装置;存储装置,存储了预先测定出的由上述光偏转装置使上述光束发生了偏转时的上述径向偏转误差;第2光偏转装置,用于控制来自上述光偏转装置的光束的偏转量;前馈装置,当对上述光盘原盘进行刻录时,按照上述光束控制装置的偏转定时,将利用了存储在上述存储装置内的上述径向偏转误差的前馈信号输入到上述第2光偏转装置。
本发明的第4光盘刻录装置的特征在于,备有:光束控制装置,包含沿光盘原盘上的径向控制从激光光源射出的光束的偏转量的光偏转装置;存储装置,存储了预先测定出的由上述光偏转装置使上述光束发生了偏转时的上述径向偏转误差;前馈装置,当对上述光盘原盘进行刻录时,按照上述光束控制装置的偏转定时,将利用了存储在上述存储装置内的上述径向偏转误差的前馈信号输入到上述光偏转装置。
其次,本发明的第1光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,由包含控制从激光光源射出的光束光量的光调制装置及沿光盘原盘上的径向控制上述光束的偏转量的光偏转装置中的至少任何一种装置的光束控制装置控制上述光束,该光盘制造方法的特征在于:包括由偏转误差检测装置检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向偏转误差的工序、由设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间的第2光偏转装置使光束沿上述径向偏转的工序、由反馈装置将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置的工序。
本发明的第2光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,由包含控制从激光光源射出的光束光量的光调制装置及沿光盘原盘上的径向控制上述光束的偏转量的光偏转装置中的至少任何一种装置的光束控制装置控制上述光束,该光盘制造方法的特征在于:包括由偏转误差检测装置检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向偏转误差的工序、由反馈装置将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加的工序。
本发明的第3光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,进行由光偏转装置使从激光光源射出的光束沿光盘原盘上的径向偏转的控制,该光盘制造方法的特征在于:包括在上述光盘原盘的刻录工序之前预先测定沿上述径向偏转的控制产生的偏转误差并将其存储在存储装置内的工序,在上述光盘原盘的刻录工序中,包括按照上述光束的偏转定时将利用了存储在上述存储装置内的上述径向偏转误差的前馈信号输入到控制来自上述光偏转装置的光束的偏转量的第2光偏转装置的工序。
本发明的第4光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,进行由光偏转装置使从激光光源射出的光束沿光盘原盘上的径向偏转的控制,该光盘制造方法的特征在于:包括在上述光盘原盘的刻录工序之前预先测定沿上述径向偏转的控制产生的偏转误差并将其存储在存储装置内的工序,在上述光盘原盘的刻录工序中,包括按照上述光束的偏转定时将利用了上述径向偏转误差的前馈信号输入到上述光偏转装置的工序。
按照本发明的第1、2光盘刻录装置,可以检测并抑制光盘刻录装置的光路内的干扰偏转量,所以,可以将光盘原盘上的光点定位于所需位置,因而可以制成其预刻凹坑和沟槽的波动或光道间距的不均都很小的光盘。按照本发明的第2光盘刻录装置,可以将为抑制光偏转量而应追加的光偏转装置的增加减低到最小限度。
按照本发明的第3、4光盘刻录装置,可以预先测定并存储由光偏转装置使光束发生了偏转时的径向偏转误差,所以,可以很容易地抑制在伺服装置中很难抑制的当光偏转时产生的光偏转装置中固有的光偏转量的干扰。按照本发明的第4光盘刻录装置,可以将为抑制光偏转量而应追加的光偏转装置的增加减低到最小限度。
按照本发明的第1、2光盘制造方法,可以检测并抑制光盘刻录装置的光路内的干扰偏转量,所以,可以将光盘原盘上的光点定位于所需位置,因而可以制成其预刻凹坑和沟槽的波动或光道间距的不均都很小的预刻凹坑和沟槽的光盘。按照本发明的第2光盘制造方法,可以将为抑制光偏转量而应追加的光偏转装置的增加减低到最小限度。
按照本发明的第3、4光盘制造方法,包括在光盘原盘的刻录工序之前预先测定沿径向偏转的控制产生的偏转误差并将其存储在存储装置内的工序,所以,可以很容易地抑制由伺服装置很难抑制的当光偏转时产生的光偏转装置中固有的光偏转量的干扰。按照本发明的第4光盘制造方法,可以将为抑制光偏转量而应追加的光偏转装置的增加减低到最小限度。
在本发明的第1光盘刻录装置中,最好是,还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第3光偏转装置,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。按照这种结构,除径向外还可以抑制切向的波动,因而能以二维的形式抑制干扰偏转量。
另外,上述光束控制装置,最好是,包含上述光调制装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。按照这种结构,不但可以抑制干扰偏转量,而且还可以将刻录时的光点的强度控制为所需的值,所以,可以提供凹坑尺寸及光道间距变化小的良好的光盘。
