DE3829235A1 - Pruefvorrichtung und pruefverfahren fuer ein speichermedium fuer optische daten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung und ein Prüfverfahren für physikalische Kenndaten, beispielsweise mechanische Kenndaten, wie statische Abweichung, dynamische axiale Auslenkung, eine Beschleunigung der axialen Auslenkung, eine dynamische, radiale Auslenkung, eine Beschleunigung der radialen Auslenkung, eine axialen Neigungswinkel, eine Rundheit und dergleichen eines Speichermediums für optische Daten, wie beispielsweise einer Bildplatte oder dergleichen, die einen Laserlichtstrahl bei einem berührungslosen optischen Betrieb verwendet.

Es wird auf den Stand der Technik Bezug genommen.

In jüngster Zeit wurde ein Speichermedium für optische Daten, wie beispielsweise eine Bildplatte oder dergleichen, in grossem Umfang in einer Bilddatenspeicher-Suchvorrichtung, einer Bildwiedergabevorrichtung oder einer Musik- bzw. Tonwiedergabevorrichtung verwendet. Wie in dem Bericht "Optical Disk Test System" im Yokogawa Technical Report, Bd. 31, Nr. 1, 1987, beschrieben ist, werden bei der Herstellung einer Bildplatte ihre verschiedenen Qualitäten als letzter Schritt in einem Fertigungsvorgang darauf überprüft, ob sie den Normanforderungen genügen oder nicht genügen. Bei einem bekannten Verfahren werden die Qualitäten der Bildplatte unter Verwendung eines Optikkopfes geprüft, und Fokussier- und Nachführservospannungen des Optikkopfes werden aufgenommen. Anschliessend werden die Änderungsgrössen des Optikkopfes in der Fokussier- und Nachführrichtung aus den erfassten Servospannungen berechnet, um mechanische Kenndaten zu prüfen, beispielsweise statische Abweichung, dynamische axiale Auslenkung, Beschleunigung einer axialen Auslenkung, dynamische, radiale Auslenkung, Beschleunigung einer radialen Auslenkung, axiale Neigungswinkel, Rundheit und dergleichen der Bildplatte.

Wird bei einer bekannten Prüfvorrichtung für ein Speichermedium für optische Daten die optische Information unter Verwendung des Laserlichtstrahles in die Bildplatte in einem berührungslosen optischen Vorgang eingeschrieben oder ausgelesen, so ist es gewöhnlich notwendig, den Optikkopf um einen geeigneten Betrag zu bewegen, um die Abweichung und die axiale Auslenkung der Bildplatte bei deren zulässigen Fehlern zu korrigieren, so dass der Laserlichtstrahl genau auf die gewünschte Position der Bildplatte fokussiert wird.

Das heisst, in diesem Fall werden ein fokussierendes Servosteuergerät zur Aufrechterhaltung eines konstanten Abstandes zwischen einem Objektiv eines Optikkopfes und einer Scharfeinstellungsfläche einer Bildplatte und ein Nachführservosteuergerät zum Folgen einer Bahn der Bildplatte betrieben, indem das Objektiv in Radialrichtung zur Korrektur einer radial Auslenkung einer Bahn der Bildplatte bewegt wird. Ferner enthalten die Fokussier- und Nachführservosteuergeräte jeweils Fokussier- und Nachführspulen, und das am Optikkopf befestigte Objektiv wird in geeigneter Weise gesteuert, um durch die Zufuhr elektrischer Ströme zu den Fokussier- und Nachführspulen in Fokussier- und Nachführrichtung bewegt zu werden. Die Stromgrössen, die der Fokussier- und Nachführspule zugeführt werden, sind proportional der Bewegungsgrösse des Objektivs in den Fokussier- und Nachführrichtungen, und durch Erfassung dieser Stromgrössen als Spannungsbeträge können die Änderungsgrössen des Optikkopfes in den Fokussier- und Nachführrichtungen wiederum berechnet werden. Damit können die mechanischen Kenndaten der Bildplatte aus den Änderungsgrössen des Optikkopfes berechnet werden. Da jedoch bei der bekannten Vorrichtung die Änderungsgrössen des Optikkopfes aus den Steuerstromgrössen für die Fokussier- und Nachführservosteuergeräte berechnet werden, sind Genauigkeit, Auflösungsvermögen und Ansprechgeschwindigkeit bei der Messung der mechanischen Kenndaten der Bildplatte niedrig oder unzureichend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung für ein Speichermedium für optische Daten, wie beispielsweise eine Bildplatte, zu schaffen, die optisch Berührungsfrei arbeitet und die vorausgehend aufgeführten Beschwernisse und Mängel des Standes der Technik nicht aufweist und die in der Lage ist, die mechanischen Kenndaten der Bildplatte mit hoher Genauigkeit, hohem Auflösungsvermögen und rascher Ansprechgeschwindigkeit zu prüfen.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Prüfverfahren für ein Speichermedium für optische Daten, wie beispielsweise eine Bildplatte, zu schaffen, das berührungsfrei optisch arbeitet und frei von den vorausgehend aufgeführten Beschwernissen und Mängeln des Standes der Technik ist und das in der Lage ist, die mechanischen Kenndaten der Bildplatte mit hoher Genauigkeit, hohem Auflösungsvermögen und rascher Ansprechgeschwindigkeit zu messen.

Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabenstellung betrifft die Erfindung gemäss einem Aspekt derselben eine Prüfvorrichtung zur Erfassung eines mechanischen Kennwertes eines optischen Datenspeichers, die durch einen ersten Laserstrahl fokussiert wird, um die auf dem optischen Datenspeicher aufgezeichneten Daten wiederzugeben, und die gekennzeichnet ist durch
eine Vorrichtung zur Fokussierung des ersten Laserstrahls gegen den optischen Datenspeicher;
eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zweiten Laserstrahls;
eine Vorrichtung, um den zweiten Laserstrahl gegen die Fokussiervorrichtung zu richten;
eine Vorrichtung zum Erfassen des zweiten Laserstrahls, der von der Fokussiervorrichtung reflektiert wird, um die Lage der Fokussiervorrichtung gegenüber dem optischen Datenspeicher zu erfassen; und
eine Vorrichtung, die auf die Vorrichtung zum Richten des Laserstrahls anspricht, um den mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers zu erfassen.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Prüfvorrichtung zur Erfassung eines mechanischen Kennwertes eines optischen Datenspeichers geschaffen, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laserstrahls, eine Vorrichtung, um den Laserstrahl gegen den optischen Datenspeicher zu richten, eine Vorrichtung zur Erfassung des vom optischen Datenspeicher reflektierten Laserstrahls zur Erfassung der Lage des optischen Datenspeichers, und eine Vorrichtung, die auf die Richtvorrichtung anspricht, um den mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers zu erfassen.

Im Einklang mit einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine berührungslos optisch arbeitende Prüfvorrichtung für einen optischen Datenspeicher geschaffen, die gekennzeichnet ist durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Laserstrahls, eine optische Nachführvorrichtung zum Folgen einer Rille des optischen Datenspeichers, und zum Reflektieren des Laserstrahls, und eine Vorrichtung zur Erfassung des mechanischen Kennwertes des optischen Datenspeichers aus dem von der optischen Nachführvorrichtung reflektierten Laserstrahl.

Im Einklang mit einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Prüfverfahren zur Erfassung eines mechanischen Kennwertes eines optischen Datenspeichers geschaffen, das gekennzeichnet ist durch folgende Schritte: Erzeugen eines Laserstrahls; Richten des Laserstrahls gegen eine optische Vorrichtung zum Abtasten einer Rille des optischen Datenspeichers; und Erfassen des mechanischen Kennwertes des optischen Datenspeichers mittels einer Detektorvorrichtung entsprechend dem von der optischen Vorrichtung reflektierten Laserstrahl.

Die aufgeführten und weitere Aufgabenstellungen, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im einzelnen aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Prüfvorrichtung für ein Speichermedium für optische Daten;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein optisches System, das in der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht, teilweise geschnitten, eines in Fig. 1 dargestellten Optikkopfes; und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Prüfvorrichtung für ein Speichermedium für optische Daten.

Es wird auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen Bezug genommen. In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren gleiche oder entsprechende Teile darstellen, ist in den Fig. 1 bis 3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemässen Prüfvorrichtung für ein Speichermedium für optische Daten, wie beispielsweise eine Bildplatte, dargestellt.

In den Zeichnungen enthält die Prüfvorrichtung einen Spindelmotor (3) zum Antrieb einer Bildplatte (1) mit einer darauf angeordneten, zu prüfenden Führungsrille (1 a), und einen Optikkopf (5) mit einem Objektiv (52), das an einem beweglichen oder verschiebbaren Tisch (7) zur Bewegung oder zum Betrieb des Optikkopfes (5) in die gewünschte Position der Bildplatte (1) dient. Der Optikkopf (5) ist in der Lage, sich zu bewegen oder seine eigene Position derart zu ändern, dass das Objektiv (53) mechanischen Kenndaten folgen kann, beispielsweise einer statischen Abweichung, einer dynamischen, axialen Auslenkung, einer Beschleunigung einer axialen Auslenkung, einer dynamischen radialen Auslenkung, einer Beschleunigung der radialen Auslenkung, einem axialen Neigungswinkel, einer Rundheit und dergleichen der Rille (1 a) der Bildplatte (1). Das heisst, wenn das Objektiv (53) des Optikkopfes nicht genau der Führungsrille (1 a) der Bildplatte folgen kann, beispielsweise wegen einer Verformung derselben, so überspringt sie, d.h. sie nimmt eine gewisse Menge der in der Bildplatte (1) gespeicherten, optischen Daten nicht auf und ein Fehlerdetektor (9) erfasst eine derartige übersprungene Menge, die in der Änderung der Führungsrille (1 a) der Bildplatte (1) enthalten ist und gibt ein Fehlersignal entsprechend der übersprungenen Menge ab.

