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Erfindungshintergrund
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Diese
Erfindung betrifft die Prüfung
von optischen Platten, wie etwa Digital Versatile Disks („DVDs"), Compakt Disks
(„CDs") und dergleichen, über ein
Prüfgerät, beispielsweise
eine CCD-Kamera (Kameras, die typischerweise eine Anordnung von ladungsgekoppelten
Bauelementen enthält,
um das Bild einzufangen), Laserdiode oder irgendein anderes ähnliches
Prüfgerät. Insbesondere
betrifft diese Erfindung ein System und ein Verfahren, das es einem
Prüfgerät für optische
Platten ermöglicht,
exakt Defekte auf oder in der optischen Platte zu erfassen, trotz
des Vorhandenseins von Grobverformungen (beispielsweise Verwinden
oder Verbiegen), die bei der Erfassung der gesuchten Defekte stören können.
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Es
ist beim Herstellen von optischen Platten wichtig, auf Anomalien
zu prüfen,
die die Gütequalität beeinträchtigen
können.
Defekte auf der Oberfläche oder
in einer oder mehrerer der Schichten der optischen Platten können zu
Datenfehlern führen,
die nicht durch das Gerät
(beispielsweise CD-Spieler, DVD-Spieler oder Rechner), das zum Lesen
der optischen Platte verwendet wird, korrigiert werden kann. Darüber hinaus
kann ein Defekt, der durch ein Herstellungsproblem verursacht wird,
in tausenden von Kopien dieser Platten auftreten. Das Erfassen solcher
Defekte gibt den Herstellern die Möglichkeit, die Freigabe defekter
Platten an Konsumenten zurückzuhalten
und die Herstellungsprobleme zu korrigieren, die diese Defekte verursachen.
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Das
Prüfen
von optischen Platten unter Verwendung einer CCD-Kamera, Laserdiode
oder eines anderen vergleichbaren Prüfgeräts ist wohlbekannt. Kommerziell
erhältliche
Prüfgeräte enthalten
beispielsweise iNSPECT® von Medar Inc. Von Farmington
Hills, MI und S2® von Basler von Malvern,
PA. Oft arbeiten diese Geräte
durch Messen des Zusammenhangs zwischen den Eigenschaften von Licht, das
durch das Gerät
emittiert wird, und Licht, das von dem Gerät nach Reflexion durch die
in der Prüfung befindlichen
optischen Platten empfangen wird. Dieser Zusammenhang, der als „der Prüfalgorithmus" bekannt ist, kann
verwendet werden, um Anomalien auf den oder in den in der Prüfung befindlichen
optischen Platten zu erfassen.
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Die
zu prüfende
optische Platte wird typischerweise auf ein Prüfgestell platziert, welches
die Platte für
ein besonderes Prüfgerät optimal
orientiert. Am häufigsten
bringt das das Festhalten der optischen Platte in der Nähe ihres
Zentrums (beispielsweise unter Verwendung eines Vakuums oder einer mechanischen
Haltevorrichtung) mit sich, während sie
gedreht wird, um auf Anomalien zu prüfen. Wenn die Platte gedreht
wird, tastet das Prüfgerät die Platte entlang
des Plattenradius ab, um über
die gesamte Plattenoberfläche
auf Anomalien zu prüfen.
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Unter
idealen Bedingungen ist die in der Prüfung befindliche optische Platte
im Wesentlichen flach. Unter diesen Bedingungen folgt das Licht,
das von der optischen Platte reflektiert wird, dem gleichen Weg,
wie das einfallende Licht (d. h. das Licht, das vom Prüfgerät emittiert
wird) zurück
zum Prüfgerät. Durch
Vergleich des emittierten Lichts mit dem reflektierten Licht kann
das Prüfgerät das Vorhandensein von
Defekten auf oder in der optischen Platte erfassen. Wenn Licht,
das vom Prüfgerät emittiert
wird, von einer Anomalie auf oder in der optischen Platte reflektiert
wird, verändern
die optischen Merkmale der Anomalie die Eigenschaften des reflektierten Lichts,
das vom Prüfgerät empfangen
wird. Das Prüfgerät registriert
unter Verwendung des Prüfalgorithmus
die Veränderung
der Eigenschaften des Lichts, das nach Reflexion empfangen wurde,
und verwendet diese Information, um Anomalien in oder auf der optischen
Platte zu erfassen und zu lokalisieren.
