JPS6371936A - 光学式情報記録装置 - 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】 技術分野 本発明は、光学式情報記録装置に関し、特にレーザビー
ムを用いてレジスト原盤に情報を記録する装置に関する
。

背景技術 映像や音声情報等をディスク（円盤）状の記録媒体に記
録する方式として光学方式がある。この光学方式は、基
板となるガラス円盤にフォトレジストを塗布してレジス
ト原盤を作成し、このレジスト原盤のレジスト膜に微小
な点に集光したレーザビームを映像や音声情報等に応じ
て明滅させるいわゆるピットバイピット方式で照射感光
させ、しかる後にこれを現像して得られるピット（へこ
み）の長さ及びその繰返し周期により情報を記録するも
のである。

かかる方式において、レジスト原盤に情報を記録するに
際しては、いわゆるカッティングマシンと称される記録
装置が用いられる。この記録装置においては、従来、情
報記録用ビームをレジスト原盤の盤面上に収束せしめる
フォーカスユニットをキャリッジテーブルにより担持し
、当該テーブルを減速機を含むモータ及びこれによって
回転駆動される送りネジからなる駆動機構によってレジ
スト原盤の半径方向に移動せしめると共に、テーブル送
り用モータの回転数制御を行なうことによって移動速度
を制御する構成となっていた。

このように、従来装置では、テーブル送り用モータの回
転数制御のみによってフォーカスユニットの移動速度の
制御がなされ、モータの減速機及び送りネジの特性に関
しては何ら考慮がなされていなかったので、減速機及び
送りネジの特性等に起因してトラック（ピット列）のピ
ッチが乱れるという欠点があった。

発明の概要 本発明は、上記のような従来のものの欠点を除去すべく
なされたもので、テーブル送り機構全体の特性を考慮し
てフォーカスユニットの位置制御を行なうことにより、
常に一定のトラックピッチでの情報の記録を可能とした
光学式情報記録装置を提供することを目的とする。

本発明による光学式情報記録装置は、フォーカスユニッ
トを担持したキャリッジを駆動することによってフォー
カスユニットの記録原盤半径方向における移動位置の粗
調整をなす粗調手段と、フォーカスユニットの該半径方
向における移動位置の微調整をなす微調手段とを含み、
フォーカスユニットの該半径方向における移動位置を測
定し、この移動位置情報に基づいて粗調及び微調手段を
駆動制御する構成となっている。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

本発明の一実施例を示す第１図において、映像や音声情
報等に基づいて光変調器（図示せず）で明滅されたレー
ザビームはフォーカスユニット１内の対物レンズ２によ
って記録原盤であるレジスト原盤３の盤面上に収束され
る。レジスト原盤３はスピンドルモータ４によって回転
駆動される。

フォーカスユニット１は例えばピエゾ（圧電）素子５を
介してキャリッジテーブル６により担持されている。こ
のピエゾ素子５は結晶に電界が印加されることによって
生ずるひずみにより、フォーカスユニット１のレジスト
原盤３の半径方向における移動位置の微調整をなす微調
手段を構成している。

テーブル６はレジスト原盤３の半径方向に延在するガイ
ドレール（図示せず）に沿って移動可能に設けられ、同
方向において回転自在に設けられた送りネジ７に連結部
材８を介して螺合結合している。送りネジ７は減速機付
きの直流モータ９によって回転駆動される。このテーブ
ル６、送りネジ７及びモータ９等により、フォーカスユ
ニット１のレジスト原盤３の半径方向における移動位置
の粗調整をなす粗調手段が構成されている。

フォーカスユニット１のレジスト原盤３０半径方向にお
ける移動位置を測定するために、例えば、フォーカスユ
ニット１に固定された反射鏡１０゜レーザヘッド１１．
レーザ干渉計１２．光検出器１３及び演算回路１４から
なる位置測定装置が設けられている。この位置測定装置
は、例えば２波長の光波を用い、測定すべき移動位置の
始点から反射鏡１０が移動するとき、その間に生ずる干
渉縞の明暗をカウントすることによって移動位置を測定
する構成となっており、以下その装置の構成及び原理に
ついて説明する。

第２図において、光源である例えばＨｅ−Ｎｅレーザ１
１０では２つの円偏光成分で周波数ｆｌ。

ｆ２の出力光が発生され、これらレーザ光はビームスプ
リッタ１１１によって分割される。そして、その一方は
直接光検出器１１２に入射し電気信号に変換されて（ｆ
＋　　　ｆ：）の参照用ビート信号となり、他方は干渉
計１２に入射する。干渉計１２に入った光はビームスプ
リッタ１２０で２分され、それぞれ偏光板１２１及び１
２２により反射鏡１０に向う光ｆ）と固定鏡１２３に向
う光ｆ２とに分けられる。反射鏡１０としてはコーナー
キューブプリズム或はキャッツアイ等が用いられ、この
反射鏡１０からの反射光は必ず入射光に対して平行に戻
る。この反射光は反射鏡１０の移動量ｇに応じて周波数
がΔｆだけ変化し、ビームスプリッタ１２０で再び合わ
されて光検出器１３に入射する。従って、光検出器１３
からは、周波数がｆ＋　　　（ｆｚ±Δｆ）のビート信
号が得られる。