Ein Laserübertrager (11) erzeugt einen Laserlichtstrahl (A), beispielsweise den parallelen He-Ne-Laserlichtstrahl, zur Erfassung der Änderung der Führungsrille (1 a) der Bildplatte (1) an reflektierenden Spiegeln (58) (58 T, 58 F), die an einem Halteblock (56) des Optikkopfes (5) befestigt sind, über Interferometer (15) (15 T, 15 F), die am Tisch (7) befestigt sind und Fokussierlinsen (13)( 13 T, 13 F), die am Tisch (7) befestigt sind, um die parallelen und unterteilten Laserlichtstrahlen (A) an den jeweiligen reflektierenden Spiegeln (58) (58 T, 58 F) zu fokussieren. Die von den reflektierenden Spiegeln (58) reflektierten Laserlichtstrahlen (A) werden zu den Interferometern (15) über die Fokusierlinsen (13) (13 T, 13 F) zurückgebracht und die Interferometer (15) (15 T, 15 F) überlagern die reflektierten Laserlichtstrahlen dem vom Laserübertrager (11) erzeugten Laserlicht. Anschliessend treten die überlagerten Laserlichtstrahlen aus den Interferometern (15) (15 T, 15 F) in die am Tisch (7) befestigten Detektoren (17) (17 T, 17 F) ein, um die Änderungen des das Objektiv (53) aufnehmenden Halteblockes (56) in Fokussier- und Nachführrichtung (Y, Z) zu erfassen, die sich jeweils in einer Richtung parallel zur optischen Achse des Objektives (53), und in einer weiteren Richtung senkrecht zur optischen Achse und zur Richtung der Bahn der Bildplatte (1) erstreckt. Die Detektoren (17) (17 T, 17 F) geben Änderungssignale aus, entsprechend den Fokussier- und Nachführänderungen des Halteblockes (56) des Objektives (53) des Optikkopfes (5).

Die Änderungssignale werden von den Detektoren (17) (17 T, 17 F) einem Verstärker (21) zur Verstärkung der Änderungssignale zugeführt, und die verstärkten Änderungssignale werden einem Digital/Analog (D/A)-Umsetzer (23) zwecks Umsetzung der digitalen Änderungssignale in analoge Änderungssignale eingespeist. Anschliessend wird der Fehlersignalausgang aus dem Fehlerdetektor (9) den analogen Änderungssignalen zur Korrektur derselben zugeführt, und darauf werden die korrigierten, analogen Änderungssignale einem Analog/Digital (A/D)-Umsetzer (25) zugeführt und dort in korrigierte, digitale Änderungssignale umgewandelt. Die korrigierten, digitalen Änderungssignale werden einer Zentraleinheit (CPU) (27) zugeführt. Der Spindelmotor (3) und der Tisch (7) enthalten jeweilige, darin angeordnete (nicht dargestellte) Antriebssteuerungen, die aufeinanderfolgend jeweilige Positionsdatensignale an die Zentraleinheit (27) abgeben, die beispielsweise einem Drehwinkel des Spindelmotors (3) und einem Abstand des Optikkopfes (5) vom Mittelpunkt der Drehachse des Motors (3) entsprechen. Die Zentraleinheit (27) bearbeitet die mechanischen Kenndaten aus den vom A/D-Umsetzer zugeführten korrigierten, digitalen Änderungssignalen entsprechend den Positionsdaten, die in den Positionsdatensignalen enthalten sind, die vom Spindelmotor (3) und dem Tisch (7) ausgegeben werden, und führt das erarbeitete Ergebnis, wie beispielsweise die mechanischen Kennwerte, zusammen mit den Positionsdaten einer Anzeige (29) zu. Die Anzeige (29) zeigt die erarbeiteten mechanischen Kennwerte zusammen mit den Lagedaten an.

In Fig. 2 ist ein optisches System zur Erfassung der Änderungen des Objektives (53) des Optikkopfes (5) in der Fokussier- und Nachführrichtung (Y, Z) in der Prüfvorrichtung gemäss Fig. 1 dargestellt. Der vom Laserübertrager (11) erzeugte Laserlichtstrahl (A) wird einem 50%-Strahlenteiler (12) zugeführt und ein 50%iger Anteil des Laserlichtstrahls (A) zur Erfassung der Nachführungsänderung des Objektives (53) des Optikkopfes (5) wird in Nachführrichtung (Z) unterteilt, und über das Interferometer (15 T) und die Fokussierlinse (13 T) dem reflektierenden Spiegel (58 T) zugeführt, der an dem Halteblock (56) des Optikkopfes (5) befestigt ist. Der vom Spiegel (58 T) reflektierte Laserlichtstrahl (A) wird über die Fokussierlinse (13 T) zum Interferometer (15) zurückgeführt und gelangt anschliessend in den Detektor (17 T) und dieser erfasst die Nachführänderung des Objektives (53) des Optikkopfes (5) aus dem Laserlichtstrahl (A).

Inzwischen fällt ein weiterer 50%-Anteil des Laserlichtstrahls (A) zum Erfassen der Fokussieränderung des Objetives (53) des Optikkopfes (5) in Fokussierrichtung (Y), der durch den 50%-Strahlenteiler (12) hindurchtritt, auf den reflektierenden Spiegel (58 F), der ebenfalls im Halteblock (56) des Optikkopfes (5) befestigt ist, und zwar über ein total reflektierendes Prisma (14), das Interferometer (15 F) und die Fokussierlinse (13 F). Anschliessend wird der Laserlichtstrahl (A) vom Spiegel (58 T) reflektiert, um über die Fokussierlinse (13 F) zum Interferometer (15 F) zurückzukehren und tritt dann in den Detektor (17 F) ein. Der Detektor (17 F) erfasst die Fokussieränderung des Objektives (53) des Optikkopfes (5) aus dem eingetretenen Laserlichtstrahl (A).

