JP2001143376A - 光ディスク原盤露光装置、clv駆動制御方法、clvディスクフォーマット及び記録媒体 - Google Patents

光ディスク原盤露光装置、clv駆動制御方法、clvディスクフォーマット及び記録媒体

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JP2001143376A
JP2001143376A JP32764399A JP32764399A JP2001143376A JP 2001143376 A JP2001143376 A JP 2001143376A JP 32764399 A JP32764399 A JP 32764399A JP 32764399 A JP32764399 A JP 32764399A JP 2001143376 A JP2001143376 A JP 2001143376A
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clv
pulse train
slider
rotation
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JP32764399A
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English (en)
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Toshio Watabe
寿夫 渡部
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光ディスク原盤露光装置におけ
る、スピンドル及びリニアモータの理想的な、かつ局所
的な偏差の少ない高精度なCLV駆動指令パルスの生成
によるCLV駆動制御方法、またトラック毎の演算誤差
に伴なう累積的誤差を発生させずに、より理想に近い高
精度なCLV駆動指令パルス生成を可能にするCLVデ
ィスクフォーマット、更にディスク上の各アクセス単位
の円周方向の配置及びトラック番号が理想的なCLVデ
ィスクフォーマットの記録媒体を提供することを目的と
する。 【解決手段】 本発明の光ディスク原盤露光装置は、ス
ピンドル1回転毎に、スパイラルの開始半径位置、トラ
ック数及びスパイラルトラックピッチにより定まる理想
的線路長に比例した数の基本クロックのパルス列を分周
して生成したスピンドル回転指令パルス列及びスライダ
移動指令パルス列によりスピンドルモータ及びスライダ
の駆動を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク原盤露光
装置、CLV駆動制御方法、CLVディスクフォーマッ
ト及び記録媒体に関し、詳細には光ディスクカッティン
グマシンにおける、スピンドルモータ及びスライドモー
タのCLV(Constant Linear Vel
ocity)駆動制御方法およびCLVフォーマットに
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大容量光ディスクメディアとし
て、DVD−ROM、DVD−R、DVD−RAM等が
注目されている。DVD規格においては、トラックピッ
チ:0.74μm、最小ピット長:0.44μmと、現
行のCD規格トラックピッチ:1.6μm、最小ピット
長0.87μmに比べ約半分の微少構造のプリフォーマ
ットを光ディスク原盤上に形成しなければならなくなっ
ている。記憶容量の増大化への要求により、今後益々、
挟ピッチ化、小ピット化が求められ、より高精度、高品
質な光ディスクカッティングマシンが必要となってきて
いる。
【0003】以上のような状況の下、CLVフォーマッ
トのディスクのカッティングに際し、光ディスクカッテ
ィングマシンでは、より高精度なCLV駆動制御が要求
されている。
【0004】図6は従来のディスク原盤露光装置のCL
V駆動制御系の全体構成を示すブロック図である。同図
に示す従来のディスク原盤露光装置のCLV駆動制御系
は、フォトレジストを塗布し、エアスピンドルモータ6
に吸着され回転させられるガラス原盤5を露光するため
の露光レーザ1、フォーカスアクチュエータ4へ露光光
を導く光学系2、ガラス原盤5上にプリエンボスピット
やグルーブを形成する信号を発生させるフォーマッタ1
5からの信号Foutに基づいて露光レーザ光をon/o
ffする光変調器3、露光レーザ1から出射されたレー
ザ光を整形し、入射した露光レーザ光を極小スポットに
集光させ、絶えず、そのビームウエスト位置をフォトレ
ジスト位置に保つようにフォーカス制御するフォーカス
アクチュエータ4、エアスピンドルモータ6に取り付け
られ、回転に応じパルス列SPencを出力するエンコ
ーダ7、及びフォーカスアクチュエータ4を半径方向に
移動するためのエアスライダ8を主に含んで構成されて
いる。また、基本クロック発生器16はフォーマッタ1
5を駆動するための基本クロックを発生する。更に、リ
ニアスケール14は、露光スポットの半径位置を検出
し、半径位置に応じたパルス列SLencを出力するス
ケールである。ドライバ9,11は、それぞれ、エアス
ライダ8およびエアスピンドルモータ6を駆動するため
のドライバである。スライダ制御回路10及びスピンド
ル制御回路12は、制御回路13によって指示される移
動指令及び回転指令に対して、滑らかにそして精度良く
スライダ及びスピンドルを追従させるための制御回路で
ある。また、スピンドル回転指令パルス生成回路17
は、制御回路13からのスパイラルの開始半径位置、ト
ラック数及びスパイラルトラックピッチを含む信号SL
conに基づいて、エアスピンドルモータ6の回転指令
