JPH11213404A - 原盤記録装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、フォーカスアクチュエータの動作に
起因するトラック方向記録誤差を補正して高精度な記録
を行う。 【解決手段】対物レンズ５１の位置を円筒型圧電素子５
４により光ディスク原盤１の表面に対して略垂直方向に
移動制御させると共に、対物レンズ５１の位置を圧電チ
ューブ５０により光ディスク原盤１のラジアル方向に移
動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光ディスク
原盤に対して記録用のレーザ光を照射して、この光ディ
スク原盤に情報の記録を行う原盤記録装置及びその方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、大量の情報を記録し取り
出すことができ、情報化社会を支える記録媒体として近
年世の中に広まりつつある。

【０００３】図２６はかかる光ディスク原盤記録装置の
構成図である。

【０００４】光ディスク原盤１は、スピンドルモータ２
に連結されたターンテーブル３上に載置され、一定の回
転速度で回転する。

【０００５】又、軸受け４上には、一軸スライダ５がＸ
方向に移動自在に設けられている。

【０００６】この一軸スライダ５の先端部には、対物レ
ンズ６がフォーカスアクチュエータ７の動作により光デ
ィスク原盤１に対して略垂直方向に移動自在に設けられ
ている。

【０００７】一方、記録レーザヘッド８から出力された
記録用のレーザ光がミラー９で反射し、対物レンズ６を
通して光ディスク原盤１に集光されるようになってい
る。

【０００８】このような構成であれば、光ディスク原盤
１が一定の回転速度で回転しているときに、記録レーザ
ヘッド８から出力された記録用のレーザ光がミラー９で
反射し、対物レンズ６を通して光ディスク原盤１に照射
される。

【０００９】これと共に一軸スライダ５がＸ方向に移動
することにより、光ディスク原盤１には、螺旋状に情報
の記録が行われる。

【００１０】このような記録動作のとき、対物レンズ６
のフォーカス位置が光ディスク原盤１の表面上になるよ
うに、対物レンズ６の位置がフォーカスアクチュエータ
７によって制御されている。

【００１１】このフォーカスアクチュエータ７として
は、ボイスコイルモータが用いられ、このボイスコイル
モータの駆動により対物レンズ６の位置が光ディスク原
盤１の振れに応じて光ディスク原盤１に対して略垂直方
向に制御されている。

【００１２】しかしながら、ボイスコイルモータでは、
光ディスク原盤１が回転することにより発生する光ディ
スク原盤１の表面の上下動（振れ）の周波数が高くなる
と、この振れに応じて対物レンズ６の位置を制御するこ
とが困難になる。

【００１３】例えば、光ディスク原盤１の回転数が１８
００ｒｐｍ（周波数３０Ｈｚ）であれば、ボイスコイル
モータの動作による対物レンズ６のストロークが±２５
μｍでよいが、周波数数十ｋＨｚオーダの帯域では、対
物レンズ６の位置を制御することが困難となる。

【００１４】又、フォーカスアクチュエータ７により対
物レンズ６のフォーカス位置を合わせるとき、対物レン
ズ６が図２７に示すように光ディスク原盤１に対して略
垂直方向（イ）に移動すればよいが、フォーカスアクチ
ュエータ７が傾いて取り付けられると、例えば対物レン
ズ６が光ディスク原盤１のラジアル方向（ロ）に変位す
る場合がある。

【００１５】このように対物レンズ６が光ディスク原盤
１のラジアル方向に変位すると、光ディスク原盤１上に
おける所定のトラック位置に情報が記録されず、記録誤
差の原因になる。

【００１６】一方、フォーカスアクチュエータ７の非同
期クロスアクションに起因する光ディスク１上のトラッ
ク方向記録誤差を無くすために非同期クロスアクション
の測定が行われている。

【００１７】図２８はフォーカスアクチュエータ７の同
期クロスアクションの測定を示す概略図である。

【００１８】同期クロスアクションは、フォーカスアク
チュエータ７の光ディスク原盤１のラジアル方向に対す
る変位Ｅ_r とフォーカス方向の変位Ｅ_f との比（Ｅ_r ／
Ｅ_f）として表される。

【００１９】この同期クロスアクションは、２つのレー
ザドップラ速度計１０、１１を用いて同期クロスアクシ
ョンに相当する値を測定する。

【００２０】そこから、非同期クロスアクションを同期
クロスアクション相当値の例えば１０分の１として仮定
し、光ディスク原盤１上のトラック方向記録誤差が推定
される。

【００２１】なお、非同期クロスアクションを同期クロ
スアクション相当値の例えば１０分の１として仮定する
に根拠はないが、例えば図２９に示すようにエアスライ
ダ、転がり軸受けの真直度の繰り返し誤差が真直度の１
０分の１であるというデータ列はある。

【００２２】しかしながら、以上のような非同期クロス
アクションの測定は、以下の理由から正確な測定とはい
えない。

【００２３】第１に、フォーカスアクチュエータ７の可
動部すなわちホルダ、対物レンズ６のラジアル方向の一
点のみを測定しているため、同期クロスアクションを正
確に測定できない。例えば図３０に示すようにフォーカ
スアクチュエータ７の可動部の姿勢変化は、フォーカス
アクチュエータ７´のような傾いた姿勢もあり、この姿
勢に対しては、フォーカスアクチュエータ７´の可動部
のラジアル方向の一点のみでは正確に測定できない。

【００２４】第２に、非同期クロスアクションを同期ク
ロスアクションの１０分の１に仮定しているが、この仮
定に信頼性がない。

【００２５】又、光ディスク原盤１への記録動作時の非
同期クロスアクションに対する補正は行われていない。

【００２６】一方、現在の光ディスク原盤１のトラック
ピッチは、０．７４μｍ以下とも言われ、そのトラック
ピッチむらを数十ｎｍ以下に抑えるために、光ディスク
原盤記録装置には、ｎｍオーダの高精度位置決め技術や
装置の振動の低減技術が要求されている。

【００２７】図３１は別の光ディスク原盤記録装置の構
成図である。

【００２８】定盤１２上には、エアスピンドル１３が設
置されている。このエアスピンドル１３には、光ディス
ク原盤１を着脱可能とするターンテーブル１４が連結さ
れている。

【００２９】又、定盤１２上には、静圧軸受け１５が設
置されている。この静圧軸受け１５には、一軸スライダ
１６を例えばモータとボールネジ、又はリニアモータ等
の駆動により静圧軸受けで一軸方向（Ｘ方向）に案内す
るものとなっている。

【００３０】一軸スライダ１６の先端部には、対物レン
ズ１７が設けられている。この対物レンズ１７は、一軸
スライダ１６の移動に伴って光ディスク原盤１の上方を
Ｘ方向に移動するものとなっている。

【００３１】又、定盤１２上には、記録用レーザ本体１
８が固定されている。この記録用レーザ本体１８から出
力されるレーザ光の光路上には、各ミラー１９、２０を
介してＥＯＭ（電気光学変調器）２１、ＡＯＭ（音響光
学的光変調器）２２及び拡大光学系２３が配置され、さ
らにビームスプリッタ２４を通して対物レンズ１７に光
学的に連結されている。

【００３２】又、ビームスプリッタ２４の対物レンズ１
７からの光透過方向には、焦点検出光学系２５を介して
焦点検出系２６が配置されている。

【００３３】このような構成であれば、光ディスク原盤
１が一定の回転速度で回転しているときに、記録用レー
ザ本体１８から出力されたレーザ光は、各ミラー１９、
２０で反射し、ＥＯＭ２１、ＡＯＭ２２及び拡大光学系
２３を通り、さらにビームスプリッタ２４を通して対物
レンズ１７により光ディスク原盤１に照射される。

