JP2002092973A - 光ディスク原盤露光装置 - Google Patents
光ディスク原盤露光装置Info
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- JP2002092973A JP2002092973A JP2000275604A JP2000275604A JP2002092973A JP 2002092973 A JP2002092973 A JP 2002092973A JP 2000275604 A JP2000275604 A JP 2000275604A JP 2000275604 A JP2000275604 A JP 2000275604A JP 2002092973 A JP2002092973 A JP 2002092973A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度送りを実現できる光ディスク原盤露光
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 スライダの送り偏差信号を表示する第1
の表示手段と、送り方向に対して直角方向の基台の振動
量を計測する第1の計測手段と、第1の計測手段の出力
信号を表示する第2の表示手段と、回転機構の回転部の
送り方向及びその直角方向の振動量を計測する第2の計
測手段および第3の計測手段と、第2の計測手段および
第3の計測手段から出力される出力信号の周波数及び位
相情報にもとづいて基台の受けた回転振動伝達力を打ち
消す方向の信号を送出する第1の制御手段と、第1の制
御手段の送出信号にて送り方向及び送り方向の直角方向
に加振自在な第1の加振器および第2の加振器を設け
る。
装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 スライダの送り偏差信号を表示する第1
の表示手段と、送り方向に対して直角方向の基台の振動
量を計測する第1の計測手段と、第1の計測手段の出力
信号を表示する第2の表示手段と、回転機構の回転部の
送り方向及びその直角方向の振動量を計測する第2の計
測手段および第3の計測手段と、第2の計測手段および
第3の計測手段から出力される出力信号の周波数及び位
相情報にもとづいて基台の受けた回転振動伝達力を打ち
消す方向の信号を送出する第1の制御手段と、第1の制
御手段の送出信号にて送り方向及び送り方向の直角方向
に加振自在な第1の加振器および第2の加振器を設け
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク原盤露
光装置に関し、特に光ディスク原盤の隣接するトラック
の溝間隔を高精度に露光する露光装置に関する。また、
半導体露光装置の送り装置、3次元形状計測装置にも応
用できる光ディスク原盤露光装置に関する。
光装置に関し、特に光ディスク原盤の隣接するトラック
の溝間隔を高精度に露光する露光装置に関する。また、
半導体露光装置の送り装置、3次元形状計測装置にも応
用できる光ディスク原盤露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】隣接するトラックの溝間隔を高精度に露
光する露光装置(マスタリング装置)に関する従来技術
は、特開平10−293928号公報に開示されるよう
に、微小移動手段を介して装置本体に固定されている光
を照射するヘッドと、ディスク原盤を支持するターンテ
ーブルが搭載されている移動ステージとを有し、この移
動ステージは、装置本体に固定されている移動手段によ
ってこのターンテーブルの直径方向に移動され、この微
小移動手段により、この移動ステージの移動位置に対し
てこのヘッドの位置が補正されるように構成している。
光する露光装置(マスタリング装置)に関する従来技術
は、特開平10−293928号公報に開示されるよう
に、微小移動手段を介して装置本体に固定されている光
を照射するヘッドと、ディスク原盤を支持するターンテ
ーブルが搭載されている移動ステージとを有し、この移
動ステージは、装置本体に固定されている移動手段によ
ってこのターンテーブルの直径方向に移動され、この微
小移動手段により、この移動ステージの移動位置に対し
てこのヘッドの位置が補正されるように構成している。
【0003】又、特開平10−261245号公報のマ
スタリング装置では、レーザ干渉計または、レーザホロ
スケールを搭載し、送りスライダーの微量な送りムラを
検出し、それを音響光学光偏向器による記録レーザの光
偏向で送りスライダーの微量な送りムラを光学的に補正
する。また、送りスライダーと記録ヘッドをピエゾアク
チュエータを介し一体化し、ピエゾアクチュエータの伸
縮により、記録ヘッドを動作させることで送りスライダ
ーの微量な送りムラを補正する。
スタリング装置では、レーザ干渉計または、レーザホロ
スケールを搭載し、送りスライダーの微量な送りムラを
検出し、それを音響光学光偏向器による記録レーザの光
偏向で送りスライダーの微量な送りムラを光学的に補正
する。また、送りスライダーと記録ヘッドをピエゾアク
チュエータを介し一体化し、ピエゾアクチュエータの伸
縮により、記録ヘッドを動作させることで送りスライダ
ーの微量な送りムラを補正する。
【0004】さらに、特開平8−329476号公報に
開示される技術では、スライダ上に設けられた露光用光
学系によって、露光ビームが対物レンズで集光され、対
物レンズは、取り付けた第1微動テーブルの位置を微調
整する圧電素子が第2微動テーブルに設けられる。対物
レンズと対向する位置に光ディスク原盤が配置されてお
り、光ディスク原盤を回転させるターンテーブルが配置
されている。そして、スライダの振動と同じ距離だけ、
第1微動テーブルを振動方向と逆向きに移動させること
により、スライダの振動を打ち消す構成としている。
開示される技術では、スライダ上に設けられた露光用光
学系によって、露光ビームが対物レンズで集光され、対
物レンズは、取り付けた第1微動テーブルの位置を微調
整する圧電素子が第2微動テーブルに設けられる。対物
レンズと対向する位置に光ディスク原盤が配置されてお
り、光ディスク原盤を回転させるターンテーブルが配置
されている。そして、スライダの振動と同じ距離だけ、
第1微動テーブルを振動方向と逆向きに移動させること
により、スライダの振動を打ち消す構成としている。
【0005】さらに、ターンテーブル非同期振れ(回転
角度に無関係な振れ)のトラックピッチへの影響をなく
す方法としては、特開平9−190651号公報に開示
されるように、ターンテーブルの半径方向に非接触にて
変位センサーを設けて、ターンテーブルの原点パルス信
号をトリガとして、予めターンテーブルの各回転位置で
の振れ量を計測し各回転角位置ごとの振れ量を平均した
平均値をメモリに蓄積しておき、露光時には測定した振
れ量から各回転角の位置に対応する平均値を減算し非同
期振れ量のみを出力し、この出力値で露光光の照射位置
を調整手段で補正していく。
角度に無関係な振れ)のトラックピッチへの影響をなく
す方法としては、特開平9−190651号公報に開示
されるように、ターンテーブルの半径方向に非接触にて
変位センサーを設けて、ターンテーブルの原点パルス信
号をトリガとして、予めターンテーブルの各回転位置で
の振れ量を計測し各回転角位置ごとの振れ量を平均した
平均値をメモリに蓄積しておき、露光時には測定した振
れ量から各回転角の位置に対応する平均値を減算し非同
期振れ量のみを出力し、この出力値で露光光の照射位置
を調整手段で補正していく。
【0006】この場合、光ディスク原盤露光装置ではタ
ーンテーブルの各回転角の位置に無関係な非同期振れが
リアルタイムに出力できることから、露光中でもトラッ
クピッチの精度に重大な悪影響を及ぼす非同期振れを作
業中に直ちに把握でき露光作業を中止することができ、
又露光光の照射位置を補正することで、ターンテーブル
の非同期振れによる影響を受けない送り機構としてい
る。
ーンテーブルの各回転角の位置に無関係な非同期振れが
リアルタイムに出力できることから、露光中でもトラッ
クピッチの精度に重大な悪影響を及ぼす非同期振れを作
業中に直ちに把握でき露光作業を中止することができ、
又露光光の照射位置を補正することで、ターンテーブル
の非同期振れによる影響を受けない送り機構としてい
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特開平10−2939
28号公報に開示される技術では、装置本体に固着され
たレーザ測長計のレーザ光を微小移動手段を介して装置
本体に固定されて光を照射するヘッド側面と、ディスク
原盤を支持するターンテーブルが搭載されている移動ス
テージのターンテーブル側面に照射して、上記ヘッドの
装置本体に対する位置と、ターンテーブルの装置本体に
対する位置との差分にもとづいて微小移動手段により、
この移動ステージの移動位置に対してこのヘッドの位置
が補正されるように構成している。
28号公報に開示される技術では、装置本体に固着され
たレーザ測長計のレーザ光を微小移動手段を介して装置
本体に固定されて光を照射するヘッド側面と、ディスク
原盤を支持するターンテーブルが搭載されている移動ス
テージのターンテーブル側面に照射して、上記ヘッドの
装置本体に対する位置と、ターンテーブルの装置本体に
対する位置との差分にもとづいて微小移動手段により、
この移動ステージの移動位置に対してこのヘッドの位置
が補正されるように構成している。
【0008】しかしながら、ディスク原盤は、外径に対
して数十μm程度の偏心、言い換えれば、数十μm程度
の偏重心にてターンテーブル上に搭載される。そのため
回転時に働く遠心力により、回転部が振れ回り振動を発
生するのでターンテーブル側面のレーザ照射位置が回転
角とともに変わってしまうため、正確な送り方向の差分
が計測できず、その信号にもとづいて微小移動手段を動
作させてしまうと正確な補正動作ができず、逆にピッチ
変動を発生し露光品質上好ましくない。
して数十μm程度の偏心、言い換えれば、数十μm程度
の偏重心にてターンテーブル上に搭載される。そのため
回転時に働く遠心力により、回転部が振れ回り振動を発
生するのでターンテーブル側面のレーザ照射位置が回転
角とともに変わってしまうため、正確な送り方向の差分
が計測できず、その信号にもとづいて微小移動手段を動
作させてしまうと正確な補正動作ができず、逆にピッチ
変動を発生し露光品質上好ましくない。
【0009】特開平10−261245号公報のマスタ
リング装置では、レーザ干渉計または、レーザホロスケ
ールを搭載し、送りスライダーの微量な送りムラを検出
し、それを音響光学光偏向器による記録レーザの光偏向
で送りスライダーの微量な送りムラを光学的に補正す
る。また、送りスライダーと記録ヘッドをピエゾアクチ
ュエータを介し一体化し、ピエゾアクチュエータの伸縮
により、記録ヘッドを動作させることで送りスライダー
の微量な送りムラを補正する。
リング装置では、レーザ干渉計または、レーザホロスケ
ールを搭載し、送りスライダーの微量な送りムラを検出
し、それを音響光学光偏向器による記録レーザの光偏向
で送りスライダーの微量な送りムラを光学的に補正す
る。また、送りスライダーと記録ヘッドをピエゾアクチ
ュエータを介し一体化し、ピエゾアクチュエータの伸縮
により、記録ヘッドを動作させることで送りスライダー
の微量な送りムラを補正する。
【0010】レーザ干渉計または、レーザホロスケール
は送りスライダーの微量な送りムラを検出するために設
けられているが、光ディスク原盤上に形成される記録溝
のピッチ精度は、ターンテーブルと移動台の相対的な振
れにて決定されるため上記のような送りスライダーのみ
の検出量から送り補正を行っても補正精度が悪く露光品
質上好ましくない。
は送りスライダーの微量な送りムラを検出するために設
けられているが、光ディスク原盤上に形成される記録溝
のピッチ精度は、ターンテーブルと移動台の相対的な振
れにて決定されるため上記のような送りスライダーのみ
の検出量から送り補正を行っても補正精度が悪く露光品
質上好ましくない。
【0011】特開平8−329476号公報では、摩擦
駆動によるスライダの微少振動及び送り系の機械的共振
周波数が低いことによる送りサーボゲイン不足によるス
