JPH09138955A - 光ディスク原盤露光装置及び光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、スライダの運動誤差に起因する記録
誤差を補正する。 【解決手段】露光ユニット５９を光ディスク原盤３に対
して粗位置決めすると、このときの粗動スライダ４２の
ヨーイング運動、ピッチング運動及びローリング運動に
よる各運動誤差ｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ₃ を検出し、これら運動
誤差ｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ₃ をフィードバックして各アクチュ
エータ７２、７５、…８１を駆動して露光ユニット５９
をｘ軸、ｙ軸及びｚ軸にそれぞれ微動し、かつｘ軸、ｙ
軸及びｚ軸の各軸回り方向にそれぞれ微小回転させて、
露光ユニット５９の位置・姿勢を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク原盤に
レーザビーム等の露光用光を照射してピット、グルーブ
などの情報群を記録する光ディスク原盤露光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク製造の概略は、先ずガラス原
板に対して感光材料であるフォトレジストを塗布し、こ
れを光ディスク原盤とする。

【０００３】次にこの光ディスク原盤のフォトレジスト
をレーザビームにより露光する。

【０００４】この後、光ディスク原盤に対する現像など
の処理を行い、記録すべき情報を凹形状として加工し、
これをピットやグルーブ信号として記録する。続いて光
ディスク原盤から情報を写しとり、これを原盤として光
ディスクの複製を行うに必要な金属スタンパを作成す
る。

【０００５】そして、この金属スタンパを用いて複製を
行い、最終製品である光ディスクを完成する。

【０００６】図３７はかかる直線駆動の光ディスク原盤
露光装置の構成図である。

【０００７】スピンドルモータ１の回転軸には、ターン
テーブル２が連結され、このターンテーブル２上に光デ
ィスク原盤３が載置されている。

【０００８】一方、ターンテーブル２の上方には、一軸
方向の送りスライダ４が設けられ、この送りスライダ４
上に微動ユニット５を介して露光ユニット６が設けられ
ている。

【０００９】これら送りスライダ４及び微動ユニット６
は、それぞれレーザ干渉測長器７、８により移動距離が
測長され、これらの移動距離をコントローラ９にフィー
ドバックすることにより駆動制御されるものとなってい
る。

【００１０】このような構成であれば、光ディスク原盤
３は、スピンドルモータ１の駆動により一定の速度で回
転し、かつ露光ユニット６は、送りスライダ４及び微動
ユニット５に対するフィードバック制御により、光ディ
イク原盤３の半径方向に直線的に送られる。

【００１１】従って、光ディスク原盤３には、露光ユニ
ット６から出力されたレーザビーム１０がその全面に走
査・露光される。

【００１２】このレーザビーム１０による露光により光
ディスク原盤３の面上には、ピット、グルーブなどの情
報群が記録される。

【００１３】ところで、露光ユニット６を搭載する送り
スライダ４は、図３８(a) 〜(c) に示すように２本のガ
イド１１、１２を移動する構成となっているが、この構
成では、送りスライダ４は、同図(a) に示すように点Ｐ
を回転中心としてヨーイング運動し、又同図(b) に示す
ように点Ｑを中心としてピッチング運動し、同図(c)に
示すように点Ｒを中心としてローリング運動する。

【００１４】なお、送りスライダ４には、露光ユニット
６としての対物レンズ１３が示されている。

【００１５】このため、これら送りスライダ４のヨーイ
ング運動、ピッチング運動、ローリング運動、さらには
真直度の運動誤差に起因して光ディスク原盤３に記録さ
れた情報群に記録誤差が生じる。

【００１６】又、光ディスク原盤３に対する露光のため
に一軸の送りスライダ４を用いて走査しているが、この
送りスライダ４のスライダサイズ、その周辺機器等によ
り装置全体が大型化し、装置の小形化を実現するのが困
難となっている。

【００１７】さらに又、光ディスク原盤３に対する情報
群の記録誤差としては、スピンドルモータ１の回転によ
る非繰り返し振れに起因する記録誤差、光ディスク原盤
３のスピンドルモータ１に対する芯合わせすなわちセン
タリング誤差に起因する記録誤差、露光ユニット６によ
る振動に起因する記録誤差が挙げられる。

【００１８】又、露光（記録）レーザヘッド２０のサイ
ズ、例えば約１２００ｍｍ×１５０ｍｍ×２００ｍｍ
と、これら露光ユニット６や送りスライダ４等の露光光
学系及びその制御系の占有スペースが広くなり、装置の
小形化が困難となっている。

【００１９】又、送りスライダ４及び微動ユニット６
は、それぞれ各レーザ干渉測長器７、８により移動距離
が測長されているが、これらレーザ干渉測長器７、８の
分解能に微動ユニット５の分解能が制約を受けてしま
い、光ディスク原盤３に対して高精度な記録が困難とな
っている。

【００２０】又、これらレーザ干渉測長器７、８の光学
系、例えばミラー、レシーバ、干渉計、スプリッタ、ベ
ンダー等の占めるスペースを無視することができず、装
置の小形化といった点で問題がある。

【００２１】一方、図３９は他の光ディスク原盤露光装
置の構成図である。なお、図３７と同一部分には同一符
号を付してその詳しい説明は省略する。

【００２２】露光レーザヘッド２０から出力されたレー
ザビーム２１は、光軸制御系の各ミラー２２〜２５でそ
れぞれ反射して露光ユニット２６に伝送されるものとな
っている。

【００２３】この露光ユニット２６は、一軸方向の送り
スライダ２７に搭載され、光ディスク原盤３の半径方向
に送られて、レーザビーム２１を光ディスク原盤３の面
上に照射するものとなっている。

【００２４】この露光ユニット２６には、フォーカス制
御系として、Ｚステージ・ボイスコイルモータ等のフォ
ーカスアクチュエータ２８の駆動により対物レンズ２９
を光軸方向に移動自在とし、かつ対物レンズ２９の光軸
上に可動ミラー３０を配置してレーザビーム２１の一部
をフォトディテクタ（ＰＤ）３１により検出し、このフ
ォトディテクタ３１の出力信号をフォーカスアクチュエ
ータ２８にフィードバックしてフォーカス制御する機能
が備えられている。

【００２５】このような構成であれば、光ディスク原盤
３は、スピンドルモータ１の駆動により一定の速度で回
転し、かつ露光ユニット２６は、送りスライダ２７によ
る送り動作により、光ディスク原盤３の半径方向に直線
的に送られる。

【００２６】一方、露光レーザヘッド２０から出力され
たレーザビーム２１は、各ミラー２２〜２５で反射して
露光ユニット２６に送られ、この露光ユニット２６から
対物レンズ２９により集光されて光ディスク原盤３に露
光される。

【００２７】従って、光ディスク原盤３には、露光ユニ
ット２６から出力されたレーザビーム２１がその全面に
走査・露光される。このレーザビーム２１による露光に
より光ディスク原盤３の面上には、ピット、グルーブな
どの情報群が記録される。

【００２８】しかしながら、このような装置であれば、
光軸制御系の各ミラー２２〜２５を配置すると共にフォ
ーカス制御系として可動ミラー３０、フォトディテクタ
３１及びフォーカスアクチュエータ２８を設けなければ
ならず、これら光軸制御系及びフォーカス制御系は、そ
の構成が複雑であり、装置の大型化につながる。

【００２９】又、光ディスク原盤３上における実際のレ
ーザビーム２１の照射位置の検出がされていないので、
露光（記録）誤差が生じるという問題がある。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように送りスラ
イダ４のヨーイング運動、ピッチング運動、ローリング
運動、さらには真直度の運動誤差に起因して光ディスク
原盤３に記録された情報群に記録誤差が生じる。

【００３１】又、一軸の送りスライダ４を用いることに
より、装置の小形化が困難となっている。

【００３２】又、スピンドルモータ１の回転による非繰
り返し振れに起因する記録誤差、光ディスク原盤３のス
ピンドルモータ１に対するセンタリング誤差に起因する
記録誤差、露光ユニット６による振動に起因する記録誤
差があり、高精度な記録ができない。

【００３３】又、各レーザ干渉測長器７、８の分解能に
微動ユニット５の分解能が制約を受けてしまい、光ディ
スク原盤３に対して高精度な記録が困難となっている。

【００３４】又、レーザビーム２１の光軸制御系及びフ
ォーカス制御系は、その構成が複雑であり、露光レーザ
ヘッドの大型サイズも装置の大型化につながる。

【００３５】又、光ディスク原盤３上における実際のレ
ーザビーム２１の照射位置の検出がされていないので、
露光（記録）誤差が生じる。

【００３６】そこで本発明は、送りスライダの運動誤差
に起因する記録誤差を補正できる光ディスク原盤露光装
置を提供することを目的とする。

【００３７】又、本発明は、送りスライダの運動誤差に
起因する記録誤差を補正できるとともに装置の小形化を
図れる光ディスク原盤露光装置を提供することを目的と
する。

【００３８】又、本発明は、スピンドルモータの回転に
よる非繰り返し振れに起因する記録誤差などを無くして
高精度な記録ができ、かつ装置の小形化を図れる光ディ
スク原盤露光装置を提供することを目的とする。

【００３９】又、本発明は、スピンドルモータの回転に
よる非繰り返し振れに起因する記録誤差及び光ディスク
原盤のスピンドルモータ１に対するセンタリング誤差に
起因する記録誤差を無くして高精度な記録ができる光デ
ィスク原盤露光装置を提供することを目的とする。

【００４０】又、本発明は、レーザ干渉測長器の分解能
に制約されずに光ディスク原盤に対して高精度な記録が
できる光ディスク原盤露光装置を提供することを目的と
する。

【００４１】又、本発明は、レーザビームの光軸制御を
簡単な構成でできる光ディスク原盤露光装置を提供する
ことを目的とする。

【００４２】又、本発明は、レーザビームのフォーカス
制御を簡単な構成でできる光ディスク原盤露光装置を提
供することを目的とする。

【００４３】又、本発明は、レーザビームの照射位置を
簡単な構成で検出できる光ディスク原盤露光装置を提供
することを目的とする。

【００４４】又、本発明は、レーザビームの光軸制御、
フォーカス制御及びレーザビームの照射位置を簡単な構
成で検出できる光ディスク原盤露光装置を提供すること
を目的とする。

【００４５】又、本発明は、情報を高精度に記録した光
ディスクを提供することを目的とする。

【００４６】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、露光
ユニットから出力された露光用光を光ディスク原盤に照
射する光ディスク原盤露光装置において、露光ユニット
を光ディスク原盤に対して粗く位置決めする粗動駆動手
段と、露光ユニットを微動させる微動駆動手段と、露光
ユニットを粗動駆動手段により位置決めした後、粗動駆
動手段により露光ユニットを駆動したときの運動誤差を
検出する運動誤差検出手段と、この運動誤差検出手段に
より検出された運動誤差に基づいて微動駆動手段を微動
させて露光ユニットの位置・姿勢を補正する位置・姿勢
補正手段と、を備えた光ディスク原盤露光装置である。

【００４７】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、露光ユニットを光ディスク原盤に対して粗位置決め
すると、このときの露光ユニットを駆動したときの運動
誤差が検出され、この運動誤差に基づいて露光ユニット
を微動させて、この露光ユニットの位置・姿勢を補正す
る。

【００４８】請求項２によれば、請求項１記載の光ディ
スク原盤露光装置において、微動駆動手段は、露光ユニ
ットを互いに垂直方向のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸にそれぞれ
微動させる各第１の微動素子と、露光ユニットをｘ軸、
ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向にそれぞれ微小回転させる
各第２の微動素子と、を備えている。

【００４９】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、運動誤差に基づいて露光ユニットをｘ軸、ｙ軸及び
ｚ軸にそれぞれ微動し、これと共にこれらｘ軸、ｙ軸及
びｚ軸の各軸回り方向にそれぞれ微小回転させて、露光
ユニットの位置・姿勢を補正する。

【００５０】請求項３によれば、請求項１記載の光ディ
スク原盤露光装置において、運動誤差検出手段は、粗動
駆動手段により露光ユニットを駆動したときのｘ軸及び
ｙ軸方向の各移動位置を検出する各位置検出計と、粗動
駆動手段により露光ユニットを駆動したときのｘ軸、ｙ
軸及びｚ軸の各軸回り方向の角度位置を検出する各角度
検出計と、これら位置検出計及び角度検出計によりそれ
ぞれ検出された移動位置及び角度位置に基づいてｘ軸及
びｙ軸方向の運動誤差及びｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回
り方向の運動誤差を求める運動誤差算出手段と、を有し
ている。

【００５１】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、露光ユニットを粗位置決めしたときのｘ軸及びｙ軸
方向の各移動位置を検出し、これと共にｘ軸、ｙ軸及び
ｚ軸の各軸回り方向の角度位置を検出し、これら移動位
置及び角度位置に基づいてｘ軸及びｙ軸方向の運動誤差
及びｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向の運動誤差を求
める。

【００５２】請求項４によれば、請求項３記載の光ディ
スク原盤露光装置において、角度検出計は、前記露光ユ
ニットを移動する粗動スライダのピッチング、ヨーイン
グ及びローリングを検出する。

【００５３】請求項５によれば、請求項１記載の光ディ
スク原盤露光装置において、位置・姿勢補正手段は、運
動誤差検出手段により求められたｘ軸及びｙ軸方向の運
動誤差に基づいて微動駆動手段における第１の微動素子
を駆動し、かつ運動誤差検出手段により求められたｘ
軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向の運動誤差に基づいて
微動駆動手段における第２の微動素子を駆動する機能を
有する。

【００５４】請求項６によれば、露光ユニットから出力
された露光用光を光ディスク原盤に照射する光ディスク
原盤露光装置において、露光ユニットを光ディスク原盤
に対して傾き方向に移動自在なチルト機構と、このチル
ト機構を傾き運動させる変位素子と、露光ユニットの傾
き角度を検出する角度検出器と、この角度検出器により
検出された傾き角度に基づいて変位素子を駆動して、露
光ユニットから出力された露光用光を光ディスク原盤上
のラジアル方向に走査する露光制御手段と、を備えた光
ディスク原盤露光装置である。

