CN1245332A - 光盘介质质量检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于检测光盘介质质量的方法和装置,将光盘移入一个检测位置(例如将光盘设置在一个盘驱动器上),并在光盘的外区记录检测数据。当制造预录盘时不使用光盘的这种外区,一次写入光盘的使用者也不使用光盘的这种外区。根据重放在光盘外区的检测数据而产生的检测信号判断光盘的质量。根据质量判断,对光盘进行分类以进一步处理。

Description

光盘介质质量检测方法和装置

这是1997年12月12日提交的08/989,660号申请的部分继续申请，其全部内容作为本发明的参考。

本发明涉及一种光盘质量检测装置，尤其涉及一种改进的光盘质量检测装置和方法，其在光盘生产过程中能够对光盘质量进行有效地检测。

盘介质分为两类，即磁盘和致密盘(CD)这样的光盘。由于光盘的存贮量很大，因此，对光盘的需求迅速增加。光盘分为预录盘，如致密盘(CD)、一次写入盘，如CD-R(可记录CD)、和可重复写入盘介质，如CD-RW及DVD-RAM。

图1A和1B说明的是一般光盘。这些盘的半径L1是60mm，中心孔的直径L2是15mm。图1A表示的是一般预录光盘。如图1A所示，光盘的记录区包括引入开始点BLI，主存贮区开始点BPL，和引出开始点BLO。信息被写入主存贮区开始点BPL和引出开始点BLO之间的主存贮区MSA。

图1B表示的是一般一次写入光盘，在这种盘上没有预先记录信息。就象图1A所表示的光盘，图1B表示的光盘有一个记录区，当在记录区记录信息时，该信息被记录在主存贮区MSA。如图1A和1B所示，记录区的外区不用于存贮信息。外区为加工缺陷提供了误差裕度，因为所采用的制造技术使记录区的缺陷极易发生在记录区的外区。

图2A和2B是表示CD-R盘结构的示意图。

首先，用冲压机将CD-R盘注射成型，以形成有预制槽的聚碳酸酯基底。然后，对预制槽聚碳酸酯基底进行旋涂处理。

如图2A所示，旋涂处理使预制槽聚碳酸酯基底可以按约3000rpm旋转，从而对盘进行涂敷处理，其中，涂液向内滴在盘上，以便利用离心力将液滴分散开。

首先使用聚乙烯和旋涂处理形成记录层，然后用铝在记录层上依次形成反射层和保护层。使用UV树脂在保护层上形成一个涂敷层，最后形成标记层，由此，获得截面如图2B所示的CD-R盘。涂敷保护的CD-R盘叠放在一个立柱上并传送给质量检测装置。

如图2A所示，当在光盘生产中采用旋涂处理时，盘的厚度有朝向其外周边逐渐变薄的趋向。其结果是，当在盘的记录层进行记录或从记录层重放时，由于记录层不均匀，朝向外周边误差的发生会越来越多，因此，一般来说，目标信息只记录在光盘整个120mm直径中的118mm构成的主存贮区。118mm周边的外区不用来进行记录。

一般的盘质量检测方法从视觉检测方法到反射率检测方法有很大不同。

图3是由Koch公司制造的视觉检测装置的方框图。如图3所示，视觉检测装置包括：控制器10，用于对检测装置进行总的控制操作；驱动器11-14，用于在主存贮区的引入区进行检测信号记录操作或从引入区进行检测信号重放操作；检测信号处理单元15，用于分析由驱动器11-14所重放的检测信号的特性；测量系统16，用于将基准信号与由检测信号处理单元15分析得出的各个特性进行比较，并确定盘质量是否有问题。

在这种情况，是假定盘是采用同样的冲压机进行注射成型的，而且一般采用4个驱动器，其细微差别取决于测量装置的制造商。

检测信号处理单元15包括一个中央处理单元15a和分别对应驱动器11-14的数字信号处理单元15b-15e。

这里，DSP1-DSP4(15b-15e)分别用于对重放检测信号进行特性分析。DSP-1(15b)分析伺服信号和聚焦信号，DSP-2(15-c)分析不稳定性，DSP3(15d)分析机械特性，DSP4(15e)分析光学特性。

现在对这样构成的盘视觉检测装置进行说明。

在光盘制造完成以后，把根据控制器10的控制所抽样的光盘适宜地安装到驱动器11-14上，各驱动器11-14根据控制器10的控制，在引入区或主存贮区记录检测信号或从上述区重放检测信号。

DSP1-DSP4 15b-15e相应接收由驱动器11-14重放的检测信号，然后根据CPU 15a的控制，分析高频HF、不稳定性、伺服信号、聚焦信号、机械特性和光学特性。在这种情况下，测试指标包括光学特性，如双折射，反射率和透射率，以及信号特性，如每组的误差发生率，径向噪声和不稳定性，这些指标分别用来对盘进行评估。

然后，测量系统16用预先贮存的基准信号与高频、不稳定性、伺服信号、聚焦信号、机械特性和光学特性进行比较，以确定盘质量是否有问题。

如上所述，一般质量检测方法包括在盘的引入区或主存贮区记录信号，重放这些检测信号，和将检测信号与基准信号相比较以确定质量。

但是，遗憾的是不能对每一个制造出的光盘都用这些方法检测。例如，一旦检测数据写入一次写入光盘，该盘由于变成不能使用而失去其作为商品的价值。因此，通常对多个制造的光盘进行抽样并根据上述方法进行检测。

除产生抽样盘不能使用的问题以外，这些质量检测方法还存在不准确和不可信的问题。因为即使抽样盘质量合格，并不一定意味着其他没被抽样的盘也具有高质量。因此，这些检测存在不准确和不可信的问题。

此外，在一般的反射率检测方法中，激光二极管发出的光被分成多束并射到盘上。使用多个光检测器对被盘的反射层反射的多束光进行检测，并检测由于在成型或制造过程中(例如溅射处理和旋涂处理)所产生的层的不均匀所导致的缺陷。反射检测识别缺陷的准确度取决于光检测器的数量和大小。

