JP4711592B2 - 光ディスク原盤のカッティング方法及びその光学的カッティング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤作製用感光性原盤（感光膜を有するガラス原盤）にレーザ光を照射して音楽信号等の情報に基づく変調信号を光学的に記録する、いわゆるカッティングを行う方法、及びその際に使用される光学的カッティング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの製作プロセスは、２つに分けられる。すなわち光ディスク作製用の原盤作製工程（マスタリングプロセス）とディスク化工程である。原盤作製工程は、記録原盤の作製から金属原盤（金属スタンパ）を作製する工程であり、ディスク化工程は金属スタンパを用いて光ディスクを作製する工程である。
【０００３】
光ディスク、たとえばコンパクトディスクを製造する場合、まずマスタリングプロセス（原盤工程）において、ガラス原盤に感光膜を形成した後に、高精度なレーザカッティングにより、たとえば音楽信号等の情報をレーザビームで露光することによって情報の記録を行う、いわゆるカッティング処理を行う。このように記録される情報は、予め作製、編集され、準備されていなければならない。
【０００４】
一般に、ガラス原盤に対してプリマスタリングと呼ばれるカッティング信号を記録する工程では、磁気記録媒体や光記録媒体に記録されているカッティング信号を読み出し、そのデータを転送して、カッティング信号を発生させる。カッティングの際、内部のクロックに基づいてカッティング信号を出力するために、カッティングマシンのスピンドルの回転ムラの影響を受けて、原盤に対しては回転ムラがあるカッティング信号が記録されてしまう。
【０００５】
例えば、特開平８−１６７１７５号公報には、原盤を回転してカッティングする時に回転ムラを検出し、その回転ムラに相当する変調されたカッティング信号の周期を変化させて前記回転ムラを補正する補正手段を有するカッティング装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この装置で使用されるカッティング速度等の条件を制御するクロック（内部クロック）を発生するクロック発振器として、水晶発振器が使用され、そして、この発振器から発生する発信周波数を周波数変換器等を通してクロックに変換されている。このような周波数変換器を通した場合、得られるクロック周波数は、温度、湿度等の環境変化の影響を受けて微妙なゆらぎを発生することがあり、これを完全に避けることは困難である。
【０００７】
また、「無線と実験」、２００１年１０月号には、「ディジタルオーディオにおけるルビジウム発振器の仕組みと応用」（日本総合制作・タイムロード／柴崎功）において、ルビジウム発振器の１０ＭＨｚの出力を周波数変換器で４４．１ＫＨｚに周波数変換し、さらに変調信号を送出する信号発生器の中で４．３２１８ＭＨｚに定倍している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、カッティング速度等の条件を制御するクロックを高度に安定化させ、高度に安定化されたクロックに基づくチャンネルクロック（クロックパルス）でカッティング信号を発生させる方法を求めて、鋭意研究を重ねてきた。
【０００９】
その結果、上記クロックの高度安定化を阻害している周波数変換器等による変動要因を除去するため、クロック発振器として高精度のものを使用し、この発振数を周波数変換することなく直接クロックとして使用することにより高度に安定化したカッティングを行うことができることを見出した。この場合、上記「無線と実験」に記載のように周波数変換したのでは、その変換の際水晶発振器を用いて行われるため、せっかくの高精度のクロックが劣化するとの問題がある。
【００１０】
従って、本発明は、高度に安定化されたクロックに基づくチャンネルクロック（クロックパルス）でカッティング信号を発生させ、カッティング処理を行う方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また本発明は、上記方法を行う光学的カッティング装置を提供することも目的とする。
【００１２】
【発明を解決するための手段】
本発明は、基盤上に設けられたレーザにより記録可能な感光膜に、クロック及び変調信号により制御されたレーザを照射してカッティングする方法であって、
該カッティングを、高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接前記クロックとして用い、このクロックと前記変調信号の変調方式とから決定される速度で行い、及びクロックのタイミングでカッティング情報及びクロック周波数から周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定し、及び前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であり、及び前記カッティングの速度は、クロックとして通常使用される４．３２１８ＭＨｚの周波数と前記高精度周波数発振器の周波数に従って決定される動作速度で行われることを特徴とするカッティング方法にある。
【００１３】
