JPH08339625A

JPH08339625A - 光ディスク原盤記録方法及び光ディスク原盤記録装置

Info

Publication number: JPH08339625A
Application number: JP17152895A
Authority: JP
Inventors: Toru Saito; 徹斉藤; Kaoru Yamamoto; 薫山本
Original assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Current assignee: Nippon Columbia Co Ltd
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1995-06-14
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＬＶディスクのカッティング時間の短縮を
行い、また、安定した回転制御で記録を行い、フォーカ
スずれやトラックピッチの乱れを防止する。【構成】光ディスク原盤に記録信号を記録する光ディ
スク原盤記録方法及び装置において、光ディスク原盤を
一定の回転数で回転し、光ディスク原盤に照射している
記録レーザビームの照射位置を検出し、回転数と照射位
置から高周波基準信号を生成し、高周波基準信号に基づ
いて記録信号を変調し、光ディスク原盤に線速度一定に
なるように記録信号を記録する構成としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスク
（ＣＤ：Compact Disk）、ミニディスク（ＭＤ：Mini d
isk）または、レーザーディスク（ＬＤ：Laser Dis
k）、デジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ：Digital V
ideo Disk）等のＣＬＶディスクの光ディスク原盤記録
方法及び光ディスク原盤記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスクの記録再生のディスク
回転制御方法としては、角速度一定（ＣＡＶ：Constant
Anguler Velocity）制御方法と、線速度一定（ＣＬ
Ｖ：Constant Linear Velocity）制御方法がある。光デ
ィスクを製造するための光ディスク原盤に記録信号を露
光記録する処理をカッティングとし、ＣＡＶ制御により
再生される光ディスクをＣＡＶディスク、ＣＬＶ制御に
より再生される光ディスクをＣＬＶディスクとすると、
通常、ＣＡＶディスクはＣＡＶ制御方法でカッティング
され、ＣＬＶディスクはＣＬＶ制御方法でカッティング
される。図７は、ＣＡＶディスクとＣＬＶディスクの再
生位置による回転数及びセクタ長の関係を示す模式図で
ある。図７（ａ）はＣＡＶディスクであり、図７（ｂ）
はＣＬＶディスクである。

【０００３】ＣＡＶ制御記録方法は、光ディスク原盤の
回転角速度を一定にして記録する方法である。ＣＡＶ制
御記録方法により製造したＣＡＶディスクは、図７
（ａ）に示すように、光ディスクを回転させるスピンド
ルモータの回転数を一定に制御して記録するため、セク
タ長が内周から外周に向かって長くなる。ＣＡＶディス
クを再生する再生機では、回転数が一定であるため高速
アクセスが可能である。このＣＡＶディスクは、コンピ
ュータの外部メモリ等、コードデータをランダムアクセ
スするシステムの記録媒体に適している。

【０００４】一方、ＣＬＶ制御記録方法は、光ディスク
に照射する記録レーザビームの位置での光ディスク線速
度を一定にして記録する方法である。そのＣＬＶ制御記
録方法により製造したＣＬＶディスクは、図７（ｂ）に
示すように、光ディスクの全面に渡り一定の記録密度と
なるように回転制御（半径によって回転数を変え、内周
で回転数を速く、外周で回転数を低くする。）してデー
タを記録する。そのため、光ディスクの内周から外周へ
スパイラル状に連続的に一定長のセクタを構成すること
が可能であり、記録密度を上げることができる。また、
光ディスク上の記録密度が一定であるため、光ディスク
のどの位置でも記録・再生条件がほぼ同じである。この
ＣＬＶディスクは、音声、映像等のシーケンシャルなデ
ータの再生を行う媒体に適している。

【０００５】一般に使用されているコンパクトディスク
（ＣＤ：Compact Disk）やミニディスク（ＭＤ:Mini Di
sk）は、音楽再生用の媒体であるためＣＬＶディスクで
あり、また、映像再生用のレーザーディスク（ＬＤ：La
ser Disk）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ：Digita
l Video Disk）等のビデオ・ディスクもＣＬＶディスク
である。ＣＤカッティングシステムを一例として、光デ
ィスク原盤に記録信号をＣＬＶ制御記録方法で記録する
光ディスク原盤記録装置について説明する。

【０００６】図８は、従来技術における光ディスク原盤
記録装置の概略構成を示すブロック図である。図８にお
いて、１は光ディスク原盤、２はターンテーブル、３は
スピンドルモータ部、４は回転制御部、５はスライド機
構部、６は移動制御部、７は記録位置検出器、８は機械
系クロック発生部、９はホストコントローラ、１０はパ
ワー制御部、１２はカッティング信号処理部、１３はマ
スタ信号再生機、１４はカッティング光学部である。

【０００７】図８において、光ディスク原盤記録装置
は、光ディスク原盤１の内周から外周にスパイラル状に
記録信号を記録するものである。記録されたスパイラル
状の記録信号のピット列をトラックという。光ディスク
原盤１にスパイラル状に記録信号を記録するため、記録
レーザビームを光ディスク原盤１の半径方向に移動する
方式としては、光ディスク原盤１を吸着または挟持する
ターンテーブル２を移動させる移動ターンテーブル方式
と、光ディスク原盤にカッティング光学部１４からの記
録レーザビームを照射する光学系を移動させる移動光学
系方式があるが、ここでは移動ターンテーブル方式を例
として説明する。

【０００８】光ディスク原盤１は、スピンドルモータ部
３のターンテーブル２に吸着又は挟持され、スピンドル
モータ部３により回転する。ＣＬＶ制御記録方法では、
スピンドルモータ部３は、回転制御部４からの回転制御
信号により、光ディスク原盤１に照射する記録レーザビ
ームの照射位置での光ディスク原盤の線速度が、常に一
定になるように制御される。そのため、光ディスク原盤
１に記録信号を内周から外周に記録するとき、記録位置
が内周から外周に移動するのに伴って、光ディスク原盤
１の回転数は、図７（ｂ）に示すように徐々に低くな
る。

