JP2001336926A - 円盤中心の偏差検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報記録媒体のディスク等の円盤と、ターン
テーブル等の回転支盤との中心のズレの長さと方向を高
精度に検出する。 【解決手段】 ディスク２をターンテーブル１に載置し
て固定した後、ターンテーブル１を回転させる。ディス
ク２に同心の標線３を設けると共に、ターンテーブル１
に基点１０を設定しておく。ディスク２上方の光センサ
４を径方向ラインＬに沿って移動させ、標線３を検出す
る。また、基点１０がラインＬ上を通過する時点を光セ
ンサ１１で測定する。これらの測定結果から、芯ズレ幅
ｄと、ズレ位相αを求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はターンテーブル等の
支盤上に配置された情報記録媒体等の円盤の中心と、該
支盤の回転軸心との偏差（位置ズレの距離及び方向）を
検出する方法に関するものである。詳しくは、情報記録
媒体の製作時のように極微小な偏差を高精度にて検出す
る方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報記録媒体を製作する場合、円盤（デ
ィスク）をターンテーブル上に載置し、真空チャック等
によって円盤をターンテーブルに固定した後、ターンテ
ーブルを回転させ、円盤上に成膜したり、記録用のトラ
ックやピットを形成したり、データを記録することが行
われている。

【０００３】近年、ディスクをターンテーブルにセット
して回転させ、同心状又はらせん状に溝やピットを形成
する処理を行った後、該ディスクを取り外し、再度又は
別のターンテーブルにセットし、別の同心状又はらせん
状の溝やピットを形成する処理を行うことが検討されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような場合、第１
回目の処理によって形成された溝やピットと、第２回目
の処理によって形成された溝やピットとが高精度にて同
心状となる必要がある。

【０００５】本発明は、このような必要性に鑑みてなさ
れたものであり、支盤の回転軸心と円盤の中心との微小
な偏差（距離及び方向）を高精度にて検出することがで
きる方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の円盤中心の偏差
検出方法は、軸心回りに回転する支盤上に配置された円
盤の中心と該支盤の回転軸心との偏差を検出する方法で
あって、該円盤の盤面に該円盤の中心と同心に設けられ
た同心円よりなる標線と、該円盤の盤面に沿って、支盤
の回転軸心に対し径方向に移動可能な、該標線を検知す
るセンサと、該支盤の非中心位置に設けられた基点が予
め設定された回転位相になったときに信号を発生する位
相信号発生手段とを用い、該支盤を一定回転速度で回転
させながら該センサを該径方向に移動させ、該センサが
該標線を検知する位置範囲を測定することにより前記回
転軸心と円盤中心との距離偏差を検出し、該センサが標
線を検知する時点と前記位相信号発生手段が信号を発生
する時点とを測定し、これらに基づいて回転軸心回りの
前記基点と円盤中心との回転方向の角度偏差を検出する
こと特徴とするものである。

【０００７】かかる本発明によると、該センサが標線を
検知する位置範囲（径方向距離）の１／２の値が円盤中
心と支盤回転軸心との位置ズレ距離になる。

【０００８】また、上記の位相信号の発生時点とセンサ
の標線検知時点とのズレから、円盤中心の支盤回転軸心
回りの位相が基点を基準として求まる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜８を参照して本発明
について更に詳しく説明する。

【００１０】図１の如く、ターンテーブル１上に円盤形
ディスク２が載置され、真空チャック（図示略）により
固定されている。ターンテーブル１の回転軸心Ｃに対
し、ディスク２の中心Ｃ’が距離ｄだけ離れている。な
お、図５の通り、ターンテーブル１の外周面の下縁に基
点１０が設けられ、この基点１０を検知する光センサ１
１がテーブルベース１２に設けられている。このテーブ
ルベース１２は、マシンフレーム（図示略）に固定設置
されており、その中にはターンテーブル１の回転駆動機
構（図示略）が設置されている。図５では基点１０が光
センサ１１と対峙しており、このターンテーブル１の回
転位相を以下、基準位相と称する。