另外,上述光束控制装置,最好是,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束光量的光调制校正装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制校正装置。按照这种结构,也可以将刻录时的光点的强度控制为所需的值,所以,可以提供凹坑尺寸及光道间距变化小的良好的光盘。
在上述第3光盘刻录装置中,最好是,上述第2光偏转装置,使偏转方向与上述光偏转装置一致,上述前馈信号,是使上述径向偏转误差的极性反转的信号。
另外,最好还备有检测来自上述第2光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的偏转误差检测装置、及将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置的反馈装置。按照这种结构,能更加可靠地抑制干扰偏转量。
另外,最好是,还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第3光偏转装置,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向偏转误差,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。按照这种结构,除径向外还可以抑制切向的波动,因而能以二维的形式抑制干扰偏转量。
另外,最好是,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。按照这种结构,不但可以抑制干扰偏转量,而且还可以将刻录时的光点的强度控制为所需的值,所以,可以提供凹坑尺寸及光道间距变化小的良好的光盘。
在上述第4光盘刻录装置中,最好还备有检测来自上述光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的偏转误差检测装置、及将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加的反馈装置。按照这种结构,能更加可靠地抑制干扰偏转量。
另外,在上述第1光盘制造方法中,最好是,还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第3光偏转装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向偏转误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。按照这种结构,除径向外还可以抑制切向的波动,因而能以二维的形式抑制干扰偏转量。
另外,上述光束控制装置,最好是,包含上述光调制装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。按照这种结构,不但可以抑制干扰偏转量,而且还可以将刻录时的光点的强度控制为所需的值,所以,可以提供凹坑尺寸及光道间距变化小的良好的光盘。
另外,上述光束控制装置,最好是,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制校正装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制校正装置。按照这种结构,也可以将刻录时的光点的强度控制为所需的值,所以,可以提供凹坑尺寸及光道间距变化小的良好的光盘。
另外,在第3光盘制造方法中,最好还包括由偏转误差检测装置检测来自上述第2光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的工序、及由反馈装置将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置的工序。按照这种结构,能更加可靠地抑制干扰偏转量。
另外,最好是,在检测上述径向的第2偏转误差的工序中,还以与上述径向的第2偏转误差独立的方式检测由上述光偏转装置控制的光束中的上述切向偏转误差,在进行上述反馈的工序中,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。按照这种结构,除径向外还可以抑制切向的波动,因而能以二维的形式抑制干扰偏转量。
另外,最好是,还包括由光调制装置控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的工序,在检测上述第2偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光偏转装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。按照这种结构,不但可以抑制干扰偏转量,而且还可以将刻录时的光点的强度控制为所需的值,所以,可以提供凹坑尺寸及光道间距变化小的良好的光盘。
另外,在第4光盘制造方法中,最好还包括由偏转误差检测装置检测来自上述光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的工序、及由反馈装置将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加的工序。按照这种结构,能更加可靠地抑制干扰偏转量。
附图的简单说明
图1是本发明实施形态1的光盘刻录装置的框图。
图2是表示在本发明实施形态1的光盘刻录装置中检测出的干扰偏转及检测部的灵敏度的图。
