JPH11259916A - ディスク状記録媒体の製造方法及びその装置 - Google Patents

ディスク状記録媒体の製造方法及びその装置

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JPH11259916A
JPH11259916A JP5840698A JP5840698A JPH11259916A JP H11259916 A JPH11259916 A JP H11259916A JP 5840698 A JP5840698 A JP 5840698A JP 5840698 A JP5840698 A JP 5840698A JP H11259916 A JPH11259916 A JP H11259916A
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recording
track
optical system
disk
pitch
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JP5840698A
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Masao Tsuchiya
雅夫 土谷
Toyotaka Kinoshita
豊隆 木下
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 同心円状のトラックを有するディスク状記録
媒体の原盤を作成するに際し、1本のトラックの開始点
付近と終点付近のレーザー光強度をできるだけ一定に保
つことにより、トラックの1回転における信号の品質を
均質化すること。 【解決手段】 記録トラックを形成するためのカッティ
ング用レーザービーム5をガラス原板3に照射する移動
光学系19の送りピッチを、ディスクのトラックピッチ
のN分の1〔Nは整数(但し、N≠1)である。〕に設
定し、対物レンズ4から照射されるレーザービーム5を
移動光学系19の移動方向とは逆の方向に前記送りピッ
チ分だけガラス原板3の回転に同期して移動させ、この
状態で、最初の1回転においてはレーザービーム5を照
射して同心円状の記録トラックを形成した後、引続く
(N−1)回転中はレーザービーム5の照射を停止し
て、次の記録トラックを形成するための動作を行うこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、同心円状の記録ト
ラックを有するディスク状記録媒体(特に光ディスク原
盤)の製造方法及びその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の大部分の光ディスクは螺旋状の記
録トラック(以下、単にトラックと称する。)を有して
いるが、時として同心円状のトラックを有しているディ
スクの方が使用上において好都合な場合がある。例え
ば、光ディスク用のピックアップの調整に用いられるデ
ィスクがその例である。しかるに、このようなディスク
は、1回転内における信号の品質が均質であることが必
要である。
【0003】このような光ディスクの金属原盤の作製方
法の例を説明する。
【0004】図5において、まず、工程(1)で平滑に
研磨され、洗浄されたガラス板1の上に工程(2)で感
光性のフォトレジスト2を塗布した原板3を、いわゆる
レーザービームレコーダー(以下、LBRと略すことが
ある。)に取り付け、工程(3)で一連のレンズ系を介
して最終的には対物レンズ4により非常に小さな直径に
絞りこんだレーザービーム5をカッティング用ビームと
して照射する。レーザービーム5は、記録したい信号に
よってフォトレジスト2に照射されたりされなかったり
する(図中の2aは照射部分、2bは非照射部分)。
【0005】次いで、工程(4)でこのガラス原板3を
現像機の中で現像し、記録した信号に相当する凸凹6を
形成する(カッティング)。この凹凸の上に工程(5)
で例えばニッケルメッキ7をかけ、凹凸6を写し取り、
工程(6)でメッキ7を剥離して金属製の原盤8を作製
する。
【0006】次に、上記のLBRについて図2で説明す
ると、レーザーチューブ9より出射されたレーザービー
ム10は、光変調器11を通過した後、ハーフミラー1
2でフォトディテクター13へ向う光14とガラス原板
3に導かれる光5とに分離される。フォトディテクター