In Fig. 3 ist ein wesentlicher Aufbau einer Ausführungsform des Optikkopfes (5) dargestellt, der in der Prüfvorrichtung gemäss Fig. 1 verwendet wird. Im Optikkopf (5) erzeugt eine Laserdiode (50) einen weiteren Laserlichtstrahl und eine Sammellinse (51) macht den Laserlichtstrahl parallel. Der parallel ausgerichtete Laserlichtstrahl wird durch ein halbreflektierendes Prisma (52) zu dem vom Halteblock (56) gehaltenen Objektiv (53) reflektiert. Das Objektiv (53) fokussiert den Laserlichtstrahl auf die Bildplatte (11) in Form eines Lichtstrahlpunktes. Der von der Bildplatte (11) reflektierte Laserlichtstrahl tritt durch das halbreflektierende Prisma (52) und eine Zylinderlinse (54) hindurch, um in einen Fotodetektor (55) zur Erfassung der Intensität des einfallenden Laserlichtstrahles zu gelangen. Der Halteblock (56) ist mit einer (nicht dargestellten) darauf aufgewickelten Fokussierspule ausgestattet, um den Halteblock (56) in Fokussierrichtung (Y) zu bewegen, sowie mit einer an ihm angebrachten (nicht dargestellten) Nachführspule, um den Halteblock (56) in Nachführrichtung (Z) zu bewegen. Vier Magnete (57) sind um den Halteblock (56) angeordnet. Der vorausgehend beschriebene Optikkopf (5) hat einen üblichen Aufbau, ist jedoch nicht auf die in Fig. 3 angegebene Anordnung beschränkt.

Der erfindungsgemässe Optikkopf (5) weist ferner ein Paar reflektierender Spiegel (58 F) zur Erfassung der Änderung des Objektives (53) des Optikkopfes (5) in Fokussierrichtung (Y) und ein weiteres Paar reflektierender Spiegel (58 T) zur Erfassung der Änderung des Objektives (53) des Optikkopfes (5) in Nachführrichtung (Z) auf, und die reflektierenden Spiegel (58 F, 58 T) sind am Halteblock (56) in Ebenen angeordnet, die jeweils senkrecht zur Fokussier- und Nachführrichtung liegen. Der Optikkopf (5) enthält ferner ein Paar total reflektierender Prismen (59) zur Reflexion des horizontal einfallenden Laserlichtstrahls (A) in Fokussierrichtung, um den reflektierten Laserlichtstrahl (A) auf die Spiegel (58 F) zu fokussieren. Bei dieser Ausführungsform ist das Paar reflektierender Spiegel (58 F) oder (58 T) am Optikkopf (5) vorgesehen, um den Laserlichtstrahl (A) aus entgegengesetzten Richtungen dem Optikkopf (5) zuzuführen, und somit wird in der Praxis gewöhnlich nur einer der Spiegel (58 F, 58 T) verwendet.

Anschliessend wird der Betrieb der vorausgehend beschriebenen Prüfvorrichtung in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Zunächst wird die Bildplatte (1) am Spindelmotor (3) befestigt und der Spindelmotor (3) wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise etwa 600 Upm angetrieben oder zum Stillstand gebracht, abhängig von der jeweiligen Prüfung der mechanischen Kenndaten, wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird. Dann wird durch Verwendung des Optikkopfes (5) der Prüfvorgang der Bildplatte (1) eingeleitet.

Darauf wird andererseits der Laserübertrager (11) angetrieben, um den Laserlichtstrahl (A) für die reflektierenden Spiegel (58 F, 58 T) unter Zwischenschaltung des 50%-Strahlenteilers (12), des total reflektierenden Prismas (14), der Interferometer (15 F, 15 T) und der Fokussierlinsen (13 F, 13 T) in der vorausgehend beschriebenen Weise zu erzeugen, und die von den reflektierenden Spiegeln (58 F, 58 T) reflektierten Laserlichtstrahlen (A) werden jeweils über die Fokussierlinsen (13 F, 13 T) zu den Interferometern (15 F, 15 T) zurückgeführt. In den Interferometern (15 F,15 T) werden die zurückgeführten Laserlichtstrahlen (A) den jeweiligen Laserlichtstrahlen überlagert, die durch den 50%-Strahlenteiler (12) und das total reflektierende Prisma (14) reflektiert werden und durch diese hindurchtreten, und die Detektoren (17 F, 17 T) nehmen die jeweils überlagerten Laserstrahlen auf und geben Änderungssignale an den Verstärker (21) aus, die den Fokussier- und Nachführänderungen des Objektives (53) des Optikkopfes entsprechen.

Die Änderungssignale werden im Verstärker (21) verstärkt und die verstärkten Änderungssignale werden anschliessend dem D/A-Umsetzer (23) zugeführt und in analoge Änderungssignale umgewandelt. Der Fehlersignalausgang aus dem Fehlerdetektor (9) wird den analogen Änderungssignalen hinzugegeben, um die übersprungene Menge der optischen Daten der Bildplatte (1) in den analogen Änderungssignalen abhängig davon zu korrigieren, dass das Objektiv (53) nicht den mechanischen Kenndaten der Rille der Bildplatte (1) folgen kann. Die korrigierten analogen Änderungssignale werden dann im A/D-Umsetzer (25) in korrigierte, digitale Änderungssignale umgewandelt, und die korrigierten digitalen Änderungssignale werden als Fokussier- und Nachführänderungen des Objektives (53), entsprechend den Positionsdaten verarbeitet, die durch den Spindelmotor (3) und den Tisch (7) geliefert werden, damit die mechanischen Kenndaten der Bildplatte (1) erhalten werden. Die erhaltenen mechanischen Kenndaten werden auf der Anzeige (29) zusammen mit den Positionsdaten angezeigt.

