CN1957401A - 光学数据载体的质量测试方法 - Google Patents

光学数据载体的质量测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1957401A
CN1957401A CNA2005800165342A CN200580016534A CN1957401A CN 1957401 A CN1957401 A CN 1957401A CN A2005800165342 A CNA2005800165342 A CN A2005800165342A CN 200580016534 A CN200580016534 A CN 200580016534A CN 1957401 A CN1957401 A CN 1957401A
Authority
CN
China
Prior art keywords
video disc
disc
track
signal
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800165342A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100437764C (zh
Inventor
M·内克马
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AudioDev AB
Original Assignee
AudioDev AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AudioDev AB filed Critical AudioDev AB
Publication of CN1957401A publication Critical patent/CN1957401A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100437764C publication Critical patent/CN100437764C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9506—Optical discs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1816—Testing
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
    • G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
    • G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
    • G11B7/00375—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs arrangements for detection of physical defects, e.g. of recording layer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8411—Application to online plant, process monitoring

Abstract

公开了一种测试光碟的总体质量的方法，所述光碟是以定义多个同心轨道的螺旋或者环形图案的形式存储光学可读信息的类型。当来自碟片播放器的激光头的信号低于某个阈值时，表示激光头被锁定到某个轨道，测量在沿轨工作模式中进行。当在沿轨模式中接收到统计上足够的数据时在碟片的径向上执行跳越。在跳越过程中，在离轨模式中评测碟片质量。通过重复这些步骤，相比于现有方法或者设备，整个碟片的质量可以更加快速并且独立于碟片的偏心率地进行评测。

Description

光学数据载体的质量测试方法
技术领域
本发明一般的涉及光学数据载体的质量测试设备和质量测试方法的领域，并且尤其涉及一种碟形光学数据载体的质量测试的方法，更具体地，涉及一种控制光碟总体质量的方法，所述光碟是通过定义多个同心轨道的螺旋或者环形图案的形式存储光学可读信息的类型。
背景技术
光学数据载体被用于存储海量的数字信息，例如音乐、视频、图像或者用于计算机的数字数据如程序文件和数据文件等等。最常见的光学数据载体类型是压缩碟片(CD)和数字多功能碟片(DVD)，可以应用于若干不同的数据格式，其中CD-音频、CD-ROM、CD-ROM XA、CD-I、CD-R、CD-RW、DVD视频、DVD-R/+R/-RW/+RW和DVD-音频是最常见的。压缩碟片的标准在几十年前既已建立并且沿用至今。近年来引入的DVD是一种更加复杂类型的光学数据载体。而且，近来的格式是超级音频CD(SACD)，并且最近出现在市面上的最新格式是蓝光碟片(BD)、微型化(Small Form Factor)光学存储碟片(SFFO)，以及高清晰度DVD(HD-DVD，正式名称为AOD)。
上述光学存储碟片的共同特点是它们在很小的区域中存储大量的信息。通过激光束的装置以高精度读取数据信息，即使根据纠错编码方法在光碟上存储信息，这些光碟的制造商和销售商仍然非常需要检查光碟的质量。需要完全实现来自飞利浦(Philips)和索尼(Sony)对CD制定的规范、DVD论坛(DVD Forum)对DVD和AOD/HD-DVD制定的规范以及索尼为BD制定的规范，从而确保最小数量的错误和光学存储碟片的缺陷，这种缺陷主要存在于信息载体层。
因此，在碟片制造过程中对光学存储碟片的质量进行评估。测量并且登记各种参数，包括物理参数(例如偏斜度、偏心度、串扰等等)和逻辑错误(各种比特错误率、块错误率和分组(burst)错误率)。其他重要参数为光碟的透明塑料层中的双折射度和所谓的抖动即读取或者播放光碟时获得的信号中的统计时间差异。而且，涉及光碟质量的一个非常重要参数是通过激光头读取光碟时获取的信号振幅。