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Wenn
die optische Platte jedoch Grobverformungen aufweist, wie etwa Verbiegung
oder Verwindung infolge von beispielsweise Hitze, Feuchtigkeit, unkorrekter
Behandlung oder anderer Faktoren, kann ein fehlerhaftes Prüfergebnis
auftreten. Dieses fehlerhafte Ergebnis kann auftreten, weil die
verformte Oberfläche
der optischen Platte das reflektierte Licht veranlasst, nicht dem
gleichen Weg zu folgen, wie das Licht, das vom Prüfgerät emittiert
wird. Dies kann verursachen, dass das Prüfgerät unrichtigerweise die Verformung
als einen Defekt aufnimmt, kann zum Erfassen von bedeutungslosen
Defekten führen,
d. h. Defekten mit Reflexionseigenschaften, die in Abwesenheit der
Verformung nicht die Defekt-Schwellenwertanforderungen
erfüllen
würden, oder
kann Defekte verdecken.
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Mather
G. R: „Optical
Disc Inspection by Linear Array CCD Systems" Proceedings of the Midwest Symposium
on Circuits and Systems, Detroit, Aug. 16–18, 1993, Bnd. 2, Nr. SYMP.
36, 16. August 1993, Seiten 1447–1455, XP000499841 Institute
of Electrical and Electronics Engineers offenbart die Prüfung von
optischen Platten, bei der Rollen die Außenkanten des Plattenniveaus
mit der Ebene einer Spindel positionieren, die die Platte zur Defekt- und
Krümmungsprüfung auf
einer Nabe an Ort und Stelle an entsprechenden Stellen einer Dreipunkt-Karussell-Anordnung
arretiert.
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Mather
T et al: „Measering
system for optical Disk Mechanical Characteristics" IEICE Transactions on
Electronics, Bnd. E77-C, Nr. 10, Oktober 1994, Seiten 1685–1693, XP000496094
offenbart ein System zur Messung mechanischer Merkmale von optischen
Platten, das mechanische Unsicherheiten beim Arretieren der Platten
vermeidet, die andernfalls Abweichungen bei der Messung könnte, die
an der Platte vorgenommen werden, die auf einer Drehscheibe montiert
ist.
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Angesichts
des vorhin gesagten wäre
es wünschenswert,
ein System und ein Verfahren zum genauen Erfassen von Defekten auf
oder in der optischen Platte bereitzustellen.
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Es
würde auch
wünschenswert
sein, ein System und ein Verfahren zur Verminderung von fehlerhaften
Prüfergebnissen
von optischen Platten bereitzustellen, die durch das Vorhandensein
von Groberformungen in der optischen Platte hervorgerufen werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System und ein Verfahren
zum genauen Erfassen von Defekten auf oder in der optischen Platte
bereitzustellen.
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Es
ist eine andere Aufgabe dieser Erfindung, ein System und ein Verfahren
zur Verminderung von fehlerhaften Prüfergebnissen von optischen
Platten bereitzustellen, die durch das Vorhandensein von Groberformungen
in der optischen Platte hervorgerufen werden.
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Diese
und andere Aufgaben der Erfindung werden erfindungsgemäß durch
Bereitstellung eines Systems und eines Verfahrens gelöst, das
es einem Prüfgerät für optische
Platten ermöglicht,
Defekte auf oder in der optischen Platte zu erfassen, trotz des Vorhandenseins
von Grobverformungen (beispielsweise Verwinden oder Verbiegen),
die bei der Erfassung der gesuchten Defekte stören können.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Gerät zum Prüfen von
optischen Platten bereitgestellt, wobei diese optischen Platten
einen Defekt von einem ersten Typ und einen Defekt von einem zweiten
Typ aufweisen, der bei der Erfassung des Defekts des ersten Typs
stört,
wobei das Gerät
umfasst:
ein Prüfgerät zum Prüfen der
optischen Platten auf diesen Defekt des ersten Typs, wobei sich
der Defekt des ersten Typs auf oder in den optischen Platten befindet;
und
das gekennzeichnet ist durch
eine einstellbare Ausgleichvorrichtung
zum Ausgleichen des Defekts vom zweiten Typ während der Prüfung der
optischen Platten, um es dem Prüfgerät zu ermöglichen,
die optischen Platten auf diesen Defekt vom ersten Typ ohne Störung durch
den Defekt vom zweiten Typ zu prüfen;
wobei