【００５５】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、変位素子を駆動することによりチルト機構を傾き運
動させると、このチルト機構を傾き運動に応動して露光
ユニットから出力される露光用光の出射方向が走査され
る。従って、光ディスク原盤上には、露光用光がラジア
ル方向に走査される。

【００５６】請求項７によれば、請求項６記載の光ディ
スク原盤露光装置において、チルト機構は、切欠きヒン
ジにより形成されている。

【００５７】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、チルト機構は、変位素子の駆動により切欠きヒンジ
を中心として回動し、露光ユニットを傾き運動させる。

【００５８】請求項８によれば、請求項６記載の光ディ
スク原盤露光装置において、変位素子は、複数の圧電素
子を積層した積層圧電素子である。

【００５９】請求項９によれば、請求項６記載の光ディ
スク原盤露光装置において、変位素子は、複数の圧電素
子を積層した積層圧電素子とインチワームモータとを組
み合わせて構成される。

【００６０】請求項１０によれば、露光用光を光ディス
ク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置において、露
光用光を出力する露光光源と、この露光光源に光ファイ
バーを介して接続され、この光ファイバー内を伝送して
きた露光用光を光ディスク原盤に照射する露光ユニット
と、この露光ユニットを２次元平面上に移動させるリニ
アモータ機構と、このリニアモータ機構を動作制御して
露光ユニットを２次元平面上に移動して、露光用光を光
ディスク原盤上に走査させる露光制御手段と、を備えた
光ディスク原盤露光装置である。

【００６１】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、露光ユニットは、リニアモータ機構に対する動作制
御により２次元平面上を移動する。このとき、露光光源
から出力された露光用光は、光ファイバー内を伝送して
露光ユニットに送られるので、露光用光は、光ディスク
原盤上に走査・露光される。

【００６２】請求項１１によれば、請求項１０記載の光
ディスク原盤露光装置において、複数の露光ユニットを
リニアモータガイド板上に配置し、これら露光ユニット
をそれぞれ２次元平面上に移動制御し、これら露光ユニ
ットから出力された各露光用光を前記光ディスイク原盤
上に照射する。

【００６３】請求項１２によれば、露光用光を光ディス
ク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置において、露
光用光を出力する露光光源と、鏡面における反射角度が
変化し、露光光源から出力された露光用光を反射して光
ディスク原盤上に走査する走査型反射光学系と、を備え
た光ディスク原盤露光装置である。

【００６４】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、露光光源から出力された露光用光は、走査型反射光
学系の鏡面で反射して光ディスク原盤に照射されるが、
このとき走査型反射光学系の鏡面は、その反射角度が変
化する。この鏡面の反射角度の変化により、露光用光
は、光ディスク原盤上に走査される。

【００６５】請求項１３によれば、請求項１２記載の光
ディスク原盤露光装置において、走査型反射光学系は、
露光用光の反射角度を変化させる能動光学ミラーと、こ
の能動光学ミラーの裏面側に配置された複数のアクチュ
エータ群とを備え、かつ光ディスク原盤上における露光
用光の走査位置に応じて各アクチュエータ群をそれぞれ
変位駆動して能動光学ミラーの角度位置を制御する露光
制御手段を付加した。

【００６６】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、能動光学ミラーの裏面側に配置された複数のアクチ
ュエータ群が変位駆動することにより、走査型反射光学
系の鏡面つまり能動光学ミラーでの反射角度が変化す
る。

【００６７】請求項１４によれば、請求項１２記載の光
ディスク原盤露光装置において、露光光源から出力され
た露光用光が走査型反射光学系で反射して光ディスク原
盤に照射される露光用光の光路長が、光ディスク原盤上
の全ての照射位置に対して一定に制御される。

【００６８】請求項１５によれば、露光ユニットから出
力された露光用光を光ディスク原盤に照射する光ディス
ク原盤露光装置において、光ディスク原盤を一定の速度
で回転させる回転機構と、露光ユニットを光ディスク原
盤の半径方向に移動させるスライダと、このスライダに
設けられ露光ユニットを微動させる微動ユニットと、こ
の微動ユニットによる露光ユニットの微動位置を検出す
る走査型探針顕微鏡と、この走査型探針顕微鏡により検
出された露光ユニットの微動位置に基づいて微動ユニッ
トを微動制御して露光ユニットを位置決めする露光制御
手段と、を備えた光ディスク原盤露光装置である。

【００６９】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、一定の速度で回転する光ディスク原盤に対し、露光
ユニットを光ディスク原盤の半径方向に移動させ、かつ
露光ユニットを微動ユニットにより微動させる。このと
き、露光ユニットの微動位置を走査型探針顕微鏡により
検出し、この微動位置に基づいて微動ユニットを微動制
御して露光ユニットを位置決めする。

【００７０】請求項１６によれば、請求項１５記載の光
ディスク原盤露光装置において、走査型探針顕微鏡は、
走査型トンネル顕微鏡又は原子間力顕微鏡である。

【００７１】請求項１７によれば、露光光源から出力さ
れた露光用光を複数のミラーを介して露光ユニットに送
り、この露光ユニットから光ディスク原盤に照射する光
ディスク原盤露光装置において、露光用光の光路上に配
置されたハーフミラーと、このハーフミラーを透過した
露光用光に応動してハーフミラーを位置制御する光歪素
子と、を備えた光ディスク原盤露光装置である。

【００７２】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、露光光源から出力された露光用光の光路上に配置さ
れたハーフミラーを位置制御することにより、露光用光
の光軸制御が行われる。

【００７３】請求項１８によれば、請求項１７記載の光
ディスク原盤露光装置において、光歪素子は、光歪係数
が二軸方向に連続的に変化する傾斜機能材料により形成
される。

【００７４】請求項１９によれば、露光ユニットにより
露光用光を集光して光ディスク原盤に照射する光ディス
ク原盤露光装置において、露光ユニットを露光用光の光
軸方向に微動させる光歪素子と、光ディスク原盤からの
戻り露光用光を入射し、露光ユニットの光ディスク原盤
に対するジャストフォーカスからのずれ量に応じたスポ
ットのフォーカス制御光に成形し、このフォーカス制御
光を光歪素子に照射して露光ユニットをジャストフォー
カス位置に制御するフォーカス制御手段と、を備えた光
ディスク原盤露光装置である。

【００７５】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、光ディスク原盤からの戻り露光用光をジャストフォ
ーカスからのずれ量に応じたスポットのフォーカス制御
光に成形し、このフォーカス制御光を光歪素子に照射す
る。この光歪素子は、フォーカス制御光に応じて露光ユ
ニットを光軸方向に駆動し、ジャストフォーカスに制御
する。

【００７６】請求項２０によれば、請求項１９記載の光
ディスク原盤露光装置において、光歪素子は、光歪係数
が一軸方向に連続的に変化する傾斜機能材料により形成
される。

【００７７】請求項２１によれば、露光用光を光ディス
ク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置において、光
ディスク原盤の露光用光の透過位置に配置され、光ディ
スク原盤を透過した露光用光を受光して変位する複数の
光歪素子から成る光歪素子群と、この光歪素子群の変位
を検出する変位計と、この変位計により検出された光歪
素子群の変位に基づいて光ディスク原盤に対する露光用
光の照射位置を検出する照射位置検出手段と、を備えた
光ディスク原盤露光装置である。

【００７８】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、光ディスク原盤に露光された露光用光が光ディスク
原盤を透過すると、この露光用光は、光ディスク原盤に
おける照射位置に応じた光歪素子に照射される。この光
歪素子に対する露光用光の照射により光歪素子群は変位
し、この変位が変位計により検出される。そして、この
光歪素子群の変位に基づいて光ディスク原盤に対する露
光用光の照射位置が検出される。

【００７９】請求項２２によれば、請求項２１記載の光
ディスク原盤露光装置において、ベース部材にヒンジ部
を介して光歪素子群を接続し、この光歪素子群のいずれ
かの光歪素子に露光用光が照射すると、この光歪素子の
変位に応動して光歪素子群がヒンジ部を中心として回動
変位し、変位計は光歪素子群の先端部の変位を検出す
る。

【００８０】請求項２３によれば、露光用光を光ディス
ク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置において、光
ディスク原盤の露光用光の透過位置に配置され、光ディ
スク原盤を透過した露光用光の光圧により変位する切り
欠きヒンジと、この切り欠きヒンジの変位を検出する変
位計と、この変位計により検出された切り欠きヒンジの
変位に基づいて光ディスク原盤に対する露光用光の照射
位置を検出する照射位置検出手段と、を備えた光ディス
ク原盤露光装置である。

【００８１】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、光ディスク原盤に露光された露光用光が光ディスク
原盤を透過すると、この露光用光は、光ディスク原盤に
おける照射位置に応じた部分の切り欠きヒンジに照射さ
れる。この露光用光の照射により切り欠きヒンジは変位
し、この変位が変位計により検出される。そして、この
切り欠きヒンジの変位に基づいて光ディスク原盤に対す
る露光用光の照射位置が検出される。

【００８２】請求項２４によれば、露光光源から出力さ
れた露光用光を複数のミラーを介して露光ユニットに送
り、この露光ユニットから光ディスク原盤に照射する光
ディスク原盤露光装置において、露光用光の光路上に配
置されたハーフミラーと、このハーフミラーを透過した
露光用光に応動してハーフミラーを位置制御する光歪素
子と、露光ユニットを露光用光の光軸方向に微動させる
光歪素子と、光ディスク原盤からの戻り露光用光を入射
し、露光ユニットの光ディスク原盤に対するジャストフ
ォーカスからのずれ量に応じたスポットのフォーカス制
御光に成形し、このフォーカス制御光を光歪素子に照射
して前記露光ユニットをジャストフォーカス位置に制御
するフォーカス制御手段と、光ディスク原盤の露光用光
の透過位置に配置され、光ディスク原盤を透過した露光
用光を受光して変位する複数の光歪素子から成る光歪素
子群と、この光歪素子群の変位を検出する変位計と、こ
の変位計により検出された光歪素子群の変位に基づいて
光ディスク原盤に対する露光用光の照射位置を検出する
照射位置検出手段と、を備えた光ディスク原盤露光装置
である。

【００８３】このような光ディスク原盤露光装置であれ
ば、露光光源から出力された露光用光の光路上に配置さ
れたハーフミラーの位置制御により露光用光の光軸制御
が行われ、光ディスク原盤からの戻り露光用光をジャス
トフォーカスからのずれ量に応じたスポットのフォーカ
ス制御光に成形し、このフォーカス制御光を光歪素子に
照射することにより露光ユニットをジャストフォーカス
に制御し、かつ光ディスク原盤を透過した露光用光を光
歪素子群の光歪素子に照射し、このときの光歪素子群の
変位に基づいて光ディスク原盤に対する露光用光の照射
位置を検出する。

【００８４】請求項２５によれば、請求項１乃至２４の
いずれかに記載の光ディスク原盤露光装置により作製さ
れた光ディスク原盤を複製して得られた光ディスクであ
る。

【００８５】

【発明の実施の形態】

(1) 以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参
照して説明する。

【００８６】図１は請求項１乃至５に対応する光ディス
ク原盤露光装置の構成図である。

【００８７】スピンドルモータ１の回転軸には、ターン
テーブル２が連結され、このターンテーブル２上に例え
ばガラスなどの透光性部材からなる光ディスク原盤３が
載置されている。

【００８８】又、ターンテーブル２の上方には、２本の
ガイド４０、４１が例えばｘ軸方向に互いに平行に配置
され、これらガイド４０、４１上に粗動スライダ４２が
移動自在に設けられている。

【００８９】この粗動スライダ４２は、粗動駆動機構４
３における粗動駆動モータ４４の駆動により各ガイド４
０、４１上に移動する。

【００９０】この粗動スライダ４２上には、微動ユニッ
ト４５が設けられ、この微動ユニット４５に露光ユニッ
ト４６が搭載されている。

【００９１】この露光ユニット４６は、対物レンズ及び
フォーカス制御系を備えたもので、露光レーザヘッド４
７から出力され、光軸制御系の各ミラー４８〜５１で反
射して入射したレーザビーム５２を集光して光ディスク
原盤３面上に露光する機能を有している。

【００９２】一方、ｘ軸方向の位置検出系５３は、粗動
スライダ４２のｘ軸方向の位置を検出する機能を有して
いる。この位置検出系５３は、レーザ干渉測長器５４及
び測長用ミラー５５を備えている。

【００９３】このうちレーザ干渉測長器５４は粗動スラ
イダ４２とは別のベース上に固定され、測長用ミラー５
５はレーザ干渉測長器５４から出力されるレーザビーム
の光路上でかつ粗動スライダと一体的に移動するものと
なっている。

【００９４】レーザ干渉測長器５４は、レーザビームを
出力して測長用ミラー５５からの反射レーザビームを受
光し、この反射レーザビームと基準レーザビームとの干
渉させて粗動スライダ４２のｘ軸方向の位置に応じた干
渉信号を出力する機能を有している。

【００９５】ｙ軸方向の位置検出系５６は、粗動スライ
ダ４２のｙ軸方向の位置を検出する機能を有している。
この位置検出系５６は、レーザ干渉測長器５７及び第１
の測長用長体ミラー５８を備えている。

【００９６】レーザ干渉測長器５７は、レーザビームを
出力して第１の測長用長体ミラー５８からの反射レーザ
ビームを受光し、この反射レーザビームと基準レーザビ
ームとを干渉させて粗動スライダ４２のｙ軸方向の位置
に応じた干渉信号を出力する機能を有している。

【００９７】第１の角度検出系５９は、粗動スライダ４
２のヨーイング運動によるｚ軸回りθ₁ の回転位置を検
出する機能を有している。

【００９８】この第１の角度検出系５９には、レーザ角
度計、オートコリメータなどが用いられ、例えばレーザ
角度計であれば、レーザビームを粗動スライダ４２に照
射すると共にその反射レーザビームを受光し、この反射
レーザビームと基準レーザビームとを干渉させて粗動ス
ライダ４２のｚ軸回りθ₁ の回転位置に応じた干渉信号
を出力する機能を有している。