目前已有的技术在减小光检测器的大小上存在限制，因此，只能检测明显的缺陷，不能进行精细检测。

光盘介质还要经过附加的质量检测。例如，通过使用CCD摄像机监视用激光束对光盘表面进行的扫描，从而对光盘的整个表面进行显示。然后用显示器对该表面进行视觉检查。

其他检测包括推/挽，交扰和检查引入开始点BLI，主存贮区开始点BPL和引出开始点BLO的位置。

通过上述检测方法，可以进行机械特性检测，如引入开始点BLI、主存贮区开始点BPL、引出开始点BLO、记录道和标记开始点、检测速度、道间距、弯曲偏差、扭曲偏差、光盘厚度、角偏差、垂直偏差、光盘半径和光盘中心孔直径。此外，还可以进行信号特性检测，如径向噪声、焦点噪声、跟踪信号的推/挽、数据载体模拟和载体数字。

根据本发明的检测光盘介质质量的方法和装置将光盘送到检测位置(例如，将光盘放置在光盘驱动器上)，并在光盘的外区记录测试数据。光盘的这种外区在制造预录盘时不使用，并且也不被一次写入光盘的使用者所使用。光盘质量根据重放光盘外区的检测数据所产生的检测信号进行判断。根据质量判断，对光盘进行分类以便进一步处理。

通过下面的详细说明以及仅作为解释用的附图，会使本发明得到更好的理解，在附图中，在各个图中相同标号表示相应部分。

图1A和1B表示一般光盘；

图2A是关于使用旋涂法制造CD-R盘的示意图；

图2B是使用旋涂法制造的CD-R盘的局部截面透视图；

图3是Koch公司制造的视觉检测装置的方框图；

图4A和4B表示的是本发明的光盘；

图5A和5B表示的是根据本发明重放检测数据的一种方法；

图5C和5D表示的是根据本发明重放检测数据的另一种方法；

图5E和5F表示的是根据本发明重放检测数据的又一种方法；

图6是一个根据本发明在光盘中记录检测数据和检测光盘质量的装置的实施例的框图；

图7是根据本发明在光盘中记录检测数据的一种方法的流程图；

图8A和8B表示的是当根据本发明将检测数据写入光盘时，光盘的信息状态；

图9是根据本发明检测光盘质量的方法的流程图；

图10A表示的是光盘上的凹痕图案与重放的凹痕图案信号的关系；

图10B表示一个重放的模拟信号的例子；

图11是根据本发明进行光盘质量检测的装置的另一个实施例的透视图；

图12是详细表示图11中驱动器组成的框图；

图13是用于转动图11中提取器的光盘传送部件的结构的平面示意图；

图14是表示用于垂直移动图11中的提取器的光盘传送部件的结构的横截面示意图；

图15是图11中传感器实施例的横截面示意图；

图16是包括根据本发明的光盘质量检测装置另一个实施例的整个系统的示意图；

图17表示的是根据本发明在光盘外区的数据格式；

图18是ASCII码系统表；

图19表示的是根据本发明进行光盘质量检测的方法的流程；

图20表示的是图19所示流程中移动和加载步骤的流程；

图21表示的是图19中检测数据记录步骤的流程；

图22表示的是图19中检测数据重放步骤的流程；和

图23表示的是图19中光盘分类步骤的流程。

图6表示的是一种根据本发明在光盘上记录检测数据并检测光盘质量的装置(下称“光盘质量检测装置”)的一个实施例。如图所示，光盘质量检测装置包括一个驱动单元31和一个光拾取单元32。驱动单元31包括一个用于支承所要重放的光盘31-1的支架31-2，一个用于夹持光盘31-1夹持器31-3和一个用于旋转光盘31-1的主轴电动机31-4。光拾取单元32包括一个用于向光盘31-1写入信息并从光盘31-1读取信息的光拾取器32-2。一个滑动电动机32-1沿光盘31-1径向移动光拾取器32-2。

一个控制器36通过一个伺服机构37控制主轴电动机31-4和滑动电动机32-1的工作，这种控制是根据使用者输入的信号和来自光拾取单元32的聚焦误差和跟踪误差信号进行的。当一个使用者命令在光盘31-1记录检测数据时，控制器36将要写入光盘31-1的检测数据提供给光拾取单元32，并控制检测数据的记录。

当使用者命令对光盘31-1进行质量检测时，控制器36控制光拾取单元32重放记录在光盘31-1上的检测数据。光拾取单元32输出的重放信号被提供给RF放大器33和控制器36，而聚焦误差和跟踪误差信号被提供给控制器36。根据聚焦误差及跟踪误差信号和重放信号，控制器36通过伺服机构37控制滑动电动机32-1和主轴电动机31-4。RF放大器33对来自光拾取单元32的重放信号进行处理并输出处理过的重放信号以进行MPEG处理。还将处理过的重放信号提供给比较器35。

比较器35将处理过的重放信号与存贮在存贮器34中的预定数据进行比较。将比较结果输出给控制器36，控制器36根据比较结果确定光盘31-1的质量是好，还是坏。如果控制器36确定光盘31-1的质量不好，那么，控制器36就驱动指示器38向使用者指示光盘31-1质量不好。

下面参照图4A-9详细说明根据本发明的光盘质量检测装置的工作。如图4A和4B所示，根据本发明的光盘质量检测装置将检测数据STP记录在光盘的外区；预录光盘(图4A)和一次写入光盘(图4B)都是如此。记录操作将结合图6-8B进行更详细说明。

图7表示的是根据本发明在光盘上记录检测数据的方法的流程图。如图所示，在步骤S10，控制器36控制光拾取单元32从光盘上读取目录表TOC数据。记录在光盘中心附近的TOC数据指示例如预录光盘中的主存贮区的引入开始点、主存贮区和主存贮区的引出开始点的位置。为了便于说明，下面仅就预录光盘来说明在光盘中记录检测数据的方法。但是，本领域普通技术人员很容易就知道这种方法可以用于例如一次写入光盘。

在接收到来自光拾取单元32的TOC数据后，控制器36在步骤S20确定使用者是否已经选择了检测数据记录模式。如果还没有选择检测数据记录模式，处理就结束。否则，在步骤S30，控制器36确定使用者是否已经选择了从内向外(in to out)记录模式。