der Defekt vom zweiten Typ Grobverformungen in den optischen platten
umfasst; und
wobei die Defekt-Ausgleichvorrichtung eine Luft
blasende Vorrichtung zum Ausrichten von unter Druck stehender Luft
auf die optischen Platten umfasst, um die optischen Platten im Wesentlichen
flach zu machen.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Prüfen
von optischen Platten bereitgestellt, wobei diese optischen Platten
einen Defekt von einem ersten Typ und einen Defekt von einem zweiten
Typ aufweisen, der bei der Erfassung des Defekts des ersten Typs stört, wobei
das Verfahren folgenden Schritt umfasst:
Prüfung der optischen Platten
auf den Defekt vom ersten Typ, wobei sich der Defekt des ersten
Typs auf oder in den optischen Platten befindet; und
das gekennzeichnet
ist durch
einstellendes Ausgleichen des Defekts vom zweiten Typ
während
der Prüfung
der optischen Platten, um die Prüfung
der optischen Platten auf den Defekt vom ersten Typ ohne Störung durch
den Defekt vom zweiten Typ zu ermöglichen;
wobei der Defekt
vom zweiten Typ Grobverformungen in den optischen Platten umfasst;
und
wobei der Ausgleichschritt das Ausrichten von unter Druck
stehender Luft auf die optischen Platten umfasst, um die optischen
Platten im Wesentlichen flach zu machen.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird die zu prüfende optische Platte auf ein
Prüfgestell
platziert, welches die Platte für ein
besonderes Prüfgerät optimal
orientiert. Das bringt das das Festhalten der optischen Platte in
der Nähe
ihres Zentrums mit sich, während
sie gedreht wird, um auf Anomalien zu prüfen. Die Haltevorrichtung,
die zum Festhalten der optischen Platte in der Nähe des Zentrums verwendet wird
könnte
eine mechanische Haltevorrichtung, ein Vakuums oder irgendeine vergleichbare
Vorrichtung sein, die in der Lage ist, die optische Platte lösbar festzuhalten.
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Unterhalb
der optischen Platte befindet sich ein negativer Verschiebungsprohibitor,
der die negative Verschiebung der optischen Platte verhindert, d. h.
die Verschiebung der optischen Platte nach unten in der vertikalen
Richtung. Der negative Verschiebungsprohibitor kann irgendeine im
Wesentlichen harte Oberfläche
sein, wie etwa ein Metall- oder Kunststoffblock. Der negative Verschiebungsprohibitor
kann entlang dem Umfang der in der Prüfung befindlichen optischen
Platte auf Abstand angeordnet sein, um die negative Verschiebung
der optischen Platte zu verhindern, ohne die Drehung der optischen platte
zu verhindern.
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Ein
herkömmliches
Prüfgerät, wie etwa
eine CCD-Kamera, Laserdiode oder irgendein vergleichbares Prüfgerät kann verwendet
werden, um die optische Platte auf Anomalien zu prüfen. Das
Prüfgerät erfasst
Anomalien durch Messung der Beziehung zwischen den Eigenschaften
des Lichts, das vom Gerät
emittiert wird, und Licht, das vom Gerät nach Reflexion durch die
in der Prüfung
befindlichen optischen Platte empfangen wird. Das Prüfgerät kann mit einer
Bildschirmanzeige verbunden sein, um eine visuelle Darstellung in
graphischer Form der Beziehung zwischen dem Licht, das vom Prüfgerät emittiert
wird, und dem Licht, das zum Prüfgerät zurückgespiegelt
wird, bereitzustellen. Diese graphische Darstellung, bekannt als „Graustufen-Signalform", zeigt Abweichungen,
die auf Defekte in oder auf der in der Prüfung befindlichen optischen
Platte hinweisen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird die positive Verschiebung der in
der Prüfung
befindlichen optischen Platte (d. h. Verschiebung nach oben in der
vertikalen Richtung) durch einen positiven Verschiebungsprohibitor verhindert.
Der positive Verschiebungsprohibitor wird durch Luftdruck bereitgestellt,
der auf die optische Platte ausgeübt wird. Der ausgeübte Druck
presst fest gegen die optische Platte, wodurch sie im Wesentlichen
flach gehalten wird, ohne die Drehung der optischen Platte zu verhindern,
Wirksame positive Verschiebung wird erreicht, wenn der Luftdruck
die optische Platte in einem Winkel kontaktiert. Vorzugsweise kontaktiert
der Luftdruck die optische Platte in einem Winkel von 45 Grad.