13からは、光変調器11から出てくるレーザービーム
の強度が一定になるようにフィードバック信号が光変調
器11に送られている。
【0007】ガラス原板3へ進む光5は、レンズ15で
第2の光変調器16の中心に集光される。第2の光変調
器16には、記録したい電気信号が印加され、その信号
に応じてレーザービームが明滅する。第2の光変調器を
通過したレーザー光はレンズ17でもとの形に戻された
後、ミラー18で移動光学系19(点線で囲まれた部
分)に導かれる。
【0008】移動光学系19はモーター20によって駆
動される。移動光学系に入ったレーザー光5は、レンズ
20と21及び光変調器22からなる第3の光変調系に
導かれる。この第3の光変調系の機能は後述する。
【0009】レーザー光5は更に、ミラー23で反射さ
れ、対物レンズ4で非常に小さなビームに絞りこまれて
ガラス原板3のフォトレジスト2に照射される。ガラス
原板3を載せているターンテーブル24はモーター25
によって回転させられる。
【0010】螺旋状のトラックを作成する時は、ターン
テーブル24の回転数をもとにして計算される速度で移
動光学系19を半径方向の外向き又は内向きに移動させ
る。この時、第3の光変調器22はなんの働きもする必
要が無く、レーザー光5をまっすぐに透過させるだけで
よい(図2の直線によって示された部分)。しかし、移
動光学系19とターンテーブル24の両方を停止させる
ことなく、同心円状のトラックを作成しようとするなら
ば、ターンテーブル24の1回転毎に、移動光学系19
が進行したトラックピッチと同じ距離だけレーザービー
ム5の位置を戻してやればよい。その役割を果たしてい
るのが第3の光変調器22である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】光変調器22は、印加
された電圧に応じてレーザー光5を例えば図2の点線で
示した方向に曲げる機能がある。この働きにより対物レ
ンズ4に入るレーザー光5は光軸がずれ、従って焦点の
位置が光軸よりずれる。
【0012】例えば、トラックピッチが1μmの場合を
考えてみる。この場合、移動光学系19はターンテーブ
ル24の1回転毎に1μm移動する。この時、光変調器
22によりビーム5の照射される位置を1μmだけ、移
動光学系19の進んだ方向と反対側にずらせることによ
り、同心円のトラックを作成できる。
【0013】トラックが閉じると同時に、光変調器22
に印加されていた電圧を切り、レーザービーム5の位置
を光軸に合わせると、次のトラックの書き込みが開始さ
れる。
【0014】このように、レーザービーム5の進行方向
を曲げる機能が第3の光変調器22の機能である。しか
しながら、このような方法では、対物レンズ4に入るレ
ーザー光5の軸が対物レンズ4の軸とずれてしまうため
に、対物レンズ4から出てくるレーザー光の強度がずれ
量に比例して大きく減少してしまうという欠点があっ
た。これを図3を用いて説明する。
【0015】図3(A)は、対物レンズ4と入射レーザ
ー光5の光軸が一致している場合を示している。入射す
るレーザー光の半径線上の強度分布を模式的に曲線1で
表すと、出射されたビームの焦点での半径線上の強度分
布は曲線2で表される。しかし、光変調器22によって
光路が曲げられたレーザー光は、図3(B)のように対
物レンズに入射する。この場合、出射光の焦点での半径
線上の強度分布は曲線3で表されるような形になり、曲
線2に比べて全体の強度も小さくなる。対物レンズの焦
点からの移動量が大きくなればなるほど、その影響が大
きくなる。
【0016】このような状況で同心円のトラックをフォ
トレジスト上に記録すると、トラックの開始点付近は十
分強いレーザー光で露光できても、1周した所ではレー
ザー光の強度が低下して十分な露光ができないことが多
い。
【0017】この現象を図1で説明する。この図は、ガ
ラス原板面上でのレーザービームの動きを模式的に示し
たものであるが、ガラス原板を矢印の方向に回転させ、
対物レンズを右方向に移動させた時、フォトレジストは
点線で示した位置の上を露光される。A点から露光が始
まった時、光変調器22に信号を加えて、レーザービー
ムを点線の位置から内側の実線の位置まで回転に同期し
て移動させると、同心円状の露光パターンを形成でき
る。レーザービームが丁度1回転してB点=A点に来た
時に、光変調器22に加えられている信号を切ると、レ
ーザービームは光軸が一致した位置、即ちC点に瞬間的
