JP4102580B2

JP4102580B2 - Optical disc master exposure apparatus and asynchronous rotational shake detection method

Info

Publication number: JP4102580B2
Application number: JP2002077012A
Authority: JP
Inventors: 英康遠藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-03-19
Also published as: JP2003272248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤に記録用ビームを照射する光ディスク原盤露光装置および非同期回転振れ量検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今の情報技術の進歩に伴い、メディア情報を大容量に記録する媒体として、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、レーザディスク（ＬＤ）などに代表されるような光ディスクが普及している。これらの光ディスクは、音楽情報や映像情報が、ピットの長さをパラメータとする信号に変換して記録される。それぞれの情報ピットは、情報記録面において一定の幅を有し、長手方向がディスクの中心に対して螺旋状あるいは同心円状に沿って配列するように形成されて情報トラックを構成する。
【０００３】
ところで、このような光ディスクは、光ディスク原盤露光（記録）装置により情報ピットを光ディスク原盤に記録し、記録された原盤からディスクスタンパを形成し、このディスクスタンパを用いてポリカーボネイト樹脂などを加熱プレス加工あるいは射出成形し、ピットが原盤から転写されて形成された記録層上を金属蒸着処理した後、透光性基板などが積層されて形成される。
【０００４】
しかし、光ディスク原盤露光（記録）装置では、ターンテーブル（光ディスク原盤）の回転中に、その半径方向に振れる現象が生じる。この振れにはターンテーブルの回転角の位置によって振れの大きさが決まる同期振れと、ターンテーブルの回転角の位置とは無関係で非規則な量の非同期振れとがある。この非周期的に現れる振れは、ＮＲＲＯ（ｎｏｎ−ｒｅｐｅａｔａｂｌｅｒｕｎｏｕｔ）とも呼ばれる。この非同期振れの発生は、ターンテーブルのスピンドルモータの軸受（ボールベアリングなど）、周辺支承部、軸真円度、予圧構造の不完全さや振動などに起因している。このように露光記録時に非同期振れが生じるとトラックピッチの精度に悪影響を及ぼし所望のトラックピッチが得られなくなり、不良原盤が製造されることになる。このため、この非同期振れを検出し、露光位置を調整する装置が、知られている。
【０００５】
光ディスク原盤に露光ビームを照射して記録信号を記録する光ディスク原盤露光（記録）装置に関連する参考技術文献として、たとえば特開平９−１９０６５１号公報、特開２０００−２０９６４号公報が開示されている。この特開平９−１９０６５１号公報の「光ディスク原盤露光装置および非同期振れ量補正装置」には、ターンテーブルの回転振れ（同期、非同期回転振れ）信号から、あらかじめ測定した回転振れ量の平均値（同期回転振れ量）信号を減算し、非同期回転振れ信号のみを出力することが開示されている。また、特開２０００−２０９６４号公報の「光ディスク原盤記録装置」には、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、現在偏倚にしたがって照射スポット位置を調整することが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記に示されるような従来の光ディスク原盤露光（記録）装置にあっては、非同期回転振れ量は同期回転振れ量として非常に小さい値なので、非同期回転振れ量の検出精度を高くすることができない。たとえば、センサーによる回転振れ量の検出精度を検出ＦＳ（フルスケール）１０μｍ、分解能１０ｎｍ（ＦＳの１／１０００）とすると、非同期回転振れ量は同期回転振れ量と比較して非常に小さく同期回転振れの１％以下と考えられる。ここで、同期回転振れが５μｍなら非同期回転振れは５０ｎｍ以下であり、分解能１０ｎｍでは精度よく非同期回転振れを測定することができない。
【０００７】
そこで、回転振れ量の検出精度を検出ＦＳ（フルスケール）１μｍ、分解能１ｎｍ（ＦＳの１／１０００）として分解能を上げても回転振れが検出ＦＳ（フルスケール）１μｍを超えてしまう。このように、同期回転振れ量と比較して非常に小さい非同期回転振れを検出することができないため、スパイラル状のビーム照射軌跡のトラックピッチを高精度に安定させることができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、非同期回転振れを高精度で検出し、ビーム照射位置制御手段で露光ビーム発生器を制御し、光ディスク原盤上の半径方向のビーム照射位置を変化させることにより、スパイラル状のビーム照射軌跡のトラックピッチを高精度で安定させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる光ディスク原盤露光装置にあっては、ターンテーブルの半径方向への非同期回転振れ量を検出する非同期回転振れ量検出手段と、前記非同期回転振れ量検出手段からの信号に基づいて前記光ディスク原盤に照射される露光ビームの照射位置を調整するビーム照射位置調整手段と、前記ターンテーブルを回転させるテーブル回転手段と、前記ターンテーブルを水平方向に横移動するテーブル移動手段と、前記テーブル回転手段と前記テーブル移動手段を協調させてＣＡＶ制御を行なう協調制御手段と、を具備し、前記ターンテーブル上に光ディスク原盤を載せて露光ビームを照射し、所定の情報を記録する光ディスク原盤露光装置において、前記非同期回転振れ量検出手段は、前記ターンテーブルに対して非接触で配置されたセンサーにより、前記ターンテーブルの回転振れ量を検出する第１検出手段と、前記テーブル回転手段の回転角度を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段と前記第２検出手段の検出値から前記ターンテーブルの同期回転振れ量を演算する演算手段と、前記演算手段で求められた同期回転振れ量にしたがって前記第１検出手段における前記センサーの位置を変位させる変位手段と、を備えたものである。
【００１０】
この発明によれば、ＣＡＶ露光前に、第１検出手段においてセンサーにより回転角度毎にターンテーブルの半径方向の振れ量を検出し、第２検出手段でターンテーブルの回転角度を検出し、第１検出手段と第２検出手段からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、原盤セット後に、この同期回転振れ量で第１検出手段のセンサーの位置を変位することにより、センサーから小さな非同期回転振れ信号が取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給し、ビーム照射位置を微調整することが可能になる。
【００１１】
また、請求項２にかかる光ディスク原盤露光装置にあっては、前記演算手段は、前記第１検出手段および前記第２検出手段の検出値にしたがって前記テーブル回転手段の各回転角度位置での前記ターンテーブルの半径方向への回転振れ量を求めて蓄積し、当該蓄積されたデータを平均化して前記テーブル回転手段の各回転角度位置における前記ターンテーブルの半径方向への回転振れ量の基準値を求めるものである。
【００１２】
この発明によれば、請求項１において、原盤露光前に、第１検出手段においてセンサーにより回転角度毎にターンテーブルの半径方向の振れ量を検出し、第２検出手段でターンテーブルの回転角度を検出してデータの蓄積を行なったのちこれらの平均値を算出し、回転振れ量の基準値を求めることにより、原盤セット後において、上記基準値をターンテーブルの回転角度に同期させて第１検出手段のセンサーの位置を制御することが可能になる。
【００１３】
また、請求項３にかかる光ディスク原盤露光装置にあっては、非同期回転振れ量は、前記テーブル回転手段の各回転角度位置における前記ターンテーブルの半径方向への同期回転振れ量を、前記第２検出手段と同期して出力し、前記第１検出手段における前記センサーの位置を変位させる前記変位手段を制御して検出されるものである。
【００１４】
この発明によれば、請求項１において、原盤セット後に、回転振れ量の基準値をターンテーブルの回転角度に同期させて第１検出手段のセンサーの位置を制御することにより、センサーとそのアンプを介した信号から小さな非同期回転振れ信号が取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給することが可能になる。
【００１５】
また、請求項４にかかる光ディスク原盤露光装置にあっては、ターンテーブルの半径方向への非同期回転振れ量を検出する非同期回転振れ量検出手段と、前記非同期回転振れ量検出手段からの信号に基づいて前記光ディスク原盤に照射される露光ビームの照射位置を調整するビーム照射位置調整手段と、前記ターンテーブルを回転させるテーブル回転手段と、前記ターンテーブルを水平方向に横移動するテーブル移動手段と、前記テーブル回転手段と前記テーブル移動手段を協調させてＣＬＶ制御を行なう協調制御手段と、を具備し、前記ターンテーブル上に光ディスク原盤を載せて露光ビームを照射し、所定の情報を記録する光ディスク原盤露光装置において、前記非同期回転振れ量検出手段は、前記ターンテーブルに対して非接触で配置された第１のセンサーにより、前記ターンテーブルの回転振れ量を検出する第１検出手段と、前記テーブル回転手段の回転角度を検出する第２検出手段と、前記ターンテーブルに対して非接触で配置された第２のセンサーにより、前記第１検出手段から所定角度変位して配置された前記ターンテーブルの回転振れ量を検出する第３検出手段と、前記第１検出手段と前記第２検出手段の検出値から前記ターンテーブルの同期回転振れ量を演算する演算手段と、前記演算手段で求められた同期回転振れ量にしたがって前記第３検出手段における前記第２のセンサーの位置を変位させる変位手段と、を備えたものである。
【００１６】