上記カッティング方法において、変調信号を、前記クロックに同期して発生させることが好ましい。これにより信号の精度がさらに向上する。変調信号として、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式に基づく変調信号を使用することが好ましい。前記カッティング速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定することが好ましい。また前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、光ディスク原盤製造用の、基盤とその上に設けられたレーザにより記録可能な感光膜とからなる記録用原盤に、カッティングするためのカッティング信号の基礎となるデータを保持するデータサーバからカッティング信号を得て、この信号を高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接クロックとして用いて、このクロックに同期させて変調信号を送出する工程、少なくともカッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミングを含むカッティング情報及びクロック周波数からスピンドル回転数とフィード送り速度を計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成する工程、
前記スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号、及び前記変調信号に基づきカッティングを行う工程を含み、
クロックのタイミングでスピンドル回転数とフィード送り速度を計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定し、前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることを特徴とする記録用原盤にカッティングする方法にもある。
【００１５】
さらに本発明は、光ディスク原盤製造用の、基盤とその上に設けられたレーザにより記録可能な記録層とからなる記録用原盤にカッティングするためのカッティング信号の基礎となるデータを保持するデータサーバ、高精度周波数発振器、前記データサーバからカッティング信号の基礎となるデータを得て、このデータを前記周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接クロックとして用いて、このクロックに同期させて変調信号を送出する信号発生器、カッティング装置からカッティング情報を得て、周波数発振器からのクロックに同期させてスピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を発生する光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器、及びスピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号が入力され、前記変調信号に基づきカッティングを行うカッティング装置を含み、クロックのタイミングでカッティング情報及びクロック周波数から周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより、前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度が、前記クロックに同期させて設定され、
前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることを特徴とする光学的カッティング装置にもある。
【００１６】
上記装置において、変調信号として、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調形式に基づく変調信号を使用することが好ましい。
【００１７】
尚、前記高精度周波数発振器は、通常の水晶周波数発振器より高精度のもので、一般に周波数安定度が１×１０−１０以下のものを言う。
【００１８】
また、本発明における変調信号は、例えばＣＤに用いられるＥＦＭ変調信号であっても、チャンネルクロックとして通常使用される４．３２１８ＭＨｚは使用せず、高精度周波数発振器のクロックを使用するものであり、カッティングする際、このクロックと前記変調信号の変調方式とから決定される速度（即ち、ＣＤの変調方式に合う、言い換えれば再生条件にあわせてピット形成できるようなカッティング速度）が設定される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
まず本発明の光学的カッティング装置について説明する。市販の光ディスク（光情報記録媒体）は一般に金属スタンパを用いて樹脂成形により製造される。このスタンパ作製に使用する光ディスク原盤を製造するための装置が、本発明の光学的カッティング装置である。本発明は、高精度周波数発振器から得られるクロックを周波数変換することなく直接用いて、カッティング処理を高精度に行うことに特徴がある。
【００２０】
本発明の光学的カッティング装置の代表的態様を図１に示す。本発明の光学的カッティング装置は、図１に示すように、データサーバ１、高精度周波数発振器２、ＥＦＭ信号発生器３、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４、光変調器５、カッティング情報６、及び光学的カッティングマシン７から構成される。
【００２１】
データサーバ１は、光ディスクに記録する情報を格納し、その情報をＥＦＭ信号発生器３に供給するためのものである。データサーバ１は、データサーバから選択的にカッティング信号が書き込まれる複数の固体メモリを有していても良い。
【００２２】
高精度周波数発振器２は高精度なクロックを発生することができる発振器であり、通常の水晶周波数発振器より高精度のもので、一般に周波数安定度が１×１０−１０以下のものを言う。発振周波数は、高周波数で、例えば１０ＭＨｚ、５ＭＨｚ等種々である。本発明ではセシウム又はルビジウムを用いた周波数標準発振器が好ましい。
【００２３】
この発振器から出力されるクロックは、本発明のカッティング装置におけるチャンネルクロック（クロックパルス）として、周波数変換することなく、ＥＦＭ信号発生器３、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４に供給される。