【００１１】図１ではターンテーブル１がこの基準位相
にあり、この状態において、ディスク２の中心Ｃ’はタ
ーンテーブル１の回転軸心Ｃに対し左方（ターンテーブ
ル１を時計盤に見立てた場合に、回転軸心Ｃに対し９時
の方向）に位置している。

【００１２】本実施の形態は、このディスク２の中心
Ｃ’とターンテーブル１の回転軸心Ｃとの距離ｄと、
Ｃ’の位相（基準位相にあるターンテーブルの回転軸心
Ｃに対して何時の方向に位置するか）を高精度にて検出
するものである。

【００１３】このディスク２には、図２の通り、Ｃ’を
中心とする円よりなる標線３が予め設けられている。図
２の点Ｐ_１，Ｐ_２は、Ｃ，Ｃ’を結ぶ直線が標線３と交
わる点であり、Ｐ_１はＣに近い点であり、Ｐ_２はＰ_１よ
りもＣから遠い点である。Ｐ _１，Ｃ間の距離をｒ_１と
し、Ｐ_２，Ｃ間の距離をｒ_２とする。

【００１４】ターンテーブル１が回転すると、ディスク
２もターンテーブル１の回転軸心Ｃ回りに回転する。そ
うすると、図３のドットを付したリング状の領域２０が
標線３の回転領域となる。このリング状の領域の内周は
Ｐ_１の軌跡Ｑ_１であり、外周はＰ_２の軌跡Ｑ_２である。

【００１５】この実施の形態にあっては、図５，６，７
のように、ターンテーブル１の回転軸心Ｃと光センサ１
１とを結ぶ径方向の直線（以下、ラインという。）Ｌ上
を移動するように、標線３の検知用の光センサ４が設け
られている。この光センサ４は、ディスク２の上方に配
置されており、図７（ａ）の通り、ディスク２の外周よ
りも外方から回転軸心Ｃに向って移動しながら標線３を
検知する。

【００１６】この光センサ４は、図４の通り、ＬＥＤ４
ａの光をハーフミラー４ｃでディスク２の盤面に向けて
垂直に投射し、反射光の光量を受光素子４ｂで検出する
ように構成したものである。標線３の反射率は、ディス
ク２の他の盤面よりも低いので、標線３を光センサ４に
よって検出することができる。

【００１７】この光センサ４がラインＬに沿って外周側
から内周側に向って移動していく場合、図７（ｂ）のよ
うに、光センサ４が領域２０にさしかかると光センサ４
が標線３を横切る際にディスク２からの反射光量が低下
する。図７（ｃ）の通り、光センサ４が領域２０の外周
Ｑ_２にさしかかった時点（図７（ｄ），図８）と、光
センサ４が領域２０の内周Ｑ_１を脱する時点（図７
（ｅ），図８）でそれぞれピークが現れる。

【００１８】ところで、Ｑ_２はＣ〜Ｐ_２間の長さｒ_２を
半径とする円であり、Ｑ_１はＣ〜Ｐ _１間の長さｒ_１を半
径とする円であり、図２の通りｒ_１＋ｄ＝ｒ_２−ｄであ
るから、ｄ＝（ｒ_２−ｒ_１）／２である。

【００１９】図７（ａ）の通り、領域２０の幅は（ｒ_２
−ｒ_１）であるから、図７（ｃ）の２個のピーク間距離
は（ｒ_２−ｒ_１）である。従って、この（ｒ_２−ｒ_１）
を２で除すことにより、Ｃ〜Ｃ’間の距離偏差ｄが求め
られる。