【００３４】これと共に一軸スライダ１６がＸ方向に移
動することにより、光ディスク原盤１には、螺旋状に情
報の記録が行われる。

【００３５】このような記録装置では、対物レンズ１７
は図３２に示すような上下機構に搭載されている。

【００３６】この上下機構により対物レンズ１７のスト
ロークは、ｍｍオーダと長いことが要求されている。こ
れは、厚さにばらつきのある光ディスク原盤１の面を対
物レンズ１７の結像点に位置決めさせたり、又はエアス
ピンドル１３のターンテーブル１４上の光ディスク原盤
１を交換する際に対物レンズ１７と光ディスク原盤１と
が接触しないようにするためにである。

【００３７】又、平行度や平面度の誤差のある光ディス
ク原盤１がターンテーブル１４によって回転すること
で、光ディスク原盤１における記録位置が上下に変動す
るため、上記記録装置には、常に対物レンズ１７の結像
点にその光ディスク原盤１面の記録位置が合うように、
高速でかつ高い精度の位置決めが要求される。

【００３８】このように長ストローク高速で高精度での
位置決めを満足するために、上記図３２に示す上下機構
を微動機構と粗動機構との重畳構造にしている。

【００３９】すなわち、一軸スライダ１６の端部にはモ
ータ２７が設けられるとともにリニアガイド２８が設け
られ、このリニアガイド２８上に第１のテーブル２９が
上下方向に摺動自在に設けられている。そして、モータ
２７の回転軸に送りネジ３０を介して第１のテーブル２
９が連結され、モータ２７の駆動により第１のテーブル
２９が上下方向に粗動移動する。

【００４０】又、第１のテーブル２９には、対物レンズ
１７の支持筐体３１が設けられている。この支持筐体３
１内には、ボイスコイルモータ３２が設けられ、かつこ
のボイスコイルモータ３２内に対物レンズ１７が板ばね
３３により支持されている。なお、ボイスコイルモータ
３２のコイル３４及び磁石３５が設けられている。この
ボイスコイルモータ３２の動作により対物レンズ１７が
微動移動する。

【００４１】しかしながら、微動と粗動との重畳構造に
すると、装置の大型化を招く。

【００４２】さらに、粗動機構のリニアガイド２８が微
動機構と対物レンズ１７との重量を支持するので、リニ
アガイド２８のバネ要素で決まる剛性が低くなり、例え
ば定盤１２や一軸スライダ１６が振動すると、その振動
周波数によってはリニアガイド２８の剛性の低さにより
共振等の振動現象を生じ、対物レンズ１７が水平振動す
る。

【００４３】又、対物レンズ１７が回転する光ディスク
原盤１面の上下変動に追従して上下する際、この対物レ
ンズ１７の上下移動が振動源となり、リニアガイド２８
で振動することで、対物レンズ１７もボイスコイルモー
タ３２と一体的に水平方向に振動する。

【００４４】これらの水平方向の振動は、光ディスク原
盤１上における記録スポット位置をも水平方向に移動さ
せてしまうので、光ディスク原盤１上に描かれたピット
のトラックピット誤差が生じる。

【００４５】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにフォーカ
スアクチュエータとしてのボイスコイルモータでは、光
ディスク原盤１が回転することにより発生する光ディス
ク原盤１の表面の振れの周波数が高くなると、この振れ
に応じて対物レンズ６の位置を制御することが困難にな
る。

【００４６】又、対物レンズ６が光ディスク原盤１のラ
ジアル方向に変位し、光ディスク原盤１上における所定
のトラック位置に情報が記録されない。

【００４７】一方、フォーカスアクチュエータ７の非同
期クロスアクションに起因する光ディスク１上のトラッ
ク方向記録誤差を無くすために非同期クロスアクション
の測定が行われるが、この非同期クロスアクションの測
定は正確でない。

【００４８】一方、微動と粗動との重畳構造にすると、
フォーカスアクチュエータであるボイスコイルモータ３
２とともに対物レンズ１７が水平振動し、光ディスク原
盤１上に描かれたピットにトラックピット誤差が生じ
る。

【００４９】そこで本発明は、フォーカスアクチュエー
タの動作に起因するトラック方向記録誤差を補正して高
精度な記録ができる原盤記録装置及びその方法を提供す
ることを目的とする。

【００５０】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、原盤
を回転させ、かつ記録用光を対物レンズを通して原盤に
照射して記録を行う原盤記録装置において、対物レンズ
の位置を原盤の表面に対して略垂直方向に移動制御する
第１の移動手段と、対物レンズの位置を原盤のラジアル
方向に移動させる第２の移動手段と、を備えた原盤記録
装置である。

【００５１】請求項２によれば、請求項１記載の原盤記
録装置において、第１の移動手段は、先端に対物レンズ
が取り付けられた円筒型の圧電素子と、原盤に対する記
録用光のフォーカス位置を検出する検出光学系と、この
検出光学系により検出されたフォーカス位置に基づいて
円筒型圧電素子を原盤の表面に対して略垂直方向に移動
させるフォーカス制御手段とを有する。

【００５２】請求項３によれば、請求項１記載の原盤記
録装置において、第２の移動手段は、対物レンズが取り
付けられた圧電チューブと、圧電チューブの原盤のラジ
アル方向に対する位置を検出する位置センサと、この位
置センサにより検出された圧電チューブの位置に基づい
て圧電チューブを原盤のラジアル方向に変位させて圧電
チューブの変位成分を補正する補正制御手段とを有す
る。

【００５３】請求項４によれば、原盤を回転させ、かつ
対物レンズをアクチュエータの伸縮動作によって原盤表
面に対して略垂直方向に移動させてフォーカスを合わ
せ、記録用光を対物レンズを通して原盤に照射して記録
を行う原盤記録方法において、アクチュエータの原盤の
ラジアル方向に対する位置を測定すると共に、アクチュ
エータの原盤表面に対して略垂直方向に対する位置を測
定し、これら測定結果に基づいて原盤上でのトラック方
向の記録誤差を求め、この記録誤差を相殺するようにア
クチュエータの原盤のラジアル方向に対する位置を補正
する原盤記録方法である。

【００５４】請求項５によれば、原盤を回転させ、かつ
対物レンズをアクチュエータの伸縮動作により原盤表面
に対して略垂直方向に移動させてフォーカスを合わせ、
記録用光を対物レンズを通して原盤に照射して記録を行
う原盤記録装置において、アクチュエータの原盤のラジ
アル方向に対する位置を測定する少なくとも２つの第１
の位置センサと、アクチュエータの伸縮方向に対する位
置を測定する第２の位置センサと、これら第１及び第２
の位置センサの測定結果に基づいて原盤上でのトラック
方向の記録誤差を求める記録誤差算出手段と、この記録
誤差手段により求められた記録誤差を相殺するようにア
クチュエータの原盤のラジアル方向に対する位置を補正
する補正手段と、を備えた原盤記録装置である。

【００５５】請求項６によれば、請求項５記載の原盤記
録装置において、記録誤差算出手段は、第２の位置セン
サにより測定されたアクチュエータの伸縮のストローク
位置に対する２つの第１の位置センサによりそれぞれ測
定された各位置の差の関係を求め、この関係に基づいて
原盤上でのトラック方向の記録誤差を求める機能を有す
る。