この発明によれば、ＣＬＶ露光時に、第１検出手段においてターンテーブルに対して非接触で配置された第１のセンサーでターンテーブルの回転振れ量を検出し、第２検出手段でテーブル回転手段の回転角度を検出し、さらに第３検出手段においてターンテーブルに対して非接触で配置された第２のセンサーで、第１検出手段から所定角度変位して配置されたターンテーブルの回転振れ量を検出し、演算手段が第１検出手段と第２検出手段の検出値からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、変位手段がその同期回転振れ量にしたがって第３検出手段における第２のセンサーの位置を変位させることにより、第２のセンサーから小さな非同期回転振れ信号が取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給し、ビーム照射位置を微調整することが可能になる。
【００１７】
また、請求項５にかかる光ディスク原盤露光装置にあっては、前記演算手段は、前記第１検出手段および前記第２検出手段の検出値にしたがって前記テーブル回転手段の各回転角度位置での前記ターンテーブルの半径方向への回転振れ量を求めて蓄積し、当該蓄積されたデータを移動平均化して前記テーブル回転手段の各回転角度位置における前記ターンテーブルの半径方向への回転振れ量の基準値を求めるものである。
【００１８】
この発明によれば、請求項４において、第１検出手段と第３検出手段はターンテーブルに対して非接触に第１、第２のセンサーが配置され、第１検出手段と第２検出手段で各回転角度位置でのターンテーブルの半径方向の振れ量を検出して蓄積し、これらの移動平均値を求め、これを回転振れ量の基準値とすることにより、上記基準値をターンテーブルの回転角度に同期させて第３検出手段の第２のセンサーの位置を制御することが可能になる。
【００１９】
また、請求項６にかかる光ディスク原盤露光装置にあっては、非同期回転振れ量は、前記テーブル回転手段の各回転角度位置における前記ターンテーブルの半径方向への同期回転振れ量を、前記第２検出手段と同期して出力し、前記第３検出手段における前記第２のセンサーの位置を変位させる前記変位手段を制御して検出されるものである。
【００２０】
この発明によれば、請求項４において、各回転角度位置でのターンテーブルの半径方向への同期回転振れ量を、ターンテーブルを回転させるモータの回転角度を検出する第２検出手段と同期させて出力し、第３検出手段の第２のセンサーを変位させる変位手段を制御することにより、センサーとそのアンプを介した信号から小さな非同期回転振れ信号が取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給することが可能になる。
【００２１】
また、請求項７にかかる非同期回転振れ量検出方法にあっては、ターンテーブルの半径方向への非同期回転振れ量を検出する非同期回転振れ量検出方法において、前記ターンテーブルを回転させるテーブル回転手段と、前記ターンテーブルを水平方向に横移動するテーブル移動手段と、前記テーブル回転手段と前記テーブル移動手段を協調させてＣＡＶ制御を行なう協調制御手段と、を具備し、前記ターンテーブルに対して非接触で配置されたセンサーにより、前記ターンテーブルの回転振れ量を検出する第１検出工程と、前記テーブル回転手段の回転角度を検出する第２検出工程と、前記第１検出工程と前記第２検出工程の検出値から前記ターンテーブルの同期回転振れ量を演算する演算工程と、前記演算工程で求められた同期回転振れ量にしたがって前記第１検出工程における前記センサーの位置を変位させる変位工程と、を含むものである。
【００２２】
この発明によれば、ＣＡＶ露光前に、第１検出工程においてセンサーにより回転角度毎にターンテーブルの半径方向の振れ量を検出し、第２検出工程でターンテーブルの回転角度を検出し、第１検出工程と第２検出工程からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、原盤セット後に、この同期回転振れ量で第１検出工程のセンサーの位置を変位することにより、センサーから小さな非同期回転振れ信号が取得される。
【００２３】
また、請求項８にかかる非同期回転振れ量検出方法にあっては、ターンテーブルの半径方向への非同期回転振れ量を検出する非同期回転振れ量検出方法において、前記ターンテーブルを回転させるテーブル回転手段と、前記ターンテーブルを水平方向に横移動するテーブル移動手段と、前記テーブル回転手段と前記テーブル移動手段を協調させてＣＬＶ制御を行なう協調制御手段と、を具備し、前記ターンテーブルに対して非接触で配置された第１のセンサーにより、前記ターンテーブルの回転振れ量を検出する第１検出工程と、前記テーブル回転手段の回転角度を検出する第２検出工程と、前記ターンテーブルに対して非接触で配置された第２のセンサーにより、前記第１検出工程から所定角度変位して配置された前記ターンテーブルの回転振れ量を検出する第３検出工程と、前記第１検出工程と前記第２検出工程の検出値から前記ターンテーブルの同期回転振れ量を演算する演算工程と、前記演算工程で求められた同期回転振れ量にしたがって前記第３検出工程における前記第２のセンサーの位置を変位させる変位工程と、を含むものである。
【００２４】
この発明によれば、ＣＬＶ露光時に、第１検出工程においてターンテーブルに対して非接触で配置された第１のセンサーでターンテーブルの回転振れ量を検出し、第２検出工程でテーブル回転手段の回転角度を検出し、さらに第３検出工程においてターンテーブルに対して非接触で配置された第２のセンサーで、第１検出工程から所定角度変位して配置されたターンテーブルの回転振れ量を検出し、演算工程が第１検出工程と第２検出工程の検出値からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、変位工程においてその同期回転振れ量にしたがって第３検出工程における第２のセンサーの位置を変位させることにより、第２のセンサーから小さな非同期回転振れ信号が取得される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置および非同期回転振れ量検出方法の好適な実施の形態について添付図面を参照し、詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態にかかる光ディスク原盤露光装置の構成を示す説明図である。図において、符号１０は円筒状のターンテーブル、符号１１は光ディスク原盤、符号１２はターンテーブル１０を左右に移動するＳＬテーブル、符号１３はＳＬテーブル１２の駆動源となるＳＬモータ、符号１４はターンテーブル１０を回転駆動するＳＰモータ（スピンドルモータ）、符号１５はＳＰモータ１４軸に設けられたロータリー・エンコーダ、符号１６はＳＰモータ１４およびＳＬモータ１３を協調制御するＳＰ／ＳＬモータ協調制御部、符号１７はターンテーブル１０の側面に向けて非接触で設けられた回転振れ検出センサー、符号１８は回転振れ検出センサー１７が先端に固定され、回転振れ検出センサー１７を微動調整するための圧電素子、符号１９ａ（１９ｂ）は後述する非同期回転振れ検出部、符号２０は露光ビーム発生器によるビーム位置を制御するビーム照射位置制御部、符号２１は光ディスク原盤に露光ビームを照射する露光ビーム発生器である。
【００２７】
ＳＬテーブル１２はＳＬモータ１３で駆動され左右に移動する。ＳＬテーブル１２に搭載されたターンテーブル１０はＳＰモータ１４で回転駆動されるので回転しながら左右に移動する。ＳＬモータ１３およびＳＰモータ１４はＳＰ／ＳＬモータ協調制御部１６により制御される。
【００２８】
ターンテーブル１０に搭載して保持された光ディスク原盤１１上には露光ビーム発生器２１から露光ビームが照射されているので、ターンテーブル１０の回転および左右移動により、光ディスク原盤１１にはスパイラル状のビーム照射軌跡を描くことができる。
【００２９】
ターンテーブル１０は、ＳＰ／ＳＬモータ協調制御部１６でＳＬモータ１３およびＳＰモータ１４を協調動作させ、光ディスク原盤１１上の露光ビーム照射位置で線速が一定になるＣＬＶ（ｃｏｎｓｔａｎｔｌｉｎｅａｒｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御、または角速度一定となるＣＡＶ（ｃｏｎｓｔａｎｔａｎｇｕｌａｒｖｅｌｏｃｉｔｙ）制御が可能に構成されている。上記ＣＬＶ制御では、光ディスク原盤１１の内周側から露光ビーム照射を開始した場合、露光ビーム照射が外周側に向かうにしたがってターンテーブル１０の回転数およびターンテーブルの移動速度が次第に低下するように、ＳＰモータ１４、ＳＬモータ１３の制御が行なわれる。
【００３０】
これらのＣＡＶ、ＣＬＶ制御結果から得られる光ディスク原盤１１上のスパイラル状のビーム軌跡はトラックピッチ一定になるはずである。しかし、ターンテーブル１０（光ディスク原盤１１）の半径方向の回転振れには、ターンテーブル１０（光ディスク原盤１１）の回転角の位置によって決まる同期振れと、ターンテーブル１０（光ディスク原盤１１）の回転角の位置には無関係でランダムな振れ量で発生する非同期回転振れがある。ターンテーブル１０に非同期回転振れがあるとスパイラル状のビーム照射軌跡のトラックピッチが変動することになる。特に、ＣＬＶ制御においては、ターンテーブル１０の回転数変化に伴って同期、非同期回転振れも変化する。
【００３１】
そこで、この実施の形態では、ターンテーブル１０の回転振れ検出センサー１７と圧電素子１８と非同期回転振れ検出部１９ａ（１９ｂ）により非同期回転振れを高精度に検出し、ビーム照射位置制御部２０で露光ビーム発生器２１を制御し、光ディスク原盤１１上の半径方向の露光ビーム照射位置を変化させることにより、スパイラル状の露光ビーム照射軌跡のトラックピッチを高精度に安定させる。以下、具体例を詳細に説明する。
【００３２】
（非同期回転振れ検出部１９ａの構成、動作例）
まず、非同期回転振れ検出部１９ａの具体的な構成および動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかる非同期回転振れ検出部１９の構成例を示すブロック図である。図において、符号３０はセンサ１７の出力を電気信号に変換（増幅）するアンプ、符号３１はアンプ３０からの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、符号３２は後述する演算や制御を行なうマイクロコントローラ、符号３３はマイクロコントローラ３４の制御時にワーキングメモリとして用いられるＲＡＭ、符号３４は圧電素子１８への微動駆動用信号を生成するＤ／Ａ変換器、符号３５はＤ／Ａ変換器３４からの駆動信号により圧電素子１８を駆動するドライバーである。
【００３３】