众所周知，通常的光碟是基于大约1.2mm厚度的塑料碟片，直径为8或者12cm。CD格式的基底厚度为激光读取厚度1.2mm减去标签侧上的保护漆的厚度。DVD和HD DVD是由两个厚度为0.6mm的基底粘合在一起组成的。BD是由0.1mm的基底粘合或者旋转涂覆在1.1mm碟片上组成的，其中0.1mm的一面是读取面。塑料碟片通常制造为透明聚碳酸酯塑料的注模件，但是对于蓝光碟片，0.1mm基底的旋转涂覆是常用的制造方法。实现很薄的0.1mm基底的一种技术是以膜的形式依附在基底。在制造期间，塑料碟片利用排列成单个连续螺旋图案的微小凸块被压印，所述图案表示存储在CD上的信息。使用压模器(stamper)压印所述微小凸块的螺旋图案。一旦形成了聚碳酸酯碟片的透明件，则喷射很薄的铝反射层到碟片上，从而覆盖凸块的螺旋图案。然后，对铝层应用很薄的光敏聚合物层以对其进行保护。最后，如果是CD则在光敏聚合物层上印刷CD标签。如果碟片为DVD或者HD-DVD，可以通过使用半反射材料例如硅树脂而应用若干信息层。然后将两个0.6mm碟片背靠背粘贴在一起以形成1.2mm厚度的碟片，在任意一面或者两面上包含信息。对于蓝光碟片，试验性的制造技术是注模成形1.1mm碟片，喷射反射层，然后通过旋转涂覆或者依附0.1mm的薄膜而应用0.1mm基底。最后的步骤是添加保护涂层。
螺旋图案的凸块通常称为凹点，因为这是从铝层观看时它们的样子。相邻凹点之间的区域通常称为平地(land)或者平面区域。
连续的螺旋图案的每个转弯或者旋转形成圆形轨道，并与螺旋图案接下来的转弯或旋转同心。因此，CD通常描述为具有多个圆形轨道，即使这些圆形轨道实际上通过单个连续螺旋图案互相连接。CD具有大约22,000个轨道，而DVD具有大约47,000个轨道，HD-DVD具有大约90,000个轨道，而BD具有大约110,000个轨道。
图1显示了具有单个连续螺旋图案2的光碟1，例如CD、DVD、HD-DVD或者蓝光碟，螺旋图案2在预先录制(pre-mastered)的碟片的情况下包括凹点和平面区域。如上所述，螺旋图案2形成多个完全同心的圆形轨道3。光碟1具有中心开口5，用于与驱动器轴心啮合以旋转光碟1。
图2更加详细的显示了其上数字化记录了信息的若干轨道3。如上所述，信息存储凹点(或者凸块)，用6表示，而中间的平面区域(或者平地)用7表示。
如上所述，当生产预先录制和可录的光学介质时，使用压模器。原版碟片是压模器的几何原点，并且可以通过将很薄的光刻材料层或者其他可去除材料应用到玻璃碟片上形成。录制设备从玻璃碟片的中心连续向其外围径向移动并且按照对应于最终产品即光碟所需的凹点和平面区域的螺旋图案暴露所述光刻层。在可录的碟片上，所述录制设备以包含编码区块信息的连续抖动图案暴露所述光刻层。显然的，在光碟上将凹点与平地清楚区分是非常重要的。更具体地，当读取光碟时不同尺寸的凹点需要被适当的标识。在可录的碟片上，适当定义抖动沟槽(wobble groove)很重要，从而记录器可以在碟片上跟踪并且记录。
由于压模器的凹点或者抖动凹槽没有为读取而优化，所以读取压模器时产生的信号不同于结果的碟片的信号。而且，在制造光碟时，各个生产线具有其自身特性关于如何影响压模器和碟片之间的凹点或者凹槽结构。因此，必须在碟片上执行质量控制。而且，提供快速而可靠的关于所生产的碟片的质量反馈非常重要，这样能够快速调节碟片的生产工艺。为了这个目的，在碟片播放器中读取碟片并且评估碟片质量。当然，通常整个碟片及其质量需要被评估，因此就目前来看，对整个碟片进行读取以为了测量与整个光碟相关的信号。
传统的用于光学介质的测试设备是针对测量和分析预录制的、可录的和重复可写的碟片的电学和物理信号而设计。额定速度(1x)下的完整测试持续超过一个小时，并且目前最快的测试设备在4倍额定速度(4x)下测试时测试整个碟片需要大约20分钟。目前，这是在制造期间对光学存储碟片执行的完整评估的最快速度。在这个时间内，在生产线上会生产大量的碟片(通常大约1000张)，在所制造的碟片在质量控制过程中被证明质量缺陷时，这些碟片必须被丢弃。这在启动时调节制造工艺时尤其麻烦，其中需要进行很多次的生产/测试/调节的循环。因此，行业迫切需要缩短制造过程中对光学存储碟片进行质量测试所需的时间。
传统的测试是基于两种主要方法：沿轨(Tracked)测量和非轨道(Non-Tracked)测量(也称为离轨(Off-Tracked)测量或开环(Open Loop))。当在沿轨模式中进行测量时，激光头沿着空白的、记录的或者预录制的轨道，并且径向和焦点伺服系统锁定到轨道上。
在离轨测量中，根据现有技术，径向伺服系统被禁用并且激光头被固定在一个径向位置。由于光碟的偏心性，若干轨道会经过激光头，并且可能从激光头测量若干信号的组合，目前通常采用四相光检测器作为激光头。然而这是一种很耗时间的方法，因为需要测量大量位置并且利用当前技术测量每个位置至少需要五秒钟。因此，到目前为止，实际上不可能在离轨模式中完整测量并且评估整个碟片。例如，当偏心性导致大约五个轨道经过激光头时，需要测量一万个位置，其中各个测量需要大约五秒钟。因此，通过离轨测量测试单个碟片需要大约14个小时。在偏心性更低的情况下，该过程会需要更长的时间，因为所有轨道都需要被评估。在同心碟片的情况下，即碟片没有或者仅有非常低的偏心性，不可能通过传统的离轨测量系统进行任何离轨测量，因为不会有轨道经过锁定在一个径向位置的激光头。当前，在通常的测试情况下，执行10至20个位置的离轨测量，包含定位在内花费一分钟以上。然而，在此情况下，仅能测试整个碟片的一部分。
因此，目前进行的光学存储碟片的质量测试具有若干缺陷。首先，在所有轨道上或者轨道之间连续测量信号时质量评估过程花费大量时间。而且，如果碟片不具有任何偏心性，很难在离轨模式(开环)下高精度并且重复性的测量信号。因此，需要一种新的测试光碟整体质量的快速方法，所述光碟是以定义多个同心轨道的螺旋或者环形图案的形式存储光学可读信息的类型。同时还需要能够对具有低偏心率的碟片执行开环测量。