【００５６】請求項７によれば、原盤を回転させ、かつ
対物レンズを原盤表面に対して略垂直方向に移動させて
フォーカスを合わせ、記録用光を対物レンズを通して原
盤に照射して記録を行う原盤記録装置において、対物レ
ンズを原盤表面に対して略垂直方向に移動させる軸受け
案内機構と、対物レンズを軸受け案内機構の軸受け方向
に沿って移動させる第１の移動手段と、対物レンズを軸
受け案内機構の軸受け方向に沿って第１の移動手段によ
り移動ストロークよりも大きなストロークで移動させる
第２の移動手段と、を備えた原盤記録装置である。

【００５７】請求項８によれば、原盤を回転させ、かつ
対物レンズを原盤表面に対して略垂直方向に移動させて
フォーカスを合わせ、記録用光を対物レンズを通して原
盤に照射して記録を行う原盤記録装置において、対物レ
ンズを原盤表面に対して略垂直方向に移動させる空気静
圧軸受けから構成された軸受け案内機構と、ボイスコイ
ルモータの駆動により対物レンズを軸受け案内機構の軸
受け方向に移動させる第１の移動手段と、モータと、こ
のモータの回転駆動を軸受け案内機構の軸受け方向への
移動に変換し、対物レンズを軸受け案内機構の軸受け方
向に移動させる伝達機構とを備えた第２の移動手段と、
対物レンズと原盤との距離を検出する焦点検出手段と、
この焦点検出手段により検出された距離が一定になるよ
うに第１の移動手段を駆動して対物レンズの焦点合わせ
を行う焦点合わせ手段と、を備えた原盤記録装置であ
る。

【００５８】

【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。

【００５９】図１は光ディスク原盤記録装置の構成図で
ある。

【００６０】スピンドルモータ４０の回転軸にはターン
テーブル４２が連結され、このターンテーブル４２上に
光ディスク原盤１が載置されている。

【００６１】このターンテーブル４２の上方には、一軸
スライダ４３が設けられ、一軸方向（Ｘ方向）に移動自
在となっている。

【００６２】この一軸スライダ４３の端部には、記録用
光であるレーザ光Ｑの通過孔４４が形成され、かつこの
通過孔４４の下部には、第１の移動手段を構成する粗動
用の円筒型圧電素子４５が取り付けられている。

【００６３】この円筒型圧電素子４５は、レーザ光Ｑを
通過させるように円筒状に形成され、かつＺ方向すなわ
ち光ディスク原盤１の表面に対して略垂直方向（上下方
向、フォーカス方向）に移動するものである。

【００６４】図２は円筒型圧電素子４５の具体的な構成
及びその動作を示す図である。

【００６５】この円筒型圧電素子４５は、例えばインチ
ワーム型圧電アクチュエータが用いられ、図２(a) に示
すように円筒型の移動子４６の外周に円筒状の圧電素子
４７を設け、かつこの圧電素子４７の両端側にそれぞれ
第１及び第２のクランプ４８、４９を設けた構成となっ
ている。

【００６６】この円筒型圧電素子４５の動作を説明する
と、例えば同図(a) に示す初期の状態から、同図(b) に
示すように第１のクランプ４８により円筒型移動子４６
がクランプされ、続いて同図(c) に示すように圧電素子
４７が伸び動作する。

【００６７】次に同図(d) に示すように第２のクランプ
４９により円筒型移動子４６がクランプされ、次に同図
(e) に示すように第１のクランプ４８のクランプが解除
される。

【００６８】次に同図(f) に示すように圧電素子４７が
縮み動作し、続いて同図(g) に示すように第１のクラン
プ４８が円筒型圧電素子４５をクランプし、次に同図
(h) に示すように第２のクランプ４９のクランプが解除
される。

【００６９】このような一連の動作の繰り返しにより円
筒型圧電素子４５は、Ｚ方向に上下移動する。

【００７０】この円筒型圧電素子４５の下方の端部に
は、圧電チューブ５０が設けられている。この圧電チュ
ーブ５０は、レーザ光Ｑを通過させるように円筒状に形
成され、かつその下端部には対物レンズ５１が取り付け
られている。

【００７１】この圧電チューブ５０は、対物レンズ５１
の位置を、光ディスク原盤１のラジアル方向に移動させ
る微動用の第２の移動手段として動作するものである。

【００７２】図３は圧電チューブ５０の具体的な構成図
である。

【００７３】この圧電チューブ５０は、例えば８分割電
極圧電チューブが用いられ、８つの電極Ａ₁ 〜Ａ₄ 及び
Ｂ₁ 〜Ｂ₄ をそれぞれ圧電チューブ本体５２の外周に設
けたものとなっている。

【００７４】図４は例えば圧電チューブ５０の先端の＋
Ｘ方向への変位を示し、図５はこの変位のときの各電極
に対する印加電圧を示す。すなわち、電極Ａ₁ 及び電極
Ｂ₃にそれぞれ電圧＋Ｖ₁ を印加してこれら電極Ａ₁ 部
及び電極Ｂ₃ 部をＺ方向に伸ばし、これと同時に電極Ａ
₃ 及び電極Ｂ₁ にそれぞれ電圧−Ｖ₁ を印加してこれら
電極Ａ₃ 部及び電極Ｂ₁ 部をＺ方向に縮める。これによ
り圧電チューブ５０は、全体的に＋Ｘ方向に屈曲し、そ
の先端は＋Ｘ方向に変位する。

【００７５】図６は圧電チューブ５０の先端の−Ｘ方向
への変位を示し、図７はこの変位のときの各電極に対す
る印加電圧を示す。すなわち、電極Ａ₃ 及び電極Ｂ₁ に
それぞれ電圧＋Ｖ₁ を印加してこれら電極Ａ₃ 部及び電
極Ｂ₁ 部をＺ方向に伸ばし、これと同時に電極Ａ₁ 及び
電極Ｂ₃ にそれぞれ電圧−Ｖ₁ を印加してこれら電極Ａ
₁ 部及び電極Ｂ₃ 部をＺ方向に縮める。これにより圧電
チューブ５０は、全体的に−Ｘ方向に屈曲し、その先端
は−Ｘ方向に変位する。

【００７６】このような８分割電極圧電チューブ５０を
用いることによって、微動制御時の対物レンズ５１の光
軸傾きをなくすことができる。なお、圧電チューブ５０
の微動制御時のＸ方向に対する変位は１０ｎｍ程度であ
り、対物レンズ５１に入射するレーザ光Ｑの径φ１５に
対して微小であり、圧電チューブ５０を屈曲したときの
レーザ光Ｑに対する影響は無視できる。

【００７７】次にこれら円筒型圧電素子４５及び圧電チ
ューブ５０に対する制御系について説明する。

【００７８】対物レンズ５１から出射されるレーザ光Ｑ
の光路上には、ビームスプリッタ５３が配置され、その
分岐方向に検出光学系５４が配置されている。

【００７９】この検出光学系５４は、光ディスク原盤１
に対するレーザ光Ｑのフォーカス位置を検出し、そのフ
ォーカス位置検出信号を制御器５５に送出する機能を有
している。

【００８０】又、位置センサ５６は、圧電チューブ５０
の光ディスク原盤１のラジアル方向に対する位置を検出
し、そのラジアル位置信号を制御器５５に送出する機能
を有している。

【００８１】制御器５５は、検出光学系５４から送出さ
れたフォーカス位置信号を入力し、このフォーカス位置
信号に基づいて円筒型圧電素子５４の円筒型移動子４６
を光ディスク原盤１の表面に対して略垂直方向（上下方
向）に大ストロークに亘って移動させるための第１のサ
ーボ指令を円筒型圧電素子５４に与えてフィードバック
制御する第１のフォーカス制御手段５７ａの機能を有し
ている（図８）。