パルス列を発生する生成回路である。更に、スライダ移
動指令パルス生成回路18は、スパイラルの開始半径位
置、トラック数及びスパイラルトラックピッチを含む信
号SPconに基づいて、エアスライダ8の移動指令パ
ルスを発生する生成回路である。ここで、リニアスケー
ル14の値をプリセットするための絶対位置を検出する
ためのセンサは省略してある。また、光ディスクカッテ
ィングマシンは各種ディスクフォーマットに対応して、
2ビーム露光、露光ビームの蛇行等々設定が必要になる
が、それらに要する各種露光光学系等は直接関係しない
ので省略した。
【0005】次に、上記構成の従来のCLV駆動制御機
構の動作について説明する。先ず、制御回路13は、リ
ニアスケール14から現在の露光スポットの半径位置r
を読み取る。そして、露光線速Vlの指定に従いVl=r
・ω=一定を満足するようにスピンドル回転指令パルス
生成回路17を用いてエアスピンドルモータ6の回転指
令パルスを発生させエアスピンドルモータ6の回転数を
ωに制御する。スライダのCLV駆動については、同様
に半径位置rの値からVl=Vs×r×2×π/P=一
定を満足するようにスライダ移動指令パルス生成回路1
8を用いてスライダの移動指令パルスを発生させ、移動
速度をVsに制御する方法(ここで、Pはスパイラルト
ラックピッチ)、あるいはスピンドル一回転中にスパイ
ラルトラックピッチ分だけスライダを移動させるような
制御を行う方法等がある。このような、CLV駆動方法
においては、露光スポットの半径位置情報の誤差あるい
は変動はスピンドルの回転制御に直接影響してしまい、
CLVフォーマットの各セクターの正確な配置について
は、制御しきれない。
【0006】そこで、CLVフォーマットディスクのカ
ッティングにおいては、カッティング位置の半径位置に
よらずディスクのカッティング線速度を一定に保つ必要
があるので、そのスピンドルの回転数およびスライダの
移動速度は、図7中の実線で示すように半径位置の変化
に反比例して連続的に減少するよう制御されねばならな
い。これを実現するために以下のようないくつかの代表
的従来例が提案されている。
【0007】先ず、その一つとして特公平6−3627
2号公報(以下従来例1と称す)では、半径位置に反比
例して出力周波数を変化させる可変周波発生器から得ら
れるパルス列を用いて、スピンドルに取り付けられた回
転パルス発生器とから得られるパルス列の一周期を計数
することによりCLV駆動制御を実現している。この方
法においては、CLV駆動の基準としているパルス列
は、半径位置を検出する手段(ポテンショメータ)と可
変周波発生手段によって生成されている。
【0008】また、他の従来例として挙げられる特開平
8−235769号公報(以下従来例2と称す)には、
半径方向の位置に対応した理想的なスピンドルの回転数
変化に対して、実際の回転数が予め設定された誤差範囲
内とするために、半径方向の位置に対して一定の変化率
で回転数を変化させたり、回転数が一定の変化率で変化
する区間と一定の回転数で回転させる区間とを交互に存
在させて理想的な半径位置と回転数の関係により近づけ
る制御方法等が開示されている。
【0009】更に、特開平8−279192号公報(以
下従来例3と称す)は、直接CLV駆動制御に関するも
のではないが、理想的なCLV駆動が常になされていれ
ばカッティングマシンでカッティングされたCLVディ
スク上の各セクターの位置関係はいつも同じとなるはず
であり、このようなセクター配置を目的としている。こ
こでは、スタートセクターと同じ角度付近に来るセクタ
ーを予め予測しておき、このセクターが来たときに予測
からのずれをバッファ長を変えて補正することにより各
セクター間の位置関係をほぼ同一としてカッティングが
可能としている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例1のCLV駆動制御に要求された精度は達成された
としても、より高精度なCLV駆動制御を実現するため
には、半径位置の検出誤差や発生周波数の設定誤差も無
視することは出来ず、排除されなければならない。ま
た、一般に回転パルス発生器は、放射状にスリットを設
けられた円盤をスピンドル軸に取り付け、スリットを挟
んで光源と光ディテクタを配置し、スピンドルの回転に
伴う光の入射・遮光によって回転パルスを得ている。こ
の時、スリットが正確に放射状に等分割されて配置され
ていたとしても、スピンドル軸へのスリット円盤の取り
付け偏芯により、得られる回転パルス列には、図7中の
破線で示すような見かけ上の速度変動が観察されてしま
う。この回転パルス列をそのまま回転駆動のフィードバ
ックに用いた場合、かえって制御性を低下させてしま
う。光ディスクカッティングマシンにおいても、ほぼ同
様な構成によってCLV駆動制御が行われている。CL
V駆動精度を向上させようとすると、まず半径位置検出
手段(一般にカッティングマシンでは、高分解能なリニ
アスケールが用いられている。)の読み取り精度を向上
させ、主にピッチ精度の向上を図ろうとしなければなら
ない。
【0011】また、従来例2においても、CLV駆動の
回転数は、半径位置を基準として、この値から、ある一
定変化率の回転数パターン等の発生・切り替えを行って
いる。CLV回転精度をより一層上げようとすれば、半
径位置を検出するリニアスケールの高精度化、切り替え
点の多点化を図らねばならない。
【0012】更に、従来例3によれば、スタートセクタ
ーと同じ角度付近に来るセクターの予測やバッファ長の
補正など特別な処理が必要となっている。
【0013】本発明はこれらの問題点を解決するための
ものであり、光ディスク原盤露光装置における、スピン
ドル及びリニアモータの理想的な、かつ局所的な偏差の
少ない高精度なCLV駆動指令パルスの生成によるCL