ライダの微少振動をなくすために、対物レンズを取り付
けた第1微動テーブルの位置を微調整する圧電素子を第
2微動テーブルに設けて、スライダの振動と同じ距離だ
け、第1微動テーブルを振動方向と逆向きに移動させる
ことにより、スライダの振動を打ち消す構成としている
が、これも上記特開平10−261245号公報の場合
と同様に送りスライダーのみの検出量から送り補正を行
っているので補正精度が悪く露光品質上好ましくない。
駆動によるスライダの微少振動及び送り系の機械的共振
周波数が低いことによる送りサーボゲイン不足によるス
ライダの微少振動をなくすために、対物レンズを取り付
けた第1微動テーブルの位置を微調整する圧電素子を第
2微動テーブルに設けて、スライダの振動と同じ距離だ
け、第1微動テーブルを振動方向と逆向きに移動させる
ことにより、スライダの振動を打ち消す構成としている
が、これも上記特開平10−261245号公報の場合
と同様に送りスライダーのみの検出量から送り補正を行
っているので補正精度が悪く露光品質上好ましくない。
【0012】特開平10−293928号公報、特開平
10−261245号公報、特開平8−329476号
公報では送り方向の補正機構として光学ヘッド先端もし
くは、光学ヘッド筐体にピエゾアクチュエータを取り付
ける構成のため構造が複雑で組立調整が困難であり、
又、機械剛性が低下し、送り系のサーボゲインを高く設
定できないので制御上好ましくない。
10−261245号公報、特開平8−329476号
公報では送り方向の補正機構として光学ヘッド先端もし
くは、光学ヘッド筐体にピエゾアクチュエータを取り付
ける構成のため構造が複雑で組立調整が困難であり、
又、機械剛性が低下し、送り系のサーボゲインを高く設
定できないので制御上好ましくない。
【0013】本発明は、上記問題点を生じることなく、
高精度送りを実現できる光ディスク原盤露光装置を提供
することを目的とする。
高精度送りを実現できる光ディスク原盤露光装置を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、光ディスク原盤にレーザー
光を照射して光ディスク原盤に所定の情報を記録する光
ディスク原盤露光装置であって、特に、露光用光学系
と、露光用光学系から導かれた露光ビームを集光させる
集光手段と、基台に固定され集光手段を搭載して光ディ
スク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、スライダ
の半径位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の
出力にもとづいてスライダの動作を制御するスライダー
コントローラと、集光手段に対向し光ディスク原盤を搭
載して回転自在な回転機構から構成される光ディスク原
盤露光装置において、スライダの送り偏差信号を表示す
る第1の表示手段と、送り方向に対して直角方向の基台
の振動量を計測する第1の計測手段と、第1の計測手段
の出力信号を表示する第2の表示手段と、回転機構の回
転部の送り方向及びその直角方向の振動量を計測する第
2の計測手段および第3の計測手段と、第2の計測手段
および第3の計測手段から出力される出力信号の周波数
及び位相情報にもとづいて基台の受けた回転振動伝達力
を打ち消す方向の信号を送出する第1の制御手段と、第
1の制御手段の送出信号にて送り方向及び送り方向の直
角方向に加振自在な第1の加振器および第2の加振器を
設けたことを特徴とする。
め、請求項1記載の発明は、光ディスク原盤にレーザー
光を照射して光ディスク原盤に所定の情報を記録する光
ディスク原盤露光装置であって、特に、露光用光学系
と、露光用光学系から導かれた露光ビームを集光させる
集光手段と、基台に固定され集光手段を搭載して光ディ
スク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、スライダ
の半径位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の
出力にもとづいてスライダの動作を制御するスライダー
コントローラと、集光手段に対向し光ディスク原盤を搭
載して回転自在な回転機構から構成される光ディスク原
盤露光装置において、スライダの送り偏差信号を表示す
る第1の表示手段と、送り方向に対して直角方向の基台
の振動量を計測する第1の計測手段と、第1の計測手段
の出力信号を表示する第2の表示手段と、回転機構の回
転部の送り方向及びその直角方向の振動量を計測する第
2の計測手段および第3の計測手段と、第2の計測手段
および第3の計測手段から出力される出力信号の周波数
及び位相情報にもとづいて基台の受けた回転振動伝達力
を打ち消す方向の信号を送出する第1の制御手段と、第
1の制御手段の送出信号にて送り方向及び送り方向の直
角方向に加振自在な第1の加振器および第2の加振器を
設けたことを特徴とする。
【0015】請求項2記載の発明は、光ディスク原盤に
レーザー光を照射して光ディスク原盤に所定の情報を記
録する光ディスク原盤露光装置であって、特に、露光用
光学系と、露光用光学系から導かれた露光ビームを集光
させる集光手段と、基台に固定され集光手段を搭載して
光ディスク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、ス
ライダの半径位置を検出する位置検出手段と、位置検出
手段の出力にもとづいてスライダの動作を制御するスラ
イダーコントローラと、集光手段に対向し光ディスク原
盤を搭載して回転自在な回転機構から構成される原盤露
光装置において、回転機構が回転する時の基台への送り
方向及びその直角方向の振動伝達力を計測する第4の計
測手段および第5の計測手段と、第4の計測手段および
第5の計測手段の出力信号から基台が受けた送り方向及
び送り方向の直角方向振動伝達力を打ち消す方向の信号
を送出する第1のサーボ制御手段と、第1のサーボ制御
手段の送出信号にて送り方向及び送り方向の直角方向に
加振自在な第1の加振器および第2の加振器を設けたこ
とを特徴とする。
レーザー光を照射して光ディスク原盤に所定の情報を記
録する光ディスク原盤露光装置であって、特に、露光用
光学系と、露光用光学系から導かれた露光ビームを集光
させる集光手段と、基台に固定され集光手段を搭載して
光ディスク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、ス
ライダの半径位置を検出する位置検出手段と、位置検出
手段の出力にもとづいてスライダの動作を制御するスラ
イダーコントローラと、集光手段に対向し光ディスク原
盤を搭載して回転自在な回転機構から構成される原盤露
光装置において、回転機構が回転する時の基台への送り
方向及びその直角方向の振動伝達力を計測する第4の計
測手段および第5の計測手段と、第4の計測手段および
第5の計測手段の出力信号から基台が受けた送り方向及
び送り方向の直角方向振動伝達力を打ち消す方向の信号
を送出する第1のサーボ制御手段と、第1のサーボ制御
手段の送出信号にて送り方向及び送り方向の直角方向に
加振自在な第1の加振器および第2の加振器を設けたこ
とを特徴とする。
【0016】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の発明において、送り方向及び送り方向の直角方向
に加振自在な第1の加振器および第2の加振器をその振
動伝達力作用点が、回転機構が回転する時の基台への振
動伝達力の作用点と同一平面もしくは同一平面かつ同一
直線上になるように設けたことを特徴とする。
記載の発明において、送り方向及び送り方向の直角方向
に加振自在な第1の加振器および第2の加振器をその振
動伝達力作用点が、回転機構が回転する時の基台への振
動伝達力の作用点と同一平面もしくは同一平面かつ同一
直線上になるように設けたことを特徴とする。
【0017】請求項4記載の発明は、光ディスク原盤に
レーザー光を照射して光ディスク原盤に所定の情報を記
録する光ディスク原盤露光装置であって、特に、露光用
光学系と、露光用光学系から導かれた露光ビームを集光
させる集光手段と基台に固定され集光手段を搭載して光
ディスク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、スラ
イダの半径位置を検出する位置検出手段と、位置検出手
段の出力にもとづいてスライダの動作を制御するスライ
ダーコントローラと、集光手段に対向し光ディスク原盤
を搭載して回転自在な回転機構から構成される原盤露光
装置において、スライダの送り検出を行う光学式リニア
エンコーダの受光部と、回転機構が回転する時の光学式
リニアエンコーダの受光部への送り方向及びその直角方
向伝達力を計測する第6の計測手段および第7の計測手
段と、回転機構が回転する時の基台への送り方向及びそ
の直角方向振動伝達力を計測する第4の計測手段および
第5の計測手段と、第6の計測手段および第7の計測手
段と第4の計測手段および第5の計測手段の出力信号か
ら基台が受けた振動伝達力及び光学式リニアエンコーダ
の受光部が受けた振動伝達力を打ち消す方向の信号を送
出する第2のサーボ制御手段と、第2のサーボ制御手段
の送出信号にて送り方向及びその直角方向に加振自在な
第1の加振器および第2の加振器を2つの加振器の振動
伝達力作用点が回転機構が回転する時の基台への送り方
向振動伝達力の作用点と同一平面もしくは同一平面かつ
同一直線上になるように設けたことを特徴とする。
レーザー光を照射して光ディスク原盤に所定の情報を記
録する光ディスク原盤露光装置であって、特に、露光用
光学系と、露光用光学系から導かれた露光ビームを集光
させる集光手段と基台に固定され集光手段を搭載して光
ディスク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、スラ
イダの半径位置を検出する位置検出手段と、位置検出手
段の出力にもとづいてスライダの動作を制御するスライ
ダーコントローラと、集光手段に対向し光ディスク原盤
を搭載して回転自在な回転機構から構成される原盤露光
装置において、スライダの送り検出を行う光学式リニア
エンコーダの受光部と、回転機構が回転する時の光学式
リニアエンコーダの受光部への送り方向及びその直角方
向伝達力を計測する第6の計測手段および第7の計測手
段と、回転機構が回転する時の基台への送り方向及びそ
の直角方向振動伝達力を計測する第4の計測手段および
第5の計測手段と、第6の計測手段および第7の計測手
段と第4の計測手段および第5の計測手段の出力信号か
ら基台が受けた振動伝達力及び光学式リニアエンコーダ
の受光部が受けた振動伝達力を打ち消す方向の信号を送
出する第2のサーボ制御手段と、第2のサーボ制御手段
の送出信号にて送り方向及びその直角方向に加振自在な
第1の加振器および第2の加振器を2つの加振器の振動
伝達力作用点が回転機構が回転する時の基台への送り方
向振動伝達力の作用点と同一平面もしくは同一平面かつ
同一直線上になるように設けたことを特徴とする。
【0018】請求項5記載の発明は、請求項2から4の
いずれか1項に記載の発明において、回転機構が回転す
る時の基台への振動伝達力を打ち消す方向の信号を第1
の加振器および第2の加振器に送出する第1のサーボ制
御手段および第2のサーボ制御手段は、制御量を力量と
する相対的なフィードバック系(計測手段の出力が見掛
け上ゼロに収束する)で構成されることを特徴とする。
いずれか1項に記載の発明において、回転機構が回転す
る時の基台への振動伝達力を打ち消す方向の信号を第1
の加振器および第2の加振器に送出する第1のサーボ制
御手段および第2のサーボ制御手段は、制御量を力量と
する相対的なフィードバック系(計測手段の出力が見掛
け上ゼロに収束する)で構成されることを特徴とする。
【0019】請求項6記載の発明は、請求項1から5の
いずれか1項に記載の発明において、基台に固着されて
集光手段の送り方向及びその直角方向に加振自在な第1
の加振器および第2の加振器をコイル移動型もしくは磁
石移動型のボイスコイルモータで構成し、第1の加振器
および第2の加振器の固有角周波数ωc と使用回転角周
波数ωとをω/ωc が2(1/2)の近傍になるように
支持バネ( 99) のバネ定数を設けたことを特徴とす
る。