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Der
auf die optische Platte ausgeübte
Druck kann entweder manuell durch eine Bedienperson gesteuert werden,
der die Graustufen-Signalform beobachtet, oder kann durch ein geschlossenes
Regelkreissystem gesteuert werden, das mit de Prüfsystem verbunden ist. Das
geschlossene Regelkreissystem variiert den auf die optische Platte
ausgeübten Luftdruck
in Erwiderung auf die Information vom Prüfgerät.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
obigen und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden nach Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung
in Zusammenhang mit der beigefügten
Zeichnung ersichtlich werden, in der sich gleiche Bezugszeichen durchgehend
auf gleiche Teile beziehen und in der:
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1 eine
anschauliche Bildschirmanzeige ist, die eine Graustufen-Signalform
darstellt, die die Ergebnisse der Prüfung einer optischen Platte
repräsentiert,
die eine Verformung aufweist, die bei der Defekt-Prüfung der
Platte stören
kann;
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2 eine
anschauliche Bildschirmanzeige ist, die eine Graustufen-Signalform
darstellt, die die Ergebnisse der Prüfung einer optischen Platte
repräsentiert,
die eine Verformung aufweist, die zum Zweck der Plattenprüfung erfindungsgemäß korrigiert
worden ist;
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3 eine
teilweise Aufrissansicht eines anschaulichen Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Systems
zur Prüfung
von optischen Platten ist;
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4 eine
teilweise Aufrissansicht eines anderen anschaulichen Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Systems
zur Prüfung
von optischen Platten ist;
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5 eine
teilweise Aufrissansicht noch eines anderen anschaulichen Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Systems
zur Prüfung
von optischen Platten ist; und
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6 ein
logisches Ablaufdiagramm ist, das eine Abfolge von Schritten repräsentiert,
die durch das in 5 gezeigte Regelkreissystem
ausgeführt werden.
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Detaillierte
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
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Zum
Zweck der Veranschaulichung wird die Erfindung zum größten Teil
im Kontext ihrer Anwendung auf Digital Versatile Disks („DVDs") beschrieben werden.
Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Erfindung gleichermaßen auf
andere Typen von optischen Platten anwendbar ist, einschließlich, aber nicht
darauf beschränkt,
CDs, CD-ROMs und dergleichen.
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1 ist
eine anschauliche Bildschirmdarstellung einer Graustufen-Signalform 120 von
einer DVD, die eine Grobverformung (beispielsweise eine Verwindung
oder Verbiegung) zeigt, die bei der Prüfung der optischen Platte stören kann.
Die Graustufen-Signalform 120 repräsentiert graphisch den Zusammenhang
zwischen den Eigenschaften von Licht, das von einem Prüfgerät (das unten
in Verbindung mit den 3 und 5 beschrieben
wird) emittiert wird, und Licht, das vom Prüfgerät empfangen wird, nachdem das
Licht durch die DVD reflektiert wird, die auf Defekte geprüft wird.
Wenn die in der Prüfung
befindliche DVD im Wesentlichen flach ist (d. h. keine Grobverformung
zeigt) und keine Anomalien auf ihrer Oberfläche oder in einer oder mehreren
der Schichten aufweist, die die DVD bilden, ist die Lichtmenge, die
zum Prüfgerät zurückgespiegelt
wird, im Wesentlichen konstant. Wenn er als eine Graustufen-Signalform
auf einer Bildschirmanzeige aufgetragen wird, wie es in 1 gezeigt
ist, mit der nach Reflexion empfangenen Lichtmenge entlang der y-Achse
und dem Radius der in der Prüfung
befindlichen DVD entlang der x-Achse dargestellt, ist der Messwert,
der konstant ist, im Wesentlichen parallel zur x-Achse.
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Wenn
eine Anomalie auf der DVD durch das Prüfgerät erfasst wird, zeigt die Graustufen-Signalform
eine Abweichung 122, die einen erheblichen Abfall aufweist,
und/oder eine Abweichung 138, die einen beträchtlichen
Anstieg relativ zu der vorher relativ konstanten Signalform aufweist.
Das Auftreten dieser Abweichungen der Graustufen-Signalform kann
verwendet werden, um Defekte auf oder in der DVD, d. h. physikalische
Verformungen, Kontaminationen etc., zu erfassen und zu lokalisieren.
Insbesondere wenn eine Abweichung einen Anstieg oder einen Abfall
zeigt, der eine Größenordnung
aufweist, die einen festgelegten Schwellenwert überschreitet, dann kann das
Prüfsystem
einen Defekt auf der DVD an einer Stelle registrieren, die mit dem
Auftreten der Abweichung in der Graustufen-Signalform korrespondiert.
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Anwenderdefinierte
Schwellenwerte 105, 110 und 115 bilden
verschiedene Kriterien für
die Toleranz von Defekten auf oder in der optischen Platte, die
das Licht, das vom Prüfgerät nach Reflexion
von den Defekten auf der DVD empfangen wird, veranlassen können, über oder
unter einer vom Anwender festgelegten Basislinie zu sein. Jeder
anwenderdefinierte Schwellenwert kann einer entsprechenden annehmbaren
Toleranz des Prüfsystems
entsprechen. Das Prüfsystem
kann so definiert sein, dass es eine Abweichung hinnimmt, die den
Schwellenwert 110 überschreitet,
aber nicht den Schwellenwert 115 überschreitet (wie es durch
die Abweichung 124 repräsentiert
wird), vorausgesetzt, diese Abweichung tritt nicht innerhalb eines
bestimmten Abstands einer anderen Abweichung auf. Beispielsweise
kann das Prüfsystem
so definiert sein, dass es einen Defekt hinnimmt, der zu einer Abweichung
in der Signalform führt,
die den Schwellenwert 110 überschreitet und nicht den
Schwellenwert 115 überschreitet,
vorausgesetzt, dass nicht mehr als drei vergleichbare Abweichungen
innerhalb einer Distanz von 10 mm der in der Prüfung befindlichen DVD auftreten.