V駆動制御方法を提供することを目的とする。また、本
発明は、トラック毎の演算誤差に伴なう累積的誤差を発
生させずに、より理想に近い高精度なCLV駆動指令パ
ルス生成を可能にするCLVディスクフォーマットを提
供することを目的とする。更に、本発明は、ディスク上
の各アクセス単位の円周方向の配置及びトラック番号が
理想的なCLVディスクフォーマットの記録媒体を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、スピンドル1回転毎に、スパイラルの
開始半径位置、トラック数及びスパイラルトラックピッ
チにより定まる理想的線路長に比例した数の基本クロッ
クのパルス列を分周して生成したスピンドル回転指令パ
ルス列及びスライダ移動指令パルス列によりスピンドル
モータ及びスライダの駆動を制御する。よって、スピン
ドル1回転毎にCLVフォーマットの基本クロックに同
期した駆動指令パルス生成がなされるため、理想的な駆
動指令パルス変化に対して累積的な誤差のほとんどな
い、駆動指令パルス列を得ることができる。また、本発
明によるCLV駆動制御においては、半径位置データが
必要となるのは駆動開始位置のデータだけでありその後
の半径位置データは必要としないため、半径位置を検出
するリニアスケールの高精度化が不要となり装置全体の
低コスト化が図れる。
【0015】また、スピンドル1回転内を等回転角ある
いは任意回転角(θc)で分割したスパイラル線路上の
線分をセグメントにおける、等回転角あるいは任意回転
角(θc)、スパイラルの開始半径位置、セグメント数
及びスパイラルトラックピッチにより定まる理想的線路
長に比例した数の基本クロックのパルス列を分周して生
成したスピンドル回転指令パルス列およびスライダ移動
指令パルス列によりスピンドルモータ及びスライダの駆
動を制御する。よって、セグメント毎にCLVフォーマ
ットの基本クロックに同期した駆動指令パルス生成がな
されるため、理想的な駆動指令パルス変化に対して累積
的な誤差のほとんどない、かつ局所的な偏差の少ない駆
動指令パルス列を得ることができる。
【0016】更に、1トラック目でスピンドル1回転間
の線路長(2×π×R0 +π×P;R0 はCLVフォー
マット開始半径、Pはスパイラルトラックピッチ)が基
本クロックの整数倍、あるいは演算時実現可能な有限桁
数倍となるように物理的基本長を設定し、2トラック目
以降でスピンドル1回転間の増加線路長(2×π×P)
が基本クロックの整数倍、あるいは演算時実現可能な有
限桁数倍となるように物理的基本長を設定したことによ
り、理想的な駆動指令パルス変化に対して累積的な誤差
のない、駆動指令パルス列を得ることができる。
【0017】また、ピンドル1回転内を等回転角あるい
は任意回転角(θc)で分割したスパイラル線路上の線
分であるセグメントにおける1番目のセグメントの線路
長(θc×R0 +P×θc2 /(4×π);R0 はCL
Vフォーマット開始半径、Pはスパイラルトラックピッ
チ)が基本クロックの整数倍、あるいは演算時実現可能
な有限桁数倍となるように物理的基本長を設定し、2セ
グメント目以降でのセグメントの増加線路長(P×θc
2 /(2×π))が基本クロックの整数倍、あるいは演
算時実現可能な有限桁数倍となるように物理的基本長を
設定したことにより、理想的な駆動指令パルス変化に対
して累積的な誤差のない、駆動指令パルス列を得ること
ができる。
【0018】更に、CLVディスクフォーマットの露光
駆動制御によって得られるCLVディスクフォーマット
の記録媒体は、ディスク上の各アクセス単位の円周方向
の配置及びトラック番号が理想的CLVフォーマットデ
ィスクに一致するので、この位置関係を用いたアクセス
が可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明は、スピンドル1回転毎
に、スパイラルの開始半径位置、トラック数及びスパイ
ラルトラックピッチにより定まる理想的線路長に比例し
た数の基本クロックのパルス列を分周して生成したスピ
ンドル回転指令パルス列及びスライダ移動指令パルス列
によりスピンドルモータ及びスライダの駆動を制御す
る。
【0020】
【実施例】はじめに、本発明の原理について説明する。
CLV駆動によって形成される等ピッチのスパイラルト
ラックにおいて、その全トラック線路長(L)は式
(1)で表される。
【0021】 L=π×(r2−R0 2)/P (1)
【0022】 r=R0+n×P (n=1,2,3,・・・) (2)
【0023】但し、R0 はスパイラルの開始半径位置
を、rは線路長を測定しようとしているスパイラル半径
位置を、Pはスパイラルトラックピッチを、nはトラッ
ク数を各々表わす。
【0024】式(1)、式(2)から L=2×π×R0×n+n2×π×P (n=1,2,3,・・・) (3)
【0025】また、式(3)から各トラックの線路長
(Ln)は次(4)式のように表される。
【0026】 Ln=2×π×R0+(2×n−1)×π×P (n=1,2,3,・・・) (4)
【0027】式(4)から、隣接トラック間の線路長差
は、以下のように一定であることがわかる。
【0028】 (隣接トラック間の線路長差)=2×π×P=一定 (5)
【0029】式(2)は、求めようとするスパイラル軌
跡を、トラックを単位として、すなわち、スパイラルの
中心から線路に沿って軌跡の回転角が2πを一単位とし
て表現している。その結果、トラック毎に、2πPづつ
トラックの線路長が増加していくという結果を得た。2
πの代わりに、ある任意な角θcを一単位とすると、式
(2)は以下のようになる。ここで、角θcは2πより
小さくても大きくてもよい。また、本発明では、角θc
