(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク原盤に照射される記録光を集光する対物レンズ  と、前記対物レンズにより集光された記録光をさらに収束するソリッドイマージョンレンズと、
前記対物レンズを前記光ディスク原盤の半径方向に駆動させる第１の駆動手段と、
前記ソリッドイマージョンレンズを前記光ディスク原盤の半径方向に駆動させる第２の駆動手段と、
前記半径方向における基準位置からの前記対物レンズの中心位置を求める手段と、
前記半径方向における基準位置からの前記ソリッドイマージョンレンズの中心位置を求める手段と、
前記対物レンズの中心位置及び前記ソリッドイマージョンレンズの中心位置に基づいて、前記記録光の前記光ディスク原盤上におけるスポット位置を算出する手段と、
算出されたスポット位置を目標スポット位置に近づけるべく前記第１及び第２の駆動手段を制御する制御手段と、
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２】
前記制御手段は、前記算出されたスポット位置と前記目標位置との差をトラッキングエラー信号とし、該トラッキングエラー信号に基づいて前記第１及び第２の駆動手段を制御することを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記トラッキングエラー信号の低域周波数成分に基づいて前記第２の駆動手段を制御することを特徴とする請求項２記載の光ディスク原盤記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク原盤作成に用いられる光ディスク原盤記録装置に関す  る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンパクトディスク（ＣＤ）やレーザディスク（ＬＤ）等の光ディスク原盤作成に用いられる光ディスク原盤記録装置が知られている。これらの光ディスク原盤記録装置は、表面が研磨されたガラス板にフォトレジスト膜を形成した光ディスク原盤を所定の速度となるように回転制御して、光ヘッドの対物レンズによって集光されるレーザ光を光ディスク原盤の半径方向に逐次送り制御することによって情報を光ディスク原盤に螺旋状に記録する。
【０００３】
レーザ光のスポット位置が目標スポット位置と一致するように制御するためには、光ヘッド全体を光ディスク原盤の半径方向に駆動させ粗調整すると共に、光ヘッド内のアクチュエータにより対物レンズを半径方向に駆動させ微調整することにより行われる。この場合、対物レンズの中心位置がレーザ光のスポット位置となるので、上記の粗調整及び微調整を行うには対物レンズの中心位置を検出  し、対物レンズの中心位置と目標スポット位置とのずれ量がなくなるように光ヘッド及びアクチュエータを駆動させる制御を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、光ディスクの記録密度を飛躍的に向上させるには従来に比べてはるかに微小のトラックピッチ及びピットで情報を記録しなければならない。しかしながら、対物レンズのみで現在より飛躍的に小さい光スポットを形成するには限界がある。
【０００５】
ところで、対物レンズによって集光されたレーザ光をさらに収束する方法としてソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）を用いる方法が知られている。図６  は、対物レンズによって集光されたレーザ光がＳＩＬによってさらに収束される状態を示した図である。図示せぬ光源からのレーザ光は対物レンズ９で浮上ヘッド１４に保持されたＳＩＬ１０上に集光され、ＳＩＬ１０にて収束され光ディスク原盤５に照射される。なお、対物レンズ９とＳＩＬ１０はそれぞれ独立に駆動できるように構成されている。ＳＩＬ１０により対物レンズ９の開口数を実質上あげることができ、その結果光ディスク原盤上に微小光スポットを形成することができる。
【０００６】