Auf die gleiche Weise kann das Prüfsystem derart definiert sein,
dass jede Abweichung, die den Schwellenwert 115 überschreitet,
als ein Defekt registriert werden würde.
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Die
in der Prüfung
befindliche DVD ist wahrscheinlich stärker reflektierend im Einlaufbereich,
der den innersten Datenbereich umringt, und im Auslaufbereich, der
den äußersten
Datenbereich umringt. Das kann zum Auftreten einer Abweichung in
der Graustufen-Signalform führen,
die signifikant größer ist
als die Größenordnung
des Teils der Graustufe, die mit der Prüfung des Datenbereichs in Verbindung steht.
Der Schwellenwert 105 gibt die hinnehmbare Änderung
in der Graustufen-Signalform
infolge der Spiegelung von den Bereichen der DVD entlang des inneren
und äußeren Umfangs
an, die keine Daten darauf aufweisen und stärker reflektierend sind. Demgemäß registriert
das Prüfsystem
alle Abweichungen, die den Schwellenwert 105 überschreiten als
Defekte, aber ignoriert alle anderen Abweichungen, die zwischen
die Schwellenwerte 105 und 110 fallen.
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Die
festgelegten Schwellenwerte 105, 110 und 115 können bei
der Erfassung von Defekten auf oder in der DVD mit einem gewünschten
Genauigkeitsgrad nur effektiv helfen, wenn die Graustufen-Signalform 120 in
Abwesenheit der Defekte im Wesentlichen parallel zur x-Achse bleibt.
Wenn die Oberfläche
der in der Prüfung
befindlichen DVD nicht im Wesentlichen flach ist, infolge thermischer
oder anderer Faktoren, kann ein fehlerhaftes Prüfergebnis auftreten. Dieses
fehlerhafte Ergebnis beruht auf Veränderungen im Prüfalgorithmus,
verursacht durch eine Veränderung
der Einfalls- und Reflexionswinkel relativ zur Oberfläche der
DVD. Das fehlerhafte Ergebnis verursacht, dass die Graustufen-Signalform 120 einen
unerwünschten
allmählichen
Anstieg oder Abfall entsprechend den Verformungen in der DVD zeigt. Dieser
allmähliche
Anstieg oder Abfall kann verursachen, dass das Prüfsystem
irrtümlicherweise
Defekte anzeigt, die nicht existieren, kann zur Erfassung von unerheblichen
Defekten führen,
d. h. Defekten mit Reflexionseigenschaften, die in Abwesenheit der Verformung
nicht die Defektschwellenwert-Anforderungen erfüllen würden, oder kann Defekte verdecken.
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Der
Effekt der Verformung der in der Prüfung befindlichen DVD wird
durch den Abschnitt 126 der Signalform 120 gezeigt.
Der Abschnitt 126 wird dadurch verursacht, dass die Oberfläche der
DVD nicht im Wesentlichen flach ist, wie es aus dessen allmählichem
Abfallen von einem vorher im Wesentlichen konstanten Wert ersichtlich
ist. Infolge des graduellen Abfalls von einem vorher im Wesentlichen
konstanten Wert werden die Abweichungen 128, 130, 132, 134 und 136 in
der Graustufen-Signalform vom Prüfsystem
unrichtig als Defekte registriert, da die Abweichungen 128, 130, 132 und 134 (mehr
als drei Abweichungen) den Schwellenwert 110 innerhalb
einer Distanz der in der Prüfung
befindlichen DVD von 10 mm überschreiten
und die Abweichung 136 den Schwellenwert 115 überschreitet.
Darüber
hinaus wird die Abweichung 138, die den Schwellenwert 105 hätte überschreiten
sollen und als ein Defekt registriert worden wäre, infolge eines allmählichen
Abfalls der Signalform verdeckt.
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2 ist
eine anschauliche Bildschirmanzeige einer Graustufen-Signalform 220 von
einem Prüfgerät, das eine
DVD gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung prüft.