によって切り出されるスパイラル線路上の線分をセグメ
ントと呼ぶこととする。
【0030】 r=R0+(s×θc)×P/(2×π) (s=1,2,3,・・・) (6) 但し、sはセグメント数を表す。
【0031】式(1)、式(6)から L=R0×(s×θc)+P×(s×θc)2/(4×π) (s=1,2,3,・・・) (7)
【0032】 Ls=R0×θc+P×(2×s−1)×θc2/(4×π) (s=1,2,3,・・・) (8)
【0033】式(8)から、隣接セグメントの線路長差
は、以下のように一定であることがわかる。
【0034】 (隣接セグメント間の線路長差)=P×θc2/(2×π)=一定 (9)
【0035】本発明は、以上の関係を利用し、高精度な
CLV駆動制御方法を実現しようとするものである。
【0036】以下に、本発明の一実施例について図面に
基づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係るディ
スク原盤露光装置のCLV駆動制御系の全体構成を示す
ブロック図である。同図において、図6と同じ参照符号
は同じ構成要素を示す。図6と異なる点はスピンドル回
転指令パルス生成回路17、スライダ移動指令パルス生
成回路18の動作である。これらの回路の働きは、任意
個数(Na)のパルス列Aから、これを分周し任意個数
(Nb)のパルス列Bを出力するものである。このよう
な回路構成としては、図2に示すようにパルス周期の異
なる分周パルスを混在させて任意個数の分周パルスを得
る方法が考えられる。図2では42個の基本パルス
(a)から8個の分周パルスを得ている。このようなう
るうパルスを混在させる方法にはさまざまな方法が考え
られる。この種の方法による、より高精度、低ジッタな
パルス列を得る方法としては例えば特許第027108
53号明細書に示されるようなパルスジェネレータがあ
る。
【0037】本実施例では、上記式(5)に着目し、ス
ピンドル1回転毎に(2×π×P)長づつ増加するトラ
ック長に合わせ、上記のパルスジェネレータのNaの値
をトラック毎に(2×π×P)長相当個数づつ増加させ
ながらCLV駆動指令パルス列を生成する。これを式で
表すと、
【0038】 2×π×P/Lcb=Npa.s (10)
【0039】但し、Lcbは、ディスク上に形成される
フォーマットを形成する最小の物理的基本長で、この長
さの整数倍長で、データビット、セクター及びトラック
等が形成される。また、式(10)の右辺は、一般的に
は小数部が無限小数値となるので‘Npa.s’とし、
整数値‘Npa’と区別した。ここで、Npa.sの整
数部をNa、αを小数部とし、あるトラックmにおける
Lcb相当個数をNtm.sとすると、各トラック毎の
増加Lcb数の整数部と少数部は下記の表1のようにな
る。
【0040】
【表1】
【0041】但し一般的には小数部に無限小数部をもつ
Ntm.sを、トラック残差の変化がわかり易いよう
に、ここではNtmとし整数値としている。また、m+
3トラックにおいては、トラック残差に整数部が生じた
ので整数部に1を桁上げし、通常よりLcb長いうるう
トラック長とする処理をし、残差を小数とし理想的なC
LV駆動線路長からのズレを修正しているとした。実際
には、Ntm.sの小数部も加えてうるうトラックの生
成が行われる。トラック毎の駆動指令パルス列は、上記
の増加Lcb数(整数部)個のパルスをトラックmにお
けるパルス数‘Ntm’に加算したパルス列から生成さ
れる。実際にパルスジェネレータを構成する場合、式
(10)におけるLcbの代わりにLcbの更に整数分
の一に相当する基本クロックを用い処理する。こうする
事によりトラック残差として処理される実質長を小さく
することができる。トラック残差部の演算は、有限桁で
行われるので残差部に切り捨てられる部分が生じる。こ
れは、理想的CLV駆動指令からの累積的誤差となって
しまう。しかし、トラック残差を十分な桁数のもと演算
するならば、累積的誤差は発生するが十分に仕様内のC
LV駆動指令パルスを得ることができる。なお、トラッ
ク残差を無視したパルス生成方法でもよい。結果とし
て、本実施例によるCLV駆動制御方法では図3に示さ
れるような速度指令が生成されることになる。このCL
V駆動制御方法では、半径位置は、CLV駆動開始半径
位置が検出されればよく、CLV開始後は半径位置デー
タを必要としない。
【0042】次に、本実施例に係るCLV駆動制御方法
において、セグメントを単位としてセグメント長の増加
に応じたNbデータの更新を行うCLV駆動指令パルス
生成法である。本実施例では、式(9)に着目し、セグ
メント毎に(P×θc2/(2×π))長づつ増加する
セグメント長に合わせ、上記のパルスジェネレータのN
aの値をセグメント毎に(P×θc2/(2×π))長
相当個数づつ増加させながらCLV駆動指令パルス列を
生成する。これを式で表すと、
【0043】 P×θc2/(2×π)/Lcb=Npb.s (11)
【0044】ここで、Npb.sの整数部をNb、βを
小数部とし、あるセグメントsにおけるLcb相当個数
をNsg.sとすると、各セグメント毎の増加Lcb数
の整数部と小数部は下記の表2のようになる。
【0045】
【表2】
【0046】但し、ここでも一般的には小数部に無限小
数部をもつNsg.sを、ここではNsgとし整数値と
している。また、s+3セグメントにおいては、セグメ
ント残差に整数部が生じたので整数部に1を桁上げし、
通常よりLcb長いうるうセグメント長とする処理を
し、セグメント残差を小数とし理想的なCLV駆動線路
長からのズレを修正しているとした。セグメント毎の駆
動指令パルス列は、上記の増加Lcb数(整数部)個の
パルスをセグメントsにおけるパルス数‘Nsg’に加
算したパルス列から生成される。実際にパルスジェネレ