如果在步骤S30已经选择了从内向外(in to out)记录模式，则在步骤S40，控制器36以任何已知的方式确定光拾取器32-2的当前位置，并根据TOC数据确定主存贮区的引出开始点BLO的位置。然后，在步骤S50，控制器36根据所检测的光拾取器32-2的当前位置和所确定的主存贮区引出开始点BLO的位置，将光拾取器32-2移向主存贮区的引出部位。

在步骤S60，控制器36控制光拾取单元32以图8A所示的从内向外(in to out)方式在光盘31-1上记录检测数据STP。检测数据可以由使用者提供，也可以是由控制器36存贮的预定数据。检测数据可以是预定凹痕图案，预定的位组合，或者象已知乐曲这样的预定的信号。检测数据将在下面讨论光盘质量检测时更详细的说明。

如图8A所示，控制器36控制光拾取器32-2跟踪光盘并从径向内侧位置移动到径向外侧位置来记录检测数据之前的引入区和检测数据。换句话说，控制器36通过滑动电动机32-1和伺服机构37控制光拾取器32-2在记录检测数据期间沿光盘径向向外方向移动。此外，如图8A所示，控制器36控制光拾取单元32在主存贮区的引出区之后隔一个预定径向距离开始记录检测数据STP的引入区，以在主存贮区的引出区和检测数据STP的引入区之间建立一个缓冲区。

在检测数据记录完成以后，在步骤S70，控制器36更新光盘中的TOC数据以指示检测数据及其引入区的位置。

如果在步骤S30没有选择从内向外(in to out)记录模式，那么，在步骤S80，控制器36确定使用者是否选择了从外向内(out-to-in)记录模式。如果还没有选择从外向内(out-to-in)记录模式，流程回到步骤S30。否则，流程进入步骤S90。在步骤S90，控制器36以任何已知的方式检测光拾取器32-2的当前位置，并根据TOC数据确定记录区结束的位置。然后，在步骤S100，控制器36把光拾取器32-2移向记录区的结束部位。

接下来，在步骤S110，控制器36控制光拾取单元32以图8B所示的从外向内方式在光盘中记录检测数据。如图8B所示，检测数据STP在记录区结束部位开始记录并沿径向向内朝向光盘中心进行。具体讲，如图8B所示，先记录检测数据STP的引入区，然后记录检测数据，最后记录检测数据的引出区。在主存贮区的引出区起始点前面足够距离的部位记录检测数据STP的引出区，这样就在主存贮区的引出区和检测数据STP的引出区之间留下一个缓冲区。当从外向内记录检测数据时，控制器36在跟踪光盘的同时控制光拾取器32-2沿径向朝向光盘中心移动。

在步骤S110记录检测数据之后，流程进入步骤S70。在步骤S70，控制器36更新光盘的TOC数据以指示检测数据以及检测数据的引入区和引出区的位置。

现在结合图3A-6和图9说明根据本发明的光盘质量检测装置的质量检测操作。图9表示的根据本发明检测光盘质量的方法。如图9所示，在步骤S200，控制器36控制光拾取单元32重放和输出光盘31-1的TOC数据。然后在步骤S220，控制器36确定使用者是否已经输入质量检测指令。如果还没有输入质量检测指令，流程结束。如果已经输入质量检测指令，则在步骤S230，控制器36以任何已知的方式检测光拾取器32-2的当前位置。

根据在TOC数据中所指示的检测数据引入区的位置和光拾取器32-2的当前位置，在步骤240，控制器36将光拾取器32-2移到检测数据的引入区。除指示检测数据的引入区的位置以外，TOC数据通过该位置数据还可以指示检测数据是沿向从内向外记录的，还是沿径向从外向内记录的。根据这个判断，在步骤S250，控制器36控制光拾取器32-2重放检测数据。

检测数据可以顺序重放，如图5A所示的预录光盘或如图5B所示的一次写入光盘，检测数据也可以按预定间隔重放，如图5C所示预录光盘和图5D所示一次写入光盘。此外，也可以重放检测数据的预先选择的部分，如图5E所示的预录光盘和图5F所示的一次写入光盘。

在步骤S260，重放的检测数据由RF放大器33处理并输出给比较器35。在控制器36的控制下，比较器35将检测数据与在存贮器34中存贮的预定数据进行比较，控制器36根据比较判断光盘31-1的质量。比较器35和控制器36可以完成一个质量检测操作或几个质量检测操作的组合。这些质量检测方法包括凹痕图案检测，位组合检测和模拟信号检测。

在CD和数字视盘(或数字通用盘)DVD中，最小的位组合是3T，最大的位组合对于CD是11T，对于DVD是14T。标记3T，4T等是与预定位组合相对应的凹痕长度的量度。图10A表示的是RF放大器33输出的信号与代表光盘31-1上的检测数据的凹痕之间的关系。如图10A所示，例如RF放大器33输出的信号在凹痕的始点从低状态变成高状态，在凹痕的长度范围内保持高状态，在凹痕的终点从高状态变成低状态。RF放大器33输出的信号的转变代表位值1，而RF放大器33输出的信号保持高状态的时间长度代表若干位0。一个3T凹痕代表位流1001。一个比3T凹痕长的4T凹痕代表位组合10001。当凹痕图案从3T到11T或14T顺序增加，0的个数也随之增加。

当采用凹痕图案方法进行质量检测时，同一个凹痕图案作为检测数据被反复记录。在一个优选实施例中，记录的凹痕图案是3T凹痕图案。由于3T凹痕图案是最小的凹痕图案，所以更可能检测到误差。

比较器35将图10A所示的RF放大器33输出的凹痕图案信号与存贮在存贮器34中的基准信号进行比较。基准信号代表记录在光盘上的凹痕图案。对应于识别数据的凹痕图案信号的每一部分代表1个凹痕，这个凹痕与基准信号相匹配。例如，当采用3T凹痕图案时，每个识别凹痕代表4位识别数据。比较器35确定识别检测数据的总量，然后，将识别检测数据的总量与存贮在存贮器34的预定的识别数据阈值进行比较。存贮器34存贮了对应于图5A-5F所示的每一种重放方法的识别数据阈值(即连续的、周期的和选择的部分)。因此，根据重放的类型(连续的、周期的、和有选择的部分)，由比较器35选择和使用不同的识别数据阈值。比较器35向控制器36输出比较结果。