Wie es aus dem Aussehen der Graustufen-Signalform 220 ersichtlich
ist, hält
die Verwendung der vorliegenden Erfindung während der DVD-Prüfung die
DVD im Wesentlichen flach, wodurch veranlasst wird, dass die Graustufen-Signalform 220 bis
zum Auftreten der Abweichung 222 im Wesentlichen parallel
zur x-Achse ist. Dadurch, dass die DVD im Wesentlichen flachgehalten
wird, wird verhindert, dass die Abweichungen 226, 228, 230, 232 und 234 unrichtig
als Defekte registriert werden. Gleichzeitig wird die Abweichung 236 als
ein Defekt registriert und wird nicht infolge eines allmählichen
Abfallens der Signalform verdeckt. Die Abweichung 240 beruht ähnlich wie
die Abweichung 140 (1) auf der
Reflexion vom Auslaufbereich, der den äußersten Datenbereich umringt
und bessere relative Reflexionseigenschaften aufweist als der Bereich
mit Daten.
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Es
sollte sich aus der oben erwähnten
Diskussion von selbst verstehen, dass wenn die Graustufen-Signalform
nicht parallel zur x-Achse ist, bis eine Anomalie erfasst wird,
eine Abweichung, die nicht als Defekt registriert werden sollte,
wegen der entsprechenden Veränderung
in der Graustufen-Signalform den festgelegten Schwellenwert 110 und/oder 115 überschreiten
kann. Alternativ kann eine Abweichung, die als ein Defekt registriert
werden sollte, unbeachtet bleiben, wenn die Graustufen-Signalform
nicht im Wesentlichen parallel zur x-Achse ist, bis eine Anomalie
erfasst wird.
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Bei
dem anschaulichen Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, das in 3 gezeigt
ist, wird eine DVD 310 in der Nähe ihres Mittelpunkts durch
eine Haltevorrichtung 312 gehalten. Die Haltevorrichtung 312 kann
ein Vakuum sein, das die DVD lösbar
festhält,
während
sie zur Prüfung
um ihre Mittelachse gedreht wird. Das Vakuum kann unter Verwendung
irgendeiner von verschiedenen Verfahren erzeugt werden, die in der
Industrie allgemein bekannt sind. Obwohl das illustrative Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das in 3 gezeigt
ist, ein Vakuum verwendet, um die DVD festzuhalten, könnte ebenso
ein mechanisches Befestigungselement oder irgendein anderes vergleichbares
Gerät verwendet
werden, das in der Lage ist, die DVD 310 lösbar zu
greifen, während
sie gedreht wird.
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Ein
herkömmliches
Prüfgerät 314 prüft die Oberfläche der
DVD 310 durch Messung des Zusammenhangs zwischen den Eigenschaften
von emittiertem Licht und von Licht, das nach Reflexion von der Oberfläche der
DVD 310 empfangen wird, auf Anomalien. Das Prüfgerät 314 kann
eine CCD-Kamera, eine Laser-Diode oder ein anderes vergleichbares Prüfgerät. Wie es
vorhin beschrieben wurde, kann dieser Zusammenhang, bekannt als
der Prüfalgorithmus,
auf einer Bildschirmanzeige 316 als eine Graustufen-Signalform
repräsentiert
werden, die entlang der y-Achse auf die Lichtmenge, die vom Prüfgerät nach Reflexion
empfangen wird, und entlang der x-Achse auf den Plattenradius hindeutet.
Die graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen den Eigenschaften
des Lichts, das vom Prüfgerät emittiert wird,
und dem Licht, das vom Prüfgerät empfangen
wird, nachdem das Licht von der DVD, die auf Defekte geprüft wird,
reflektiert wird, d. h. die Graustufen-Signalform, kann auf einer
Bildschirmanzeige 316 unter Verwendung eines (nicht gezeigten)
Prozessors erzeugt werden, der in das Prüfgerät 314 integriert ist.
Alternativ kann ein Prozessor, der in der Bildschirm-Anzeige 316 eingebaut
ist, verwendet werden, um die graphische Darstellung zu erzeugen. Wenn
durch das Prüfgerät 314 in
Abhängigkeit
von ihrer Reflexionseigenschaft eine Anomalie erfasst wird, erscheint
sie auf der Graustufen-Signalform als eine Abweichung, die scharf
abfällt
und/oder ansteigt.
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Unterhalb
der DVD 310 befinden sich negative Verschiebungsprohibitoren 318,
die eine negative Verschiebung der DVD 310 verhindern,
d. h. eine Verschiebung nach unten in der vertikalen Richtung. Die
negativen Verschiebungsprohibitoren weisen eine im Wesentlichen
harte Oberfläche
auf und können
horizontal bewegt werden, zu einander hin oder von einander weg,
um optische Platten von unterschiedlicher Größe optimal aufzunehmen. Horizontale
Verschiebung kann manuell oder durch eine (nicht gezeigte) mechanische,
hydraulische oder pneumatische Steuervorrichtung erreicht werden.