Im Optikkopf (5) wird, wie vorausgehend beschrieben, der Halteblock (56) durch die Fokussier- und Nachführspulen, abhängig von der dynamischen, axialen Auslenkung oder der dynamischen, radialen Auslenkung der Rille der Bildplatte (1) in Fokussier- und Nachführrichtung (Y, Z) angetrieben, wodurch ein Nachführen der Rille der Bildplatte (1) erfolgt.

Anschliessend wird die Prüfung der mechanischen Kenndaten eines Speichermediums für optische Daten, wie beispielsweise einer Bildplatte, unter Verwendung der vorausgehend beschriebenen Prüfvorrichtung erläutert.

Zunächst wird die Prüfung der statischen Auslenkung der Bildplatte (1) durchgeführt. Das heisst, die Bildplatte (1) wird am Spindelmotor (3) befestigt, und während der Spindelmotor (3) still steht, wird die Oberfläche der Bildplatte (1) von innen nach aussen in Nachführrichtung durch den Optikkopf (5) abgetastet. Dieser Abtastvorgang wird dreimal nach jeder 120°-Drehung der Bildplatte (1) durchgeführt. Die Änderung des Optikkopfes (5) in Fokussierrichtung, beispielsweise die statische Abweichung, wird gegenüber dem Abstand des Optikkopfes vom Zentrum der Bildplatte (1) erfasst.

Die Abweichung und die dynamische, axiale Auslenkung werden geprüft. Der Motor (3) wird angetrieben, um die Bildplatte (1) beispielsweise mit 600 Upm anzutreiben, und die Oberfläche der Bildplatte (1) wird zur Gänze nach aussen längs einer Spirallinie in radialer Richtung durch den Optikkopf in der gleichen Weise, wie vorausgehend beschrieben wurde, abgetastet.

Die dynamische, axiale Auslenkung wird geprüft. Die Bildplatte (1) wird mit 600 Upm in gleicher Weise, wie vorausgehend beschrieben, gedreht, und der Optikkopf (5) wird an dem vorgegebenen Radius eingestellt, um die Änderung des Abstandes zwischen der Oberfläche der Bildplatte (1) und dem Optikkopf (5) zu erfassen, d.h. die Änderung in Fokussierrichtung. Dieser Vorgang wird etwa an fünf verschiedenen Radien bestimmt. Die dynamische, axiale Auslenkung wird bezüglich des Drehwinkels (0 bis 360°) der Bildplatte erfasst.

Es erfolgt die Prüfung der Beschleunigung der axialen Auslenkung. Die Bildplatte (1) wird mit 600 Upm in gleicher Weise,wie vorausgehend beschrieben, gedreht, und der Optikkopf wird an den vorgegebenen Radius eingestellt.

Anschliessend wird, während die Daten der dynamischen, axialen Auslenkung abgefragt werden, die Beschleunigung der axialen Auslenkung der Bildplatte (1) in Fokussierrichtung durch den Optikkopf (5) erfasst. Dies wird bei 600 Upm durchgeführt und der ermittelte Wert wird in den Wert bei 1800 Upm umgewandelt.

Die dynamische, radiale Auslenkung wird geprüft. Die Bildplatte (1) wird mit 600 Upm in gleicher Weise wie vorausgehend erwähnt, gedreht, und der Optikkopf (5) wird im vorgegebenen Radius eingestellt. Der Optikkopf (5) wird derart betätigt, dass er fokussiert und der Rille der Bildplatte (1) nachgeführt wird, und die Änderung des Optikkopfes (5) in Radialrichtung je einer Umdrehung der Bildplatte (1) wird erfasst. Aus den erfassten Daten wird der Mittelpunkt der Rille der Bildplatte (1) berechnet und anschliessend wird der Unterschied zwischen dem Mittelpunkt der Rille und dem Mittelpunkt der Spindel des Motors erhalten.

Es wird die Prüfung der Beschleunigung der radialen Auslenkung durchgeführt. Die Bildplatte (1) wird mit 600 Upm in gleicher Weise, wie vorausgehend erläutert, gedreht, und der Optikkopf (5) wird an dem vorbestimmten Radius eingestellt. Anschliessend wird, während die Daten der dynamischen radialen Auslenkung abgefragt werden, die Beschleunigung der radialen Auslenkung der Bildplatte (1) in radialer Richtung durch den Optikkopf (5) erfasst. Dies wird bei 600 Upm durchgeführt und der erfasste Wert wird in den Wert bei 1800 Upm umgewandelt.

Es wird die Rundheit der Rille der Bildplatte geprüft. Die Bildplatte (1) wird bei 600 Upm in gleicher Weise wie vorausgehend beschrieben, gedreht und der Optikkopf (5) wird an dem vorgegebenen Radius eingestellt. Anschliessend wird, während die Daten der dynamischen radialen Auslenkung abgefragt werden und eine Drehung eines Durchschnittskreises beschrieben wird, die Änderung des Radius des Kreises durch den Optikkopf (5) erfasst.

