JP2000020964A - 光ディスク原盤記録装置 - Google Patents
光ディスク原盤記録装置Info
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Abstract
動が発生した場合やスピンドルモータに回転変動が発生
した場合においても、記録用ビームを光ディスク原盤上
の好ましい位置に照射することができる光ディスク原盤
記録装置を提供することにある。 【解決手段】 回転シャフトの回転方向の角度位置と光
ディスク原盤の記録面に平行な方向の回転シャフトの変
位とを検出し、角度位置と変位とに基づいて回転シャフ
トの基準位置からの現在角度位置における現在偏倚を算
出し、現在偏倚に基づいて照射スポット位置を調整す
る。
Description
記録用ビームを照射する位置を調整する光ディスク原盤
記録装置に関する。
て記録信号を記録する光ディスク原盤記録装置として、
特開平6−131706号公報に開示されている装置が
知られている。上述した如き装置は、スピンドルモータ
の回転シャフトに担持されている光ディスク原盤をスピ
ンドルモータにより回転させて、記録用ビーム、例えば
電子ビームを光ディスク原盤上に照射することにより記
録信号を光ディスク原盤の記録面に記録する装置であ
る。
如く、記録信号を記録する際においてはスピンドルモー
タを回転駆動させることにより光ディスク原盤を回転せ
しめて記録するが故に、スピンドルモータの回転動作に
より発生した振動が光ディスク原盤に伝播した場合、又
はスピンドルモータに回転変動が生じた場合には、光デ
ィスク原盤上の適切な位置にレーザー光を照射できなく
なるという問題が生じた。
であり、その目的とするところは、記録用ビームを光デ
ィスク原盤上の好ましい位置に照射することができる光
ディスク原盤記録装置を提供することにある。
原盤記録装置は、光ディスク原盤を回転せしめる回転シ
ャフトを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転シャフ
トの回転方向の角度位置を検出し角度位置信号を発する
角度位置検出手段と、情報記録信号に基づいて前記光デ
ィスク原盤に記録用ビームを照射する照射手段と、前記
記録用ビームの前記光ディスク原盤上での照射スポット
位置を制御する照射位置制御手段と、を含む光ディスク
原盤記録装置であって、前記照射位置制御手段は、前記
光ディスク原盤の記録面に平行な方向の前記回転シャフ
トの変位を検出し変位検出信号を発する変位検出手段
と、前記角度位置信号と前記変位検出信号とに基づいて
前記回転シャフトの基準位置からの現在角度位置におけ
る現在偏倚を算出する偏倚算出手段と、前記現在偏倚に
基づいて前記照射スポット位置を調整する照射位置調整
手段と、からなることを特徴とする。
倚に基づいて照射スポット位置を調整するので、回転シ
ャフトに振動が発生した場合においても光ディスク原盤
上の好ましい位置に記録用ビームを照射することができ
る。また、本発明の他の特徴によれば、現在偏倚位相差
に基づいて照射スポット位置を調整するので、スピンド
ルモータに回転変動が発生した場合においても光ディス
ク原盤上の好ましい位置に記録用ビームを照射すること
ができる。
図面に基づいて説明する。図1は、本発明による光ディ
スク原盤記録装置の第1実施例を示す。光ディスク原盤
1は、スピンドルモータ11により回転駆動せしめられ
る回転シャフト12のターンテーブル(図示せず)に担
持されている。基準信号発生器13からは基準パルス信
号がモータ制御回路14に供給され、モータ制御回路1
4は、供給された基準パルス信号に応じた回転数でスピ
ンドルモータ11を回転駆動すべくスピンドルモータ1
1へ駆動制御信号を供給する。
21とステージ可動部22とからなるステージが設けら
れており、スピンドルモータ11は、ステージベース部
21上部に設けられたステージ可動部22上に設けられ
ており、ネジ機構23を介してステージ可動部22と連
結されている送りモータ24の回転駆動によりステージ
可動部22が水平方向に移動せしめられて、スピンドル
モータ11は水平方向に移動する。ステージ可動部22