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Ein
positiver Verschiebungsprohibitor 320 verhindert die positive
Verschiebung der DVD 310, d. h. die Verschiebung nach oben
in der vertikalen Richtung. Dies wird durch Verwendung einer Luftpumpe 322 bewerkstelligt,
die Luft über
eine Röhre 326 an eine
Luftdüse 324 zuführt. Luftdruck
aus der Luftdüse 324,
der auf die Oberfläche
der DVD 310 gedrückt wird,
presst die DVD 310 nach unten gegen den negativen Verschiebungsprohibitor 318,
um sie im Wesentlichen flach zu halten. Eine effiziente positive Verschiebung
wird erreicht, wenn der Luftdruck die optische Platte in einem Winkel
kontaktiert. Vorzugsweise kontaktiert der Luftdruck die optische
Platte in einem Winkel von 45 Grad.
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Bei
dem anschaulichen Ausführungsbeispiel,
das in 3 gezeigt ist, wird der Luftdruck an der Luftdüse 324 manuell
durch eine Bedienperson unter Verwendung einer Steuerung 340 gesteuert. Die
Bedienperson überwacht
die Bildschirmanzeige 316 auf eine Graustufen-Signalform,
die auf eine Grobverformung hinweist, wie es in 1 gezeigt
ist. Im Falle einer solchen Beobachtung kann die Bedienperson wählen, den
Luftdruck an der Luftdüse 324 durch
Regulieren eines Steuerventils 324 über den Regeldrehknopf 344 zu
erhöhen
oder zu senken. Die Steuerung 340 ist vorzugsweise ein
herkömmlicher Schaltmechanismus,
der in der Lage ist, den Zustand des Steuerventils 342 graduell
zwischen einer vollständig
geschlossenen und einer vollständig
geöffneten
Stellung zu variieren. Wenn die Bedienperson den Luftdruck unter
Verwendung der Steuerung 340 einstellt, überwacht
die Bedienperson die Bildschirmanzeige 316, um zu bestimmen,
wann genügend Luftdruck
durch die Luftdüse 324 zugeführt wird,
um die Verformung in der DVD 310 auszuglätten, die
die Defekterfassung durch das Prüfgerät stören kann.
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Neben
dem Verhindern der Verschiebung der in der Prüfung befindlichen DVD 310 nach
unten weisen die negativen Verschiebungsprohibitoren 319 bei
dem anschaulichen Ausführungsbeispiel,
das in 4 gezeigt ist, Öffnungen 342 auf,
durch die Luftdruck auf die Oberfläche der DVD 310 gerichtet
wird, wodurch die DVD 310 nach unten gegen die negativen
Verschiebungsprohibitoren 319 gepresst wird, um sie im
Wesentlichen flach zu halten. Das wird unter Verwendung einer Luftpumpe 322 bewerkstelligt, die
Luft über
eine Röhre 326 an
die Öffnungen 342 zuführt. Die
Röhre 326 kann
Luft durch einen (nicht gezeigten) Verteiler an die Öffnung zugeführt, der
einen Einlass, der an die Röhre 326 gekoppelt
ist, und Auslässe
aufweist, die an jeweils eine der Öffnungen 342 gekoppelt
sind. Die Öffnungen 342 sind
so gewinkelt, dass Luft, die durch sie hindurch fließt, in einem
Winkel von 45 Grad auf die Oberfläche der in der Prüfung befindlichen
DVD 310 gerichtet wird, wie es allgemein durch die Richtungspfeile 346 gezeigt ist.
Alternativ können
die Öffnungen
entlang der Längsachse
einer röhrenförmigen Struktur
auf Abstand angeordnet sein, die entlang ihrer Längsachse gedreht werden kann,
um Luftdruck in irgendeinem Winkel auf die Oberfläche der
in der Prüfung
befindlichen DVD 310 zu richten.
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Bei
einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das in 5 gezeigt
ist, wird der Luftdruck an der Luftdüse 324 durch ein geschlossenes
Regelkreissystem 440 gesteuert, das ebenfalls mit dem Prüfgerät 314 verbunden
ist. Das geschlossene Regelkreissystem 440 variiert den Luftdruck
an der Luftdüse 324 in
Erwiderung auf die Information vom Prüfgerät 314 durch Steuerung
eines Steuerventils 442. Das geschlossene Regelkreissystem 314 kann
Information verwenden, die vom Prüfgerät geliefert wird, um automatisch
das Ausmaß zu
bestimmen, in dem das geschlossene Regelkreissystem das Steuerventil 442 öffnet oder schließt.