図２において、ターンテーブル１０はＳＰモータ１４とＳＬモータ（不図示）とＳＰ／ＳＬモータ協調制御部１６でＣＡＶ（角速度一定モード）駆動される。ＳＰモータ１４に直結したロータリー・エンコーダ１５はターンテーブル１０の回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）を出力する。非接触の回転振れ検出センサー１７はターンテーブル側面の回転振れを検出する。回転振れ検出センサー１７の出力はアンプ３０により電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３１によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号はマイクロコントローラ３２に送られる。マイクロコントローラ３２ではこのデジタル信号を、回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）と共にメモリーへ記憶し、演算を行なう。
【００３４】
また、メモリーに記憶されたデータをＤ／Ａ変換器３４に回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）と同期させて出力する。このＤ／Ａ変換された信号はドライバー３５を介して圧電素子１８を制御し、圧電素子１８に固定された回転振れ検出センサー１７を変位させる。
【００３５】
ここで、この図２に示す非同期回転振れ検出部１９ａの一連の動作について図３に示すフローチャートを参照し、説明する。光ディスク原盤１１に露光を行なう前にターンテーブル１０の回転角度毎にターンテーブル１０の半径方向への回転振れ量を回転振れ検出センサー１７によって検出する（ステップＳ１１）。この検出値はアンプ３０で電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル量に変換され、回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）と共にメモリー（ＲＡＭ３３）に蓄積される。
【００３６】
すなわち、ターンテーブル１０がＳＰモータ１４により回転する毎に、ターンテーブル１０の回転角度毎のターンテーブル１０の半径方向への振れ量がメモリー（ＲＡＭ３３）に蓄積されていく（ステップＳ１２）。この蓄積された複数の回転振れ量の値からターンテーブル１０の回転角度毎の回転振れ量平均値を求め、その平均値を同期回転振れ基準値としてメモリー（ＲＡＭ３３）に格納する（ステップＳ１３）。
【００３７】
続いて、光ディスク原盤１１に露光が始まると上記同期振れ基準値のデジタルデータがターンテーブル１０の回転角度に同期してＤ／Ａ変換器３４に加えられ（ステップＳ１４）、Ｄ／Ａ変換器３４はドライバー３５を介して圧電素子１８を制御し、圧電素子１８の先端に固定された回転振れ検出センサー１７を変位させる（ステップＳ１５）。ここで、回転振れ検出センサー１７は、ターンテーブル１０の同期回転振れと同期した動きをする。
【００３８】
その結果、回転振れ検出センサー１７とアンプ３０を介した非同期振れ信号を取得する（ステップＳ１６）。すなわち、この信号は小さな非同期振れ信号のみとなり、アンプ３０の検出ＦＳ（フルスケール）値を回転振れ検出時よりも極めて小さくすることができる。したがって、設定ゲインを大きくしたアンプ３０を介して回転振れ検出センサー１７の出力を得ると、その信号は高精度に検出された非同期回転振れ信号となる。この信号をビーム照射位置制御部２０に送る（ステップＳ１７）。
【００３９】
上記における各信号の状態を図４に示す。図４（ａ）は回転角度毎のターンテーブル１０の半径方向への回転振れを示し、（ｂ）は回転振れの平均値からの信号で制御された回転振れ検出センサー１７の変位を示し、（ｃ）は回転振れ検出センサー１７とアンプ３０で検出させる設定ゲインを大きくする前の非同期回転振れを示している。
【００４０】
したがって、ＣＡＶ露光時に同期回転振れを回転振れの平均値から求め、露光開始後はターンテーブル１０の同期振れと同期してターンテーブル１０の回転振れ検出センサー１７を変位させて非同期振れを高精度で検出することができ、ビーム照射位置制御部２０がこの非同期振れを基にビーム照射位置を調整するので、正確なトラックピッチの記録が実現する。
【００４１】
（非同期回転振れ検出部１９ｂの構成、動作例）
つぎに、非同期回転振れ検出部１９ｂの具体的な構成および動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態にかかる非同期回転振れ検出部１９ｂの構成例を示すブロック図である。この非同期回転振れ検出部１９ｂは、前述した非同期回転振れ検出部１９ａ（図２参照）の構成に対し、ターンテーブル１０の回転振れ量を検出する回転振れ検出センサーが２つ設けられている。すなわち、回転振れ検出センサー１７の他に、回転振れ検出センサー４０を配置し、回転振れ検出センサー４０側に圧電素子４１、アンプ４２を設けた構成となっている。なお、図５における他の構成要素およびその機能は、前述と同様であるので、図２と同一符号を付してある。
【００４２】
図５において、ターンテーブル１０はＳＰモータ１４とＳＬモータ（不図示）とＳＰ／ＳＬモータ協調制御部１６でＣＬＶ（線速一定モード）駆動される。ＳＰモータ１４に直結したロータリー・エンコーダ１５はターンテーブル１０の回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）を出力する。非接触の回転振れ検出センサー１７はターンテーブル側面の回転振れを検出する。回転振れ検出センサー１７の出力はアンプ３０により電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３１によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号はマイクロコントローラ３２に送られる。マイクロコントローラ３２ではこのデジタル信号を、回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）と共にメモリーへ記憶し、演算を行なう。
【００４３】
また、メモリー（ＲＡＭ３３）に記憶されたデータをＤ／Ａ変換器３４に対し、ロータリ・エンコーダ１５からの回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）と同期させて出力する。このＤ／Ａ変換された信号はドライバー３５を介して圧電素子４１を制御し、圧電素子４１の先端に固定された回転振れ検出センサー４０を変位させる。
【００４４】
つぎに、この図５に示す非同期回転振れ検出部１９ｂの一連の動作について図６に示すフローチャートを参照し、説明する。光ディスク原盤１１がターンテーブル１０にセット（チャッキング）され、ターンテーブル１０の回転角度毎にターンテーブル１０の半径方向への回転振れ量が回転振れ検出センサー１７によって検出する（ステップＳ２１）。この検出値はアンプ３０で電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換器３１でデジタル量に変換され、回転角度位置信号（ＲＥＡ）、回転基準位置信号（ＴＥＺ）と共にメモリー（ＲＡＭ３３）に蓄積される。
【００４５】
すなわち、ＣＬＶ駆動によるターンテーブル１０の回転数の変化に伴って、ターンテーブル１０が回転する毎に、ターンテーブル１０の回転角度毎のターンテーブル１０の半径方向への振れ量がメモリー（ＲＡＭ３３）に蓄積されていく（ステップＳ２２）。この蓄積された複数の回転振れ量の値からターンテーブル１０の回転角度毎の回転振れ移動平均値を求め、その移動平均値を同期回転振れ基準値としてメモリー（ＲＡＭ３３）に格納する（ステップＳ２３）。なお、ターンテーブル１０の１回転の回転角度毎に半径方向への回転振れの量がメモリー（ＲＡＭ３３）に追加され、回転振れ移動平均値の基準値は常に新しい値に更新される。
【００４６】
続いて、上記同期振れ基準値のデジタルデータがターンテーブル１０の回転角度に同期してＤ／Ａ変換器３４に加えられ（ステップＳ２４）、Ｄ／Ａ変換器３４はドライバー３５を介して圧電素子４１を制御し、圧電素子４１の先端に固定された回転振れ検出センサー４０を変位させる（ステップＳ２５）。ここで、回転振れ検出センサー４０は、ターンテーブル１０の同期回転振れと同期した動きをする。
【００４７】
その結果、回転振れ検出センサー４０とアンプ４２を介した非同期振れ信号を取得する（ステップＳ２６）。すなわち、この信号は小さな非同期振れ信号のみとなり、アンプ４２の検出ＦＳ（フルスケール）値はアンプ３０より極めて小さくなる。したがって、設定ゲインを大きくしたアンプ４２を介して回転振れ検出センサー４０の出力を得ると、その信号は高精度に検出された非同期回転振れ信号となる。そして、この信号をビーム照射位置制御部２０に送る（ステップＳ２７）。
【００４８】
したがって、ＣＬＶ露光時に同期回転振れを回転振れの移動平均値から求め、露光中にターンテーブル１０の同期振れと同期してターンテーブル１０の回転振れ検出センサー４０を変位させて非同期振れを高精度で検出することができ、ビーム照射位置制御部２０がこの非同期振れを基にビーム照射位置を調整するので、正確なトラックピッチの記録が実現する。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置（請求項１）によれば、ＣＡＶ露光前に、第１検出手段においてセンサーにより回転角度毎にターンテーブルの半径方向の振れ量を検出し、第２検出手段でターンテーブルの回転角度を検出し、第１検出手段と第２検出手段からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、原盤セット後に、この同期回転振れ量で第１検出手段のセンサーの位置を変位することにより、センサーから非同期回転振れ信号が高精度で取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給するので、光ディスク原盤上の半径方向のビーム照射位置が正確に調整され、スパイラル状のビーム照射軌跡のトラックピッチを高精度で安定させることができる。
【００５０】
また、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置（請求項２）によれば、請求項１において、原盤露光前に、第１検出手段においてセンサーにより回転角度毎にターンテーブルの半径方向の振れ量を検出し、第２検出手段でターンテーブルの回転角度を検出してデータの蓄積を行なったのちこれらの平均値を算出することにより、回転振れ量の基準値を求めるため、原盤セット後において、上記基準値をターンテーブルの回転角度に同期させて第１検出手段のセンサーの位置を制御することができる。
【００５１】
また、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置（請求項３）によれば、請求項１において、原盤セット後に、回転振れ量の基準値をターンテーブルの回転角度に同期させて第１検出手段のセンサーの位置を制御するため、センサーとそのアンプを介した信号から高精度の非同期回転振れ信号が取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給することができる。