このビート信号をカウンタ１４０に導いてカウントし、
参照用ビート信号（ｆ＋　　　ｆ２）によるカウンタ１
４１でのカウント値との差を引算回路１４２で求める。

この差Ｎに反射鏡１０に用いた光の波長λ１の１／２を
乗じることによって得られる（λ１／２）φＮが、フォ
ーカスユニット１の移動Ｅｔａとなるのである。

この移動量情報は、パルスコンバータ１５てパルス信号
に変換され、インターフェイス１６を介して移動方向に
対応したパルス信号（ＵＰ　Ｐｔ１ＬＳ、ＤＷｐｕＬＳ
）としてサーボ回路１７におけるカウンタ回路１８に供
給される。このカウンタ回路１８には、ＣＬＶ　（線速
度一定）又はＣＡＶ　（角速度一定）の記録形態に応じ
てシンセサイザ１９ａ又はモデュレータ１９ｂから出力
され分周器２１で１／Ｎ分周された周波数信号が基準（
ＲＥＦ）信号として入力される。

次に、カウンタ回路１８の具体的な構成について説明す
る。

第３図において、クロック発生器３０から出力されたク
ロックは分周器３１で３分周されてＣＫＩ。

２．３としてシンクロナイザ３２に供給される。ＵＰＰ
ＩＪＬＳ信号、Ｄ讐ＰＵＬＳ信号及びＲＥＰ信号はシン
クロナイザ３２に入力され、それぞれクロックＣＫＩ。

２．３に同期したパルス信号として出力される。ＵＰＰ
ＬＩＬＳ信号はゲート回路３３を通ってカウンタ３４の
ＤＯＷＮ入力となる。一方、ＤＷ　ＰＵＬＳ信号及びＲ
ＥＦ信号はＯＲ回路３５を経た後ゲート回路３３を通っ
てカウンタ３４のＵＰ大入力なる。カウンタ３４からは
ＵＰカウントとＤＯＷＮカウントとの入力パルス数の差
がデータとして出力される。

この出力データがカウンタ３４のオーバーフロー又はア
ンダーフローに近くなると、それぞれオーバーフロー（
０，Ｆ）検出器３６又はアンダーフロー（Ｕ、　Ｆ）検
出器３７により検出され、各検出出力はゲート回路３３
に供給される。

ゲート回路３３では、コントローラ２１（第１図に示す
）から出力される制御信号が第４図における遅延回路４
８で所定時間だけ遅延されて供給されると、ＵＰ　ＰＬ
ＩＬＳ信号及びＤＷ　ＰＵＬＳ信号又はＲＥＦ信号を通
過させ、これによりカウンタ３４がカウント動作を開始
する。また、ゲート回路３３は、０、　　Ｆ検出器３６
から検出出力が入力されるとＤＷＰＵＬＳ信号又はＲＥ
Ｐ信号の通過を禁止し、Ｕ、　　Ｆ検出器３７から検出
出力が入力されるとｕｐ　ｐｕｔ、ｓ信号の通過を禁止
し、これによりカウンタ３４のオーバーフロー又はアン
ダーフローか禁止される。

ワンショット回路３８はＯＲ回路３つを介して上記所定
の制御信号が供給されると、カウンタ３４に対してロー
ド信号を出力する。これによってカウンタ３４が初期状
態にセットされる。図示せぬスイッチＳＷ１をオンする
ことにより、カウンタ３４が初期状態にセットされると
共にカウントを開始する。また、スイッチＳＷ２をオン
すると、ＲＥＦ信号のゲート回路３３への供給が停止さ
れ、図示せぬスイッチＳＷ３をオンすると、状態に関係
なくカウンタ３４からオール零のデータが出力されるこ
とになる。

再び第１図において、カウンタ３４の出力データはＤ−
Ａコンバータ２２でアナログ信号に変換された後、調整
回路２３を経てピエゾアンプ２４及びモータ駆動回路２
５に供給される。ピエゾアンプ２４の出力はピエゾ駆動
回路２６を介してピエゾ素子５の駆動信号となる。モー
タ駆動回路２５の出力は直流モータ９の駆動信号となる
。