【００８２】又、制御器５５は、検出光学系５４から送
出されたフォーカス位置信号を入力し、このフォーカス
位置信号に基づいて圧電チューブ５０を上下方向に微動
させる第２のサーボ指令を圧電チューブ５０に与えてフ
ィードバック制御する第２のフォーカス制御手段５７ｂ
としての機能を有している。

【００８３】なお、圧電チューブ５０に与える第２のサ
ーボ指令は、圧電チューブ５０の各電極Ａ₁ 〜Ａ₄ 、Ｂ
₁ 〜Ｂ₄ に対する印加電圧を示す。

【００８４】又、制御器５５は、位置センサ５６から送
出されたラジアル位置信号を入力し、このラジアル位置
信号に基づいて圧電チューブ５０を光ディスク原盤１の
ラジアル方向に変位させて円筒型圧電素子４５の変位成
分を補正するための第３のサーボ指令を圧電チューブ５
０に与える補正制御手段５８としての機能を有してい
る。なお、圧電チューブ５０に与える第３のサーボ指令
も圧電チューブ５０の各電極Ａ₁ 〜Ａ₄ 、Ｂ₁ 〜Ｂ₄ に
対する印加電圧を示す。

【００８５】一方、記録レーザヘッド５９は、記録用の
レーザ光Ｑを出力するもので、このレーザ光Ｑの光路上
には、記録光学系６０及びミラー６１が配置されてい
る。

【００８６】このミラー６１は、一軸スライダ４３と一
体的に移動するもので、レーザ光Ｑの光路を変更して一
軸スライダ４３の通過孔４４を通して対物レンズ５１に
導く作用を行うものとなっている。

【００８７】上記制御器５５は、第１及び第２のフォー
カス制御手段５７ａ、５７ｂ及び補正制御手段５８の各
機能の他に、図８に示すようにスピンドルモータ４０及
び一軸スライダ４３を動作制御する機能を有している。

【００８８】すなわち、制御器５５は、スピンドルモー
タ４０に対して回転信号を送出し、スピンドルモータ４
０を回転速度で回転制御するスピンドル制御手段６２の
機能を有している。

【００８９】又、制御器５５は、一軸スライダ４３とと
もに移動する対物レンズ５１の位置指令を発するスライ
ダ位置制御手段６２の機能を有している。すなわち、一
軸スライダ４３上には、位置検出用のミラー６４が設け
られている。

【００９０】レーザ位置検出器６５は、ミラー６４に対
してレーザ光を出力し、その反射レーザ光が入力するま
での時間からミラー６４の移動位置、すなわち対物レン
ズ５１のＸ方向の位置を示す位置信号を偏差器６６に送
出する機能を有している。

【００９１】この偏差器６６は、制御器５５からの位置
指令とレーザ位置検出器６５からの位置信号とを入力し
てこれら位置指令と位置信号との偏差を求め、この偏差
信号をスライダ駆動系６７に送出する機能を有してい
る。

【００９２】このスライダ駆動系６７は、偏差器６６か
らの偏差信号を入力し、この偏差を無くすような駆動信
号を一軸スライダ４３に与えて、一軸スライダ４３を移
動させる機能を有している。

【００９３】又、制御器５５は、記録レーザヘッド５９
及び記録光学系６０を動作制御する機能を有している。

【００９４】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【００９５】光ディスク原盤１がスピンドルモータ４０
の駆動により一定の回転速度で回転しているときに、記
録用レーザヘッド５９から出力されたレーザ光Ｑは、記
録光学系６０を通ってミラー６１で反射し、一軸スライ
ダ４３の通過孔４４を通して対物レンズ５１に導かれ
る。

【００９６】これと共に一軸スライダ４３は、制御器５
５から発せられる位置指令とレーザ位置検出器６５によ
り検出される対物レンズ５１の位置との偏差に応じてＸ
方向に移動する。

【００９７】これにより、レーザ光Ｑは、対物レンズ１
７により光ディスク原盤１に照射され、光ディスク原盤
１には螺旋状に情報が記録される。

【００９８】この記録動作のとき、円筒型圧電素子４５
は、制御器５５の第１のフォーカス制御手段５７ａから
発せられる第１のサーボ指令に従い、光ディスク原盤１
の表面に対して略垂直方向（Ｚ方向）に大ストロークで
移動し、対物レンズ５１によるレーザ光Ｑのフォーカス
位置を光ディスク原盤１の表面に合わせる。

【００９９】すなわち、円筒型圧電素子４５は、回転し
ている光ディスク原盤１の表面のうねりに合わせて上下
に粗動移動し、レーザ光Ｑのフォーカス位置を光ディス
ク原盤１の表面に合わせる。

【０１００】これと共に、圧電チューブ５０は、制御器
５５の第２のフォーカス制御手段５７ｂから発せられる
第２のサーボ指令に従い、対物レンズ５１の位置を、円
筒型圧電素子４５の移動のストロークよりも小さいスト
ロークで上下に微動移動し、レーザ光Ｑのフォーカス位
置を高速かつ高精度に光ディスク原盤１の表面に合わせ
る。

【０１０１】一方、位置センサ５６は、圧電チューブ５
０の光ディスク原盤１のラジアル方向に対する位置を検
出し、そのラジアル位置信号を制御器５５に送出する。

【０１０２】この制御器５５の補正制御手段５８は、位
置センサ５６から送出されたラジアル位置信号を入力
し、このラジアル位置信号に基づいて圧電チューブ５０
を光ディスク原盤１のラジアル方向に変位させて円筒型
圧電素子５４の変位成分を補正するための第３のサーボ
指令を圧電チューブ５０に与える。

【０１０３】この圧電チューブ５０は、第３のサーボ指
令を受け、例えば図４及び図６に示すように＋Ｘ方向又
は−Ｘ方向に屈曲し、円筒型圧電素子４５の光ディスク
原盤１のラジアル方向に対する変位成分を補正し、結果
として非同期ラジアル方向変位を軽減する。すなわち、
微動制御時の対物レンズ５１の光軸傾きによる影響がが
軽減される。

【０１０４】このように上記第１の実施の形態において
は、対物レンズ５１の位置を円筒型圧電素子５４により
光ディスク原盤１の表面に対して略垂直方向に移動制御
させると共に、対物レンズ５１の位置を圧電チューブ５
０により光ディスク原盤１のラジアル方向に移動させる
ので、円筒型圧電素子４５の光ディスク原盤１のラジア
ル方向に対する変位成分を補正し、結果として非同期ラ
ジアル方向変位を軽減できる。

【０１０５】ところで、光ディスク原盤記録装置のフォ
ーカスアクチュエータのストロークとしては、±２５μ
ｍすなわち５０μｍのストロークが要求されている。圧
電素子を用いたアクチュエータでは、ストロークが５０
μｍと大きくなると、帯域が１ｋＨｚ以下となってしま
い、圧電素子単独ではフォーカスアクチュエータとして
不十分となる。

【０１０６】上記５０μｍストロークの大半は、図９に
示すように光ディスク原盤１のうねりに起因する光ディ
スク原盤表面の上下動（振れ）であり、これは光ディス
ク原盤１の回転数に同期する。

【０１０７】回転する光ディスク原盤１の回転数を１８
００ｒｐｍ（３０Ｈｚ）とすると、このときの±２５μ
ｍ，３０Ｈｚの光ディスク原盤１の表面の振れに対して
は、大ストロークの圧電素子を用いて制御可能である。