【００２４】
ＥＦＭ信号発生器３は、必要十分なＲＡＭ又はＨＤＤ等のデータ記憶装置を具備し、上記高精度クロック発生器のチャンネルクロックに同期して、光ディスクに納めるべき情報をＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式による変調信号として出力する。ここでは、変調信号発生器としてＥＦＭ信号発生器を用いているが、ＥＦＭ信号以外の変調信号を発生する信号発生器も使用可能することができる。
【００２５】
上記ＥＦＭ信号発生器３は、通常ＣＤ、ＤＶＤに用いられるＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式による変調信号を発生するものであり、基本的にＥＦＭ信号は８ビットを１４ビットに、ＥＦＭ＋信号は８ビットを１６ビットにマッピングする変調方式である。
【００２６】
光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４は、光学的カッティングマシンからのカッティング情報６（カッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミング）を参照し、上記高精度周波数発振器のチャンネルクロックに同期して光学的カッティングマシンのスピンドル（回転）およびスレッド（送り）に必要なリファレンスとなるデータを計算し（即ち、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号）、光学的カッティングマシン７に供給する。
【００２７】
光学的カッティングマシン７は、光変調器５及びカッティング情報６を有しており、スピンドルリファレンス信号入力部及びフィードリファレンス信号入力部を有している。このマシン７は、ＥＦＭ信号発生器から光変調器側に入力されたＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号が、光変調器でレーザ光の明滅に対応する信号に変換され、感光性原盤上に記録する。
【００２８】
スピンドルは、モータ等の駆動手段により回転され、従って原盤を乗せて回転させることができる。また送り機構（フィード）は、送りネジ等の駆動手段により移動させるもので、原盤上を移動できる。
【００２９】
図２に、本発明の高精度周波数発振器２からもたらされる高精度クロック（チャンネルクロック）と、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号との関係が示されている。ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号の、Ｈｉ信号及びＬｏ信号への切り替わりは、すべて高精度クロック（チャンネルクロック；例えば１０ＭＨｚ）に同期していることが分かる。この同期したＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号はそのまま、光変調器に入力され、レーザ光の明滅に対応する信号に変換され、感光性原盤上にレーザ記録される。
【００３０】
図３に、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４が生成するカッティング経過時間とスピンドル及びフィードのリファレンスデータとの関係が示されている。光ディスク原盤は定線速度（CLV: Constant Linear Velocity)でカッティング記録されるため、カッティング情報（カッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミング）及びチャンネルクロック周波数からスピンドル回転数とフィード送り速度が計算され、カッティングマシンに供給される必要がある。
【００３１】
次に本発明の光学的カッティング方法について説明する。
【００３２】
本発明の方法は、上記光ディスク原盤の製造装置の説明から明らかである。即ち、本発明の方法は、基盤上に設けられたレーザにより記録可能な記録層に、クロック周波数（チャンネルクロック）に同期して記録すべき信号をレーザによりカッティングする際、クロック周波数として、高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を直接用いて、この原発振周波数と変調信号の変調方式から決定される速度をカッティングスピードとして用いて行うことに特徴がある。この記録すべき信号として、前記クロック周波数に同期して発生するＥＦＭ又はＥＦＭ＋フォーマット信号に基づく信号を一般に使用する。またカッティングは、スピンドル及びフィードが相互に前記クロック周波数に同期した状態で行うことが好ましい。
【００３３】
本発明の方法は、例えば下記の工程に従い行われる。
【００３４】
１）高精度周波数発振器２の出力（クロック出力）は、ＥＦＭ信号発生器３の外部入力、及び光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４の外部クロック入力に常に接続しているようにする。
【００３５】
２）カッティング開始前に、データサーバ１からカッティングに必要なデータをＥＦＭ信号発生器３にダウンロードする。
【００３６】
３）ダウンロード終了後、ＥＦＭ信号発生器３は上記高精度周波数発振器２からのクロックに同期してカッティング信号の基礎となるＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号の生成を開始する。
【００３７】
４）光学的カッティングマシンの準備後、ＥＦＭ信号発生器３は上記高精度クロック発生器２からのクロックに同期したＥＦＭ又はＥＦＭ＋信号を順次出力する。
【００３８】