いずれか1項に記載の発明において、基台に固着されて
集光手段の送り方向及びその直角方向に加振自在な第1
の加振器および第2の加振器をコイル移動型もしくは磁
石移動型のボイスコイルモータで構成し、第1の加振器
および第2の加振器の固有角周波数ωc と使用回転角周
波数ωとをω/ωc が2(1/2)の近傍になるように
支持バネ( 99) のバネ定数を設けたことを特徴とす
る。
【0020】請求項7記載の発明は、請求項1から6の
いずれか1項に記載の発明において、送り方向及びその
直角方向に加振自在な第1の加振器および第2の加振器
をコイル移動型もしくは磁石移動型のボイスコイルモー
タで構成し、第1の加振器および第2の加振器の可動部
の質量と回転機構に搭載される光ディスク原盤の質量を
同じにすることを特徴とする。
いずれか1項に記載の発明において、送り方向及びその
直角方向に加振自在な第1の加振器および第2の加振器
をコイル移動型もしくは磁石移動型のボイスコイルモー
タで構成し、第1の加振器および第2の加振器の可動部
の質量と回転機構に搭載される光ディスク原盤の質量を
同じにすることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照した本発明
に係る光ディスク原盤露光装置の実施形態を詳細に説明
する。図1から図11には、本発明に係る光ディスク原
盤露光装置の実施形態が示されている。
に係る光ディスク原盤露光装置の実施形態を詳細に説明
する。図1から図11には、本発明に係る光ディスク原
盤露光装置の実施形態が示されている。
【0022】本発明では、回転機構(42) の回転部と
スライダ(15) の相対的な非同期振れを補正する方法
ではなく、非同期振れ原因が回転振動の基台(19) 伝
達による装置構成部品の振動による外乱振動であること
に着目して、基台(19) の振動を極力小さくする方法
としている。
スライダ(15) の相対的な非同期振れを補正する方法
ではなく、非同期振れ原因が回転振動の基台(19) 伝
達による装置構成部品の振動による外乱振動であること
に着目して、基台(19) の振動を極力小さくする方法
としている。
【0023】本発明の実施形態を図1〜10を用いて説
明する。まず図1の側面図及び上面図により本発明の第
1実施形態を示す。図示しない除振機構(例えば、空気
圧によるサーボマウンタ)上に設けた基台(19) に
は、図示しない外部より供給される圧縮空気により静圧
浮上するスライダー(15) のガイド(16) が固着さ
れている。
明する。まず図1の側面図及び上面図により本発明の第
1実施形態を示す。図示しない除振機構(例えば、空気
圧によるサーボマウンタ)上に設けた基台(19) に
は、図示しない外部より供給される圧縮空気により静圧
浮上するスライダー(15) のガイド(16) が固着さ
れている。
【0024】スライダー(15) の上面には移動台(1
4) の端部が固着されており、他端にはレーザー光源
(10) 、露光用光学系(11) 、上部に設けた折り返
しミラー(12) から導かれたレーザー光(30) を集
光する集光手段(13) が固着されている。
4) の端部が固着されており、他端にはレーザー光源
(10) 、露光用光学系(11) 、上部に設けた折り返
しミラー(12) から導かれたレーザー光(30) を集
光する集光手段(13) が固着されている。
【0025】ここで、集光手段(13) は、例えば、高
開口数(NA ≧0.9)を有する対物レンズを搭載したボイス
コイルアクチュエータで構成されている。さらに、スラ
イダー(15) の下部には集光手段(13) の送り方向
の位置を計測する受光部(17) とスケール(18) か
ら構成される光学式リニアエンコーダからなる半径位置
を検出する位置検出手段(40) が設けられている。
開口数(NA ≧0.9)を有する対物レンズを搭載したボイス
コイルアクチュエータで構成されている。さらに、スラ
イダー(15) の下部には集光手段(13) の送り方向
の位置を計測する受光部(17) とスケール(18) か
ら構成される光学式リニアエンコーダからなる半径位置
を検出する位置検出手段(40) が設けられている。
【0026】図1では、スケール(18) がスライダー
(15) に固定され、受光部(17) が基台(19) に
固定されているが、受光部(17) をスライダー(1
5) に固定し、スケール(18) を基台(19) に固定
する構成としても構わない。さらに、基台(19) の穴
部には集光手段(13) に対向して光ディスク原盤
(2) を吸着固定可能な回転機構(42) が固定されて
いる。
(15) に固定され、受光部(17) が基台(19) に
固定されているが、受光部(17) をスライダー(1
5) に固定し、スケール(18) を基台(19) に固定
する構成としても構わない。さらに、基台(19) の穴
部には集光手段(13) に対向して光ディスク原盤
(2) を吸着固定可能な回転機構(42) が固定されて
いる。
【0027】回転機構(42) は、ターンテーブル
(1) と外部より供給される圧縮空気によりスラスト、
ラジアル方向に静圧浮上して回転自在なスピンドル
(3) とAC同期モータ(4) と回転角度を検出する光
学式ロータリーエンコーダ(5) から構成されている。
(1) と外部より供給される圧縮空気によりスラスト、
ラジアル方向に静圧浮上して回転自在なスピンドル
(3) とAC同期モータ(4) と回転角度を検出する光
学式ロータリーエンコーダ(5) から構成されている。
【0028】さらに、基台(19) の上面には、その動
作軸(101) が集光手段(13)の送り方向に平行
で、回転機構( 42) の回転中心軸から距離L1だけ離
間して取付板1(41) を介して加振器1(7) が固着
されており、又、基台(19)の上面には、その動作軸
(101) が集光手段(13) の送り方向に直角で、回
転機構(42) の回転中心軸から距離L2だけ離間して
取付板2(47) を介して加振器2(46) が固着され
ている。
作軸(101) が集光手段(13)の送り方向に平行
で、回転機構( 42) の回転中心軸から距離L1だけ離
間して取付板1(41) を介して加振器1(7) が固着
されており、又、基台(19)の上面には、その動作軸
(101) が集光手段(13) の送り方向に直角で、回
転機構(42) の回転中心軸から距離L2だけ離間して
取付板2(47) を介して加振器2(46) が固着され
ている。
【0029】加振器(7、46) の構成は、図6に断面
構造を示すが、加振方向に磁極構成されたリング状の永
久磁石(95) に中空フランジ状の継鉄1(94) とリ
ング状の継鉄2(96) が固着されており軸芯が一致す
るように筐体(100) に固着されている。又、外周部
に駆動コイル(97) を巻回した可動部(98) の両端
部には支持バネ(99) の内周側が固着されており、そ
の外周部は筐体(100) に固着されている。
構造を示すが、加振方向に磁極構成されたリング状の永
久磁石(95) に中空フランジ状の継鉄1(94) とリ
ング状の継鉄2(96) が固着されており軸芯が一致す
るように筐体(100) に固着されている。又、外周部
に駆動コイル(97) を巻回した可動部(98) の両端
部には支持バネ(99) の内周側が固着されており、そ
の外周部は筐体(100) に固着されている。
【0030】ここで、上記駆動コイル(97) は、中空
フランジ状の継鉄1(94) とリング状の継鉄2(9
6) によって形成される磁気ギャップに配置されてお
り、コイル移動型のボイスコイルアクチュエータであ
り、図示しないコイル端部からの通電により、動作軸
(101) の方向に移動自在である。
フランジ状の継鉄1(94) とリング状の継鉄2(9
6) によって形成される磁気ギャップに配置されてお
り、コイル移動型のボイスコイルアクチュエータであ
り、図示しないコイル端部からの通電により、動作軸
(101) の方向に移動自在である。
【0031】さらに、半径位置を検出する位置検出手段
(40) の位置検出出力信号(35) はスライダーコン
トローラ(8) に接続され、スライダーコントローラ
(8)の動作出力(32) は図示しないスライダー(1
5) の駆動部(例えばDCリニアモータ等) に接続され
ている。
(40) の位置検出出力信号(35) はスライダーコン
トローラ(8) に接続され、スライダーコントローラ
(8)の動作出力(32) は図示しないスライダー(1
5) の駆動部(例えばDCリニアモータ等) に接続され
ている。
【0032】又、スライダーコントローラ(8) から出
力される送り偏差信号(38)(送り指令信号と位置検
出信号との差)は表示手段1(37) に接続されており
目視できる構成になっている。さらに、回転角度を検出
する光学式ロータリーエンコーダ(5) の出力(33)
は、一般的に一周を数千等分割したA相、B相パルスと
一周に1回発生するZ相パルスから構成され、スピンド
ルコントローラ(9)に接続されており、スピンドルコ
ントローラ(9) の出力(34) は、AC同期モータ
(4) に接続されている。
力される送り偏差信号(38)(送り指令信号と位置検
出信号との差)は表示手段1(37) に接続されており
目視できる構成になっている。さらに、回転角度を検出
する光学式ロータリーエンコーダ(5) の出力(33)
は、一般的に一周を数千等分割したA相、B相パルスと
一周に1回発生するZ相パルスから構成され、スピンド
ルコントローラ(9)に接続されており、スピンドルコ
ントローラ(9) の出力(34) は、AC同期モータ
(4) に接続されている。
【0033】又、スピンドルコントローラ(9) に取り
込まれた光学式ロータリーエンコーダ (5) のZ相出力
(31) は、送り動作と回転動作の協調をはかるために
スライダーコントローラ(8) に接続されている。さら
にスライダーコントローラ(8)とスピンドルコントロ
ーラ(9) は全体を制御するコントローラ(20) の出
力(29、28) に接続されている。
込まれた光学式ロータリーエンコーダ (5) のZ相出力
(31) は、送り動作と回転動作の協調をはかるために
スライダーコントローラ(8) に接続されている。さら
にスライダーコントローラ(8)とスピンドルコントロ
ーラ(9) は全体を制御するコントローラ(20) の出
力(29、28) に接続されている。
【0034】さらに、基台(19) には送り方向に対し
て直角方向の基台(19) の振動量を計測する例えば加
速度ピックアップ等の計測手段1(54) が固着されて
おり、その出力信号は増幅器(56) を介して表示手段
2(57) に接続されており目視できる構成になってい
る。
て直角方向の基台(19) の振動量を計測する例えば加
速度ピックアップ等の計測手段1(54) が固着されて
おり、その出力信号は増幅器(56) を介して表示手段
2(57) に接続されており目視できる構成になってい
る。
【0035】次に、基台(19) の回転機構(42) が
回転することにより発生する回転振動の影響をキャンセ
ルする構成について説明する。ターンテーブル(1) に
載置された光ディスク原盤(2) の外周面に対向して送
り方向及びその直角方向の回転部の振れ(回転振動)を
計測する例えば静電容量型の非接触変位センサーが取付
板(39、44) を介して基台(19) に固定されてお
り計測手段2、3(6、43) を構成している。
回転することにより発生する回転振動の影響をキャンセ
ルする構成について説明する。ターンテーブル(1) に
載置された光ディスク原盤(2) の外周面に対向して送
り方向及びその直角方向の回転部の振れ(回転振動)を
計測する例えば静電容量型の非接触変位センサーが取付
板(39、44) を介して基台(19) に固定されてお
り計測手段2、3(6、43) を構成している。
【0036】さらに、計測手段2(6) の出力(36)
は、増幅器1(22) に接続されており、増幅器1(2
2) の出力はローパスフィルタであるLPF1(23)
に接続され、その出力は振幅調整器1(24) に入力さ
れ、その出力はSW1(26) の片端に接続されてい
る。又、SW1(26) の他端は駆動回路1(25) に