【０００９】これを数式で表すと、回転数Ｎで回転する
光ディスク原盤１上において、記録レーザービームの照
射位置の半径をＲとすると、線速度ｖは（１）式で表さ
れ、ｖ＝２・π・Ｒ・（Ｎ／６０）（１）回転数Ｎについて解くと、（２）式にようになる。Ｎ＝６０・ｖ／（２・π・Ｒ）（２）したがって、ＣＬＶ制御記録方法において線速度を一定
に保つには、スピンドルモータ部２の回転数Ｎを、
（２）式にしたがって、光ディスク原盤１の半径Ｒに反
比例して変化するように制御する。

【００１０】回転制御部４は、機械系クロック発生部８
からの回転基準クロックの周波数に応じて回転制御信号
を生成し、スピンドルモータ部３を回転させる。

【００１１】機械系クロック発生部８は、ホストコント
ローラ９から供給される線速度設定値に応じて回転制御
部４に供給する回転基準クロック、または、移動制御部
６に供給する移動基準クロックを生成する。これらの基
準クロックは、記録位置検出器７から供給される半径デ
ータに基づいて、光ディスク原盤１の記録レーザビーム
の照射位置での線速度が、常に一定となるように生成さ
れる。

【００１２】スライド機構部５は、光ディスク原盤１を
吸着または挟持し回転させるスピンドルモータ部３を、
移動制御部６からの移動制御信号により、光ディスク原
盤１の半径方向に移動させるための機構部である。スラ
イド機構部５の移動方式は、送りネジをスライドモータ
で回転させターンテーブル２を移動させる送りネジ方式
と、磁気回路を構成してターンテーブル２を移動させる
リニアモータ方式があるが、ここでは送りネジ方式を例
とする。

【００１３】記録位置検出器７は、ターンテーブル２が
光ディスク原盤１の半径方向に移動した距離を、スライ
ド機構部５に設けたリニアスケーラ等を用いて精密に検
出し、機械系クロック発生部８に出力する。この位置検
出により記録レーザビームの照射位置を、光ディスク原
盤１上の半径位置として検出することができ、この光デ
ィスク原盤１の半径データをもとに、スピンドルモータ
部３の回転制御やスライド機構部５の移動制御を行って
いる。

【００１４】移動制御部６は、ホストコントローラ９か
らのトラックピッチ設定値と機械系クロック発生部８か
らの移動基準クロックに基づいて移動制御信号を生成
し、スライド機構部５に供給する。移動制御信号は、ト
ラックピッチ設定値により設定されたトラックピッチを
一定に保つように、機械系クロック発生部８からの回転
数基準クロックを監視して、その回転数に比例してスラ
イド機構部５の移動速度を制御している。トラックピッ
チをＰとすると、送り速度ｖｓはｖｓ＝Ｐ・Ｎ／６０（３）となる。

【００１５】マスタ信号再生機１３は、マスタ媒体２４
を再生してマスタ信号を出力するものである。マスタ媒
体２４は、光ディスク原盤１に記録する記録信号源であ
り、媒体としては、Ｕマチックビデオテープ、データ８
ｍｍテープ、ＤＡＴ（Digital Audio Tape）、ＣＤ、Ｃ
Ｄ−ＷＯ（Compact Disk-Write Once）等がある。

【００１６】カッティング信号処理部１２は、マスタ信
号再生機１３で再生されるマスタ信号の符号化変調処理
を、低周波基準クロックに基づいて施し、カッティング
光学部１４に記録信号として出力するものである。

【００１７】カッテイング光学部１４は、カッティング
信号処理部１２で生成された記録信号を、光ディスク原
盤１に記録するものである。記録レーザ光源には、Ａｒ
+レーザ（レーザ波長０．４５７９μｍ）を使用し、高
い開口数の対物レンズを用いて小さな記録レーザビーム
スポットを得る。記録レーザビームは、ＥＯ（Electro
Optical）変調器を用いて記録信号に応じて光変調さ
れ、光ディスク原盤１に常に一定の距離を保つ制御（フ
ォーカスサーボ）が成され、光ディスク原盤１に記録レ
ーザビームを照射して記録信号をカッティングする。

【００１８】パワー制御部１０は、カッティング光学部
１４より光ディスク原盤１に照射する記録レーザビーム
のレーザパワーを制御するものである。

【００１９】ここで、回転制御部４とカッティング信号
処理部１２の構成及び処理について、図９及び図１０を
用いて詳細に説明する。回転制御部４の構成及び処理に
ついて、図９を用いて説明する。図９は、従来技術にお
けるＣＬＶ光ディスク原盤記録装置のスピンドル制御部
の概略構成を示すブロック図である。ここで、１５は水
晶発振器、１７はマイクロプロセッサ、１８は第１の分
周器、２０は位相比較器、２２はローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ：Low Pass Filter）、３４は回転数検出器、３５
は駆動アンプ、３６はスピンドルモータである。

【００２０】図９において、記録位置検出器７からの半
径データはマイクロプロセッサ１７に取り込まれ、マイ
クロプロセッサ１７は半径データに応じた分周比を計算
し、第１の分周器１８の分周比を設定する。第１の分周
器１８は、水晶発振器１５から発生する高周波を分周
し、所望の回転基準クロックを出力する。その回転基準
クロックは、回転制御部４内の位相比較器２０に供給さ
れる。

【００２１】位相比較器２０は、スピンドルモータ部３
に配置された回転数検出器３４から発生する回転クロッ
クと回転基準クロックの位相を比較し、その位相誤差信
号を出力する。その位相誤差信号はＬＰＦ２２によりリ
ップル成分が除去され、駆動アンプ３５を介して、スピ
ンドルモータ３６に供給される。スピンドルモータ３６
の回転数は、回転数検出器３４で発生した回転クロック
と回転基準クロックの周波数が一致するように位相制御
される。

【００２２】回転数検出器３４は、スピンドルモータ３
６の回転部分と連結し、その回転数を検出して、回転数
に応じたパルス等を発生する。一般には、ロータリーエ
ンコーダ等を使用する。

【００２３】次に、カッティング信号処理部１２の構成
及び処理について図１０を用いて説明する。図１０は、
従来のＣＬＶディスク原盤記録装置におけるＣＤのカッ
ティング信号処理部１０の概略構成を示すブロック図で
ある。処理について図１０を用いて詳細に説明する。