ータを構成する場合、セグメント残差部の演算について
は上記実施例の構成・動作での記述と同じである。セグ
メント残差を無視した方法でもよい。結果として、本実
施例によるCLV駆動制御方法では図4に示されるよう
な速度指令が生成されることになる。
【0047】図4はスピンドル1回転内を3等分相当を
セグメントとしデータ更新を行った場合の駆動指令の例
を示す図である。第1の実施例における速度指令に比
べ、理想的駆動指令に対し、局所的(スピンドル1回転
内の)偏差を小さくすることができる。
【0048】また、本実施例におけるCLVフォーマッ
トでは、表1におけるトラック残差(α)は‘0’にな
る。従って、先に述べたトラック残差部の切り捨て部分
が発生することもなく、正確なCLV駆動指令パルスを
得ることができる。また、トラック残差が‘0’でない
場合でも、有限小数となるように物理的基本長を設定す
ることにより、切り捨て部が発生しないようにした場
合、同様に、切り捨て部に伴なう累積誤差を含まないC
LV駆動指令パルスを得ることができる。
【0049】更に、本実施例におけるCLVフォーマッ
トでは、表1は、トラックをセグメントに置き換えたも
のとなる。第3の実施例の構成及び動作と同様、セグメ
ント残差(β)は‘0’になる。従って、先に述べたセ
グメント残差部の切り捨て部分が発生することもなく、
正確なCLV駆動指令パルスを得ることができる。ま
た、セグメント残差が‘0’でない場合でも、有限小数
となるように物理的基本長を設定することにより、切り
捨て部が発生しないようにした場合、同様に、切り捨て
部に伴なう累積誤差を含まないCLV駆動指令パルスを
得ることができる。
【0050】また、上記式(3)から明らかなように、
CLVディスクフォーマット開始位置‘R0’から駆動
を開始するとして、もし、‘2×π×R0’が基本クロ
ックの整数倍となるよう物理的基本長に設定されていな
いとすると(パルス生成において、切り捨て部分が発生
する場合)、ここでの誤差は、nトラック先では、2×
π×n倍となって現われる。本発明のCLVディスクフ
ォーマットでは、‘2×π×R0’が上記基本クロック
の整数倍となるよう物理的基本長に設定されるので(有
限少数で切り捨て部が発生しないようにした場合、この
場合も含む)、この時点でのパルス生成におけるトラッ
ク残差は‘0’で、CLV駆動開始後において、‘2×
π×R0’長に相当するパルス生成における切り捨て部
に伴なう累積誤差を生じないCLV駆動指令パルスを得
ることができる。
【0051】更に、上記式(4)から明らかなように、
トラック毎の線路長の増分は、1トラック目が‘π×
P’長、2トラック目以降は‘2×π×P’長となる。
従って、本発明によるCLVディスクフォーマットにお
いては、‘π×P’長が、上記基本クロックの整数倍と
なるよう物理的基本長に設定されているので、1トラッ
ク目に対しても、上記表1におけるトラック残差(α)
は‘0’になる。従って、先に述べたトラック残差部の
切り捨て部分が発生することもなく、正確なCLV駆動
指令パルスを得ることができる。また、トラック残差が
‘0’でない場合でも、有限小数で切り捨て部が発生し
ないようにした場合、同様に、切り捨て部に伴なう累積
誤差を含まないCLV駆動指令パルスを得ることができ
る。
【0052】また、上記式(7)から明らかなように、
CLVディスクフォーマット開始位置‘R0’から駆動
を開始するとして、もし、‘R0×θc’が基本クロッ
クの整数倍となるよう物理的基本長に設定されていない
とすると(パルス生成において、切り捨て部分が発生す
る場合)、ここでの誤差は、nトラック先では、R0×
θc×n倍となって現われる。本発明のCLVディスク
フォーマットでは、‘R 0×θc’が基本クロックの整
数倍となるよう物理的基本長に設定されるので(有限小
数で切り捨て部が発生しないようにした場合、この場合
も含む)、この時点でのパルス生成における残差は
‘0’で、CLV駆動開始後において、‘R0×θc’
長に相当するパルス生成における切り捨て部に伴なう累
積誤差を生じないCLV駆動指令パルスを得ることがで
きる。
【0053】更に、上記式(8)から明らかなように、
トラック毎の線路長の増分は、1セグメント目が‘P×
θc2/(4×π)’長、2セグメント目以降は‘P×
θ2/(2×π)’長となる。従って、本発明によるC
LVディスクフォーマットにおいては、‘R0×θc+
P×θc2/(4×π)’長が、上記基本クロックの整
数倍となるよう物理的基本長に設定されているので、1
セグメント目に対しても、上記表2におけるセグメント
残差(β)は‘0’になる。従って、先に述べたセグメ
ント残差部の切り捨て部分が発生することもなく、正確
なCLV駆動指令パルスを得ることができる。また、セ
グメント残差が‘0’でない場合でも、有限小数で切り
捨て部が発生しないようにした場合、同様に、切り捨て
部に伴なう累積誤差を含まないCLV駆動指令パルスを
得ることができる。
【0054】また、上記実施例による光ディスク原盤露
光装置において、CLV駆動開始位置および1トラック
目あるいは1セグメント目および2トラック目以降ある
いは2セグメント以降でのスピンドル駆動指令パルスは
累積的誤差の無い理想的CLV駆動指令パルスを生成可
能で、本発明の露光方法によれば、全アクセス単位(セ
クター等)のトラック位置および円周方向の絶対位置お
よび相対位置は一意に決定される。
【0055】ここで、以下の表3及び動作フローを示す
図5に、CLVディスクフォーマット露光駆動制御の場
合の駆動指令パルス生成の方法をまとめる。はじめに、
CLV駆動開始位置に移動する。この位置決め動作には
通常位置決め誤差が生じるが、この位置決め精度は最終