图3是说明本发明实施形态1的动作的时序图。
图4是本发明实施形态2的光盘刻录装置的框图。
图5是说明本发明实施形态2的动作的时序图。
图6是本发明实施形态3的光盘刻录装置的框图。
图7是本发明实施形态4的光盘刻录装置的框图。
图8是表示本发明实施形态4的光量及偏转量的检测部的图。
图9是现有的光盘刻录装置的框图。
图10是表示适用于高密度化的光盘的采样伺服方式及连续伺服方式的基片结构例的图。
图11是说明采样伺服方式的光盘刻录装置的动作的时序图。
实施发明的最佳形态
以下,边参照附图边说明本发明的实施形态。此外,在以下的说明中,使用对光盘原盘进行实际刻录的光盘刻录装置说明光盘刻录方法。
(实施形态1)
图1是本发明实施形态1的光盘刻录装置的框图。本图所示的框图,示出光盘刻录装置的结构及工序,因而也是光盘制造工序中的光盘原盘制作工序的框图。这种情况,在以下的图4、6、7中也相同。
对与图9中说明过的现有光盘刻录装置相同的部分标以相同的编号而将其说明省略。这里,假定EO偏转器3以数字偏转方式驱动。
想要刻录的光盘的格式,假定为如图10(a)所示的带沟槽的采样伺服方式。为抑制原盘的径向干扰偏转,该光盘刻录装置,追加了一个由虚线200围出的作为伺服装置的干扰偏转抑制部。其目的主要是,用伺服装置抑制在上述的发明所要解决的课题(课题1)中说明过的EO偏转器中的阶跃偏转后的干扰偏转及(课题2)示出的波动。
在图1中,201是光束分离器,202是聚光透镜,203是二分立检测器。二分立检测器203,垂直于图1的纸面配置,并按左右即与光盘原盘的径向对应的方向划分。光束分离器201,将光束Lc按规定的比例分配给物镜5和聚光透经202。分配的比例,如激光光源1的功率足够则各为50%,但最好从确保检测信号的SNR(信噪比)等观点考虑。射向2个方向的光束的光束形状,必须保持为与入射到光束分离器201时相同的形状。
聚光透镜,假定焦点会聚在Dc,但将二分立检测器203配置在其前面。二分立检测器203,安装在XYZ工作台上,以使其易于调整。聚光后的光束Lc,以不产生因遮光而引起的检测误差的方式全部导入二分立检测器203的有效区域。
二分立检测器203的输出与差动放大器204连接,并作为与偏转量相当的偏转检测信号Vdet进行检测。该差动放大器204,从确保检测信号的SNR的观点考虑,最好也安装在上述的XYZ工作台上。当偏转量为0时,二分立检测器203,基本上定位于使偏转检测信号Vdet为0。
这里,在图2(a)中示出实际刻录时的偏转检测信号Vdet。在图2(a)的波形中,(a1)表示使第1摆动凹坑11偏向内周时,(a2)表示使第2摆动凹坑12偏向外用时,(a3)表示开始刻录沟槽时。特别是,观测如(a4)所示的因干扰偏转引起的波动。
在该区段不形成地址凹坑13。从图中可以看出,因干扰偏转引起的波动,从偏向内周起经过了15μs(从沟槽的起始端起约10μs)后衰减到相当小的值。偏转量,在原盘100上的位移中为10~20nmpp左右。
按图中的刻度换算的摆动位移,似乎只能移动不足60nm,但实际上是位移约为200nm时的波形。这是由图2(b)所示的偏转检测的非线性特性引起的。
就是说,在如上所述的偏转检测方法中,这是由于当为提高检测灵敏度而将二分立检测器203配置在检测透镜(聚光透镜)202的焦点附近时偏转检测信号Vdet有趋于饱和的倾向。在线性控制中只使用图2(b1)所示的线性区域,或为使用比其更宽的范围就必须对图2(b2)所示的非线性部分进行校正。
为增加线性区域,只需牺牲灵敏度而以不遮挡光束的程度使二分立检测器203远离聚光透镜的焦点位置即可。但是,这将使检测灵敏度降低。线性的确认,通过改变对EO偏转器3施加的与偏转量成比例的电压并绘制与偏转检测信号Vdet的关系曲线进行判定。
回到图1继续进行说明。偏转检测信号Vdet,传送到采样保持(S/H)电路205。S/H电路205,由RC构成20db/dec(分贝/十倍频程)的一阶低通滤波器。
采样区间,由来自格式器101a的S/H信号控制,使其为刻录沟槽14的区间。实际上,如图3的(a5)所示,将比沟槽14的区间窄一些的区间设定为采样区间。其他区间、即偏转过程中使光量为0的区间,设定为保持区间。
另外,格式器101a与图9的格式器101的不同点在于,还输出一个S/H信号。此外,图3是只在图11中追加了上述S/H信号的图,所以,其他部分的说明,如现有例中所述。
S/H电路205的输出,与误差放大器206连接,用于使其与给定值设定部207的输出(这里设定为0)的误差趋近于0。误差放大器206的输出,传送到用于本伺服装置的增益设定及根据需要对相位进行补偿的作为反馈装置的增益设定·相位补偿电路208。
其输出FB,作为反馈信号由模拟偏转方式的第2EOD驱动器209进行直流放大。对于第2EOD驱动器209,最好采用高速、高压的双极电源,从而能可靠地对前一级的增益设定·相位补偿电路208的输出进行放大。第2EOD驱动器209的输出,连接于设置在EO偏转器3和光束分离器201之间的第2EO偏转器210。
按照具有如上所述的结构的本实施形态,通过由增益设定·相位补偿电路208设定适当的增益,可以更充分地抑制原盘的径向干扰偏转量,并可以借助于S/H电路205的一阶低通滤波特性更充分地抑制在(课题2)中说明过的1Hz以下及100Hz~1kHz的波动分量。
但是,在(课题1)中说明过的阶跃偏转后的波动,由于基波为700kHz的高频,所以在第2EOD驱动器209及其他电路要素群的延迟的影响下只能将波动量抑制到几分之一。尽管如此,由于不仅可以将实际的波动量抑制到几nm以下而且能够充分地抑制低频波动,所以作为高密度的光盘刻录装置的实用效果可以说是显著的。
