JPH03181032A - カッティングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光デイスク成形原盤（ガラス原盤）に、露光
により信号を記録するカッティングシステムに関するも
のである。

［発明の概要１ 本発明のカッティングシステムは、記録レーザ光による
カッティング手段と、カッティング時のフォーカス制御
を行なうフォーカス制御手段を備えるとともに、カッテ
ィング時にフォーカス制御手段において生成されるフォ
ーカスアクチュエータ（以下、単にアクチュエータとい
う）駆動電流或は駆動電圧を観測することができるオシ
ロスコープ等の観測手段とを備える。また、アクチュエ
ーク駆動電流或は駆動電圧を所定の上下基準値と比較す
ることによってその値が所定の範囲内であるかどうかを
判定する判定手段を備えるものある。

観測手段、及び又は判定手段を備えることにより、カッ
ティング中のフォーカス状態を観察でき、それによって
ガラス原盤の良／不良を即座に判別することができる。

［従来の技術］ ビデオディスク、オーディオディスク等の光ディスクは
、よく知られているように大路次の工程によって製造さ
れる。

１）ホトレジストが塗布されたガラス原盤上に、カッテ
ィング装置において、記録信号によって変調されたレー
ザ光が照射され、露光により信号が記録される。

２）現像処理によって、ガラス原盤の露光部分がビット
として形成される。

３）ガラス原盤のビット面上に金属層が形成され、これ
がガラス原盤から分離されてスタンパ−とされる。

４）スタンバ−によって樹脂のプレス成形を行ない、光
ディスクが製造される。

ところで、上記１）のカッティング処理工程では、カッ
ティング装置の記録光学系において、アクチュエータに
よって対物レンズが駆動され、フォーカス制御がなされ
る。すなわち、光学ヘッドがガラス原盤の内周部（リー
ドインエリア）へ送られると、フォーカス制御手段によ
りアクチュエータが駆動されて、対物レンズが移動し、
フォーカス点に引き込まれる。そして、そのフォーカス
位置で光学ヘッドが外周側に移行しカッティングが進行
するが、この間、ガラス原盤面上の微小な凹凸の変動に
対しては、アクチュエータが追従することになる。

なお、アクチュエ・−夕の追従可能範囲は、およそ、対
物レンズを保持しているダンパー材によって決まり、通
常、±３０〜４０ｕｍ程度である。従って、ガラス原盤
面上にこの範囲を越えた凹凸があればフォーカスを合わ
せることが困難になる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記の工程におけるガラス原盤は、スタンバ
−完成後に廃棄されることなく、何度も再使用に供され
ることが行なわれている。再使用する場合は、ビットが
形成された表面が研磨され、元の平らな状態にされた後
、再びホトレジストが塗布され、カッティング装置にか
けられることになる。

ところが、研磨を行なうことによってガラス原盤の表面
の成る程度の変形は避けることができず、研磨条件等に
よっても異なるが、第３図（ａ）（ｂ）に示すように、
ガラス原盤Ｇはリサイクル使用の度に、その断面形状と
して徐々に凹型、或は凸型となってしまい易い。

ガラス原盤Ｇが凹型、或は凸型となれば、その内周と外
周でフォーカス距離の著しい格差が生じることになり、
つまり、その差が前述した追従可能範囲を越えてしまえ
ば、フォーカス制御不能となる。そして、カッティング
時にこのようなデフォーカスを起こせば当然記録される
ビット列が不完全になり、適正な記録動作は不能となる
。すなわち、そのガラス原盤は不良品となる。

このように凹凸が著しいガラス原盤は、カッティング処
理を行なう前に排除されることが好ましいが、その良／
不良を容易に判定する手段として適当なものはない。

また、カッティング中にデフォーカスが生じても１通常
、即座にそれを認識することはできないため、後工程に
おいて、例えばスタンパ−の検査等によって初めてカッ
ティング中のデフォーカスによるビット不良を発見する
ことが多い。