【０１０８】高周波成分の光ディスク原盤１の表面の振
れは、図９に示すように周波数が高くなるにつれて指数
関数的に減少し、例えば周波数３０Ｈｚでの光ディスク
原盤１の表面の振れを±２５μｍとすると、１ｋＨｚ以
上の周波数成分の光ディスク原盤１の表面の振れは、±
０．０２５μｍ以下と考えられる。この光ディスク原盤
１の表面の微小な振れを圧電チューブを用いて制御す
る。

【０１０９】例えば、Ｚ方向の変位約±０．０２５μｍ
の圧電チューブの帯域は、約５０ｋＨｚと十分高い。
又、このような圧電チューブの変位分解能は、Ｘ，Ｙ，
Ｚ方向共に１ｎｍ以下であり、フォーカス精度及びフォ
ーカスアクチュエータの光ディスク原盤１のラジアル方
向の変位補正上、精度の面で問題はない。

【０１１０】このように低周波数の大きな光ディスク原
盤１の表面の振れに対して大ストロークの円筒型圧電素
子４５を用いて制御し、高周波の光ディスク原盤１の表
面の振れに対して圧電チューブ５０を用いて制御するこ
とによって、高速（帯域：数十ｋＨｚ）・高精度（フォ
ーカス精度ｎｍオーダ）のフォーカスアクチュエータを
実現できる。

【０１１１】なお、上記第１の実施の形態において円筒
型圧電素子４５は、他のアクチュエータ・駆動系、例え
ば送りねじ、摩擦駆動を用いてもよい。この場合、圧電
チューブとアクチュエータ・駆動系との取り付け関係が
異なってくる。

【０１１２】(2) 次に本発明の第２の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【０１１３】図１０は光ディスク原盤記録装置の構成図
である。

【０１１４】粗動機構７０には、一軸スライダ７１が連
結機構７２を介して連結されている。この一軸スライダ
７１は、粗動機構７０の動作により光ディスク原盤１の
ラジアル方向に移動するものとなっている。

【０１１５】粗動機構７０は、例えばモータ７３の回転
駆動を光ディスク原盤１のラジアル方向への移動に変換
するもので、粗動用ドライバ７４の駆動によってモータ
７３が回転する。

【０１１６】一軸スライダ７１の先端部は、微動素子７
５を介して記録ヘッド本体７６が設けられている。この
微動素子７５は、例えば圧電素子により構成され、粗動
機構７０のストロークによりも小さなストロークで光デ
ィスク原盤１のラジアル方向に伸縮するものとなってい
る。この微動素子７５は、微動用ドライバ７７による電
圧印加により伸縮するものとなっている。

【０１１７】これら一軸スライダ７１及び微動素子７５
には、それぞれミラー７８、７９が取り付けられ、かつ
これらミラー７８、７９に対応して粗動位置検出センサ
８０、微動位置検出センサ８１が設けられている。

【０１１８】粗動位置検出センサ８０は一軸スライダ７
１の移動位置を検出してその位置信号を出力する機能を
有し、微動位置検出センサ８１は微動素子７５の移動位
置を検出してその位置信号を出力する機能を有してい
る。

【０１１９】記録ヘッド本体７６は、対物レンズ８２に
よりフォーカス位置を光ディスク原盤１上に合わせ、記
録レーザヘッド５９から出力されたレーザ光Ｑを光ディ
スク原盤１上に照射して情報の記録を行うものである。

【０１２０】この記録ヘッド本体７６は、図１１に示す
ように対物レンズ８２を保持し、かつ光ディスク原盤１
に対して略垂直方向（フォーカス方向）に移動させるフ
ォーカスアクチュエータ８３を備えている。なお、この
フォーカスアクチュエータ８３は、ボイスコイルモータ
（ＶＣＭ）により構成されている。

【０１２１】このフォーカスアクチュエータ８３の側面
側には、２つの第１の位置センサ８４、８５が配置され
るとともに、フォーカス方向に第２の位置センサ８６が
配置されている。

【０１２２】このうち２つの第１の位置センサ８４、８
５は、それぞれフォーカスアクチュエータ８３の光ディ
スク原盤１のラジアル方向に対する各位置を測定し、こ
れらの位置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ を出力する機能を有してい
る。

【０１２３】第２の位置センサ８６は、フォーカスアク
チュエータ８３のフォーカス方向に対する位置を測定
し、その位置信号Ｙ₁ を出力する機能を有している。

【０１２４】制御器８７は、第１及び第２の位置センサ
８４、８５、８６から出力された各位置信号Ｘ₁ 、
Ｘ₂ 、Ｙ₁ を入力し、これら位置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、Ｙ₁
に基づいて光ディスク原盤１上でのトラック方向の記録
誤差を求める記録誤差算出手段８８としての機能を有し
ている。

【０１２５】この記録誤差算出手段８８は、第２の位置
センサ８６により測定されたフォーカスアクチュエータ
８３のフォーカス方向のストローク位置に対する２つの
第１の位置センサ８４、８５によりそれぞれ測定された
各位置の差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）の関係を求め、この関係に基
づいて光ディスク原盤１上でのトラック方向の記録誤差
を求める機能を有している。

【０１２６】又、制御器８７は、記録誤差算出手段８８
により求められた記録誤差を相殺する駆動指令をアクチ
ュエータドライバ８９に与え、これによりフォーカスア
クチュエータ８３の光ディスク原盤１のラジアル方向に
対する位置を補正する補正手段９０としての機能を有し
ている。

【０１２７】この制御器８７は、記録誤差算出手段８８
及び補正手段９０の各機能の他に、スピンドルモータ４
０や一軸スライダ７１、粗動機構７５を動作制御する機
能を有している。

【０１２８】すなわち、制御器８７は、スピンドルモー
タ４０に対して回転信号を送出し、スピンドルモータ４
０を一定の回転速度で回転制御する機能を有している。

【０１２９】又、制御器８７は、粗動機構７０に対する
位置指令を偏差器９１に発する機能を有している。この
偏差器９１は、粗動位置検出センサ８０から出力される
位置信号と制御器８７からの位置指令との偏差を求め、
この偏差信号を粗動用ドライバ７４に送出する機能を有
している。そして、この粗動用ドライバ７４は、上記偏
差信号を無くす駆動信号を粗動機構７０に送出する機能
を有している。

【０１３０】又、制御器８７は、微動素子７５に対する
位置指令を偏差器９２に発する機能を有している。この
偏差器９２は、微動位置検出センサ８１から出力される
位置信号と制御器８７からの位置指令との偏差を求め、
この偏差信号を微動用ドライバ７７に送出する機能を有
している。そして、この微動用ドライバ７７は、上記偏
差信号を無くすための駆動信号を微動素子７５に対して
送出する機能を有している。

【０１３１】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図１２に示す制御フローチャートに従って説明す
る。

【０１３２】制御器８７は、ステップ＃１においてアチ
ュエータドライバ８９を介してフォーカスアクチュエー
タ７６をオフ状態にし、次のステップ＃２においてフォ
ーカスアクチュエータ（ＶＣＭ）７６をフォーカス方向
に振動（アップ／ダウン）させる。

【０１３３】このとき、２つの第１の位置センサ８４、
８５は、ステップ＃３において、それぞれフォーカスア
クチュエータ８３の光ディスク原盤１のラジアル方向に
対する各位置を測定し、これら位置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ を出
力する。