的にでき上がるCLVディスクフォーマットの線速仕様
から外れない精度であれば良い。本実施例では、この位
置を理想のCLV駆動開始半径R0 と見做してしN0
のパルス列からNsp個のパルスを生成する(ステップ
S101)。CLV駆動制御が開始されると1トラック
目の駆動制御は、N0 +Np個のパルス列からNsp個
のパルスを生成してスピンドルを駆動する(ステップS
102,S103)。2トラック目以降の駆動制御は、
1トラック目のN0+Np個のパルス列に対しトラック
毎に2Np個のパルスを加えたパルス列からトラック毎
Nsp個のスピンドル駆動パルスを生成していく(ステ
ップS104,S105)。このようにスピンドル駆動
司令パルスを生成することにより、少なくともスピンド
ルのCLV駆動制御については、CLV駆動開始直後か
ら終わりまで累積的誤差のない理想的なCLVディスク
フォーマット露光動作を行わせることができる。上述し
たように、アクセス単位(セクター等)のトラック位置
および円周方向の絶対位置および相対位置は主にこのス
ピンドルのCLV駆動制御精度に依存している。スライ
ダの駆動制御については、一般に1トラック当たりある
いは1セグメント相当のピッチ方向の距離に相当するリ
ニアスケール(レーザ光を使った測長システム等)から
のフィードバックパルス数が整数あるいは有限少数とな
ることはなく、本発明では、累積的誤差を本質的に含む
が上記実施例のパルス生成方法によって駆動を行う。
【0056】
【表3】
【0057】また、上記実施例のCLVディスクフォー
マット露光駆動制御についても、トラックをセグメン
ト、2×π×PをP×θc2/(2×π)、π×PをP
×θ2/(4×π)、R0をR0×θcと置き換えること
により同様の動作を行わせ同様の効果を得ることができ
る。
【0058】更に、上記実施例の光ディスク原盤露光装
置において、露光して得られるCLVフォーマットディ
スクは、ディスク上に形成されている各セクター等のア
クセス単位のディスク上の絶対位置あるいはアクセス単
位間の相対的位置関係(トラック番号の位置関係(絶対
的半径位置では無い))および円周方向の角度関係が、
理想的CLVフォーマットディスク上の配置に等しいC
LVディスクフォーマットメディアとなる。
【0059】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変
形や置換可能であることは言うまでもない。
【0060】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スピンドル1回転毎に、スパイラルの開始半径位置、ト
ラック数及びスパイラルトラックピッチにより定まる理
想的線路長に比例した数の基本クロックのパルス列を分
周して生成したスピンドル回転指令パルス列及びスライ
ダ移動指令パルス列によりスピンドルモータ及びスライ
ダの駆動を制御する。よって、スピンドル1回転毎にC
LVフォーマットの基本クロックに同期した駆動指令パ
ルス生成がなされるため、理想的な駆動指令パルス変化
に対して累積的な誤差のほとんどない、駆動指令パルス
列を得ることができる。また、本発明によるCLV駆動
制御においては、半径位置データが必要となるのは駆動
開始位置のデータだけでありその後の半径位置データは
必要としないため、半径位置を検出するリニアスケール
の高精度化が不要となり装置全体の低コスト化が図れ
る。
【0061】また、別の発明によれば、スピンドル1回
転内を等回転角あるいは任意回転角(θc)で分割した
スパイラル線路上の線分をセグメントにおける、等回転
角あるいは任意回転角(θc)、スパイラルの開始半径
位置、セグメント数及びスパイラルトラックピッチによ
り定まる理想的線路長に比例した数の基本クロックのパ
ルス列を分周して生成したスピンドル回転指令パルス列
およびスライダ移動指令パルス列によりスピンドルモー
タ及びスライダの駆動を制御する。よって、セグメント
毎にCLVフォーマットの基本クロックに同期した駆動
指令パルス生成がなされるため、理想的な駆動指令パル
ス変化に対して累積的な誤差のほとんどない、かつ局所
的な偏差の少ない駆動指令パルス列を得ることができ
る。
【0062】更に、他の発明として、1トラック目でス
ピンドル1回転間の線路長(2×π×R0 +π×P;R
0 はCLVフォーマット開始半径、Pはスパイラルトラ
ックピッチ)が基本クロックの整数倍、あるいは演算時
実現可能な有限桁数倍となるように物理的基本長を設定
し、2トラック目以降でスピンドル1回転間の増加線路
長(2×π×P)が基本クロックの整数倍、あるいは演
算時実現可能な有限桁数倍となるように物理的基本長を
設定したことにより、理想的な駆動指令パルス変化に対
して累積的な誤差のない、駆動指令パルス列を得ること
ができる。
【0063】また、他の発明として、ピンドル1回転内
を等回転角あるいは任意回転角(θc)で分割したスパ
イラル線路上の線分であるセグメントにおける1番目の
セグメントの線路長(θc×R0 +P×θc2 /(4×
π);R0 はCLVフォーマット開始半径、Pはスパイ
ラルトラックピッチ)が基本クロックの整数倍、あるい
は演算時実現可能な有限桁数倍となるように物理的基本
長を設定し、2セグメント目以降でのセグメントの増加
線路長(P×θc2 /(2×π))が基本クロックの整
数倍、あるいは演算時実現可能な有限桁数倍となるよう
に物理的基本長を設定したことにより、理想的な駆動指
令パルス変化に対して累積的な誤差のない、駆動指令パ
ルス列を得ることができる。
【0064】更に、他の発明として、CLVディスクフ
ォーマットの露光駆動制御によって得られるCLVディ
スクフォーマットの記録媒体は、ディスク上の各アクセ
ス単位の円周方向の配置及びトラック番号が理想的CL