５）ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号（カッティング信号の基礎となる信号）は、光変調器５に入力され、光学的カッティングマシン７のレーザ光源から出射されるレーザ光の明滅のカッティング信号に変調されて、回転する感光性原盤にレーザ光が照射されてカッティングがなされる。すなわち、ＥＦＭ信号発生器３からの信号が変調され、カッティング信号が得られる。
【００３９】
６）この時、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４は、カッティング情報６（カッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミング）を取得し、カッティングスタートと同時に高精度クロック発生器２から供給されるチャンネルクロックのタイミングで周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号およびフィードリファレンス信号を生成する。
【００４０】
７）生成したスピンドルリファレンス信号およびフィードリファレンス信号は、光学的カッティングマシンの外部クロック入力に入力され、上記５）のカッティングが行われる。
【００４１】
【実施例】
［実施例１］
前記図１に示すカッティング装置を用いて、下記の条件でＥＦＭ変調信号をカッティングして、ＣＤ用光ディスク原盤を作製した。
【００４２】
ルビジウム周波数発振器（高精度周波数発振器）：発振周波数（クロック）＝１０ＭＨｚ、周波数安定度＝±２．７×１０−１２／１０秒
線速度： ３．２１６ｍ／秒（ＣＤ等速の１．３９０ｍ／秒に相当）、
ピッチ： １．６μｍ。
【００４３】
［比較例１］
周波数発振器として従来の水晶発振器を用いる方法でカッティングを行った。
［評価結果］
上記で得られた光ディスク原盤で作製されたＣＤを再生して、社内の音質評価を専門とする者３人で試聴した。
【００４４】
その結果、３人ともから、比較例１に比べて実施例１の方が歪みが無く、高音（High）から最高音（High end）までスムーズに伸びていて、音像全体のディテール表現に富み、聴感上ソフトに感ずるとの評価を得た。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、高精度周波数発振器を使用し、発振周波数を変換せずにチャンネルクロックとして使用するシステムであるので、周波数変換器を用いた場合に生ずる揺らぎや光学的カッティング手段における回転ムラの影響のない信号を感光性原盤に記録することが可能となり、従来のカッティングに比較して高精度の信号を記録することができる。
【００４６】
また、発振器の周波数に従ってシステムの動作速度（倍速）が決定される方法であるので、チャンネルクロックの周波数に制限が無くなり、任意の発振周波数の高精度発振器を自由に選択することができる。即ち、高速カッティングを行いたい場合は、周波数の高い高精度発振器を選択することにより可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学的カッティング装置の代表的態様である。
【図２】本発明の高精度クロック発生器２からもたらされる高精度クロック（チャンネルクロック）とＥＦＭ又はＥＦＭ＋信号との関係を示す。
【図３】光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４が生成するカッティング経過時間とスピンドル及びフィードのリファレンスデータとの関係を示す。
【符号の説明】
１ データサーバ
２ 高精度周波数発振器
３ ＥＦＭ信号発生器
４ 光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器
５ 光変調器
６ カッティング情報
７ 光学的カッティングマシン
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤作製用感光性原盤（感光膜を有するガラス原盤）にレーザ光を照射して音楽信号等の情報に基づく変調信号を光学的に記録する、いわゆるカッティングを行う方法、及びその際に使用される光学的カッティング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクの製作プロセスは、２つに分けられる。すなわち光ディスク作製用の原盤作製工程（マスタリングプロセス）とディスク化工程である。原盤作製工程は、記録原盤の作製から金属原盤（金属スタンパ）を作製する工程であり、ディスク化工程は金属スタンパを用いて光ディスクを作製する工程である。
【０００３】
光ディスク、たとえばコンパクトディスクを製造する場合、まずマスタリングプロセス（原盤工程）において、ガラス原盤に感光膜を形成した後に、高精度なレーザカッティングにより、たとえば音楽信号等の情報をレーザビームで露光することによって情報の記録を行う、いわゆるカッティング処理を行う。このように記録される情報は、予め作製、編集され、準備されていなければならない。
【０００４】
一般に、ガラス原盤に対してプリマスタリングと呼ばれるカッティング信号を記録する工程では、磁気記録媒体や光記録媒体に記録されているカッティング信号を読み出し、そのデータを転送して、カッティング信号を発生させる。カッティングの際、内部のクロックに基づいてカッティング信号を出力するために、カッティングマシンのスピンドルの回転ムラの影響を受けて、原盤に対しては回転ムラがあるカッティング信号が記録されてしまう。
【０００５】