如果识别数据的量大于识别数据阈值，在步骤S260，控制器36确定光盘质量为好。否则，在步骤S260，控制器36确定光盘质量为差。

取代或除凹痕图案检测以外，位组合检测可以对光盘31-1的质量进行判断。在位组合检测中，凹痕图案信号被转换成位流。即，将每一个凹痕转换成所代表的位。比较器35将得到的位组合与存贮在存贮器34中的位组合基准形式进行比较。与凹痕图案检测不同，位组合检测不需要将相同的凹痕图案作为检测数据在光盘31-1中反复记录。任何预定的凹痕排列都可以作为检测数据记录在光盘31-1中。存贮在存贮器34中的基准位组合与记录在光盘31-1中的凹痕图案相对应。

比较器35将从凹痕图案信号获得的位组合与基准位组合一个凹痕一个凹痕地进行比较。换句话说，将与一个凹痕相对应的每组位与基准位组合中相对应组的位进行比较。如果存在匹配，则匹配位被作为识别数据来看待。比较器35加出识别数据的总量，并将数据的总识别量与存贮在存贮器34中的预定识别数据阈值进行比较。将比较结果输出给控制器36。正如凹痕图案检测的情况一样，存贮器34存贮对应于连续的，周期的和有选择的部分的重放模式的识别数据阈值。因此，识别数据阈值取决于重放模式(连续的、间断的或部分)。

如果识别数据总量超过识别数据阈值，则控制器36确定光盘31-1质量为好；否则，则控制器36确定光盘31-1质量为差。

取代或除凹痕图案检测和位组合检测之外，模拟信号检测也可以对光盘31-1的质量进行确定。在这种模拟信号检测中，从凹痕图案信号获得的位组合通过比较器35进行数/模转换以获得图10B所示的模拟信号。然后，比较器35对模拟信号或进行幅值和频率检测，或进行其中之一检测。在幅值检测中，比较器35将模拟信号的幅值与如图10B中A_TH和-A_TH所指示的幅值阈值范围进行比较。

在频率检测中，比较器35将图10B所示的t1和t2这样的过零点与和每个过零点相对应的预定时间阈值范围进行比较。更具体地讲，由于记录在光盘31-1上的检测数据是预定的，所以，所得到的模拟信号也是已知的；因此，过零点已知。对关于这些过零点根据经验确定的误差量因子分解，得到关于重放模拟信号每一个过零点的时间阈值范围。然后，将关于每个过零点的时间阈值范围存贮到存贮器34中。

当然，和其他检测方法的情况一样，存贮的时间阈值范围的使用取决于重放模式(连续的、周期的或有选择的部分)。

根据幅值检测、频率检测，或根据幅值和频率检测能够对光盘31-1的质量进行判断。如果模拟信号的幅值超过幅值阈值范围，则控制器36确定光盘31-1质量为差。而且，如果模拟信号的过零点落到相应的时间阈值以外，则控制器36确定光盘31-1质量为差。如果控制器36根据幅值检测、频率检测、或幅值和频率检测没有作出质量差的判断，那么，控制器36就确定光盘31-1的质量为好。

接下来，在步骤S270，如果控制器36判断光盘31-1质量差，则流程进入步骤S280，而且控制器36驱动指示器38并且流程结束。在这种情况下，向使用者发出所检测的光盘是质量差的光盘的警报。如果在步骤S270判断光盘质量好，则流程结束。

如上所述，凹痕图案检测、位组合检测、幅值检测和频率检测可以单独使用或彼此结合使用以确定光盘的质量。

而且，除了上述的质量检测以外，还可以对光盘进行另外的机械检测和信号质量检测。例如，通过使用CCD摄像机监视用激光束对光盘表面进行扫描来显示光盘的整个表面。然后，用显示器对表面进行视觉检测。

其他检测包括推/挽、交扰和检测引入开始点BLI、主存贮区开始点BPL和引出开始点BLO的位置。

通过上述检测处理可以进行机械特性检测，如引入开始点BLI，主存贮区开始点BPL，引出开始点BLO，记录道和标记开始点、检测速度、道间距、弯曲偏差、扭曲偏差、光盘厚度、角偏差、垂直偏差、光盘半径和光盘中心孔的直径。

图11是根据本发明的质量检测装置的另一个实施例的透视图，其中设置有驱动器安装单元120、盘传送部件121和第一至第三立柱122-124。

驱动器安装单元120包括一个控制器120a，用于进行控制操作和质量判断操作，还包括多个驱动器a-h，用于在光盘的外区记录标准检测程序(STP)或从光盘外区重放标准检测程序(STP)。控制器120a可以设置在驱动器a-h的外面，驱动器a-d和驱动器e-h彼此相对设置。一个指示器120b任意与控制器120a相连，并可以成为驱动器a-h的一部分而不是位于驱动器外部。

盘传送部件121包括一个由电动机M1(见图13)转动的圆轴121a和一个安装在圆轴121a上并可以沿圆轴121a上下移动的提取器121b。一个用于检测与盘接触的接触传感器121-8(见图13和14)设置在提取器121b的下部，提取器121b具有至少一个用于提取盘的吸力孔(见图15)。提取器121b还包括一个控制孔121c。第一至第三立柱122-124等距离环绕圆轴121a设置，从而当提取器121b垂直向下向第一至第三立柱122-124移动时，第一至第三立柱122-124穿过控制孔121c。

有许多盘叠放在第一立柱122上，有许多质量确定为“好”的盘叠放在第二立柱123上，有许多质量确定为“差”的盘叠放在第三立柱124上。在第一立柱122上的盘已经过处理而具有保护层。至少应该提供一个第一立柱122，在每一个立柱上可以叠放近150-200张盘。