の端部には反射ミラー31が固定されており、反射ミラ
ー31はレーザー測長器32から発せられる測長用レー
ザー光33を反射しレーザー測長器32の検出部(図示
せず)に入射せしめる。レーザー測長器32は、反射ミ
ラー31とレーザー測長器32の検出部との間の距離に
応じた検出信号を送りモータ制御回路25に供給する。
この検出信号は、後述する記録用ビームの光ディスク原
盤上での照射スポットの位置情報としてなすものであ
る。送りモータ制御回路25は、供給された検出信号に
基づいてステージ可動部22を移動すべく送りモータ2
4に制御信号を供給する。また、記録する光ディスク原
盤の記録フォーマットがCLVモード(Constant Linea
r Velocity:線速一定モード)である場合には、光ディ
スク原盤上での照射スポットの半径位置に応じてスピン
ドルモータ11の回転数を変更すべくレーザー測長器3
2から発せられる検出信号は基準信号発生器13に対し
ても供給される。
センサ41が設けられており、変位センサ41の検出信
号は、増幅回路42に供給される。増幅回路42は、変
位センサ41と光ディスク原盤1の側端部との対向し合
う面で形成される平板型コンデンサの静電容量を検出す
ることにより変位センサ41と光ディスク原盤1の側端
部との距離に応じた信号(以下、変位検出信号と称す
る)を発する。
には、所定の回転角度毎にパルス信号(以下、角度パル
ス信号と称する)を発するロータリーエンコーダー(図
示せず)が設けられており、角度パルス信号は、上述し
た変位検出信号と共に照射位置調整回路50に供給され
る。照射位置調整回路50は、後述する偏向電極61に
より生成される電場を制御する制御信号を偏向電極61
に供給する。更に、記録信号発生器71は、光ディスク
原盤1に記録すべき記録信号を発してブランキング電極
62を制御し、ブランキング電極62は、記録すべき記
録信号に応じた電場を生成する。
ム源63から発せられる電子ビームは、ブランキング電
極62により生成される電場によって記録信号に応じた
ビームに変換され、偏向電極61により生成される電場
によって照射位置が制御された後、対物レンズ64によ
り集光せしめられて、光ディスク原盤1上に照射される
のである。
ルモータ11、回転シャフト12、ステージベース部2
1、ステージ可動部22及び変位センサ41は、真空容
器2の内部に設けられており、電子ビーム鏡筒60は、
電子ビームの出射口が真空容器2の内部に位置するよう
に真空容器2の上部に固定されている。図2は、図1に
示す光ディスク原盤記録装置の照射位置を調整する照射
位置調整回路を示す。
ら発せられる変位検出信号は、A/D変換器51に供給
され、A/D変換器51は、供給された信号をディジタ
ル信号へ変換し、入出力バス53に供給する。また、ロ
ータリーエンコーダー15から発せられる角度パルス信
号は、CPU54の割り込み入力端子に供給されると共
にカウンタ52にも供給される。更にロータリーエンコ
ーダー15からは角度位置の原点を示す原点パルス信号
も発せられカウンタ52のリセット端子に供給される。
カウンタ52は角度パルス信号のパルスの数を積算し、
光ディスク原盤1の回転角度に応じたディジタル値が出
力されるようになされており、カウンタ52から発せら
れる出力信号は、入出力バス53へ供給される。また、
原点パルス信号がカウンタ52のリセット端子に供給さ
れると、積算値が初期値、例えば0に設定される。
号又はアドレス信号が入出力されるようになされてい
る。また、入出力バス53には、ROM55、RAM5
6及びD/A変換器57が接続されている。ROM55
は、図3及び図4において説明するフローチャートに従
って光ディスク原盤上における照射スポットの位置を調
整するプログラムを記憶している。また、D/A変換器
57は、CPU54から発せられる照射スポットの位置
を調整するための制御信号をアナログ信号に変換し、ビ
ーム照射位置変更手段70、例えば上述した図1に示し
た装置においては偏向電極61や後述する図8に示す装
置においては偏向器83に供給する。
出するサブルーチンを示すフローチャートである。最初
に、所定周期Nだけ、カウンタ52から取込んだ回転角