接続され、駆動回路1(25) の出力(35) は上記の
加振器(7) の図示しないコイル端末に接続されてい
る。
は、増幅器1(22) に接続されており、増幅器1(2
2) の出力はローパスフィルタであるLPF1(23)
に接続され、その出力は振幅調整器1(24) に入力さ
れ、その出力はSW1(26) の片端に接続されてい
る。又、SW1(26) の他端は駆動回路1(25) に
接続され、駆動回路1(25) の出力(35) は上記の
加振器(7) の図示しないコイル端末に接続されてい
る。
【0037】さらに、計測手段3(43) の出力(4
5) は、増幅器2(49) に接続されており、増幅器2
(49) の出力はローパスフィルタであるLPF2(5
0) に接続され、その出力は振幅調整器2(51) に入
力され、その出力はSW2(52) の片端に接続されて
いる。又、SW2(52) の他端は駆動回路2(53)
に接続され、駆動回路2(53) の出力(48) は上記
の加振器2(46) の図示しないコイル端末に接続され
ている。
5) は、増幅器2(49) に接続されており、増幅器2
(49) の出力はローパスフィルタであるLPF2(5
0) に接続され、その出力は振幅調整器2(51) に入
力され、その出力はSW2(52) の片端に接続されて
いる。又、SW2(52) の他端は駆動回路2(53)
に接続され、駆動回路2(53) の出力(48) は上記
の加振器2(46) の図示しないコイル端末に接続され
ている。
【0038】ここで、増幅器1(22) 、LPF1(2
3) 、振幅調整器1(24) 、SW1(26) 、駆動回
路1(25) 及び増幅器2(49) 、LPF2(50)
、振幅調整器2(51) 、SW2(52) 、駆動回路
2(53) によって制御手段1(21) を構成してい
る。
3) 、振幅調整器1(24) 、SW1(26) 、駆動回
路1(25) 及び増幅器2(49) 、LPF2(50)
、振幅調整器2(51) 、SW2(52) 、駆動回路
2(53) によって制御手段1(21) を構成してい
る。
【0039】さらに、SW1、2(26、52) のON
/OFF信号(58) は、コントローラ(20) に接続
されている。基台(19) の回転機構(42) が回転す
ることにより発生する回転振動の影響をキャンセルする
原理について図8を用いて説明する。
/OFF信号(58) は、コントローラ(20) に接続
されている。基台(19) の回転機構(42) が回転す
ることにより発生する回転振動の影響をキャンセルする
原理について図8を用いて説明する。
【0040】図8は、光ディスク原盤(2) がターンテ
ーブル(1) に対して偏重芯εにて載置されている図を
示している。スピンドル(3) は、圧縮空気によりスラ
スト、ラジアル方向に静圧支持されているので回転中の
軸芯はS点に示すようになる。Zsは軸芯S の変位ベクト
ルとすると、 Zs=Aexp{i(ωt−β)} ・・・式1 で示される。ここに、 A=OS=εω2 /p2/{(1−ω2 /p2 )2 +( 2ζω/p)2 }1/2 ・・・式2 tanβ= 2ζω/p /(1−ω2 /p2) ・・・式3 とする。
ーブル(1) に対して偏重芯εにて載置されている図を
示している。スピンドル(3) は、圧縮空気によりスラ
スト、ラジアル方向に静圧支持されているので回転中の
軸芯はS点に示すようになる。Zsは軸芯S の変位ベクト
ルとすると、 Zs=Aexp{i(ωt−β)} ・・・式1 で示される。ここに、 A=OS=εω2 /p2/{(1−ω2 /p2 )2 +( 2ζω/p)2 }1/2 ・・・式2 tanβ= 2ζω/p /(1−ω2 /p2) ・・・式3 とする。
【0041】ここで、ω:回転角周波数 p :回転系の
固有角周波数 ζ=Cr/2(MKr) 1/2Cr:回転系の粘性減衰係数 M:回転系の質量
Kr :ラジアル静圧軸受けの剛性 光ディスク原盤露光においては、回転数を一定としたス
ライダー(15) と回転機構(42) の協調送り動作で
あるCAV回転送り駆動と線速度を一定とした協調送り
動作であるCLV送り動作がある。
固有角周波数 ζ=Cr/2(MKr) 1/2Cr:回転系の粘性減衰係数 M:回転系の質量
Kr :ラジアル静圧軸受けの剛性 光ディスク原盤露光においては、回転数を一定としたス
ライダー(15) と回転機構(42) の協調送り動作で
あるCAV回転送り駆動と線速度を一定とした協調送り
動作であるCLV送り動作がある。
【0042】上式から明らかなように、CAV回転時
(ω=const )は、回転部がエアスピンドル内で一定の
変位を持続しながらωの角速度で回転しており、OSはSG
より角度βだけ遅れている。又、CLV回転時は回転角
周波数ωが露光する半径位置によって変化する(詳細は
後に述べる)。
(ω=const )は、回転部がエアスピンドル内で一定の
変位を持続しながらωの角速度で回転しており、OSはSG
より角度βだけ遅れている。又、CLV回転時は回転角
周波数ωが露光する半径位置によって変化する(詳細は
後に述べる)。
【0043】 Xs=Acos(ωt −β) 、 Ys=Asin(ωt −β) ・・・式4 スピンドル(3) の固定部は、基台(19) に固定され
ており回転機構(42) が回転することによる振動伝達
力は、ラジアル軸受け(静圧軸受) を介して基台(1
9) に伝達される。
ており回転機構(42) が回転することによる振動伝達
力は、ラジアル軸受け(静圧軸受) を介して基台(1
9) に伝達される。
【0044】この時、振動伝達力のベクトル方向は、S
点からO 点に向かう復元力Kr ・r(r=OS)と常に反対方
向に伝達される。この振動伝達力によって基台(19)
が加振される。基台(19) に対する送り方向(X軸方
向) とその直角方向(Y軸方向) の振動伝達力をPtx、P
tyとすると、 Ptx=A{Kr 2+(Crω)2}1/2cos(ωt −β+φ) Pty=A{Kr 2+(Crω)2}1/2sin(ωt −β+φ) tan φ=Crω/Kr ・・・式5 従って、上記の振動伝達力と逆相となるように加振器
1、2(7、46) を振動させれば回転機構(42) が
回転することによって発生する回転振動をキャンセルす
ることができる。
点からO 点に向かう復元力Kr ・r(r=OS)と常に反対方
向に伝達される。この振動伝達力によって基台(19)
が加振される。基台(19) に対する送り方向(X軸方
向) とその直角方向(Y軸方向) の振動伝達力をPtx、P
tyとすると、 Ptx=A{Kr 2+(Crω)2}1/2cos(ωt −β+φ) Pty=A{Kr 2+(Crω)2}1/2sin(ωt −β+φ) tan φ=Crω/Kr ・・・式5 従って、上記の振動伝達力と逆相となるように加振器
1、2(7、46) を振動させれば回転機構(42) が
回転することによって発生する回転振動をキャンセルす
ることができる。
【0045】次に、動作の説明を行う。最初にCAV回
転送り駆動の場合について説明する。回転送り動作が開
始される前にコントローラ(20) からON信号(5
8) が送出されSW1、2(26、52) がONとなっ
て制御手段1(21) の制御が開始される。
転送り駆動の場合について説明する。回転送り動作が開
始される前にコントローラ(20) からON信号(5
8) が送出されSW1、2(26、52) がONとなっ
て制御手段1(21) の制御が開始される。
【0046】次に、例えば、内周側から露光動作を行う
場合、最初にスライダ(15) が所望の内径位置へ移動
した後、ターンテーブル(1) 上にある偏重芯数十μm
程度で吸着固定された光ディスク原盤(2) が所望の一
定回転数にて回転を開始する。この時、コントローラ
(20) の送り動作開始指令出力(29) をOFFして
スライダ(15) の送り動作を一時停止する。光ディス
ク原盤(2) が所望の一定回転数にて回転を開始する
と、上述したように回転部全体が振れ回り振動を発生す
る。
場合、最初にスライダ(15) が所望の内径位置へ移動
した後、ターンテーブル(1) 上にある偏重芯数十μm
程度で吸着固定された光ディスク原盤(2) が所望の一
定回転数にて回転を開始する。この時、コントローラ
(20) の送り動作開始指令出力(29) をOFFして
スライダ(15) の送り動作を一時停止する。光ディス
ク原盤(2) が所望の一定回転数にて回転を開始する
と、上述したように回転部全体が振れ回り振動を発生す
る。
【0047】まず、回転振動の送り方向に関してこの時
の各信号を図9を用いて説明する。図9において、図中
に記す右方向、左方向は、図1の側面図における方向を
示している。計測手段2(6) からの出力信号(36)
を増幅した増幅器1(22)の出力信号は図9(a) に
示すような正弦波状の振れ振動信号が観測され、その信
号は、制御に必要な周波数成分のみを取り出す(例え
ば、カットオフ周波数数kHz 程度) ローパスフィルタL
PF1(23) を通過して図9の(b) に示す高周波成
分が取り除かれた正弦波状の振れ振動信号となる。
の各信号を図9を用いて説明する。図9において、図中
に記す右方向、左方向は、図1の側面図における方向を
示している。計測手段2(6) からの出力信号(36)
を増幅した増幅器1(22)の出力信号は図9(a) に
示すような正弦波状の振れ振動信号が観測され、その信
号は、制御に必要な周波数成分のみを取り出す(例え
ば、カットオフ周波数数kHz 程度) ローパスフィルタL
PF1(23) を通過して図9の(b) に示す高周波成
分が取り除かれた正弦波状の振れ振動信号となる。
【0048】又、この時の送り偏差信号(38) は表示
手段1(37) において図9の(c) に示すように信号
(b) と逆位相となる。これは、偏重芯数十μm程度で
吸着固定された光ディスク原盤(2) に遠心力が作用し
て発生した回転振動の伝達力は作用点Aにて基台(1
9) に計測手段2(6) の出力信号と同位相にて伝達さ
れ、基台(19) が回転周波数と同じ周波数にて振動
し、光学式リニアエンコーダの受光部(17) は基台
(19) に固定されているため、スライダ(15) の送
り制御は回転振動方向と逆方向に影響を受けるので送り
偏差信号(38) は計測手段2(6) の出力信号と逆相
となる。
手段1(37) において図9の(c) に示すように信号
(b) と逆位相となる。これは、偏重芯数十μm程度で
吸着固定された光ディスク原盤(2) に遠心力が作用し
て発生した回転振動の伝達力は作用点Aにて基台(1
9) に計測手段2(6) の出力信号と同位相にて伝達さ
れ、基台(19) が回転周波数と同じ周波数にて振動
し、光学式リニアエンコーダの受光部(17) は基台
(19) に固定されているため、スライダ(15) の送
り制御は回転振動方向と逆方向に影響を受けるので送り
偏差信号(38) は計測手段2(6) の出力信号と逆相
となる。
【0049】従って、位相情報と周波数情報を持つ計測
手段2(6) の出力信号を加工したLPF1(23) の
信号を所望の信号振幅に調整できる振幅調整器1(2
4) と駆動回路1(25) を介して図9の(d) に示す
ような動作を行う加振器(7)に対して接続すれば、表
示手段1(37) を参照して図示しない振幅調整器(2
4) の調整ボリューム等を手動にて調整することにより
基台(19) の送り方向振動をキャンセルすることがで
きる。
手段2(6) の出力信号を加工したLPF1(23) の
信号を所望の信号振幅に調整できる振幅調整器1(2
4) と駆動回路1(25) を介して図9の(d) に示す
ような動作を行う加振器(7)に対して接続すれば、表
示手段1(37) を参照して図示しない振幅調整器(2
4) の調整ボリューム等を手動にて調整することにより
基台(19) の送り方向振動をキャンセルすることがで
きる。
【0050】又、回転振動の送り方向と直角な方向に関
しては、図10に示すように図9の信号説明図に対して
位相が90度ずれている。送り方向と同様に位相情報と
周波数情報を持つ計測手段3(43) の出力信号を加工
したLPF2(50) の信号を所望の信号振幅に調整で
きる振幅調整器2(51) と駆動回路2(53) を介し
て図10の(d) に示すような動作を行う加振器2(4