【００２４】図１０において、マスタ信号再生機１３
は、ホストコントローラ９からの指令に従って、マスタ
媒体２４を再生し、マスタ信号を出力する。マスタ信号
再生機１３から出力されたマスタ信号は、ＣＩＲＣ（Cr
oss-Interleave Read SolomonCode）符号器２６に入力
され、インターリーブ処理及び誤り訂正符号の付加がな
される。その後、ＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulati
on）変調器２７に入力され、サブコード発生器２９から
のサブコードが付加され、ＥＦＭ変調される。ＥＦＭ変
調された信号は、記録信号としてカッティング光学部１
４に出力される。ここで、これらのＣＩＲＣ符号器２
６、ＥＦＭ変調器２７、サブコード発生器２９は、タイ
ミング発生器２８からの制御クロックにより制御され
る。タイミング発生器２８は、内部発振器３７からの基
準クロックから所望の周波数のクロックを発生し出力す
るものである。

【００２５】従来は、以上のような構成により、ＣＬＶ
制御記録方法で、即ち、一定線速度で回転制御されてい
る光ディスク原盤１に、カッティング信号処理部１２か
らの一定のレートの記録信号を記録することによりＣＬ
Ｖディスクの製作が行われていた。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来のＣＬＶ
制御記録方法では、半径データにより光ディスク原盤の
回転数を変化させて記録を行っている。その回転周波数
は、例えば、ＣＤの場合３Ｈｚ〜１０Ｈｚ、ＭＤの場合
６Ｈｚ〜１６Ｈｚの範囲で変化する。また、回転数の変
化に伴って移動速度も変化する。

【００２７】回転周波数や移動速度は、カッティングが
進むに従って（外周に向かうに従って）、徐々に遅くな
るため、カッティングには多くの時間を要する。カッテ
ィングに要する時間は、光ディスクが高密度、大容量化
の傾向にある現在では、大きな問題となる。

【００２８】回転周波数の変化は、光ディスク原盤記録
装置の機械部分の振動周波数の変化となり、機械部分の
共振周波数と一致した場合にはメカ共振が起こり、部分
的な記録レーザビームのフォーカスずれや、トラックピ
ッチの乱れが生じる。

【００２９】半径データと回転数は反比例の関係にある
ため、記録位置検出部の分解能から生じる計算結果精度
が、光ディスク原盤の内周と外周で大きく異なる。特に
内周において、回転数の変化量が大きくなり、機械部分
が励振される可能性もある。また、内外周での回転数変
化の速度が異なるため、スピンドルモータ部を制御する
サーボ回路のループフィルタ特性が最適化できないとい
う欠点を有していた。

【００３０】本発明の目的は、ＣＬＶディスクの光ディ
スク原盤に情報を記録する光ディスク原盤記録装置にお
いて、カッティングに要する時間を短縮することにあ
る。また、光ディスク原盤の回転数を変化させるために
生じる機械振動に起因する記録レーザビームのフォーカ
スずれやトラックピッチの乱れを防止し、また、サーボ
特性の最適化により安定した回転移動制御を行うことが
できる光ディスク原盤記録方法及び光ディスク原盤記録
装置を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】そのため請求項１記載の
本発明においては、光ディスク原盤に信号を記録する光
ディスク原盤記録方法において、光ディスク原盤を一定
の回転数で回転し、光ディスク原盤に照射している記録
レーザビームの照射位置を検出し、回転数と照射位置の
情報から信号系基準クロックを生成し、信号系基準クロ
ックに基づいて光ディスク原盤に記録する信号を符号化
変調処理した記録信号を生成し、光ディスク原盤に記録
信号を記録することを特徴としている。

【００３２】また、請求項２記載の本発明においては、
請求項１記載の光ディスク原盤記録方法において、信号
系基準クロックの周波数は、照射位置である光ディスク
原盤の半径に比例して連続的に高くなることを特徴とし
ている。

【００３３】また、請求項３記載の本発明においては、
請求項１及び請求項２記載の光ディスク原盤記録方法に
おいて、信号系基準クロックは、照射位置と回転数から
分周比を計算し、分周比に基づいて高周波発振器からの
周波数を分周して低周波基準クロックを生成し、低周波
基準クロックを逓倍して生成することを特徴としてい
る。

【００３４】また、請求項４記載の本発明においては、
光ディスク原盤に信号を記録する光ディスク原盤記録装
置において、光ディスク原盤の回転数を制御する回転基
準クロックと記録レーザビームの照射位置を制御する移
動基準クロックを発生する基準クロック発生手段と、回
転基準クロックに基づいて光ディスク原盤を一定の回転
数で回転させる回転手段と、移動基準クロックに基づい
て光ディスク原盤の半径方向に照射位置を移動させる移
動手段と、移動手段により移動する照射位置を検出する
検出手段と、検出手段で検出した照射位置と回転数に基
づいて記録信号用の信号系基準クロックを発生する信号
系基準クロック発生手段と、信号系基準クロックに基づ
いて光ディスク原盤に記録する信号を符号化変調処理を
施して記録信号を生成する記録信号生成手段と、記録信
号生成手段からの記録信号に基づいて記録レーザビーム
を光変調して光ディスク原盤に記録信号を記録する記録
手段とを備えたことを特徴としている。

【００３５】また、請求項５記載の本発明によれば、請
求項４記載の光ディスク原盤記録装置において、信号系
基準クロックの周波数は、検出手段で検出した照射位置
である光ディスク原盤の半径に比例して連続的に高くな
ることを特徴としている。

【００３６】また、請求項６記載の本発明によれば、請
求項４及び請求項５記載の光ディスク原盤記録装置にお
いて、信号系基準クロック発生手段は、検出手段で検出
した照射位置と回転数から分周比を算出し、分周比に基
づいて発振器からの高周波クロックを分周して低周波基
準クロックを生成する分周部と、分周部で生成した低周
波基準クロックを位相・ロック・ループにより逓倍し信
号系基準クロックを生成する逓倍部とを備えたことを特
徴としている。

【００３７】また、請求項７記載の本発明においては、
光ディスク原盤に記録する信号を再生する信号再生手段
と、信号再生手段からの信号を所定の変調方式に変調し
て記録信号を生成する記録信号生成手段とを備えた光デ
ィスク原盤記録装置において、信号再生手段と記録信号
生成手段は、光ディスク原盤の回転数と光ディスク原盤
に照射している記録レーザビームの照射位置から生成す
る信号系基準クロックに基づいて作動することを特徴と
している。