另外,在本实施形态中,通过光束分离器201后的光束,进入独立的光路,由于在各光路中都可能分别受到空气波动的影响,所以最好将光束分离器201尽可能靠近物镜5配置,并使聚光透镜202也靠近光束分离器201。
另外,为避免上述的影响,从来自原盘100的反射光中检测出偏转量也是有效的。即,也可以变更光束分离器201及物镜5周围的光学系统,使光束Lc通过一次并在通过物镜5后使焦点作为光点会聚在原盘100上,然后将其反射光导入二分立检测器203,从而从该光束检测偏转量。
但是,在这种情况下,必须排除物经5的遮挡及来自物镜的聚焦用光源的干扰光的影响。
另外,为了抑制因刻录时的功率设定变更引起的伺服增益的变化,在差动放大器204中,最好备有将二分立检测器203的两个输出相加并对两者之差进行除法运算的AGC(自动增益控制)电路。或者,可以将激光光源1的功率控制信号传送到增益设定·相位补偿电路208,并构成使增益保持一定的AGC。
另外,当激光光源1的波长限定为300nm时,在通常的树脂密封的S i系列的检测器中,因树脂吸收光而得不到适当的检测灵敏度,所以,必需选择具有石英玻璃密封外壳的Si系列等检测器。此外,在本实施形态中,当生成使沟槽14摆动的格式时,可以从格式器101输出与摆动量相当的值并输入到给定值设定部207,然后通过设定给定值设定部207的给定值即可实现。
另外,在本实施形态中,以既备有作为光调制装置的EO调制器2又备有作为光偏转装置的EO偏转器3的装置为例进行了说明,但即便是对应于光盘的格式而包含EO调制器2及EO偏转器3中的任何一个的装置,也能够如前所述地抑制原盘的径向干扰偏转量。。
另外,在本实施形态中,以另外设有与EO偏转器3不同的第2EO偏转器210的例进行了说明,但也可以不设第2EO偏转器210而将反馈信号反馈到EO偏转器3,并将反馈量与EO偏转器3的控制量叠加。
(实施形态2)
以下,说明实施形态2.如上所述的实施形态1中的伺服装置,虽然在实用上十分有效,但还不能将在(课题1)中说明过的阶跃偏转后的波动(以下,称作偏转波动)抑制到实际上可以忽略的程度。在本实施形态中,给出一种备有可以通过前馈控制而将该偏转波动消除的消除装置的光盘刻录装置。
具体地说,是在实施形态1中追加了上述消除装置的例。当然,按照光盘格式,有时采用将实施形态1的伺服装置省略而只安装了上述消除装置的光盘刻录装置也足够了。这种情况,在以下的实施形态3中也是一样。
图4是本实施形态的光盘刻录装置的框图。对与实施形态1相同的部分标以相同的编号而将其说明省略。该光盘刻录装置,为消除上述的偏转波动而追加了一个由虚线300围出的干扰偏转消除部。
在图4中,301~304是存储了阶跃偏转后产生的偏转波动的波形存储器(1)~波形存储器(4)。305是决定各波形存储器的输出定时的时序控制器,根据由格式器101输出的偏转信号Ved生成时序。306是将从波形存储器(1)301~波形存储器(4)304输出的数字数据相加的加法器,用于将波形存储器全加输出作为数字数据输出。
307是将加法器306的数字数据转换为模拟信号并将其作为反馈信号输出的作为前馈装置的DA(数模)转换器(DAC),308是将来自本实施形态的干扰偏转消除部的前馈信号FF与实施形态1中说明过的伺服装置的增益设定·相位补偿电路208的反馈信号FB相加的加法放大器。加法放大器308的输出,通过第2EOD驱动器209驱动第2EO偏转器210。
图5是表示波形存储器(1)301~波形存储器(4)304的输出定时的时序图。图5(a)示出由偏转信号Ved驱动的EO偏转器3的EOD驱动信号Vedd。在时刻t1、t2、t3、t4,分别进行偏向内周、回到中央、偏向外周、回到中央的驱动。
时序控制器305,按t1~t4的顺序,分别输出存储在波形存储器(1)301~波形存储器(4)304内的波形。波形存储器内的数据虽然是数字数据,但在图5中为易于理解而分别表示为(b)、(c)、(d)、(f)的模拟波形。在各波形存储器内,存储着EO偏转器3的阶跃响应后的偏转波动。这种波形存储器的存储,在对光盘实际进行刻录之前预先进行。
在本说明中,图5(b)所示,将波动波形作为正弦波衰减振荡而模型化,但实际的偏转波动是含有高频分量的不规则值,因而不能通过计算算出,实际上是对所使用的EO偏转器3施加阶跃电压后用数字示波器等将其作为基本波形取得的。
如假定在各时刻的偏转量相同,则对其偏转方向及偏转量加以调整后将上述基本波形存储在各波形存储器内。在这种情况下,将偏转方向相同的时刻t1和t4的偏转波形存储在波形存储器(1)301和波形存储器(4)304内。
另外,时刻t2和t3的偏转方向,与时刻t1和t4的偏转方向相反。因此,将极性与时刻t1和t4的偏转波形相反的波形存储在波形存储器(2)302和波形存储器(3)303内。
用于抑制偏转波动的前馈信号FF,是将以上4个波形存储器的所有值相加后的(h)所示的波形存储器全加输出。
另外,前馈信号FF,由时序控制部305调整起始点,以便对电路系统、驱动系统的延迟等进行校正。此外,波形存储器的输出,一到偏转波动在实用上可以忽略的时刻就截止为0,并为下一个偏转周期作准备。
作为参考,在图5(d)和(g)中分别以波形存储器(1)+(2)、波形存储器(3)+(4)示出进行了向内周和外周偏转的脉冲动作时的偏转波动。如使用这种波形,则如现有例中给出的DVD-RAM所示,当偏转发生4次时需用多达8个波形存储器,但如分别按每个脉冲进行存储则可以节省到4个。