度位置θに対応してA/D変換器51から光ディスク原
盤の側端部と変位センサ41との距離、即ち回転シャフ
トの変位xi(θ)を取込む(ステップS11)。回転角
度位置θと変位xi(θ)との関係は、図5に示す如く、
低周波成分と高周波成分との重ねあわせで表される。上
述した低周波成分は、例えば回転シャフトの偏芯により
生ずるものであり、高周波成分は、例えばスピンドルモ
ータの回転時に発生する回転振れにより生ずるものであ
り各周期毎に不規則な値となる。以下においては、この
高周波成分をNRRO(Non-Repetitive Run Out)成分
と称する。
i番目の周期で、Nは取込んだ全周期の数で、xi(θ)
はi周期目における回転角度位置θでの変位を示す。こ
の平均算出処理は、図6(a)に示す如く、ステップS
11において所定周期Nだけ取込んだ変位xi(θ)を、
所定の回転角度位置、例えばθ=0度を基準にして1周
期分について並べ替えた後、図6(b)に示す如く、回
転角度位置θにおける周期1〜Nの変位xi(θ)の和を
所定周期Nで除算するものであり、x0(θ)は上述した
低周波成分を抽出したものである。次いで、算出したx
0(θ)を回転シャフトの基準位置としてRAM56に記
憶し(ステップS13)、本サブルーチンを終了する。
照射スポット位置を制御するサブルーチンを示す。最初
に、ロータリーエンコーダー15から現在の回転角度位
置θを取込む(ステップS21)。次いで、A/D変換
器51から回転シャフトの現在変位x(θ)を取込む(ス
テップS22)。ステップS21で取込んだ現在回転角
度位置θに対応する基準位置x0(θ)を、RAM56か
ら読み出す(ステップS23)。この基準位置x0(θ)
は、上述した図3に示したフローチャートに従って算出
され記憶されているものである。次に、現在偏倚Δx
(θ)を現在変位x(θ)から基準位置x0(θ)を減算して
求める(ステップS24)。算出した現在偏倚Δx(θ)
は、図7に示す如く、上述したNRRO成分を抽出した
ものである。次に、現在偏倚Δx(θ)に応じた制御信号
をD/A変換器57から偏向電極61に発して(ステッ
プS25)、本サブルーチンを終了する。
装置の第2実施例を示す。この光ディスク原盤記録装置
は、レーザー光により光ディスク原盤に記録信号を記録
するものである。尚、図1に示した光ディスク原盤記録
装置の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付
した。レーザー光源81から発せられる光ビームは変調
器82の変調素子(図示せず)に入射される。変調器8
2には、光ディスク原盤に記録する記録信号が記録信号
発生器から供給され、記録信号は、変調器82の変調素
子の屈折率を変更せしめることにより入射された光ビー
ムを変調光ビームへ変換する。変調光ビームは偏向器8
3の偏向素子(図示せず)に入射される。偏向器83に
は、照射位置調整回路50から発せられる制御信号が供
給され、偏向器83の偏向素子の屈折率を変えて、変調
光ビームの出射方向を制御する。偏向器83から出射さ
れた変調光ビームはミラー84により光路を変更された
後、対物レンズにより集光せしめられて光ディスク原盤
上の記録面に照射される。
装置の第3実施例を示す。尚、図1及び図8に示した光
ディスク原盤記録装置の構成要素と対応する構成要素に
は同一の符号を付した。スピンドルモータ11の回転数
を制御するための基準パルス信号は、基準信号発生器1
3からモータ制御回路14へ供給されると共に、位相比
較器46へも供給される。この基準パルス信号は、図1
3(a)に示す如く所定時間間隔毎に所定幅のパルスが
発せられる信号である。また、位相比較器46には、ロ
ータリーエンコーダー(図示せず)から発せられる角度
パルス信号も供給される。この角度パルス信号は、図1
3(b)に示す如きパルス信号であり、スピンドルモー
タ11の回転変動により基準パルス信号に対して位相の
ずれが生じる。位相比較器46は、基準パルス信号の位
相と角度パルス信号の位相との比較、即ち図13(c)
に示す如く、基準パルス信号の立ち上がり部と角度パル
ス信号の立ち上がり部のタイミングを比較し、角度パル