如图12所示，多个驱动器a-h分别包括：一个主轴电动机130，用于旋转安装在盘架上的光盘；一个光拾取器131，用于在光盘的外区记录检测数据STP或从光盘的外区重放检测数据；一个滑动电动机132，用于沿摆动(wobbled)预制槽移动光拾取器131；一个装载电动机133，用于进行系统的装载操作；一个伺服控制装置134，用于控制主轴电动机130，滑动电动机132和装载电动机133；一个写操作控制逻辑电路135，用于从外部控制器120a接收检测数据STP并输出驱动信号；一个激光二极管驱动器136，用于响应来自写操作控制逻辑电路135的驱动信号驱动光拾取器131的激光二极管(没有示出)；一个RF放大器137，用于放大由光拾取器131重放的信号；一个数字信号处理器(DSP)138，用于解调RF放大器137的输出信号并校正误差；一个微处理器139，用于将来自数字信号处理器138的重放检测数据输出到外部控制器120a；一个接口140，用于对输入数据进行编码或译码并在驱动器a-h和外部控制器120a之间或在外围装置之间进行数据传输；和一个缓冲存贮器141，用于暂时存贮输入给接口140或从接口140输出的数据。如图进一步所示，驱动器a-h的每一个可选地包括与微处理器139相连的指示器120b。

在光盘制造过程中，在其上涂敷形成保护层的光盘被叠放在第一立柱122上。当操作者通过使用者接口(没有示出)命令进行质量检测时，盘传送部件121根据设置在驱动器安装单元120上的控制器120a的控制，提取一个叠放在第一立柱122上的光盘并安放在驱动器安装单元120的多个驱动器a-h中的一个上。

现在结合光盘传送部件12的构造详细说明提取和移动光盘的操作。

如上所述，一旦操作者命令进行质量检测，盘传送部件121的圆轴121a的根据控制器120a的控制进行旋转，并在提取器121b的控制孔121c(见图13)的中心与第一立柱122的中心相对应时停止转动。即，提取器121b关于第一立柱122的转动角由圆轴121a的转动所控制。

图13表示的是用于转动提取器121b的盘传送部件121结构的一个实施例。如图所示，圆轴121a的中心轴121-1通过传动齿轮121-2与驱动电动机M1相连。将驱动电动机M1的转动力传递给中心轴121-1，由此提取器121b的转动角受圆轴121a转动的控制。圆轴121a由基体支承上的中心轴121-1旋转支承。

通过控制驱动电动机M1的转数来实现对圆轴121的转动角的控制，根据象编码器这样的转数检测装置(没有示出)的输出信号控制驱动电动机M1的转数。通过圆轴121a控制提取器121b的转动角，以使提取器121b位于第一至第三立柱122-124之一的上方。

作为提供旋转运动的盘传送部件121的结构的另一优选实施例，把驱动电动机M1的驱动力直接传递给圆轴121a的外周边或中心轴121-1，驱动电动机M1用传动带连接。

当关于第一立柱122已经完成提取器121b的位置控制以后，提取器121b按照控制器120a的控制向下移动，从而使第一立柱122穿过控制孔121c，使提取器121b接近光盘。当提取器121b向下移与光盘接触时，位于提取器121b下部的接触传感器(没有示出)检测提取器121b与光盘之间的接触，并将检测值输出给控制器120a。

图14表示的是用于垂直移动提取器121b的光盘传送部件121的结构的二个优选实施例。如图所示，在电动机M2的控制下转动的蜗轮121-3设置在圆轴121a的内部，在一个与提取器121b相连的臂121-4的侧端形成一个齿造型。臂121-4的齿造型与形成在蜗轮121-3外周上的齿造型相啮合。

作为用于垂直移动提取器121b的盘传送部件121的结构的另一个优选实施例，拾取器121设置在一个齿条上，一个用于驱动齿条的传动齿轮与电动机相连。传动齿轮的旋转运动使齿条垂直移动，由此垂直移动提取器121b。

作为另一种选择，用于垂直移动提取器121b的盘传送部件121的构成包括一条设置在圆轴121a内部上端和下端的环形传动带。提取器121b设置在环形带的中部，电动机的转动力传递给环形带的驱动皮带轮，由此使提取器121b垂直移动。

图15是提取器121b的截面示意图。如图所示，吸力孔121-5形成在提取器121b的下表面，吸力孔121-5通过管部件121-6与真空泵P相连。

当提取器121b与光盘接触时，控制器120a响应来自接触传感器(没有示出)的传感信号驱动真空泵P，当真空泵P被驱动时，与管部件121-6相连的吸力孔121-5产生吸力，由此目标光盘被吸到提取器121b上。

当光盘被提取器121b吸住后，提取器121b按照上述垂直移动方式移向多个驱动器a-h。这里为了使提取器121b移向驱动器a-d，提取器121b向左转一预定角度，然后垂直移动。为了移向驱动器e-h，提取器121b向右转一预定角度，然后垂直移动。当使提取器121b垂直移向驱动器a-h中的一个目标驱动器时，驱动器a-h根据控制器120a的控制打开各自的盘架。

这时，控制器120a使真空泵P停止工作，消除对提取器121b的吸力，提取器121b将光盘放在其下面的驱动器a-h的一个盘架上。

另一种方式是提取器121b垂直移动后再转动，将盘放在盘驱动器a-h上。在这种方式中，盘驱动器a-h的盘架先于盘的传送打开。

当把光盘放在驱动器a-h中的一个上以后，驱动器a-h在控制器120a的控制下，分别在光盘的外区记录检测数据STP或从光盘外区重放检测数据STP。控制器120a将重放数据与基准数据相比较以确定盘质量。控制器120a或微处理器139在控制器120a控制下实现图6中的比较器35和控制器36的功能。而且，存贮器141或与控制器120a相连的存贮器(没有示出)与图6中的存贮器34的功能相同。即，控制器120a使上面结合图4A-10B所述的盘质量检测方法得以实现，从而确定盘的质量是好，还是坏。因此，这里就不重复对这个方法的说明。

光盘质量一旦确定，光盘传送部件121在控制器120a的控制下，拾取装在驱动器a-h中的光盘。确定质量是“好”的光盘叠放在第二立柱123上，确定质量是“坏”的光盘叠放在第三立柱124上。