【００９９】第２の角度検出系６０は、粗動スライダ４
２のピッチング運動によるｙ軸回りθ₂ の回転位置、及
び粗動スライダ４２のローリング運動によるｘ軸回りθ
₃ の回転位置を検出する機能を有している。

【０１００】この第２の角度検出系６０には、レーザ角
度計、オートコリメータなどが用いられ、例えばレーザ
角度計であれば、レーザビームを第２の測長用長体ミラ
ー６１に照射すると共にその反射レーザビームを受光
し、この反射レーザビームと基準レーザビームとを干渉
させて粗動スライダ４２のｙ軸回りθ₂ の回転位置、及
びｘ軸回りθ₃ の回転位置に応じた各干渉信号を出力す
る機能を有している。

【０１０１】上記微動ユニット４５は、露光ユニット４
６をｘｙｚ軸方向及びこれらｘｙｚ軸回り方向θ₁ 、θ
₂ 、θ₃ にそれぞれ微動させるもので、図２はその構成
図である。

【０１０２】第１のヒンジ部材７０の一端部には、Ｌ字
部材７１を介して微動素子としてのθ₁ 方向アクチュエ
ータ７２が設けられている。このθ₁ 方向アクチュエー
タ７２は、微動変位することにより第１のヒンジ部材７
０をｚ軸回りのθ₁ 方向に微小回転させるものとなる。

【０１０３】又、第１のヒンジ部材７０の他端部には、
第２のヒンジ部材７３及びＬ字部材７４が並列に設けら
れ、かつこれら第２のヒンジ部材７３とＬ字部材７４と
の間にθ₂ 方向アクチュエータ７５が設けられている。
このθ₂ 方向アクチュエータ７５は、微動変位すること
により第２のヒンジ部材７３をｙ軸回りのθ₂ 方向に微
小回転させるものとなる。

【０１０４】又、第２のヒンジ部材７３の下部には、第
３のヒンジ部材７６及びＬ字部材７７が並列に設けら
れ、かつこれら第３のヒンジ部材７６とＬ字部材７７と
の間にθ₃ 方向アクチュエータ７８が設けられている。
このθ₃ 方向アクチュエータ７８は、微動変位すること
により第３のヒンジ部材７３をｘ軸回りのθ₃ 方向に微
小回転させるものとなる。

【０１０５】第３のヒンジ部材７６のｙ軸方向側には、
ｙ軸アクチュエータ７９が設けられ、さらにこのｙ軸ア
クチュエータ７９に対して固定部材８０を介してｘ軸方
向側にｘ軸アクチュエータ８１が設けられている。そし
て、このｘ軸アクチュエータ８１の下部に露光ユニット
５９が設けられている。

【０１０６】ｙ軸アクチュエータ７９はｙ軸方向に微小
変位するものであり、ｘ軸アクチュエータ８１はｘ軸方
向に微小変位するものである。

【０１０７】一方、コントローラ８２は、スピンドルモ
ータ１、粗動駆動機構４３における粗動駆動モータ４
４、露光レーザヘッド４７に指令を発して光ディスク原
盤３に対する露光動作を制御するもので、特に運動誤差
算出手段８３及び位置・姿勢補正手段８４の各機能を有
している。

【０１０８】運動誤差算出手段８３は、ｘ軸及びｙ軸方
向の各位置検出系５３、５６により検出されたｘ軸及び
ｙ軸の各移動距離を入力し、これら移動距離に基づいて
粗動スライダ４２のｘ軸及びｙ軸方向の運動誤差を求め
る機能を有している。

【０１０９】又、運動誤差算出手段８３は、第１の角度
検出系５９、第２の角度検出系６０によりそれぞれ検出
されたθ₁ 、θ₂ 及びθ₃ 方向の回転角度を入力し、こ
れら回転角度に基づいてｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り
方向の運動誤差を求める機能を有している。

【０１１０】位置・姿勢補正手段８４は、運動誤差検出
手段８３により求められたｘ軸及びｙ軸方向の運動誤差
に基づいて微動ユニット４５におけるｘ軸及びｙ軸アク
チュエータ８１、７９を駆動し、かつ運動誤差検出手段
８３により求められたｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方
向の運動誤差に基づいて微動ユニット４５における
θ₁ 、θ₂ 及びθ₃ 方向アクチュエータ７２、７５、７
８を駆動する機能を有している。

【０１１１】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０１１２】ターンテーブル２上には、光ディスク原盤
３が載置される。

【０１１３】コントローラ８２から粗動駆動機構４３の
粗動駆動モータ４４に移動指令が発せられると、粗動ス
ライダ４２は２本のガイド４０、４１上を移動し、露光
ユニット５９を光ディスク原盤３に対して粗位置決めす
る。

【０１１４】この粗動スライダ４２の粗位置決めが行わ
れると、ｘ軸方向の位置検出系５３は、例えばレーザ干
渉測長器５４からレーザビームを出力して測長用ミラー
５５からの反射レーザビームを受光し、この反射レーザ
ビームと基準レーザビームとの干渉させて粗動スライダ
４２のｘ軸方向の位置に応じた干渉信号を出力する。

【０１１５】又、ｙ軸方向の位置検出系５６は、レーザ
干渉測長器５７からレーザビームを出力して第１の測長
用長体ミラー５８からの反射レーザビームを受光し、こ
の反射レーザビームと基準レーザビームとを干渉させて
粗動スライダ４２のｙ軸方向の位置に応じた干渉信号を
出力する。

【０１１６】これと共に第１の角度検出系５９は、例え
ばレーザビームを粗動スライダ４２に照射すると共にそ
の反射レーザビームを受光し、この反射レーザビームと
基準レーザビームとを干渉させて粗動スライダ４２のヨ
ーイング運動によるｚ軸回りの回転位置θ₁ に応じた干
渉信号を出力する。

【０１１７】又、第２の角度検出系６０は、例えばレー
ザビームを第２の測長用長体ミラー６１に照射すると共
にその反射レーザビームを受光し、この反射レーザビー
ムと基準レーザビームとを干渉させて粗動スライダ４２
のピッチング運動によるｙ軸回りの回転位置θ₂ 、及び
ローリング運動によるｘ軸回りの回転位置θ₃ に応じた
各干渉信号を出力する。

【０１１８】コントローラ８２は、ｘ軸及びｙ軸方向の
各位置検出系５３、５６からのｘ軸及びｙ軸位置の各干
渉信号、第１の角度検出系５９からのヨーイング運動に
よる回転位置に応じた干渉信号、第２の角度検出系６０
からのピッチング運動及びローリング運動による各回転
位置に応じた各干渉信号を入力し、これら運動誤差を運
動誤差算出手段８３に渡す。

【０１１９】この運動誤差算出手段８３は、ｘ軸及びｙ
軸方向の各位置検出系５３、５６により検出されたｘ軸
及びｙ軸の各移動距離を入力し、これら移動距離に基づ
いて粗動スライダ４２のｘ軸及びｙ軸方向の運動誤差を
求める。

【０１２０】又、運動誤差算出手段８３は、第１の角度
検出系５９、第２の角度検出系６０によりそれぞれ検出
されたθ₁ 、θ₂ 及びθ₃ 方向の回転角度を入力し、こ
れら回転角度に基づいてｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り
方向の運動誤差を求める。

【０１２１】位置・姿勢補正手段８４は、運動誤差検出
手段８３により求められたｘ軸及びｙ軸方向の運動誤差
に基づいて微動ユニット４５におけるｘ軸及びｙ軸アク
チュエータ８１、７９を駆動する。

【０１２２】又、位置・姿勢補正手段８４は、運動誤差
検出手段８３により求められたｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各
軸回り方向の運動誤差に基づいて微動ユニット４５にお
けるθ₁ 、θ₂ 及びθ₃ 方向アクチュエータ７２、７
５、７８を駆動する。

【０１２３】このようにｘ軸、ｙ軸アクチュエータ８
１、７９及びθ₁ 、θ₂ 、θ₃ 方向アクチュエータ７
２、７５、７８をそれぞれ駆動することにより、露光ユ
ニット５９は、ｘ軸及びｙ軸方向に微小移動するととも
に、θ₁ 、θ₂ 、θ₃ 方向にそれぞれ微小回転し、その
位置及び姿勢が補正される。

【０１２４】ここで、運動誤差θ₁ 、θ₂ 、θ₃ が与え
られた場合、光ディスク原盤３上におけるトラックピッ
チ誤差ｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ₃ は、次の通りとなる。

【０１２５】図３は粗動スライダ４２と光ディスク原盤
３との位置関係を示している。粗動スライダ４２のヨー
イング運動による回転中心Ｐからレーザビームの落射点
までの距離Ｌ₁ 、この落射点から光ディスク原盤３面上
までの距離Ｌ₂ 、光ディスク原盤３面上のレーザビーム
照射点から光ディスク原盤３の中心までの距離Ｌ₃ を示
している。

【０１２６】図４(a)(b)は粗動スライダ４２のヨーイン
グ運動による運動誤差θ₁ により生じる光ディスク原盤
３面上のトラックピッチ誤差ｅ₁ を示す。

【０１２７】 ｅ₁ ＝Ｌ₁ ×（１− cosθ₁ ） …(1) 図５は粗動スライダ４２のピッチング運動による運動誤
差θ₂ により生じる光ディスク原盤３面上のトラックピ
ッチ誤差ｅ₂ を示す。

【０１２８】 ｅ₂ ＝Ｌ₂ ×θ₂ …(2) 図６(a)(b)は粗動スライダ４２のローリング運動による
運動誤差θ₃ により生じる光ディスク原盤３面上のトラ
ックピッチ誤差ｅ₃ を示す。

【０１２９】 ｅ₃ ＝｛Ｌ₃ ² −（Ｌ₂ ・θ₃ ）² ｝^0.5 −Ｌ₃ …(3) しかるに、Ｌ₁ ＝２００ｍｍ、Ｌ₂ ＝１００ｍｍ、Ｌ₃
＝６０ｍｍとすると、例えば運動誤差θ₁ ＝θ₂ ＝θ₃
＝１０^-4rad のとき、トラックピッチ誤差ｅ₁、ｅ₂ 、
ｅ₃ の値は、ｅ₁ ＝０．５ｎｍ、ｅ₂ ＝２０μｍ、ｅ₃
＝３ｎｍとなる。

【０１３０】この事から角度誤差の一番の支配因子は、
運動誤差θ₂ であり、以下、運動誤差θ₁ 、θ₃ の順序
であることが分かる。

【０１３１】実際は、運動誤差θ₁ 、θ₂ 、θ₃ による
光ディスク原盤３上でのずれ量Δｘ、Δｙ、ΔＬθ₁ 、
ΔＬθ₂ 、ΔＬθ₃ をｘ軸、ｙ軸アクチュエータ８１、
７９及びθ₁ 、θ₂ 、θ₃ 方向アクチュエータ７２、７
５、７８の補正量と一致させるように、すなわち、 Δｘ＝Ｓ₁ ×Ｖｘ …(4) Δｙ＝Ｓ₂ ×Ｖｙ …(5) ΔＬθ₁ ＝（Ｌ₂ ´／Ｌ₁ ´）×Ｓ₃ ×Ｖθ₁ …(6) ΔＬθ₂ ＝（Ｌ₄ ´／Ｌ₃ ´）×Ｓ₄ ×Ｖθ₂ …(7) ΔＬθ₃ ＝（Ｌ₆ ´／Ｌ₅ ´）×Ｓ₅ ×Ｖθ₃ …(8) （ここで、Ｓ₁ 〜Ｓ₅ は各アクチュエータの感度［ｍ／
Ｖ］、Ｖｘ〜Ｖθ₃ は各アクチュエータへの入力電圧
［Ｖ］、Ｌ₁ ´〜Ｌ₆ ´は各ヒンジ部材７０、７３、７
６のてこ比である。）というように各ヒンジ部材７０、
７３、７６の形状、各アクチュエータ、コントローラ
（ＰＩＤ等の制御定数）８２を含めた微動ユニット４５
に対する制御系を設計するものとなる。

【０１３２】このように露光ユニット５９をｘ軸及びｙ
軸方向に微小移動するとともにθ₁、θ₂ 、θ₃ 方向に
それぞれ微小回転し、露光ユニット５９の位置及び姿勢
が補正されると、光ディスク原盤３は、スピンドルモー
タ１の駆動により一定の速度で回転され、これと共に露
光ユニット５９は、送りスライダ４及び微動ユニット５
に対するフィードバック制御により、光ディイク原盤３
の半径方向に直線的に送られる。

【０１３３】一方、露光レーザヘッド４７から出力され
たレーザビーム５２は、各ミラー４８〜５１で反射して
露光ユニット５９に到達し、この露光ユニット５９から
回転する光ディスク原盤３上に直接露光される。

【０１３４】従って、光ディスク原盤３には、露光ユニ
ット５９から出力されたレーザビーム１０がその全面に
走査・露光される。

【０１３５】このレーザビーム１０による露光により光
ディスク原盤３の面上には、直接ピット、グルーブなど
の情報群が記録される。

【０１３６】この後、光ディスク原盤３に対する情報群
の記録が終了すると、この光ディスク原盤３に基づいて
複製が行われ、光ディスクが製造される。

【０１３７】このように上記第１の実施の形態において
は、露光ユニット５９を光ディスク原盤３に対して粗位
置決めすると、このときの粗動スライダ４２のヨーイン
グ運動、ピッチング運動及びローリング運動による各運
動誤差ｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ₃ を検出し、これら運動誤差
ｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ₃ をフィードバックして各アクチュエー
タ７２、７５、…８１を駆動して露光ユニット５９をｘ
軸、ｙ軸及びｚ軸にそれぞれ微動し、かつｘ軸、ｙ軸及
びｚ軸の各軸回り方向にそれぞれ微小回転させて、露光
ユニット５９の位置・姿勢を補正するようにしたので、
粗動スライダ４２のヨーイング運動、ピッチング運動及
びローリング運動による各運動誤差ｅ₁ 、ｅ₂ 、ｅ₃ に
起因する記録誤差を補正でき、光ディスク原盤３に対し
て高精度に情報群の記録ができる。