【０１３４】これと共に第２の位置センサ８６は、フォ
ーカスアクチュエータ８３のフォーカス方向に対する位
置を測定し、その位置信号Ｙ₁ を出力する。

【０１３５】次に制御器８７の記録誤差算出手段８８
は、ステップ＃４において、第１及び第２の位置センサ
８４、８５、８６から出力された各位置信号Ｘ₁ 、
Ｘ₂ 、Ｙ₁を入力し、このうち２つの第１の位置センサ
８４、８５からの各位置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の差（Ｘ₁ −Ｘ
₂ ）を求め、この差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）を図１３に示すよう
に位置信号Ｙ₁ に対してプロットし、これを参照プロフ
ァイルとして記憶する。ここで、ｙ₁ 、ｙ₂ は、フォー
カスアクチュエータ８３のストロークの両端の位置を示
している。

【０１３６】この参照プロファイルは、光ディスク原盤
１への情報の記録中に、光ディスク原盤１の１回転ごと
に作成することができる。

【０１３７】光ディスク原盤１を１回転ごとに参照プロ
ファイルを作成し、これら参照プロファイルを重ね合わ
せた際、その参照プロファイルは、図１４に示すように
差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）がフォーカスアクチュエータ８３のス
トローク位置Ｙ₁ に対してほぼ一定になることが理想的
であり、このときの光ディスク原盤１上の記録トラック
は、図１５に示すように同心円状に形成される。

【０１３８】これに対して重ね合わせた際の参照プロフ
ァイルが、図１６に示すように差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）がフォ
ーカスアクチュエータ８３のストローク位置Ｙ₁ に対し
て一定でなければ、このときの光ディスク原盤１上の記
録トラックは、図１７に示すように歪んだ円状に形成さ
れる。なお、光ディスク原盤１への情報の記録に最も重
要視される隣接間記録トラック誤差としいう観点では問
題はない。

【０１３９】これと共に制御器８７の記録誤差算出手段
８８は、２つの第１の位置センサ８４、８５からの各位
置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）の２分の１を求
め、この（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）／２を図１８に示すように位置
信号Ｙ₁ に対してプロットし、これを参照プロファイル
として記憶する。

【０１４０】次に、制御器８７は、ステップ＃５におい
てアチュエータドライバ８９を介してフォーカスアクチ
ュエータ７６をオン状態にし、次のステップ＃６におい
て記録レーザヘッド５９からレーザ光Ｑを出力させ、光
ディスク原盤１に対する情報の記録をスタートする。

【０１４１】このとき、２つの第１の位置センサ８４、
８５は、ステップ＃７において、光ディスク原盤１に対
する記録動作中に、それぞれフォーカスアクチュエータ
８３の光ディスク原盤１のラジアル方向に対する各位置
を測定し、これら位置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ を出力する。

【０１４２】これと共に第２の位置センサ８６は、フォ
ーカスアクチュエータ８３のフォーカス方向に対する位
置を測定し、その位置信号Ｙ₁ を出力する。

【０１４３】次に制御器８７の記録誤差算出手段８８
は、ステップ＃８において、これら第１及び第２の位置
センサ８４、８５、８６から出力される各位置信号
Ｘ₁ 、Ｘ₂、Ｙ₁ を入力し、このうち２つの第１の位置
センサ８４、８５からの各位置信号Ｘ₁ 、Ｘ₂ の差（Ｘ
₁ −Ｘ₂ ）を求め、この差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）を図１９に示
すように位置信号Ｙ₁ に対してプロットする。

【０１４４】そして、記録誤差算出手段８８は、ステッ
プ＃８において、図１９に示すように記録動作中の時刻
ｔにプロットした差（Ｘ₁ −Ｘ₂ ）と参照プロファイル
との差ΔＭを求め、かつ図２０に示すようにフォーカス
アクチュエータ８３の軸が平行移動したときの非同期成
分ΔＭ´（図１８）を求める。

【０１４５】次に制御器８７の補正手段９０は、ステッ
プ＃９及び＃１０において、記録誤差算出手段８８によ
り求められた記録誤差ΔＭ、非同期成分ΔＭ´を相殺す
る駆動指令をアクチュエータドライバ８９に与え、これ
によりフォーカスアクチュエータ８３の光ディスク原盤
１のラジアル方向に対する位置を補正する。

【０１４６】すなわち、非同期クロスアクションに起因
する光ディスク原盤１でのトラック方向の記録誤差を図
２１に示すようにΔＥとすると、このΔＥは、 ΔＥ＝ΔＭ（Ｌ₂ ／Ｌ₁ ） …(1) により算出される。なお、Ｌ₁ は図２２に示すように２
つの第１の位置センサ８４、８５の間隔であり、Ｌ₂ は
フォーカスアクチュエータ８３と光ディスク原盤１との
間隔である。

【０１４７】又、フォーカスアクチュエータ８３の上下
動に起因するトラック方向の記録誤差をΔＥ´とする
と、このΔＥ´は、 ΔＥ´＝ΔＥ＋ΔＭ´ ＝ΔＭ（Ｌ₂ ／Ｌ₁ ）＋ΔＭ´ …(2) により算出される。

【０１４８】次に補正手段９０は、ステップ＃１０にお
いて、微動素子７５に対する印加電圧Ｖ_p を Ｖ_p ＝（ΔＥ´／ｋ）・Ｌ_p …(3) により求める。ここで、ｋは圧電定数であり、Ｌ_p は微
動素子７５を構成する圧電素子の長さである。

【０１４９】そして、補正手段９０は、この電圧Ｖ_p を
微動素子７５に印加してトラック方向の記録誤差をΔＥ
´を補正する。

【０１５０】以上のように光ディスク原盤１への記録動
作中に、各位置Ｘ₁ 、Ｘ₂ 、Ｙ₁ を測定してトラック方
向の記録誤差ΔＥ´を補正し、光ディスク原盤１への記
録が終了すると、制御器８７は、ステップ＃１２におい
てフォーカスサーボをオフする。

【０１５１】例えば、上記各位置センサ８４、８５、８
６の分解能を１ｎｍとし、２つの第１の位置センサ８
４、８５の間隔Ｌ₁ を３ｍｍ、フォーカスアクチュエー
タ８３と光ディスク原盤１との間隔Ｌ₂ を０．２ｍｍと
すると、この場合の記録誤差測定分解能は、 １ｎｍ×（Ｌ₂ −Ｌ₁ ） ＝０．０６７ｎｍ …(4) となる。この記録誤差測定分解能は、例えばＤＶＤ（デ
ィジタル・ビデオ・ディスク）におけるトラックピッチ
許容誤差３０ｎｍと比較して十分に小さく、記録誤差測
定分解能として十分である。

【０１５２】補正周波数に関しては、次の通りに定量的
に考察できる。

【０１５３】現状の非同期クロスアクションに起因する
光ディスク原盤１上でのトラック方向記録誤差ΔＥ
₁ は、 ΔＥ₁ ＝Ｓ_v ・Ｎ_c ／１０ ＝１０μｍ×（１／１００）／１０ ＝１０ｎｍ …(5) と予想される。ここで、Ｓ_v は記録中のフォーカスアク
チュエータ８３の上下動振幅、Ｎ_c は同期クロスアクシ
ョンである。

【０１５４】本発明装置において１ｎｍ（＝Ｃｍ）オー
ダの補正をかけようとする場合、光ディスク原盤１の回
転速度を例えば１５００ｒｐｍ（２５Ｈｚ）とすると、
微動素子７５によるフォーカスアクチュエータ８３の位
置補正周波数は、光ディスク原盤１の回転速度１５００
ｒｐｍ（２５Ｈｚ）に対して、 （ΔＥ₁ ／Ｃｍ）×４ ＝（１０／１）×４ ＝４０倍 …(6) となる。すなわち、２５Ｈｚ×４０倍＝１ｋＨｚ程度確
保できれば十分と考えられる。