【００２０】一方、図１の通り、基点１０がラインＬ上
に存在する時点において、ディスク２の中心Ｃ’は角度
α（度）だけラインＬから回転方向に位相がずれてい
る。図７（ｄ）の通り、ピークＫ_２が現れるのは、Ｃ’
がラインＬ上にきたときであり、これは基点１０がライ
ンＬから角度αだけ離れた時点である。従って、図８の
通り、基点１０がラインＬ上にある時点Ｔ_０からピーク
Ｋ_２が現れるまでにターンテーブル１が回転した角度が
αということになる。即ち、基点１０がラインＬを通過
することにより、該ラインＬ上の光センサ１１が信号を
発生する時点と、光センサ４がピークＫ_２を検出した時
点と、ターンテーブル１の回転速度とから角度αが特定
されることになる。

【００２１】Ｋ_２を検出する代りに、Ｋ_１を検出しても
よく、この場合、（α＋１８０°）の値が求まる。

【００２２】なお、光センサ４がラインＬ上をＱ_２から
Ｑ_１に向って移動している途中においては、図６の標線
３’，３’’のようにターンテーブル１が１回転する間
に標線３は光センサ４の下方を２回横切ることになり、
図８の，，のようにターンテーブルの１回転（３
６０°）の間に２個のピークが現れる。この２個のピー
クの中間位置がピークＫ_２又はＫ_１の位置になるので、
直接ピークＫ_２又はＫ _１を求める代りに、図８の，
又はの２個のピークの中間値からＫ_２又はＫ _１の位置
を求めてもよく、この方がＫ_２又はＫ_１の位置（角度α
又はα＋１８０°）を高精度に検知することができる。

【００２３】なお、上記実施の形態では光センサ１１を
ラインＬ上に位置させているが、光センサ１１はライン
Ｌから離隔していてもよい。この場合、ラインＬと光セ
ンサ１１との位相差（光センサ１１と中心Ｃを結ぶ線分
と、ラインＬとの交差角度）を正確に求めておく。

【００２４】本発明方法は、光ディスクや光磁気ディス
クなどの合成樹脂製基板を用いた情報記録媒体、該基板
を成形するための原盤及びスタンパの製造方法と、この
スタンパを用いた樹脂製情報記録媒体基板の製造方法と
に応用することができる。

【００２５】光ディスクは再生専用と記録可能な記録可
能メディアに大別できる。記録可能メディアは更に、一
度だけ記録可能なメディア（ライトワンス）と書き換え
可能なメディアとに分類できる。現在広く普及している
ＣＤやＤＶＤにも各々再生専用と記録可能メディアが存
在する。再生専用ＣＤとしては、いわゆるＣＤファミリ
ーである、ＣＤＤＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭＸ
Ａ、ＣＤＶ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−ＭＩＤＩなどが挙げられ
る。ＣＤ系の記録可能メディアであり近年パソコンの外
部記憶メモリーとして急激に普及し始めたＣＤ−Ｒ（Ｃ
Ｄ−Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）はライトワンスメディアで
あり、ＣＤ−ＲＷ（ＣＤ−Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）は１
０００回程度の書き換えが可能なメディアである。ＤＶ
Ｄでは、再生専用メディアとしてはＤＶＤ−ＲＯＭが、
ライトワンスメディアとしてはＤＶＤ−Ｒが、書き換え
可能メディアとしてはＤＶＤ−ＲＷやＤＶＤ−ＲＡＭな
どが製品化されている。

【００２６】このディスクを製造するには、凹凸ピット
列やグルーブが形成された原盤を製造し、この原盤から
スタンパを製造する。そして、このスタンパから、通常
は射出成形により凹凸を転写した透光性ポリカーボネー
ト製等の基板を製造し、さらにこのピットやグルーブを
形成した面に各種ディスクに応じた層を形成する。例え
ば、ＣＤ−ＲＯＭディスクでは基板にスパッタリング等
の方法で貴金属やＡｌ合金等の金属膜からなる反射層を
形成し、さらにこの上に光硬化型樹脂からなる保護層を
形成する。