対物レンズ及びＳＩＬを備えた光ヘッドを搭載した光ディスク原盤記録装置においては２種類のレンズが存在するので、対物レンズの中心位置がレーザ光のスポット位置あるいはＳＩＬの中心位置がレーザ光のスポット位置となるわけではない。つまり、対物レンズとＳＩＬの位置関係により光スポットの位置が変化してしまうため、従来のように対物レンズの中心位置を検出していただけでは光ディスク原盤上における光スポット位置を求めることができない。そのため、光スポットの位置を目標スポット位置になるように制御することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、光ヘッドに対物レンズ及びＳＩＬを搭載した場合でも、光スポット位置の制御を確実に行うことのできるディスク原盤記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光ディスク原盤に照射される記録光を集光する対物レンズと、対物レンズにより集光された記録光をさらに収束するソリッドイマージョンレンズと、対物レンズを光ディスク原盤の半径方向に駆動させる第１の駆動手段と、ソリッドイマージョンレンズを光ディスク原盤の半径方向に駆動させる第２の駆動手段と、半径方向における基準位置からの対物レンズの中心位置を求める手段と、半径方向における基準位置からのソリッドイマージョンレンズの中心位置を求める手段と、対物レンズの中心位置及びソリッドイマージョンレンズの中心位置に基づいて、記録光の光ディスク原盤上におけるスポット位置を算出する手段と、算出されたスポット位置を目標スポット位置に近づけるべく第１及び第２の駆動手段を制御する制御手段と、から構成された光ディスク原盤記録装置であることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光ディスク原盤記録装置において、制御手段は、算出されたスポット位置と目標位置との差をトラッキングエラー信号とし、該トラッキングエラー信号に基づいて第１及び第２の駆動手段を制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の光ディスク記録原盤記録装置におい  て、制御手段は、トラッキングエラー信号の低域周波数成分に基づいて第２の駆動手段を制御することを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明は以上のように構成したので、記録時に対物レンズ及びソリッドイマージョンレンズがそれぞれ目標スポット位置からずれていても、制御手段が、対物レンズの中心位置Ｌ1 とソリッドイマージョンレンズの中心位置Ｌ2 に基づいて算出されたスポット位置Ｌを目標スポット位置に合わせるように第１及び第２の駆動手段を制御するので、光ディスク原盤上の光スポットの位置を目標スポット位置に確実に制御できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
（１）第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態における光ディスク原盤記録装置の光ヘッドの制御ブロック図である。
【００１４】
筐体８を担持したキャリッジ２は、ローラガイド３を介して光ディスク原盤記録装置の基台４上に設けられており、係合する送りネジ６及びこれを回転するモータ７によって光ディスク原盤５の半径方向に移動自在駆動されるように構成されている。対物レンズ９は弾性体からなる支持部材１１を介して筐体８に取り付けられ、アクチュエータ１２によりトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に浮遊保持されている。アクチュエータ１２は、対物レンズ９をトラッキング方向及びフォーカス方向に駆動させるための駆動用コイルであり、アクチュエータドライバ１３によって供給される駆動電流に応じて、対物レンズ９の光軸Ｘ1 をトラッキング方向に適宜平行移動させることができる。
【００１５】
また、筐体８に取り付けられた浮上ヘッド１４は、ＳＩＬ１０を保持するものであり、この浮上ヘッド１４により、記録時において光ディスク原盤５とＳＩＬ１０との間の距離は約５０〜１００ｎｍとなる。なお、浮上ヘッド１４として負圧ヘッドを用いることにより光ディスク原盤５とＳＩＬ１０との間の距離を線速によらず一定に保つことができる。負圧ヘッドについては日経エレクトロニクスＮｏ．５２８（１９９１・５・２７発行）の１１０〜１１１頁に詳細に記載されている。
【００１６】
モータ７を駆動し筐体８と共に浮上ヘッド１４をトラッキング方向に適宜移動することにより、ＳＩＬ１０の光軸Ｘ2 をトラッキング方向に平行移動させることができる。
【００１７】