发明内容
本发明克服了现有技术中的上述缺陷，并且通过提供一种根据所附权利要求书的方法和计算机可读介质而解决至少上述问题。
根据本发明的通常的解决方案是基于如下事实的，即大多数缺陷例如碟片表面的划痕、碟片透明塑料材料中的气泡或者压模过程中在碟片上存储的特征图案的不规则性等等通常具有超过某个最小测量的尺度，大约为50-100μm(大约为人的头发厚度的10-20％)。对于本发明的方法，这意味着不需要总是测量所有轨道或者半径。缺陷仍然会被发现，如下面的示例所述。例如，如果在沿轨模式中每次读取100的整倍数的轨道，在离轨模式中执行跨过100条轨道的跳越，对于DVD大约为500次。DVD的100条轨道大约相距74μm。因此具有上述尺寸50-100μm的缺陷会在沿轨模式中、离轨模式中的跳越过程中或者在跳越之后的下次沿轨模式中被检测到。
根据本发明，公开了一种测试光碟整体质量的方法和计算机可读介质，所述光碟是以定义多个同心轨道的螺旋或者环形图案的形式存储光学可读信息的类型。
根据本发明一个方面，提供了一种方法，其中所述方法包括以下步骤。首先，将所述光碟旋转以通过具有用于碟片的读取设备的碟片播放器在不同工作模式中光学读取所述碟片。然后，为了对碟片进行质量测试，间断交替执行以下步骤：
a)在所述读取设备的沿轨工作模式下至少部分读取所述螺旋或者环形图案的至少一个第一轨道以确定沿轨质量参数，以及
b)在碟片的半径方向上执行跳越并且同时在跳越期间在离轨测量工作模式中分析所述碟片以确定离轨质量参数。
根据本发明又一个方面，提供了一种计算机可读介质，具有存储在其上的用于由计算机处理的计算机程序。所述计算机程序包括用于执行根据本发明的方法的代码段，所述代码段为第一代码段，用于将所述碟片设置为旋转以通过具有用于碟片的碟片读取设备的碟片播放器在不同工作模式中光学读取所述碟片。为了对碟片进行质量测试，间断交替执行第二和第三代码段。更准确地说，第二代码段在所述读取设备的沿轨工作模式下至少部分读取所述螺旋或者环形图案的至少一个第一轨道，以确定沿轨质量参数，并且所述第三代码段在碟片的半径方向上执行跳越并且同时在跳越期间在离轨测量工作模式中分析所述碟片，以确定离轨质量参数。
本发明相对于现有技术具有如下优点，即能够为上述类型的预录制的、可录的、可写的光学存储介质提供节省时间的测试和质量控制。它允许进一步测试具有单层或者多层结构的复制的光学存储介质，例如DVD-5、DVD-9、DVD-10、DVD-14、DVD-18。根据本发明的方法完全独立于读取速度并且与现有方法相比由于光碟的“高速扫描”而至少缩短了85％的测试时间。而且，本方法符合现有和未来的例如DVD论坛的标准。通过根据本发明的方法，对碟片的质量能够进行快速观察。具有缺陷的区域被迅速识别并且可以进一步通过其他质量测试系统进一步分析。因此，这些光学存储介质的制造商可以缩短其反馈时间并且在制造期间能够更加迅速的优化制造工艺，这样可以增加产出并且更好的利用生产线。
而且，根据本发明的方法独立于待评测的碟片的任何偏心率。如上所述，离轨测量对于完全或者近乎同心的碟片即高速碟片通常是不可能的，因为在这种情况下没有轨道通过在半径方向上锁定的激光头。而且，通过本方法，可以在跳越期间执行离轨测量，因为它确保了轨道在所执行的跳越期间通过半径方向上的读取设备。
而且，另一个优点是对光碟的大部分执行离轨测量，而不是在传统技术中仅针对整个光碟上的若干径向点。
附图说明
本发明的进一步目标、特征和优点通过下面的结合附图对本发明的优选实施例的详细描述可以更加明白，其中：
图1为光碟和形成多个同心轨道的连续螺旋图案的示意图；
图2为其上记录了示例信息的图1中光碟的小区域若干轨道的示意图；
图3为在对图1中的光碟执行完整的质量测试期间本发明的实施方式执行的半径方向的示意图；
图4显示了在不同测量过程示例期间测量的信号的外观；
图5为与轨道方向相关的四相光检测器的示意图；
图6为通过根据本发明优选实施方式的质量测试方法执行的测量的示意图；
图7为执行根据本发明的用于执行光碟质量测试方法的质量测试设备的示意结构图；
图8显示了与本发明的优选实施方式结合使用的工作模式检测原理；以及
图9为根据本发明优选实施方式的质量测试方法的示意流程图。
具体实施方式
下面参考图3至图9详细描述本发明的优选实施方式。
基本上，碟片播放器在沿轨工作模式和离轨工作模式之间交替改变，即所述播放器间断的执行径向跳越以改变碟片上的径向位置。当播放器跟踪碟片即处于沿轨工作模式中时，测量数据少量样本。然后在改变播放器的径向位置即处于离轨工作模式中时也测量数据。与传统的锁定激光头径向位置的离轨测量相反，这意味着本发明的离轨测量是通过径向位置“非锁定”的激光头进行的。因此，激光头会在光碟上相对于轨道移动，即使碟片具有很低的偏心率。
通过在有限时间周期内跟踪碟片并且通过执行多次径向位置改变，采集的样本代表整个碟片的全面测量，但是比传统的测量方式在短得多的时间内完成。通过在径向位置之间跳越短距离，例如75μm，可以检测到碟片上所有主要缺陷。因此可以在低于2-3分钟的时间内测量并且覆盖整个碟片。
通过监视直接从碟片播放器的激光头获得的信号，测量系统提供了确定当前读取工作模式是否为沿轨或者离轨的快速方法。这样可以不需要等待来自碟片播放器的此类信息即可完成，尽管碟片播放器也可以从径向伺服机构发送所述信息。然而，径向伺服机构相比于直接分析来自碟片播放器的激光头的信号要慢得多。由于碟片播放器的径向伺服机构在确定当前模式为沿轨模式之前需要等待直到读取若干轨道，因此它非常慢。因此，等待碟片播放器的硬件在跳越之后确认沿轨工作模式会不必要的延缓本发明的质量控制方法，因为在等待碟片播放器确认沿轨工作模式时会浪费时间。