【０１３８】なお、上記第１の実施の形態において、第
１のヒンジ部材７０、第２のヒンジ部材７３及び第３の
ヒンジ部材７６を用いているが、これらヒンジ部材に限
らず微小角度の出せるものであれば適用してよい。

【０１３９】(2) 次に本発明の第２の実施の形態につい
て説明する。

【０１４０】図７は請求項６乃至９に対応する光ディス
ク原盤露光装置の構成図である。

【０１４１】Ｌ字形状の固定部材９０には、チルト機構
９１が設けられている。

【０１４２】このチルト機構９１は、切欠きヒンジ９２
により形成されたもので、この切欠きヒンジ９２を回転
中心として可動端部９３が矢印（イ）方向に傾き自在と
なっている。

【０１４３】このチルト機構９１の可動端部９３には、
露光ユニット９４が取り付けられている。

【０１４４】この露光ユニット９４は、例えば露光レー
ザヘッドを搭載し、このレーザ発振器から出力されるレ
ーザビームを対物レンズにより集光して光ディスク原盤
３面上に露光するものとなっている。

【０１４５】又、この露光ユニット９４は、別途設けら
れた露光レーザヘッドが出力されたレーザビームを受光
し、このレーザビームを集光して光ディスク原盤３面上
に露光する構成でもよい。

【０１４６】チルト機構９１の可動端部９３と固定部材
９０との間には、チルト機構９１を傾き運動させる変位
素子（アクチュエータ）９５が設けられている。

【０１４７】この変位素子９５は、複数の圧電素子を積
層した積層圧電素子である。

【０１４８】従って、チルト機構９１は、積層圧電素子
９５の変位駆動によりμrad 〜ｎμrad オーダで傾き運
動し、露光ユニット９４から出力されるレーザビームを
光ディスク原盤３の面上にラジアル方向に走査するもの
となる。

【０１４９】又、チルト機構９１の可動端部９３には、
角度検出器９６が設けられている。

【０１５０】この角度検出器９６は、露光ユニット９４
の傾き角度を検出する機能を有するもので、例えば走査
型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）の原子追跡を利用したもの
である。

【０１５１】コントローラ９７は、角度検出器９６によ
り検出された露光ユニット９４の傾き角度に基づいて積
層圧電素子９５を駆動して、露光ユニット９４から出力
されたレーザビームを光ディスク原盤３面上のラジアル
方向に走査させる露光制御手段としての機能を有してい
る。

【０１５２】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０１５３】ターンテーブル２上には、光ディスク原盤
３が載置される。スピンドルモータ１がコントローラ９
７からの指令ににより一定の速度で回転すると、これに
応動して光ディスク原盤３は一定の速度で回転する。

【０１５４】又、コントローラ９７は、積層圧電素子９
５を駆動変位させる。この積層圧電素子９５の駆動変位
によりチルト機構９１は、切欠きヒンジ９２を回転中心
として可動端部９３が矢印（イ）方向に傾き運動する。

【０１５５】このチルト機構９１の傾き運動により露光
ユニット９４は、図８に示すように光ディスク原盤３の
面に対する傾きが変わり、これに伴って露光ユニット９
４から出力されるレーザビームの光ディスク原盤３の面
上における照射位置が変化する。

【０１５６】このとき角度検出器９６は、チルト機構９
１の可動端部９３の傾きから露光ユニット９４の傾き角
度を検出し、この傾き角度信号をコントローラ９７に送
る。

【０１５７】このコントローラ９７は、角度検出器９６
により出力された傾き角度信号を入力し、この露光ユニ
ット９４の傾き角度に基づいて積層圧電素子９５を駆動
して、露光ユニット９４の傾き角度をフィードバック制
御する。

【０１５８】この露光ユニット９４の傾き角度制御によ
り、露光ユニット９４から出力されたレーザビームは、
光ディスク原盤３面上のラジアル方向に走査される。

【０１５９】従って、光ディスク原盤３は、一定の速度
で回転しているので、露光ユニット５９から出力された
レーザビームは光ディスク原盤３の全面に走査・露光さ
れる。

【０１６０】このレーザビームによる露光により光ディ
スク原盤３の面上には、直接ピット、グルーブなどの情
報群が記録される。

【０１６１】この後、光ディスク原盤３に対する情報群
の記録が終了すると、この光ディスク原盤３に基づいて
複製が行われ、光ディスクが製造される。

【０１６２】ここで、露光ユニット９４の対物レンズの
焦点距離ｆを１０ｍｍとする。

【０１６３】又、露光ユニット９４のフォーカスサーボ
のレンジは十分大きく、斜入射光の光ディスク原盤３上
のフォーカスが可能とする。

【０１６４】将来の情報記録の微細化を想定して、１０
ｎｍピッチのトラックについて考えてみる。

【０１６５】１０ｎｍピッチのトラックを記録するため
に必要なチルト分解能は、 １０×１０⁶ ×θ＝１０ｎｍ θ＝１０^-6rad …(9) 切欠きヒンジ９２の寸法を図８に示すように長手方向の
長さＬ₁₀、短手方向の長さの２分の１の長さをＬ₁₁とす
る。

【０１６６】積層圧電素子９５の感度を３μｍ／１００
Ｖ、積層圧電素子９５への印加電圧の分解能を１００ｍ
Ｖとすると、１０ｎｍピッチの記録を行うためには、 （３×１０^-6）／Ｌ₁₀＝１０^-6 Ｌ₁₀＝３ｍｍ …(10) Ｌ₁₀＝３ｍｍとすると、１０ｎｍピッチの記録ができる
ことになる。

【０１６７】積層圧電素子９５のストロークは、例えば
〜４μｍなので、光ディスク原盤３のサイズによって
は、ストロークが不十分となる。基本的にはディスクサ
イズによって露光ユニット９４の対物レンズの焦点距離
ｆを変化させる。

【０１６８】その場合、図９に示すように積層圧電素子
９５とインチワームモータ９８とを組み合わせて変位素
子を構成し、ストロークの拡張を図る。

【０１６９】光ディスク原盤３のサイズが大きくなる場
合は、露光ユニット９４において焦点距離ｆの長い対物
レンズを用いるか、又は積層圧電素子等の変位素子９５
のストロークを例えば０．３ｍｍに大きくする。なお、
焦点距離ｆの長い対物レンズでは、対物レンズ自体のサ
イズも大きくなる。

【０１７０】一方、光ディスク原盤３に形成されるピッ
ト・グルーブの形状は、図１０(a)に示すようにレーザ
ビームが傾いて露光され、このレーザビームの傾きに応
じた形状に形成される。

【０１７１】従って、この光ディスク原盤３面上に形成
されたピット・グルーブの読み取りは、図１０(b) に示
すように読取りビームの径を小さくして、ピット形状の
変化に対応すればよい。

【０１７２】このように上記第２の実施の形態において
は、積層圧電素子９５を駆動してチルト機構９１を傾き
運動させ、このチルト機構９１の傾き運動に応動して露
光ユニット９４から出力されるレーザビームを光ディス
ク原盤３面上にラジアル方向に走査させるようにしたの
で、従来の送りスライダの運動誤差に起因する記録誤差
を補正できるとともに装置の小形化を図れる。

【０１７３】すなわち、チルト機構９１を用いること
で、従来の送りスライダの寸法の分だけ装置の大きさを
小形化・軽量化できる。

【０１７４】又、チルト機構９１を用いることで、従来
の送りスライダの運動誤差、すなわちヨーイング運動、
ピッチング運動及びローリング運動に起因するトラック
ピッチ誤差を小さくできて、光ディスク原盤３に対する
記録の高精度化が可能となる。

【０１７５】さらに、積層圧電素子９５とインチワーム
モータ９８とを組み合わせることにより、ストロークの
拡張が図れ、レーザビームの走査領域を拡大できる。

【０１７６】(3) 次に本発明の第３の実施の形態ついて
説明する。

【０１７７】図１１は請求項１０及び１１に対応する光
ディスク原盤露光装置の構成図である。

【０１７８】光ディスク原盤３の上方には、リニアモー
タガイド板１００が配置されている。

【０１７９】このリニアモータガイド板１００上には、
露光ユニット１０１を搭載したリニアモータ移動体１０
２が配置されている。

【０１８０】これらリニアモータガイド板１００及びリ
ニアモータ移動体１０２は、リニアモータの原理を応用
してリニアモータガイド板１００上にリニアモータ移動
体１０２を２次元平面（ＸＹ平面）上に移動自在にした
もので、その構成を図１２に示す。

【０１８１】リニアモータガイド板１００は、光透過性
の材料により形成され、その表面には複数の電極１０３
が縦横方向に所定間隔毎（格子状）に形成されている。

【０１８２】リニアモータ移動体１０２は、永久磁石１
０４の少なくとも前後左右側にそれぞれ電磁石１０５、
１０６を設けたものとなっている。これら電磁石１０
５、１０６は、それぞれヨーク１０７にコイル１０８を
巻回したものである。

【０１８３】従って、これら電磁石１０５、１０６の各
コイル１０８に流れる各電流Ｉを制御することにより、
ヨーク１０７とリニアモータガイド板の各電極１０３と
の間に磁気回路が形成され、リニアモータ移動体１０２
がリニアモータガイド板１００上の２次元平面上を移動
するものとなる。

【０１８４】一方、露光ユニット１０１には、光ファイ
バー１０９を介して露光レーザヘッド１１０が接続され
ている。この露光レーザヘッド１１０は、例えばＸ線よ
りも長い波長λ（＝３５１ｎｍ）のレーザビームを出力
する機能を有している。

【０１８５】コントローラ１１１は、露光レーザヘッド
１１０をオン・オフ動作制御し、かつリニアモータ移動
体１０２の各電磁石１０５、１０６の各コイルに供給す
る電流Ｉを制御してリニアモータ移動体１０２をリニア
モータガイド板１００上に移動制御する機能を有してい
る。

【０１８６】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０１８７】露光レーザヘッド１１０からレーザビーム
が出力されると、このレーザビームは、光ファイバー１
０９内を伝送して露光ユニット１０１に到達する。

【０１８８】この露光ユニット１０１は、レーザビーム
を対物レンズにより集光して光ディスク原盤３面上に露
光する。

【０１８９】このとき、コントローラ１１１は、リニア
モータ移動体１０２の各電磁石１０５、１０６の各コイ
ルに流れる各電流を制御し、リニアモータ移動体１０２
をリニアモータガイド板１００上の２次元平面上に移動
制御する。

【０１９０】このリニアモータ移動体１０２に対する２
次元平面上の移動制御により、露光ユニット１０１から
出力されるレーザビームは、光ディスク原盤３の全面に
走査・露光される。

【０１９１】このレーザビームによる露光により光ディ
スク原盤３の面上には、直接ピット、グルーブなどの情
報群が記録される。

【０１９２】ここで、リニアモータ移動体１０２の移動
分解能は、ＸＹ方向ともにμｍオーダであるが、リニア
モータガイド板１００の格子の細目化によって高分解能
が可能である。

【０１９３】又、光ディスク原盤３面上に形成される各
ピットは、図１３に示すようにそのトラックピッチ最大
誤差ｅは小さくなる。すなわち、図１３は光ディスク原
盤３面上のトラックのピットの拡大図であり、ピット間
隔がリニアモータ移動分解能Ｘとほぼ等しいと仮定する
と、露光ピットのトラックピッチ最大誤差ｅは、概算に
より ｅ≦Ｘ／２ …(11) となる。

【０１９４】この後、光ディスク原盤３に対する情報群
の記録が終了すると、この光ディスク原盤３に基づいて
複製が行われ、光ディスクが製造される。

【０１９５】このように上記第３の実施の形態において
は、露光ユニット１０１を搭載したリニアモータ移動体
１０２をリニアモータガイド板１００上の２次元平面上
に移動し、かつ露光レーザヘッド１１０から出力された
レーザビームを光ファイバー１０９を通して露光ユニッ
ト１０１に伝送するようにしたので、従来のようなスピ
ンドルモータの回転による非繰り返し振れに起因する記
録誤差などを無くして高精度な記録ができ、かつ光ファ
イバー１０９を用いることで露光レーザヘッド１１０の
装置本体との分離により装置の小形化が図れる。

【０１９６】(4) 次に本発明の第４の実施の形態ついて
説明する。なお、図１１と同一部分には同一符号を付し
てその詳しい説明は省略する。

【０１９７】図１４は請求項１１に対応する光ディスク
原盤露光装置の構成図である。

【０１９８】リニアモータガイド板１００上には、各露
光ユニット１２０〜１２２を搭載した各リニアモータ移
動体１２３〜１２５が配置されている。

【０１９９】これらリニアモータガイド板１００及び各
リニアモータ移動体１２３〜１２５は、リニアモータの
原理を応用してリニアモータガイド板１００上にリニア
モータ移動体１２３〜１２５を２次元平面（ＸＹ平面）
上に移動自在にしたもので、その構成は図１２に示す構
成と同一である。

【０２００】一方、各露光ユニット１２０〜１２２に
は、各光ファイバー１２６〜１２８を共通接続して露光
レーザヘッド１１０が接続されている。

【０２０１】コントローラ１２９は、露光レーザヘッド
１１０をオン・オフ動作制御し、かつ各リニアモータ移
動体１２３〜１２５の各電磁石１０５、１０６の各コイ
ルに供給する電流Ｉを制御して各リニアモータ移動体１
２３〜１２５をそれぞれリニアモータガイド板１００上
に移動制御する機能を有している。

【０２０２】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０２０３】露光レーザヘッド１１０からレーザビーム
が出力されると、このレーザビームは、各光ファイバー
１２６〜１２８内をそれぞれ伝送して各露光ユニット１
２０〜１２２に到達する。