例えば、特開平８−１６７１７５号公報には、原盤を回転してカッティングする時に回転ムラを検出し、その回転ムラに相当する変調されたカッティング信号の周期を変化させて前記回転ムラを補正する補正手段を有するカッティング装置が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この装置で使用されるカッティング速度等の条件を制御するクロック（内部クロック）を発生するクロック発振器として、水晶発振器が使用され、そして、この発振器から発生する発信周波数を周波数変換器等を通してクロックに変換されている。このような周波数変換器を通した場合、得られるクロック周波数は、温度、湿度等の環境変化の影響を受けて微妙なゆらぎを発生することがあり、これを完全に避けることは困難である。
【０００７】
また、「無線と実験」、２００１年１０月号には、「ディジタルオーディオにおけるルビジウム発振器の仕組みと応用」（日本総合制作・タイムロード／柴崎功）において、ルビジウム発振器の１０ＭＨｚの出力を周波数変換器で４４．１ＫＨｚに周波数変換し、さらに変調信号を送出する信号発生器の中で４．３２１８ＭＨｚに定倍している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、カッティング速度等の条件を制御するクロックを高度に安定化させ、高度に安定化されたクロックに基づくチャンネルクロック（クロックパルス）でカッティング信号を発生させる方法を求めて、鋭意研究を重ねてきた。
【０００９】
その結果、上記クロックの高度安定化を阻害している周波数変換器等による変動要因を除去するため、クロック発振器として高精度のものを使用し、この発振数を周波数変換することなく直接クロックとして使用することにより高度に安定化したカッティングを行うことができることを見出した。この場合、上記「無線と実験」に記載のように周波数変換したのでは、その変換の際水晶発振器を用いて行われるため、せっかくの高精度のクロックが劣化するとの問題がある。
【００１０】
従って、本発明は、高度に安定化されたクロックに基づくチャンネルクロック（クロックパルス）でカッティング信号を発生させ、カッティング処理を行う方法を提供することを目的とする。
【００１１】
また本発明は、上記方法を行う光学的カッティング装置を提供することも目的とする。
【００１２】
【発明を解決するための手段】
本発明は、基盤上に設けられたレーザにより記録可能な感光膜に、クロック及び変調信号により制御されたレーザを照射してカッティングする方法であって、
該カッティングを、高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接前記クロックとして用い、このクロックと前記変調信号の変調方式とから決定される速度で行い、及びクロックのタイミングでカッティング情報及びクロック周波数から周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定し、及び前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であり、及び前記カッティングの速度は、クロックとして通常使用される４．３２１８ＭＨｚの周波数と前記高精度周波数発振器の周波数に従って決定される動作速度で行われることを特徴とするカッティング方法にある。
【００１３】
上記カッティング方法において、変調信号を、前記クロックに同期して発生させることが好ましい。これにより信号の精度がさらに向上する。変調信号として、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式に基づく変調信号を使用することが好ましい。前記カッティング速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定することが好ましい。また前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、光ディスク原盤製造用の、基盤とその上に設けられたレーザにより記録可能な感光膜とからなる記録用原盤に、カッティングするためのカッティング信号の基礎となるデータを保持するデータサーバからカッティング信号を得て、この信号を高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接クロックとして用いて、このクロックに同期させて変調信号を送出する工程、少なくともカッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミングを含むカッティング情報及びクロック周波数からスピンドル回転数とフィード送り速度を計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成する工程、
前記スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号、及び前記変調信号に基づきカッティングを行う工程を含み、
クロックのタイミングでスピンドル回転数とフィード送り速度を計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定し、前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることを特徴とする記録用原盤にカッティングする方法にもある。
【００１５】
さらに本発明は、光ディスク原盤製造用の、基盤とその上に設けられたレーザにより記録可能な記録層とからなる記録用原盤にカッティングするためのカッティング信号の基礎となるデータを保持するデータサーバ、高精度周波数発振器、前記データサーバからカッティング信号の基礎となるデータを得て、このデータを前記周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接クロックとして用いて、このクロックに同期させて変調信号を送出する信号発生器、カッティング装置からカッティング情報を得て、周波数発振器からのクロックに同期させてスピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を発生する光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器、及びスピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号が入力され、前記変調信号に基づきカッティングを行うカッティング装置を含み、クロックのタイミングでカッティング情報及びクロック周波数から周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより、前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度が、前記クロックに同期させて設定され、