更准确的说，根据本发明的当前实施方式，激光头的径向误差信号被用于确定当前的工作模式，即沿轨工作模式或者离轨工作模式。然而，在其他实施方式中，也可以使用其他适合于直接确定当前沿轨模式的激光头信号替代所述径向误差信号。在径向误差信号具有超过预定阈值的幅度即峰峰值或者绝对值的情况下，这表示当前工作模式为离轨。在其他情况下，即当信号幅度低于预定阈值，当前工作模式被确定为沿轨工作模式。所述阈值被适当的选择。这在图7中更加详细的描述。由于当前工作模式的这种即时反馈，可以在两个工作模式之间几乎没有任何时间延迟的进行切换。因此，执行本发明方法的测量系统具有快速确定沿轨或者离轨工作模式的方法。因此，这两种模式中的测量可以“紧挨着”执行，由此进一步降低总体测量时间。还应指出，由于当前硬件的径向速度、加速度和减速度通常已知，各个跳越的时间是已知的。这意味着提供给碟片播放器的径向促动器的脉冲具有确定长度，在此脉冲期间执行离轨测量。在脉冲下降后的很短时间内，启动沿轨工作模式。因此，也可以仅在确定的时间窗口内考虑上述信号幅度，从而提高所述方法的可靠性。
现在回到测量本身，测量可以在沿轨或者离轨模式中启动。在下面的图4、图6和图9所示的示例中，假定在沿轨模式中启动测量：
1.通过监视来自碟片播放器的激光头的信号16，测量系统的跟踪算法(并非碟片播放器的径向伺服器)确定跟踪模式为沿轨，如图4中的17所示。一旦测量系统检测到跟踪模式为沿轨，则开始测量沿轨参数。
2.从t0开始测量轨道3a的沿轨参数。
3.当在沿轨模式中测量了统计上足够的数据时，测量系统在t1命令碟片播放器改变径向位置，即在碟片径向上执行短距跳越。
4.通过监视来自碟片播放器的激光头的信号，测量系统的跟踪算法确定碟片处于离轨模式，即在短距跳越中。
5.当碟片处于离轨模式时，测量离轨参数直到t2。
6.从点2至5的上述序列在待评测的碟片的局部或者整个碟片上重复执行，直到完成对碟片的局部或者整个的质量评测。
在作为本说明书一部分的附录中给出了两种工作模式中测量的参数示例。图5中示意显示了激光头的四相光检测器14。所述检测器包括四个检测部分A、B、C和D，互相独立的接收从读取的光学存储碟片反射的激光。四相光检测器14在沿轨工作模式中相对于轨道3移动，并且在离轨工作模式中在垂直于轨道切线的方向上移动，即半径方向12，如图5所示。在不同于本实施方式的其他实施方式中可以使用其他光检测器。
图6示意显示了实际对DVD进行测试的非限制示例，其中根据步骤2从时间点t0开始在沿轨模式中读取三至四个轨道3a(为了示例目的显示为一个轨道)，直到在t1获得统计上足够的数据以进行到步骤3。播放器被指示在径向方向上跳越大约100个轨道(虚线显示)，即在碟片上跨越大约50-70μm。碟片上的大多数缺陷至少具有该数量级的尺寸，例如碟片上的一颗灰尘。在跳越过程中，在离轨模式中评测质量参数(步骤5)。这需要大约20毫秒或者碟片旋转1-2圈。当来自碟片播放器的激光头的信号在时间点t2表示再次建立沿轨模式时，测量程序重复，直到在大约500次跳越或者低于三分钟之后达到碟片末端。然而，通过例如提高播放器的速度和/或激光头设备的径向速度可以进一步缩短该时间。图6中粗体显示的箭头表示激光头在相对于碟片移动时收集测量信号的“虚拟”相对方向。实际上，碟片在旋转，而激光头仅在半径方向12上移动。
图7给出了执行上述方法的质量测试设备的总体图。以主轴电机9和旋转轴10形式的碟片驱动器9、10适合于在图3、图6和图7中11所示的方向上通过本领域公知的方式旋转光碟1。激光头单元20位于光碟1的一个表面附近并且可以在光碟1的径向上移动，如图3中箭头12所示。激光头单元20利用激光束工作以照射光碟1，检测从光碟反射的光束，产生对反射的光束响应的测量信号并且提供所述信号，在附图中标示为P-Pickup。在上述质量测试方法进行期间，通过碟片驱动器即主轴电机9和轴10将光碟1保持旋转。
如上所述，激光头单元20包括机械驱动装置22用于使得激光头单元20的光学部件或者光学读取设备21沿着光碟1的表面在图3中箭头12所示的方向上在不同径向位置之间间歇性的径向移动。然而，这种机械驱动装置22在本领域中是公知的，并且留待本领域技术人员根据实际应用选择合适的机械和电子部件，例如电机和机械支架布置。本质上，可以使用任何能够使得激光头单元20的光学部件21在所需径向上高精度移动的任何设备。而且，激光源可以在商业可用的各种部件中选择并可以在所需波长范围内工作，例如对于CD大约为800nm，对于DVD为650nm，或者对于BD为405nm。
来自激光头单元20的输出信号P包括由激光头单元20在光碟1表面上跨越轨道径向移动时照射的光点反射光束的强度变化产生的低频滤波信号。图8中显示了该信号。当所述光点位于未录的可录碟片上的凹点6或者微抖动轨道的中心时，反射波束的强度最低，并且当光点在相邻凹点6或者轨道3之间的中间的平面区域的中心时，反射波束的强度最大。图8中还显示了从光学单元21的四相光检测器获得的(径向)推-拉信号(A+B)-(C+D)。该信号也称为径向误差信号，根据本实施方式被用于区分不同的工作模式。
在轨道3中存在实际的凹点6和平地7区域的情况下，通过凹点6和平地7的吸收和反射产生高频(HF)信息信号，否则该高频信息信号或多或少不存在，除了当碟片上存在例如划痕或者其他缺陷时。然而，该信号并未显示。
图8是产生P信号的根本原理的更详细图示。当激光头单元20的径向促动机构将光学读取设备21沿着光碟1的表面在径向方向12移动时，通过激光头单元20产生的输出为交替信号P(显示为低通滤波的包络)。这显示为箭头54a。当转换到沿轨模式时，轨道3沿着激光头相对移动，如箭头54b所示。
优选的，信号P在进一步被处理之前通过模数转换器(ADC)30被采样并且转换为数字形式。这样，提高了系统的灵活性，因为信号的后续处理在数字域中比模拟域中更容易进行，新的功能和计算算法可以在数字域中实现而不需要改动硬件。