最后，将质量确定是“好”的光盘注上标记，从而完成光盘制造，而将质量确定是“坏”的光盘废弃。对于所有制造的光盘，这些步骤都自动进行。

图16是按照本发明的光盘质量检测装置另一个实施例的示图。如图所示，第二个实施例的光盘质量检测装置通过SCSI总线与外部计算机126相连。在这个第三实施例中，计算机126向设置在质量检测装置中的控制器120a传输检测数据STP。计算机126还可以可选地通过SCSI总线接收重放的检测数据STP，从而确定光盘质量。在这个实施例中，是计算机126确定质量，而不是控制器120a确定质量。但是，计算机126可以采用与上述方法相同的方法确定光盘质量是好，还是坏。

一个操作者可以使用计算机126控制质量检测装置的操作。因此，可以选择设置在质量检测装置中的微处理器139和/或控制器120a进行光盘的质量确定操作，也可以选择外部计算机126进行光盘质量确定操作。

在讨论这个替换方法之前，结合图17详细讨论图8A所示的光盘的信息状态，其中图8A所示的引入区构成图17的缓冲区150或STP区151的一部分。为便于讨论，图17所示的光盘是74分钟CD-R盘。

按照这种方法，用于检测光盘质量的检测数据STP记录区是光盘记录层的外区，该外区一般位于整个120mm直径的118mm直径的外面。在一般的74分钟CD-R盘中，引出区在75：30：00(75分，30秒，和00数据块)的ATIP(在预制槽中的绝对时间)结束。因此，如表1所示，外区范围从引出区结束的ATIP为75：30：00的118mm(φ118)到ATIP为75：47：00的118：1763mm(φ118.1763)。在这种方法中，ATIP用来代表光拾取器131在光盘上的位置。

	现有技术	本发明
			整个存贮区	Max.φ118	Max.φ118.1763
绝对时间	75：30：00	75：47：00

而且，外区包括分别设置在STP区151前面和后面的第一和第二缓冲区150，152。外区的总道数约为55道，倍速驱动器中的光拾取器131要用近12秒跟踪这55道。

第一缓冲区150是一个约6.5道的余量区，允许光拾取器131在其从内周边向外周边移动时在STP区151精确定位。即，余量区在75：32：00ATIP和φ118.0208直径处结束。

STP区151包括用于记录检测数据STP的32.4道，并终止在75：42：00 ATIP和φ118.0208直径。但是，STP区中道数不是固定的，而是取决于操作者所使用的设备的容量。当光拾取器131是用于四倍速驱动器时，跟踪STP区151要用6-7秒。这时，由于道数决定检测数据STP的数量，所以，道数越多，光盘质量检测越准确。

为使光拾取器131准确地在STP区151中定位，第二缓冲区152是约16.2道的余量区。第二缓冲区152终止在75：47：00 ATIP和φ118.1763直径。

如图18所示，在本发明的这个方法中采用的检测数据STP在0-1155十进位数(如所有ASCII码，声频数据和零数据)之间变化。在这些十进位数之间，这个方法较好的是采用所选择的ASCII码(更好的是ASCII码242)，所选择的ASCII码顺序进行二进制变换和EFM变换以进行记录。

在上述变换步骤中，检测数据STP变换成大小从3T到11T之间变化的各种凹痕。如前面所述，由于3T凹痕图案是最小的凹痕图案，误差更容易检测。当对检测数据STP进行EFM变换时，ASCII码242相对其他码包括许多3T脉冲，使得在重放期间更容易检测误差。因此，本发明更好是采用ASCII码242作为检测数据STP。

现在结合图19-23的流程和图11所示的光盘质量检测装置的第二个实施例说明按照这个替换的方法进行记录/重放和光盘质量确定的操作。

图19表示的是根据本发明的另一种光盘质量检测方法的流程。如图所示，在步骤S300，把已经在其上形成保护层的光盘从第一立柱122传送到驱动器a-h中的一个上。图20更详细地说明了步骤S300的流程。

如图20所示，在步骤S301，其上具有保护层但最好不是涂层的光盘被叠放在第一立柱122上。步骤S301可以可选地在加工设备附近完成，这时第一立柱122没有设置在盘安装单元120上。因此，在步骤S303，将第一立柱122移置并设置在盘安装单元120上。但是，在步骤S301，盘可以叠放在已经设置在盘安放单元120上的第一立柱122上，这样，就取消步骤S303。然后，在步骤S305，控制器120a控制驱动器a-h中的一个打开盘架，并在步骤S307，控制盘传送部件121用提取器121b以前面所述方式拾取第一立柱122上的盘。

接下来，在步骤S309，盘传送部件121将在步骤S307拾取的光盘移至在步骤S305打开的盘架上面。然后，在步骤S311，取消吸取盘的吸力，将盘放在打开的盘架上。然后，在步骤S313关闭打开的盘架。另一种办法是，按照S307，S309，S305和S311的顺序实现步骤S305，S307，S309和S311。

回到图19，这个方法通过在步骤S300中装入驱动器a-h中的光盘上记录检测数据STP而继续下去。图21更详细地表示记录检测数据STP的步骤S320。

如图21所示，在步骤S321，控制器120a指示微处理器139控制伺服控制装置134将光拾取器131移至焦点，并将光拾取器131移至光盘的最里面的周边。当光拾取器131到达最里面的周边以后，这种状态通过与限位开关(没有示出)接触而得到确认。即，如图所示，在步骤S323，微处理器139确定限位开关是否打开。如果限位开关没有打开，微处理器139继续输出指令以将光拾取器131移向光盘最里面的周边。但是，一旦微处理器139检测到限位开关打开，则在步骤S325，微处理器139根据从控制器120a接收的指令，开始将光拾取器131向光盘的外区移动。更具体讲，微处理器139将光拾取器131移至ATIP75：32：00。

在步骤S325，如图17所示，光传感器已经位于STP区151的开始点，在步骤S327，微处理器139控制检测数据STP记录在光盘的STP区151。即，在一个优选实施例中，ASCII码242重复记录在光盘的STP区151。