【０２０４】これら露光ユニット１２０〜１２２は、そ
れぞれレーザビームを対物レンズにより集光して光ディ
スク原盤３面上に露光する。

【０２０５】このとき、コントローラ１２９は、各リニ
アモータ移動体１２３〜１２５の各電磁石１０５、１０
６の各コイルに流れる各電流をそれぞれ制御し、各リニ
アモータ移動体１２３〜１２５をリニアモータガイド板
１００上の２次元平面上にそれぞれ移動制御する。

【０２０６】これらリニアモータ移動体１２３〜１２５
に対する２次元平面上の移動制御により、各露光ユニッ
ト１２０〜１２２から出力される各レーザビームは、光
ディスク原盤３の全面に走査・露光される。

【０２０７】このレーザビームによる露光により光ディ
スク原盤３の面上には、直接ピット、グルーブなどの情
報群が記録される。

【０２０８】この後、光ディスク原盤３に対する情報群
の記録が終了すると、この光ディスク原盤３に基づいて
複製が行われ、光ディスクが製造される。

【０２０９】このように上記第４の実施の形態において
は、上記第３の実施の形態と同様の効果を奏することが
できるとともに光ディスク原盤３に対する露光処理を高
速化できる。

【０２１０】(5) 次に本発明の第５の実施の形態ついて
説明する。

【０２１１】図１５は請求項１２乃至１４に対応する光
ディスク原盤露光装置の構成図である。

【０２１２】露光レーザヘッド１３０から出力されるレ
ーザビームの光路上には、露光ユニット１３１が配置さ
れている。

【０２１３】この露光ユニット１３１は、対物レンズ及
びフォーカス制御系から構成されるもので、レーザビー
ムをフォーカス制御し集光して光ディスク原盤３の面上
に露光するものとなっている。

【０２１４】この露光ユニット１３１から出力されるレ
ーザビームの光路上には、走査型反射光学系１３２が配
置されている。

【０２１５】この走査型反射光学系１３２は、露光ユニ
ット１３１から出力されるレーザビームを反射して光デ
ィスク原盤３上に走査するもので、その鏡面におけるレ
ーザビームの反射角度が変化する構成となっている。

【０２１６】この走査型反射光学系１３２は、具体的に
能動光学ミラー１３３と、この能動光学ミラー１３３の
裏面側に設けられた複数のアクチュエータ群１３４とか
ら構成されている。

【０２１７】これらアクチュエータ群１３４は、能動光
学ミラー１３３の裏面側に縦横方向に複数配列され、微
小変位して能動光学ミラー１３３に対して押圧を加え、
この押圧により能動光学ミラー１３３の角度位置を制御
するものである。

【０２１８】これらアクチュエータ群１３４は、それぞ
れ例えば複数のアクチュエータを積層して形成されてい
る。

【０２１９】一方、コントローラ１３５は、露光レーザ
ヘッド１３０をオン・オフ制御し、かつ光ディスク原盤
３上におけるレーザビームの走査位置に応じて各アクチ
ュエータ１３４をそれぞれ変位駆動する露光制御手段と
しての機能を有している。

【０２２０】又、コントローラ１３５は、露光ーザヘッ
ド１３０から出力されたレーザビームが能動光学ミラー
１３３で反射して光ディスク原盤３に照射されるとき、
このレーザビームの光路長が、光ディスク原盤３上の全
ての照射位置に対して一定になるように制御する機能を
有している。

【０２２１】すなわち、図１６に示すように能動光学ミ
ラー１３３ａは光ディスク原盤３の再内周露光時の角度
位置であり、能動光学ミラー１３３ｂは光ディスク原盤
３の再外周露光時の角度位置を示している。

【０２２２】ここで、光ディスク原盤３の再内周露光時
のレーザビームの光路Ｌ₂₀、Ｌ₂₁と、光ディスク原盤３
の再外周露光時のレーザビームの光路Ｌ₂₂、Ｌ₂₃とは、 Ｌ₂₀＋Ｌ₂₁＝Ｌ₂₂＋Ｌ₂₃ …(12) の関係にあり、レーザビームの光路長は、光ディスク原
盤３上の全ての照射位置に対して一定になる。

【０２２３】又、コントローラ１３５には、光ディスク
原盤３面をレーザビームで露光するときのレーザビーム
走査順序に応じた各アクチュエータ群１３４の駆動順序
が予め設定されている。

【０２２４】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０２２５】露光レーザヘッド１３０からレーザビーム
が出力されると、このレーザビームは露光ユニット１３
１でフォーカス制御され、能動光学ミラー１３３で反射
して光ディスク原盤３面上に露光される。

【０２２６】このとき、コントローラ１３５は、光ディ
スク原盤３上におけるレーザビームの走査位置に応じて
各アクチュエータ群１３４をそれぞれ変位駆動する。

【０２２７】これらアクチュエータ群１３４がそれぞれ
変位駆動すると、これらアクチュエータ群１３４の変位
が能動光学ミラー１３３に伝わり、能動光学ミラー１３
３は、図１６に示すように光ディスク原盤３の再内周露
光時で能動光学ミラー１３３ａの角度位置、光ディスク
原盤３の再外周露光時で能動光学ミラー１３３ｂの角度
位置に傾き制御される。

【０２２８】又、このように能動光学ミラー１３３の角
度位置が制御されても、レーザビームの光路長は、光デ
ィスク原盤３上の全ての照射位置に対して一定に制御さ
れる。

【０２２９】このようにレーザビーム光路長が一定に制
御されることにより、光ディスク原盤３上の全ての照射
位置に対してレーザビームがジャストフォーカスで露光
される。

【０２３０】従って、レーザビームは、光ディスク原盤
３の全面に走査・露光され、この露光により光ディスク
原盤３の面上には、図１７に示すトラック上に直接ピッ
ト、グルーブなどの情報群が記録される。

【０２３１】ここで、光ディスク原盤３に対する露光領
域を例えば半径ｒ（２０ｍｍ〜６０ｍｍ）とし、図１６
に示す各能動光学ミラー１３３の角度位置の違いによる
ずれ距離Ｌ₂₄を、Ｌ₂₄＜＜１とし、アクチュエータ群１
３４のうちの１つのアクチュエータに要求される最小分
解能ΔＸ、ストロークＬ_stを換算する。

【０２３２】能動光学ミラー１３３でのレーザビームの
反射点と光ディスク原盤３面との間隔をＬ₂₅（＝１０ｍ
ｍ）とすると、図１８に示すようにトラックピッチ０．
６５μｍのトラックを記録するには、 θ_min ＝０．６５×１０^-3／（６０² ＋１０² ）^0.5 ＝１×１０^-5rad …(13) レーザビームの直径を０．２ｍｍとすると、アクチュエ
ータに要求される最小分解能ΔＸは、 ΔＸ／０．２＝θ_min ΔＸ＝２×１０^-6ｍｍ ＝２ｎｍ …(14) となる。

【０２３３】ストロークＬ_stとしては、 Ｌ_st／０．２＝ tan^-1（６０／１０）− tan^-1（２０／１０） ＝０．３rad Ｌ_st＝６×１０^-2 ＝６０μｍ となる。

【０２３４】従って、アクチュエータとしては、高分解
能、大ストロークのものが要求され、例えばインチワー
ムアクチュエータ：最小分解能＝１ｎｍ、ストローク５
〜２５ｍｍが適切である。

【０２３５】この後、光ディスク原盤３に対する情報群
の記録が終了すると、この光ディスク原盤３に基づいて
複製が行われ、光ディスクが製造される。

【０２３６】このように上記第５の実施の形態において
は、露光レーザヘッド１３０から出力されたレーザビー
ムを能動光学ミラー１３３で反射して光ディスク原盤３
に露光し、このとき能動光学ミラー１３３の角度位置を
各アクチュエータ群１３４の駆動により変更してレーザ
ビームを光ディスク原盤３上に走査するようにしたの
で、レーザビームの反射方向及び焦点距離を制御するも
のとなり、従来のようにスピンドルモータの回転による
非繰り返し振れに起因する記録誤差及び光ディスク原盤
３のスピンドルモータ１に対するセンタリング誤差に起
因する記録誤差を無くして高精度な記録ができ、かつ装
置の高精度化及び小形化を図れる。

【０２３７】(6) 次に本発明の第６の実施の形態ついて
説明する。

【０２３８】図１９は請求項１５及び１６に対応する光
ディスク原盤露光装置の構成図である。

【０２３９】スピンドルモータ１の回転軸には、ターン
テーブル２が連結され、このターンテーブル２上に光デ
ィスク原盤３が載置されている。

【０２４０】一方、ターンテーブル２の上方には、一軸
方向の送りスライダ４が設けられ、この送りスライダ４
上に微動ユニット５を介して露光ユニット６が設けられ
ている。

【０２４１】このうち送りスライダ４は、レーザ干渉測
長器７により移動距離が測長され、その移動距離がコン
トローラ１４０に送られている。

【０２４２】一方、送りスライダ４上には、走査型探針
顕微鏡（以下、ＳＰＭセンサ：Scanning Probe Microsc
ope と称する）１４１が設けられている。

【０２４３】このＳＰＭセンサ１４１は、微動ユニット
５による露光ユニット６の微動位置を検出するもので、
例えば走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）又は原子間力顕
微鏡（ＡＦＭ）が用いられる。

【０２４４】このＳＰＭセンサ１４１から出力された微
動位置信号は、アンプ１４２を通してコントローラ１４
０に送られている。

【０２４５】このコントローラ１４０は、レーザ干渉測
長器７により測長された送りスライダ４の移動距離を受
け、この移動距離に基づいて送りスライダ４に対して駆
動系１４３を通して送り制御信号を送出し、送りスライ
ダ４の位置をフィードバック制御する機能を有してい
る。

【０２４６】又、コントローラ１４０は、ＳＰＭセンサ
１４１から出力される微動位置信号を受け、この微動位
置信号に基づいて微動ユニット５を駆動制御し、露光ユ
ニット６をレーザ干渉測長器７の最小分解能以下の精度
で位置決めする露光制御手段としての機能を有してい
る。

【０２４７】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。

【０２４８】光ディスク原盤３は、スピンドルモータ１
の駆動により一定の速度で回転する。

【０２４９】一方、コントローラ１４０は、送りスライ
ダ４に対して送り制御信号を送出するので、送りスライ
ダ４は、光ディスク原盤３の半径方向に所定の速度で直
線的に移動する。

【０２５０】このとき、送りスライダ４の移動距離は、
レーザ干渉測長器７により測長され、この移動距離がコ
ントローラ１４０に送られる。

【０２５１】このコントローラ１４０は、レーザ干渉測
長器７により測長された移動距離を受け、この移動距離
に基づいて送りスライダ４に対して駆動系１４３を通し
て送り制御信号を送出し、送りスライダ４の位置をフィ
ードバック制御する。

【０２５２】図２０にはレーザ干渉測長器７による送り
スライダ４の移動距離の検出値が示されている。すなわ
ち、送りスライダ４は、所定時間Δｔ毎に一定距離Ｓだ
け送り制御される。

【０２５３】これと共にＳＰＭセンサ１４１は、露光ユ
ニット６の微動位置を検出し、その微動位置信号をアン
プ１４２を通してコントローラ１４０に送る。

【０２５４】このコントローラ１４０は、ＳＰＭセンサ
１４１から出力される微動位置信号を受け、この微動位
置信号に基づいて微動ユニット５を駆動制御し、露光ユ
ニット６をレーザ干渉測長器７の最小分解能以下の精度
で位置決めする。

【０２５５】図２０にはＳＰＭセンサ１４１による露光
ユニット６の微動位置の検出値が示されている。すなわ
ち、露光ユニット６は、所定時間Δｔ内において、送り
スライダ４が一定距離Ｓだけ送り制御されるときに、微
動ユニット５により微小距離Δｘづつ送り制御されて位
置決めされる。

【０２５６】すなわち、露光ユニット６は、粗微動の制
御される。この粗微動の制御は、粗動により露光ユニッ
ト６を送り制御して粗位置決めを行い、続いて微動によ
り露光ユニット６を精度高く位置決めを行い、この後、
再び粗動により露光ユニット６を送り制御して粗位置決
めを行い、続いて微動により露光ユニット６を精度高く
位置決めを行うという動作を繰り返すことで、露光ユニ
ット６を光ディスク原盤３の半径方向に送って位置決め
するという、いわゆる尺取り虫方式の制御を行う。

【０２５７】従って、最終的な露光ユニット６の位置
は、図２０に示すようにレーザ干渉測長器７による検出
位置とＳＰＭセンサ１４１の検出位置とを加算したとこ
ろとなる。

【０２５８】このように送りスライダ４を送り制御し、
かつ微動ユニット５を駆動制御し、露光ユニット６をレ
ーザ干渉測長器７の最小分解能以下の精度で位置決めす
ることにより、露光ユニット６から出力されるレーザビ
ームは、光ディスク原盤３の全面に走査・露光される。

【０２５９】このレーザビームによる露光により光ディ
スク原盤３の面上には、ピット、グルーブなどの情報群
が記録される。

【０２６０】ここで、市販のレーザ干渉測長器７の最小
分解能は０．３ｎｍである。

【０２６１】露光ユニット６の位置決め分解能（Ｘmin
）は、 Ｘmin ＞０．３ｎｍ といったようにレーザ干渉測長器７の最小分解能の制約
を受ける。

【０２６２】ＳＰＭセンサ１４１、例えば走査型トンネ
ル顕微鏡（ＳＴＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）等の検
出分解能（縦分解能）は、約０．０１ｎｍである。

【０２６３】送りスライダ４は、レーザ干渉測長器７に
よるフィードバック制御で理想的に位置制御されている
とすると、０．３ｎｍまでの位置決めはレーザ干渉測長
器７を用いて行い（粗動）、それ以下の位置決めはＳＰ
Ｍセンサ１４１を用いて行う（微動）。