在处理设备40中接收信号P，处理设备40包括处理器41和存储器45，如图7所示。处理器41还可以被连接到输入设备例如键盘46和鼠标47，以及输出设备例如显示器48。处理器41通过执行存储在存储器45中的程序指令而执行上述质量测试方法。因此，所述质量测试方法响应于由激光头单元20获得的测量信号P而确定对光碟1关于参数的质量测试。
处理器41可以通过任何商业可用的微处理器实现。可替换地，可以使用任何其他适当类型的电子逻辑电路例如专用集成电路(ASIC)或者现场可编程门阵列(FPGA)替代控制器41。对应地，存储器、输入设备46、47和输出设备48均可以通过商业可用部件实现并且在此不再详述。
为了清楚起见，上述的质量测试方法被划分为不同的功能模块，如图9所示。然而，应当强调的是，这些模块可以通过硬件或者软件实现。
为了实现正确的测量，光碟1的旋转速度必须适合于光学读取设备21的径向位置。这是因为随着光学读取设备21从光碟1的中心向外移动，凹点以更快的速度经过光学读取设备(凹点的切向速度正比于半径乘以碟片旋转的速度)。可替换地，由于切向速度和径向位置之间的关系是已知的，处理设备40可以后续补偿不同径向位置读取导致的效应。
来自ADC30的信号被提供给选择模块42，在此从信号P提取相关的信息信号部分。下一个模块即测量模块43从选择模块42接收相关信号信息的序列以测量相关信号部分的信号级别。采样的信息信号的测量值优选的被存储在存储器45中。处理设备中的识别模块44如附录所述从信号确定信号分量。
图7中的处理器41被编程为通过读取存储在存储器45中的一组程序指令并且在处理器41中顺次执行所述程序指令而执行上述质量测试方法。在图9的流程图中，显示了对应于上述方法的步骤，即：
步骤60：测量程序开始。
步骤61：沿轨参数的测量。
步骤62：在沿轨模式中是否测量了统计上足够的数据量(即数据量是否足以满足统计需求例如预定标准差等等)？如果没有，则在步骤61中继续沿轨工作模式。
步骤64：当在沿轨模式中测量了足够的数据之后，测量系统命令碟片播放器执行跨越碟片的短距跳越。
步骤66：离轨参数的测量开始，并且只要测量系统在步骤68中检测到跟踪模式为离轨，则继续进行。
步骤68：通过监视来自光碟播放器的激光头的信号，测量系统的跟踪算法确定碟片何时处于离轨模式即在短距跳越过程中。当碟片处于离轨模式时，执行离轨参数的测量，这是通过步骤69的询问而确保的。
上述步骤62至69的序列对碟片的剩余部分重复(从步骤70循环回到步骤61)直到对整个碟片进行质量评测的速度扫描程序在步骤72中终结。可替换地，可以仅测量碟片的选定部分而不是整个碟片。
如果信号并不满足碟片制造商的某种质量要求，则控制器40例如可以通过显示器48产生警报或者提供其他类型的输出。可替换地，控制器40可以简单地在例如硬盘上记录所有检测到的错误和其他输出数据以用于后续离线使用。
根据本发明的方法的上述实施方式的应用和使用可以是各种各样的，并且包括例如预录制或者空白可录光学存储碟片的制造等等领域。
以上参考特定实施例描述了本发明。然而，除了上述优选实施方式之外的其他实施方式也是可能的，但仍在所附权利要求书的范围之内，例如，可以使用与上述不同的碟片格式、径向跳越距离和方向、激光头原理等等，通过硬件或者软件执行上述方法。
如上所述，本说明书框架内的碟片例如为CD、DVD、BD或者一般的任何光碟。因此碟片播放器为可以读取所述碟片的播放器。
尽管上述说明参考了具有形成大量同心互连轨道的单个连续螺旋图案的凹点和平面区域的光碟，应当理解，本发明可以应用到其他光学介质，不仅包括单个螺旋图案，而且包括多个互不连接的圆形或者环形信息轨道。
还应当理解，本发明的质量测试方法可以实施为计算机程序产品，以计算机可读形式存储在适当的记录介质上(例如光碟或者磁碟、磁性硬盘、电子存储器)和/或以光、电或者电磁信号传输经过计算机化网络，并且包括多个程序指令，这些程序指令在由计算机读取并且执行时，可以执行根据本发明的方法。
而且，本说明书中使用的术语“包括”并不排除其他部件或者步骤，术语“一个”并不排除可以实现权利要求书中所述的若干单元或者电路的功能的多个和单个处理器或者其他单元。
附录
四相光检测器
如图5所示，四个检测部分的输出信号A、B、C和D的不同类型的组合产生各种不同的参数，下面给出了其中对于沿轨工作模式和离轨工作模式最重要的参数，如上文所述。
A)沿轨模式
HF参数，(A+B+C+D)
R14H
R14H与I14H(见下文)相同，仅表示为百分比的反射率。R14H是最低频率的最大幅度。
I14/I14H
I14凹点/平地的峰峰值和I14H之间的比率。这是对凹点定义的度量，即凹点引起了多少干扰。该参数有时称为I14调制。
I3/I14
碟片上最短的凹点/平地(I3)的峰峰值和最长的凹点/平地(I14)的峰峰值的比率。这给出了对I3凹点相对于I14如何形成的度量。由于I3表示重要的信号载体，具有很大I3的信号非常重要(大约30％的凹点为I3)。
ASYM
不对称性。HF信号的对称性。该测量表示在HF信号中I3和I14是否具有不同偏移。碟片播放器可以在数字误差产生之前处理HF信号中的一定量不对称性。
DC抖动
抖动，数据对时钟。相对于参考时钟边缘的所有数据边缘(凹点和平地结合)之间时间的标准差的测量。表示为系统比特时钟周期的百分比。
Rb
记录前凹槽反射率。在记录前从凹槽反射回到检测器的光量。较低的值表示较薄的反射层。
数字误差，检测器的输出结果
PIE
奇偶内部误差(Parity Inner Error)。这是使用内部奇偶校验码在解码器第一轮中进行的误差校正的次数。输入的数据行被校正。PIE在1个ECC块中测量。最大为每行一个PIE。
PIF
奇偶内部失误(Parity Inner Fail)。这是第一轮中误差校验失误的次数。PIF在1个ECC块中测量。最大为每行一个PIF。
径向推拉(A+B)-(C+D)
Rad1b、Rad1a
允许使用用于径向跟踪的参考伺服器测量1.1kHz以下的剩余误差信号。增加的信号级别表示物理的径向轨道偏差(例如录制时发生振动，压模器凸块或者压模器磨损)。在记录前和记录后测量该参数。