これらのことは、リサイクル工程も含めて工数及び製造
コスト上の大きな無駄となるばかりでなく、歩留まり、
及び品質低下の原因ともなり、大きな問題点となってい
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、このような問題点に鑑みて、カッティング中
にデフォーカス状態の発生を認識できるようにするとと
もに、さらに次回のリサイクル利用に供するとデフォー
カスが発生する恐れのあるガラス原盤＜ｔＳ不良原盤）
の判定も行なうことにより、工程の能率化、効率化、及
び品質の向上を促進することができるカッティングシス
テムを提供するちのである。

そのために、カッティング手段と、フォーカス制御手段
を有するカッティング装置部とともに、カッティング時
にフォーカス制御手段で生成されるアクチュエータ駆動
電流或は駆動電圧を観測することができる観測手段とを
備える。

また、アクチュエータ駆動電流或は駆動電圧を所定の上
下基準値と比較することによってその値が所定の範囲内
であるかどうかを判定することができる判定手段を備え
るものである。

特に、上下基準値としては、ガラス原盤の再利用が可能
か、又は不能かの基準となる値となるものも設定する。

［作用］ アクチュエータ駆動電流或は駆動電圧に対する観測手段
或は判定手段を設けることにより、フォーカス状態をチ
エツクしながらカッティングを行なうことができ、また
観察されたフォーカス状態からカッティング中のガラス
原盤の良／不良を判別することができる。

［実施例］ 第１図は本発明のカッティングシステムの一実施例とし
て、カッティング手段、フォーカス制御手段、観測手段
、及び判定手段からなる構成部分を示したものである（
記録信号変調系、ヘッド送り系、動作制御系等は省略し
た）。

ｌは光学ヘッド装置系であり、２Ａは例えばヘリウム−
ネオン（Ｈｅ−Ｎｅ）レーザによるフォーカス制御用レ
ーザ、２Ｂは例えばヘリウム−カドミウム（Ｈｅ−Ｃｄ
）　レーザによる記録レーザ、３は偏光ビームスプリッ
タ、４は１／４波長板、５は特定の波長の光のみを反射
するグイクロイックミラー６は全反射ミラー、７はアク
チュエータＡＣによって上下方向に駆動される対物レン
ズ、ＰＤは２分割フォトディテクタである。なお、Ｇは
ガラス原盤、Ｍはスピンドルモータを示す。

この光学系において、例えばマスターテープから供給さ
れた記録信号によって変調されて記録レーザ２Ｂから出
力されたレーザ光は、グイクロイックミラー５を通過し
全反射ミラー６、対物レンズ７を介してガラス原盤Ｇに
照射され、ガラス原盤６表面に塗布されているホトレジ
ストを感光し、ビット信号の記録を行なう。また、フォ
ーカス制御用レーザ２Ａから出力されたレーザ光は、偏
光ビームスプリッタ３．１７４波長板４を通過後、グイ
クロイックミラー５で反射され、記録レーザと同様にガ
ラス原盤Ｇに照射される。そして、その反射光は再び対
物レンズ７、全反射ミラー６、グイクロイックミラー５
を介してｌ／４波長板４を通過し、さらに偏光ビームス
プリッタ３を通過して、フォトディテクタＰＤに検出さ
れる。

フォトディテクタＰＤで検出されたレーザ光は電気信号
に変換され、フォーカス制御回路系８に供給される。

フォーカス制御回路系８において、９は２分割フォトデ
ィテクタＰＤから供給された信号からフォーカスエラー
信号を生成する演算回路、１０は位相補償回路、１１は
フォーカスエラー信号に基ずいてボイスコイルＣにドラ
イブ電流を供給し、アクチュエータＡＣを駆動するアク
チュエータドライブ回路である。

カッティング時には、この光学ヘッド装置系１及びフォ
ーカス制御回路系８によるフォーカシングループが機能
することにより、ガラス原盤の記縁面の多少の凹凸に対
し光学系が追従し、常にジャストフォーカス状態でカッ
ティングが行なわれる。

１２はデジタルオシロスコープ（以下、単にオシロスコ
ープという）であり、このオシロスコープ１２によって
、ドライブ電流の変化がモニタできるようになされてい
る。すなわち本実施例においては、ボイスコイルＣに流
れるドライブ電流は抵抗Ｒ１を流れるため、この抵抗Ｒ
８の両端電圧をバッファーアンプを介してオシロスコー
プ１２に人力することにより、ドライブ電流を間接的に
モニタするように構成されている。なお、ドライブ電流
によって対物レンズ７の上下位置が判定できることはい
うまでちない。