6) に対して接続すれば、表示手段2(57) を参照し
て図示しない振幅調整器2(51) の調整ボリューム等
を手動にて調整することにより基台(19) の送り方向
と直角な方向の振動をキャンセルすることができる。
しては、図10に示すように図9の信号説明図に対して
位相が90度ずれている。送り方向と同様に位相情報と
周波数情報を持つ計測手段3(43) の出力信号を加工
したLPF2(50) の信号を所望の信号振幅に調整で
きる振幅調整器2(51) と駆動回路2(53) を介し
て図10の(d) に示すような動作を行う加振器2(4
6) に対して接続すれば、表示手段2(57) を参照し
て図示しない振幅調整器2(51) の調整ボリューム等
を手動にて調整することにより基台(19) の送り方向
と直角な方向の振動をキャンセルすることができる。
【0051】振幅調整器1、2(24、51) の調整ボ
リュームを手動にて調整後、コントローラ(20) の送
り動作開始指令出力(29) をONしてスライダ(1
5) の送り動作を開始する。CAV回転送り駆動の場合
は、光ディスク原盤(2) の搭載毎に取付偏重芯εが異
なるのでその都度振幅調整器1、2(24、51) の調
整を露光動作前に1回のみ行う必要がある。
リュームを手動にて調整後、コントローラ(20) の送
り動作開始指令出力(29) をONしてスライダ(1
5) の送り動作を開始する。CAV回転送り駆動の場合
は、光ディスク原盤(2) の搭載毎に取付偏重芯εが異
なるのでその都度振幅調整器1、2(24、51) の調
整を露光動作前に1回のみ行う必要がある。
【0052】次に、線速度を一定とした協調送り動作で
あるCLV送り動作の場合を説明する。CLV送り動作
の場合、スライダ(15) の半径位置に従って以下の数
式に示すように回転機構(42) の回転数を変化させる
必要がある。 N=60×V/(2×π×r) ・・・式6 N:回転数(rpm) V:線速度(m/s) r:半径位置(m) 回転送り動作が開始される前にコントローラ(20) か
らON信号(58) が送出されSW1、2(26、5
2) がONとなって制御手段1(21) の制御が開始さ
れる。
あるCLV送り動作の場合を説明する。CLV送り動作
の場合、スライダ(15) の半径位置に従って以下の数
式に示すように回転機構(42) の回転数を変化させる
必要がある。 N=60×V/(2×π×r) ・・・式6 N:回転数(rpm) V:線速度(m/s) r:半径位置(m) 回転送り動作が開始される前にコントローラ(20) か
らON信号(58) が送出されSW1、2(26、5
2) がONとなって制御手段1(21) の制御が開始さ
れる。
【0053】次に、コントローラ(20) の回転送り動
作開始指令出力(28、29) が送出され、例えば、内
周側から露光動作を行う場合、最初にスライダ(15)
が所望の内径位置へ移動した後、ターンテーブル(1)
上にある偏重芯数十μm程度で吸着固定された光ディス
ク原盤(2) がその半径位置にて必要な回転数にて回転
を開始する。
作開始指令出力(28、29) が送出され、例えば、内
周側から露光動作を行う場合、最初にスライダ(15)
が所望の内径位置へ移動した後、ターンテーブル(1)
上にある偏重芯数十μm程度で吸着固定された光ディス
ク原盤(2) がその半径位置にて必要な回転数にて回転
を開始する。
【0054】この時、コントローラ(20) の送り動作
開始指令出力(29) をOFFしてスライダ(15) の
送り動作を一時停止し、前記CAV送りの場合と同様に
基台(19) の送り方向及びその直角方向振動をキャン
セルするように振幅調整器1、2(24、51) の調整
を行う。
開始指令出力(29) をOFFしてスライダ(15) の
送り動作を一時停止し、前記CAV送りの場合と同様に
基台(19) の送り方向及びその直角方向振動をキャン
セルするように振幅調整器1、2(24、51) の調整
を行う。
【0055】さらに、コントローラ(20) の送り動作
開始指令出力(29) をONしてスライダ(15) の送
り動作を開始するとともに、作業者が表示手段1、2
(37、57) を参照して図示しない振幅調整器1、2
(24、51) の調整ボリューム等を手動にて逐次調整
することにより基台(19) の振動をキャンセルするこ
とができる。
開始指令出力(29) をONしてスライダ(15) の送
り動作を開始するとともに、作業者が表示手段1、2
(37、57) を参照して図示しない振幅調整器1、2
(24、51) の調整ボリューム等を手動にて逐次調整
することにより基台(19) の振動をキャンセルするこ
とができる。
【0056】次に、実施形態2について説明する。実施
形態1では、CAV送り動作の場合は、作業者が表示手
段(37、57) を参照して光ディスク原盤(2) の搭
載毎に振幅調整器1、2(24、51) の調整を露光動
作前に1回のみ行う必要があり、又、CLV送り動作の
場合には作業者が振幅調整器1、2(24、51) を参
照して図示しない振幅調整器1、2(24、51) の調
整ボリューム等を露光中も手動にて逐次調整する必要が
ある。
形態1では、CAV送り動作の場合は、作業者が表示手
段(37、57) を参照して光ディスク原盤(2) の搭
載毎に振幅調整器1、2(24、51) の調整を露光動
作前に1回のみ行う必要があり、又、CLV送り動作の
場合には作業者が振幅調整器1、2(24、51) を参
照して図示しない振幅調整器1、2(24、51) の調
整ボリューム等を露光中も手動にて逐次調整する必要が
ある。
【0057】この場合、作業者の作業速度に限界がある
ため高速露光等には対応できなくなる。さらに、露光中
に作業者が介在すると光ディスク原盤(2) への粉塵付
着等も問題となる。そこで実施形態2では、作業者を介
在せずに各送り動作に対応する構成としている。実施形
態2に関して図2を用いて説明する。なお、実施形態1
と重複する構成については説明を省略する。
ため高速露光等には対応できなくなる。さらに、露光中
に作業者が介在すると光ディスク原盤(2) への粉塵付
着等も問題となる。そこで実施形態2では、作業者を介
在せずに各送り動作に対応する構成としている。実施形
態2に関して図2を用いて説明する。なお、実施形態1
と重複する構成については説明を省略する。
【0058】基台(19) の右側凹部には集光手段(1
3) に対向して光ディスク原盤(2) を吸着固定可能な
回転機構(42) が、例えばロードセル等で構成された
送り方向伝達力を計測可能な計測手段4(69) と計測
手段4(69) に予圧を与えるとともに回転機構(4
2) を固定する予圧ブロック1(70) を介して送り方
向に固定ネジ(71) によって基台(19) に固定さ
れ、又、同じくロードセル等で構成された送り方向と直
角な方向の伝達力を計測可能な計測手段5(72)と計
測手段5(72) に予圧を与えるとともに回転機構(4
2) を固定する予圧ブロック2(73) を介して送り方
向と直角な方向に固定ネジ(74) によって基台(1
9) に固定されている。実施形態2では、表示手段1、
2(37、57) は設けられていない。
3) に対向して光ディスク原盤(2) を吸着固定可能な
回転機構(42) が、例えばロードセル等で構成された
送り方向伝達力を計測可能な計測手段4(69) と計測
手段4(69) に予圧を与えるとともに回転機構(4
2) を固定する予圧ブロック1(70) を介して送り方
向に固定ネジ(71) によって基台(19) に固定さ
れ、又、同じくロードセル等で構成された送り方向と直
角な方向の伝達力を計測可能な計測手段5(72)と計
測手段5(72) に予圧を与えるとともに回転機構(4
2) を固定する予圧ブロック2(73) を介して送り方
向と直角な方向に固定ネジ(74) によって基台(1
9) に固定されている。実施形態2では、表示手段1、
2(37、57) は設けられていない。
【0059】次に、基台(19) の振動をキャンセルす
る構成について説明する。計測手段4(69) の送り方
向振動伝達力の出力(68) は、計測手段4(69) に
加わる予圧分に相当するオフセット電圧をキャンセル可
能な増幅器3(60) に接続されており、増幅器3(6
0) の出力はローパスフィルタであるLPF3(61)
に接続され、その出力は開ループ周波数特性におけるゲ
イン余有(10dB 以上)と位相余有(45 度以上) を調整す
る補償回路1(62) に入力され補償回路1(62) の
出力はゲイン調整器1(63) に入力され、その出力は
SW1(26)の片端に接続されている。
る構成について説明する。計測手段4(69) の送り方
向振動伝達力の出力(68) は、計測手段4(69) に
加わる予圧分に相当するオフセット電圧をキャンセル可
能な増幅器3(60) に接続されており、増幅器3(6
0) の出力はローパスフィルタであるLPF3(61)
に接続され、その出力は開ループ周波数特性におけるゲ
イン余有(10dB 以上)と位相余有(45 度以上) を調整す
る補償回路1(62) に入力され補償回路1(62) の
出力はゲイン調整器1(63) に入力され、その出力は
SW1(26)の片端に接続されている。
【0060】又、SW1(26) の他端は駆動回路1
(25) に接続され、駆動回路1(25)の出力(3
5) は上記の加振器1(7) の図示しないコイル端末に
接続されている。又、計測手段5(72)の送り方向と
直角な方向の振動伝達力の出力(69) は、計測手段5
(72) に加わる予圧分に相当するオフセット電圧をキ
ャンセル可能な増幅器4(64) に接続されており、増
幅器4(64) の出力はローパスフィルタであるLPF
4(65) に接続され、その出力は開ループ周波数特性
におけるゲイン余有(10dB 以上) と位相余有(45 度以
上) を調整する補償回路2(66) に入力され補償回路
2(66) の出力はゲイン調整器2(67) に入力さ
れ、その出力はSW2(52) の片端に接続されてい
る。
(25) に接続され、駆動回路1(25)の出力(3
5) は上記の加振器1(7) の図示しないコイル端末に
接続されている。又、計測手段5(72)の送り方向と
直角な方向の振動伝達力の出力(69) は、計測手段5
(72) に加わる予圧分に相当するオフセット電圧をキ
ャンセル可能な増幅器4(64) に接続されており、増
幅器4(64) の出力はローパスフィルタであるLPF
4(65) に接続され、その出力は開ループ周波数特性
におけるゲイン余有(10dB 以上) と位相余有(45 度以
上) を調整する補償回路2(66) に入力され補償回路
2(66) の出力はゲイン調整器2(67) に入力さ
れ、その出力はSW2(52) の片端に接続されてい
る。
【0061】又、SW2(52) の他端は駆動回路2
(53) に接続され、駆動回路2(53) の出力(4
8) は上記の加振器2(46) の図示しないコイル端末
に接続されている。ここで、増幅器3(60) 、LPF
3(61) 、補償回路1(62)、ゲイン調整器1(6
3) 、SW1(26) 、駆動回路1(25) 及び増幅器
4(64) 、LPF4(65) 、補償回路2(66) 、
ゲイン調整器2(67) 、SW2(52) 、駆動回路2
(53) によってサーボ制御手段1(59) を構成して
いる。さらに、SW1、2(26、52) のON/OF
F信号(58) は、コントローラ(20) に接続されて
いる。
(53) に接続され、駆動回路2(53) の出力(4
8) は上記の加振器2(46) の図示しないコイル端末
に接続されている。ここで、増幅器3(60) 、LPF
3(61) 、補償回路1(62)、ゲイン調整器1(6
3) 、SW1(26) 、駆動回路1(25) 及び増幅器
4(64) 、LPF4(65) 、補償回路2(66) 、
ゲイン調整器2(67) 、SW2(52) 、駆動回路2
(53) によってサーボ制御手段1(59) を構成して
いる。さらに、SW1、2(26、52) のON/OF
F信号(58) は、コントローラ(20) に接続されて
いる。
【0062】以上の構成による動作の説明を行う。回転
送り動作が開始される前にコントローラ(20) からサ
ーボ系のON信号(58) が送出されSW1、2(2