Rad2b、Rad2a
允许在1.1至10kHz频带中的剩余误差信号的r.m.s噪声值。增加的信号级别表示物理的径向轨道偏差(例如录制时发生振动，压模器凸块或者压模器磨损)。在记录前和记录后测量该参数。
WOSNRb、WOSNRa、WOCNRb、WOCNRa
记录前后的抖动载波与噪声比。记录前凹槽抖动信号的载波与噪声比。该参数被测量以检查抖动载波信号足够清晰以控制驱动轴速度。当驱动器使用推拉跟踪时测量该参数。
ADERb
记录前ADIP误差率。ADERb并未指定，但是根据飞利浦建议进行测量。它测量具有超过8个ECC块的误差的ADIP块的最大数量。由于每个ECC块由4个ADIP块组成，最大值为32。仅针对+R/RW。
WOBeat
抖动节拍(beat)。最大和最小的抖动幅度之间的比值。抖动幅度的改变是相邻轨道中的抖动信号的正的或者负的干扰的效果。如果该值过高，则驱动器会发现改变过大的抖动信号(相邻凹槽之间过多干扰)。仅针对+R/RW碟片。
NWO
额定抖动信号。额定的抖动幅度给出了nm为单位的凹槽抖动幅度的测量，在记录前进行测量。该参数被用于获得表示抖动幅度的独立于驱动器的信号。
在开环中通过RPP幅度计算NWO，RPP是在测量区域的中部进行测量的。如果PPb在碟片上改变并且测量区域很大，NWO会呈现出与测量区域的中心相去甚远的错误值。因此最好是测量更小的区域而不是测量很大的区域。
PWP
相位抖动预制凹点(pre-pit)。平地预制凹点和抖动过零点之间的相位差，单位为度。该参数被测量以确保平地预制凹点位于抖动信号的底部。
LPPb
记录前平地预制凹点级别。平地预制凹点置于轨道之间以获得当前位置的信息。LPPb是记录前通过抖动信号的过零点测量的预制凹点的幅度(即预制凹点信号的强度)。平地预制凹点被用于将区块位置和信息解码到记录器(写入策略代码、最优录制功率、应用代码等等)。
BLERb
记录前块误差率。记录前预制凹点信号中的误差量。该参数被测量以确定BLER值。低的BLER值确保了驱动器可以找到正确的位置。测量为1000个ECC块的移动窗口(大约24秒)。BLER总是额定为如同存在1000个ECC块。这表示在首组1000个ECC块(最先的24秒)中值无效(即过低)，仅能够在早期检测问题。
聚焦误差，(A+D)-(B+C)
FEb，FEa
聚焦误差。10kHz以下剩余的垂直误差的测量。在记录前和记录后测量该参数。
切向推拉，(A+C)-(B+D)
TPP
切向推拉(播放中推拉)。切向的推拉(沿着轨道)。如光所见的头部和尾部凹点边缘的光学锐度的测量。
B)离轨模式中的信号参数
HF参数，(A+B+C+D)
TCSb，TCSa
轨道交叉信号。表示在低于10kHz的频率范围内穿过轨道时总强度如何变化。在记录前和记录后测量该参数。
径向推拉(A+B)-(C+D)
PPb、PPa
记录前和记录后的推拉。在记录前和记录后穿越轨道时测量的RPP信号的峰峰值。该参数被测量以确定跟踪信号是否足够好以用于跟踪。为了确保某些跟踪特性，信号应当保持在指定限度内。
差分相位检测，相位(A+D)-相位(B+C)
DPD Amp
DPD幅度。差分相位检测幅度。30kHz以下的信号，表示记录的或者预录制的光碟的跟踪特性。为了确保某些跟踪特性，信号应当保持在指定限度内。
DPD Asym
DPD不对称性。差分相位检测不对称性。该参数表示DPD跟踪信号中的不对称性，该不对称性可能导致不被期望的跟踪偏移。

Claims (12)

1.一种对光学碟片(1)进行质量测试的方法，所述碟片(1)是以定义多个同心轨道(3)的螺旋或者环形图案(2)的形式存储光学可读信息的类型，其特征在于，该方法包括以下步骤：
将所述碟片(1)旋转以通过具有用于碟片(1)的读取设备的碟片播放器在不同工作模式中光学读取所述碟片(1)，以及
为了对所述碟片(1)进行质量测试，间断交替执行以下步骤：
a)在所述读取设备的沿轨工作模式中至少部分读取所述螺旋或者环形图案(2)的至少一个第一轨道，以确定沿轨质量参数，以及
b)在所述碟片(2)的半径方向上执行跳越，并且同时在跳越期间在离轨测量工作模式中分析所述碟片(1)，以确定离轨质量参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤a)和b)被重复直到从所述碟片(1)的最内侧轨道开始至所述碟片(1)的最外侧轨道为止或者相反方向对所述碟片(1)的总体质量完成测试。
3.根据权利要求1或2所述的方法，包括：在读取期间通过从所述读取设备(21，14)直接获得的信号(P)而确定当前工作模式。
4.根据权利要求3所述的方法，包括：分析所述信号(P)的信号幅度以确定所述当前工作模式。
5.根据权利要求4所述的方法，包括：
当所述信号幅度低于所述信号的预定阈值时，将当前工作模式确定为沿轨工作模式，以及
当所述信号幅度超过所述预定阈值时，将当前工作模式确定为离轨工作模式。
6.根据权利要求1至5所述的方法，其中所述信号为径向误差信号(PP)。
7.根据前述任何一项权利要求所述的方法，包括：在步骤a)中对预定质量级别在沿轨模式下测量了统计上足够的数据时，在步骤b)中指示所述碟片播放器执行跳越。
8.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法，其中，
在不超过在所述质量测试中待检测的所述碟片(1)中的最小缺陷的预定尺寸的所述碟片(1)的径向距离上执行所述跳跃。
9.根据前述任何一项权利要求所述的方法，其中所述跳越在与所述碟片(2)上的所述第一轨道相邻的至少一个第二轨道上执行。
10.一种计算机可读介质，具有存储在其上的可直接载入到与处理器(41)关联的内部存储器(45)中的计算机程序产品，所述处理器在操作中耦合到光学读取设备(21)和驱动机构(22)，所述驱动机构(22)用于在碟片(1)的至少部分表面上径向移动所述光学读取设备(21)，从而产生测量信号，所述碟片(1)是以定义多个同心轨道(3)的螺旋或者环形图案(2)的形式存储光学可读信息的类型，