【０１５５】そこで、圧電素子を微動用アクチュエータ
として用いた場合、微動の応答周波数は１．３ｋＨｚの
実績があり、上記１ｋＨｚ周期の補正は可能である。

【０１５６】このように上記第２の実施の形態において
は、フォーカスアクチュエータ８３の光ディスク原盤１
のラジアル方向に対する位置を測定すると共に、フォー
カスアクチュエータ８３のフォーカス方向に対する位置
を測定し、これら測定結果に基づいて光ディスク原盤１
上でのトラック方向の記録誤差を求め、この記録誤差を
相殺するようにフォーカスアクチュエータ８３の光ディ
スク原盤１のラジアル方向に対する位置を補正するの
で、フォーカスアクチュエータ８３の動作に起因するト
ラック方向記録誤差ΔＥ´を補正して高精度な記録がで
きる。

【０１５７】(3) 次に本発明の第３の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、図３１と同一部分に
は同一符号を付してその詳しい説明は省略する。

【０１５８】図２３は光ディスク原盤記録装置の構成図
である。

【０１５９】一軸スライダ１６の先端部には、ボイスコ
イルモータ９０により駆動される対物レンズ９１が搭載
されている。

【０１６０】図２４はかかる一軸スライダ１６の先端部
の構成図であり、図２５は一軸スライダ１６の先端部を
上方から見た図である。

【０１６１】ボイスコイルモータ９０は、コイル９２及
び磁石９３から構成されている。

【０１６２】一軸スライダ１６の先端部には、対物レン
ズ９１を光ディスク原盤１の表面に対して略垂直方向
（上下方向）に移動させる軸受け案内機構９４が形成さ
れている。この軸受け案内機構９４は、空気静圧軸受け
から構成されている。

【０１６３】従って、対物レンズ９１は、ボイスコイル
モータ９０の動作により軸受け案内機構９４の軸受け方
向に沿って移動、すなわち光ディスク原盤１の表面に対
して上下方向に移動するという第１の移動手段が構成さ
れている。

【０１６４】又、焦点検出系９５は、対物レンズ９１の
先端と光ディスク原盤１との距離ｌを検出する機能を有
している。

【０１６５】コントローラ９６は、焦点検出系９５によ
り検出された距離ｌが一定になるようにボイスコイルモ
ータ９０のコイル９２に電流ｉを供給し、対物レンズ９
１の焦点合わせを行う焦点合わせ手段としての機能を有
している。

【０１６６】一方、一軸スライダ１６上には、巻き上げ
モータ９７が設けられている。この巻き上げモータ９７
の回転軸には、伝達機構としてのロープ９８を介して対
物レンズ９１に連結されている。このロープ９８は、そ
の一端側がモータ９７の回転軸に巻回され、途中プーリ
９９に掛けられ、かつバネ１００を介して対物レンズ９
１に連結され、この対物レンズ９１を吊り下げている。

【０１６７】従って、モータ９７の回転駆動がロープ９
８により軸受け案内機構９４の軸受け方向への移動に変
換されて対物レンズ９１に伝達され、対物レンズ９１が
軸受け案内機構９４の軸受け方向に移動するものとなっ
ている。

【０１６８】上記コントローラ９６は、モータ９７を駆
動し、対物レンズ９１を軸受け案内機構９４の軸受け方
向に沿って、ボイスコイルモータ９０を用いた上記第１
の移動手段による移動ストロークよりも大きなストロー
クで移動させる第２の移動手段としての機能を有してい
る。

【０１６９】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０１７０】光ディスク原盤１が一定の回転速度で回転
しているときに、記録用レーザ本体１８から出力された
レーザ光は、各ミラー１９、２０で反射し、拡大光学系
２３を通り、さらにビームスプリッタ２４を通して対物
レンズ９１により光ディスク原盤１に照射される。

【０１７１】これと共に一軸スライダ１６がＸ方向に移
動することにより、光ディスク原盤１には、螺旋状に情
報の記録が行われる。

【０１７２】このような光ディスク原盤１への記録動作
中、対物レンズ９１は、モータ９７の回転駆動がロープ
９８を介して対物レンズ９１に伝達され、軸受け案内機
構９４の軸受け方向に沿ってボイスコイルモータ９０に
よるストロークよりも大きなストロークで移動する。

【０１７３】これと共に焦点検出系９５は、対物レンズ
９１の先端と光ディスク原盤１との距離ｌを検出し、そ
の検出信号をコントローラ９６に送出する。

【０１７４】このコントローラ９６は、焦点検出系９５
により検出された距離ｌが一定になるようにボイスコイ
ルモータ９０のコイル９２に電流ｉを供給する。これに
より、対物レンズ９１は、軸受け案内機構９４の軸受け
方向に沿って移動し、焦点合わせを行う。

【０１７５】このように上記第３の実施の形態において
は、対物レンズ９１を光ディスク原盤１の表面に対して
略垂直方向に移動させる軸受け案内機構９４を設け、ボ
イスコイルモータ９０の動作により対物レンズ９１を軸
受け案内機構９４の軸受け方向に沿って微動移動させ、
かつ巻き上げモータ９７の動作により対物レンズ９１を
軸受け案内機構９４の軸受け方向に沿ってボイスコイル
モータ９０による移動ストロークよりも大きなストロー
クで粗動移動させるようにしたので、軸受け案内機構９
４は対物レンズ９１のみを支持する構成となり、積載重
量が軽くなり、軸受け案内機構９４での支持剛性が高く
なる。例えば、ボイスコイルモータ９０による粗動方向
の剛性をボイスコイルモータ９０による微動方向の剛性
に比べて１０分の１以下にできる。

【０１７６】これにより、対物レンズ９１が水平方向に
振動する振幅が小さくなり、光ディスク原盤１上に描か
れたピットのトラックピッチ精度を向上できる。

【０１７７】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、フ
ォーカスアクチュエータの動作に起因するトラック方向
記録誤差を補正して高精度な記録ができる原盤記録装置
及びその方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる光ディスク原盤記録装置の第１
の実施の形態を示す構成図。