6、52) がONとなってサーボ制御手段1(59) の
サーボ制御が開始される。この時は、基台(19) に加
わる外乱振動の送り方向及びその直角方向成分に対し
て、計測手段4、5(69、72) の出力が見掛け上ゼ
ロになるように加振器1、2(7、46) が動作する。
送り動作が開始される前にコントローラ(20) からサ
ーボ系のON信号(58) が送出されSW1、2(2
6、52) がONとなってサーボ制御手段1(59) の
サーボ制御が開始される。この時は、基台(19) に加
わる外乱振動の送り方向及びその直角方向成分に対し
て、計測手段4、5(69、72) の出力が見掛け上ゼ
ロになるように加振器1、2(7、46) が動作する。
【0063】次に、コントローラ(20) の回転送り動
作開始指令出力(28、29) が送出され、ターンテー
ブル(1) 上にある偏重芯数十μm程度で吸着固定され
た光ディスク原盤(2) が回転を開始すると、回転部全
体が振れ回り振動を発生して計測手段4、5(69、7
2) には、送り方向とその直角方向に正弦波状の振動伝
達力が加わる(送り方向とその直角方向では位相が90
度異なる) 。
作開始指令出力(28、29) が送出され、ターンテー
ブル(1) 上にある偏重芯数十μm程度で吸着固定され
た光ディスク原盤(2) が回転を開始すると、回転部全
体が振れ回り振動を発生して計測手段4、5(69、7
2) には、送り方向とその直角方向に正弦波状の振動伝
達力が加わる(送り方向とその直角方向では位相が90
度異なる) 。
【0064】この時、例えばCAV送り駆動なら一定回
転でありその一定周波数の正弦波状の振動伝達力が加わ
り、CLV駆動なら前述したように露光される半径位置
が外周ほど周波数が下がっていく正弦波状の振動伝達力
が加わる。いずれの場合も加振器1、2(7、46) が
サーボ制御手段1(59) によってサーボ制御され計測
手段4、5(69、72) の出力が見掛け上ゼロになる
ように動作する。
転でありその一定周波数の正弦波状の振動伝達力が加わ
り、CLV駆動なら前述したように露光される半径位置
が外周ほど周波数が下がっていく正弦波状の振動伝達力
が加わる。いずれの場合も加振器1、2(7、46) が
サーボ制御手段1(59) によってサーボ制御され計測
手段4、5(69、72) の出力が見掛け上ゼロになる
ように動作する。
【0065】言い換えれば、正弦波状の振動伝達力と逆
相の振動を基台(19) に対して加えるように加振器
1、2(7、46) が送り方向及びその直角方向に振動
するので、基台(19) の振動をキャンセルすることが
できる。サーボ系を構成する各要素である計測手段4、
5(69、72) の出力特性、加振器1、2(7、4
6) の変位特性、伝達力特性、印可電圧に対する伝達力
特性は図11の(a) 〜(d) に示すように全て線形な
特性で構成されている。
相の振動を基台(19) に対して加えるように加振器
1、2(7、46) が送り方向及びその直角方向に振動
するので、基台(19) の振動をキャンセルすることが
できる。サーボ系を構成する各要素である計測手段4、
5(69、72) の出力特性、加振器1、2(7、4
6) の変位特性、伝達力特性、印可電圧に対する伝達力
特性は図11の(a) 〜(d) に示すように全て線形な
特性で構成されている。
【0066】加振器1、2(7、46) の計算モデルと
駆動回路モデルを図7に示すが、加振器1、2(7、4
6) への入力電圧に対する伝達力の関係は以下の伝達関
数G(s) で示される。 G(s) =Kf・(K+C・s) /{(ms2 +Cs+K)・(R0+R C+LCs) } ・・・式7 ここで、Kf:加振器推力定数 m:可動部質量 K:
支持バネ定数 C:減衰係数 R0:駆動回路出力抵抗 RC:加振器コイル抵抗 L
C:加振器コイルインダクタンス サーボ系は、この伝達関数とLPF3、4(61、6
5) 、補償回路1、2(62、66) の伝達関数を掛け
算して得られる伝達関数にて構成される。
駆動回路モデルを図7に示すが、加振器1、2(7、4
6) への入力電圧に対する伝達力の関係は以下の伝達関
数G(s) で示される。 G(s) =Kf・(K+C・s) /{(ms2 +Cs+K)・(R0+R C+LCs) } ・・・式7 ここで、Kf:加振器推力定数 m:可動部質量 K:
支持バネ定数 C:減衰係数 R0:駆動回路出力抵抗 RC:加振器コイル抵抗 L
C:加振器コイルインダクタンス サーボ系は、この伝達関数とLPF3、4(61、6
5) 、補償回路1、2(62、66) の伝達関数を掛け
算して得られる伝達関数にて構成される。
【0067】次に、実施形態3、4の説明を行う。実施
形態1、2では加振器1、2(7、46) をその動作軸
(101) が集光手段(13) の送り方向及びその直角
方向に平行で、振動伝達力作用点B、Cが回転機構(4
2) が回転する時の基台(19) への送り方向振動伝達
力の作用点Aと異なる平面上で距離L1、L2だけ離間
して設けていた。
形態1、2では加振器1、2(7、46) をその動作軸
(101) が集光手段(13) の送り方向及びその直角
方向に平行で、振動伝達力作用点B、Cが回転機構(4
2) が回転する時の基台(19) への送り方向振動伝達
力の作用点Aと異なる平面上で距離L1、L2だけ離間
して設けていた。
【0068】この場合、各振動伝達力が同一平面内でな
いことから加振器1、2(7、46) の振動伝達力の方
向が作用点Aに生じる振動伝達力と厳密平行に設けられ
ないと基台(19) に対してピッチング方向振動( 側面
図における紙面の回転方向振動) を誘起し、基台(1
9) のピッチング方向振動は、光ディスク原盤(2) に
露光形成するトラックピッチ精度に影響を及ぼす。
いことから加振器1、2(7、46) の振動伝達力の方
向が作用点Aに生じる振動伝達力と厳密平行に設けられ
ないと基台(19) に対してピッチング方向振動( 側面
図における紙面の回転方向振動) を誘起し、基台(1
9) のピッチング方向振動は、光ディスク原盤(2) に
露光形成するトラックピッチ精度に影響を及ぼす。
【0069】そこで、実施形態3では回転機構(42)
が回転する時の振動伝達力の作用点Aと加振器1、2
(7、46) の振動伝達力の作用点B、Cを同一平面上
に設けている。さらに、振動伝達力の作用点A、B、C
が同一平面上にあってもL1、L2距離が大きい場合
は、基台(19) のヨーイング方向(平面図における紙
面の回転方向振動)の振動を誘起する伝達力成分が発生
してしまい、光ディスク原盤(2) に露光形成するトラ
ックピッチの円周方向精度に影響を及ぼしてしまいう。
が回転する時の振動伝達力の作用点Aと加振器1、2
(7、46) の振動伝達力の作用点B、Cを同一平面上
に設けている。さらに、振動伝達力の作用点A、B、C
が同一平面上にあってもL1、L2距離が大きい場合
は、基台(19) のヨーイング方向(平面図における紙
面の回転方向振動)の振動を誘起する伝達力成分が発生
してしまい、光ディスク原盤(2) に露光形成するトラ
ックピッチの円周方向精度に影響を及ぼしてしまいう。
【0070】そこで、実施形態4では、回転機構(4
2) が回転する時の振動伝達力の作用点Aと加振器1、
2(7、46) の振動伝達力の作用点B、Cを同一平面
上でかつ同一直線上になるように設けている。この構成
で前述の実施形態2で説明したのと同様に2つの振動伝
達力の作用方向が多少くるっても基台(19) に対する
回転モーメント力を小さくできるので加振器(7、4
6) の取付が多少粗雑であっても基台(19) に対する
ヨーイング方向(紙面直角方向)の振動を誘起する伝達
力成分の影響を小さくすることができる。
2) が回転する時の振動伝達力の作用点Aと加振器1、
2(7、46) の振動伝達力の作用点B、Cを同一平面
上でかつ同一直線上になるように設けている。この構成
で前述の実施形態2で説明したのと同様に2つの振動伝
達力の作用方向が多少くるっても基台(19) に対する
回転モーメント力を小さくできるので加振器(7、4
6) の取付が多少粗雑であっても基台(19) に対する
ヨーイング方向(紙面直角方向)の振動を誘起する伝達
力成分の影響を小さくすることができる。
【0071】次に、実施形態5について、図5にて説明
する。第1〜4実施形態と説明が重複する部分の説明は
省略する。実施形態5では、送り方向の位置を計測する
受光部(17) とスケール(18) から構成される光学
式リニアエンコーダの受光部(17) を取付台(77)
に固着して、その取付台(77) を送り方向及びその直
角方向の振動伝達力を計測する計測手段6、7(78、
81) とそれに予圧を与える固定治具1、2(75、7
9) を設けて、固定ブロック1、2(76、80) を介
して基台(19) に対して固着している。
する。第1〜4実施形態と説明が重複する部分の説明は
省略する。実施形態5では、送り方向の位置を計測する
受光部(17) とスケール(18) から構成される光学
式リニアエンコーダの受光部(17) を取付台(77)
に固着して、その取付台(77) を送り方向及びその直
角方向の振動伝達力を計測する計測手段6、7(78、
81) とそれに予圧を与える固定治具1、2(75、7
9) を設けて、固定ブロック1、2(76、80) を介
して基台(19) に対して固着している。
【0072】又、回転機構(42) は基台(19) の穴
部に実施形態2同様に固着されている。回転機構(4
2) の送り方向及びその直角方向の伝達力を計測する計
測手段4、5(69、72) の出力(68、69) と光
学式リニアエンコーダの受光部(17) への送り方向及
びその直角方向伝達力を計測する計測手段6、7(7
8、81) の出力(92、93) はそれぞれ増幅器3、
4、5、6(60、64、83、88) に接続され、各
々の出力はLPF3、4、5、6(61、65、84、
89) に接続され、それぞれの出力が一方は加算器1、
2(82、87) に直接接続され、又、他方はSW3、
4(85、102) を介して加算器1、2(82、8
7) に接続され加算器1、2(82、87) の出力は、
実施形態2と同様に補償回路1、2(62、66) 、ゲ
イン調整器1、2(63、67) 、SW1、2(26、
52) 、駆動回路1、2(25、53) を経て、加振器
1、2(7、46) に接続されている。ここで、上記各
要素でサーボ制御手段2(91)を構成している。又、
SW3、4(85、102) のON/OFF信号(9
0)はコントローラ(20) に接続されている。
部に実施形態2同様に固着されている。回転機構(4
2) の送り方向及びその直角方向の伝達力を計測する計
測手段4、5(69、72) の出力(68、69) と光
学式リニアエンコーダの受光部(17) への送り方向及
びその直角方向伝達力を計測する計測手段6、7(7
8、81) の出力(92、93) はそれぞれ増幅器3、
4、5、6(60、64、83、88) に接続され、各
々の出力はLPF3、4、5、6(61、65、84、
89) に接続され、それぞれの出力が一方は加算器1、
2(82、87) に直接接続され、又、他方はSW3、
4(85、102) を介して加算器1、2(82、8
7) に接続され加算器1、2(82、87) の出力は、
実施形態2と同様に補償回路1、2(62、66) 、ゲ
イン調整器1、2(63、67) 、SW1、2(26、
52) 、駆動回路1、2(25、53) を経て、加振器
1、2(7、46) に接続されている。ここで、上記各
要素でサーボ制御手段2(91)を構成している。又、
SW3、4(85、102) のON/OFF信号(9
0)はコントローラ(20) に接続されている。
【0073】この時の動作を以下に説明する。まず、コ
ントローラ(20) から動作開始前にSW1、2(2
6、52) をONする信号が送出され、図示のサーボ制
御手段2(91) の上側ループが動作し、続いて、コン
トローラ(20) からSW3、4(85、102) をO
Nする信号が送出され、上下ループが動作開始する。こ
の場合、外部からの振動伝達による送り方向振動成分に
対してキャンセルするように動作している。
ントローラ(20) から動作開始前にSW1、2(2