【００３８】

【作用】本発明によれば、光ディスク原盤は、回転手段
により回転基準クロックに応じて一定の回転数で回転
し、移動手段により移動基準クロックに基づいて、光デ
ィスク原盤の半径方向に一定線速度で移動する。光ディ
スク原盤の移動による光ディスク原盤に対する記録レー
ザビームの照射位置の移動量は、検出手段により検出さ
れる。その移動量に伴った照射位置情報は、記録信号制
御手段と記録手段に供給される。記録信号制御手段では
検出手段からの照射位置情報に基づいて信号系基準クロ
ックを生成し、記録手段に出力する。記録手段では光デ
ィスク原盤上の記録位置情報と光ディスク原盤の回転数
情報により、記録レーザビームのレーザパワーを制御
し、信号系基準クロックに従って送出された記録信号を
光ディスク原盤に記録する。つまり、一定回転数で回転
する光ディスク原盤に、照射位置情報に比例した信号レ
ートでカッティングを行うことによりＣＬＶディスクを
作製することができる。

【００３９】これにより、光ディスク原盤を一定の回転
数で高速回転し、記録信号を記録することができるた
め、徐々に回転数を低くするＣＬＶ制御と比べて、光デ
ィスク原盤のカッティングが短時間で行える。

【００４０】また、光ディスク原盤のカッティング時の
回転数を光ディスク原盤記録装置の機械的な共振周波数
を避けて設定することができ、回転数の変化によるメカ
励振も無くなり、光ディスク原盤全面に渡り記録レーザ
ビームのフォーカスずれやトラックピッチの乱れを防止
することができる。

【００４１】また、光ディスク原盤上の照射位置が移動
する移動量が一定であり、信号レートの変化率も一定で
あるため、回転、移動及び信号系基準クロック発生手段
におけるループフィルタ特性は最適化でき、安定して連
続的に変化する信号系基準クロックが得られる。

【００４２】また、信号系基準クロックは、照射位置と
前記回転数から分周比を計算し、分周比に基づいて発振
器からの高周波クロックを分周して低周波基準クロック
を生成し、低周波基準クロックを逓倍して信号系基準ク
ロックを生成するため、信号系基準クロックの分解能を
あげることができ、周波数ステップ応答による信号系ジ
ッタの発生を防止することができる。

【００４３】

【実施例】本発明における光ディスク原盤記録方法及び
光ディスク原盤記録装置について、図１から図４を用い
て説明する。図１は、本発明における光ディスク原盤記
録装置の概略構成を示すブロック図である。図１におい
て、１は光ディスク原盤、２はターンテーブル、３はス
ピンドルモータ部、４は回転制御部、５はスライド機構
部、６は移動制御部、７は記録位置検出器、８は機械系
クロック発生部、９はホストコントローラ、１０はパワ
ー制御部、１１は信号系クロック発生部、１２はカッテ
ィング信号処理部、１３はマスタ信号再生機、１４はカ
ッティング光学部である。

【００４４】図１において、光ディスク原盤１は、スピ
ンドルモータ部３に回転可能に備えられているターンテ
ーブル２に吸着又は挟持される。スピンドルモータ部３
は、回転制御部４から供給される所定の回転数に対応す
る回転制御信号により回転駆動するものである。

【００４５】スライド機構部５は、光ディスク原盤１に
照射される記録レーザビームが、光ディスク原盤１の半
径方向に移動するように、光ディスク原盤１を回転駆動
するスピンドルモータ部３を移動させるための機構であ
る。このスライド機構部５のスピンドルモータ部３の移
動は、移動制御部６から供給される移動制御信号により
制御される。

【００４６】記録位置検出器７は、スピンドルモータ部
３がスライド機構部５によって光ディスク原盤１の半径
方向に移動する位置を精密に検出し、その位置情報を半
径データとして出力するものである。一般には、リニア
スケーラが用いられる。

【００４７】機械系クロック発生部８は、スピンドルモ
ータ部３の回転制御を行うための回転制御部４に供給す
る回転基準クロックと、スライド機構部５の移動制御を
行うための移動制御部６に供給する移動基準クロックを
発生するものである。本発明の光ディスク原盤記録方法
において、モータの駆動はＣＡＶ制御であるため、スピ
ンドルモータ部３の回転数は一定の回転数であり、スラ
イド機構部５の移動速度も回転数に対応して一定の移動
速度である。回転基準クロックは、ホストコントローラ
９で自由に設定でき、光ディスク原盤記録装置の機械部
分の共振周波数を避けた周波数を、回転基準クロックと
して設定することが有効である。

【００４８】パワー制御部１０は、記録位置検出器７に
より検出された半径データに基づいて、光ディスク原盤
１の単位面積当たりの記録レーザビームの照射量が一定
となるように、記録レーザビームのレーザパワーを制御
するものである。ＣＡＶ制御記録において同じ長さの記
録信号を記録する場合、光ディスク原盤１の内周から外
周に向かうにしたがって、線速度が速くなり記録に大き
な記録レーザビームパワーが必要となる。そこで、記録
位置検出器７からの半径データに基づいて、光ディスク
原盤１の内周から外周に向かって、レーザパワーが高く
なるように制御する。

【００４９】信号系クロック発生部１１は、記録位置検
出器７からの半径データとホストコントローラ９からの
回転数設定値に基づいて、光ディスク原盤１に記録され
る記録ピットが、すべて空間的に一定長のセクタ構成と
なるように、記録信号の送出レートの基準となる信号系
基準クロックを発生するものである。

【００５０】カッティング信号処理部１２は、マスタ信
号再生機１３から出力されたマスタ信号を、所望の変調
方式に変換するものである。変調方式には、例えば、Ｅ
ＦＭ変調、（２／７）変調、（４／９）変調、（８／１
５）変調等があり、本実施例では、ＣＤやＭＤで使用し
ているＥＦＭ変調を例として述べる。