【００５２】
また、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置（請求項４）によれば、ＣＬＶ露光時に、第１検出手段においてターンテーブルに対して非接触で配置された第１のセンサーでターンテーブルの回転振れ量を検出し、第２検出手段でテーブル回転手段の回転角度を検出し、さらに第３検出手段においてターンテーブルに対して非接触で配置された第２のセンサーで、第１検出手段から所定角度変位して配置されたターンテーブルの回転振れ量を検出し、演算手段が第１検出手段と第２検出手段の検出値からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、変位手段がその同期回転振れ量にしたがって第３検出手段における第２のセンサーの位置を変位させることにより、第２のセンサーから非同期回転振れ信号が高精度で取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給するので、光ディスク原盤上の半径方向のビーム照射位置が正確に調整され、スパイラル状のビーム照射軌跡のトラックピッチを高精度で安定させることができる。
【００５３】
また、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置（請求項５）によれば、請求項４において、第１検出手段と第３検出手段はターンテーブルに対して非接触に第１、第２のセンサーが配置され、第１検出手段と第２検出手段で各回転角度位置でのターンテーブルの半径方向の振れ量を検出して蓄積し、これらの移動平均値を求め、これを回転振れ量の基準値とするので、上記基準値をターンテーブルの回転角度に同期させて第３検出手段の第２のセンサーの位置を制御することができる。
【００５４】
また、本発明にかかる光ディスク原盤露光装置（請求項６）によれば、請求項４において、各回転角度位置でのターンテーブルの半径方向への同期回転振れ量を、ターンテーブルを回転させるモータの回転角度を検出する第２検出手段と同期させて出力し、第３検出手段の第２のセンサーを変位させる変位手段を制御するので、センサーとそのアンプを介した信号から高精度の非同期回転振れ信号が取得され、この信号をビーム照射位置制御手段に供給することができる。
【００５５】
また、本発明にかかる非同期回転振れ量検出方法（請求項７）によれば、ＣＡＶ露光前に、第１検出工程においてセンサーにより回転角度毎にターンテーブルの半径方向の振れ量を検出し、第２検出工程でターンテーブルの回転角度を検出し、第１検出工程と第２検出工程からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、原盤セット後に、この同期回転振れ量で第１検出工程のセンサーの位置を変位するため、センサーから非同期回転振れ信号を高精度で取得することができる。
【００５６】
また、本発明にかかる非同期回転振れ量検出方法（請求項８）によれば、ＣＬＶ露光時に、第１検出工程においてターンテーブルに対して非接触で配置された第１のセンサーでターンテーブルの回転振れ量を検出し、第２検出工程でテーブル回転手段の回転角度を検出し、さらに第３検出工程においてターンテーブルに対して非接触で配置された第２のセンサーで、第１検出工程から所定角度変位して配置されたターンテーブルの回転振れ量を検出し、演算工程が第１検出工程と第２検出工程の検出値からターンテーブルの同期回転振れ量を演算し、変位工程がその同期回転振れ量にしたがって第３検出工程における第２のセンサーの位置を変位させるため、第２のセンサーから非同期回転振れ信号を高精度で取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる光ディスク原盤露光装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる非同期回転振れ検出部１９ａの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２おける非同期回転振れ検出部１９ａの一連の動作を示すフローチャートである。
【図４】ターンテーブル１回転時におけるターンテーブル回転振れ、回転振れ検出センサー変位、非同期回転信号それぞれの状態を示す出力波形図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる非同期回転振れ検出部１９ｂの構成例を示すブロック図である。
【図６】図５の非同期回転振れ検出部１９ｂの一連の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ターンテーブル
１１光ディスク原盤
１２ＳＬテーブル
１３ＳＬモータ
１４ＳＰモータ
１５ロータリー・エンコーダ
１６ＳＰ／ＳＬモータ協調制御部
１７，４０回転振れ検出センサー
１８，４１圧電素子
１９ａ，１９ｂ非同期回転振れ検出部
２０ビーム照射位置制御部
２１露光ビーム発生器
３０，４２アンプ
３１Ａ／Ｄ変換器
３２マイクロコントローラ
３３ＲＡＭ
３４Ｄ／Ａ変換器
３５ドライバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk master exposure apparatus that irradiates a recording beam to an optical disk master and an asynchronous rotational shake detection method.
[0002]
[Prior art]
With recent advances in information technology, optical discs such as compact discs (CDs), digital video discs (DVDs), and laser discs (LDs) have become widespread as media for recording media information in large volumes. Yes. In these optical discs, music information and video information are recorded after being converted into signals having the pit length as a parameter. Each information pit has a certain width on the information recording surface, and is formed so that the longitudinal direction is arranged along a spiral or concentric circle with respect to the center of the disk to constitute an information track.
[0003]
By the way, in such an optical disk, information pits are recorded on an optical disk master by an optical disk master exposure (recording) device, a disk stamper is formed from the recorded master, and a polycarbonate resin or the like is heated or pressed using this disk stamper. After the injection molding is performed and a metal deposition process is performed on the recording layer formed by transferring the pits from the master, a translucent substrate or the like is laminated and formed.
[0004]
However, in an optical disc master exposure (recording) apparatus, a phenomenon occurs that the optical disc swings in the radial direction while the turntable (optical disc master) rotates. This shake includes a synchronous shake in which the magnitude of the shake is determined by the position of the turntable rotation angle and an irregular amount of asynchronous shake that is independent of the position of the turntable rotation angle. This non-periodic shake is also called NRRO (non-repeatable runout). The generation of this asynchronous vibration is caused by the spindle motor bearings (ball bearings, etc.) of the turntable, the peripheral bearings, the roundness of the shaft, the imperfection of the preload structure and the vibration. As described above, when asynchronous shake occurs during exposure recording, the accuracy of the track pitch is adversely affected, and a desired track pitch cannot be obtained, and a defective master disc is manufactured. For this reason, an apparatus for detecting this asynchronous shake and adjusting the exposure position is known.