Vフォーマットディスクに一致するので、この位置関係
を用いたアクセスが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るディスク原盤露光装置
のCLV駆動制御系の全体構成を示すブロック図であ
る。
【図2】分周パルスを生成する様子を示す図である。
【図3】本発明によるCLV駆動速度曲線を示す特性図
である。
【図4】本発明による別のCLV駆動速度曲線を示す特
性図である。
【図5】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図6】従来のディスク原盤露光装置のCLV駆動制御
系の全体構成を示すブロック図である。
【図7】スピンドル回転速度と露光スポット半径位置と
の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
1;露光レーザ、2;光学系、3;光変調器、4;フォ
ーカスアクチュエータ、 5;ガラス原盤、6;エアス
ピンドルモータ、7;エンコーダ、8;エアスライダ、
9,11;ドライバ、10;スライダ制御回路、12;
スピンドル制御回路、13;制御回路、14;リニアス
ケール、15;フォーマット、16;基本クロック発生
器、17;スピンドル回転指令パルス生成回路、18;
スライダ移動指令パルス生成回路。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトレジストが塗布されたガラス原盤
    を露光するレーザ光を出射するレーザ光源と、基本クロ
    ックに対応させてガラス原盤を露光する露光信号を発生
    する露光信号発生装置と、露光信号に基づきレーザ光源
    から出射されたレーザ光をオン・オフさせる光変長器
    と、該光変長器によりオン・オフされたレーザ光をガラ
    ス原盤上に露光スポットとして集光照射させる集光光学
    系を含む光ピックアップと、ガラス原盤を回転させるス
    ピンドルモータと、光ピックアップをガラス原盤の半径
    方向に移動させるスライダと、スピンドルモータの回転
    に応じたパルス列を出力するスピンドルエンコーダと、
    ガラス原盤上における露光スポットの位置に応じたパル
    ス列を出力するリニアエンコーダと、スパイラルの開始
    半径位置、トラック数及びスパイラルトラックピッチに
    基づいてスピンドル回転指令パルス列を発生するスピン
    ドル回転指令パルス生成回路と、スパイラルの開始半径
    位置、トラック数及びスパイラルトラックピッチに基づ
    いてスライダ移動指令パルス列を発生するスライダ移動
    指令パルス生成回路と、スピンドル回転指令パルス列及
    びスピンドルエンコーダからのパルス列に基づきスピン
    ドルモータの回転数をフィードバック制御するスピンド
    ル制御回路と、スライダ移動指令パルス列及びリニアエ
    ンコーダからのパルス列に基づきスライダの移動をフィ
    ードバック制御するスライダ制御回路と、各構成要素か
    らの情報を受けて各構成要素を制御する制御部とを具備
    し、スピンドルモータ及びスライダをCLV駆動させる
    ように制御する光ディスク原盤露光装置であって、 スピンドル1回転毎に、スパイラルの開始半径位置、ト
    ラック数及びスパイラルトラックピッチにより定まる理
    想的線路長に比例した数の基本クロックのパルス列を分
    周して生成したスピンドル回転指令パルス列及びスライ
    ダ移動指令パルス列によりスピンドルモータ及びスライ
    ダの駆動を制御することを特徴とする光ディスク原盤露
    光装置。
  2. 【請求項2】 フォトレジストが塗布されたガラス原盤
    を露光するレーザ光を出射するレーザ光源と、基本クロ
    ックに対応させてガラス原盤を露光する露光信号を発生
    する露光信号発生装置と、露光信号に基づきレーザ光源
    から出射されたレーザ光をオン・オフさせる光変長器
    と、該光変長器によりオン・オフされたレーザ光をガラ
    ス原盤上に露光スポットとして集光照射させる集光光学
    系を含む光ピックアップと、ガラス原盤を回転させるス
    ピンドルモータと、光ピックアップをガラス原盤の半径
    方向に移動させるスライダと、スピンドルモータの回転
    に応じたパルス列を出力するスピンドルエンコーダと、
    ガラス原盤上における露光スポットの位置に応じたパル
    ス列を出力するリニアエンコーダと、スパイラルの開始
    半径位置、トラック数及びスパイラルトラックピッチに
    基づいてスピンドル回転指令パルス列を発生するスピン
    ドル回転指令パルス生成回路と、スパイラルの開始半径
    位置、トラック数及びスパイラルトラックピッチに基づ
    いてスライダ移動指令パルス列を発生するスライダ移動
    指令パルス生成回路と、スピンドル回転指令パルス列及
    びスピンドルエンコーダからのパルス列に基づきスピン
    ドルモータの回転数をフィードバック制御するスピンド
    ル制御回路と、スライダ移動指令パルス列及びリニアエ
    ンコーダからのパルス列に基づきスライダの移動をフィ
    ードバック制御するスライダ制御回路と、各構成要素か
    らの情報を受けて各構成要素を制御する制御部とを具備
    し、スピンドルモータ及びスライダをCLV駆動させる
    ように制御する光ディスク原盤露光装置であって、 スピンドル1回転内を等回転角あるいは任意回転角(θ
    c)で分割したスパイラル線路上の線分であるセグメン
    トにおける、等回転角あるいは任意回転角(θc)、ス