【００５１】カッテイング光学部１４は、カッテイング
信号処理部１２で生成された記録信号を、光ディスク原
盤１に露光記録するものである。記録レーザ光源には、
アルゴン（Ａｒ+）レーザ（レーザ波長：０．４５７９
μｍ）、または、クリプトン（Ｋｒ）レーザ（レーザ波
長：０．３５１μｍ）を使用し、高い開口数の対物レン
ズを用いて小さな記録レーザビームスポットを得る。記
録レーザビームは、ＥＯ変調器を用いて記録信号に応じ
て光変調され、光ディスク原盤１上に常に合焦するよう
フォーカスサーボがかけられ、光ディスク原盤１上のフ
ォトレジスト膜に記録信号を露光記録する。

【００５２】ここで上記構成のうち、信号系クロック発
生部１１とカッティング信号処理部１２の構成及び処理
について詳細に説明する。まず、信号系クロック発生部
１１について図２を用いて説明する。図２は、本発明の
光ディスク原盤記録装置において信号系クロック発生部
の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図２に
おいて、１５は水晶発振器、１６は分周部であり、マイ
クロプロセッサ１７、第１の分周器１８で構成される。
１９は逓倍部であり、位相比較器２０、電圧制御発振器
（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）２１、Ｌ
ＰＦ２２、第２の分周器２３で構成される。

【００５３】図２において、水晶発振器１５は、低周波
基準クロックを生成するための高周波クロックを発生
し、分周部１６でカッティング信号の送出レートに比例
した周波数の低周波基準クロックを生成する。ホストコ
ントローラ９は、光ディスク原盤１を回転させる回転数
を設定する。記録位置検出器７からの光ディスク原盤１
の記録レーザビームの照射位置を示す半径データは、マ
イクロプロセッサ１７に取り込まれ、マイクロプロセッ
サ１７は、半径データと回転数設定値から高周波クロッ
クの分周比を算出し、第１の分周器１８に分周比をセッ
トする。第１の分周器１８は、マイクロプロセッサ１７
からの分周比に応じて、水晶発振器１５からの高周波ク
ロックを分周し、高分解能な低周波基準クロックを生成
する。

【００５４】その低周波基準クロックを基に、逓倍部１
９で信号系基準クロックを生成する。この逓倍部１９は
位相ロックループ（ＰＬＬ：Phase Locked Loop）で構
成される。低周波基準クロックは位相比較器２０に供給
され、位相比較器２０は低周波基準クロックとＶＣＯ２
１の出力信号を、第２の分周器２３で分周したクロック
の位相を比較し、その位相誤差信号を出力する。ＬＰＦ
２２は位相誤差信号のリップル成分を除去して平滑化す
る。ＶＣＯ２１は入力電圧に比例した信号系基準クロッ
クｆｒを生成する。この信号系基準クロックは第２の分
周器２３により所望の逓倍比に相当する分周比で分周さ
れ、位相比較器２０に帰還する。この逓倍部１９の負帰
還ループは、位相比較器２０に入力される２つのクロッ
クの位相誤差をなくすように働く。

【００５５】次に、カッティング信号処理部１２につい
て、ＣＤにおけるカッティング信号系の場合を例として
図３を用いて説明する。図３は、本発明の光ディスク原
盤記録装置においてカッティング信号処理部の一実施例
の概略構成を示すブロック図である。図３において、２
４はマスタ媒体、２５はＣＤエンコーダであり、２６は
ＣＩＲＣ符号器、２７はＥＦＭ変調器、２８はタイミン
グ発生器、２９はサブコード発生器である。

【００５６】図３において、マスタ信号再生機１３は、
ホストコントローラ９により制御され、マスタ媒体２４
を再生する。本実施例に用いるマスタ媒体２４は、Ｃ
Ｄ、ＣＤーＷＯ等が適している。

【００５７】マスタ信号再生機１３から出力されたマス
タ信号は、ＣＤエンコーダ２５に供給される。ＣＤエン
コーダ２５は、ＣＩＲＣ符号器２６、ＥＦＭ変調器２
７、タイミング発生器２８で構成される。マスタ信号
は、ＣＩＲＣ符号器２６に入力され、インターリーブ処
理及び誤り訂正符号の付加がなされる。その後、ＥＦＭ
変調器２７に入力される。ＥＦＭ変調器２７に入力され
たマスタ信号は、サブコード発生器２９からのサブコー
ドデータが付加され、それと同時にＥＦＭ変調される。
ＥＦＭ変調された信号は、記録信号としてカッティング
光学部１４に出力される。

【００５８】これらのＣＩＲＣ符号器２６、ＥＦＭ変調
器２７及びサブコード発生器２９は、タイミング発生器
２８からの各種制御クロックにより作動する。信号系ク
ロック発生部１１から供給される信号系基準クロック
は、タイミング発生器２８に入力され、タイミング発生
器２８では、供給されたクロックを基準に各部で必要な
所定のクロックを発生し、それぞれを出力する。以上の
構成により、マスタ信号再生機１３からのマスタ信号を
記録信号に変換し、光ディスク原盤１に記録を行う。

【００５９】上記構成における処理動作について、図１
と図４を用いて説明する。図１において、光ディスク原
盤１は、スピンドルモータ部３のターンテーブル２に挟
持され、機械系クロック発生部８の回転基準クロックに
応じて一定の回転数で回転している。また、機械系クロ
ック発生部８の移動基準クロックは、スライド機構部５
にも供給され、光ディスク原盤１とスピンドルモータ部
３は、移動基準クロックに基づいて光ディスク原盤１の
半径方向に移動する。

【００６０】スライド機構部５の移動量は、記録位置検
出器７により検出され、光ディスク原盤１上の記録レー
ザビームの照射位置を示す半径データが、パワー制御部
１０と信号系クロック発生部１１に供給される。

【００６１】カッティング光学部１４は、カッティング
信号処理部１２で生成された記録信号に基づいて、記録
レーザ光源からの記録レーザビームを、ＥＯ変調器を用
いて光変調し、光ディスク原盤１に記録する。