所述计算机程序包括当由所述处理器执行时用于执行根据权利要求1所述的方法的代码段，所述代码段为
第一代码段，用于将所述碟片(1)设置为旋转以通过具有用于碟片(1)的读取设备的碟片播放器在不同工作模式中光学读取所述碟片(1)，以及
第二和第三代码段，用于为了对碟片(1)进行质量测试而间断交替执行以下步骤：
a)在所述读取设备的沿轨工作模式中至少部分读取所述螺旋或者环形图案(2)的至少一个第一轨道，以确定沿轨质量参数，以及
b)在碟片(2)的半径方向上执行跳越，并且同时在跳越期间在离轨测量工作模式中分析所述碟片(1)，以确定离轨质量参数。
11.一种对光学碟片(1)的质量测试的方法，所述碟片(1)是以定义多个同心轨道(3)的螺旋或者环形图案(2)的形式存储光学可读信息的类型，其特征在于，该方法包括以下步骤：
在读取所述碟片(1)期间通过从所述读取设备直接获得的信号而确定当前工作模式，其中
当所述信号幅度低于预定阈值时，将当前工作模式确定为沿轨工作模式，以及
当所述信号幅度超过所述预定阈值时，将当前工作模式确定为离轨工作模式。
12.使用公知的碟片播放器执行根据权利要求1至11所述的方法。
CNB2005800165342A 2004-05-24 2005-05-20 光学数据载体的质量测试方法 Expired - Fee Related CN100437764C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0401318A SE528486C2 (sv) 2004-05-24 2004-05-24 Kvalitetstestningsmetod för optiska databärare
SE04013181 2004-05-24
US60/573,848 2004-05-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1957401A true CN1957401A (zh) 2007-05-02
CN100437764C CN100437764C (zh) 2008-11-26

Family

ID=32589778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800165342A Expired - Fee Related CN100437764C (zh) 2004-05-24 2005-05-20 光学数据载体的质量测试方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20080089200A1 (zh)
EP (1) EP1751748A1 (zh)
JP (1) JP2008500674A (zh)
KR (1) KR20070039875A (zh)
CN (1) CN100437764C (zh)
SE (1) SE528486C2 (zh)
TW (1) TW200540815A (zh)
WO (1) WO2005114659A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008099590A1 (ja) * 2007-02-14 2008-08-21 Panasonic Corporation 光ディスク装置
EP2091043A1 (en) * 2008-02-07 2009-08-19 DPHI, Inc. A method for examining an optical stamper
US20100067338A1 (en) * 2008-09-15 2010-03-18 Lite-On It Corporation Method of Determining the Quality of Data on an Optical Disc
JP5479236B2 (ja) * 2010-06-15 2014-04-23 キヤノン株式会社 ロータリーエンコーダ
CN103033129B (zh) * 2011-10-07 2015-10-21 财团法人工业技术研究院 光学设备及光学定址方法
JP2013097821A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Hitachi-Lg Data Storage Inc 情報記録再生装置および情報記録再生方法
US9851225B2 (en) * 2015-05-06 2017-12-26 Rockwell Automation Technologies, Inc. Nonvolatile multitum rotation sensor with magnetic particle following a spiral track

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61977A (ja) * 1984-06-13 1986-01-06 Pioneer Electronic Corp トラツキングサ−ボ装置
JPH0740363B2 (ja) * 1985-03-20 1995-05-01 株式会社日立製作所 光学的記録再生装置
JPS63153455A (ja) * 1986-12-18 1988-06-25 Yokogawa Electric Corp 光デイスクテストシステム
US4814903A (en) * 1987-06-29 1989-03-21 International Business Machines Corporation Alternate storage areas in magnetooptical media