6、52) をONする信号が送出され、図示のサーボ制
御手段2(91) の上側ループが動作し、続いて、コン
トローラ(20) からSW3、4(85、102) をO
Nする信号が送出され、上下ループが動作開始する。こ
の場合、外部からの振動伝達による送り方向振動成分に
対してキャンセルするように動作している。
【0074】続いて、コントローラ(20) から送り回
転駆動開始指令信号(28、29)が送出されて回転動
作が開始すると、回転部の触れ回り振動による送り方向
及びその直角方向の伝達力は実施形態2同様にキャンセ
ルされ、又、基台(19) を伝達媒体とすることに起因
する振動位相と大きさにゆがみを生じた光学式リニアエ
ンコーダ(40) への送り方向及びその直角方向の伝達
力(通常これが回転機構(42) とスライダー(15)
の相対振動原因である)についてもキャンセルするよう
に動作する。
転駆動開始指令信号(28、29)が送出されて回転動
作が開始すると、回転部の触れ回り振動による送り方向
及びその直角方向の伝達力は実施形態2同様にキャンセ
ルされ、又、基台(19) を伝達媒体とすることに起因
する振動位相と大きさにゆがみを生じた光学式リニアエ
ンコーダ(40) への送り方向及びその直角方向の伝達
力(通常これが回転機構(42) とスライダー(15)
の相対振動原因である)についてもキャンセルするよう
に動作する。
【0075】この構成によれば、回転機構(42) の振
れ回り振動による送り方向振動成分と外乱振動による送
り方向振動成分及び回転機構(42) とスライダー(1
5)の相対振動の全てをキャンセルすることが可能であ
り、非常に高精度な送り動作が可能となる。
れ回り振動による送り方向振動成分と外乱振動による送
り方向振動成分及び回転機構(42) とスライダー(1
5)の相対振動の全てをキャンセルすることが可能であ
り、非常に高精度な送り動作が可能となる。
【0076】実施形態1〜5に用いた加振器1、2
(7、46) では、可動部(98) の質量と光ディスク
原盤(2) の質量を同じに構成しており、又、伝達率T
a(振動伝達力Ptと可動部に加える力Pとの比Pt/
P) は以下の数式で表わされる。 Ta={1+(2・ζ・ω/p) 2 }1/2 /[{1−(ω/p) 2 }2 + (2・ζ・ω/p)2]1/2 ・・・式8 ここで、ζ=C/2・(m・K)1/2 ω:使用回転角周
波数 p=(K/m) 1/2 =ωc ωc :固有角周波数 加振器1、2(7、46) の固有角周波数ωc を使用回
転角周波数ωに対してω/ωc が2(1/2)の近傍に
なるように支持バネ(99) のバネ定数を構成すれば可
動部( 98) 加振による伝達効率を大きくすることが可
能であり、小さい加振器1、2(7、46) で上記基台
(19) の振動をキャンセルすることが可能となる。
(7、46) では、可動部(98) の質量と光ディスク
原盤(2) の質量を同じに構成しており、又、伝達率T
a(振動伝達力Ptと可動部に加える力Pとの比Pt/
P) は以下の数式で表わされる。 Ta={1+(2・ζ・ω/p) 2 }1/2 /[{1−(ω/p) 2 }2 + (2・ζ・ω/p)2]1/2 ・・・式8 ここで、ζ=C/2・(m・K)1/2 ω:使用回転角周
波数 p=(K/m) 1/2 =ωc ωc :固有角周波数 加振器1、2(7、46) の固有角周波数ωc を使用回
転角周波数ωに対してω/ωc が2(1/2)の近傍に
なるように支持バネ(99) のバネ定数を構成すれば可
動部( 98) 加振による伝達効率を大きくすることが可
能であり、小さい加振器1、2(7、46) で上記基台
(19) の振動をキャンセルすることが可能となる。
【0077】又、実施形態2〜5は、送り方向伝達力を
計測可能な計測手段4、5(69、72) 、計測手段
6、7(78、81) の出力が見掛け上ゼロに収束する
相対的なフィードバック系を構成している。これにより
サーボ系の全ての要素で線形特性が確保され制御特性を
向上できることはいうまでもない。
計測可能な計測手段4、5(69、72) 、計測手段
6、7(78、81) の出力が見掛け上ゼロに収束する
相対的なフィードバック系を構成している。これにより
サーボ系の全ての要素で線形特性が確保され制御特性を
向上できることはいうまでもない。
【0078】
【発明の効果】請求項1記載の光ディスク原盤露光装置
によれば、スライダの送り偏差信号を表示する表示手段
1と、送り方向に対して直角方向の基台振動量を計測す
る計測手段1とその出力信号を表示する表示手段2と、
回転機構の回転部の送り方向及びその直角方向の振動量
を計測する計測手段2、3と、計測手段2、3から出力
される出力信号の周波数及び位相情報にもとづいて基台
の受けた回転振動伝達力を打ち消す方向の信号を送出す
る制御手段1と、制御手段1の送出信号にて送り方向及
びその直角方向に加振自在な加振器1、2を設けて、作
業者が表示手段1、2を参照して制御手段1の振幅調整
器を調整することにより振動源となる回転機構の光ディ
スク原盤が偏芯して吸着固定された場合に発生する回転
時の振れ回り振動の基台に対する振動を打ち消すことが
できるので、送り精度の向上がはかれるとともに露光品
質の向上がはかれる。
によれば、スライダの送り偏差信号を表示する表示手段
1と、送り方向に対して直角方向の基台振動量を計測す
る計測手段1とその出力信号を表示する表示手段2と、
回転機構の回転部の送り方向及びその直角方向の振動量
を計測する計測手段2、3と、計測手段2、3から出力
される出力信号の周波数及び位相情報にもとづいて基台
の受けた回転振動伝達力を打ち消す方向の信号を送出す
る制御手段1と、制御手段1の送出信号にて送り方向及
びその直角方向に加振自在な加振器1、2を設けて、作
業者が表示手段1、2を参照して制御手段1の振幅調整
器を調整することにより振動源となる回転機構の光ディ
スク原盤が偏芯して吸着固定された場合に発生する回転
時の振れ回り振動の基台に対する振動を打ち消すことが
できるので、送り精度の向上がはかれるとともに露光品
質の向上がはかれる。
【0079】請求項2記載の光ディスク原盤露光装置に
よれば、回転機構が回転する時の基台への送り方向及び
その直角方向の振動伝達力を計測する計測手段4、5と
その計測手段4、5の出力信号から基台が受けた送り方
向及びその直角方向振動伝達力を打ち消す方向の信号を
送出するサーボ制御手段1と、サーボ制御手段1の送出
信号にて送り方向及びその直角方向に加振自在な加振器
1、2を設けているので、作業者を介在せずにサーボ制
御手段1のサーボ制御により振動源となる回転機構の光
ディスク原盤が偏芯して吸着固定された場合に発生する
回転時の振れ回り振動の基台に対する送り方向振動を打
ち消すことができるので、請求項1記載の光ディスク原
盤露光装置以上に送り精度の向上がはかれるとともに作
業者による粉塵等もなくせるので露光品質の向上がはか
れる。
よれば、回転機構が回転する時の基台への送り方向及び
その直角方向の振動伝達力を計測する計測手段4、5と
その計測手段4、5の出力信号から基台が受けた送り方
向及びその直角方向振動伝達力を打ち消す方向の信号を
送出するサーボ制御手段1と、サーボ制御手段1の送出
信号にて送り方向及びその直角方向に加振自在な加振器
1、2を設けているので、作業者を介在せずにサーボ制
御手段1のサーボ制御により振動源となる回転機構の光
ディスク原盤が偏芯して吸着固定された場合に発生する
回転時の振れ回り振動の基台に対する送り方向振動を打
ち消すことができるので、請求項1記載の光ディスク原
盤露光装置以上に送り精度の向上がはかれるとともに作
業者による粉塵等もなくせるので露光品質の向上がはか
れる。
【0080】請求項3記載の光ディスク原盤露光装置に
よれば、送り方向及びその直角方向に加振自在な加振器
1、2をその振動伝達力作用点が、回転機構が回転する
時の基台への振動伝達力の作用点と同一平面もしくは同
一平面かつ同一直線上になるように設けているので、加
振器の取付調整が容易となり請求項1、2の光ディスク
原盤露光装置以上に送り制御精度の向上がはかれるとと
もに装置コストを安価にできる。
よれば、送り方向及びその直角方向に加振自在な加振器
1、2をその振動伝達力作用点が、回転機構が回転する
時の基台への振動伝達力の作用点と同一平面もしくは同
一平面かつ同一直線上になるように設けているので、加
振器の取付調整が容易となり請求項1、2の光ディスク
原盤露光装置以上に送り制御精度の向上がはかれるとと
もに装置コストを安価にできる。
【0081】請求項4記載の光ディスク原盤露光装置に
よれば、スライダの送り検出を行う光学式リニアエンコ
ーダの受光部と、回転機構が回転する時の光学式リニア
エンコーダの受光部への送り方向及びその直角方向伝達
力を計測する計測手段6、7と、回転機構が回転する時
の基台への送り方向及びその直角方向振動伝達力を計測
する計測手段4、5と、計測手段6、7と計測手段4、
5の出力信号から基台が受けた振動伝達力及び光学式リ
ニアエンコーダの受光部が受けた振動伝達力を打ち消す
方向の信号を送出するサーボ制御手段2と、サーボ制御
手段2の送出信号にて送り方向及びその直角方向に加振
自在な加振器1、2をその振動伝達力作用点が回転機構
が回転する時の基台への送り方向振動伝達力の作用点と
同一平面もしくは同一平面かつ同一直線上になるように
設けて、振動源となる回転機構の光ディスク原盤が偏芯
して吸着固定された場合に発生する回転時の振れ回り振
動の基台を通じて伝達される送り方向振動成分、振動伝
達経路の違いに起因する送り方向の振動成分( 位相の異
なる相対振動成分) 、及び外乱振動の送り方向成分を抑
圧でき、上記作用効果1〜3以上に送り精度の向上がは
かれるとともに露光品質の向上がはかれる。
よれば、スライダの送り検出を行う光学式リニアエンコ
ーダの受光部と、回転機構が回転する時の光学式リニア
エンコーダの受光部への送り方向及びその直角方向伝達
力を計測する計測手段6、7と、回転機構が回転する時
の基台への送り方向及びその直角方向振動伝達力を計測
する計測手段4、5と、計測手段6、7と計測手段4、
5の出力信号から基台が受けた振動伝達力及び光学式リ
ニアエンコーダの受光部が受けた振動伝達力を打ち消す
方向の信号を送出するサーボ制御手段2と、サーボ制御
手段2の送出信号にて送り方向及びその直角方向に加振
自在な加振器1、2をその振動伝達力作用点が回転機構
が回転する時の基台への送り方向振動伝達力の作用点と
同一平面もしくは同一平面かつ同一直線上になるように
設けて、振動源となる回転機構の光ディスク原盤が偏芯
して吸着固定された場合に発生する回転時の振れ回り振
動の基台を通じて伝達される送り方向振動成分、振動伝
達経路の違いに起因する送り方向の振動成分( 位相の異
なる相対振動成分) 、及び外乱振動の送り方向成分を抑
圧でき、上記作用効果1〜3以上に送り精度の向上がは
かれるとともに露光品質の向上がはかれる。
【0082】請求項5記載の光ディスク原盤露光装置に
よれば、回転機構が回転する時の基台への振動伝達力を
打ち消す方向の信号を加振器1、2に送出するサーボ制
御手段1、サーボ制御手段2は、制御量を力量とする相
対的なフィードバック系(計測手段の出力が見掛け上ゼ
ロに収束する)で構成しているので、制御系内の構成要
素特性を全て線形として扱うことができ、基台の振動抑
制が良好となり送り精度の向上がはかれるとともに露光
品質の向上がはかれる。
よれば、回転機構が回転する時の基台への振動伝達力を
打ち消す方向の信号を加振器1、2に送出するサーボ制
御手段1、サーボ制御手段2は、制御量を力量とする相
対的なフィードバック系(計測手段の出力が見掛け上ゼ
ロに収束する)で構成しているので、制御系内の構成要
素特性を全て線形として扱うことができ、基台の振動抑
制が良好となり送り精度の向上がはかれるとともに露光
品質の向上がはかれる。
【0083】請求項6記載の光ディスク原盤露光装置に
よれば、基台に固着されて集光手段の送り方向及びその
直角方向に加振自在な加振器1、2をコイル移動型もし
くは磁石移動型のボイスコイルモータで構成し、加振器
1、2の固有角周波数ωc と使用回転角周波数ωとをω
/ωc が2(1/2)の近傍になるように支持バネのバ
ネ定数を設けているので発明を実現するメカ及び制御系