ス信号の立ち上がり部のタイミングが基準パルス信号の
立ち上がり部のタイミングより遅い場合には、位相差分
だけの幅を有する負のパルスを発し、角度パルス信号の
立ち上がり部のタイミングが基準パルス信号の立ち上が
り部のタイミングより早い場合には、位相差分だけの幅
を有する正のパルスを発するのである。位相比較器46
から発せられる位相差信号とロータリーエンコーダーか
ら発せられる角度パルス信号とが、照射位置調整回路9
0に供給され、照射位置調整回路90は、位相差信号と
角度パルス信号とに基づいて偏向電極61を制御する制
御信号を発するのである。
装置の記録用ビームの照射スポット位置を調整する照射
位置調整回路を示す。尚、図2に示した照射位置調整回
路の構成要素と対応する構成要素には同一の符号を付し
た。ロータリーエンコーダー15から発せられる角度パ
ルス信号と回転角度位置の原点を示す原点パルス信号と
は、カウンタ52に供給される。カウンタ52は角度パ
ルス信号のパルスの数を積算し、光ディスク原盤1の回
転角度に応じたパルスの数の積算値が出力されるように
なされており、カウンタ52から発せられる出力信号
は、入出力バス53へ供給される。また、原点パルス信
号がカウンタ52のリセット端子に供給されると、積算
値が初期値、例えば0に設定される。尚、上述したパル
スの数の積算値は、光ディスク原盤の回転角度位置を示
すものである。
は、入出力バス53に供給され、CPU54は、図11
及び図12において説明するフローチャートに従って光
ディスク原盤上における照射スポットの位置を調整する
制御信号をビーム照射位置変更手段70、例えば上述し
た図9に示した装置においては偏向電極61や後述する
図14に示す装置においては偏向器83に供給する。
位相差信号から基準位相差を算出するサブルーチンを示
す。最初に、所定周期Nだけ、位相比較器46から発せ
られる位相差信号から位相差θi(k)を取込む(ステッ
プS31)。ここで、図13に示す如く、iはi番目の
周期を示し、kは1周期中のk番目のパルスを示す。
尚、パルスの番号を示すkは、角度パルス信号から得ら
れる回転角度位置θとしてもよい。次に、1周期分の平
均値を、例えば
処理は、周期1〜周期Nの各周期におけるk番目のパル
スの位相差θi(k)の和を所定周期Nで除算するもの
である。次いで、算出したθ0(k)を基準位相差として
RAM56に記憶し(ステップS33)、本サブルーチ
ンを終了する。
ポット位置を制御するサブルーチンを示す。最初に、ロ
ータリーエンコーダー15から現在の回転角度位置にお
けるパルスの積算値、即ちパルス番号kを取込む(ステ
ップS41)。次いで、位相比較器46から現在位相差
θ(k)を取込む(ステップS42)。ステップS41で
取込んだk番目のパルスに対応する基準位相差θ0(k)
を、RAM56から読み出す(ステップS43)。この
基準位相差θ0(k)は、上述した図11に示したフロー
チャートに従って算出され記憶されているものである。
次に、現在偏倚位相差Δθ(k)を現在位相差θ(k)から
基準位相差θ0(k)を減算して求める(ステップS4
4)。算出した現在偏倚位相差Δθ(k)は、スピンドル
モータの回転変動により生じた位相差のNRRO成分を
抽出したものである。次に、現在偏倚位相差Δθ(k)に
応じた制御信号をD/A変換器57から偏向電極61に
発して(ステップS45)、本サブルーチンを終了す
る。
録装置の第4実施例を示す。尚、図1、図8及び図9に
示した光ディスク原盤記録装置の構成要素と対応する構
成要素には同一の符号を付した。照射位置調整回路90
から発せられる制御信号は偏向器83に供給され、偏向
器83は変調器82において記録信号発生器71から発
せられた記録信号に応じて変調された変調光ビームの方
向を制御し、変調光ビームはミラー84及び対物レンズ
85を経た後光ディスク原盤に照射される。
録用ビームの軌跡を示す。紙面右方が光ディスク原盤の
外周方向を示し、紙面左方が光ディスク原盤の内周方向
を示す。上述したステージ可動部22を水平に移動させ
ることにより光ディスク原盤上の照射スポット位置を移
動、例えば図15に示す如く、内周側から外周側に移動