另外,存储在各波形存储器内的值虽然极性不同但本质相同,所以,通过对1个波形存储器的读出进行时序控制,也可以节省波形存储器。
另外,应存储在波形存储器内的数据,最好以如下方式采集,即,不存在如(课题2)所述的波动的影响、积分后不存在干扰的影响、或在进行低频伺服的同时取出高频干扰。
按照如上所述的实施形态,可以对在实施形态1的伺服装置中不能完全抑制的偏转波动进行充分的抑制。此外,在实施形态1中只能将沟槽14的偏转波动作为抑制对象,但在本实施形态中,偏转中的第1摆动凹坑11和第2摆动凹坑12、及地址凹坑13的偏转波动都可以消除.因此,由于可以将第1摆动凹坑11和第2摆动凹坑12的偏转波动同时消除,所以可以提高采样伺服的跟踪精度并能对沟槽14的中心进行高精度的跟踪。
(实施形态3)
以下,说明实施形态3。本实施形态,是对实施形态2的改进,在实施形态2中使用了2个EO偏转器,但这里只使用一个,因而无需追加高价的EO偏转器。图6是本实施形态的光盘刻录装置的框图。对与实施形态2相同的部分标以相同的编号而将其说明省略。
不同的部分为,格式器101b、时序控制部305a、以400示出的共用EO偏转器的加法放大器308a。由于采用了共用结构,所以将第2EOD驱动器209和第2EO偏转器210除去。
从格式器101b控制EOD驱动器的控制信号Ved2,是图3(a3)所示的EOD驱动信号Vedd的放大前的模拟信号。时序控制部305a,从控制信号Ved2抽出定时信号。当然,也可以代替控制信号Ved2而采用从格式器101b输出与实施形态2相同的数字信号即偏转信号Ved的结构,时序控制部也可以与305相同。
加法放大器308a,将反馈信号FB、前馈信号FF及EOD控制信号相加,并生成EOD控制信号Vedd3。这里,假定EO偏转方式为模拟偏转方式。因此,成本将稍有增加且变得复杂,但可以将高电压下的高通过速率的直流型放大器用作EOD驱动器103a。抑制干扰偏转的动作,与实施形态2基本相同,所以将其说明省略。
在以上的结构中,即使在EO偏转器3和反射镜4之间不能插入新的EO偏转器时,只要能够插入光束分离器201就可以抑制干扰偏转。此外,还避免了因插入新的EO偏转器而使光路长度延长因而使干扰偏转增加的恶劣影响。
另外,对于EO偏转器,将2个EO偏转器装在一个单元内的型式已付诸实用,因此,对采用这种结构的光盘刻录装置来说,如按照实施形态2,则无需追加高电压下的高通过速率的直流型放大器,因而能以经济的方式实现。
另外,本实施形态,在进行了如下的变更后仍可以进行同样的动作。即,首先,将EO调制器2与EO偏转器3的顺序颠倒后配置,并将光束分离器201配置在EO偏转器3的后边,从而可以随时检测偏转量。其次,使S/H电路205始终为采样状态并在S/H电路205和误差放大器206之间插入一个可以校正图2(b)所示的非线性特性的校正装置。
将格式器101b的偏转信号Ved从加法放大器308a取下而输入到给定值设定部207。增益设定·相位补偿电路208内的相位补偿功能,转移到不产生延迟的上述校正装置。
当按如上方式构成闭合回路时,在EOD驱动器103a中,将对由误差放大器检测出的干扰偏转量的抑制分量与将偏转信号Ved2放大后的驱动信号叠加,另外还由波形存储器输入消除信号。其结果是,EO偏转器3,可以实现与本实施形态3基本相同的对干扰偏转的抑制。
(实施形态4)
以下,说明实施形态4。本实施形态,与实施形态1~3仅对径向的干扰偏转进行抑制不同,是抑制切向的干扰偏转及干扰光量变化的例。图7是本发明实施形态4的光盘刻录方式(装置)的框图。对与实施形态3相同的部分标以相同的编号而将其说明省略。此外,图8是表示本实施形态中的光量及偏转量的检测部的图。
这里,首先说明图8.在图8中,203a是四分立检测器,由A、B、C、D各检测部构成,并设置在与实施形态3的二分立检测器203相同的位置。Lm是在四分立检测器203a上形成的光束,当光束Lc偏转时在四分立检测器203a上沿图示的径向和切向移动。这里所说的移动方向与原盘上的光点的移动相同。切向移动(偏转量),按(A+B)-(C+D)检测,径向移动(偏转量),按(B+D)-(A+C)检测。
各偏转量,由复合放大器600计算。各检测部的光电流,由IV放大器601~604变换为电压。然后,由加法放大器605~608计算上述两式的括弧内的值。
进一步,在加法放大器609中,计算光束的总光量Vsum=(A+B+C+D),除供给后文所述的AGC外,用于消除光盘刻录装置的干扰光量。差动放大器610和611,计算上述两式的差分,并分别作为切向偏转量和径向偏转量。
进一步,这两个值分别在AGC电路612和613中使用并除以加法放大器609的总光量Vsum,从而计算并输出归一化的切向偏转信号Vdett和径向偏转信号Vdetr。Vdetr实质上与实施形态1~3的Vdet相同。
在图7中,按本实施形态的目的而对实施形态3追加的是由虚线500围出的切向干扰偏转抑制部和光量变化抑制部。203a和600,分别为上述的四分立检测器和复合放大器。将径向偏转信号Vdetr传送到构成现有的径向干扰偏转抑制部的S/H电路205,而对切向干扰偏转的抑制则使用切向偏转信号Vdett。
S/H电路501、误差放大器502、给定值设定部503、增益设定·相位补偿电路504及第3EO驱动器505,分别起着与S/H电路205、误差放大器206、给定值设定部207、增益设定·相位补偿电路208及实施形态1中的第2E0驱动器209相同的作用。506是设置在EO偏转器3和光束分离器201之间的、可将光束Lc的偏转控制在切向方向上的第3EO偏转器。