[0005]
For example, JP-A-9-190651 and JP-A-2000-20964 are disclosed as reference technical documents related to an optical disk master exposure (recording) apparatus that records an optical disk master with an exposure beam and records a recording signal. . Japanese Patent Laid-Open No. 9-190651 discloses an “optical disc master exposure apparatus and asynchronous shake amount correction device” in which an average value (synchronous value) of rotational shake amounts measured in advance from a turntable rotational shake (synchronous, asynchronous runout) signal It is disclosed to subtract the (rotational shake amount) signal and output only the asynchronous rotational shake signal. In addition, the “optical disc master recording apparatus” of Japanese Patent Laid-Open No. 2000-20964 detects the angular position of the rotating shaft in the rotational direction and the displacement of the rotating shaft in the direction parallel to the recording surface of the optical disc master, It is disclosed that the current deviation at the current angular position from the reference position of the rotary shaft is calculated based on the displacement, and the irradiation spot position is adjusted according to the current deviation.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional optical disc master exposure (recording) apparatus as described above, the asynchronous rotational shake amount is a very small value as the synchronous rotational shake amount, so that the detection accuracy of the asynchronous rotational shake amount can be increased. Can not. For example, if the detection accuracy of the rotational shake amount by the sensor is 10 μm for detection FS (full scale) and the resolution is 10 nm (1/1000 of FS), the asynchronous rotational shake amount is very small compared with the synchronous rotational shake amount. 1% or less. Here, if the synchronous rotational shake is 5 μm, the asynchronous rotational shake is 50 nm or less, and if the resolution is 10 nm, the asynchronous rotational shake cannot be accurately measured.
[0007]
Therefore, even if the resolution is increased by setting the detection accuracy of the rotational shake amount to 1 μm for detection FS (full scale) and 1 nm for resolution (1/1000 of FS), the rotational shake exceeds 1 μm for detection FS (full scale). As described above, since the asynchronous rotational shake that is very small compared with the synchronous rotational shake amount cannot be detected, the track pitch of the spiral beam irradiation locus cannot be stabilized with high accuracy. .
[0008]
The present invention has been made in view of the above, and detects asynchronous rotational shake with high accuracy, controls the exposure beam generator with the beam irradiation position control means, and determines the radial beam irradiation position on the optical disc master. The purpose is to stabilize the track pitch of the spiral beam irradiation trajectory with high accuracy by changing it.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the optical disk master exposure apparatus according to claim 1, the asynchronous rotational shake amount detecting means for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable, and the asynchronous rotational shake amount. Beam irradiation position adjusting means for adjusting the irradiation position of the exposure beam irradiated on the optical disc master based on a signal from the detection means, table rotating means for rotating the turntable, and lateral movement of the turntable in the horizontal direction A table moving means for performing CAV control by coordinating the table rotating means and the table moving means, and an optical disk master is placed on the turntable and irradiated with an exposure beam. In the optical disk master exposure apparatus for recording information, the asynchronous rotational shake detection means includes the turntable. First detecting means for detecting the amount of rotational shake of the turntable, a second detecting means for detecting the rotation angle of the table rotating means, and the first detecting means A calculating means for calculating the amount of synchronous rotational shake of the turntable from the detection value of the second detecting means, and a position of the sensor in the first detecting means is displaced according to the amount of synchronous rotational shake determined by the calculating means. Displacement means.
[0010]
According to the present invention, before the CAV exposure, the first detection means detects the amount of shake in the radial direction of the turntable for each rotation angle by the sensor, and the second detection means detects the rotation angle of the turntable. By calculating the synchronous rotational shake amount of the turntable from the detection means and the second detection means and displacing the position of the sensor of the first detection means by this synchronous rotational shake amount after setting the master, a small asynchronous rotational shake signal is output from the sensor. And this signal is supplied to the beam irradiation position control means, and the beam irradiation position can be finely adjusted.
[0011]
Further, in the optical disc master exposure apparatus according to claim 2, the computing means is configured to turn the turn at each rotational angle position of the table rotating means according to the detection values of the first detecting means and the second detecting means. The rotational shake amount in the radial direction of the table is obtained and accumulated, and the accumulated data is averaged to obtain a reference value for the rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position of the table rotating means. Is.
[0012]
According to the present invention, in the first aspect, before the master exposure, the first detection means detects the shake amount in the radial direction of the turntable for each rotation angle by the sensor, and the second detection means determines the rotation angle of the turntable. After detecting and accumulating data, the average value of these is calculated, and the reference value of the rotational shake amount is obtained, so that after the master is set, the reference value is synchronized with the rotation angle of the turntable for the first detection. It becomes possible to control the position of the sensor of the means.
[0013]
In the optical disk master exposure apparatus according to claim 3, the asynchronous rotational shake amount is the second detection of the synchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position of the table rotating means. The signal is output in synchronization with the means, and is detected by controlling the displacement means for displacing the position of the sensor in the first detection means.
[0014]
According to the present invention, in the first aspect, after the master is set, the position of the sensor of the first detection means is controlled by synchronizing the reference value of the rotational shake amount with the rotation angle of the turntable. It is possible to obtain a small asynchronous rotational shake signal from the intervening signal and supply this signal to the beam irradiation position control means.
[0015]
Further, in the optical disc master exposure apparatus according to claim 4, the asynchronous rotational shake amount detecting means for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable, and a signal from the asynchronous rotational shake amount detecting means. Beam irradiation position adjusting means for adjusting the irradiation position of the exposure beam irradiated on the optical disc master, table rotating means for rotating the turntable, table moving means for horizontally moving the turntable, An optical disk master exposure recording apparatus, comprising: a table rotating means and a cooperative control means for performing CLV control by coordinating the table moving means; and placing an optical disk master on the turntable and irradiating an exposure beam to record predetermined information. In the apparatus, the asynchronous rotational shake amount detecting means is disposed in a non-contact manner with respect to the turntable. A first detection means for detecting the amount of rotational shake of the turntable, a second detection means for detecting a rotation angle of the table rotation means, and a non-contact arrangement with respect to the turntable. A third detecting means for detecting the amount of rotational shake of the turntable arranged with a predetermined angular displacement from the first detecting means by the second sensor, a first detecting means and a second detecting means; Calculating means for calculating a synchronous rotational shake amount of the turntable from a detected value; and displacing means for displacing the position of the second sensor in the third detecting means according to the synchronous rotational shake amount obtained by the calculating means; , With.
[0016]
According to the present invention, at the time of CLV exposure, the first detection means detects the amount of rotational shake of the turntable by the first sensor arranged in non-contact with the turntable, and the second detection means detects the rotation of the table rotation means. The rotation angle is detected, and further, the second sensor arranged in non-contact with the turntable in the third detection means detects the rotational shake amount of the turntable arranged with a predetermined angle displacement from the first detection means. The calculating means calculates the synchronous rotational shake amount of the turntable from the detection values of the first detecting means and the second detecting means, and the displacement means determines the position of the second sensor in the third detecting means according to the synchronous rotational shake amount. , A small asynchronous rotational shake signal is acquired from the second sensor, this signal is supplied to the beam irradiation position control means, and the beam irradiation position is finely adjusted. It becomes possible to.
[0017]
Further, in the optical disc master exposure apparatus according to claim 5, the calculation means is configured to turn the table rotation means at each rotation angle position according to the detection values of the first detection means and the second detection means. The rotational shake amount in the radial direction of the table is obtained and accumulated, and the accumulated data is subjected to moving average to obtain a reference value for the rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position of the table rotating means. It is what you want.
[0018]
According to the present invention, in claim 4, the first detection means and the third detection means are arranged such that the first and second sensors are arranged in a non-contact manner with respect to the turntable. The turntable radial shake amount at each rotation angle position is detected and accumulated, and the moving average value of these is obtained, and this is used as the reference value for the rotation shake amount. It becomes possible to control the position of the second sensor of the third detection means in synchronization with the angle.
[0019]
In the optical disk master exposure apparatus according to claim 6, the asynchronous rotational shake amount is the second detection of the synchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position of the table rotating means. The signal is output in synchronization with the means, and is detected by controlling the displacement means for displacing the position of the second sensor in the third detection means.