測長器１５は、光ディスク原盤５の半径方向における基準位置からの対物レンズ９の位置を光学的に求め、対物レンズ９の中心位置Ｌ１を算出し制御部１７に出力する。測長器１６は、光ディスク原盤５の半径方向における基準位置からのＳＩＬ１０の位置を光学的に求め、ＳＩＬ１０の中心位置Ｌ２を算出し制御部１７に出力する。対物レンズ９及びＳＩＬ１０の位置を光学的に求める方法としては特開平３−１５０７４６号公報に記載されている方法等を用いることができ  る。
【００１８】
制御部１７は対物レンズ９の中心位置Ｌ１とＳＩＬ１０の中心位置Ｌ２とに基づいて光ディスク原盤上のレーザ光のスポット位置Ｌを算出する。そして、この算出されたスポット位置Ｌと目標スポット位置Ｌ０とのずれ量を示すトラキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）を出力する。なお、制御部１７の具体的な構成については後述する。
【００１９】
制御部１７で生成したトラッキングエラー信号は低域通過フィルタ（ＬＰＦ）１９に供給される。ＬＰＦ１９を通過したトラッキングエラー信号の低域周波数成分をイコライザ２０で波形整形したのちモータドライバ２１に供給される。モータドライバ２１では供給されるトラッキングエラー信号に基づきモータ７を駆動するための駆動信号を出力する。よって、モータ７及び送りネジ６が回転することにより、筐体８に取り付けられた浮上ヘッド１４に搭載されたＳＩＬ１０をトラッキング方向に移動させてＳＩＬ１０の光軸Ｘ２のトラッキング調整が行われる。
【００２０】
また、制御部１７で生成したトラッキングエラー信号はイコライザ１８にも供給される。イコライザ１８で波形整形されたトラッキングエラー信号はアクチュエータドライバ１３に供給される。そしてアクチュエータドライバ１３から出力される駆動信号をアクチュエータ１２に供給することにより、対物レンズ９をトラッキング方向に移動させて対物レンズ９の光軸Ｘ１のトラッキング調整を行う。この場合、制御手段がトラッキングエラー信号の低域周波数成分に基づいて算出されたスポット位置Ｌを目標スポット位置Ｌ０へ近づけるようにＳＩＬ１０をトラッキング方向に移動することになる。これは、ＳＩＬ１０を移動させるためのキャリッジ２の質量が大きく高帯域の駆動信号には応答できないからである。
【００２１】
以上のように、第１の実施形態における光ディスク原盤記録装置は、制御手段が算出されたスポット位置Ｌと目標スポット位置Ｌ０によってトラッキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）を生成し、これに基づいてトラッキング方向における対物レンズ９の光軸Ｘ１及びＳＩＬ１０の光軸Ｘ２を独立に移動させ、トラッキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）が０となるように、つまり算出されたスポット位置Ｌが目標スポット位置Ｌ０に移動するように制御される。よって、レーザ光のスポット位置を正確に制御することが可能になる。
【００２２】
図２は制御部１７の構成を示した図である。制御部１７は、測長器１５の出力Ｌ１と測長器１６の出力Ｌ２との減算を行う減算器１７１、ゲイン調整器１７  ２、加算器１７３、減算器１７４及び目標スポット位置を出力する目標スポット位置算出手段１７５を備えている。
【００２３】
次に、制御手段の具体的制御動作について説明する。
図１において、測長器１５で算出された対物レンズ９の中心位置Ｌ１は減算器１７１及び加算器１７３に供給される。測長器１６で算出されたＳＩＬ１０の中心位置Ｌ２は減算器１７１に供給される。
【００２４】
減算器１７１はＬ１からＬ２を減算し（Ｌ１−Ｌ２）をゲイン調整器１７２に出力する。ゲイン調整器１７２はこれをＫ倍し加算器１７３に出力する。ここでＫは、光ヘッド１に用いられる対物レンズ９とＳＩＬ１０の光学的性質により適宜設定される定数（０＜Ｋ＜１）である。例えば、ｎをＳＩＬ１０の屈折率とすると、Ｋ  ＝  １−１/ ｎ  、Ｋ  ＝  １−１/ ｎ２  等を用いることができ  る。
【００２５】
図３は、対物レンズ９の光軸Ｘ１とＳＩＬ１０の光軸Ｘ２の位置関係を示した図である。図３に示すように、トラッキング方向における基準位置から対物レンズ９の光軸Ｘ１までの距離がＬ１であり、トラッキング方向における基準位置からＳＩＬ１０の光軸Ｘ2 までの距離がＬ２である。したがってＳＩＬ１０の光軸Ｘ２は対物レンズ９の光軸Ｘ２に対し（Ｌ１−Ｌ２）だけずれた位置にある。
【００２６】
この場合に対物レンズ９とＳＩＬ１０によって収束されるレーザ光の光ディスク原盤上におけるスポット位置Ｌは前述のＫを用いると、
Ｌ  ＝  Ｌ１  ＋  Ｋ（Ｌ１−Ｌ２）  で表される。
【００２７】
制御部１７では光スポット位置Ｌを求めるために、測長器１５で算出されたＬ１及び測長器１６で算出されたＬ２を用いて、ゲイン調整器１７２にてＫ（Ｌ１−Ｌ２）を生成し加算器１７３に出力し、加算器１７３にてＫ（Ｌ１−Ｌ２）と測長器１５からのＬ１とを加算することを行っている。加算器１７３の出力は減算器１７４に供給されトラッキングエラー信号の生成に用いられる。減算器１７４には加算器１７３の出力と目標スポット位置算出手段１７５からの出力である目標スポット位置Ｌ０が供給されている。目標スポット位置Ｌ０は記録が進むに連れ逐次更新されるものである。減算器１７４は、加算器１７３によって算出されたスポット位置Ｌから目標スポット位置Ｌ０を減算することによってトラッキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）を生成し、イコライザ１８及びＬＰＦ１９に出力する。
【００２８】
よって、制御部１７で出力されたトラッキングエラー信号に基づき対物レンズ９及びＳＩＬ１０をトラッキング方向に移動させることにより、レーザ光のスポット位置が目標スポット位置となるように制御することができる。
【００２９】
（２）第２の実施形態
以下の第２の実施形態に示すように、対物レンズ９の中心位置Ｌ１を求める測長器１５の代りに、ＳＩＬ１０の中心位置Ｌ２に対する対物レンズ９の中心位置Ｌ１のずれ量、つまりＬ１−Ｌ２を求める測長器２２を設けて、これと測長器１６の出力Ｌ２に基づいてトラッキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）を生成するように構成しても良い。
【００３０】
図４は本発明の第２の実施形態における光ディスク原盤記録装置の光ヘッドの制御ブロック図である。同図において、第１の実施形態と同じ構成部分については、図１と同一の符号を付してあり説明を省略する。
【００３１】
図４において、測長器２２はＳＩＬ１０の中心位置Ｌ２に対する対物レンズ９の中心位置Ｌ１のずれ量、つまりＬ１−Ｌ２を光学的に求め制御部３０に出力する。また測長器１６は、光ディスク原盤５の半径方向における基準位置からのＳＩＬ１０の位置を光学的に求め、ＳＩＬ１０の中心位置Ｌ２を算出し制御部３０に出力する。測長器２２はピエゾ素子などを用いて対物レンズ９の変位量を検出しこの変位量からずれ量としてＬ１−Ｌ２を求める。
【００３２】
制御部３０は測長器２２から出力されるＬ１−Ｌ２と測長器１６から出力されるＬ２に基づいて光ディスク原盤上のレーザ光のスポット位置Ｌを算出する。そして、この算出されたスポット位置Ｌと目標スポット位置Ｌ０とのずれ量を示すトラキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）を出力する。制御部３０で生成したトラッキングエラー信号はイコライザ１８及びＬＰＦ１９に供給されその後の制御動作が先の第１の実施形態と同様に行われ、算出されたスポット位置Ｌが目標スポット位置Ｌ０に移動するように制御される。よって、レーザ光のスポット位置を正確に制御することが可能になる。
【００３３】
図５は制御部３０の構成を示した図である。制御部３０は、測長器２２の出力（Ｌ１−Ｌ２）が供給されるゲイン調整器３０１、ゲイン調整器３０１の出力と測長器１６の出力Ｌ２とを加算する加算器３０２、減算器３０３、目標スポット位置算出手段１７５を備えている。
【００３４】
次に、制御手段の具体的制御動作について説明する。
図５において、測長器２２で求められた（Ｌ１−Ｌ２）はゲイン調整器３０１に供給される。ゲイン調整器３０１はこれをＫ´倍してＫ´（Ｌ１−Ｌ２）を生成し加算器３０２に出力する。ここでＫ´は、上述したＫと同じく光ヘッド１に用いられる対物レンズ９とＳＩＬ１０の光学的性質により適宜設定される定数（０＜Ｋ´＜１）である。
【００３５】
図３において、対物レンズ９とＳＩＬ１０によって収束される光ディスク原盤上におけるレーザ光のスポット位置ＬはＳＩＬ１０の光軸Ｘ２に対し、対物レンズ９がずれた方向と反対方向にずれ、光軸Ｘ２からのずれ量は光軸Ｘ２に対するＸ１のずれ量に概ね比例する。したがって、この比例定数をＫ´として現在のスポット位置Ｌを算出すると、Ｌ  ＝  Ｌ２＋Ｋ´（Ｌ１−Ｌ２）で表される。
【００３６】
したがって、上述したようにゲイン調整器３０１は、Ｋ´（Ｌ１−Ｌ２）を生成し加算器３０２に出力し、加算器３０２は、このＫ´（Ｌ１−Ｌ２）と測長器１６からのＬ2 とを加算し、加算結果を現在の記録光の光ディスク原盤上におけるスポット位置Ｌ（Ｌ＝Ｌ２＋Ｋ´（Ｌ１−Ｌ２））、つまり現在の対物レンズ９とＳＩＬ１０の各光軸によって収束される記録光のスポットの上記基準位置からのずれ量として算出する。
【００３７】
加算器３０２の出力は減算器３０３に供給されトラッキングエラー信号の生成に用いられる。減算器３０３には加算器３０２の出力と目標スポット位置算出手段１７５からの出力である目標スポット位置Ｌ０が供給されている。減算器３０３は、加算器３０２によって算出されたスポット位置Ｌから目標スポット位置Ｌ０を減算することによってトラッキングエラー信号（Ｌ−Ｌ０）を生成し、イコライザ１８及びＬＰＦ１９に出力する。
【００３８】
よって、制御部３０で出力されたトラッキングエラー信号に基づき対物レンズ９及びＳＩＬ１０をトラッキング方向に移動させることにより、レーザ光のスポット位置が目標スポット位置となるように制御することができる。
【００３９】
なお、上述した各実施形態においては、対物レンズ９をトラッキングの微調整に用い、ＳＩＬ１０にトラッキングエラー信号の低周波成分によるトラッキングの粗調整に用いた場合で説明したが、本発明はこれに限らず、対物レンズ９をトラッキングの粗調整に用い、ＳＩＬ１０をトラッキングの微調整に用いるように構成しても良い。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したため、記録時に対物レンズ及びソリッドイマージョンレンズがそれぞれ目標スポット位置Ｌ０からずれていても、制御手段が、対物レンズの中心位置Ｌ１とソリッドイマージョンレンズの中心位置Ｌ２に基づいて算出されたスポット位置Ｌを目標スポット位置Ｌ０に合わせるように第１及び第２の駆動手段を制御するので、対物レンズによって収束されさらにソリッドイマージョンレンズによって収束される記録光は、正確に光ディスク原盤上の目標スポット位置Ｌ０に追従して光スポットを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における光ディスク原盤記録装置の光ヘッドの制御ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における光ディスク原盤記録装置の制御部の構成を示した図である。
【図３】対物レンズの光軸Ｘ1 とＳＩＬの光軸Ｘ2 の互いの位置関係を示した図であ  る。
【図４】本発明の第２の実施形態における光ディスク原盤記録装置の光ヘッドの制御ブロック図である。
【図５】第２の実施形態における光ディスク原盤記録装置の制御部の構成を示した図である。
【図６】対物レンズによって集光されたレーザ光がＳＩＬによってさらに収束される状態を示した図である。
【符号の説明】
１・・・・・光ヘッド
２・・・・・キャリッジ
３・・・・・ローラガイド
４・・・・・基台
５・・・・・光ディスク原盤
６・・・・・送りネジ
７・・・・・モータ
８・・・・・筐体
９・・・・・対物レンズ
１０・・・・ソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）
１１・・・・支持部材
１２・・・・アクチュエータ
１３・・・・アクチュエータドライバ
１４・・・・浮上ヘッド
１５、１６、２２・・・・測長器
１７、３０・・・・制御部
１８、２０・・・・イコライザ
１９・・・・低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
２１・・・・モータドライバ
１７１、１７４、３０３・・・・減算器
１７２、３０１・・・・ゲイン調整器
１７３、３０２・・・・加算器
１７５・・・・・目標スポット位置算出手段
【図１】
0003642947.tif 000002
【図２】
0003642947.tif 000003
【図３】
0003642947.tif 000004
【図４】
0003642947.tif 000005
【図５】
0003642947.tif 000006
【図６】
0003642947.tif 000007