に移動する。そして、このC点から、上記と同様にして
次の同心円状の露光パターンを形成する。
【0018】しかし、このような露光において、上記し
たように例えばA点からB点への露光中にレーザービー
ムを点線位置から実線位置へ光変調器22によって移動
させると、露光開始時のA点付近ではレーザー光強度は
大きいものの、B点の方へ行くに従ってレーザービーム
の移動量が大きくなり、レーザー光強度が低下してしま
う。この結果、1トラック(又は1回転)内における記
録信号の強さが変化し、信号の品質が不均一となり、同
心円状のトラックを有する光ディスクの要求性能を満た
すことができないことがある。
【0019】本発明の目的は、特に、同心円状のトラッ
クを有するディスク状記録媒体の原盤を作成するに際
し、1本のトラックの開始点付近と終点付近のレーザー
光強度をできるだけ一定に保つことにより、トラックの
1回転における信号の品質を均質化することにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、同心円
状の記録トラックを有するディスク状記録媒体の製造方
法において、前記記録トラックを形成するための記録用
ビームを被記録材に照射する移動光学系の送りピッチ
を、ディスクのトラックピッチのN分の1〔Nは整数
(但し、N≠1)である。〕に設定し、対物レンズから
照射される前記記録用ビームを、前記移動光学系の移動
方向とは逆の方向に前記送りピッチ分だけ前記被記録材
の回転に同期して移動させ、この状態で、最初の1回転
においては前記記録用ビームを照射して同心円状の記録
トラックを形成した後、引続く(N−1)回転中は前記
記録用ビームの照射を停止して、次の記録トラックを形
成するための動作を行うことを特徴とする、ディスク状
記録媒体の製造方法(以下、本発明の製造方法と称す
る。)に係るものである。
【0021】本発明の製造方法によれば、移動光学系の
送りピッチをトラックピッチのN分の1とし、この移動
光学系とは逆方向にその送りピッチ分だけ記録用ビーム
を回転に同期して移動させ、最初の1回転で記録用ビー
ムを照射しているので、移動光学系の移動速度をディス
クのトラックピッチより十分小さくし、それに伴って光
変調器などによって記録用ビームが曲げられる角度を十
分小さくすることができる。従って、同心円トラックの
開始点と終点のビーム強度の差をできる限り小さくし、
トラック中の信号の品質を均質化することが可能にな
る。
【0022】本発明はまた、本発明の製造方法を再現性
良く実施できる装置として、前記記録トラックを形成す
るための記録用ビームを被記録材に照射する移動光学系
と、この移動光学系の送りピッチを、ディスクのトラッ
クピッチのN分の1〔Nは整数(但し、N≠1)であ
る。〕に設定する手段と、対物レンズから照射される前
記記録用ビームを、前記移動光学系の移動方向とは逆の
方向に前記送りピッチ分だけ前記被記録材の回転に同期
して移動させる手段と、この状態で、最初の1回転にお
いては前記記録用ビームを照射して同心円状の記録トラ
ックを形成した後、引続く(N−1)回転中は前記記録
用ビームの照射を停止して、次の記録トラックを形成す
るための動作を行う手段とを有することを特徴とする、
ディスク状記録媒体の製造装置(以下、本発明の製造装
置と称する。)も提供するものである。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法及び製造装置に
おいては、前記移動光学系を前記送りピッチ分だけ移動
させた状態で、前記送りピッチ分だけ逆方向に移動させ
た前記記録用ビームを前記最初の1回転において照射し
て前記同心円状の記録トラックを形成した後、前記(N
−1)回転中に前記移動光学系を(N−1)ピッチ移動
させて次のトラック位置に位置せしめ、前記と同様にし
て同心円状の次の記録トラックを所望のトラックピッチ
で形成することができる。
【0024】また、前記移動光学系に配置した光変調器
によって、前記対物レンズに対する前記記録用ビームの
光軸を偏位させ、前記カッティング用ビームを前記移動
光学系の移動方向とは逆の方向に前記送りピッチ分だけ
移動させるのがよい。
【0025】また、前記移動光学系の送りピッチを前記
対物レンズから照射される前記記録用ビームのスポット
径(焦点における直径)よりも十分に小さくする(特
に、レーザービームレコーダーにセットされるピッチを