Es wird der axiale Neigungswinkel, beispielsweise ein umfangsseitiger, axialer Neigungswinkel oder ein radialer axialer Neigungswinkel, geprüft. Zuerst wird der umfangsseitige, axiale Neigungswinkel geprüft. Die Bildplatte (1) wird mit 600 Upm in gleicher Weise wie vorausgehend beschrieben, gedreht, und der Optikkopf wird auf den vorgegebenen Radius eingestellt. Anschliessend wird, während die Daten der dynamischen, axialen Auslenkung bei jedem bestimmten Drehwinkel, beispielsweise bei 256 Punkten je Drehung in Umfangsrichtung, abgefragt werden, die Bildplatte (1) einmal gedreht, und der Optikkopf (5) erfasst eine Änderung eines Winkels, der durch den Mittelpunkt der Drehung und zwei benachbarte Punkte der Bildplatte (1) während einer Drehung gebildet wird. Anschliessend wird der radiale, axiale Neigungswinkel geprüft. Werden die Abweichung und die dynamische, axiale Auslenkung durch Abtasten der Oberfläche der Bildplatte auswärts längs der Spirallinie in Radialrichtung in gleicher Weise wie vorausgehend beschrieben geprüft, so werden die Daten bei jedem bestimmten Intervall, beispielsweise 1 mm in Radialrichtung, und bei jedem bestimmten Drehwinkel, beispielsweise 22,5°, durch den Optikkopf (5) abgefragt, und der Optikkopf (5) erfasst eine Änderung eines Winkels, der durch den Mittelpunkt der Drehung und zwei benachbarte Punkte gebildet wird, die längs der gleichen Radialwinkelrichtung fluchtend angeordnet sind.

Bei der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform erfolgt die Prüfung der mechanischen Kenndaten der Bildplatte, wie beispielsweise der statischen Abweichung, der dynamischen, axialen Auslenkung, der Beschleunigung der axialen Auslenkung, der dynamischen, radialen Auslenkung, der Beschleunigung der radialen Auslenkung, des axialen Neigungswinkels, der Rundheit und dergleichen nacheinander, wie vorausgehend beschrieben wurde, und nach Beendigung der obigen Prüfung werden die erhaltenen Prüfungsergebnisse der Bildplatte mit vorgegebenen Normwerten verglichen, um die Bildplatten auszuwählen, die den Normanforderungen entsprechen. Selbstverständlich können die zu prüfenden Grössen nach Bedarf ausgewählt werden.

Wie vorausgehend bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, werden die Fokussier- und Nachführänderungen des Optikkopfes, der der Rille der Bildplatte entsprechend den mechanischen Kenndaten folgt, unmittelbar erfasst, unter Verwendung des Laserlichtstrahles, ohne die Stromgrössen der Servosteuergeräte zu verwenden, so dass die Prüfung der mechanischen Kenndaten der Bildplatte mit hoher Genauigkeit, hohem Auflösungsvermögen und rascher Ansprechgeschwindigkeit durchgeführt werden kann, ohne einen Einfluss auf die Servosteuergeräte des Optikkopfes (5) auszuüben.

In Fig. 4 ist eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemässen Prüfvorrichtung für ein Speichermedium für optische Daten dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform hat die Prüfvorrichtung den gleichen Aufbau wie die erste Ausführungsform gemäss Fig. 1, ausser dass ein reflektierender Spiegel (8) an einem beweglichen Tisch (7) montiert ist, anstelle des Optikkopfes (5) der ersten Ausführungsform, und in Nachführrichtung (Z) beweglich ist, dass der Fehlerdetektor (9) der ersten Ausführungsform nicht erforderlich ist und weggelassen werden kann, wie anschliessend näher erläutert wird, und dass ein einziger Satz aus einer Fokussierlinse (13), einem Interferometer (15) und einem Detektor (17) am beweglichen Tisch (7) befestigt ist.

Somit wird in diesem Fall ein Laserlichtstrahl (A), der von einem Laserübertrager (11) abgegeben wird, direkt über das Interferometer (15), die Fokusierlinse (13) und den reflektierenden Spiegel (8) auf die Oberfläche der Bildplatte (1) fokussiert, und der von der Bildplatte (1) reflektierte Laserlichtstrahl (A) wird zum Interferometer (15) über den reflektierenden Spiegel (8) und die Fokussierlinse (13) in ähnlicher Weise, wie bei der vorausgehend beschriebenen ersten Ausführungsform zurückgeführt. Im Interferometer (15) wird der zurückgeführte Laserlichtstrahl mit dem Laserlichtstrahl überlagert, der vom Laserübertrager (11) abgegeben wird, und anschliessend gelangt der überlagerte Laserlichtstrahl in den Detektor (17). Der Detektor (17) gibt ein Änderungssignal an einen Verstärker (21) ab, das die Fokussieränderung der Rille der Bildplatte (1) darstellt.