在本光盘刻录装置中,由于基本上不进行在切向上的偏转,所以将切向偏转信号Vdett直接看作干扰偏转量。在完成对四分立检测器203a的划分位置和电路系统的偏置电压的零点调整后,通过将给定值设定部设定为0,即可抑制切向的干扰偏转量。
EOM驱动器102a与上述实施形态不同,具有校正光量变化的功能。即,备有将格式器101c输出的光量给定值Vem2与总光量Vsum之差放大后作为EO调制器2的驱动信号Vemd而进行反馈的伺服装置,进行控制以使Vsum和Vem2趋于相等,并以原盘上的光量为目标设定Vem2。
另外,如上所述,当进行光盘的原盘刻录时,如进行CAV刻录,则随着向外周的移动而增大激光光源1的发射光量,当沿刻录半径进行光量控制时,使该给定值也相应地变为向EOM驱动器102a传送的适当值。
按照如上所述的实施形态4,除径向的干扰偏转量外,还可以抑制切向的干扰偏转量及干扰光量变化。
另外,在图7所示的实施形态中,以备有切向干扰偏转抑制部和光量变化抑制部的例进行了说明,但也可以是备有其中任何一个的结构。
另外,也可以对上述实施形态1的结构追加本实施形态的抑制切向干扰偏转量的功能及校正光量变化的功能。在图1中,当对不具备EO调制器2的结构追加校正光量变化的功能时,只需在EO偏转器3的后边追加作为光调制校正装置的EO调制器并将与强度误差有关的反馈信号反馈到所追加的该EO调制器即可。
(光盘制作)
采用如上所述的实施形态1~4的光盘刻录装置制成的玻璃原盘,在随后的母盘工序中用压模进行加工。即,首先,进行将按沟槽和凹坑部曝光后的光刻胶除去的显影过程。然后,蒸镀镍以形成预镀层,并以镍镀层增加厚度而制成压模,将原盘和压模剥离。
进一步,对制成的压模进行用于成型机的外形和孔的加工以及背面的研磨等。接着,将其安装在光盘基片成型机内,通过聚碳酸酯的注射成型,制成透明的光盘基片。
然后,用溅射装置形成记录膜和反射膜,并根据需要涂敷保护膜,在封入盒体等之后,即可完成所需的光盘。
按照如上方式,采用本发明的光盘刻录装置制成的光盘,其预刻凹坑的大小和位置及沟槽的宽度和间距,都可以精确地按所需的位置形成,所以,预刻凹坑再生时的SNR高,跟踪误差信号精确且偏差小,沟槽宽度和/或平台宽度稳定而偏差小,所以,可以显著地提高记录再生的性能和稳定裕度。
反过来说,这种情况意味着,如采用本发明的光盘刻录方法(装置)制作光盘,则即使进一步减小光道间距和凹坑尺寸也能确保与现有的刻录装置相同的记录再生性能和稳定裕度,因而可以制成密度更高的光盘。
另外,在如上所述的各实施形态的光盘刻录方法中,说明了使用一个光束进行刻录的单光束刻录方式。如在刻录中采用以不同的光束按偏转方式形成预刻凹坑和不偏转地形成沟槽的双光束刻录方式以抑制偏转波动,则在原理上可以使沟槽不受偏转的影响。
但是,在双光束刻录方式中,两个光点的高精度的定位、即按0.01μm以下的精度在切向和径向的二维方向上进行定位,将成为新的课题。即使是进行双光束刻录,如按本发明对两个光束分别检测干扰偏转和干扰光量变化并进行反馈,则也能刻录高精度的光盘。
另外,实施形态1~4可以适用的光盘,以现有例的图10(a)的制作为例示出,但光盘格式也可以是包括图10(b)所示的DVD-RAM在内的所有光盘格式。
例如,即使是CD或CD-ROM那样的按凹坑的有无进行刻录的光盘,也可以通过对凹坑形成过程中的偏转量进行采样而抑制径向和切向的干扰偏转量并能抑制光量变化。
按照这种方式,可以提高预刻凹坑的大小和位置的精度,所以能抑制径向和切向的波动,提高SNR和跟踪精度,实现减小跳动。进一步,本发明的用途也不限于光盘,也可以用于提高以激光光源形成图案的系统的精度。
另外,从测定结果可以看出,当减低驱动电压的通过速率时,可以减小使EO偏转器以阶跃方式变化后的偏转波动,所以,在刻录速度与光盘格式的关系中,如能容许缓慢的偏转,则最好将通过速率减低装置与本发明的实施形态组合在一起实施并抑制所引起的偏转波动。
从以上的说明可以看出,如果根据本发明,则可以从光盘的原盘消除由干扰偏转和/或干扰光量变化所引起的预刻凹坑和沟槽的变动,因此,可以用以高精细度形成的高精度原盘提供适用于大容量、高密度的光盘。

Claims (31)

1.一种光盘刻录装置,其特征在于,备有:光束控制装置,包含将从激光光源射出的光束的偏转量控制在沿光盘原盘上的径向的光偏转装置;偏转误差检测装置,检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向的偏转误差;第2光偏转装置,设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使光束沿上述径向偏转;反馈装置,将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置。
2.根据权利要求1所述的光盘刻录装置,其特征在于:还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第3光偏转装置,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。
3.根据权利要求1所述的光盘刻录装置,其特征在于:上述光束控制装置,包含上述光调制装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。
4.根据权利要求1所述的光盘刻录装置,其特征在于:上述光束控制装置,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制校正装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制校正装置。