【０２６４】このように上記第６の実施の形態において
は、一定の速度で回転する光ディスク原盤３に対し、露
光ユニット６を光ディスク原盤３の半径方向に移動さ
せ、かつ露光ユニット６を微動ユニット５により微動さ
せ、このときに露光ユニット６の微動位置をＳＰＭセン
サ１４１により検出し、この微動位置に基づいて微動ユ
ニット５を微動制御して露光ユニット６を位置決めする
ようにしたので、レーザ干渉測長器の分解能に制約され
ずに光ディスク原盤３に対して露光ユニット６を高精度
で位置決めでき、光ディスク原盤３に高精度な記録がで
きる。

【０２６５】すなわち、レーザ干渉測長器の光学ユニッ
ト、例えばミラー、レシーバ、干渉計、スプリッタ、ベ
ンダーなどは、その大きさの違いは多少あるものの、各
構成品ごとに約５０×５０×５０ｍｍのスペースを占め
ることになり、これがＳＰＭセンサ１４１に代わること
により占有スペースを小さくでき、装置全体を小形化で
きる。

【０２６６】なお、粗位置決めにレーザ干渉測長器７を
用いる代わりに、他の位置検出器、例えばリニアスケー
ル等を用いてもよい。

【０２６７】(7) 次に本発明の第７の実施の形態ついて
説明する。

【０２６８】図２１は請求項１７乃至２４に対応する光
ディスク原盤露光装置の構成図である。

【０２６９】先ず、この光ディスク原盤露光装置の全体
構成について説明する。

【０２７０】スピンドルモータ１５０の回転軸には、タ
ーンテーブル１５１が連結され、このターンテーブル１
５１上に光ディスク原盤３が載置されている。

【０２７１】又、ターンテーブル１５１の上方には、２
本のガイド１５２、１５３が例えばｘ軸方向に互いに平
行に配置され、これらガイド１５２、１５３上に送りス
ライダ１５４が移動自在に設けられている。

【０２７２】この送りスライダ１５４には、対物レンズ
等を備えた露光ユニット１５５が搭載されるとともに上
部にミラー１５６が配置されている。

【０２７３】又、露光レーザヘッド１５７が設けられ、
この露光レーザヘッド１５７から出力されるレーザビー
ムの光路上に、一軸方向の光軸制御系Ｐａとしての光歪
素子可動ミラー１５８、固定ミラー１５９〜１６１が配
置されている。

【０２７４】従って、露光レーザヘッド１５７から出力
されたレーザビームは、これら光歪素子可動ミラー１５
８、各固定ミラー１５９〜１６１を反射して送りスライ
ダ１５４上のミラー１５６に導かれ、さらにこのミラー
１５６で反射して露光ユニット１５５に導かれるものと
なっている。

【０２７５】又、フォーカス制御系Ｑａとして、フォー
カス光学系１６２及び各ミラー１６３、１６４が配置さ
れ、かつ送りスライダ１５４と露光ユニット１５５との
間に光歪素子１６５が設けられている。

【０２７６】又、ターンテーブル１５１の下方には、レ
ーザビームによる露光位置の検出系とＦａして、光歪素
子群１６６及び変位計１６７が配置されている。

【０２７７】次に一軸方向の光軸制御系Ｐａ、フォーカ
ス制御系Ｑａ及びレーザビームによる露光位置の検出系
Ｆａについて具体的に説明する。

【０２７８】一軸方向の光軸制御系Ｐａには、レーザビ
ームの光路上に光歪素子可動ミラー１５８が配置されて
いる。

【０２７９】この光歪素子可動ミラー１５８は、図２２
に示すようにホルダー１７０に光歪素子１７１を設け、
この光歪素子１７１上にハーフミラー１７２を設けた構
成となっている。

【０２８０】このような光歪素子可動ミラー１５８であ
れば、レーザビームが入射すると、このレーザビームは
その一部がハーフミラー１７２を透過して光歪素子１７
１に照射し、このレーザビームの照射された部分の光歪
素子１７１が微小変位し、ハーフミラー１７２の傾き角
度を変化させるものとなる。

【０２８１】従って、この光歪素子可動ミラー１５８
は、図２３に示すように露光レーザヘッド１５７から出
力されたレーザビームを固定ミラー１５９に反射する
が、このときレーザビームの光軸がずれると、この光軸
ずれに応じてハーフミラー１７２の傾き角度が変化し、
レーザビーム光軸を制御する機能を有するものとなる。

【０２８２】具体的に説明すると、図２４に示すように
レーザビームの光軸が理想位置（中心線Ｏの通る位置）
から光路Ａのようにずれたとき、ハーフミラー１７２に
おけるレーザビームの照射位置は、理想位置からＡ´に
ずれる。

【０２８３】ところが、この理想位置から光軸のずれた
位置Ａ´でハーフミラー１７２を透過したレーザビーム
は、光歪素子１７１におけるビーム照射部分ＵA に照射
し、このビーム照射部分ＵA の光歪素子１７１がΔＸA
だけ変位する。

【０２８４】この光歪素子１７１の変位ΔＸA に伴って
ハーフミラー１７２の傾き角度が変化し、レーザビーム
の光軸はＡ″の光路に補正される。

【０２８５】以上と同様に、レーザビームの光軸が理想
位置（中心線Ｏの通る位置）から光路Ｂのようにずれた
とき、ハーフミラー１７２におけるレーザビームの照射
位置は、理想位置からＢ´にずれる。

【０２８６】ところが、この理想位置から光軸のずれた
位置Ｂ´でハーフミラー１７２を透過したレーザビーム
は、光歪素子１７１におけるビーム照射部分ＵB に照射
し、このビーム照射部分ＵB の光歪素子１７１がΔＸB
だけ変位する。

【０２８７】この光歪素子１７１の変位ΔＸB に伴って
ハーフミラー１７２の傾き角度が変化し、レーザビーム
の光軸はＢ″の光路に補正される。

【０２８８】なお、上記光歪素子１７１は、図２４に示
すｙ軸方向におけるＸA 、ＸB の点でΔＸA 、ΔＸB の
ように変位する図２５(a) に示す光歪定数特性を有する
傾斜機能材料が用いられる。

【０２８９】なお、二軸方向の光軸制御も一軸制御の場
合と同様であるが、光歪素子は、図２５(b) に示すよう
に二軸方向で光歪定数特性を有する傾斜機能材料が用い
られる。

【０２９０】ところで、光歪素子１７１の光歪は、１０
^-3〜１０^-4オーダである。図２６に示すように例えば理
想位置からの光軸のずれをＬ₃₀、光歪素子１７１の長さ
をＬ₃₁、光軸の角度ずれをθ、反射角度２θ、θ₁ とす
ると、θ（θ＜＜１）だけレーザビームの光軸がずれた
ときに光歪素子１７１の変位ΔＸは、 ΔＸ＝２θ×Ｌ₃₀ …(15) となるように確保すれば、固定ミラー１５９への照射点
は不変となる。

【０２９１】一方、光歪素子１７１の光歪をεとする
と、 ΔＸ＝ε×Ｌ₃₁ …(16) となり、上記式(15)及び式(16)より、 ε＝（２θ×Ｌ₃₀）／Ｌ₃₁ …(17) このような光歪となるように光歪素子１７１の傾斜機能
材料を設計する。

【０２９２】次にフォーカス制御系Ｑａについて説明す
る。

【０２９３】図２７はフォーカス制御系Ｑａの構成図で
ある。

【０２９４】露光ユニット１５５には、レーザビーム光
軸上に対物レンズ１８０及びビームスプリッタ１８１が
配置されている。

【０２９５】フォーカス光学系１６２は、光ディスク原
盤３からの戻りレーザビームをビームスプリッタ１８１
を介して入射し、この戻りレーザビームを露光ユニット
１５５の光ディスク原盤３に対するジャストフォーカス
からのずれ量に応じたスポットのフォーカス制御光に成
形する機能を有している。

【０２９６】このフォーカス光学系１６２は、具体的に
集光レンズ及びシリンドリカルレンズを含む光学系であ
る。

【０２９７】すなわち、フォーカス光学系１６２は、図
２８に示すように光ディスク原盤３に対してレーザビー
ムがジャストフォーカス（Ａｆ）にあるとき、光歪素子
（フォトディテクタ：ＰＤ）１６５に照射されるフォー
カス制御光（スポット）は、小さな円形のＡｆ´とな
る。

【０２９８】又、レーザビームがジャストフォーカスよ
りも下方（Ｂｆ）にあるとき、光歪素子１６５に照射さ
れるフォーカス制御光は、ｘ軸方向に楕円状のＢｆ´と
なり、ジャストフォーカスよりも上方（Ｃｆ）にあると
き、光歪素子１６５に照射されるフォーカス制御光は、
ｙ軸方向に楕円状のＣｆ´となる。

【０２９９】このような各フォーカス状態のフォーカス
制御光は、各ミラー１６３、１６４で反射して光歪素子
１６５に照射される。

【０３００】この光歪素子１６５は、各フォーカス状態
のフォーカス制御光を受光すると、これらフォーカス制
御光のスポット形状に応じて変位し、対物レンズ１８０
を光軸方向に移動させる機能を有している。

【０３０１】すなわち、この光歪素子１６５は、図２９
(b) に示すようにジャストフォーカスのフォーカス制御
光Ａｆ´を受光すると伸縮せずにそのままの状態とな
る。

【０３０２】又、ジャストフォーカスよりも下方にある
ときのフォーカス制御光Ｂｆ´を受光すると、光歪素子
１６５は、同図(c) に示すようにレーザビーム光軸方向
に伸びる。このときの光歪素子１６５の伸びの変位は、
ΔＸB である。

【０３０３】又、ジャストフォーカスよりも上方にある
ときのフォーカス制御光Ｃｆ´を受光すると、光歪素子
１６５は、同図(a) に示すようにレーザビーム光軸方向
に縮む。このときの光歪素子１６５の縮む変位は、ΔＸ
C である。

【０３０４】従って、例えばフォーカス制御光Ｂｆ´、
Ｃｆ´とディスク原盤３での変位の関係ΔＸB 、ΔＸC
を予め求めておき、各フォーカス制御光Ｂｆ´、Ｃｆ´
における光歪素子１６５の変位がΔＸB 、ΔＸC となる
ような傾斜機構材料、すなわち図３０(a)(b)に示す光歪
定数を有する傾斜機構材料を用いて光歪素子１６５を設
計する。

【０３０５】このようにフォーカス制御系Ｑａでは、光
ディスク原盤３に対するレーザビームのジャストフォー
カスからのずれ量に応じて、光歪素子１６５に照射する
フォーカス制御光のスポット形状を変化させ、このフォ
ーカス制御光のスポット形状変化に応じて対物レンズ１
８０の位置をジャストフォーカス位置に制御する。

【０３０６】ところで、光ディスク原盤３の面振れは、
図３１に示すように現状で約２０μｍ、光歪素子１６５
の光歪は１０^-3〜１０^-4オーダであるので、光歪素子１
６５の長さＬ₄₀は、 Ｌ₄₀＝２０μｍ／１０^-3 ＝２０ｍｍ …(18) 必要となる。

【０３０７】光歪定数の分布は、光ディスク原盤３での
変位の関係ΔＸB 、ΔＸC を予め求めておき、各フォー
カス制御光のスポットにおける光歪素子１６５の変形が
ΔＸB 、ΔＸC となるような図３０(a)(b)に示す光歪定
数を有する傾斜機構材料を用いる。

【０３０８】次にレーザビームによる露光位置の検出系
Ｆａについて説明する。

【０３０９】図３２はかかる露光位置の検出系Ｆａの構
成図である。

【０３１０】光ディスク原盤３の下方には、光歪素子群
１６６が配置されている。この光歪素子群１６６は、複
数の光歪素子を直線状に配列して形成されたもので、光
ディスク原盤３の半径方向に沿って配置されている。

【０３１１】この光歪素子群１６６は、その一端部が切
り欠きヒンジ１９０を介して固定部材１９１に回転自在
に設けられている。

【０３１２】すなわち、光ディスク原盤３を透過したレ
ーザビームが光歪素子群１６６のいずれかの光歪素子に
照射されると、この光歪素子は図３３に示すように変位
し、この変位に応動して切り欠きヒンジ１９０が変位
し、光歪素子群１６６が切り欠きヒンジ１９０を中心し
て微小回転する。

【０３１３】このとき、光歪素子群１６６の微小回転に
よる変位量は、レーザビームの照射位置によって異な
る。

【０３１４】又、光歪素子群１６６の他端部の下方に
は、変位計１６７が配置されている。この変位計１６７
は、光歪素子群１６６の微小回転による変位を検出する
もので、その変位信号を出力する機能を有している。

【０３１５】コントローラ１９２は、変位計１６７から
出力された変位信号を入力し、この変位信号に基づいて
光ディスク原盤３に対するレーザビームの照射位置を検
出する照射位置検出手段としての機能を有している。

【０３１６】ここで、図３３に示すように切り欠きヒン
ジ１９０と変位計１６７との間の距離をＬ₅₀、切り欠き
ヒンジ１９０とレーザビーム照射位置の光歪素子との間
の距離をＬ₅₁、光歪素子群１６６の微小回転をＬ₅₂とす
ると、切り欠きヒンジ１９０の変位による光歪素子群１
６６の先端の変位ΔＸｐは、 ΔＸｐ＝（Ｌ₅₀／Ｌ₅₁）×εＬ₅₂ （ε＝光歪定数） …(19) すなわち、 Ｌ₅₁＝Ｌ₅₀×（εＬ₅₂）／ΔＸｐ …(20) によりレーザビームの照射位置Ｌ₅₁を求めるものとな
る。

【０３１７】一方、他のレーザビームによる露光位置の
検出系Ｆａについて説明する。

【０３１８】図３３はかかる他の露光位置の検出系Ｆａ
の構成図である。この露光位置の検出系Ｆａは、光圧を
応用してレーザビームの露光位置を検出するものであ
る。

【０３１９】切り欠きヒンジ２００は、レーザビームの
照射によりその光圧を受けて変位するもので、レーザビ
ームの照射位置に応じて先端部の変位量が異なる機能を
有している。