[0020]
According to the present invention, in claim 4, the synchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position is synchronized with the second detecting means for detecting the rotational angle of the motor that rotates the turntable. By controlling the displacement means for outputting and displacing the second sensor of the third detection means, a small asynchronous rotational shake signal is acquired from the signal through the sensor and its amplifier, and this signal is sent to the beam irradiation position control means. It becomes possible to supply.
[0021]
Further, in the asynchronous rotational shake amount detecting method according to claim 7, in the asynchronous rotational shake amount detecting method for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable, table rotating means for rotating the turntable; A table moving means for horizontally moving the turntable; and a cooperative control means for performing CAV control by coordinating the table rotating means and the table moving means, and is non-contact with the turntable. A first detection step of detecting the rotational shake amount of the turntable, a second detection step of detecting a rotation angle of the table rotating means, the first detection step and the second detection step. A calculation step of calculating the amount of synchronous rotation shake of the turntable from the detected value of the rotation, and the amount of synchronous rotation shake obtained in the calculation step Thus intended to include, a displacement step of displacing the position of the sensor in the first detection step.
[0022]
According to the present invention, before the CAV exposure, the amount of shake in the radial direction of the turntable is detected for each rotation angle by the sensor in the first detection step, and the rotation angle of the turntable is detected in the second detection step. By calculating the synchronous rotational shake amount of the turntable from the detection step and the second detection step and displacing the position of the sensor in the first detection step with this synchronous rotational shake amount after setting the master, a small asynchronous rotational shake signal is output from the sensor. Is acquired.
[0023]
Further, in the asynchronous rotational shake amount detecting method according to claim 8, in the asynchronous rotational shake amount detecting method for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable, table rotating means for rotating the turntable; A table moving means that horizontally moves the turntable; and a cooperative control means that performs CLV control by coordinating the table rotating means and the table moving means, and does not contact the turntable. A first detection step of detecting the amount of rotational shake of the turntable by the first sensor arranged in step 2, a second detection step of detecting the rotation angle of the table rotating means, and non-contact with the turntable The second sensor disposed at the position of the turntable disposed at a predetermined angle from the first detection step. A third detection step for detecting a shake amount, a calculation step for calculating a synchronous rotation shake amount of the turntable from detection values of the first detection step and the second detection step, and a synchronous rotation obtained in the calculation step A displacement step of displacing the position of the second sensor in the third detection step in accordance with the amount of shake.
[0024]
According to this invention, during CLV exposure, the amount of rotational shake of the turntable is detected by the first sensor arranged in non-contact with the turntable in the first detection step, and the rotation of the table rotating means is detected in the second detection step. A rotation angle is detected, and further, a second sensor arranged in a non-contact manner with respect to the turntable in the third detection step detects a rotational shake amount of the turntable arranged with a predetermined angle displacement from the first detection step. The calculation step calculates the synchronous rotational shake amount of the turntable from the detection values of the first detection step and the second detection step, and the position of the second sensor in the third detection step according to the synchronous rotational shake amount in the displacement step. , A small asynchronous rotational shake signal is acquired from the second sensor.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of an optical disk master exposure apparatus and an asynchronous rotational shake amount detection method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to this embodiment.
[0026]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical disc master exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10 is a cylindrical turntable, reference numeral 11 is an optical disc master, reference numeral 12 is an SL table that moves the turntable 10 left and right, reference numeral 13 is an SL motor that is a driving source of the SL table 12, and reference numeral 14 is a turn. SP motor (spindle motor) for rotating the table 10, reference numeral 15 is a rotary encoder provided on the shaft of the SP motor 14, reference numeral 16 is an SP / SL motor cooperative control unit for cooperatively controlling the SP motor 14 and the SL motor 13, Reference numeral 17 denotes a rotational shake detection sensor provided in a non-contact manner toward the side surface of the turntable 10, and reference numeral 18 denotes a piezoelectric element for finely adjusting the rotational shake detection sensor 17 with the rotational shake detection sensor 17 fixed to the tip. Reference numeral 19a (19b) is an asynchronous rotational shake detector described later, and reference numeral 20 is an exposure beam generator. The beam irradiation position control unit for controlling the beam position by the vessel, reference numeral 21 is an exposure beam generator for irradiating an exposure beam on the optical disc master.
[0027]
The SL table 12 is driven by the SL motor 13 and moves to the left and right. Since the turntable 10 mounted on the SL table 12 is rotationally driven by the SP motor 14, it moves to the left and right while rotating. The SL motor 13 and the SP motor 14 are controlled by the SP / SL motor cooperative control unit 16.
[0028]
Since the exposure beam is irradiated from the exposure beam generator 21 onto the optical disc master 11 mounted and held on the turntable 10, a spiral beam is applied to the optical disc master 11 by the rotation and left-right movement of the turntable 10. Irradiation trajectory can be drawn.
[0029]
The turntable 10 performs CLV (constant linear velocity) control in which the linear velocity is constant at the exposure beam irradiation position on the optical disc master 11 by causing the SP / SL motor cooperative control unit 16 to cooperatively operate the SL motor 13 and the SP motor 14. Alternatively, CAV (constant angular velocity) control in which the angular velocity is constant is configured. In the CLV control, when the exposure beam irradiation is started from the inner peripheral side of the optical disc master 11, the rotation speed of the turntable 10 and the moving speed of the turntable gradually decrease as the exposure beam irradiation moves toward the outer peripheral side. The SP motor 14 and the SL motor 13 are controlled.
[0030]
The spiral beam trajectory on the optical disc master 11 obtained from these CAV and CLV control results should be a constant track pitch. However, the radial runout of the turntable 10 (optical disc master 11) includes the synchronous shake determined by the position of the turntable 10 (optical disc master 11) and the rotation angle of the turntable 10 (optical disc 11). Asynchronous rotational runout occurs with random runout regardless of position. When the turntable 10 has an asynchronous rotational shake, the track pitch of the spiral beam irradiation locus changes. In particular, in the CLV control, synchronous and asynchronous rotational shakes change as the rotational speed of the turntable 10 changes.
[0031]
Therefore, in this embodiment, the rotational shake detection sensor 17 of the turntable 10, the piezoelectric element 18, and the asynchronous rotational shake detection unit 19a (19b) detect the asynchronous rotational shake with high accuracy, and the beam irradiation position control unit 20 performs exposure. By controlling the beam generator 21 and changing the exposure beam irradiation position in the radial direction on the optical disc master 11, the track pitch of the spiral exposure beam irradiation locus is stabilized with high accuracy. Specific examples will be described in detail below.
[0032]
(Configuration and operation example of asynchronous rotation shake detector 19a)
First, a specific configuration and operation of the asynchronous rotational shake detection unit 19a will be described. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the asynchronous rotational shake detection unit 19 according to the embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 30 denotes an amplifier that converts (amplifies) the output of the sensor 17 into an electric signal, reference numeral 31 denotes an A / D converter that converts the output signal from the amplifier 30 into a digital signal, and reference numeral 32 denotes computation and control described later. The reference numeral 33 is a RAM used as a working memory when the microcontroller 34 is controlled, the reference numeral 34 is a D / A converter for generating a fine movement drive signal to the piezoelectric element 18, and the reference numeral 35 is a D / A converter. A driver that drives the piezoelectric element 18 by a drive signal from 34.
[0033]
In FIG. 2, the turntable 10 is CAV (constant angular velocity mode) driven by an SP motor 14, an SL motor (not shown), and an SP / SL motor cooperative control unit 16. A rotary encoder 15 directly connected to the SP motor 14 outputs a rotation angle position signal (REA) and a rotation reference position signal (TEZ) of the turntable 10. A non-contact rotational shake detection sensor 17 detects rotational shake on the side surface of the turntable. The output of the rotational shake detection sensor 17 is converted into an electric signal by the amplifier 30 and converted into a digital signal by the A / D converter 31. This digital signal is sent to the microcontroller 32. The microcontroller 32 stores this digital signal in the memory together with the rotation angle position signal (REA) and the rotation reference position signal (TEZ), and performs calculation.
[0034]
Further, the data stored in the memory is output to the D / A converter 34 in synchronization with the rotation angle position signal (REA) and the rotation reference position signal (TEZ). This D / A converted signal controls the piezoelectric element 18 via the driver 35 and displaces the rotational shake detection sensor 17 fixed to the piezoelectric element 18.
[0035]
Here, a series of operations of the asynchronous rotational shake detection unit 19a shown in FIG. 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Before the optical disc master 11 is exposed, the rotational shake amount in the radial direction of the turntable 10 is detected by the rotational shake detection sensor 17 for each rotation angle of the turntable 10 (step S11). The detected value is converted into an electric signal by the amplifier 30, converted into a digital quantity by the A / D converter 31, and stored in the memory (RAM 33) together with the rotation angle position signal (REA) and the rotation reference position signal (TEZ). .