【００６２】図４は、本発明における光ディスク原盤記
録装置による記録信号を示す概略模式図である。（ａ）
は、従来のＣＬＶ制御のチャンネルクロックの周波数で
あり、（ｂ）は、（ａ）のチャンネルクロックに対する
記録信号であり、（ｃ）は本発明におけるチャンネルク
ロックの周波数であり、（ｄ）は、（ｃ）のチヤンネル
クロックに対する記録信号である。図４において、記録
信号の伝送基本周波数であるチャンネルクロック周期を
１Ｔとすると、ＣＤ等に用いられるＥＦＭ変調では、記
録信号のパルス幅は３Ｔから１１Ｔまで存在する。

【００６３】ＣＬＶカッティングの場合、図４（ａ）に
示すように、内部発振器によるチャンネルクロックは一
定周波数であり、記録信号は内周から外周まで同じレー
トで送出される。しかし、本発明によるカッティングで
は、光ディスク原盤１の回転数が一定のため、光ディス
ク原盤１の外周に向かうにしたがって、線速度が速くな
る。つまり、ＣＬＶでカッティングされたディスクと同
じ一定長のセクタ構成を有するディスクを製作するた
め、即ち、光ディスク原盤１上のピット長を一定にする
には、光ディスク原盤１の外周部に向かうにしたがっ
て、記録信号のパルス幅を小さくしてゆかねばならな
い。

【００６４】そのため、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示
すように、内周側から外周側に向かうにしたがってチャ
ンネルクロックの周波数を徐々に高くして行く。これに
より、空間的に一定レートの記録信号が光ディスク原盤
１上に記録され、ＣＬＶディスク原盤のカッティングが
可能となる。

【００６５】以上のように、一定回転数で回転する光デ
ィスク原盤１に、記録信号を記録するとき、半径データ
と回転数設定値から信号系クロック発生部１１でチャン
ネルクロックの整数倍周波数の信号系基準クロックを生
成し、その信号系基準クロックに基づいて光ディスク原
盤１に記録する記録信号の送出レートを変化させ、ＣＬ
Ｖディスクを作製することができる。

【００６６】これにより、光ディスク原盤１の回転数を
自由に設定できるため、光ディスク原盤記録装置の機械
的な共振周波数を避けて設定することができ、記録レー
ザビームのフォーカスずれやトラックピッチの乱れを防
止することができる。また、光ディスク原盤１を一定の
回転数で回転し、記録信号を記録することができるた
め、光ディスク原盤の回転制御が容易な回路で達成でき
る。

【００６７】上記実施例において、信号系クロック発生
部１１での信号系基準クロックの周波数の算出方法につ
いて説明する。ＣＬＶディスクでは、光ディスク原盤１
上に空間的に一定長のセクタ構成の信号を記録する必要
がある。記録信号のチャンネルクロックをＦｅ、再生線
速度をｖｐとすると、光ディスク原盤１上でチャンネル
クロックに相当する１Ｔのピット長Ｌは、（４）式で表
される。Ｌ＝ｖｐ／Ｆｅ（４）

【００６８】ここでカッティング信号処理部１２のＣＤ
エンコーダ２５内部クロックＦｒが、チャンネルクロッ
クＦｅのａ倍とすると、Ｆｒ＝ａＦｅとなるので、Ｌ＝ａ・（ｖｐ／Ｆｒ）（５）となる。

【００６９】一方、回転数Ｎ（ｒｐｍ）一定で光ディス
ク原盤１に信号を記録するとき、記録レーザビームが照
射されている半径Ｒ（ｍｍ）の位置での記録線速度ｖｒ
（ｍ／ｓ）は、（６）式のように表される。ｖｒ＝２・π・Ｒ・ν （ただし、ν＝Ｎ／６０（Ｈｚ））（６）よって、光ディスク原盤１の回転数Ｎを一定とした場
合、光ディスク原盤１の半径Ｒに比例して記録線速度ｖ
ｒが変化する。

【００７０】したがって、光ディスク原盤１を一定の回
転数で回転して、ＣＬＶディスクのカッティングを行う
場合、チャンネルクロックに相当するピット長Ｌが一定
となるように、その記録位置での線速度ｖｒに比例して
信号系基準クロックｆｒを変化させなければならない。

【００７１】（５）式において、ＣＤエンコーダ２５内
部クロックＦｒ（定数）を信号系基準クロックｆｒ（変
数）に、再生線速度ｖｐを記録線速度ｖｒに置き換える
と、カッティングにより形成されるチャンネルクロック
に相当するピット長Ｌｒが、（７）式のように求められ
る。Ｌｒ＝ａ・（ｖｒ／ｆｒ）（７）（５）式と（７）式より、Ｌｒ＝Ｌとなるように信号系
基準クロックｆｒを制御することにより、光ディスク原
盤を回転数一定で回転させ、ＣＬＶディスクを作製する
ことができる。

【００７２】すなわち、ｖｒ／ｆｒ＝ｖｐ／Ｆｒとな
り、故に、ｆｒ＝（ｖｒ／ｖｐ）・Ｆｒ（８）と表すことができる。ここで、ＣＡＶディスクのカッテ
ィング時の線速度ｖｒは、（７）式で表されるので、こ
れを代入すると、信号系基準クロックｆｒは、（９）式
で求められる。ｆｒ＝２・π・Ｒ・ν・（Ｆｒ／ｖｐ）（９） ν＝Ｎ／６０（Ｈｚ）

【００７３】次に、前述した信号系基準クロックｆｒの
範囲について、ＣＤを例に具体的に説明する。ＣＤの場
合、カッティングするＥＦＭ信号のチャンネルクロック
は、Ｆｅ＝４．３２１８ＭＨｚであり、通常、この２倍
のクロック（Ｆｒ＝８．６４３６ＭＨｚ）を信号系基準
クロックとして使用している。再生線速度ｖｐは、ｖｐ
＝１．２〜１．４ｍ／ｓの範囲で設定可能だが、ここで
は、ｖｐ＝１．４ｍ／ｓとする。光ディスク原盤１上の
信号記録エリアは、最小で直径φ４６〜１１７ｍｍであ
るが、カッティング範囲としては半径Ｒ＝２２〜６０ｍ
ｍとする。スピンドルモータ部３の回転数は、機械系部
分の共振周波数を避けて自由に設定できるが、目安とな
る例として、記録信号の転送レートで最内周で通常速と
なる場合、最外周で通常速、２倍速、３倍速、４倍速と
なる場合について、（９）式を用いて計算した。表１
は、本発明の光ディスク原盤記録装置において、回転数
と信号系基準クロックの周波数との関係を示す表であ
る。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１のＡに示すように、例えば、回転数を
低速回転に設定し、光ディスク原盤１の最外周（記録位
置の直径Ｄ＝φ１２０ｍｍ）において通常レート（信号
系基準クロックｆｒ＝８．６４３６ＭＨｚ：線速度１．
４ｍ／ｓ）とし、内周側で低レートとなるようにした場
合は、従来使用しているカッティング信号処理系を高速
改造することなく、本発明の安定したカッティングが可
能となる。