せしめることができるのである。
た光ディスク原盤記録装置により、回転シャフト12の
軸振れのNRRO成分に応じて照射スポット位置を半径
方向に調整することができ、第3実施例及び第4実施例
に示した光ディスク原盤記録装置により、スピンドルモ
ータ11の回転変動のNRRO成分に応じて照射スポッ
ト位置を角度方向に調整することができるのである。
光ディスク原盤の記録フォーマットがCAV(Constant
Angular Velocity)モードである場合には、スピンド
ルモータ11の回転数は一定であるので、図3に示した
サブルーチンを図4に示したサブルーチンの処理を始め
る前にその回転数における基準位置x0(θ)を算出し、
図4に示したサブルーチンの処理を実行する際には、算
出した基準位置x0(θ)を読み出して現在偏倚x(θ)を
算出することができる。一方、記録フォーマットがCL
Vモードである場合には、スピンドルモータ11の回転
数は照射スポット位置に応じて変化するので、図4に示
したサブルーチンの処理を始める前に、記録信号を記録
する際に必要な回転数の全ての範囲について基準位置x
0(θ)を図3に示したサブルーチンに従って予め算出し
ておき、記録する際における回転数に対応する基準位置
x0(θ)を読み出しながら現在偏倚x(θ)を算出するこ
ととしても、また、所定のタイミング毎、例えば1トラ
ック毎に基準位置x0(θ)を算出して現在偏倚x(θ)を
算出することとしても良い。また、図11及び図12に
示したサブルーチンを実行する際にも、上述した図3及
び図4のサブルーチンを実行するタイミングで処理する
ことができるのは明らかである。
においては、照射位置調整回路50から発せられる制御
信号を偏向電極61に供給することにより電子ビームの
方向を制御する構成を示したが、制御信号と記録信号と
を記録信号制御回路(図示せず)に供給し、ブランキン
グ電極62間に生じる電場を制御する電極制御信号を記
録信号制御回路から発する構成とすることにより光ディ
スク原盤に照射する電子ビームを制御することとしても
良い。
置調整手段50又は90から発せられる制御信号を偏向
電極61、偏向器83及び記録信号制御回路に供給する
ことにより電子ビーム又は光ビームの方向を制御して照
射位置を調整する構成を示したが、制御信号を対物レン
ズの位置調整手段(図示せず)に供給することにより対
物レンズを移動せしめて照射位置を調整することとして
もよい。
スク原盤記録装置によれば、現在偏倚に基づいて照射ス
ポット位置を調整するので、回転シャフトに振動が発生
した場合においても光ディスク原盤上の好ましい位置に
記録用ビームを照射することができる。
倚位相差に基づいて照射スポット位置を調整するので、
スピンドルモータに回転変動が発生した場合においても
光ディスク原盤上の好ましい位置に記録用ビームを照射
することができる。
施例を示すブロック図である。
を調整する照射位置調整回路を示すブロック図である。
ブルーチンを示すフローチャートである。
スポット位置を制御するサブルーチンを示すフローチャ
ートである。
される変位検出信号との関係を示すグラフである。
の角度位置を基準にして1周期分の変位を重ねあわせて
示したグラフ(a)と(a)に示した1周期分の変位を
を角度位置について平均して算出した基準変位x0(θ)
を示すグラフ(b)である。
られる現在変位x(θ)と図6(b)に示した基準変位x
0(θ)との差を算出して得られた現在偏倚Δx(θ)を示
すグラフである。
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
ポット位置を調整する照射位置調整回路を示すブロック
図である。
準位相差を算出するサブルーチンを示すフローチャート
である。
制御するサブルーチンを示すフローチャートである。
号(a)、ロータリーエンコーダーから発せられる角度
パルス信号(b)及び位相比較器から発せられる位相差
信号(c)を示すグラフである。
実施例を示すブロック図である。
軌跡を示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 光ディスク原盤を回転せしめる回転シャ