【００２７】また、ＣＤ−ＲＷディスクやＤＶＤ−ＲＷ
ディスクでは、通常、第一保護層（誘電体層）／記録層
／第二保護層（誘電体層）／反射層をこの順にスパッタ
リング法等により基板上に形成し、さらにこの上に光硬
化型樹脂からなる保護層を形成し、必要に応じて他の基
板と貼合せる。

【００２８】ところで、近年、１つの基板上に比較的浅
い凹部と比較的深い凹部との双方を形成することが検討
されている。

【００２９】本出願人は、このような浅い凹部の、底面
が平坦である原盤の製造方法と、この原盤を用いたスタ
ンパの製造方法と、このスタンパを用いた情報記録媒体
の製造方法を提供する方法を提案している。

【００３０】この原盤の製造方法は、原盤本体の盤面に
フォトレジストを塗布し、パターンに従った露光を施
し、次いで現像することにより、凹部を有したフォトレ
ジスト硬化層を形成するようにした情報記録媒体製造用
原盤を製造する方法において、該フォトレジスト硬化層
には、深い凹部と、該フォトレジスト硬化層の厚さ方向
の途中にまで達する浅い凹部が形成されている原盤を製
造する方法であって、該原盤本体上にポジ型フォトレジ
ストを塗布して第１フォトレジスト層を形成する工程
と、該第１フォトレジスト層を前記深い凹部のパターン
に従って露光する工程と、該第１フォトレジスト層を難
溶化処理する工程と、該第１フォトレジスト層の上にポ
ジ型フォトレジストを塗布して第２フォトレジスト層を
形成する工程と、該前記深い凹部及び浅い凹部のパター
ンに従って第２フォトレジスト層を露光する工程と、該
第２フォトレジスト層を硬化処理する工程と、該第１及
び第２フォトレジスト層を現像する工程と、をこの順で
実行することを特徴とするものである。

【００３１】なお、第１フォトレジスト層の難溶化処理
とは、第２フォトレジスト層塗布時に、レジスト溶媒に
第１フォトレジスト層が溶けないよう硬化させる処理を
言う。

【００３２】また、第１の領域とは、例えば図４に示す
情報記録媒体のピットエリア１１のように、深い凹部を
形成すべき領域であり、また、第２の領域とは、グルー
ブエリア１２，１３のように浅い凹部を形成すべき領域
である。

【００３３】本発明（請求項２）においては、第１フォ
トレジスト層の露光後、第１フォトレジスト層を現像し
た後、難溶化処理を行っても良い。

【００３４】この原盤の製造方法にあっては、深い凹部
は第１のフォトレジスト層及び第２のフォトレジスト層
の同一箇所をそれぞれ露光することにより形成される。
この深い凹部は、原盤本体に達し、その底面は平坦であ
るのが好ましい。

【００３５】浅い凹部については、第２フォトレジスト
層のみをエッチングして形成されたものであるが、上記
請求項１の方法と同様に第１フォトレジスト層は可溶化
しないので、十分な光量にて露光し、平坦な底面を形成
することができる。

【００３６】図９は、この方法を示す模式的な厚み方向
の断面図である。

【００３７】ガラス盤１００の上面に第１フォトレジス
ト層としての下層２１を塗布し（）、次いでこれをタ
ーンテーブル（図示略）上に配置、固定する。そして、
ターンテーブルを回転させながら下層２１に同心円状又
はらせん状に露光を施す（）。図９のの符号５０は
この第１回目の露光領域を示す。

【００３８】次いで、ガラス盤１００をターンテーブル
から取り外し、図９の通り、この下層２１を現像する
ことにより、凹部５１を形成する。次いで、この下層２
１を加熱硬化させるようにベークする（）。

【００３９】次いで、図９の通り、この下層２１の上
に第２フォトレジスト層としての上層２２を塗布する。
次に、このガラス盤１００を再度ターンテーブルに配
置、固定する。そして、図９の通り、この上層２２に
露光を施す。この場合、前記凹部５１の真上部分と、そ
れ以外の領域とに、パターンに従って露光を施す。符号
５２はこの露光領域を示す。次に、ガラス盤１００をタ
ーンテーブルから取り外し、この上層２２を現像する。
これにより、前記凹部５１の部分においては、深い凹部
６１が形成され、その他の領域にあっては露光５２が施
された部分に浅い凹部６２が形成される。