１３はコンピュータであり、オシロスコープ１２におい
て表示された電圧データを内部記憶手段に記憶すること
により、カッティング終了後においてもオシロスコープ
１２でフォーカスドライブ電流の観測ができるようにな
されている（ストレージ機能の付加）。

１４は比較回路であり、オシロスコープ１２と同様に抵
抗Ｒ１の両端電圧が入力され、これを上下基準値（＋ｖ
、、ｒ　、　−Ｖｒｓｆ　）と比較することにより、入
力電圧が所定範囲内にあるか否かを判別し、これに基ず
いてフォーカス状態を判定することができるようになさ
れている。

比較回路１４は例えば、第２図に示すようにコンパレー
タＣＰ、、Ｃ，□及びオアゲートＯＲによって構成され
、つまり、基準値＋Ｖ　ｒ＠ｔ　＋　　Ｖ　ｒａｔの設
定値によって、後述するように各種フォーカス状態（デ
フォーカス発生、或はデフォーカス直前状態の発生等）
の適正な判定が可能となる。

１５は比較回路における判定結果を表示するデイスプレ
ィである。

本実施例は、以上のように構成されることにより、カッ
ティング中にフォーカス状態の観察を行なうことができ
、もって、ガラス原盤（特にリサイクル使用にかかるガ
ラス原盤）の良／不良／準不良を判断することが可能に
なる。

以下、本実施例のカッティングシステムによって可能と
なるカッティング処理態様を説明する。

■　カッティング中（或はコンピュータ１３によるスト
レージ機能によってカッティング後）に、アクチュエー
タＡＣのドライブ電流の変化は、オシロスコープ１２上
で波形の上昇／下降としてモニタされるため、カッティ
ング時のフォーカス状態を継続してチエツクすることが
できる。

例えば、カッティング開始時においては、内周側に光学
ヘッドが位置しジャストフォーカスとされた時点で、ド
ライブ電圧はＯｖ付近にあるが、カッティングが進行し
光学ヘッドが外周側に送られていくとき、すし、ガラス
原盤Ｇがリサイクル処理による変形等で凹型となってい
れば、フォーカス制御機構により対物レンズ７は第１図
における上方向に移動する。すなわち、ボイスコイルＣ
に流れるドライブ電流が増加し、オシロスコープ１２上
ではドライブ電圧波形の上昇又は下降として観察される
ことになる。そして、例えばデフォーカスが発生したら
、オシロスコープ１２上で、電圧波形の飽和状態として
観察される。デフォーカスの発生した時点で当該ガラス
原盤には不良ビットが形成され、当然に不良原盤となり
、従って飽和状態が観察されたらそのガラス原盤は、後
工程に回さないようにすることができるが、さらに、こ
の飽和状態は、ガラス原盤の表面が極度に凹状、又は凸
状であるためにフォーカス追従不能となったと推測する
ことができる。従って、当該ガラス原盤はリサイクル処
理工程にも回さないようにする。なお、この場合、この
ガラス原盤に付けられている番号をシステムＣＰＵ　（
図示せず）に記録し、又は、このガラス原盤にマークを
付けること等によって工程から除外すればよい。

■　同様にオシロスコープ１２上で、ある限界値以上の
電圧の発生が観察されたら、それをデフォーカス直前状
態と判断し、当該ガラス原盤は次回のリサイクル使用時
には不良原盤となる可能性が高い（準不良原盤）と推定
することができる。従って、当該ガラス原盤は、後工程
でスタンパ−の作成等に供するが、スタンバ−作成後に
おいてリサイクル工程に回さないように処理すればよい
。