【０３２０】この切り欠きヒンジ２００の先端部の下方
には、変位計１６７が配置されている。この変位計１６
７は、切り欠きヒンジ２００の他端部の微小回転による
変位を検出するもので、その変位信号を出力する機能を
有している。

【０３２１】コントローラ１９２は、上記同様に、変位
計１６７から出力された変位信号を入力し、この変位信
号に基づいて光ディスク原盤３に対するレーザビームの
照射位置を検出する照射位置検出手段としての機能を有
している。

【０３２２】ここで、図３５に示すような切り欠きヒン
ジ２００を考えると、そのばね定数ｋは、 ｋ＝（２Ｅｂｔ^5/2 ）／（９πρ^1/2 Ｌ₆₀ ² ） Ｎ／ｍ …(21) と表される。

【０３２３】光圧をＦ（Ｎ）とすると、図３６に示すよ
うに切り欠きヒンジ２００の先端の変位ΔＸｑは、 ΔＸｑ＝（Ｆ／ｋ）×（Ｌ₆₀／Ｌ₆₁） …(22) となる。なお、Ｌ₆₀は切り欠きヒンジ２００の長さ、Ｌ
₆₁は切り欠きヒンジ２００の回転中心からレーザビーム
照射位置までの距離である。

【０３２４】すなわち、レーザビーム照射位置Ｌ₆₁は、 Ｌ₆₁＝（Ｆ／ｋ）×（Ｌ₆₀／ΔＸｑ） …(23) により求められる。

【０３２５】一方、光のエネルギーを１ｍＷとすると、
その圧力は約６．７×１０^-12 Ｎの光圧を照射面に及ぼ
す。

【０３２６】図３５において切り欠きヒンジ２００の幅
ｂ＝０．５ｍｍ、ヒンジ部分の厚さｔ＝０．０５ｍｍ、
ヒンジ部分の凹部の長さρ＝１２ｍｍ、Ｌ₆₀＝１００ｍ
ｍとすると、ばね定数ｋは、ほぼ１×１０^-1Ｎ／ｍとな
る。

【０３２７】すなわち、１ｍＷの光が図３５に示す切り
欠きヒンジ２００のＡ点に照射されると、この切り欠き
ヒンジ２００の先端の変位ΔＸｑは、 ΔＸｑ＝６．７×１０^-12 ［Ｎ］／ｋ［Ｎ／ｍ］ ＝０．５オングストローム となる。なお、このような変位は、走査型トンネル顕微
鏡（ＳＴＭ）により十分に検出可能である。

【０３２８】上記コントローラ１９２は、スピンドルモ
ータ１５０を回転駆動し、これと共に送りスライダ１５
４を送り制御し、露光レーザヘッド１５７をオン・オフ
制御し、かつ変位計１６７から出力される変位信号を入
力して光ディスク原盤３上に照射されるレーザビームの
照射位置を検出する機能を有している。

【０３２９】次に上記の如く構成された光ディスク原盤
露光装置の全体の作用について説明する。

【０３３０】光ディスク原盤３は、スピンドルモータ１
５０の駆動により一定の速度で回転する。

【０３３１】これと共に送りスライダ１５４は、露光ユ
ニット１５５を搭載して光ディスク原盤３の半径方向に
所定の速度で移動する。

【０３３２】一方、露光レーザヘッド１５７から出力さ
れたレーザビームは、光軸制御系Ｐａの光歪素子可動ミ
ラー１５８、各固定ミラー１５９〜１６１で反射して送
りスライダ１５４上のミラー１５６に到達し、このミラ
ー１５６で反射して露光ユニット１５５に送られる。

【０３３３】このとき、光軸制御系Ｐａの光歪素子可動
ミラー１５８は、図２３に示すように露光レーザヘッド
１５７から出力されたレーザビームを固定ミラー１５９
に反射するが、このときレーザビームの光軸がずれる
と、この光軸ずれに応じてハーフミラー１７２の傾き角
度が変化し、レーザビーム光軸を制御する。

【０３３４】すなわち、図２４に示すようにレーザビー
ムの光軸が理想位置から例えば光路Ａのようにずれる
と、ハーフミラー１７２におけるレーザビームの照射位
置は、理想位置からＡ´にずれる。

【０３３５】このとき、レーザビームは、光歪素子１７
１におけるビーム照射部分ＵA に照射し、このビーム照
射部分ＵA の光歪素子１７１がΔＸA だけ変位し、この
変位ΔＸA に伴ってハーフミラー１７２の傾き角度が変
化し、レーザビームの光軸はＡ″の光路に補正される。

【０３３６】露光ユニット１５５に送られたレーザビー
ムは、図２７に示すように対物レンズ１８０により集光
されて光ディスク原盤３面上に露光されるが、このとき
にフォーカス制御系Ｑａによりレーザビームに対するフ
ォーカス制御が行われる。

【０３３７】すなわち、フォーカス光学系１６２は、光
ディスク原盤３からの戻りレーザビームをビームスプリ
ッタ１８１を介して入射し、この戻りレーザビームを露
光ユニット１５５の光ディスク原盤３に対するジャスト
フォーカスからのずれ量に応じたスポットのフォーカス
制御光に成形する。

【０３３８】このフォーカス制御光は、図２８に示すよ
うにジャストフォーカス（Ａｆ）にあるとき小さな円形
のＡｆ´となり、ジャストフォーカスよりも下方（Ｂ
ｆ）にあるときｘ軸方向に楕円状のＢｆ´となり、ジャ
ストフォーカスよりも上方（Ｃｆ）にあるときｙ軸方向
に楕円状のＣｆ´となる。

【０３３９】このような各フォーカス制御光は、各ミラ
ー１６３、１６４で反射して光歪素子１６５に照射され
る。

【０３４０】この光歪素子１６５は、各フォーカス状態
のフォーカス制御光を受光すると、これらフォーカス制
御光のスポット形状に応じて変位し、対物レンズ１８０
を光軸方向に移動させる。

【０３４１】すなわち、光歪素子１６５は、図２９(b)
に示すようにジャストフォーカスのフォーカス制御光Ａ
ｆ´を受光すると伸縮せずにそのままの状態となり、ジ
ャストフォーカスよりも下方にあるときのフォーカス制
御光Ｂｆ´を受光すると同図(c) に示すようにレーザビ
ーム光軸方向に伸び、ジャストフォーカスよりも上方に
あるときのフォーカス制御光Ｃｆ´を受光すると同図
(a) に示すようにレーザビーム光軸方向に縮む。

【０３４２】このようにフォーカス制御系Ｑａは、光デ
ィスク原盤３に対するレーザビームのジャストフォーカ
スからのずれ量に応じて、光歪素子１６５に照射するフ
ォーカス制御光のスポット形状を変化させ、このフォー
カス制御光のスポット形状変化に応じて対物レンズ１８
０の位置をジャストフォーカス位置に制御する。

【０３４３】このように光ディスク原盤３を一定速度で
回転し、露光ユニット１５５を光ディスク原盤３の半径
方向に所定速度で移動させながら、レーザビームを光デ
ィスク原盤３に露光することにより、レーザビームは、
光ディスク原盤３の全面に走査・露光される。

【０３４４】このレーザビームによる露光により光ディ
スク原盤３の面上には、ピット、グルーブなどの情報群
が記録される。

【０３４５】一方、光ディスク原盤３の全面にレーザビ
ームを走査・露光するとき、光ディスク原盤３面上のレ
ーザビームの照射位置が検出される。

【０３４６】すなわち、光ディスク原盤３を透過したレ
ーザビームが光歪素子群１６６のいずれかの光歪素子に
照射されると、この光歪素子は図３３に示すように変位
し、この変位に応動して切り欠きヒンジ１９０が変位
し、光歪素子群１６６が切り欠きヒンジ１９０を中心し
て微小回転する。

【０３４７】このとき、光歪素子群１６６の微小回転に
よる変位量は、レーザビームの照射位置によって異な
る。

【０３４８】変位計１６７は、光歪素子群１６６の微小
回転による変位を検出し、その変位信号を出力する。

【０３４９】コントローラ１９２は、変位計１６７から
出力された変位信号を入力し、この変位信号に基づいて
光ディスク原盤３に対するレーザビームの照射位置を検
出する。

【０３５０】一方、図３３に示す他のレーザビームによ
る露光位置の検出系では、切り欠きヒンジ２００は、レ
ーザビームの照射によりその光圧を受けて変位し、この
変位量はレーザビームの照射位置に応じて異なる。

【０３５１】変位計１６７は、切り欠きヒンジ２００の
他端部の微小回転による変位を検出し、その変位信号を
出力する。

【０３５２】コントローラ１９２は、上記同様に、変位
計１６７から出力された変位信号を入力し、この変位信
号に基づいて光ディスク原盤３に対するレーザビームの
照射位置を検出する。

【０３５３】この後、光ディスク原盤３に対する情報群
の記録が終了すると、この光ディスク原盤３に基づいて
複製が行われ、光ディスクが製造される。

【０３５４】このように上記第７の実施の形態において
は、レーザビームの光路上に配置された光歪素子可動ミ
ラー１５８の位置制御によりレーザビームの光軸制御を
行うので、レーザビームの光軸制御を簡単な構成で制御
できる。

【０３５５】又、光ディスク原盤３からの戻りレーザビ
ームをジャストフォーカスからのずれ量に応じたスポッ
トのフォーカス制御光に成形し、このフォーカス制御光
を光歪素子１６５に照射することにより露光ユニット１
５５をジャストフォーカスに制御するので、レーザビー
ムのフォーカス制御を簡単な構成で制御してジャストフ
ォーカスに制御できる。

【０３５６】又、光ディスク原盤３を透過したレーザビ
ームを光歪素子群１６６又は切り欠きヒンジ２００に照
射し、このときの光歪素子群１６６又は切り欠きヒンジ
２００の変位に基づいて光ディスク原盤３に対するレー
ザビームの照射位置を検出するようにしたので、レーザ
ビームの照射位置を簡単な構成で検出でき、記録の高精
度化が可能となる。

【０３５７】さらに光軸制御系Ｐａ及びフォーカス制御
系Ｑａに光歪素子を用いるので、装置全体の小形化がで
きる。

【０３５８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明の請求項１〜
５によれば、スライダの運動誤差に起因する記録誤差を
補正できる光ディスク原盤露光装置を提供できる。

【０３５９】又、本発明の請求項６〜９によれば、スラ
イダの運動誤差に起因する記録誤差を補正できるととも
に装置の小形化を図れる光ディスク原盤露光装置を提供
できる。

【０３６０】又、本発明の請求項１０、１１によれば、
スピンドルモータの回転による非繰り返し振れに起因す
る記録誤差などを無くして高精度な記録ができ、かつ装
置の小形化を図れる光ディスク原盤露光装置を提供でき
る。

【０３６１】又、本発明の請求項１２〜１４によれば、
スピンドルモータの回転による非繰り返し振れに起因す
る記録誤差及び光ディスク原盤のスピンドルモータに対
するセンタリング誤差に起因する記録誤差を無くして高
精度な記録ができる光ディスク原盤露光装置を提供でき
る。

【０３６２】又、本発明の請求項１５〜１６によれば、
レーザ干渉測長器の分解能に制約されずに光ディスク原
盤に対して高精度な記録ができる光ディスク原盤露光装
置を提供できる。

【０３６３】又、本発明の請求項１７〜１８、２０によ
れば、レーザビームの光軸制御を簡単な構成でできる光
ディスク原盤露光装置を提供できる。

【０３６４】又、本発明の請求項１９〜２０によれば、
レーザビームのフォーカス制御を簡単な構成でできる光
ディスク原盤露光装置を提供できる。

【０３６５】又、本発明の請求項２１〜２２によれば、
レーザビームの照射位置を簡単な構成で検出できる光デ
ィスク原盤露光装置を提供できる。

【０３６６】又、本発明の請求項２３、２４によれば、
レーザビームの光軸制御、フォーカス制御及びレーザビ
ームの照射位置を簡単な構成で検出できる光ディスク原
盤露光装置を提供できる。

【０３６７】又、本発明の請求項２５によれば、情報を
高精度に記録した光ディスクを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第１
の実施の形態を示す構成図。