在记录检测数据STP期间，检测ATIP，并在步骤S329，确定ATIP是否超过75：42：00。如果ATIP没有超过75：42：00，则继续记录检测数据STP。但是，如果ATIP超过75：42：00，则终止记录检测数据STP。

回到图19，在步骤S340，重放记录的检测数据STP，在步骤S360，根据重放的检测数据STP，确定光盘质量。图22更详细地说明步骤S340和S360。

如图22所示，在步骤S341，微处理器139将光传感器移至ATIP75：32：00。然后，在步骤S343，重放检测数据STP。具体讲，重放的检测数据STP由高频放大器137放大，并在DSP 138中解调和校正误差。然后，通过接口140将这种处理过的检测数据STP传输给控制器120a。

在这种重放过程中，检测ATIP，并在步骤S345，确定ATIP是否等于75：42：00。如果ATIP不等于75：42：00，则继续重放检测数据STP。但是，一旦ATIP等于75：42：00，停止重放检测数据STP。

然后，流程进入步骤S361，控制器120a根据重放的检测数据STP判断光盘的质量。除控制器120a之外，这种质量判断还可以由微处理器139或计算机126实现。这种质量判断步骤以与上述图9中步骤S260相同的方式实现，因此，不重复对这种步骤的说明。

一旦判断质量，在步骤S363，控制器120a确定光盘是否被判断为质量不好。如果是，在步骤S369，确定光盘为坏光盘。但是，如果判断光盘质量不差，则在步骤S365，控制器120a将光盘分类为好光盘。接下来，在步骤S367，控制器120a在指示器120b显示光盘所确定的质量。

回到图了9，在进行步骤S360之后，在步骤S380对检测过的光盘进行分类。图23更详细地说明步骤S380。如图23所示，在步骤S381，控制器120a识别光盘是否被确定为好光盘。如果是好光盘，则控制器120a在步骤S383控制驱动器使存放光盘的驱动器打开其盘架。接下来，在步骤S385，控制器120a控制盘传送部件121拾取在打开的盘架上的光盘，并在步骤S387将光盘移到第二立柱123的上面。在步骤S389，控制器120a控制盘传送部件121消除对光盘的吸力，以使光盘叠放在第二立柱123上。然后，过程进入步骤S399。

在步骤S381，如果光盘没有被识别为好光盘，则在步骤S391，控制器120a控制存放光盘的驱动器a-h打开盘架，并在步骤S393控制盘传送部件121拾取光盘。然后，在步骤S395，控制器120a控制盘传送部件121将光盘置于第三立柱124上面。在步骤S397，控制器120a控制光盘传送部件121消除光盘上的吸力，以使光盘叠放在第三立柱124上。流程进入步骤S399。

在步骤S399，控制器120a控制盘传送部件121回到第一立柱122。这时，确定是否在第一立柱122有任何盘。即，在步骤S399，控制器120a使提取器121b在第一立柱122上垂直向下移动。如果在接触传感器121c触发之前，提取器121b到达最小垂直位置，则控制器120a确定在第一立柱上122没有光盘。否则，控制器120a确定在第一立柱122上有光盘。如果在第一立柱122上有光盘，则在步骤S403，流程回到图20的步骤S305。但是，如果在第一立柱122上没有光盘，则在步骤S405，流程回到步骤S301。

上述的其他限制不限于本发明的第二实施例。相反，一个本领域的普通技术人员很容易知道第三实施例也可以采用这种方法。

根据本发明的用于检测光盘质量的方法和装置从光盘的外区记录和重放检测数据。该区域在预录光盘或一次写入光盘中不使用。因此，每一个制造的光盘都可以按照本发明进行质量检测而不会使光盘不能作为商品使用。其结果是，按照本发明检测质量更准确和更可靠。即，每张光盘都能检测质量，但是，可选的是只有抽样光盘进行检测。

按照本发明的光盘质量检测不限于处理达到其上形成有保护层阶段的盘，而且还适用于达到形成有记录层，反射层或标记层阶段的盘。而且，本发明允许在一般的抽样检测或视觉检测之后，进行质量检测。

如上所述，本发明能够将自动盘质量检测和盘制造过程结合在一起。

此外，在本发明中，在很短的时间能够在光盘外区记录检测数据STP或从光盘外区重放检测数据STP，由此降低一次写入盘的制造成本。

这样描述的本发明，很显然可以用许多方式改变。这样的改变不能视为是离开了本发明的实质和范围，所有这样对本领域普通技术人员显而易见的改变都将落入所附的权利要求的范围。

Claims (33)