Bei der zweiten Ausführungsform ist die Tiefenschärfe des optischen Systems einschliesslich der Fokussierlinse (13), des reflektierenden Spiegels (8) und dergleichen ausreichend tief bemessen, so dass die Fokussieränderung der Rille der Bildplatte immer ohne Schwierigkeit erfasst werden kann. Da ferner die Änderung der Rille der Bildplatte (1) durch unmittelbares Auftreffen des Laserlichtstrahls auf die Oberfläche der Bildplatte (1) über den reflektierenden Spiegel (8) erfasst wird, kann die Fokussieränderung der Rille der Bildplatte (1) genauer erfasst werden, verglichen mit der ersten Ausführungsform, ohne dass irgendein Überspringen über die optischen Daten der Bildplatte (1) als Folge des Versagens einer getreuen Nachführung des Objektives (53) des Optikkopfes (5) längs der Rille der Bildplatte (1) verursacht wird. Infolgedessen ist der Fehlerdetektor (9) der ersten Ausführungsform nicht erforderlich und kann weggelassen werden. Bei dieser Ausführungsform kann die Nachführänderung an der Rille der Bildplatte (1) nicht erfasst werden und diese kann daher durch Verwendung des Optikkopfes der ersten Ausführungsform ermittelt werden, wie vorausgehend beschrieben wurde.

Das vom Detektor (17) ausgegebene Änderungssignal und die von einem Spindelmotor (3) und dem Tisch (7) ausgegebenen Positionsdatensignale werden in gleicher Weise verarbeitet wie bei der ersten, vorausgehend beschriebenen Ausführungsform und somit kann die nähere Beschreibung desselben zur Vermeidung von Längen der Beschriebung vermieden werden.

Bei der zweiten Ausführungsform kann die Prüfung der mechanischen Kenndaten der Bildplatte in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt werden.

Wie vorausgehend in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurde, ist es mühelos erkennbar, dass, wenn die physikalischen Kennwerte beispielsweise die mechanischen Kennwerte, wie statische Abweichung, dynamische, axiale Auslenkung, Beschleunigung der axialen Auslenkung, dynamische, radiale Auslenkung, Beschleunigung der radialen Auslenkung, axialer Neigungswinkel, Rundheit und dergleichen, der Bildplatte (1) geprüft werden, der Laserlichtstrahl auf den Optikkopf gerichtet wird, der sich bewegt und der Rille der Bildplatte, abhängig von den mechanischen Kenndaten folgt, oder unmittelbar auf die Bildplatte gerichtet wird, und die mechanischen Kenndaten aus dem Laserlichtstrahl, der von dem am Optikkopf befestigten Spiegel oder die Bildplatte reflektiert wird, mit hoher Genauigkeit, hohem Auslösevermögen und rascher Ansprechgeschwindigkeit geprüft werden.

Obgleich die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass sie nicht auf die vorausgehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen beschränkt ist, und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vom Fachmann durchgeführt werden können, und diese werden im Rahmen der anliegenden Ansprüche von der Erfindung mitumfasst.

Claims (23)

1. Prüfvorrichtung zur Erfassung eines mechanischen Kennwertes eines optischen Datenspeichers, der durch einen ersten Laserstrahl fokussiert wird, um Daten wiederzugeben, die auf dem optischen Datenspeicher aufgezeichnet sind, gekennzeichnet durch:
eine Vorrichtung (13; 13 T, 13 F) zur Fokussierung des ersten Laserstrahls gegen den optischen Datenspeicher;
eine Vorrichtung (12) zur Erzeugung eines zweiten Laserstrahls;
eine Vorrichtung (14), um den zweiten Laserstrahl gegen die Fokussiervorrichtung (13) zu richten;
eine Vorrichtung (17) zum Erfassen des zweiten Laserstrahls, der von der Fokussiervorrichtung reflektiert wird, um die Lage der Fokussiervorrichtung gegenüber dem optischen Datenspeicher (1) zu erfassen; und
eine Vorrichtung (27), die auf die Vorrichtung zum Richten des Laserstrahls anspricht, um den mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers zu erfassen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fokussiervorrichtung umfasst:
eine Optikkopfanordnung (5) zum Abtasten einer Rille des optischen Datenspeichers, die sich entsprechend dem mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers bewegen kann; und
eine Vorrichtung (58 T, 58 F) zur Reflexion des zweiten Laserstrahls, die an der Optikkopfanordnung befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine dynamische, radiale Auslenkung, eine Beschleunigung der radialen Auslenkung und einen axialen Neigungswinkel umfasst.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine statische Abweichung, eine dynamische, axiale Auslenkung, eine Beschleunigung einer axialen Auslenkung und eine Rundheit umfasst.

5. Prüfvorrichtung zur Erfassung eines mechanischen Kennwertes eines optischen Datenspeichers, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (11) zur Erzeugung eines Laserstrahls;
eine Vorrichtung (12, 14, 13 T, 13 F), um den Laserstrahl gegen den optischen Datenspeicher (1) zu richten;
eine Vorrichtung (17 T, 17 F) zur Erfassung des vom optischen Datenspeicher reflektierten Laserstrahls, um die Lage des optischen Datenspeichers zu erfassen; und
eine Vorrichtung (27), die auf die Richtvorrichtung für den Laserstrahl anspricht, um den mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers zu erfassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtvorrichtung umfasst:
eine Reflektoranordnung (59) zum Abtasten einer Rille des optischen Datenspeichers, zum Reflektieren des Laserstrahls, der von der Vorrichtung zum Erzeugen des Laserstrahls erzeugt wurde, auf den optischen Datenspeicher (1), und ferner zum Reflektieren des Laserstrahls, der vom optischen Datenspeicher reflektiert wurde.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine dynamische radiale Auslenkung, eine Beschleunigung der radialen Auslenkung und einen axialen Neigungswinkel umfasst.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine statische Abweichung, eine dynamische axiale Auslenkung, eine Beschleunigung einer axialen Auslenkung und eine Rundheit umfasst.