[0036]
That is, every time the turntable 10 is rotated by the SP motor 14, the amount of deflection in the radial direction of the turntable 10 for each rotation angle of the turntable 10 is accumulated in the memory (RAM 33) (step S12). An average rotational shake amount value for each rotation angle of the turntable 10 is obtained from the accumulated rotational shake value, and the average value is stored in the memory (RAM 33) as a synchronous rotational shake reference value (step S13).
[0037]
Subsequently, when the exposure on the optical disc master 11 starts, the digital data of the above-mentioned reference value for the synchronous shake is added to the D / A converter 34 in synchronization with the rotation angle of the turntable 10 (step S14), and the D / A converter 34 Controls the piezoelectric element 18 via the driver 35 and displaces the rotational shake detection sensor 17 fixed to the tip of the piezoelectric element 18 (step S15). Here, the rotational shake detection sensor 17 moves in synchronization with the synchronous rotational shake of the turntable 10.
[0038]
As a result, an asynchronous shake signal is acquired via the rotational shake detection sensor 17 and the amplifier 30 (step S16). That is, this signal is only a small asynchronous shake signal, and the detected FS (full scale) value of the amplifier 30 can be made much smaller than that at the time of rotational shake detection. Therefore, when the output of the rotational shake detection sensor 17 is obtained via the amplifier 30 having a larger set gain, the signal becomes an asynchronous rotational shake signal detected with high accuracy. This signal is sent to the beam irradiation position controller 20 (step S17).
[0039]
The state of each signal in the above is shown in FIG. 4A shows the rotational shake in the radial direction of the turntable 10 for each rotation angle, and FIG. 4B shows the displacement of the rotational shake detection sensor 17 controlled by a signal from the average value of the rotational shake. c) shows the asynchronous rotational shake before the set gain detected by the rotational shake detection sensor 17 and the amplifier 30 is increased.
[0040]
Accordingly, the synchronous rotational shake is obtained from the average value of the rotational shake during the CAV exposure, and after the exposure is started, the asynchronous shake is detected with high accuracy by displacing the rotational shake detection sensor 17 of the turntable 10 in synchronization with the synchronous shake of the turntable 10. Since the beam irradiation position control unit 20 adjusts the beam irradiation position based on this asynchronous vibration, accurate track pitch recording is realized.
[0041]
(Configuration and operation example of asynchronous rotational shake detector 19b)
Next, a specific configuration and operation of the asynchronous rotational shake detector 19b will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of the asynchronous rotational shake detection unit 19b according to the embodiment of the present invention. The asynchronous rotational shake detection unit 19b is provided with two rotational shake detection sensors for detecting the rotational shake amount of the turntable 10 in contrast to the configuration of the asynchronous rotational shake detection unit 19a (see FIG. 2). That is, in addition to the rotational shake detection sensor 17, the rotational shake detection sensor 40 is arranged, and the piezoelectric element 41 and the amplifier 42 are provided on the rotational shake detection sensor 40 side. The other components in FIG. 5 and their functions are the same as those described above, and are therefore given the same reference numerals as in FIG.
[0042]
In FIG. 5, the turntable 10 is CLV (constant linear velocity mode) driven by an SP motor 14, an SL motor (not shown), and an SP / SL motor cooperative control unit 16. A rotary encoder 15 directly connected to the SP motor 14 outputs a rotation angle position signal (REA) and a rotation reference position signal (TEZ) of the turntable 10. A non-contact rotational shake detection sensor 17 detects rotational shake on the side surface of the turntable. The output of the rotational shake detection sensor 17 is converted into an electric signal by the amplifier 30 and converted into a digital signal by the A / D converter 31. This digital signal is sent to the microcontroller 32. The microcontroller 32 stores this digital signal in the memory together with the rotation angle position signal (REA) and the rotation reference position signal (TEZ), and performs calculation.
[0043]
The data stored in the memory (RAM 33) is output to the D / A converter 34 in synchronization with the rotation angle position signal (REA) and the rotation reference position signal (TEZ) from the rotary encoder 15. The D / A converted signal controls the piezoelectric element 41 via the driver 35 and displaces the rotational shake detection sensor 40 fixed to the tip of the piezoelectric element 41.
[0044]
Next, a series of operations of the asynchronous rotational shake detection unit 19b shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The optical disc master 11 is set (chucked) on the turntable 10, and the rotational shake amount in the radial direction of the turntable 10 is detected by the rotational shake detection sensor 17 for each rotation angle of the turntable 10 (step S21). The detected value is converted into an electric signal by the amplifier 30, converted into a digital quantity by the A / D converter 31, and stored in the memory (RAM 33) together with the rotation angle position signal (REA) and the rotation reference position signal (TEZ). .
[0045]
That is, each time the turntable 10 rotates in accordance with the change in the rotation speed of the turntable 10 by CLV driving, the amount of deflection in the radial direction of the turntable 10 for each rotation angle of the turntable 10 is stored in the memory (RAM 33). Accumulation is performed (step S22). A rotational shake moving average value for each rotation angle of the turntable 10 is obtained from the accumulated rotational shake amount values, and the moving average value is stored in the memory (RAM 33) as a synchronous rotational shake reference value (step S23). . Note that the amount of rotational runout in the radial direction is added to the memory (RAM 33) for each rotation angle of the turntable 10, and the reference value of the rotational shake moving average value is constantly updated to a new value.
[0046]
Subsequently, the digital data of the synchronous shake reference value is added to the D / A converter 34 in synchronization with the rotation angle of the turntable 10 (step S24), and the D / A converter 34 is connected to the piezoelectric element via the driver 35. 41 is controlled to displace the rotational shake detection sensor 40 fixed to the tip of the piezoelectric element 41 (step S25). Here, the rotational shake detection sensor 40 moves in synchronization with the synchronous rotational shake of the turntable 10.
[0047]
As a result, an asynchronous shake signal is acquired via the rotational shake detection sensor 40 and the amplifier 42 (step S26). That is, this signal is only a small asynchronous fluctuation signal, and the detected FS (full scale) value of the amplifier 42 is much smaller than that of the amplifier 30. Therefore, when the output of the rotational shake detection sensor 40 is obtained via the amplifier 42 having a large set gain, the signal becomes an asynchronous rotational shake signal detected with high accuracy. Then, this signal is sent to the beam irradiation position control unit 20 (step S27).
[0048]
Accordingly, the synchronous rotational shake is obtained from the moving average value of the rotational shake during CLV exposure, and the asynchronous shake is detected with high accuracy by displacing the rotational shake detection sensor 40 of the turntable 10 in synchronization with the synchronous shake of the turntable 10 during exposure. Since the beam irradiation position control unit 20 adjusts the beam irradiation position based on this asynchronous vibration, accurate track pitch recording is realized.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical disk master exposure apparatus (Claim 1) of the present invention, before the CAV exposure, the first detection means detects the shake amount in the radial direction of the turntable for each rotation angle by the sensor. The rotation angle of the turntable is detected by the second detection means, and the synchronous rotation shake amount of the turntable is calculated from the first detection means and the second detection means. By shifting the position of the sensor, an asynchronous rotational shake signal is acquired from the sensor with high accuracy, and this signal is supplied to the beam irradiation position control means, so that the radial beam irradiation position on the optical disc master is accurately adjusted. In addition, the track pitch of the spiral beam irradiation locus can be stabilized with high accuracy.
[0050]
Further, according to the optical disk master exposure apparatus (claim 2) of the present invention, in claim 1, before the master exposure, the first detection means detects the shake amount in the radial direction of the turntable for each rotation angle by the sensor. Then, after the rotation angle of the turntable is detected by the second detection means and the data is accumulated, the average value of these is calculated to obtain the reference value of the rotational shake amount. The position of the sensor of the first detection means can be controlled by synchronizing the value with the rotation angle of the turntable.
[0051]
According to the optical disk master exposure apparatus (claim 3) of the present invention, the sensor of the first detection means according to claim 1 is synchronized with the rotation angle of the turntable after setting the master. In order to control the position, a highly accurate asynchronous rotational shake signal is acquired from a signal through the sensor and its amplifier, and this signal can be supplied to the beam irradiation position control means.