■　比較回路１４によって、上記のと同様の不良原盤の
判定を自動的に行なうことができる。

すなわち、例えば第２図の比較回路において、基準値子
Ｖ　ｒｅｆ　＊　　Ｖ　ｒｅｆをデフォーカスが発生す
る時点の電圧値とすることにより、この基準値を越える
電圧が入力されたとき、つまりデフォーカス状態となっ
たときにオアゲートＯＲの出力が反転する。この状態が
生じたことをデイスプレィ１５において表示すれば、カ
ッティング作業者は例えばオシロスコープ１２によって
常時モニタしていなくても、原盤の不良を判断でき、当
該ガラス原盤を後工程及びリサイクル工程に回さないよ
うにすることができる。

■　同様に比較回路１４において基準値＋Ｖ　ｒａｔＶ
　ｒｅｆを上記■における限界値とすることにより、ガ
ラス原盤が準不良原盤か否かを自動的に判定することが
可能になる。

なお、比較回路１４を、上記■のように基準値をデフォ
ーカス電圧値とした回路系と、上記■のように基準値を
上記限界値とした回路系の２段構成とすることにより、
不良原盤と準不良原盤との判別も自動的に可能となるこ
とは勿論である。

また、上記■■の場合において電圧値データをコンピュ
ータ１３で演算処理することによって、原盤の判定を行
なうようにすることもできる。

以上のように、本実施例では、カッティング作業時にお
いて、容易にガラス原盤の良／不良／準不良を判定する
ことができ、従って、不良原盤をそのまま後工程に回す
ことや、準不良原盤をリサイクル処理に回すことによる
製造工程、コスト上の無駄をなくし、また品質、歩留ま
りの向上を促進することができる。特に、準不良原盤を
判別することができるため５次のリサイクル工程から該
当原盤を排除していけば、リサイクル工程の効率も向上
するとともに、カッティング処理に供されるガラス原盤
中の不良品の絶対数も、徐々に減少していくことになる
。

なお、この実施例ではオシロスコープ１２による観測手
段と、比較回路１４及びデイスプレィ１５による判定手
段の両方を備えたシステムな例に挙げたが、少なくとも
いづれか一方を備えれば、所期の目的は達成できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のカッティングシステムは
、カッティング中のフォーカス状態をチエツクする観測
手段或は判定手段を備えたことにより、カッティングに
かかるガラス原盤の良／不良／準不良をカッティング段
階で容易に判定できるという効果がある。また従って、
本発明のカッティングシステムによってカッティング作
業を行なうことにより、ディスク製造工程やコスト上の
無駄をなくし、生産性、品質の安定性を著しく向上させ
ることができるという効果がある。

また、個々のガラス原盤の表面精度を把握することによ
って、リサイクルの使用限度を管理することができると
いう利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
一実施例における比較回路の一例を示す回路図、第３図
（ａ）（ｂ）はリサイクル処理によるガラス原盤の変形
の説明図である。 ■は光学ヘッド装置系、８はフォーカス制御系、１２は
デジタルオシロスコープ、１３はコンピュータ、１４は
比較回路、１５はデイスプレィを示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録レーザ光によってホトレジストの塗布された
   ガラス原盤上を露光するカッティング手段と、カッティ
   ング時にフォーカスアクチュエータを駆動してフォーカ
   ス制御を行なうフォーカス制御手段と、カッティング時
   に前記フォーカス制御手段で生成されるフォーカスアク
   チュエータ駆動電流或は駆動電圧を観測することができ
   る観測手段とを備え、 カッティング中にフォーカス状態の観測を行なうことが
   できるようにしたことを特徴とするカッティングシステ
   ム。
2. （２）記録レーザ光によってホトレジストの塗布された
   ガラス原盤上を露光するカッティング手段と、カッティ
   ング時にフォーカスアクチュエータを駆動してフォーカ
   ス制御を行なうフォーカス制御手段と、カッティング時
   に前記フォーカス制御手段で生成されるフォーカスアク
   チュエータ駆動電流或は駆動電圧を所定の上下基準値と
   比較することによってその値が所定の範囲内であるかど
   うかを判定することができる判定手段とを備え、カッテ
   ィング中のガラス原盤の良／不良を、前記判定手段の出
   力に基ずいて判別することができるようにしたことを特
   徴とするカッティングシステム。
3. （３）前記上下基準値を、ガラス原盤の再利用不能の基
   準となる値としたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に記載のカッティングシステム。