当該レコーダーの対物レンズより照射されるレーザーの
焦点における直径よりも十分小さな値とする)ことが望
ましい。これは、1本目のトラックから2本目のトラッ
クにビームが移動する間にフォトレジストが半径方向に
線状に露光されることを防止できるからである。
【0026】また、実際には、レーザービームレコーダ
ーを使用し、その移動光学系を介して前記記録用ビーム
としてのカッティング用レーザービームを前記被記録材
としての原板に照射するのがよい。
【0027】次に、本発明の好ましい実施の形態による
ピックアップ調整用の光ディスクの原盤(又は光ディス
ク)の製造方法とその装置を説明する。
【0028】本実施の形態に用いる装置(LBR)は、
基本的には図2に示したものと同様の構成からなるが、
次の(1)〜(4)の点が特徴的である。
【0029】(1)記録トラックを形成するためのカッ
ティング用レーザービーム5をガラス原板3に照射する
移動光学系19の送りピッチを、ディスクのトラックピ
ッチのN分の1〔Nは整数(但し、N≠1)である。〕
に設定していること。 (2)対物レンズ4から照射されるレーザービーム5の
光軸を移動光学系19に配置した光変調器22によって
対物レンズ4に対し偏位させ、移動光学系19の移動方
向とは逆の方向に前記送りピッチ分だけガラス原板3の
回転に同期して移動させること。 (3)この状態で、最初の1回転においてはレーザービ
ーム5を照射して同心円状の記録トラックを形成した
後、引続く(N−1)回転中はレーザービーム5の照射
を停止して、移動光学系19を(N−1)ピッチ移動さ
せて次のトラック位置に位置せしめ、前記と同様にして
同心円状の次の記録トラックを所望のトラックピッチで
形成すること。 (4)移動光学系19の送りピッチを対物レンズ4から
照射されるレーザービーム5のスポット径(焦点におけ
る直径:ビーム直径)よりも十分に小さくすること。
【0030】上記の(1)〜(3)の特徴的構成によれ
ば、移動光学系19の送りピッチをトラックピッチのN
分の1とし、この移動光学系とは逆方向にその送りピッ
チ分だけレーザービーム5を回転に同期して移動させ、
最初の1回転でレーザービーム5を照射するので、図1
において、移動光学系19の移動速度をディスクのトラ
ックピッチより十分小さくし、それに伴って、A点から
B点へ至る間に光変調器22によって点線位置から実線
位置へレーザービーム5が曲げられる角度を十分小さく
することができる。従って、同心円トラックの開始点A
と終点Bのビーム強度の差をできる限り小さくして、ト
ラック中の信号の品質を均質化できる。
【0031】但し、B点からC点への移動の間に光変調
器16から出てくるレーザービーム5を完全に消し去る
ことは難しいので、B点からC点への間にわずかに露光
された影響が出て、放射線状の1本の線がディスクの半
径線状に見えることがある。この問題は、上記の(4)
の特徴的構成によって、移動光学系19の移動量(即
ち、B−C間の距離又は送りピッチ)を対物レンズ4か
ら照射されるレーザービーム5の直径よりも十分に小さ
くすることにより解消できる。
【0032】
【実施例】次に、本発明を具体的な実施例について更に
詳細に説明する。
【0033】本実施例で作成する光ディスクはピックア
ップ調整用のディスクであって、半径34mmから36
mmのエリアにおいて、トラックピッチ1.6μmの同
心円状のトラックにコンパクトディスクのEFM(Ei
ght to Fourteen Modulatio
n)信号を記録したものである。
【0034】LBRにはソニー株式会社製のVMC22
00を用いる。VMC2200の動作条件は、回転数3
55rpm、移動光学系19の送りピッチは0.1μm
である。記録用レーザー光5のビーム直径は約0.5ミ
クロンであるから、送りピッチはビーム直径に比べて十
分に小さい値である。
【0035】図4は配線系統図を示し、同期信号発生回
路26は、VMC2200からスタート信号をもらっ
て、EFM信号を出力するCDX−1と鋸波発生回路2
7に同期信号を送り出す回路である。即ち、VMC22
00のターンテーブル24のロータリーエンコーダー2
8から発生される4200puls/rev(回転)の
信号を取出し、同期信号発生回路26に入力し、この回
路26からはソニー株式会社製のCDX−1をコントロ
ールする信号と、鋸波発生回路基板29をコントロール
する信号とを発生する。