【図２】微動ユニットの具体的な構成図。

【図３】粗動スライダと光ディスク原盤との位置関係を
示す図。

【図４】ヨーイング運動による運動誤差により生じるト
ラックピッチ誤差を示す図。

【図５】ピッチング運動による運動誤差により生じるト
ラックピッチ誤差を示す図。

【図６】ローリング運動による運動誤差により生じるト
ラックピッチ誤差を示す図。

【図７】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第２
の実施の形態を示す構成図。

【図８】チルト機構及び積層圧電素子によるレーザビー
ムの走査を示す図。

【図９】積層圧電素子とインチワームモータとを組み合
わせた変位素子の構成図。

【図１０】光ディスク原盤に形成されたピット形状及び
その読み取りを示す図。

【図１１】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第
３の実施の形態を示す構成図。

【図１２】リニアモータガイド板及びリニアモータ移動
体の構成図。

【図１３】光ディスク原盤面上のトラックのピットの拡
大図。

【図１４】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第
４の実施の形態を示す構成図。

【図１５】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第
５の実施の形態を示す構成図。

【図１６】レーザビーム光路長の一定制御を示す図。

【図１７】光ディスク原盤に形成されたトラックを示す
図。

【図１８】アクチュエータに要求される最小分解能及び
ストロークの説明図。

【図１９】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第
６の実施の形態を示す構成図。

【図２０】粗動及び微動の送り制御を示す図。

【図２１】本発明に係わる光ディスク原盤露光装置の第
７の実施の形態を示す構成図。

【図２２】光歪素子可動ミラーの構成図。

【図２３】光歪素子可動ミラーの機能を説明するための
図。

【図２４】光歪素子可動ミラーの具体的な作用を示す
図。

【図２５】光歪素子の有する光歪定数特性を示す図。

【図２６】光歪素子の傾斜機能材料を説明するための
図。

【図２７】フォーカス制御系の構成図。

【図２８】フォーカス制御系で形成されるフォーカス制
御光のスポット形状を示す図。

【図２９】フォーカス制御系における光歪素子の伸縮作
用を示す図。

【図３０】フォーカス制御系における光歪素子の光歪定
数特性を示す図。

【図３１】フォーカス制御系における光歪素子の変形を
説明するための図。

【図３２】レーザビームによる露光位置の検出系Ｆａの
構成図。

【図３３】露光位置の検出系における光歪素子群の変位
作用を示す図。

【図３４】他のレーザビームによる露光位置の検出系Ｆ
ａの構成図。

【図３５】切り欠きヒンジの作用を説明するための図。

【図３６】光圧による切り欠きヒンジの変位を示す図。

【図３７】従来の光ディスク原盤露光装置の構成図。

【図３８】スライダのヨーイング、ピッチング及びロー
リング運動を示す図。

【図３９】従来の光ディスク原盤露光装置の構成図。

【符号の説明】

１…スピンドルモータ、３…光ディスク原盤、４０，４
１…ガイド、４２…粗動スライダ、４３…粗動駆動機
構、４５…微動ユニット、４６…露光ユニット、４７…
露光レーザヘッド、５３…ｘ軸方向の位置検出系、５６
…ｙ軸方向の位置検出系、５９…第１の角度検出系、６
０…第２の角度検出系、７０…第１のヒンジ部材、７２
…θ₁ 方向アクチュエータ、７３…第２のヒンジ部材、
７５…θ₂方向アクチュエータ、７６…第３のヒンジ部
材、７８…θ₃ 方向アクチュエータ、８２…コントロー
ラ、８３…運動誤差算出手段、８４…位置・姿勢補正手
段、９０…固定部材、９１…チルト機構、９２…切欠き
ヒンジ、９３…可動端部、９４…露光ユニット、９５…
積層圧電素子、９６…角度検出器、９７…コントロー
ラ、１００…リニアモータガイド板、１０１…露光ユニ
ット、１０２…リニアモータ移動体、１０９…光ファイ
バー、１１０…露光レーザヘッド、１３０…露光レーザ
ヘッド、１３１…露光ユニット、１３２…走査型反射光
学系、１３３…能動光学ミラー、１３４…アクチュエー
タ群、１４１…走査型探針顕微鏡（ＳＰＭセンサ）、Ｐ
ａ…光軸制御系、１５８…光歪素子可動ミラー、Ｑａ…
フォーカス制御系、１６２…フォーカス光学系、１６５
…光歪素子、Ｆａ…露光位置検出系、１６６…光歪素子
群、１６７…変位計、１９２…コントローラ、２００…
切り欠きヒンジ。

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光ユニットから出力された露光用光を
   光ディスク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置にお
   いて、 前記露光ユニットを前記光ディスク原盤に対して粗く位
   置決めする粗動駆動手段と、 前記露光ユニットを微動させる微動駆動手段と、 前記露光ユニットを前記粗動駆動手段により位置決めし
   た後、前記粗動駆動手段により前記露光ユニットを駆動
   したときの運動誤差を検出する運動誤差検出手段と、 この運動誤差検出手段により検出された運動誤差に基づ
   いて前記微動駆動手段を微動させて前記露光ユニットの
   位置・姿勢を補正する位置・姿勢補正手段と、を具備し
   たことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
2. 【請求項２】 前記微動駆動手段は、前記露光ユニット
   を互いに垂直方向のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸にそれぞれ微動
   させる各第１の微動素子と、 前記露光ユニットをｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向
   にそれぞれ微小回転させる各第２の微動素子と、を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の光ディスク原盤露光
   装置。
3. 【請求項３】 前記運動誤差検出手段は、前記粗動駆動
   手段により前記露光ユニットを駆動したときのｘ軸及び
   ｙ軸方向の各移動位置を検出する各位置検出計と、 前記粗動駆動手段により前記露光ユニットを駆動したと
   きのｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向の角度位置を検
   出する各角度検出計と、 これら位置検出計及び角度検出計によりそれぞれ検出さ
   れた移動位置及び角度位置に基づいてｘ軸及びｙ軸方向
   の運動誤差及びｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向の運
   動誤差を求める運動誤差算出手段と、を有することを特
   徴とする請求項１記載の光ディスク原盤露光装置。
4. 【請求項４】 前記角度検出計は、前記露光ユニットを
   移動する粗動スライダのピッチング、ヨーイング及びロ
   ーリングを検出することを特徴とする請求項３記載の光
   ディスク原盤露光装置。
5. 【請求項５】 前記位置・姿勢補正手段は、前記運動誤
   差検出手段により求められたｘ軸及びｙ軸方向の運動誤
   差に基づいて前記微動駆動手段における前記第１の微動
   素子を駆動し、かつ前記運動誤差検出手段により求めら
   れたｘ軸、ｙ軸及びｚ軸の各軸回り方向の運動誤差に基
   づいて前記微動駆動手段における前記第２の微動素子を
   駆動する機能を有することを特徴とする請求項１記載の
   光ディスク原盤露光装置。
6. 【請求項６】 露光ユニットから出力された露光用光を
   光ディスク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置にお
   いて、 前記露光ユニットを前記光ディスク原盤に対して傾き方
   向に移動自在なチルト機構と、 このチルト機構を傾き運動させる変位素子と、 前記露光ユニットの傾き角度を検出する角度検出器と、 この角度検出器により検出された傾き角度に基づいて前
   記変位素子を駆動して、前記露光ユニットから出力され
   た前記露光用光を前記光ディスク原盤上のラジアル方向
   に走査する露光制御手段と、を具備したことを特徴とす
   る光ディスク原盤露光装置。
7. 【請求項７】 前記チルト機構は、切欠きヒンジにより
   形成されたことを特徴とする請求項６記載の光ディスク
   原盤露光装置。
8. 【請求項８】 前記変位素子は、複数の圧電素子を積層
   した積層圧電素子であることを特徴とする請求項６記載
   の光ディスク原盤露光装置。
9. 【請求項９】 前記変位素子は、複数の圧電素子を積層
   した積層圧電素子とインチワームモータとを組み合わせ
   て構成されることを特徴とする請求項６記載の光ディス
   ク原盤露光装置。
10. 【請求項１０】 露光用光を光ディスク原盤に照射する
    光ディスク原盤露光装置において、 前記露光用光を出力する露光光源と、 この露光光源に光ファイバーを介して接続され、この光
    ファイバー内を伝送してきた前記露光用光を前記光ディ
    スク原盤に照射する露光ユニットと、 この露光ユニットを２次元平面上に移動させるリニアモ
    ータ機構と、 このリニアモータ機構を動作制御して前記露光ユニット
    を２次元平面上に移動して、前記露光用光を前記光ディ
    スク原盤上に走査させる露光制御手段と、を具備したこ
    とを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
11. 【請求項１１】 複数の露光ユニットをリニアモータガ
    イド板上に配置し、これら露光ユニットをそれぞれ２次
    元平面上に移動制御し、これら露光ユニットから出力さ
    れた前記各露光用光を前記光ディスイク原盤上に照射す
    ることを特徴とする請求項１０記載の光ディスク原盤露
    光装置。
12. 【請求項１２】 露光用光を光ディスク原盤に照射する
    光ディスク原盤露光装置において、 前記露光用光を出力する露光光源と、 鏡面における反射角度が変化し、前記露光光源から出力
    された前記露光用光を反射して前記光ディスク原盤上に
    走査する走査型反射光学系と、を具備したことを特徴と
    する光ディスク原盤露光装置。
13. 【請求項１３】 前記走査型反射光学系は、露光用光の
    反射角度を変化させる能動光学ミラーと、 この能動光学ミラーの裏面側に配置された複数のアクチ
    ュエータ群とを備え、 かつ前記光ディスク原盤上における前記露光用光の走査
    位置に応じて前記各アクチュエータ群をそれぞれ変位駆
    動して前記能動光学ミラーの角度位置を制御する露光制
    御手段を付加したことを特徴とする請求項１２記載の光
    ディスク原盤露光装置。
14. 【請求項１４】 前記露光光源から出力された前記露光
    用光が前記走査型反射光学系で反射して前記光ディスク
    原盤に照射される前記露光用光の光路長が、前記光ディ
    スク原盤上の全ての照射位置に対して一定に制御される
    ことを特徴とする請求項１２記載の光ディスク原盤露光
    装置。
15. 【請求項１５】 露光ユニットから出力された露光用光
    を光ディスク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置に
    おいて、 前記光ディスク原盤を一定の速度で回転させる回転機構
    と、 前記露光ユニットを前記光ディスク原盤の半径方向に移
    動させるスライダと、 このスライダに設けられ前記露光ユニットを微動させる
    微動ユニットと、 この微動ユニットによる前記露光ユニットの微動位置を
    検出する走査型探針顕微鏡と、 この走査型探針顕微鏡により検出された前記露光ユニッ
    トの微動位置に基づいて前記微動ユニットを微動制御し
    て前記露光ユニットを位置決めする露光制御手段と、を
    具備したことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
16. 【請求項１６】 前記走査型探針顕微鏡は、走査型トン
    ネル顕微鏡又は原子間力顕微鏡であることを特徴とする
    請求項１５記載の光ディスク原盤露光装置。
17. 【請求項１７】 露光光源から出力された露光用光を複
    数のミラーを介して露光ユニットに送り、この露光ユニ
    ットから光ディスク原盤に照射する光ディスク原盤露光
    装置において、 前記露光用光の光路上に配置されたハーフミラーと、 このハーフミラーを透過した前記露光用光に応動して前
    記ハーフミラーを位置制御する光歪素子と、を具備した
    ことを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
18. 【請求項１８】 前記光歪素子は、光歪係数が二軸方向
    に連続的に変化する傾斜機能材料により形成されること
    を特徴とする請求項１７記載の光ディスク原盤露光装
    置。
19. 【請求項１９】 露光ユニットにより露光用光を集光し
    て光ディスク原盤に照射する光ディスク原盤露光装置に
    おいて、 前記露光ユニットを前記露光用光の光軸方向に微動させ
    る光歪素子と、 前記光ディスク原盤からの戻り露光用光を入射し、前記
    露光ユニットの前記光ディスク原盤に対するジャストフ
    ォーカスからのずれ量に応じたスポットのフォーカス制
    御光に成形し、このフォーカス制御光を前記光歪素子に
    照射して前記露光ユニットをジャストフォーカス位置に
    制御するフォーカス制御手段と、を具備したことを特徴
    とする光ディスク原盤露光装置。
20. 【請求項２０】 前記光歪素子は、光歪係数が一軸方向
    に連続的に変化する傾斜機能材料により形成されること
    を特徴とする請求項１９記載の光ディスク原盤露光装
    置。
21. 【請求項２１】 露光用光を光ディスク原盤に照射する
    光ディスク原盤露光装置において、 前記光ディスク原盤の前記露光用光の透過位置に配置さ
    れ、前記光ディスク原盤を透過した前記露光用光を受光
    して変位する複数の光歪素子から成る光歪素子群と、 この光歪素子群の変位を検出する変位計と、 この変位計により検出された前記光歪素子群の変位に基
    づいて前記光ディスク原盤に対する前記露光用光の照射
    位置を検出する照射位置検出手段と、を具備したことを
    特徴とする光ディスク原盤露光装置。
22. 【請求項２２】 ベース部材にヒンジ部を介して前記光
    歪素子群を接続し、この光歪素子群のいずれかの前記光
    歪素子に前記露光用光が照射すると、この光歪素子の変
    位に応動して前記光歪素子群が前記ヒンジ部を中心とし
    て回動変位し、前記変位計は前記光歪素子群の先端部の
    変位を検出することを特徴とする請求項２１記載の光デ
    ィスク原盤露光装置。
23. 【請求項２３】 露光用光を光ディスク原盤に照射する
    光ディスク原盤露光装置において、 前記光ディスク原盤の前記露光用光の透過位置に配置さ
    れ、前記光ディスク原盤を透過した前記露光用光の光圧
    により変位する切り欠きヒンジと、 この切り欠きヒンジの変位を検出する変位計と、 この変位計により検出された前記切り欠きヒンジの変位
    に基づいて前記光ディスク原盤に対する前記露光用光の
    照射位置を検出する照射位置検出手段と、を具備したこ
    とを特徴とする光ディスク原盤露光装置。
24. 【請求項２４】 露光光源から出力された露光用光を複
    数のミラーを介して露光ユニットに送り、この露光ユニ
    ットから光ディスク原盤に照射する光ディスク原盤露光
    装置において、 前記露光用光の光路上に配置されたハーフミラーと、 このハーフミラーを透過した前記露光用光に応動して前
    記ハーフミラーを位置制御する光歪素子と、 前記露光ユニットを前記露光用光の光軸方向に微動させ
    る光歪素子と、 前記光ディスク原盤からの戻り露光用光を入射し、前記
    露光ユニットの前記光ディスク原盤に対するジャストフ
    ォーカスからのずれ量に応じたスポットのフォーカス制
    御光に成形し、このフォーカス制御光を前記光歪素子に
    照射して前記露光ユニットをジャストフォーカス位置に
    制御するフォーカス制御手段と、 前記光ディスク原盤の前記露光用光の透過位置に配置さ
    れ、前記光ディスク原盤を透過した前記露光用光を受光
    して変位する複数の光歪素子から成る光歪素子群と、 この光歪素子群の変位を検出する変位計と、 この変位計により検出された前記光歪素子群の変位に基
    づいて前記光ディスク原盤に対する前記露光用光の照射
    位置を検出する照射位置検出手段と、を具備したことを
    特徴とする光ディスク原盤露光装置。
25. 【請求項２５】 請求項１乃至２３のいずれかに記載の
    光ディスク原盤露光装置により作製された光ディスク原
    盤を複製して得られたことを特徴とする光ディスク。