を軽量化、単純化できるので基台の振動抑制が良好とな
り送り制御精度の向上がはかれるとともに装置コストを
安価にできる。
よれば、基台に固着されて集光手段の送り方向及びその
直角方向に加振自在な加振器1、2をコイル移動型もし
くは磁石移動型のボイスコイルモータで構成し、加振器
1、2の固有角周波数ωc と使用回転角周波数ωとをω
/ωc が2(1/2)の近傍になるように支持バネのバ
ネ定数を設けているので発明を実現するメカ及び制御系
を軽量化、単純化できるので基台の振動抑制が良好とな
り送り制御精度の向上がはかれるとともに装置コストを
安価にできる。
【0084】請求項7記載の光ディスク原盤露光装置に
よれば、送り方向及びその直角方向に加振自在な加振器
1、2をコイル移動型もしくは磁石移動型のボイスコイ
ルモータで構成し、加振器1、2の可動部の質量と回転
機構に搭載される光ディスク原盤の質量を同じにしてい
るので、請求項6記載の光ディスク原盤露光装置と同様
に発明を実現するメカ及び制御系を軽量化、単純化でき
るので基台の振動抑制が良好となり送り制御精度の向上
がはかれるとともに装置コストを安価にできる。
よれば、送り方向及びその直角方向に加振自在な加振器
1、2をコイル移動型もしくは磁石移動型のボイスコイ
ルモータで構成し、加振器1、2の可動部の質量と回転
機構に搭載される光ディスク原盤の質量を同じにしてい
るので、請求項6記載の光ディスク原盤露光装置と同様
に発明を実現するメカ及び制御系を軽量化、単純化でき
るので基台の振動抑制が良好となり送り制御精度の向上
がはかれるとともに装置コストを安価にできる。
【図1】本発明の第1実施形態の側面図及び上面図であ
る。
る。
【図2】本発明の第2実施形態の側面図及び上面図であ
る。
る。
【図3】本発明の第3実施形態の側面図及び上面図であ
る。
る。
【図4】本発明の第4実施形態の側面図及び上面図であ
る。
る。
【図5】本発明の第5実施形態の側面図及び上面図であ
る。
る。
【図6】加振器の構造が示される図である。
【図7】加振器モデルと駆動アンプモデルが示される図
である。
である。
【図8】回転部のモデルが示される図である。
【図9】各信号の波形が示される図である。
【図10】各信号の波形が示される図である。
【図11】サーボ制御手段の各要素特性が示される図で
ある。
ある。
1 ターンテーブル 2 光ディスク原盤 3 スピンドル 4 AC同期モータ 5 光学式ロータリーエンコーダ 6 計測手段2 7 加振器 8 スライダコントローラ 9 スピンドルコントローラ 10 レーザ光源 11 露光用光学系 12 折り返しミラー 13 集光手段 14 移動台 15 スライダ 16 ガイド 17 受光部 18 スケール 19 基台 20 制御手段 21 制御手段1 22 増幅器1 23 LPF1 24 振幅調整器1 25 駆動回路1 26 SW1 27 コントローラ(20)の回転送り動作開始指令 28 コントローラ(20)の出力 29 コントローラ(20)の出力 30 レーザ光 31 Z相出力 32 スライダコントローラ(8)の動作出力 33 光学式ロータリエンコーダ(5)の出力 34 スピンドルコントローラ(9)の出力 35 駆動回路25の出力 36 出力信号 37 表示手段 38 送り偏差信号 39 取付板 40 位置検出手段 41 取付板 42 回転機構 43 計測手段 44 取付板 45 計測手段の出力 46 加振器 47 取付板 48 駆動回路の出力 49 増幅器2 50 LPF2 51 振幅調整器2 52 SW 53 駆動回路 54 計測手段1 56 増幅器 57 表示手段2 58 コントローラ20からサーボ系のON信号 59 サーボ制御手段 60 増幅器 61 LPF 62 補償回路 63 ゲイン調整器 64 増幅器 65 LPF 66 補償回路 67 ゲイン調整器 68 計測手段 69 計測手段 70 予圧ブロック 71 固定ネジ 72 計測手段 73 予圧ブロック 74 固定ネジ
Claims (7)
- 【請求項1】 光ディスク原盤にレーザー光を照射して
前記光ディスク原盤に所定の情報を記録する光ディスク
原盤露光装置であって、 特に、露光用光学系と、 該露光用光学系から導かれた露光ビームを集光させる集
光手段と、 基台に固定され前記集光手段を搭載して前記光ディスク
原盤の半径方向に移動可能なスライダと、 該スライダの半径位置を検出する位置検出手段と、 該位置検出手段の出力にもとづいて前記スライダの動作
を制御するスライダーコントローラと、 前記集光手段に対向し光ディスク原盤を搭載して回転自
在な回転機構から構成される光ディスク原盤露光装置に
おいて、 スライダの送り偏差信号を表示する第1の表示手段と、 送り方向に対して直角方向の前記基台の振動量を計測す
る第1の計測手段と、 該第1の計測手段の出力信号を表示する第2の表示手段
と、 前記回転機構の回転部の送り方向及びその直角方向の振
動量を計測する第2の計測手段および第3の計測手段
と、 該第2の計測手段および第3の計測手段から出力される
出力信号の周波数及び位相情報にもとづいて前記基台の
受けた回転振動伝達力を打ち消す方向の信号を送出する
第1の制御手段と、 該第1の制御手段の送出信号にて送り方向及び該送り方
向の直角方向に加振自在な第1の加振器および第2の加
振器を設けたことを特徴とする光ディスク原盤露光装
置。 - 【請求項2】 光ディスク原盤にレーザー光を照射して
前記光ディスク原盤に所定の情報を記録する光ディスク
原盤露光装置であって、 特に、露光用光学系と、 該露光用光学系から導かれた露光ビームを集光させる集
光手段と、 基台に固定され前記集光手段を搭載して前記光ディスク
原盤の半径方向に移動可能なスライダと、 前記スライダの半径位置を検出する位置検出手段と、 該位置検出手段の出力にもとづいて前記スライダの動作
を制御するスライダーコントローラと、 前記集光手段に対向し前記光ディスク原盤を搭載して回
転自在な回転機構から構成される原盤露光装置におい
て、 前記回転機構が回転する時の基台への送り方向及びその
直角方向の振動伝達力を計測する第4の計測手段および
第5の計測手段と、 該第4の計測手段および第5の計測手段の出力信号から
前記基台が受けた送り方向及び該送り方向の直角方向振
動伝達力を打ち消す方向の信号を送出する第1のサーボ
制御手段と、 該第1のサーボ制御手段の送出信号にて送り方向及び該
送り方向の直角方向に加振自在な第1の加振器および第
2の加振器を設けたことを特徴とする光ディスク原盤露
光装置。 - 【請求項3】 送り方向及び該送り方向の直角方向に加
振自在な第1の加振器および第2の加振器をその振動伝
達力作用点が、前記回転機構が回転する時の前記基台へ
の振動伝達力の作用点と同一平面もしくは同一平面かつ
同一直線上になるように設けたことを特徴とする請求項
1または2記載の光ディスク原盤露光装置。 - 【請求項4】 光ディスク原盤にレーザー光を照射して
前記光ディスク原盤に所定の情報を記録する光ディスク
原盤露光装置であって、 特に、露光用光学系と、 該露光用光学系から導かれた露光ビームを集光させる集
光手段と基台に固定され集光手段を搭載して前記光ディ
スク原盤の半径方向に移動可能なスライダと、 該スライダの半径位置を検出する位置検出手段と、 前記位置検出手段の出力にもとづいて前記スライダの動
作を制御するスライダーコントローラと、 前記集光手段に対向し前記光ディスク原盤を搭載して回
転自在な回転機構から構成される原盤露光装置におい
て、 前記スライダの送り検出を行う光学式リニアエンコーダ
の受光部と、 前記回転機構が回転する時の光学式リニアエンコーダの
受光部への送り方向及びその直角方向伝達力を計測する
第6の計測手段および第7の計測手段と、 前記回転機構が回転する時の前記基台への送り方向及び
その直角方向振動伝達力を計測する第4の計測手段およ
び第5の計測手段と、 第6の計測手段および第7の計測手段と第4の計測手段
および第5の計測手段の出力信号から前記基台が受けた
振動伝達力及び光学式リニアエンコーダの受光部が受け
た振動伝達力を打ち消す方向の信号を送出する第2のサ
ーボ制御手段と、 該第2のサーボ制御手段の送出信号にて送り方向及びそ
の直角方向に加振自在な第1の加振器および第2の加振
器を該2つの加振器の振動伝達力作用点が前記回転機構
が回転する時の前記基台への送り方向振動伝達力の作用
点と同一平面もしくは同一平面かつ同一直線上になるよ
うに設けたことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。 - 【請求項5】 前記回転機構が回転する時の前記基台へ
の振動伝達力を打ち消す方向の信号を第1の加振器およ
び第2の加振器に送出する第1のサーボ制御手段および
第2のサーボ制御手段は、制御量を力量とする相対的な
フィードバック系(計測手段の出力が見掛け上ゼロに収
束する)で構成されることを特徴とする請求項2から4
のいずれか1項に記載の光ディスク原盤露光装置。 - 【請求項6】 前記基台に固着されて前記集光手段の送
り方向及びその直角方向に加振自在な第1の加振器およ
び第2の加振器をコイル移動型もしくは磁石移動型のボ
イスコイルモータで構成し、第1の加振器および第2の
加振器の固有角周波数ωc と使用回転角周波数ωとをω
/ωc が2(1/2)の近傍になるように支持バネのバ
ネ定数を設けたことを特徴とする請求項1から5のいず
れか1項に記載の光ディスク原盤露光装置。 - 【請求項7】 送り方向及びその直角方向に加振自在な
前記第1の加振器および第2の加振器をコイル移動型も
しくは磁石移動型のボイスコイルモータで構成し、前記
第1の加振器および第2の加振器の可動部の質量と前記
回転機構に搭載される前記光ディスク原盤の質量を同じ
にすることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項
に記載の光ディスク原盤露光装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000275604A JP2002092973A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 光ディスク原盤露光装置 |
US09/902,242 US6754153B2 (en) | 2000-07-11 | 2001-07-10 | Exposure apparatus for optical disc |
TW090116821A TWI224786B (en) | 2000-07-11 | 2001-07-10 | Exposure apparatus for optical disc |
US10/838,923 US7057992B2 (en) | 2000-07-11 | 2004-05-03 | Exposure apparatus for optical disc |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000275604A JP2002092973A (ja) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | 光ディスク原盤露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002092973A true JP2002092973A (ja) | 2002-03-29 |
Family
ID=18761204
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000275604A Pending JP2002092973A (ja) | 2000-07-11 | 2000-09-11 | 光ディスク原盤露光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002092973A (ja) |
-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000275604A patent/JP2002092973A/ja active Pending
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