    パイラルの開始半径位置、セグメント数及びスパイラル
    トラックピッチにより定まる理想的線路長に比例した数
    の基本クロックのパルス列を分周して生成したスピンド
    ル回転指令パルス列およびスライダ移動指令パルス列に
    よりスピンドルモータ及びスライダの駆動を制御するこ
    とを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
  3. 【請求項3】 フォトレジストが塗布されたガラス原盤
    を回転させるスピンドルモータのCLV駆動と、ガラス
    原盤にレーザ光を露光スポットとして集光照射させる集
    光光学系を含む光ピックアップをガラス原盤の半径方向
    に移動させるスライダのCLV駆動とを、スピンドル1
    回転毎に、スパイラルの開始半径位置、トラック数及び
    スパイラルトラックピッチにより定まる理想的線路長に
    比例した数の基本クロックのパルス列を分周して生成し
    たスピンドル回転指令パルス列及びスライダ移動指令パ
    ルス列により制御することを特徴とするCLV駆動制御
    方法。
  4. 【請求項4】 フォトレジストが塗布されたガラス原盤
    を回転させるスピンドルモータのCLV駆動と、ガラス
    原盤にレーザ光を露光スポットとして集光照射させる集
    光光学系を含む光ピックアップをガラス原盤の半径方向
    に移動させるスライダのCLV駆動とを、スピンドル1
    回転内を等回転角あるいは任意回転角(θc)で分割し
    たスパイラル線路上の線分であるセグメントにおける、
    等回転角あるいは任意回転角(θc)、スパイラルの開
    始半径位置、セグメント数及びスパイラルトラックピッ
    チにより定まる理想的線路長に比例した数の基本クロッ
    クのパルス列を分周して生成したスピンドル回転指令パ
    ルス列およびスライダ移動指令パルス列により制御する
    ことを特徴とするCLV駆動制御方法。
  5. 【請求項5】 セクターの連なりで構成されたCLVデ
    ィスクフォーマットにおいて、 1トラック目では、スピンドル1回転間の線路長(2×
    π×R0 +π×P;R 0 はCLVフォーマット開始半
    径、Pはスパイラルトラックピッチ)が基本クロックの
    整数倍、あるいは演算時実現可能な有限桁数倍となるよ
    うに物理的基本長を設定し、 2トラック目以降では、スピンドル1回転間の増加線路
    長(2×π×P)が基本クロックの整数倍、あるいは演
    算時実現可能な有限桁数倍となるように物理的基本長を
    設定したことを特徴とするCLVディスクフォーマッ
    ト。
  6. 【請求項6】 セクターの連なりで構成されたCLVデ
    ィスクフォーマットにおいて、 スピンドル1回転内を等回転角あるいは任意回転角(θ
    c)で分割したスパイラル線路上の線分であるセグメン
    トにおける1番目のセグメントの線路長(θc×R0
    P×θc2 /(4×π);R0 はCLVフォーマット開
    始半径、Pはスパイラルトラックピッチ)が基本クロッ
    クの整数倍、あるいは演算時実現可能な有限桁数倍とな
    るように物理的基本長を設定し、 2セグメント目以降でのセグメントの増加線路長(P×
    θc2 /(2×π))が基本クロックの整数倍、あるい
    は演算時実現可能な有限桁数倍となるように物理的基本
    長を設定したことを特徴とするCLVディスクフォーマ
    ット。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6に記載のCLVディスク
    フォーマットによって露光されて作製される記録媒体。
JP32764399A 1999-03-17 1999-11-18 光ディスク原盤露光装置、clv駆動制御方法、clvディスクフォーマット及び記録媒体 Pending JP2001143376A (ja)

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US09/527,848 US6678235B1 (en) 1999-03-17 2000-03-17 CLV optical disc, CLV optical disc format, and an optical disc medium recording and reproduction apparatus
US10/625,679 US6940792B1 (en) 1999-03-17 2003-07-24 CLV optical disc, CLV optical disc format, and an optical disc medium recording and reproducing apparatus

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1463040A2 (en) * 2003-03-28 2004-09-29 Ricoh Company, Ltd. Method and device for use in the manufacture of optical disk media
JP2007242184A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ricoh Co Ltd 光ディスク原盤露光装置
JP2008076603A (ja) * 2006-09-20 2008-04-03 Fujitsu Ltd 電子ビーム描画装置

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