フトを回転駆動する回転駆動手段と、前記回転シャフト
の回転方向の角度位置を検出し角度位置信号を発する角
度位置検出手段と、情報記録信号に基づいて前記光ディ
スク原盤に記録用ビームを照射する照射手段と、前記記
録用ビームの前記光ディスク原盤上での照射スポット位
置を制御する照射位置制御手段と、を含む光ディスク原
盤記録装置であって、 前記照射位置制御手段は、前記光ディスク原盤の記録面
に平行な方向の前記回転シャフトの変位を検出し変位検
出信号を発する変位検出手段と、 前記角度位置信号と前記変位検出信号とに基づいて前記
回転シャフトの基準位置からの現在角度位置における現
在偏倚を算出する偏倚算出手段と、 前記現在偏倚に基づいて前記照射スポット位置を調整す
る照射位置調整手段と、からなることを特徴とする光デ
ィスク原盤記録装置。 - 【請求項2】 前記偏倚算出手段は、所定周期分サンプ
リングして取込んだ前記変位を平均して算出した1周期
分の角度位置に対応する変位を前記回転シャフトの基準
位置とする基準位置算出手段と、前記基準位置を記憶す
る記憶手段と、現在変位と前記基準位置とを減算して現
在角度位置における前記現在偏倚を算出する減算手段
と、を有することを特徴とする請求項1記載の光ディス
ク原盤記録装置。 - 【請求項3】 前記照射手段は、電子ビームを前記記録
用ビームとする電子ビーム照射手段からなり、前記照射
方向制御手段は、前記電子ビームの照射方向を前記現在
偏倚に基づいて偏向する偏向電極を有することを特徴と
する請求項1記載の光ディスク原盤記録装置。 - 【請求項4】 前記照射手段は、光ビームを前記記録用
ビームとする光ビーム照射手段からなり、前記照射方向
制御手段は、前記光ビームの照射方向を前記現在偏倚に
基づいて偏向する偏向器を有することを特徴とする請求
項1記載の光ディスク原盤記録装置。 - 【請求項5】 光ディスク原盤を回転駆動する回転駆動
手段と、前記光ディスク原盤の回転数を制御する基準パ
ルス信号を前記回転駆動手段に供給する基準信号発生手
段と、前記光ディスク原盤の回転方向の所定角度毎に角
度パルス信号を発する角度パルス発生手段と、前記角度
パルス信号に基づいて前記光ディスク原盤の回転方向の
角度位置を算出する角度位置算出手段と、情報記録信号
に基づいて前記光ディスク原盤に記録用ビームを照射す
る照射手段と、前記記録用ビームの前記光ディスク原盤
上での照射スポット位置を制御する照射位置制御手段
と、を含む光ディスク原盤記録装置であって、 前記照射位置制御手段は、前記基準パルス信号の位相と
前記角度パルス信号の位相との位相差に応じた位相差信
号を発する位相差信号発生手段と、 前記角度パルス信号と前記位相差信号とに基づいて基準
位相差からの現在角度位置における現在偏倚位相差を算
出する偏倚位相差算出手段と、 前記現在偏倚位相差に基づいて前記照射スポット位置を
調整する照射位置調整手段と、からなることを特徴とす
る光ディスク原盤記録装置。 - 【請求項6】 前記偏倚位相算出手段は、所定周期分サ
ンプリングして取込んだ前記位相差を平均して算出した
1周期分の角度位置に対応する位相差を基準位相差とす
る基準位相差算出手段と、前記基準位相差を記憶する記
憶手段と、現在位相差と前記基準位相差とを減算して現
在角度位置における前記現在偏倚位相差を算出する減算
手段と、を有することを特徴とする請求項5記載の光デ
ィスク原盤記録装置。 - 【請求項7】 前記照射手段は、電子ビームを前記記録
用ビームとする電子ビーム照射手段からなり、前記照射
方向制御手段は、前記電子ビームの照射方向を前記現在
偏倚位相差に基づいて偏向する偏向電極を有することを
特徴とする請求項5記載の光ディスク原盤記録装置。 - 【請求項8】 前記照射手段は、光ビームを前記記録用
ビームとする光ビーム照射手段からなり、前記照射方向
制御手段は、前記光ビームの照射方向を前記現在偏倚位
相差に基づいて偏向する偏向器を有することを特徴とす
る請求項5記載の光ディスク原盤記録装置。
Priority Applications (2)
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