9. Prüfvorrichtung für einen optischen Datenspeicher, der optisch und berührungsfrei arbeitet, gekennzeichnet durch:
eine Vorrichtung (11) zur Erzeugung eines Laserstrahls;
eine optische Vorrichtung (5) zur Abtastung einer Rille des optischen Datenspeichers und zum Reflektieren des Laserstrahls; und
eine Vorrichtung (27) zur Erfassung des mechanischen Kennwertes des optischen Datenspeichers aus dem von der optischen Vorrichtung reflektierten Laserstrahls.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung umfasst:
eine Optikkopfanordnung (5) zum Abtasten der Rille des optischen Datenspeichers, die sich entsprechend dem mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers (1) bewegen kann; und
eine Vorrichtung (58 F, 58 T) zum Reflektieren des Laserstrahls, die an der Optikkopfanordnung befestigt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl durch einen Strahlenteiler (12) in einen ersten und zweiten Laserstrahl geteilt wird, die jeweils in Abtast- und Fokussierrichtung verlaufen, und dass die Vorrichtung zum Reflektieren des Laserstrahls einen ersten Reflektor (58 F) enthält, der in einer ersten Ebene senkrecht zur Abtastrichtung liegt, um den ersten Laserstrahl zu reflektieren, der aus der Abtastrichtung auftrifft, und einen zweiten Reflektor (58 T), der in einer zweiten Ebene senkrecht zur Fokussierrichtung angeordnet ist, um den zweiten Laserstrahl zu reflektieren, der aus der Fokussierrichtung einfällt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikkopfanordnung (5) einen Halteblock (56) enthält, um ein Objektiv (53) zu tragen, und dass der erste und zweite Reflektor (58 F, 58 T) am Halteblock befestigt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsvorrichtung ein erstes und zweites Interferometer (15 T, 15 F) zur Überlagerung des ersten und zweiten Laserstrahls mit dem ersten und zweiten Laserstrahl aufweist, der jeweils vom ersten und zweiten Reflektor reflektiert wurde, und einen ersten und zweiten Detektor (17 T, 17 F), um die Änderungen der Abtast- und Fokussierrichtung des optischen Datenspeichers aus den überlagerten Laserstrahlen zu erfassen, die jeweils vom ersten und zweiten Interferometer zugeführt werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung eine Reflektorvorrichtung (59) umfasst, um den Laserstrahl, der durch die Laserstrahlerzeugervorrichtung (11) erzeugt wurde, auf den optischen Datenspeicher (1) zu reflektieren, und um den Laserstrahl zu reflektieren, der durch den optischen Datenspeicher reflektiert wurde.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektorvorrichtung ferner ein Interferometer (15) aufweist, um den von der Laserstrahlerzeugervorrichtung (11) erzeugten Laserstrahl mit dem vom optischen Datenspeicher (1) reflektierten Laserstrahl zu überlagern, und einen Detektor (17) zum Erfassen der Änderung des optischen Datenspeichers aus einem vom Interferometer zugeführten überlagerten Laserstrahl.

16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus einer Gruppe gewählt ist, die eine dynamische radiale Auslenkung, eine Beschleunigung der radialen Auslenkung und eine Rundheit umfasst.

17. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine statische Abweichung, eine dynamische, axiale Auslenkung, eine Beschleunigung einer axialen Auslenkung und einen axialen Neigungswinkel umfasst.

18. Prüfverfahren zur Erfassung eines mechanischen Kennwertes eines optischen Datenspeichers, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Erzeugen eines Laserstrahls;
Richten des Laserstrahls gegen eine optische Vorrichtung zum Abtasten einer Rille des optischen Datenspeichers, und
Erfassen des mechanischen Kennwertes des optischen Datenspeichers mittels einer Detektorvorrichtung entsprechend dem von der optischen Vorrichtung reflektierten Laserstrahl.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung sich entsprechend dem mechanischen Kennwert des optischen Datenspeichers bewegt und den Laserlichtstrahl gegen die Detektorvorrichtung richtet.

20. Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Teilen des Laserstrahles (A) in einen ersten und zweiten Laserstrahl, der jeweils in Abtast- und Fokussierrichtung liegt, mittels eines Strahlenteilers (12, 14),
Richten des ersten und zweiten Laserstrahls auf einen ersten und zweiten Reflektor (58 T, 58 F), die an der optischen Vorrichtung befestigt sind und in einer ersten und zweiten Ebene liegen, jeweils senkrecht zur Abtast- und Fokussiervorrichtung verläuft; und
Reflektieren des ersten und zweiten Laserstrahls auf einen ersten und zweiten Detektor (17 T, 17 F), um jeweils Abtast- und Fokussieränderungen des optischen Datenspeichers (1) zu erfassen.

21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Vorrichtung den vom Lasergenerator (11) erzeugten Laserstrahl gegen den optischen Datenspeicher (1) richtet und ferner den vom optischen Datenspeicher (1) reflektierten Laserstrahl zur Detektorvorrichtung (17) reflektiert.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine dynamische Auslenkung, eine Beschleunigung einer radialen Auslenkung und eine Rundheit umfasst.

23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Kennwert aus der Gruppe gewählt ist, die eine statische Abweichung, eine dynamische axiale Auslenkung, eine Beschleunigung einer axialen Auslenkung und einen axialen Neigungswinkel umfasst.