1.一种用于检测光盘介质质量的方法，包括以下步骤：

重放在所说光盘介质外区中的检测数据以产生一个检测信号，所说光盘介质的所说外区位于主信息存贮区周边外侧；

根据所说的重放检测信号判断所说光盘介质的质量；和

根据所说质量判断将所说光盘介质传送到至少两个立柱中的一个，每个立柱与一种质量类别相对应。

2.权利要求1的方法，其中所说的重放步骤包括：

检测在光拾取器一个位置的预制槽中的绝对时间(ATIP)，所说的光拾取器用于从所说的光盘介质重放数据；

确定所说检测到的ATIP是否等于一个预定ATIP；

如果所说的确定步骤表明所说检测到的ATIP不等于所说的预定ATIP，则将所说的光拾取器移向所说的预定ATIP；和

当所说的确定步骤表明所说检测到的ATIP等于所说的预定ATIP的时候，开始重放所说的检测数据。

3.权利要求1的方法，所说的重放步骤包括：

在第一预定预制槽中绝对时间(ATIP)，开始重放所说的检测数据；

检测在一个光拾取器的位置上的ATIP，所说光拾取器从所说光盘介质重放所说的检测数据；

确定所说检测到的ATIP是否等于第二预定ATIP；和

当所说的确定步骤表明所说检测到的ATIP等于所说的第二预定ATIP的时候，停止所说检测数据的重放。

4.权利要求1的方法，其中所说的传送步骤包括：

当所说的判断质量是好的时候，将所说的光盘介质传送到第一立柱上；和

当所说的判断质量是差的时候，将所说光盘介质传送到第二立柱上。

5.权利要求1的方法，其中所说的检测数据包括ASCII码，声频数据和零数据中的至少一个。

6.权利要求5的方法，其中所说检测数据是ASCII码242。

7.权利要求1的方法，进一步包括步骤：

在显示器上显示所说的判断的质量。

8.一种用于在光盘介质中记录检测信号的方法，包括：

将一个光盘介质设置在一个数据记录位置上；

使光拾取器定位于所说光盘介质的外区，所说光盘介质的所说外区位于主信息存贮区的周边外侧；和

使用所说光拾取器在所说外区记录检测数据。

9.权利要求8的方法，其中所说的设置步骤包括：

将光盘介质从一个立柱传送到所说的数据记录位置。

10.权利要求9的方法，进一步包括：

将光盘介质装载在所说的立柱上。

11.权利要求10的方法，其中所说的装载步骤在制造处理步骤之间将光盘介质放置在所说的立柱上。

12.权利要求10的方法，进一步包括：

将所说的立柱安放在一个传送单元上；和其中

由所说的传送单元实现所说的传送步骤。

13.权利要求9的方法，其中所说的传送步骤由一个传送单元实现。

14.权利要求8的方法，其中所说的设置步骤在制造处理步骤之间将一个光盘介质设置在所说的数据记录位置上。

15.权利要求8的方法，其中所说的定位步骤包括：

检测在所说光拾取器的一个位置的在预制槽中的绝对时间(ATIP)；

确定所说的检测到的ATIP是否等于一个预定ATIP；

如果所说的确定步骤表明所说检测到的ATIP不等于所说的预定的ATIP，则将所说光拾取器移向所说的预定ATIP。

16.权利要求8的方法，其中所说的记录步骤包括：

在第一预定预制槽中绝对时间(ATIP)，开始记录所说检测数据；

检测在所说光拾取器的一个位置的ATIP；

确定所说检测到的ATIP是否等于第二预定ATIP；和

当所说的确定步骤表明所说检测到的ATIP等于所说的第二预定ATIP的时候，停止所说检测数据的记录。

17.权利要求8的方法，其中所说的检测数据包括ASCII码，声频数据和零数据中的至少一个。

18.权利要求17的方法，其中所说的检测数据是ASCII码242。

19.一种用于检测光盘介质质量的装置，包括：

至少第一和第二立柱；

一个用于传送光盘介质的盘传送部件；

一个光拾取器；和

控制装置，用于控制所说的光拾取器重放在所说光盘介质外区的检测数据以产生一个检测信号，所说光盘介质的所说外区位于主信息存贮区的周边外侧，还用于根据所说重放的检测信号判断所说光盘介质的质量，和用于根据所说的质量判断，控制所说盘传送部件将所说光盘介质传送到所说第一立柱和第二立柱中的一个。

20.权利要求19的装置，其特征在于所说的控制装置通过所说的光拾取器检测在所说光拾取器的一个位置的在预制槽中的绝对时间(ATIP)；确定所说的检测到的ATIP是否等于预定的ATIP；如果所说检测到的ATIP不等于所说的预定的ATIP，则将所说的光拾取器移向所说的预定ATIP；当所说的检测到的ATIP等于所说的预定的ATIP的时候，开始通过所说的光拾取器重放所说的检测数据。

21.权利要求19的装置，其特征在于所说的控制装置在第一预定在预制槽中的绝对时间(ATIP)通过所说的光拾取器开始重放所说的检测数据；在所说光拾取器的一个位置通过所说的光拾取器检测一个ATIP；确定所说的检测到的ATIP是否等于第二预定的ATIP；当所说的检测到的ATIP等于所说的第二预定的ATIP的时候，停止重放所说的检测数据。

22.权利要求19的装置，其特征在于当所说的质量判断是好的时候，所说的控制装置控制所说盘传送部件将所说光盘介质传送到所说第一立柱，并且当所说质量判断是差的时候，将所说光盘介质传送到所说第二立柱。

23.权利要求19的装置，其特征在于所说检测数据包括ASCII码，声频数据和零数据中的至少一个。

24.权利要求19的装置，其特征在于所说检测数据是ASCII码242。

25.权利要求19的装置，其特征在于进一步包括：

一个显示所说判断的质量的显示器。

26.一种用于在光盘介质中记录检测信号的装置，包括：

一个用于传送光盘介质的盘传送部件；

一个光拾取器；和

控制装置，用于控制所说盘传送部件将光盘介质设置在一个数据记录位置，用于将所说光拾取器定位在所说光盘介质的外区，所说光盘介质的所说外区位于一个主信息存贮区的周边外侧，和用于使用所说光拾取器在所说外区中记录检测数据。

27.权利要求26的装置，其特征在于进一步包括：

一个存放光盘介质的立柱；和其中

所说的控制装置控制所说盘传送部件将所说光盘介质从所说立柱传送到所说数据记录位置。

28.权利要求27的装置，其特征在于所说立柱在制造处理步骤之间存放光盘介质。

29.权利要求26的装置，其特征在于所说控制装置在制造处理步骤之间，控制所说盘传送部件将光盘介质设置在所说数据记录位置上。

30.权利要求26的装置，其特征在于所说控制装置在定位所说光拾取器的情况下，通过所说光拾取器检测在所说光拾取器的一个位置的预制槽中的绝对时间(ATIP)；确定所说检测到的ATIP是否等于预定的ATIP；而且如果所说检测到的ATIP不等于所说预定的ATIP，则将所说光拾取器移向所说预定的ATIP。

31.权利要求26的装置，其特征在于所说控制装置在记录所说检测数据的情况下，控制所说光拾取器在第一预定预制槽中的绝对时间(ATIP)，开始记录所说的检测数据；通过所说光拾取器检测所说光拾取器的一个位置的ATIP；确定所说检测到的ATIP是否等于第二预定ATIP；和在所说检测到的ATIP等于所说第二预定ATIP的时候，停止记录所说的检测数据。

32.权利要求26的装置，其特征在于所说检测数据包括ASCII码，声频数据和零数据中的至少一个。

33.权利要求32的装置，其特征在于所说检测数据是ASCII码242。

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