【００７６】また、表１のＣ、Ｄ、Ｅに示すように、回
転数を高速回転に設定し、光ディスク原盤１の内周（記
録位置の直径Ｄ＝φ４４ｍｍ）で高レート（信号系基準
クロックｆｒ＝８．６４３６ＭＨｚ以上：線速度１．４
ｍ／ｓ以上）とした場合は、高速対応のカッティング信
号処理系を必要とするが、ＣＬＶディスクのカッティン
グの時間を短縮することが可能となる。

【００７７】つまり、光ディスク原盤１の回転数は自由
に設定できるため、光ディスク原盤１の回転を高速回転
とし、その回転数に伴って記録信号を記録することによ
り、マスタ信号再生機１３からのマスタ信号を通常の記
録時間より速く記録を行うことができる。

【００７８】なお、上記実施例において、信号系クロッ
ク発生部１１の信号系基準クロックを生成する構成及び
処理は、上記の構成及び処理に限定されるものではな
い。図５に示すように、逓倍比を変えることにより、信
号系基準クロックを生成してもよい。

【００７９】次に、図２に示した信号系基準クロックｆ
ｒを生成する信号系クロック発生部において、光ディス
ク原盤１の半径Ｒに比例する信号系基準クロックｆｒの
算出方法は、水晶発振器１５の高周波数クロックをＦ
ｏ、第１の分周器の分周比をｄ、逓倍部の倍率をＭとす
ると、ｆｒ＝Ｍ・Ｆｏ／ｄ（１０）となり、ＦｏのＭ倍の整数分の１の値のみ取りうる。

【００８０】マイクロプロセッサ１７では、回転数Ｎ、
半径Ｒ、再生線速度ｖｐ等の設定値から分周比ｄを計算
する。分周比ｄは、（９）式と（１０）式より、ｄ＝Ｍ・Ｆｏ／ｆｒ＝３０・Ｍ・Ｆｏ・ｖｐ／π・Ｒ・Ｎ・Ｆｒ（１１）で求められる。

【００８１】図５は、本発明の光ディスク原盤記録装置
において信号系クロック発生部の他の一実施例の概略構
成を示すブロック図である。図５において、前記した信
号系クロック発生部１１と相違する点は、記録位置検出
器７からの半径データとホストコントローラ９からの回
転数設定値をマイクロプロセッサ１７に取り込んだ後、
分周比を算出して逓倍部１９の倍率を制御する点にあ
る。

【００８２】つまり、第１の分周器１８の分周比Ｄは固
定であり、逓倍部１９の逓倍比ｍが変数となる。マイク
ロプロセッサ１７は、半径データの半径Ｒに応じて、
（１１）式により逓倍比ｍを計算し、信号系基準クロッ
クｆｒを求める。ｍ＝（ｆｒ／Ｆｏ）・ｄ（１２）ここで、信号系基準クロック周波数ｆｒ＝２πＲνＦｒ
／ｖｐとし、ν＝Ｎ／６０とする。このように、光ディ
スク原盤の半径位置に比例して、信号系基準クロックを
制御することができる。

【００８３】また、上記実施例において、カッティング
信号処理部１２の他の実施例として、図６に示す構成で
もよい。図６は、本発明の光ディスク原盤記録装置にお
いてカッティング信号処理部の他の一実施例の概略構成
を示すブロック図である。図６において、３０はバッフ
ァメモリ、３１は誤り訂正符号器、３２は変調器、３３
はメモリコントローラである。

【００８４】図６において、この構成は、コンピュータ
周辺機器である記憶媒体を使用したカッティング信号処
理部１２であり、データ８ｍｍ装置やＣＤ−ＲＯＭドラ
イブ、ハードディスクドライブ等をマスタ信号再生機１
３としたものである。

【００８５】このシステムでは、ＳＣＳＩ（Small Comp
uter System Interface）、ＩＤＥ（Integrated Device
Electronics）等のインターフェースからのデータは断
続的に送信されるため、一旦カッティング信号処理部１
２内のバッファメモリ３０に蓄えられ、メモリコントロ
ーラ３３を介して、実際のカッティングレートに応じて
連続的に誤り訂正符号器３１、変調器３２へと送られ
る。この信号系に本発明を適用する場合は、カッティン
グ信号処理部１２とバッファメモリ３０の読み出しクロ
ックに、信号系基準クロックを使用する。バッファメモ
リ３０の書き込みは、メモリコントローラ３３がバッフ
ァメモリ３０内のデータ量をモニタし、必要に応じてマ
スタ信号再生機１３からデータを転送するように指令を
出力する。この場合も、一般にマスタ信号再生機１３の
平均転送レート、アクセス速度等により、カッティング
する速度の上限が決定される。

【００８６】以上に記載した構成により、本発明の光デ
ィスク原盤記録装置は、光ディスク原盤を一定の回転数
で回転制御して、内周部から外周部に向かって記録信号
を制御する信号系基準クロックを変化させ記録信号を記
録することにより、ＣＬＶ制御でカッティングを行った
光ディスク原盤と同様の一定長のセクタ構成を有する光
ディスク原盤を作製することができる。

【００８７】したがって、光ディスク原盤の回転数を一
定に制御できるため、光ディスク原盤の回転数を、光デ
ィスク原盤記録装置の機械部分の共振周波数を避けて設
定できる。

【００８８】

【発明の効果】本発明によれば、光ディスク原盤に情報
を記録する光ディスク原盤記録装置において、ＣＬＶデ
ィスクを通常のＣＬＶカッティングと比べて短時間で行
うことができる。また、カッティング時の光ディスク原
盤の回転数を、光ディスク原盤記録装置の機械的共振点
を避けて設定でき、スピンドルモータの回転数変化によ
る励振がなく、記録レーザビームのフォーカスずれやト
ラックピッチの乱れの少ない、安定したカッティングを
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における光ディスク原盤記録装置の一実
施例の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の光ディスク原盤記録装置において信号
系クロック発生部の一実施例の概略構成を示すブロック
図である。