DE3887126T2 (de) * 1987-08-29 1994-04-28 Fujitsu Ltd Methoden zum zugang einer optischen aufzeichnungsspur.
JPH0648542B2 (ja) * 1988-06-17 1994-06-22 パイオニア株式会社 トラッキングサーボ装置
JPH04265573A (ja) * 1991-02-19 1992-09-21 Taiyo Yuden Co Ltd 情報記録媒体の検査方法
EP0564916B1 (en) * 1992-04-10 2001-07-25 Wea Manufacturing Inc. Compact disc analyzer system
JPH06251392A (ja) * 1993-02-24 1994-09-09 Ricoh Co Ltd 光情報記録媒体の欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP3447956B2 (ja) * 1998-05-21 2003-09-16 富士通株式会社 光学的記憶装置
JP4258058B2 (ja) * 1999-03-23 2009-04-30 ソニー株式会社 円盤状記録媒体の検査装置及び検査方法
JP2002025081A (ja) * 2000-07-04 2002-01-25 Teac Corp 光ディスク装置
GB0029120D0 (en) * 2000-11-29 2001-01-10 Lsi Logic Europ Ltd Apparatus and method of interrupt detection in an optical disc environment
JP3946470B2 (ja) * 2001-03-12 2007-07-18 株式会社デンソー 半導体層の膜厚測定方法及び半導体基板の製造方法
SE523284C2 (sv) * 2001-10-25 2004-04-06 Audiodev Ab Metod och apparat för kvalitetstestning

Also Published As

Publication number Publication date
EP1751748A1 (en) 2007-02-14
SE528486C2 (sv) 2006-11-28
SE0401318L (sv) 2005-11-25
WO2005114659A1 (en) 2005-12-01
KR20070039875A (ko) 2007-04-13
TW200540815A (en) 2005-12-16
CN100437764C (zh) 2008-11-26
JP2008500674A (ja) 2008-01-10
US20080089200A1 (en) 2008-04-17
SE0401318D0 (sv) 2004-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6894962B1 (en) Optical information recording medium with sector address information
US8472020B2 (en) Process for enhancing dye polymer recording yields by pre-scanning coated substrate for defects
CN1957401A (zh) 光学数据载体的质量测试方法
US8379505B2 (en) Super-resolution optical recording medium on which information is recorded using train of prepits, optical recording medium reproduction device, and control method
CN1484234A (zh) 光盘装置
CN1822197A (zh) 标签信息存储
CN1287372C (zh) 光盘存储介质质量测试方法及装置
KR20010100828A (ko) 광디스크 및 광디스크 구동장치
CN1277255C (zh) 光记录介质,光记录介质制造设备和制造方法
CN1906680A (zh) 信息记录介质和信息记录装置及方法
CN1314016C (zh) 信息记录方法及设备、记录媒体制造设备和方法
CN1279516C (zh) 质量测试设备和方法
CN1815572A (zh) 光记录及再现设备
CN1612233A (zh) 信息记录方法及信息记录装置
CN1692417A (zh) 制作用于制造光盘的母盘的方法和制造光盘的方法
JP2004127468A (ja) 光ディスクおよび光ディスク装置
JP2002367172A (ja) マルチレベル光記録媒体、マルチレベル記録方法およびマルチレベル再生方法
JP2001184678A (ja) 光ディスク装置とそのフォーカス制御方法
JP2002056532A (ja) 記録及び／又は再生装置並びに方法
US7808868B2 (en) Method for determining disk type
JP4201571B2 (ja) 光記録媒体の再生方法、光記録媒体及び光記録媒体の記録再生装置
JP2009170022A (ja) 光ピックアップ装置の検査方法および光ピックアップ装置
JP2001034941A (ja) 光ディスク装置と光ディスクの判別方法
JP2002183952A (ja) 記録及び／又は再生装置並びに方法
JP2006040388A (ja) 評価用ディスク

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081126

Termination date: 20100520