【0036】また、VMC2200の光変調器16には
CDX−1からのEFM信号が印加される。VMC22
00を操作マニュアルに従って立ち上げ、移動光学系1
9の駆動をスタートさせると、同じスタートのパルス信
号が回路26にも送られる。
【0037】このパルスをもらった回路26はエンコー
ダー28からの4200puls/revの最初の42
00パルスの間だけCDX−1からEFM信号を光変調
器16に送る信号を発生し、それに続く4200×15
パルスの間はCDX−1からEFM信号を送らせない信
号を発生する。同期信号発生回路26は、このサイクル
を繰返す。光変調器6は、EFM信号の印加が停止する
と、レーザービーム5をガラス原板3の側へ送らなくな
るので、その間はフォトレジストが露光されることはな
い。
【0038】同期信号発生回路26は、スタートパルス
を受け取ると同時に、鋸波発生回路29に対して、鋸波
の発生をスタートさせる信号を送る。この信号は420
0パルスに1回だけ発生される。鋸波発生回路29はこ
のパルスを受け取ると、直ちに鋸波状の信号の発生を開
始する。この鋸波状の信号はVMC2200の光変調器
22に印加される。光変調器22は、その印加された電
圧に比例した移動量でレーザービーム5を移動光学系1
9の移動方向とは反対の方向に曲げる。この場合、鋸波
発生回路29は、鋸波発生開始のパルスを受け取ると、
次のパルスを受け取るまで直線的に出力電圧を上昇させ
る。
【0039】そして、鋸波発生回路29は、次のパルス
を受け取ると、出力が0ボルトに戻って再び上昇を開始
する。この電圧の上昇率は予め実験で求めておく。この
方法によると、同心円トラックの開始点(結合点)にお
いてはEFM信号と回転数の同期が必ずしもとれている
訳ではないので、最小1ビット、最大22ビットの信号
が形成される可能性があるが、このディスクの仕様目的
には無関係である。
【0040】以上、本発明の好ましい実施の形態及び実
施例を説明したが、上述した実施の形態及び実施例は本
発明の技術的思想に基づいて種々に変形が可能である。
【0041】例えば、上述した移動光学系の送りピッチ
(又はN)は目的に応じて適宜設定してよく、またその
移動の制御や光変調の手段なども様々であってよい。ま
た、上述の説明は光ディスクのガラス原板に本発明を適
用したものであるが、他の段階での信号記録にも適用す
ることができる。
【0042】
【発明の作用効果】本発明は、上述した如く、移動光学
系の送りピッチをトラックピッチのN分の1とし、この
移動光学系とは逆方向にその送りピッチ分だけ記録用ビ
ームを回転に同期して移動させ、最初の1回転で記録用
ビームを照射しているので、移動光学系の移動速度をデ
ィスクのトラックピッチより十分小さくし、それに伴っ
て光変調器などによって記録用ビームが曲げられる角度
を十分小さくすることができる。従って、同心円トラッ
クの開始点と終点のビーム強度の差をできる限り小さく
し、トラック中の信号の品質を均質化することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用可能なピックアップ調整用の光デ
ィスクの製造においてガラス原板上でのレーザービーム
の動きを示す模式図である。
【図2】同、レーザービームレコーダー(LBR)の光
学系を示す概略図である。
【図3】同、対物レンズに入射するレーザービームの様
子をレーザー光強度分布と共に比較して示す図である。
【図4】同、光ディスクを作成するための回路の配線系
統図である。
【図5】通常の光ディスクの原盤の製造プロセスフロー
を模式的に示す概略断面図である。
【符号の説明】
1…ガラス板、2…フォトレジスト、3…ガラス原板、
4…対物レンズ、5…レーザービーム、9…レーザー、
11、16、22…光変調器、12、18、23…ミラ
ー、13…フォトディテクター、15、17、20、2
1…レンズ、19…移動光学系、20、25…モータ
ー、24…ターンテーブル

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同心円状の記録トラックを有するディス
    ク状記録媒体の製造方法において、 前記記録トラックを形成するための記録用ビームを被記
    録材に照射する移動光学系の送りピッチを、ディスクの
    トラックピッチのN分の1〔Nは整数(但し、N≠1)
    である。〕に設定し、 対物レンズから照射される前記記録用ビームを、前記移
    動光学系の移動方向とは逆の方向に前記送りピッチ分だ
    け前記被記録材の回転に同期して移動させ、 この状態で、最初の1回転においては前記記録用ビーム
    を照射して同心円状の記録トラックを形成した後、引続
    く(N−1)回転中は前記記録用ビームの照射を停止し
    て、次の記録トラックを形成するための動作を行うこと
    を特徴とする、ディスク状記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記移動光学系を前記送りピッチ分だけ
    移動させた状態で、前記送りピッチ分だけ逆方向に移動
    させた前記記録用ビームを前記最初の1回転において照
    射して前記同心円状の記録トラックを形成した後、前記
    (N−1)回転中に前記移動光学系を(N−1)ピッチ
    移動させて次のトラック位置に位置せしめ、前記と同様
    にして同心円状の次の記録トラックを所望のトラックピ
    ッチで形成する、請求項1に記載したディスク状記録媒
    体の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記移動光学系に配置した光変調器によ
    って、前記対物レンズに対する前記記録用ビームの光軸
    を偏位させ、前記記録用ビームを前記移動光学系の移動
    方向とは逆の方向に前記送りピッチ分だけ移動させる、
    請求項1に記載したディスク状記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記移動光学系の送りピッチを前記対物
    レンズから照射される前記記録用ビームのスポット径よ
    りも十分に小さくする、請求項1に記載したディスク状
    記録媒体の製造方法。
  5. 【請求項5】 レーザービームレコーダーを使用し、そ
    の移動光学系を介して前記記録用ビームとしてのカッテ
    ィング用レーザービームを前記被記録材としての原板に
    照射する、請求項1に記載したディスク状記録媒体の製
    造方法。
  6. 【請求項6】 同心円状の記録トラックを有するディス
    ク状記録媒体の製造装置において、 前記記録トラックを形成するための記録用ビームを被記
    録材に照射する移動光学系と、 この移動光学系の送りピッチを、ディスクのトラックピ
    ッチのN分の1〔Nは整数(但し、N≠1)である。〕
    に設定する手段と、 対物レンズから照射される前記記録用ビームを、前記移
    動光学系の移動方向とは逆の方向に前記送りピッチ分だ
    け前記被記録材の回転に同期して移動させる手段と、 この状態で、最初の1回転においては前記記録用ビーム
    を照射して同心円状の記録トラックを形成した後、引続
    く(N−1)回転中は前記記録用ビームの照射を停止し
    て、次の記録トラックを形成するための動作を行う手段
    とを有することを特徴とする、ディスク状記録媒体の製
    造装置。
  7. 【請求項7】 前記移動光学系を前記送りピッチ分だけ
    移動させた状態で、前記送りピッチ分だけ逆方向に移動
    させた前記記録用ビームを前記最初の1回転において照
    射して前記同心円状の記録トラックを形成した後、前記
    (N−1)回転中に前記移動光学系を(N−1)ピッチ
    移動させて次のトラック位置に位置せしめ、前記と同様
    にして同心円状の次の記録トラックを所望のトラックピ
    ッチで形成するように構成した、請求項6に記載したデ
    ィスク状記録媒体の製造装置。
  8. 【請求項8】 前記移動光学系に配置した光変調器によ
    って、前記対物レンズに対する前記記録用ビームの光軸
    を偏位させ、前記記録用ビームを前記移動光学系の移動
    方向とは逆の方向に前記送りピッチ分だけ移動させるよ
    うに構成した、請求項6に記載したディスク状記録媒体
    の製造装置。
  9. 【請求項9】 レーザービームレコーダーを使用し、そ
    の移動光学系を介して前記記録用ビームとしてのカッテ
    ィング用レーザービームを前記被記録材としての原板に
    照射するように構成した、請求項6に記載したディスク
    状記録媒体の製造装置。
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