【図３】本発明の光ディスク原盤記録装置においてカッ
ティング信号処理部の一実施例の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図４】本発明における光ディスク原盤記録装置による
記録信号を示す概略模式図である。（ａ）は、従来のＣ
ＬＶ制御のチャンネルクロックの周波数であり、（ｂ）
は、（ａ）のチャンネルクロックに対する記録信号であ
り、（ｃ）は本発明におけるチャンネルクロックの周波
数であり、（ｄ）は、（ｃ）のチャンネルクロックに対
する記録信号である。

【図５】本発明の光ディスク原盤記録装置において信号
系クロック発生部の他の一実施例の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明の光ディスク原盤記録装置においてカッ
ティング信号処理部の他の一実施例の概略構成を示すブ
ロック図である。

【図７】従来技術におけるＣＡＶディスクとＣＬＶディ
スクの構成を示す模式図である。

【図８】従来技術におけるＣＬＶ光ディスク原盤記録装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図９】従来技術のＣＬＶ光ディスク原盤記録装置にお
いて回転制御部の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】従来技術のＣＬＶ光ディスク原盤記録装置に
おいてカッティング信号処理部の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１・・・光ディスク原盤２・・・ターンテーブル３・・・スピンドルモー
タ部４・・・回転制御部５・・・スライド機構部６・・・移動制御部７・・・記録位置検出器８・・・機械系クロック
発生部９・・・ホストコントロ
ーラ１０・・・パワー制御部１１・・・信号系クロッ
ク発生部１２・・・カッティング
信号処理部１３・・・マスタ信号再
生機１４・・・カッティング
光学部１５・・・水晶発振器１６・・・分周部１７・・・マイクロプロ
セッサ１８・・・第１の分周器１９・・・逓倍部２０・・・位相比較器２１・・・ＶＣＯ２２・・・ＬＰＦ２３・・・第２の分周器２４・・・マスタ媒体２５・・・ＣＤエンコー
ダ２６・・・ＣＩＲＣ符号
器２７・・・ＥＦＭ変調器２８・・・タイミング発
生器２９・・・サブコード発
生器３０・・・バッファメモ
リ３１・・・誤り訂正符号
器３２・・・変調器３３・・・メモリコント
ローラ３４・・・回転数検出器３５・・・駆動アンプ３６・・・スピンドルモ
ータ３７・・・内部発振器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスク原盤に信号を記録する光ディス
ク原盤記録方法において、前記光ディスク原盤を一定の
回転数で回転し、前記光ディスク原盤に照射している記
録レーザビームの照射位置を検出し、前記回転数と前記
照射位置の情報から信号系基準クロックを生成し、前記
信号系基準クロックに基づいて前記光ディスク原盤に記
録する信号を符号化変調処理した記録信号を生成し、前
記光ディスク原盤に前記記録信号を記録することを特徴
とする光ディスク原盤記録方法。
【請求項２】請求項１記載の光ディスク原盤記録方法に
おいて、前記信号系基準クロックの周波数は、前記照射
位置である前記光ディスク原盤の半径に比例して連続的
に高くなることを特徴とする光ディスク原盤記録方法。
【請求項３】請求項１及び請求項２記載の光ディスク原
盤記録方法において、前記信号系基準クロックは、前記
照射位置と前記回転数から分周比を計算し、該分周比に
基づいて高周波発振器からの周波数を分周して低周波基
準クロックを生成し、該低周波基準クロックを逓倍して
生成することを特徴とする光ディスク原盤記録方法。
【請求項４】光ディスク原盤に信号を記録する光ディス
ク原盤記録装置において、光ディスク原盤の回転数を制
御する回転基準クロックと記録レーザビームの照射位置
を制御する移動基準クロックを発生する基準クロック発
生手段と、前記回転基準クロックに基づいて前記光ディ
スク原盤を一定の回転数で回転させる回転手段と、前記
移動基準クロックに基づいて前記光ディスク原盤の半径
方向に前記照射位置を移動させる移動手段と、該移動手
段により移動する前記照射位置を検出する検出手段と、
該検出手段で検出した前記照射位置と前記回転数に基づ
いて記録信号用の信号系基準クロックを発生する信号系
基準クロック発生手段と、該信号系基準クロックに基づ
いて前記光ディスク原盤に記録する信号に符号化変調処
理を施して前記記録信号を生成する記録信号生成手段
と、該記録信号生成手段からの前記記録信号に基づいて
前記記録レーザビームを光変調して前記光ディスク原盤
に前記記録信号を記録する記録手段とを備えたことを特
徴とする光ディスク原盤記録装置。
【請求項５】請求項４記載の光ディスク原盤記録装置に
おいて、前記信号系基準クロックの周波数は、前記検出
手段で検出した前記照射位置である前記光ディスク原盤
の半径に比例して連続的に高くすることを特徴とする光
ディスク原盤記録装置。
【請求項６】請求項４及び請求項５記載の光ディスク原
盤記録装置において、前記信号系基準クロック発生手段
は、前記検出手段で検出した前記照射位置と前記回転数
から分周比を算出し、該分周比に基づいて発振器からの
高周波クロックを分周して低周波基準クロックを生成す
る分周部と、前記分周部で生成した前記低周波基準クロ
ックを位相ロックループにより逓倍し前記信号系基準ク
ロックを生成する逓倍部とを備えたことを特徴とする光
ディスク原盤記録装置。
【請求項７】光ディスク原盤に記録する信号を再生する
信号再生手段と、該信号再生手段からの信号を所定の変
調方式に変調して記録信号を生成する記録信号生成手段
とを備えた光ディスク原盤記録装置において、前記信号
再生手段と前記記録信号生成手段は、前記光ディスク原
盤の回転数と前記光ディスク原盤に照射している記録レ
ーザビームの前記照射位置から生成する前記信号系基準
クロックに基づいて作動することを特徴とする光ディス
ク原盤記録装置。