第１図における調整回路２３の具体的な構成を第４図に
示す。同図において、ＲＥＦ信号がＦ−Ｖコンバータ４
０で電圧に変換され、又ＵＰ　ＰＬｔＬＳ信号がワンシ
ョット回路４１を経てＦ−Ｖコンバータ４２で電圧に変
換され、しかる後側電圧の差分が得られる。この差分は
ゲイン調整回路４３でゲイン調整された後補償回路４４
に供給される。コントローラ２１から制御信号が出力さ
れると、これに応答してスイッチ４５かオン状態となっ
て補供回路４４の補償出力をモータ駆動回路２５に供給
する。これにより、直流モータ９が始動し、周波数サー
ボが開始されると同時に、第３図におけるカウンタ３４
がリセットされる。

また、このときスイッチ４６もオン状態となるので、ピ
エゾバイアス回路４７とピエゾアンプ２４とが接続され
、ピエゾ素子５に一定電圧まで徐々にバイアス電圧が印
加される。上記制御信号の発生時点から遅延回路４８の
遅延時間で定まる一定時間が経過すると、遅延回路４８
で遅延された制御信号に応答して第３図におけるゲート
回路３３が開き、カウンタ３４のカウント動作が開始さ
れる。同時に、遅延回路４８の遅延出力によりＡＮＤ回
路４９が開状態となる。Ｄ−Ａコンバータ２２の変換出
力はＤ−Ａバイアス回路５０で定まるバイアス電圧が引
かれた後ゲイン調整回路５１でゲイン調整され、しかる
後ゲイン調整回路４３の出力と加算されて補償回路４４
に供給される。

この補償回路４４で補償された信号はスイッチ４５を介
してモータ駆動回路２５に供給されてモータ９の制御を
行なう。これにより、送りネジ７が駆動されてフォーカ
スユニット１のレジスト原盤の半径方向における位置の
粗調整が行なわれることになる。

状態が安定しＤ−Ａ変換抜出力電圧が一定電圧に近くな
ると、ウィンドコンパレータからなるロック検出回路５
１によってこのことが検出され、この検出出力はＡＮＤ
回路４９を介してロック検出信号としてコントローラ２
１に供給される。コントローラ２１はこのロック検出信
号が供給されると、送り状態が安定したと判断してピエ
ゾオン信号を出力する。このピエゾオン信号に応答して
ス゛イッチ５３がオン状態となり、Ｄ−Ａ変換出力がゲ
イン調整回路５４でゲイン調整されかつ補償回路５５で
補償が行なわれた後、ピエゾアンプ２４を経てピエゾ駆
動回路２６の駆動信号となる。

これより、ピエゾ素子５が駆動されてフォーカスユニッ
ト１のレジスト原盤の半径方向における位置の微調整が
行なわれることになる。コントローラ２１からはサーボ
回路１７に対して各種の制御信号が出力される。

なお、上記実施例においては、フォーカスユニット１の
微調手段を圧電素子を用いて構成したが、これに限定さ
れるものではなく、例えば対物レンズ２をレジスト原盤
３の半径方向に偏倚させる手段等であっても良い。

発明の詳細 な説明したように、本発明による光学式情報記録装置に
おいては、フォーカスユニットを担持したキャリッジを
駆動することによってフォーカスユニットの記録原盤半
径方向における移動位置の粗調整をなす粗調手段と、フ
ォーカスユニットの該半径方向における移動位置の微調
整をなす微調手段とを含み、フォーカスユニットの該半
径方向における移動位置を測定し、この移動位置情報に
基づいて粗調及び微調手段を駆動制御する構成となって
いる。

従って、テーブル送り機構全体の特性を考慮してフォー
カスユニットの位置の制御ができるので、カッティング
ビームを常に一定のピッチで送ることができるから、常
に一定のトラックピッチで情報を記録できることになる
。

【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
第１図における位置測定装置の具体例を示す構成図、第
３図は第１図におけるカウンタ回路１８の具体的な構成
の一例を示すブロック図、第４図は第１図における調整
回路２３の具体的な構成の一例を示すブロック図である
。 主要部分の符号の説明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報記録用ビームを記録原盤の盤面上に収束せし
   めるフォーカスユニットと、前記フォーカスユニットを
   担持して前記記録原盤の半径方向にて移動可能なキャリ
   ッジと、前記キャリッジを駆動することによって前記フ
   ォーカスユニットの前記半径方向における移動位置の粗
   調整をなす粗調手段と、前記フォーカスユニットの前記
   半径方向における移動位置の微調整をなす微調手段と、
   前記フォーカスユニットの前記半径方向における移動位
   置を測定して移動位置情報を出力する位置測定手段とを
   備え、前記移動位置情報に基づいて前記粗調及び微調手
   段を駆動制御することを特徴とする光学式情報記録装置
   。
2. （２）前記微調手段は前記フォーカスユニットと前記キ
   ャリッジとの間に設けられた圧電素子からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光学式情報記録装
   置。