前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることを特徴とする光学的カッティング装置にもある。
【００１６】
上記装置において、変調信号として、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調形式に基づく変調信号を使用することが好ましい。
【００１７】
尚、前記高精度周波数発振器は、通常の水晶周波数発振器より高精度のもので、一般に周波数安定度が１×１０−１０以下のものを言う。
【００１８】
また、本発明における変調信号は、例えばＣＤに用いられるＥＦＭ変調信号であっても、チャンネルクロックとして通常使用される４．３２１８ＭＨｚは使用せず、高精度周波数発振器のクロックを使用するものであり、カッティングする際、このクロックと前記変調信号の変調方式とから決定される速度（即ち、ＣＤの変調方式に合う、言い換えれば再生条件にあわせてピット形成できるようなカッティング速度）が設定される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
まず本発明の光学的カッティング装置について説明する。市販の光ディスク（光情報記録媒体）は一般に金属スタンパを用いて樹脂成形により製造される。このスタンパ作製に使用する光ディスク原盤を製造するための装置が、本発明の光学的カッティング装置である。本発明は、高精度周波数発振器から得られるクロックを周波数変換することなく直接用いて、カッティング処理を高精度に行うことに特徴がある。
【００２０】
本発明の光学的カッティング装置の代表的態様を図１に示す。本発明の光学的カッティング装置は、図１に示すように、データサーバ１、高精度周波数発振器２、ＥＦＭ信号発生器３、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４、光変調器５、カッティング情報６、及び光学的カッティングマシン７から構成される。
【００２１】
データサーバ１は、光ディスクに記録する情報を格納し、その情報をＥＦＭ信号発生器３に供給するためのものである。データサーバ１は、データサーバから選択的にカッティング信号が書き込まれる複数の固体メモリを有していても良い。
【００２２】
高精度周波数発振器２は高精度なクロックを発生することができる発振器であり、通常の水晶周波数発振器より高精度のもので、一般に周波数安定度が１×１０−１０以下のものを言う。発振周波数は、高周波数で、例えば１０ＭＨｚ、５ＭＨｚ等種々である。本発明ではセシウム又はルビジウムを用いた周波数標準発振器が好ましい。
【００２３】
この発振器から出力されるクロックは、本発明のカッティング装置におけるチャンネルクロック（クロックパルス）として、周波数変換することなく、ＥＦＭ信号発生器３、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４に供給される。
【００２４】
ＥＦＭ信号発生器３は、必要十分なＲＡＭ又はＨＤＤ等のデータ記憶装置を具備し、上記高精度クロック発生器のチャンネルクロックに同期して、光ディスクに納めるべき情報をＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式による変調信号として出力する。ここでは、変調信号発生器としてＥＦＭ信号発生器を用いているが、ＥＦＭ信号以外の変調信号を発生する信号発生器も使用可能することができる。
【００２５】
上記ＥＦＭ信号発生器３は、通常ＣＤ、ＤＶＤに用いられるＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式による変調信号を発生するものであり、基本的にＥＦＭ信号は８ビットを１４ビットに、ＥＦＭ＋信号は８ビットを１６ビットにマッピングする変調方式である。
【００２６】
光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４は、光学的カッティングマシンからのカッティング情報６（カッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミング）を参照し、上記高精度周波数発振器のチャンネルクロックに同期して光学的カッティングマシンのスピンドル（回転）およびスレッド（送り）に必要なリファレンスとなるデータを計算し（即ち、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号）、光学的カッティングマシン７に供給する。
【００２７】
光学的カッティングマシン７は、光変調器５及びカッティング情報６を有しており、スピンドルリファレンス信号入力部及びフィードリファレンス信号入力部を有している。このマシン７は、ＥＦＭ信号発生器から光変調器側に入力されたＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号が、光変調器でレーザ光の明滅に対応する信号に変換され、感光性原盤上に記録する。
【００２８】
スピンドルは、モータ等の駆動手段により回転され、従って原盤を乗せて回転させることができる。また送り機構（フィード）は、送りネジ等の駆動手段により移動させるもので、原盤上を移動できる。
【００２９】
図２に、本発明の高精度周波数発振器２からもたらされる高精度クロック（チャンネルクロック）と、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号との関係が示されている。ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号の、Ｈｉ信号及びＬｏ信号への切り替わりは、すべて高精度クロック（チャンネルクロック；例えば１０ＭＨｚ）に同期していることが分かる。この同期したＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号はそのまま、光変調器に入力され、レーザ光の明滅に対応する信号に変換され、感光性原盤上にレーザ記録される。
【００３０】
図３に、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４が生成するカッティング経過時間とスピンドル及びフィードのリファレンスデータとの関係が示されている。光ディスク原盤は定線速度（CLV: Constant Linear Velocity)でカッティング記録されるため、カッティング情報（カッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミング）及びチャンネルクロック周波数からスピンドル回転数とフィード送り速度が計算され、カッティングマシンに供給される必要がある。
【００３１】
次に本発明の光学的カッティング方法について説明する。
【００３２】
本発明の方法は、上記光ディスク原盤の製造装置の説明から明らかである。即ち、本発明の方法は、基盤上に設けられたレーザにより記録可能な記録層に、クロック周波数（チャンネルクロック）に同期して記録すべき信号をレーザによりカッティングする際、クロック周波数として、高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を直接用いて、この原発振周波数と変調信号の変調方式から決定される速度をカッティングスピードとして用いて行うことに特徴がある。この記録すべき信号として、前記クロック周波数に同期して発生するＥＦＭ又はＥＦＭ＋フォーマット信号に基づく信号を一般に使用する。またカッティングは、スピンドル及びフィードが相互に前記クロック周波数に同期した状態で行うことが好ましい。
【００３３】
本発明の方法は、例えば下記の工程に従い行われる。
【００３４】
１）高精度周波数発振器２の出力（クロック出力）は、ＥＦＭ信号発生器３の外部入力、及び光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４の外部クロック入力に常に接続しているようにする。
【００３５】
２）カッティング開始前に、データサーバ１からカッティングに必要なデータをＥＦＭ信号発生器３にダウンロードする。
【００３６】
３）ダウンロード終了後、ＥＦＭ信号発生器３は上記高精度周波数発振器２からのクロックに同期してカッティング信号の基礎となるＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号の生成を開始する。
【００３７】
４）光学的カッティングマシンの準備後、ＥＦＭ信号発生器３は上記高精度クロック発生器２からのクロックに同期したＥＦＭ又はＥＦＭ＋信号を順次出力する。
【００３８】
５）ＥＦＭ又はＥＦＭ＋変調信号（カッティング信号の基礎となる信号）は、光変調器５に入力され、光学的カッティングマシン７のレーザ光源から出射されるレーザ光の明滅のカッティング信号に変調されて、回転する感光性原盤にレーザ光が照射されてカッティングがなされる。すなわち、ＥＦＭ信号発生器３からの信号が変調され、カッティング信号が得られる。
【００３９】
６）この時、光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４は、カッティング情報６（カッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミング）を取得し、カッティングスタートと同時に高精度クロック発生器２から供給されるチャンネルクロックのタイミングで周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号およびフィードリファレンス信号を生成する。
【００４０】
７）生成したスピンドルリファレンス信号およびフィードリファレンス信号は、光学的カッティングマシンの外部クロック入力に入力され、上記５）のカッティングが行われる。
【００４１】
【実施例】
［実施例１］
前記図１に示すカッティング装置を用いて、下記の条件でＥＦＭ変調信号をカッティングして、ＣＤ用光ディスク原盤を作製した。
【００４２】
ルビジウム周波数発振器（高精度周波数発振器）：発振周波数（クロック）＝１０ＭＨｚ、周波数安定度＝±２．７×１０−１２／１０秒
線速度： ３．２１６ｍ／秒（ＣＤ等速の１．３９０ｍ／秒に相当）、
ピッチ： １．６μｍ。
【００４３】
［比較例１］
周波数発振器として従来の水晶発振器を用いる方法でカッティングを行った。
［評価結果］
上記で得られた光ディスク原盤で作製されたＣＤを再生して、社内の音質評価を専門とする者３人で試聴した。
【００４４】
その結果、３人ともから、比較例１に比べて実施例１の方が歪みが無く、高音（High）から最高音（High end）までスムーズに伸びていて、音像全体のディテール表現に富み、聴感上ソフトに感ずるとの評価を得た。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は、高精度周波数発振器を使用し、発振周波数を変換せずにチャンネルクロックとして使用するシステムであるので、周波数変換器を用いた場合に生ずる揺らぎや光学的カッティング手段における回転ムラの影響のない信号を感光性原盤に記録することが可能となり、従来のカッティングに比較して高精度の信号を記録することができる。