[0052]
Further, according to the optical disk master exposure apparatus according to the present invention (claim 4), during the CLV exposure, the rotation amount of the turntable is detected by the first sensor arranged in a non-contact manner with respect to the turntable in the first detection means. The second detection means detects the rotation angle of the table rotation means, and the third detection means detects the rotation angle of the table rotation means in a non-contact manner with respect to the turntable. The rotational shake amount of the turntable arranged in this manner is detected, the calculation means calculates the synchronous rotational shake amount of the turntable from the detection values of the first detection means and the second detection means, and the displacement means calculates the synchronous rotational shake amount. As a result, the position of the second sensor in the third detecting means is displaced to obtain an asynchronous rotational shake signal from the second sensor with high accuracy. Since feeding to the irradiation position control means, the beam irradiation position in the radial direction on the optical disc master is adjusted correctly, it is possible to stabilize the track pitch of the spiral of the beam irradiation trajectory with high precision.
[0053]
According to the optical disk master exposure apparatus (claim 5) of the present invention, in claim 4, the first detection means and the third detection means are not in contact with the turntable, and the first and second sensors are not in contact with each other. The first detection means and the second detection means detect and accumulate the turnout in the radial direction of the turntable at each rotation angle position, obtain a moving average value thereof, and calculate this as a reference value for the rotation shake Therefore, the position of the second sensor of the third detecting means can be controlled by synchronizing the reference value with the rotation angle of the turntable.
[0054]
According to the optical disk master exposure apparatus (Claim 6) of the present invention, in Claim 4, the synchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotation angle position is determined by the motor for rotating the turntable. Output is synchronized with the second detection means for detecting the rotation angle, and the displacement means for displacing the second sensor of the third detection means is controlled, so that a high-accuracy asynchronous rotational vibration is obtained from the signal via the sensor and its amplifier. A signal is acquired, and this signal can be supplied to the beam irradiation position control means.
[0055]
Further, according to the asynchronous rotational shake amount detecting method according to the present invention (Claim 7), before the CAV exposure, the sensor detects the shake amount in the radial direction of the turntable for each rotational angle in the first detection step. 2 The rotation angle of the turntable is detected in the detection process, and the synchronous rotation shake amount of the turntable is calculated from the first detection process and the second detection process. As a result, the asynchronous rotational shake signal can be obtained from the sensor with high accuracy.
[0056]
Further, according to the asynchronous rotational shake amount detection method according to the present invention (Claim 8), during the CLV exposure, the rotation of the turntable is performed by the first sensor arranged in a non-contact manner with respect to the turntable in the first detection step. The amount of shake is detected, the rotation angle of the table rotating means is detected in the second detection step, and the second sensor is arranged in a non-contact manner with respect to the turntable in the third detection step. The rotational shake amount of the turntable arranged with angular displacement is detected, the calculation process calculates the synchronous rotational shake amount of the turntable from the detected values of the first detection process and the second detection process, and the displacement process performs the synchronous rotation. Since the position of the second sensor in the third detection step is displaced according to the shake amount, an asynchronous rotational shake signal can be obtained from the second sensor with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical disc master exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of an asynchronous rotational shake detection unit 19a according to the embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a series of operations of an asynchronous rotational shake detection unit 19a in FIG.
FIG. 4 is an output waveform diagram showing states of a turntable rotation shake, a rotation shake detection sensor displacement, and an asynchronous rotation signal during one turntable rotation.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of an asynchronous rotational shake detector 19b according to the embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing a series of operations of the asynchronous rotational shake detector 19b of FIG.
[Explanation of symbols]
10 Turntable
11 Optical disc master
12 SL table
13 SL motor
14 SP motor
15 Rotary encoder
16 SP / SL motor cooperative control section
17, 40 Rotational shake detection sensor
18, 41 Piezoelectric element
19a, 19b Asynchronous rotational shake detector
20 Beam irradiation position controller
21 Exposure beam generator
30,42 amplifier
31 A / D converter
32 Microcontroller
33 RAM
34 D / A converter
35 drivers

Claims

Asynchronous rotational shake amount detecting means for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable, and adjusting the irradiation position of the exposure beam applied to the optical disc master based on a signal from the asynchronous rotational shake amount detecting means Beam irradiation position adjusting means, table rotating means for rotating the turntable, table moving means for horizontally moving the turntable, and CAV control is performed by coordinating the table rotating means and the table moving means. In an optical disc master exposure apparatus comprising a cooperative control means, irradiating an exposure beam by placing an optical disc master on the turntable, and recording predetermined information,
The asynchronous rotational shake amount detecting means includes:
First detection means for detecting a rotational shake amount of the turntable by a sensor arranged in a non-contact manner with respect to the turntable;
Second detection means for detecting a rotation angle of the table rotation means;
A calculation means for calculating a synchronous rotational shake amount of the turntable from detection values of the first detection means and the second detection means;
Displacement means for displacing the position of the sensor in the first detection means according to the amount of synchronous rotational shake determined by the calculation means;
An optical disc master exposure apparatus comprising:

The calculation means obtains and accumulates the rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotation angle position of the table rotation means according to the detection values of the first detection means and the second detection means, and 2. The optical disk master exposure apparatus according to claim 1, wherein the accumulated data is averaged to obtain a reference value of the rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotation angle position of the table rotating means.

Asynchronous rotational shake amount outputs a synchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position of the table rotation means in synchronization with the second detection means, and the sensor in the first detection means 2. The optical disk master exposure apparatus according to claim 1, wherein the optical disk master exposure apparatus is detected by controlling the displacement means for displacing the position of the optical disk.

Asynchronous rotational shake amount detecting means for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable, and adjusting the irradiation position of the exposure beam applied to the optical disc master based on a signal from the asynchronous rotational shake amount detecting means CLV control is performed by coordinating the beam irradiation position adjusting means, the table rotating means for rotating the turntable, the table moving means for horizontally moving the turntable, and the table rotating means and the table moving means. In an optical disc master exposure apparatus comprising a cooperative control means, irradiating an exposure beam by placing an optical disc master on the turntable, and recording predetermined information,
The asynchronous rotational shake amount detecting means includes:
First detection means for detecting the amount of rotational shake of the turntable by a first sensor arranged in non-contact with the turntable;
Second detection means for detecting a rotation angle of the table rotation means;
Third detection means for detecting the amount of rotational shake of the turntable arranged by being displaced by a predetermined angle from the first detection means by a second sensor arranged in non-contact with the turntable;
A calculation means for calculating a synchronous rotational shake amount of the turntable from detection values of the first detection means and the second detection means;
Displacement means for displacing the position of the second sensor in the third detection means in accordance with the synchronous rotational shake amount obtained by the calculation means;
An optical disc master exposure apparatus comprising:

The calculation means obtains and accumulates the rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotation angle position of the table rotation means according to the detection values of the first detection means and the second detection means, and 5. The optical disk master exposure apparatus according to claim 4, wherein the accumulated data is subjected to a moving average to obtain a reference value of a rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotation angle position of the table rotating means. .

Asynchronous rotational shake amount outputs a synchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable at each rotational angle position of the table rotating means in synchronization with the second detecting means, and the third detecting means in the third detecting means. 5. The optical disk master exposure apparatus according to claim 4, wherein the optical disk master exposure apparatus is detected by controlling the displacement means for displacing the position of the second sensor.

In the asynchronous rotational shake amount detection method for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable,
Table rotating means for rotating the turntable; table moving means for horizontally moving the turntable; and cooperative control means for performing CAV control by coordinating the table rotating means and the table moving means. And
A first detection step of detecting a rotational shake amount of the turntable by a sensor arranged in a non-contact manner with respect to the turntable;
A second detection step of detecting a rotation angle of the table rotating means;
A calculation step of calculating a synchronous rotational shake amount of the turntable from detection values of the first detection step and the second detection step;
A displacement step of displacing the position of the sensor in the first detection step according to the synchronous rotational shake amount obtained in the calculation step;
Asynchronous rotational shake amount detection method comprising:

In the asynchronous rotational shake amount detection method for detecting the asynchronous rotational shake amount in the radial direction of the turntable,
Table rotating means for rotating the turntable; table moving means for horizontally moving the turntable; and cooperative control means for performing CLV control by coordinating the table rotating means and the table moving means. And
A first detection step of detecting a rotational shake amount of the turntable by a first sensor arranged in non-contact with the turntable;
A second detection step of detecting a rotation angle of the table rotating means;
A third detection step of detecting a rotational shake amount of the turntable arranged by being displaced by a predetermined angle from the first detection step by a second sensor arranged in non-contact with the turntable;
A calculation step of calculating a synchronous rotational shake amount of the turntable from detection values of the first detection step and the second detection step;
A displacement step of displacing the position of the second sensor in the third detection step according to the synchronous rotational shake amount obtained in the calculation step;
Asynchronous rotational shake amount detection method comprising: