(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク原盤が載置され且つ回転駆動される回転テーブルと、
上記回転テーブル上に載置された光ディスク原盤に対して光ビームを照射してスポットを形成することにより記録を行なう光照射手段と、
上記回転テーブルを直線移動可能に支持する案内機構と、
上記案内機構を駆動して、上記回転テーブルを直線移動させるアクチュエータと、
上記アクチュエータを駆動制御する制御手段と、
上記案内機構上に設けられ、上記光照射手段によるスポットと光ディスク原盤の回転中心との相対位置の位置情報を検出する位置検出手段と、
上記回転テーブルの角度を検出する回転角度検出手段と
を備え、
上記制御手段が、
記録の前に、上記回転テーブルを回転駆動した状態で、上記光ディスク原盤の偏心により生ずるパラメータと、上記回転角度検出手段による回転テーブルの角度とを同期して検出して、上記光ディスク原盤の偏心の方向及び量を演算し、
上記回転テーブルを回転停止した状態で、上記偏心の方向と上記案内機構による回転テーブルの移動方向とを合わせて、上記アクチュエータにより上記回転テーブルの回転中心に対する上記光ディスク原盤の重心位置を上記偏心の量と同じ距離だけ相対移動させて、上記偏心を打ち消す構成とした
ことを特徴とする光ディスク原盤記録装置。
【請求項２】
上記光ディスク原盤を当接する固定部を備え、
上記光ディスク原盤の重心位置の相対移動が、光ディスク原盤を上記固定部に当接させた状態で行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項３】
上記パラメータが、光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による案内機構の位置ずれ量であることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項４】
上記パラメータが、光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による案内機構の位置を静定させるためのアクチュエータの駆動電流量であることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項５】
上記パラメータが、上記案内機構上に設けられた加速度検出手段により検出される光ディスク原盤の偏心により生ずる加速度であることを特徴とする、請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項６】
上記制御手段が、上記案内機構上に設けられた加速度検出手段により検出される光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による回転に同期した送り方向の振れに基づいて、上記偏心による送り方向の振れを相殺するように、上記案内機構上に設けられた重りを上記アクチュエータにより駆動制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項７】
上記制御手段が、光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による回転に同期した送り方向の振れを、偏心の方向及び量から演算して、逆方向の振れが生ずるように、上記アクチュエータをフィードフォワード駆動制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項８】
上記制御部は、
上記案内機構により上記回転テーブルを所定位置に位置決めすると共に、上記回転テーブルを所定回転速度で回転駆動するキャリブレ運転と、
上記回転テーブルを回転駆動する駆動手段にかかる加速度パターンを得る加速度パターンの確保と、
上記加速度パターンに基づきフィードフォワード方式に対応した加速度パターンを生成する加速度パターンの分析と
を原盤記録前に順次行い、
生成された上記加速度パターンに基づき上記アクチュエータを駆動制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項９】
上記制御部は、
原盤記録時には、上記キャリブレ運転、上記加速度パターンの確保および上記加速度パターンの分析によって得られた加速パターンを、時間軸方向に比例伸縮させると共に、その大きさをキャリブレ運転時と原盤記録時の上記回転テーブルの回転数比の二乗で修正した修正加速度パターンに基づき、上記案内機構を制御する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項１０】
上記案内機構が、非接触式に上記回転テーブルを案内すると共に、
上記アクチュエータが、非接触式に上記回転テーブルを移動させる構成とした
ことを特徴とする請求項１に記載の光ディスク原盤記録装置。
【請求項１１】
回転テーブルに載置された光ディスク原盤を回線駆動し、上記光ディスク原盤の偏心により生ずるパラメータと、上記回転テーブルの角度とを同期して検出して、上記光ディスク原盤の偏心の方向及び量を演算するステップと、
上記回転テーブルを回転停止し、上記偏心の方向と上記案内機構による回転テーブルの移動方向とを合わせて、上記アクチュエータにより上記回転テーブルの回転中心に対する上記光ディスク原盤の重心位置を上記偏心の量と同じ距離だけ相対移動させて、上記偏心を打ち消すステップと
を備える光ディスク原盤の位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクのマスターとなるガラス原盤に対して、トラックに沿って照射スポットを走査する光ディスク原盤記録装置および光ディスク原盤の位置決め方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光ディスクや光磁気ディスク等（以下、光ディスク記録媒体という）を大量に複製するためには、材料となる樹脂等を成形するために、光ディスク記録媒体のマスターとなるべきガラス原盤により作成されたスタンパーが使用される。
上記ガラス原盤は、一般的には、その作成工程において、想定される記録トラックに対応してガラス原盤表面に、光ビームまたは電子ビームを集束して照射し、スポットを形成することにより、記録層の化学反応を利用して、ピットまたはグルーブを形成するようにしている。
【０００３】
このガラス原盤への記録は、ガラス原盤を回転駆動しながら、原盤の回転中心と上記スポットの相対位置を変化させることにより、螺旋状または同心円状の信号トラックを作成するようになっている。
ここで、原盤の回転中心とスポットの相対位置の変化は、回転する原盤またはスポットの何れか一方を移動手段である案内機構上に搭載し、駆動機構によって移動させることにより、行なわれる。
【０００４】
そして、このようにして記録された光ディスク記録媒体は、上記信号トラックをトラック位置検出手段により検出して、記録または再生用のスポットを所定箇所に位置決め駆動制御することにより、高品質の信号記録または再生が行なわれるようになっている。
従って、信号トラックが不規則に蛇行したり、隣接トラックとの間隔が不規則に乱れていると、スポットを信号トラックに沿って正確に位置決め走査することが困難になると共に、スポットが隣接トラックの影響を受けて、高品質の信号記録または再生が阻害されてしまう。
【０００５】
このため、信号トラックに関して、両側に隣接する信号トラックとの間隔（トラックピッチ）や真円度、そして一定の増加または減少率を有する螺旋形状が高精度である必要がある。
かくして、光ディスク原盤記録装置においては、高精度の案内機構や駆動機構を使用することにより、光ディスク原盤の目標位置に対して正確にスポットを走査するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の光ディスク原盤記録装置では、十分な位置精度の分解能を得るために、ネジ送りや摩擦駆動等の機械的な減速機構を設けることにより、回転駆動のエンコーダによるフィードバック制御に対して、この減速機構の減速比に対応した倍率で分解能を高めて、回転運動を直線運動に変換して、位置決め及び送り駆動を行なうようにしている。
【０００７】
しかしながら、このような光ディスク原盤記録装置においては、位置決め制御されるのは、回転駆動機構のみであり、直線運動を行なう案内機構では、機械的精度に依存して駆動されることから、案内機構により駆動される回転テーブルの位置決めが間接的に制御されることになる。従って、案内機構については高い精度と剛性が要求されることになり、案内機構が複雑で且つコストの高い機構になってしまう。また、駆動機構の機械的振動や熱膨張収縮の影響等により、光ディスクがコンパクトディスク（ＣＤ）程度の低密度記録の場合には、十分な精度であるが、これよりＣＤより高い記録密度の光ディスクの場合には、十分な記録精度が得られなくなってしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、最近では、対物レンズを搭載した案内機構を使用して、この対物レンズ位置をレーザ干渉計により測長して、位置決め及び送り駆動を制御する方法も採用されている。この方法は、例えば、所謂デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）程度の中密度記録の光ディスクの場合には、十分な精度である。
しかしながら、原盤上にスポットの焦点を維持するための自動焦点制御による対物レンズの位置の移動で生ずる振動によって、案内機構にも振動が生じてしまうので、例えば、ＤＶＤより高い記録密度の光ディスクの場合には、十分な記録精度が得られなくなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、光ディスク原盤が載置される回転テーブルを送りネジや摩擦駆動機構により駆動する方法も使用されているが、回転テーブル上に載置される光ディスク原盤の中心位置ずれや平行度の不正によるアンバランス等によって、回転テーブルの回転により遠心力が生じて、駆動機構に振動が生ずることになり、同様に、例えば、ＤＶＤより高い記録密度の光ディスクの場合には、十分な記録精度が得られなくなってしまうという問題があった。
このようにして、高い記録密度の光ディスクのための原盤記録装置において、原盤の中心とスポットとの間の高い位置決め精度を維持することは困難であった。
【００１０】
本発明は、以上の点に鑑み、簡単且つ低コストの構成により、光ディスク原盤の回転中心とスポットとの相対位置を直接的に制御して、光ディスク原盤に対して高精度で記録が行われるようにした、光ディスク原盤記録装置および光ディスク原盤の位置決め方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の構成によれば、光ディスク原盤が載置され且つ回転駆動される回転テーブルと、回転テーブル上に載置された光ディスク原盤に対して光ビームを照射してスポットを形成することにより記録を行なう光照射手段と、回転テーブルを直線移動可能に支持する案内機構と、案内機構を駆動して、回転テーブルを直線移動させるアクチュエータと、アクチュエータを駆動制御する制御手段と、案内機構上に設けられ、光照射手段によるスポットと光ディスク原盤の回転中心との相対位置の位置情報を検出する位置検出手段と、回転テーブルの角度を検出する回転角度検出手段とを備え、制御手段が、記録の前に、回転テーブルを回転駆動した状態で、光ディスク原盤の偏心により生ずるパラメータと、回転角度検出手段による回転テーブルの角度とを同期して検出して、光ディスク原盤の偏心の方向及び量を演算し、回転テーブルを回転停止した状態で、偏心の方向と案内機構による回転テーブルの移動方向とを合わせて、アクチュエータにより回転テーブルの回転中心に対する光ディスク原盤の重心位置を偏心の量と同じ距離だけ相対移動させて、偏心を打ち消す構成とした、光ディスク原盤記録装置により達成される。
また、請求項１１の構成によれば、回転テーブルに載置された光ディスク原盤を回線駆動し、光ディスク原盤の偏心により生ずるパラメータと、回転テーブルの角度とを同期して検出して、光ディスク原盤の偏心の方向及び量を演算するステップと、回転テーブルを回転停止し、偏心の方向と案内機構による回転テーブルの移動方向とを合わせて、アクチュエータにより回転テーブルの回転中心に対する光ディスク原盤の重心位置を偏心の量と同じ距離だけ相対移動させて、偏心を打ち消すステップとを備える光ディスク原盤の位置決め方法により達成される。
【００１２】
請求項１の構成によれば、回転テーブルにより回転駆動される光ディスク原盤に対して、光照射手段から光ビームが照射されることにより、光ディスク原盤上にスポットが形成される。そして、案内機構上に直線移動可能に支持された回転テーブルをアクチュエータとしての例えば電磁アクチュエータにより位置決め送り駆動することにより、上記スポットが光ディスク原盤上にて螺旋状または同心円状に走査される。これにより、上記スポットにより光ディスク原盤の記録層に対して記録が行なわれることになる。  その際、電磁アクチュエータによる回転テーブルの送り駆動は、位置検出手段により検出された位置情報をフィードバックしながら、制御手段が電磁アクチュエータを駆動制御することにより、直接的に行なわれるので、中間に摩擦駆動機構やネジ送り機構等の高精度の伝動機構が不要となる。従って、これらの伝動機構に関する保守が不要になり、部品コスト及び保守コストが低減されると共に、回転テーブルの直接的な移動によって、これらの伝動機構の機械的振動の影響がなくなるので、位置検出手段の位置検出分解能に基づいた高精度の移動、そして位置決めが可能になる。
【００１３】
また、上記回転テーブルの位置決め送り駆動、即ち回転テーブルと光照射手段との相対位置の変更は、回転テーブルが移動されることにより、行なわれるようになっていることから、光照射手段は、固定配置されるので、この光照射手段からの光ビームのスポットの焦点合わせ機構が、光ディスク原盤の回転による所謂うねりに対応して振動したり、微細なゴミ，傷等によってインパルス状の振動を発生したとしても、これらの振動が案内機構や電磁アクチュエータに与える影響は殆どない。従って、回転テーブルの位置決め送り駆動による位置決め精度が著しく向上することになる。
【００１４】
さらに、回転テーブルは、その回転に同期して遠心力による正弦波状の振動を発生するが、上述した焦点合わせ機構による振動は、一般に回転テーブルの一回転に一回以上発生し、ゴミや傷等による振動は、さらに高い周波数の振動となる。従って、回転テーブルは、焦点合わせ機構の振動より緩やかで低い周波数の振動となることから、焦点合わせ機構による振動は、電磁アクチュエータによる回転テーブルの移動及び位置決めの駆動制御に対して、容易に抑制される外乱である。かくして、電磁アクチュエータによる回転テーブルの駆動制御は、より高精度で行われることになる。
【００１５】
請求項１０のように、上記案内機構が、非接触式に回転テーブルを案内すると共に、上記電磁アクチュエータが、非接触式に回転テーブルを移動させる場合には、移動テーブルが摩擦損失の影響を殆ど受けないことから、移動テーブル上の質量及び偏心による加速度の演算が、容易に行われることになる。
【００１６】
請求項１のように、上記制御手段が、記録の前に、先ず回転テーブルの回転時に光ディスク原盤の偏心により生ずるパラメータ、例えば光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による案内機構の位置ずれ量（請求項３），光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による案内機構の位置を静定させるための電磁アクチュエータの駆動電流量（請求項４）または案内機構上に設けられた加速度検出手段により検出される光ディスク原盤の偏心により生ずる加速度（請求項５）と、回転テーブルに設けられた回転角度検出手段による回転テーブルの角度とを同期して検出して、光ディスク原盤の偏心の方向及び量を演算し、次に回転テーブルを回転停止した状態で、この偏心の方向と案内装置による回転テーブルの移動方向とを合わせて、電磁アクチュエータにより回転テーブルの回転中心に対する光ディスク原盤の重心位置を相対移動させて、上記偏心を打ち消す場合には、前以て回転テーブルに光ディスク原盤を載置して回動させて、上記パラメータを検出して、偏心の方向及び量を求める。
【００１７】
そして、この偏心の方向及び量に基づいて、偏心の方向を回転テーブルの移動方向に一致させて、例えば、請求項２のように、光ディスク原盤を固定部に当接させた状態で、電磁アクチュエータを利用して光ディスク原盤を回転テーブル上で移動させることにより、光ディスク原盤は、その中心が回転テーブルの回転中心とほぼ一致することになり、上記偏心が大幅に低減される。
これにより、光ディスク原盤の回転テーブルに対する偏心が実質的に排除されるので、光照射手段によるスポットが光ディスク原盤の所望位置に対して正確に形成されることになる。
この場合、電磁アクチュエータによる回転テーブルの移動は、電磁アクチュエータの推力による力制御であることから、位置検出だけでなく、移動量や加速度も容易に検出される。
【００１８】
請求項６のように、上記制御手段が、案内機構上に設けられた加速度検出手段により検出される光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による回転に同期した送り方向の振れに基づいて、上記偏心による送り方向の振れを相殺するように、案内機構上に設けられた重りを電磁アクチュエータにより駆動制御する場合には、上記重りの駆動制御によって、光ディスク原盤の偏心による振れに同期した反力が発生することにより、光ディスク原盤の偏心による振れが相殺されて、打ち消されまたは大幅に低減されることになり、光ディスク原盤の偏心による影響のない正確な回転テーブルの位置決めが行われることになる。
【００１９】
請求項７のように、上記制御手段が、光ディスク原盤の偏心により生ずる遠心力による回転に同期した送り方向の振れを、偏心の方向及び量から演算して、逆方向の振れが生ずるように、電磁アクチュエータをフィードフォワード駆動制御する場合には、上記電磁アクチュエータのフィードフォワード駆動制御によって、光ディスク原盤の偏心による振れに同期した反力が発生することにより、光ディスク原盤の偏心による振れが相殺されて、打ち消されまたは大幅に低減されることになり、光ディスク原盤の偏心による影響のない正確な回転テーブルの位置決めが行われることになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図６を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２１】
図１乃至図４は、本発明による光ディスク原盤記録装置の第一の実施形態を示している。
図１乃至図３において、光ディスク原盤記録装置１０は、ベース１１と、このベース１１上に備えられた案内機構としての直動案内機構１２と、直動案内機構１２により直線移動可能に支持された回転テーブル１３と、回転テーブル１３の上方にてベース１１に対して固定配置された光照射手段としての照射スポット集束機構１４と、位置検出手段１５と、アクチュエータとしての電磁アクチュエータ１６とを備えている。
【００２２】
上記ベース１１は、マシンベースまたはマシンベースに対して取り付けられたサブベースとして構成されている。
マシンベースは、例えば鋳鉄，天然石等の形状寸法安定性及び振動減衰性等に優れた材料から構成されており、例えば空気バネ等の除振機構により懸架されることにより、床振動が減衰または絶縁できるようになっている。
尚、上記除振機構は、好ましくは、例えばベース１１上の加速度を検出して、この加速度を相殺するようにベース１１と床との間に相対的な駆動力を与えるようにした所謂アクティブ除振機構が使用される。これにより、除振機構自体の固有振動数による固有振動領域で床振動が増幅されたり、ベース１１上に搭載された他の振動源からの振動によりベース１１が共振することが排除される。
【００２３】
上記直動案内機構１２は、図示の場合、ベース１１の表面に対して平行に且つ互いに平行な二本のガイドレール１２ａと、ガイドレール１２ａの両端をベース１１に対して支持する取付部１２ｂと、ガイドレール１２ａに被嵌されたスライド部１２ｃと、各スライド部１２ｃにより支持された移動テーブル１２ｄとから構成されている。
これにより、各スライド部１２ｃがガイドレール１２ａに沿って摺動することにより、移動テーブル１２ｄがベース１１に対して水平方向に移動可能になっている。
【００２４】
上記回転テーブル１３は、直動案内機構１２の移動テーブル１２ｄ上に取り付けられており、例えばエアスピンドル等の摩擦が極めて低い、好ましくは非接触式の軸受（図示せず）により回転可能に支持されており、直接連結された回転式電磁モータ（図示せず）により回転駆動されるようになっていると共に、回転角度を検出するためのエンコーダ（図示せず）を備えている。
この場合、回転テーブル１３は、その上面に、例えば真空吸着によって光ディスク原盤Ｄを吸着保持できるようになっている。
【００２５】
上記照射スポット集束機構１４は、この回転テーブル１３の上方にて、移動テーブル１２ｄが移動する際に、回転テーブル１３の回転中心が通過する位置に、光軸を一致させるようにして、ベース１１に固定された固定枠１７上に保持されている。
【００２６】
上記位置検出手段１５は、移動テーブル１２ｄとベース１１との間に設けられており、これら相互の相対変位を測長するために、例えば１０ｎｍ以下の分解能を有するリニアスケールまたはレーザ干渉測長機等が使用されるが、図示の場合には、移動テーブル１２ｄに取り付けられたスケール部１５ａとベース１１上に設けられた測定部１５ｂとから構成されている。
【００２７】
上記電磁アクチュエータ１６は、移動テーブル１２ｄ及びベース１１の間に設けられており、例えば与えた電流に応じて駆動力を発生させる所謂ボイスコイル型リニアモータ等が使用される。
ここで、移動テーブル１２ｄは、位置検出手段１５により検出された位置情報と原盤記録の目標位置との誤差が最小となるように、位置検出手段１５による位置情報を電流電圧に変換する駆動回路を介して、電磁アクチュエータ１６により位置決め送り駆動されるようになっている。
【００２８】
さらに、上記移動テーブル１２ｄ上には、好ましくは、移動テーブル１２ｄの加速度を検出するための加速度計１８と、が設けられていると共に、ベース１１上には、図１及び図２にて左端付近に、当て駒１８が設けられている。
【００２９】
ここで、上記電磁アクチュエータ１６は、図４に示すように、制御手段としての制御回路２０により駆動制御されるようになっている。
制御回路２０は、上述した位置検出手段１５により検出された位置情報に基づいて、この位置情報をフィードバックしながら、電磁アクチュエータ１６を駆動制御すると共に、後述するように加速度計１８により検出された加速度，電磁アクチュエータ１６の駆動電流値等が入力されることにより、光ディスク原盤Ｄの偏心量及び方向等の各種演算を行なうようになっている。
【００３０】
本実施形態による光ディスク原盤記録装置１０は、以上のように構成されており、光ディスク原盤Ｄの記録を行なう前に、図５のフローチャートに示すように、光ディスク原盤Ｄの偏心補正が行なわれる。
即ち、先ずステップＳＴ１にて、光ディスク原盤Ｄが回転テーブル１３上に載置され、回転テーブル１３の上面に真空吸着される。この状態から、ステップＳＴ２にて、回転テーブル１３が回転駆動される。
【００３１】
ここで、光ディスク原盤Ｄが回転テーブル１３に対して偏心していると、この偏心により回転テーブル１３に偏心による振れが発生して、移動テーブル１２ｄが振動し、この振動が位置検出手段１５により検出され、電磁アクチュエータ１６の駆動制御にフィードバックされる。従って、ステップＳＴ３にて、この振動によるパラメータが検出される、例えば、移動テーブル１２ｄの変位誤差が位置検出手段１５により検出され、または電磁アクチュエータ１６の駆動電流値が制御回路２０により検出され、あるいは移動テーブル１２ｄの加速度が移動テーブル１２ｄ上に設けられた加速度計１８により検出される。
そして、ステップＳＴ４にて、制御回路２０は、これらの変位誤差，駆動電流値または加速度の極大極小値等に基づいて、光ディスク原盤Ｄの偏心の量を演算する。また、ステップＳＴ５にて、制御回路２０は、回転テーブル１３のエンコーダからの角度信号と、上記変位誤差，駆動電流値または加速度の極大極小値等に基づいて、光ディスク原盤Ｄの偏心の方向を演算する。
これにより、光ディスク原盤Ｄの偏心の量及び方向が求められることになる。
【００３２】
その後、ステップＳＴ６にて、回転テーブル１３が停止され、ステップＳＴ７にて、光ディスク原盤Ｄの偏心の方向が、移動テーブル１２ｄの送り方向と一致するように、回転テーブル１３の回転角度が調整されて、静止される。
【００３３】
そして、ステップＳＴ７にて、電磁アクチュエータ１６が作動して、移動テーブル１２ｄが図１及び図２にて左端付近まで移動され、回転テーブル１３の端縁から突出した光ディスク原盤Ｄの端縁が、ベース１１上に設けられた当て駒１９に対して当接され、さらにステップＳＴ８にて、移動テーブル１２ｄが上記偏心量と同じ距離だけ移動されることにより、光ディスク原盤Ｄは回転テーブル１３上で偏心の方向の逆方向に偏心量と同じ距離だけ移動することになる。これにより、光ディスク原盤Ｄは、その偏心が大幅に低減されることになる。
尚、このとき、光ディスク原盤Ｄの回転テーブル１３に対する真空吸着は、電磁アクチュエータ１６の推力によって光ディスク原盤Ｄが回転テーブル１３上で移動できる程度に、軽減されるようになっている。
【００３４】
次に、光ディスク原盤Ｄの記録を行なう場合には、光ディスク原盤Ｄが回転テーブル１３上に載置され、回転テーブル１３の上面に真空吸着される。
この状態から、回転テーブル１３が回転駆動されると共に、制御回路２０により電磁アクチュエータ１６により移動テーブル１２ｄそして回転テーブル１３が直動案内機構１２のガイドレール１２ａに沿って送り方向に移動され、同時に照射スポット集束機構１４が動作して、光ディスク原盤Ｄ上にスポットが照射される。
これにより、光ディスク原盤Ｄは、回転テーブル１３により回転駆動されると共に、上記送り方向に送り駆動されるので、光ディスク原盤Ｄに対して螺旋状または同心円状に記録が行なわれることになる。
その際、電磁アクチュエータ１６は、位置検出手段１５からの位置情報をフィードバックしながら、移動テーブル１２ｄそして回転テーブル１３を直接に送り駆動することから、光ディスク原盤Ｄの送り方向の位置決め送り駆動が高精度で行われることになる。
【００３５】
尚、上記電磁アクチュエータのフィードバック駆動制御は、回転テーブル１３の偏心による移動テーブル１２ｄの送り方向の単振動状の振動加速度による位置ずれを抑圧するように、行なわれており、その抑圧比は、フィードバックのループゲインの周波数特性により決まる。
【００３６】
このようにして、本実施形態による光ディスク原盤記録装置１０によれば、ＣＤのような低密度記録の光ディスクや所謂ＤＶＤ等の中密度記録の光ディスクだけでなく、より高密度記録の光ディスクの場合であっても、その光ディスク原盤記録が高精度で行われることになる。
【００３７】
上記実施形態においては、光ディスク原盤Ｄの記録の前に、光ディスク原盤Ｄの偏心を検出して補正するようになっているが、この補正に加えて、あるいはこの補正の代わりに、この光ディスク原盤Ｄの偏心に対応して、電磁アクチュエータをフィードフォワード駆動制御するようにしてもよい。
このフィードフォワード駆動制御は、図５のフローチャートにより求められた光ディスク原盤Ｄの偏心の方向及び量に基づいて、加速度計１８により得られた加速度の大きさ及び方向を打ち消すように、制御回路２０が、電磁アクチュエータ１６を駆動制御する、即ち電磁アクチュエータ１６の駆動制御を行なう駆動電流値に対して、上記加速度を打ち消すような推力を電磁アクチュエータ１６の推力に負荷するように、フィードフォワード制御を付加することによって、行なわれる。
このような電磁アクチュエータ１６のフィードフォワード駆動制御により、光ディスク原盤Ｄの回転時に発生する偏心による位置ずれが大幅に低減されることになる。
【００３８】
また、このようなフィードフォワード駆動制御に加えて、またはその代わりに、以下のような制御も行われる。
電磁アクチュエータ１６とは別に、図６に示すように、移動テーブル１２ｄ上に、第二の電磁アクチュエータ２１と、この電磁アクチュエータ２１により移動テーブル１２ｄの移動方向に駆動される重り２２と、が設けられる。
そして、制御回路２０は、図５のフローチャートにより求められた光ディスク原盤Ｄの偏心の方向及び量に基づいて、加速度計１８により得られた加速度の大きさ及び方向を打ち消すように、第二の電磁アクチュエータ２１を駆動制御して、上記加速度を打ち消すように重り２２を駆動すると共に、電磁アクチュエータ１６を前述したようにフィードバック駆動制御またはフィードフォワード制御する。
このような第二の電磁アクチュエータ２１の駆動制御により、光ディスク原盤Ｄの回転時に発生する偏心による位置ずれが大幅に低減されることになる。
【００３９】
すなわち、図６は、上述したフィードフォワード駆動制御を行なう光ディスク原盤記録装置の具体例を示すブロック図である。
図６において、光ディスク原盤記録装置３０は、光ディスク原盤に対するスポットの軌跡及び速度を指令する記録部３１と、記録部３１からの制御信号に基づいて、回転テーブル１３のスピンドルモータの回転制御を行なう回転制御系３２と、同様に記録部３１からの制御信号に基づいて、電磁アクチュエータ１６の駆動制御を行なう直動制御系３３と、フィードフォワード制御器３４とを備えている。
回転制御系３２は、スピンドル制御器３２ａ，ドライバ３２ｂ，スピンドルモータ３２ｃ，回転テーブル１３及びエンコーダ３２ｄから構成されており、また直動制御系３３は、スライド制御器３３ａ，ドライバ３３ｂ，電磁アクチュエータ１６，移動テーブル１２ｄ，位置検出手段１５と、加速度計１８，第二の電磁アクチュエータ２１とを備えている。
ここで、各制御器３２ａ，３３ａ，３４は、例えば同一のＣＰＵ及びＣＰＵリソース上で実現されているが、これに限らず、それぞれ個別のＣＰＵ及びＣＰＵリソースにより実現されるようにしてもよい。
【００４０】
上記スピンドル制御器３２ａは、スピンドルモータのサーボ系を安定動作させると共に、回転制御系３２のループに入り込む外乱を抑圧し、且つ記録部３１が生成する指令値に忠実に従って、ドライバ３２ｂによりスピンドルモータ３２ｃを動作させると共に、エンコーダ３２ｄからの回転角度がフィードバックされるようになっている。
【００４１】
上記スライド制御器３３ａは、電磁アクチュエータ１６のサーボ系を安定動作させると共に、直動制御系３３のループに入り込む外乱を抑圧し、且つ記録部３１が生成する指令値に忠実に従って、ドライバ３３ｂにより電磁アクチュエータ１６を動作させると共に、位置検出手段１５からの位置情報がフィードバックされるようになっている。
【００４２】
上記フィードフォワード制御器３４は、回転制御系３２及び直動制御系３３の動作時に、エンコーダ３２ｄ及び位置検出手段１５または加速度計１８からの検出信号（回転角度，位置情報または加速度）から、光ディスク原盤Ｄの偏心の大きさ及び方向を検出し、これらに基づいて、直動制御系３３の電磁アクチュエータ１６を駆動し、あるいは別個に設けられた第二の電磁アクチュエータ２１を駆動して、上記偏心による加速度を打ち消すようにフィードフォワード制御するようになっている。
【００４３】
このような構成の光ディスク原盤記録装置3０によれば、加速度のキャンセルために、記録の前に、順次にキャリブレ運転，加速度パターンの確保，加速度パターンの分析が行なわれた後、原盤記録時に加速度がキャンセルされるようになっている。
以下に、上記キャリブレ運転，加速度パターンの確保，加速度パターンの分析を説明する。
【００４４】
先ず、キャリブレ運転は、移動テーブル１２ｄに入り込む光ディスク原盤の偏心を検出確定するために、直動制御系３３により移動テーブル１２ｄを所定位置に位置決めすると共に、スピンドルモータ３２ｃを例えばＰＬＬ（フェイズ・ロック・ループ）制御により所定回転速度で回転駆動する。
ここで、上記偏心の補正を高精度で行なうためには、キャリブレ運転時の直動制御特性（周波数特性）を、スピンドルモータ３２ｃの回転周波数より十分に大きく（好ましくは１０倍以上）設定する必要がある。即ち、キャリブレ運転時のスピンドルモータ３２ｃの回転周波数を直動制御特性より十分小さく（好ましくは１／１０以下）に設定する必要がある。尚、直動制御特性を変更することは容易ではないので、スピンドルモータ３２ｃの回転周波数を小さくすることが好ましい。
尚、上記条件を確保できない場合、フィードフォワード時に、直動制御特性を含んだ補正が必要になり、制御が多少複雑にはなるが、フィードフォワード制御は可能である。
この場合、移動テーブル１２ｄは停止しているので、理想的には直動発生トルクは０である。
【００４５】
次に、加速度パターンの確保は、以下のようにして行なわれる。
フィードフォワード制御器３４は、上記キャリブレ運転で各制御が安定した後、エンコーダ３２ｄがスピンドルモータ３２ｃのロータの回転位相基準であるスピンドルＺ相を検出したとき、スピンドル制御器３２ａがエンコーダ３２ｄのエッジに順次に番号付けを行なうと共に、各エッジ番号Ｅｎにおける電磁アクチュエータ１６へのトルク指令値をエッジ番号順にメモリに記憶する。そして、フィードフォワード制御器３４は、この操作をスピンドルモータ３２ｄの一回転分、即ちエンコーダ３２ｄが再度スピンドルＺ相を検出するまで行なう。
これにより、フィードフォワード制御器３４は、スピンドルモータ３２ｄそして回転テーブル１３の一回転分の電磁アクチュエータ１６の発生トルクパターン情報を得て、メモリに記憶する。ここで、移動テーブル１２ｄは停止していることから、発生トルクは本来０である筈であり、またキャリブレ運転時のスピンドルモータ３２ｃの回転周波数は直動制御特性より十分小さく設定されているので、得られた発生トルクパターン情報は、スピンドルモータ３２ｃにかかる加速度パターンとなる。
【００４６】
続いて、加速度パターンの分析は、以下のようにして行なわれる。
フィードフォワード制御器３４は、得られた加速度パターンをメモリから読み出して、この加速度パターンに基づいて、力学公式の適用によって、加速度の大きさ，方向及び形状その他必要な情報を演算し、複数のフィードフォワード方式に対応したデータを生成する。
ここで、複数のフィードフォワード方式のうち、最も単純な方式は、図６に符号Ａで示すように、得られた加速度パターンを反転して、ドライバ３３ｂに加算入力する方式である。
実際にキャリブレ運転時に、このようにして得られた加速度パターンを反転してドライバ３３ｂに加算すると、上記加速度はほぼ完全にキャンセルできることになる。
【００４７】
このようにして得られた加速度パターンは、キャリブレ運転時における加速度パターンであることから、原盤記録時には、スピンドルモータ３２ｃの回転周波数が異なるので、そのまま原盤記録時に利用することはできない。特に、所謂ＣＬＶ（線速度一定）動作の場合には、スピンドルモータ３２ｃの回転周波数は、移動テーブル１２ｄの位置によって変化することになる。
ところで、移動テーブル１２ｄは、非接触式の直動案内機構１２と非接触式の電磁アクチュエータ１６により移動されることから、スピンドルモータ３２ｃのある回転周波数における加速度の位相（タイミング）は、スピンドルモータ３２ｃの回転周波数に完全に同期しており、且つその大きさは、スピンドルモータ３２ｃの二乗に完全に比例する。
従って、原盤記録時には、スピンドルモータ３２ｃの回転周波数に応じて、キャリブレ運転，加速度パターンの確保及び加速度パターンの分析によって得られた加速度パターンを、時間軸方向に比例伸縮させると共に、その大きさをキャリブレ運転時と原盤記録時のスピンドルモータ３２ｃの回転数比の二乗で修正した修正加速度パターンを反転して、ドライバ３３ｂに加算することにより、原盤記録時においても、加速度がほぼ完全にキャンセルされることになる。
【００４８】
尚、第二の電磁アクチュエータ２１及び重り２２を備えている場合には、第二の電磁アクチュエータ２１の制御特性及び直動制御特性を参照して、加速度パターンを必要に応じて適宜に修正または変更して、図６にて符号Ｂで示すように、第二の電磁アクチュエータ２１を駆動制御して、電磁アクチュエータ１６をフィードフォワード駆動制御することにより、加速度がほぼ完全にキャンセルされることになる。
【００４９】
上述した実施形態においては、直動案内機構１２として、所謂エアシリンダ等が使用されているが、他の直動案内機構が使用されてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、簡単且つ低コストの構成により、光ディスク原盤の回転中心とスポットとの相対位置を直接的に制御して、光ディスク原盤に対して高精度で記録が行われるようにした、光ディスク原盤記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスク原盤記録装置の一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】図１の光ディスク原盤記録装置の概略正面図である。
【図３】図１の光ディスク原盤記録装置の概略側面図である。
【図４】図１の光ディスク原盤記録装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】図１の光ディスク原盤記録装置における光ディスク原盤の偏心補正操作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態による光ディスク原盤記録装置の加速度パターンによるフィードフォワード駆動制御を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
１０・・・光ディスク原盤記録装置、１１・・・ベース、１２・・・直動案内機構（案内機構）、１３・・・回転テーブル、１４・・・照射スポット集束機構（光照射手段）、１５・・・位置検出手段、１６・・・電磁アクチュエータ、１７・・・固定枠、１８・・・加速度計、１９・・・当て駒、２０・・・制御回路（制御手段）、２１・・・第二の電磁アクチュエータ、２２・・・重り、３０・・・光ディスク原盤記録装置、３１・・・記録部、３２・・・回転制御系、３２ａ・・・スピンドル制御器、３２ｂ・・・ドライバ、３２ｃ・・・スピンドルモータ、ｄ・・・エンコーダ、３３・・・直動制御系、３３ａ・・・スライド制御器、３３ｂ・・・ドライバ、３４・・・フィードフォワード制御器。
【図１】
0004081878.tif 000002
【図２】
0004081878.tif 000003
【図３】
0004081878.tif 000004
【図４】
0004081878.tif 000005
【図５】
0004081878.tif 000006
【図６】
0004081878.tif 000007