【００４６】
また、発振器の周波数に従ってシステムの動作速度（倍速）が決定される方法であるので、チャンネルクロックの周波数に制限が無くなり、任意の発振周波数の高精度発振器を自由に選択することができる。即ち、高速カッティングを行いたい場合は、周波数の高い高精度発振器を選択することにより可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学的カッティング装置の代表的態様である。
【図２】本発明の高精度クロック発生器２からもたらされる高精度クロック（チャンネルクロック）とＥＦＭ又はＥＦＭ＋信号との関係を示す。
【図３】光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器４が生成するカッティング経過時間とスピンドル及びフィードのリファレンスデータとの関係を示す。
【符号の説明】
１ データサーバ
２ 高精度周波数発振器
３ ＥＦＭ信号発生器
４ 光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器
５ 光変調器
６ カッティング情報
７ 光学的カッティングマシン
Claims (6)
- 基盤上に設けられたレーザにより記録可能な感光膜に、クロック及び変調信号により制御されたレーザを照射してカッティングする方法であって、
該カッティングを、高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接前記クロックとして用い、このクロックと前記変調信号の変調方式とから決定される速度で行い、及び
クロックのタイミングでカッティング情報及びクロック周波数から周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定し、及び
前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であり、及び 前記カッティングの速度は、クロックとして通常使用される４．３２１８ＭＨｚの周波数と前記高精度周波数発振器の周波数に従って決定される動作速度で行われることを特徴とするカッティング方法。 - 前記変調信号を、前記クロックに同期して発生させる請求項１に記載のカッティング方法。
- 前記変調信号として、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式に基づく変調信号を使用する請求項１に記載のカッティング方法。
- 光ディスク原盤製造用の、基盤とその上に設けられたレーザにより記録可能な感光膜とからなる記録用原盤に、カッティングするためのカッティング信号の基礎となるデータを保持するデータサーバからカッティング信号を得て、この信号を高精度周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接クロックとして用いて、このクロックに同期させて変調信号を送出する工程、
少なくともカッティング開始径、線速度、ピッチ、カッティング開始タイミングを含むカッティング情報及びクロック周波数からスピンドル回転数とフィード送り速度を計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成する工程、
前記スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号、及び前記変調信号に基づきカッティングを行う工程を含み、
クロックのタイミングでスピンドル回転数とフィード送り速度を計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度を、前記クロックに同期させて設定し、
前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることを特徴とする記録用原盤にカッティングする方法。 - 光ディスク原盤製造用の、基盤とその上に設けられたレーザにより記録可能な記録層とからなる記録用原盤にカッティングするためのカッティング信号の基礎となるデータを保持するデータサーバ、高精度周波数発振器、前記データサーバからカッティング信号の基礎となるデータを得て、このデータを前記周波数発振器から発生する原発振周波数を周波数変換することなく直接クロックとして用いて、このクロックに同期させて変調信号を送出する信号発生器、カッティング装置からカッティング情報を得て、周波数発振器からのクロックに同期させてスピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を発生する光学的カッティングマシン制御用リファレンス信号発生器、及びスピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号が入力され、前記変調信号に基づきカッティングを行うカッティング装置を含み、
クロックのタイミングでカッティング情報及びクロック周波数から周波数変換データを計算し、スピンドルリファレンス信号及びフィードリファレンス信号を生成し、これにより、前記カッティングの速度を形成するスピンドル及びフィードの速度が、前記クロックに同期させて設定され、
前記高精度周波数発振器がセシウム又はルビジウムを用いた周波数発振器であることを特徴とする光学的カッティング装置。 - 前記変調信号として、ＥＦＭ又はＥＦＭ＋の変調方式に基づく変調信号を使用する請求項５に記載のカッティング装置。
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