【００４０】然る後、図９の通り、この上層２２を加
熱硬化させるようにベークしてフォトレジスト硬化層２
００とする。これにより、深い凹部６１と浅い凹部６２
とを備えた原盤が製造される。

【００４１】この原盤にあっては、深い凹部６１は、ガ
ラス盤１に達しているものであり、その底面は平坦であ
り、断面形状は略矩形形状である。浅い凹部６２の底面
は、加熱硬化された下層２１の上面に沿うものであり、
やはり平坦であり、この浅い凹部６２も略矩形形状の断
面形状のものとなる。

【００４２】このようにして得られた原盤は、その後、
導体化処理が施された後、メッキされる。このメッキ層
を分離した後所定大きさに打ち抜くことによりスタンパ
が得られる。

【００４３】このスタンパを射出成形装置の金型にセッ
トし、射出成形することにより、合成樹脂製の基板が得
られ、更に記録層、反射層を設けることで情報記録媒体
（ディスク）が得られる。

【００４４】上記の図９，のようにガラス盤１００
をターンテーブルにセットするに際し、ガラス盤１００
をターンテーブルに正確に同軸状にセットする必要があ
るが、本発明によると、ガラス盤１００の芯ズレを高精
度に検出することができるので、ガラス盤１００とター
ンテーブルとを高精度にて同軸状とすることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、高精度に
て円盤の中心の回転支盤の回転軸心からのズレ幅及びズ
レ方向を検出することができ、情報記録媒体などの偏心
の検出や、回転軸心合わせなどを高精度にて行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態を説明する平面図である。

【図２】実施の形態を説明する平面図である。

【図３】実施の形態を説明する平面図である。

【図４】光センサ４の説明図である。

【図５】ターンテーブルの斜視図である。

【図６】実施の形態を説明する平面図である。

【図７】実施の形態の説明図である。

【図８】実施の形態を説明するオシログラフの模式図で
ある。

【図９】本発明方法を応用した情報記録媒体製造用原盤
の製造例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ターンテーブル ２ ディスク ３ 標線 ４ 光センサ １０ 基点 １１ 光センサ ２０ 標線の回転領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長井 忠一 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 近藤 城二 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA07 AA11 AA32 AA39 BB03 BB27 CC03 DD03 FF41 FF66 GG07 JJ01 JJ18 KK01 LL04 LL46 MM04 MM07 QQ13 QQ29 TT07 UU09 2F069 AA21 AA74 AA83 BB17 BB40 CC07 DD19 GG04 GG07 GG41 GG45 GG58 GG63 HH30 JJ06 JJ17 JJ25 MM03 NN05 NN12 PP02 PP04 5D121 HH05

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸心回りに回転する支盤上に配置された
   円盤の中心と該支盤の回転軸心との偏差を検出する方法
   であって、 該円盤の盤面に該円盤の中心と同心に設けられた同心円
   よりなる標線と、 該円盤の盤面に沿って支盤の回転軸心に対し径方向に移
   動可能な、該標線を検知するセンサと、 該支盤の非中心位置に設けられた基点が予め設定された
   回転位相になったときに信号を発生する位相信号発生手
   段とを用い、 該支盤を一定回転速度で回転させながら該センサを該径
   方向に移動させ、 該センサが該標線を検知する位置範囲を測定することに
   より前記回転軸心と円盤中心との距離偏差を検出し、 該センサが標線を検知する時点と前記位相信号発生手段
   が信号を発生する時点とを測定し、これらに基づいて回
   転軸心回りの前記基点と円盤中心との回転方向の角度偏
   差を検出すること特徴とする円盤中心の偏差検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、該円盤は情報記録媒
   体であることを特徴とする円盤中心の偏差検出方法。