5.一种光盘刻录装置,其特征在于,备有:光束控制装置,包含将从激光光源射出的光束的偏转量控制在沿光盘原盘上的径向的光偏转装置;偏转误差检测装置,检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向偏转误差;反馈装置,将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置,并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加。
6.一种光盘刻录装置,其特征在于,备有:光束控制装置,包含沿光盘原盘上的径向控制从激光光源射出的光束的偏转量的光偏转装置;存储装置,存储了预先测定出的由上述光偏转装置使上述光束发生了偏转时的上述径向偏转误差;前馈装置,当对上述光盘原盘进行刻录时,按照上述光束控制装置的偏转定时,将利用了存储在上述存储装置内的上述径向偏转误差的前馈信号输入到上述光偏转装置。
7.根据权利要求6所述的光盘刻录装置,其特征在于,还备有:第2光偏转装置,用于控制来自上述光偏转装置的光束的偏转量;上述前馈装置,将上述前馈信号输入到上述第2光偏转装置。
8.根据权利要求7所述的光盘刻录装置,其特征在于:上述第2光偏转装置,使偏转方向与上述光偏转装置一致,上述前馈信号,是使上述径向偏转误差的极性反转的信号。
9.根据权利要求7所述的光盘刻录装置,其特征在于:还备有检测来自上述第2光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的偏转误差检测装置、及将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置的反馈装置。
10.根据权利要求9所述的光盘刻录装置,其特征在于:还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第3光偏转装置,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。
11.根据权利要求9所述的光盘刻录装置,其特征在于:还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。
12.根据权利要求6所述的光盘刻录装置,其特征在于:还备有检测来自上述光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的偏转误差检测装置、及将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加的反馈装置。
13.一种光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,由包含将从激光光源射出的光束的偏转量控制在沿光盘原盘上的径向的光偏转装置的光束控制装置控制上述光束,该光盘制造方法的特征在于:包括由偏转误差检测装置检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向偏转误差的工序、由设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间的第2光偏转装置使光束沿上述径向偏转的工序、由反馈装置将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置的工序。
14.根据权利要求13所述的光盘制造方法,其特征在于:还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第3光偏转装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第3光偏转装置。
15.根据权利要求13所述的光盘制造方法,其特征在于:上述光束控制装置,包含上述光调制装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。
16.根据权利要求13所述的光盘制造方法,其特征在于:上述光束控制装置,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制校正装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制校正装置。
17.一种光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,由包含将从激光光源射出的光束的偏转量控制在沿光盘原盘上的径向的光偏转装置的光束控制装置控制上述光束,该光盘制造方法的特征在于:包括由偏转误差检测装置检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的上述径向的偏转误差的工序、由反馈装置将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加的工序。
18.一种光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,进行由光偏转装置使从激光光源射出的光束沿光盘原盘上的径向偏转的控制,该光盘制造方法的特征在于:包括在上述光盘原盘的刻录工序之前预先测定沿上述径向偏转的控制产生的偏转误差并将其存储在存储装置内的工序,在上述光盘原盘的刻录工序中,包括按照上述光束的偏转定时将利用了上述径向偏转误差的前馈信号输入到上述光偏转装置的工序。
19.根据权利要求18所述的光盘制造方法,其特征在于:在上述输入前馈信号的工序中,将上述前馈信号输入到控制来自上述光偏转装置的光束的偏转量的第2光偏转装置。
20.根据权利要求19所述的光盘制造方法,其特征在于:还包括由偏转误差检测装置检测来自上述第2光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的工序、及由反馈装置将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置的工序。
21.根据权利要求20所述的光盘制造方法,其特征在于:在检测上述径向的第2偏转误差的工序中,还以与上述径向的第2偏转误差独立的方式检测由上述光偏转装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,在进行上述反馈的工序中,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到使光束沿光盘原盘的切向偏转的第3光偏转装置。
22.根据权利要求20所述的光盘制造方法,其特征在于:还包括由光调制装置控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的工序,在检测上述第2偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光偏转装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。
23.根据权利要求18所述的光盘制造方法,其特征在于:还包括由偏转误差检测装置检测来自上述光偏转装置的光束中所含有的上述径向的第2偏转误差的工序、及由反馈装置将利用了上述径向的第2偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置并将上述反馈量与上述光偏转装置的控制量叠加的工序。
24.一种光盘刻录装置,其特征在于,备有:光束控制装置,包含控制从激光光源射出的光束光量的光调制装置;偏转误差检测装置,检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的光盘原盘上的径向的偏转误差;光偏转装置,设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使光束沿上述径向偏转;反馈装置,将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置。
25.根据权利要求24所述的光盘刻录装置,其特征在于:还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第2光偏转装置,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置。
26.根据权利要求24所述的光盘刻录装置,其特征在于:上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。
27.根据权利要求24所述的光盘刻录装置,其特征在于:上述光束控制装置,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制校正装置,上述偏转误差检测装置,还可以检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制校正装置。
28.一种光盘制造方法,在光盘原盘的刻录工序中,由包含控制从激光光源射出的光束光量的光调制装置的光束控制装置控制上述光束,该光盘制造方法的特征在于:包括由偏转误差检测装置检测由上述光束控制装置控制的光束中所含有的光盘原盘上的径向偏转误差的工序、由设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间的光偏转装置使光束沿上述径向偏转的工序、由反馈装置将利用了上述径向偏转误差的反馈信号反馈到上述光偏转装置的工序。
29.根据权利要求28所述的光盘制造方法,其特征在于:还备有设置在上述光束控制装置和上述偏转误差检测装置之间并用于使上述光束沿上述光盘原盘上的切向偏转的第2光偏转装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还以与上述径向偏转误差独立的方式检测由上述光束控制装置控制的光束中的上述切向的偏转误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述切向偏转误差的反馈信号反馈到上述第2光偏转装置。
30.根据权利要求28所述的光盘制造方法,其特征在于:在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制装置。
31.根据权利要求28所述的光盘制造方法,其特征在于:上述光束控制装置,还备有控制由上述光束控制装置控制的光束的光量的光调制校正装置,在检测上述偏转误差的工序中,上述偏转误差检测装置,还检测由上述光束控制装置控制的光束的光量的强度误差,在进行上述反馈的工序中,上述反馈装置,还将利用了上述强度误差的反馈信号反馈到上述光调制校正装置。
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