【図２】同装置に用いられる円筒型圧電素子の具体的な
構成及びその動作を示す図。

【図３】同装置に用いられる圧電チューブの具体的な構
成図。

【図４】圧電チューブ先端の＋Ｘ方向への変位を示す
図。

【図５】圧電チューブ先端の＋Ｘ方向への変位のときの
各電極に対する印加電圧を示す図。

【図６】圧電チューブ先端の−Ｘ方向への変位を示す
図。

【図７】圧電チューブ先端の−Ｘ方向への変位のときの
各電極に対する印加電圧を示す図。

【図８】同装置に用いられる制御器の機能ブロック図。

【図９】周波数に対する光ディスク原盤の表面の振れを
示す図。

【図１０】本発明に係わる光ディスク原盤記録装置の第
２の実施の形態を示す構成図。

【図１１】同装置における記録ヘッド本体の構成図。

【図１２】同装置の制御フローチャート。

【図１３】参照プロファイルを示す図。

【図１４】重ね合わせた際の理想的な参照プロファイル
を示す図。

【図１５】理想的な参照プロファイルのときの記録トラ
ックを示す図。

【図１６】重ね合わせた際の理想からずれた参照プロフ
ァイルを示す図。

【図１７】理想からずれた参照プロファイルのときの歪
んだ記録トラックを示す図。

【図１８】フォーカスアクチュエータの軸が平行移動し
たときの非同期成分を示す図。

【図１９】記録動作中のプロットと参照プロファイルと
の差を示す図。

【図２０】フォーカスアクチュエータの軸の平行移動を
示す図。

【図２１】非同期クロスアクションに起因する光ディス
ク原盤でのトラック方向記録誤差を示す図。

【図２２】第１の位置センサの間隔及びフォーカスアク
チュエータと光ディスク原盤との間隔を示す図。

【図２３】本発明に係わる光ディスク原盤記録装置の第
３の実施の形態を示す構成図。

【図２４】同装置における一軸スライダの先端部の構成
図。

【図２５】同一軸スライダの先端部を上方から見た図。

【図２６】従来の光ディスク原盤記録装置の構成図。

【図２７】対物レンズの光ディスク原盤のラジアル方向
に対する変位を示す図。

【図２８】フォーカスアクチュエータの同期クロスアク
ションの測定を示す概略図。

【図２９】エアースライダ及び転がり軸受けの真直度の
繰り返し誤差の説明図。

【図３０】フォーカスアクチュエータ可動部の姿勢変化
のときの非同期クロスアクションの測定を説明するため
の図。

【図３１】従来の別の光ディスク原盤記録装置の構成
図。

【図３２】同装置における対物レンズを搭載する上下機
構の構成図。

【符号の説明】

１…光ディスク原盤、 ４０…スピンドルモータ、 ４２…ターンテーブル、 ４３…一軸スライダ、 ４５…円筒型圧電素子、 ５０…圧電チューブ、 ５１…対物レンズ、 ５４…検出光学系、 ５５…制御器、 ５６…位置センサ、 ５９…記録レーザヘッド、 ７０…粗動機構、 ７１…一軸スライダ、 ７５…微動素子、 ７６…記録ヘッド本体、 ８２…対物レンズ、 ８３…フォーカスアクチュエータ、 ８４，８５…第１の位置センサ、 ８５…第２の位置センサ、 ８７…制御器、 ９０…ボイスコイルモータ、 ９１…対物レンズ、 ９２…コイル、 ９３…磁石、 ９４…軸受け案内機構、 ９５…焦点検出系、 ９６…コントローラ、 ９７…巻き上げモータ、 ９８…ロープ、 １００…バネ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原盤を回転させ、かつ記録用光を対物レ
   ンズを通して前記原盤に照射して記録を行う原盤記録装
   置において、 前記対物レンズの位置を前記原盤の表面に対して略垂直
   方向に移動制御する第１の移動手段と、 前記対物レンズの位置を前記原盤のラジアル方向に移動
   させる第２の移動手段と、を具備したことを特徴とする
   原盤記録装置。
2. 【請求項２】 前記第１の移動手段は、先端に前記対物
   レンズが取り付けられた円筒型の圧電素子と、 前記原盤に対する前記記録用光のフォーカス位置を検出
   する検出光学系と、 この検出光学系により検出された前記フォーカス位置に
   基づいて前記円筒型圧電素子を前記原盤の表面に対して
   略垂直方向に移動させるフォーカス制御手段と、を有す
   ることを特徴とする請求項１記載の原盤記録装置。
3. 【請求項３】 前記第２の移動手段は、前記対物レンズ
   が取り付けられた圧電チューブと、 前記圧電チューブの前記原盤のラジアル方向に対する位
   置を検出する位置センサと、 この位置センサにより検出された前記圧電チューブの位
   置に基づいて前記圧電チューブを前記原盤のラジアル方
   向に変位させて前記圧電チューブの変位成分を補正する
   補正制御手段と、を有することを特徴とする請求項１記
   載の原盤記録装置。
4. 【請求項４】 原盤を回転させ、かつ対物レンズをアク
   チュエータの伸縮動作によって前記原盤表面に対して略
   垂直方向に移動させてフォーカスを合わせ、記録用光を
   前記対物レンズを通して前記原盤に照射して記録を行う
   原盤記録方法において、 前記アクチュエータの前記原盤のラジアル方向に対する
   位置を測定すると共に、前記アクチュエータの前記原盤
   表面に対して略垂直方向に対する位置を測定し、これら
   測定結果に基づいて前記原盤上でのトラック方向の記録
   誤差を求め、この記録誤差を相殺するように前記アクチ
   ュエータの前記原盤のラジアル方向に対する位置を補正
   することを特徴とする原盤記録方法。
5. 【請求項５】 原盤を回転させ、かつ対物レンズをアク
   チュエータの伸縮動作により前記原盤表面に対して略垂
   直方向に移動させてフォーカスを合わせ、記録用光を前
   記対物レンズを通して前記原盤に照射して記録を行う原
   盤記録装置において、 前記アクチュエータの前記原盤のラジアル方向に対する
   位置を測定する少なくとも２つの第１の位置センサと、 前記アクチュエータの伸縮方向に対する位置を測定する
   第２の位置センサと、 これら第１及び第２の位置センサの測定結果に基づいて
   前記原盤上でのトラック方向の記録誤差を求める記録誤
   差算出手段と、 この記録誤差手段により求められた記録誤差を相殺する
   ように前記アクチュエータの前記原盤のラジアル方向に
   対する位置を補正する補正手段と、を具備したことを特
   徴とする原盤記録装置。
6. 【請求項６】 前記記録誤差算出手段は、前記第２の位
   置センサにより測定された前記アクチュエータの伸縮の
   ストローク位置に対する前記２つの第１の位置センサに
   よりそれぞれ測定された各位置の差の関係を求め、この
   関係に基づいて前記原盤上でのトラック方向の記録誤差
   を求める機能を有することを特徴とする請求項５記載の
   原盤記録装置。
7. 【請求項７】 原盤を回転させ、かつ対物レンズを前記
   原盤表面に対して略垂直方向に移動させてフォーカスを
   合わせ、記録用光を前記対物レンズを通して前記原盤に
   照射して記録を行う原盤記録装置において、 前記対物レンズを前記原盤表面に対して略垂直方向に移
   動させる軸受け案内機構と、 前記対物レンズを前記軸受け案内機構の軸受け方向に沿
   って移動させる第１の移動手段と、 前記対物レンズを前記軸受け案内機構の軸受け方向に沿
   って前記第１の移動手段により移動ストロークよりも大
   きなストロークで移動させる第２の移動手段と、を具備
   したことを特徴とする原盤記録装置。
8. 【請求項８】 原盤を回転させ、かつ対物レンズを前記
   原盤表面に対して略垂直方向に移動させてフォーカスを
   合わせ、記録用光を前記対物レンズを通して前記原盤に
   照射して記録を行う原盤記録装置において、 前記対物レンズを前記原盤表面に対して略垂直方向に移
   動させる空気静圧軸受けから構成された軸受け案内機構
   と、 ボイスコイルモータの駆動により前記対物レンズを前記
   軸受け案内機構の軸受け方向に移動させる第１の移動手
   段と、 モータと、このモータの回転駆動を前記軸受け案内機構
   の軸受け方向への移動に変換し、前記対物レンズを前記
   軸受け案内機構の軸受け方向に移動させる伝達機構とを
   備えた第２の移動手段と、 前記対物レンズと前記原盤との距離を検出する焦点検出
   手段と、 この焦点検出手段により検出された距離が一定になるよ
   うに第１の移動手段を駆動して前記対物レンズの焦点合
   わせを行う焦点合わせ手段と、を具備したことを特徴と
   する原盤記録装置。