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Das
geschlossene Regelkreissystem 440 kann Information benutzen,
die vom Prüfgerät 314 erhalten
wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen. Das geschlossene Regelkreissystem 440 kann
die Abweichungen, d. h. scharfe Anstiege oder Abfälle, in der
Graustufen-Signalform, die Zahl der Abweichungen und die Distanzen, über die
sie auftreten, und Veränderungen
in den Messwerten der Graustufen-Signalform berücksichtigen. Diese Information wird
bei der Bestimmung verwendet, ob die Abweichungen in der Graustufen-Signalform
auf einer Anomalie des gesuchten Typs beruhen oder ob die Änderung
des Messwerts der Graustufen-Signalform das Ergebnis davon ist,
dass die DVD 310 im Wesentlichen nicht flach ist. Abweichungen
mit einem scharfen Anstieg oder Abfall außerhalb der festgelegten Schwellenwerte 105 oder 115 sowie
mehrfache Abweichungen innerhalb einer festgelegten Distanz, die den
festgelegten Schwellenwert 110 überschreiten (wie es in den 1 und 2 gezeigt
ist), weisen auf eine Anomalie des gesuchten Typs hin. Graduelle Veränderungen
in den Messwerten der Graustufen-Signalform sowie graduelle Änderungen
in den Messwerten der Graustufen-Signalform über eine relativ lange Zeitdauer
sind jedoch ein Ergebnis davon, dass die DVD 310 im Wesentlichen
nicht flach ist (wie es in 1 gezeigt
ist). Abweichungen, die nicht die festgelegten Schwellenwerte überschreiten,
werden als nicht auf die gesuchten Defekte hinweisend ignoriert.
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Nur
im Falle, dass das geschlossene Regelkreissystem 440 bestätigt, dass
die Änderung
der Messwerte in der Graustufen-Signalform darauf beruht, dass die
DVD 310 im Wesentlichen nicht flach ist, wird ein Fehlersignal
erzeugt, das das Steuerventil 442 veranlasst, den Druck
der aus der Luftdüse 324 strömenden Luft
derart zu variieren, dass das Fehlersignal vermindert wird. Das
geschlossene Regelkreissystem 440 empfängt während der DVD-Prüfung laufend
Information vom Prüfgerät 314,
um den Luftdruck an der Luftdüse 324 durch
Regulieren des Steuerventils 442 zu regulieren. Für optimale
Ergebnisse sollte der Luftdruck an der Luftdüse 324 jedoch zwischen
den Werten von etwa 0 und 6 bar eingestellt werden.
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6 zeigt
ein logisches Ablaufdiagramm, das die Abfolge der Schritte repräsentiert,
die dazu erforderlich sind, die DVD unter Verwendung des geschlossenen
Regelkreissystems 440 (5) im Wesentlichen
flach zu halten. Die Abfolge beginnt damit, dass das geschlossene
Regelkreissystem 440 (5) in Schritt 510 Information
vom Prüfgerät 314 (5)
erhält.
In Schritt 520 verwendet das geschlossene Regelkreissystem 440 (5)
die Information, die in Schritt 510 erhalten wurde, um
durch Vergleich der erhaltenen Information mit den festgelegten
Schwellenwerten und/oder der Zahl von Auftritten von Abweichungen,
die einen festgelegten Schwellenwert über eine festgelegte Distanz überschreiten, über die
die DVD geprüft
worden ist, sowie der Veränderung
in den Messwerten der Graustufen-Signalform
einen Fehlerwert zu erzeugen. In Schritt 530 bestimmt das
geschlossene Regelkreissystem 440 (5) ob der
in Schritt 520 erzeugte Fehlerwert auf einen Defekt auf
oder in der DVD hinweist oder auf eine Grobverformung der DVD (beispielsweise
eine Verwindung oder Verbiegung) hinweist. Das geschlossene Regelkreissystem 440 (5)
kann dies durch Vergleich des in Schritt 520 erzeugten
Fehlerwerts mit einem Bereich von hinnehmbaren Werten sowie durch
Bestimmen der Anstiegsrate tun.
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Wenn
in Schritt 530 bestimmt wird, dass der in Schritt 520 erzeugte
Fehlerwert auf einen Defekt hinweist, dann bestimmt das geschlossene
Regelkreissystem 440 in Schritt 535, ob der in
Schritt 520 erzeugte Fehlerwert einem Defekt in oder auf
der DVD entspricht, der den durch die festgelegten Schwellenwerte 105, 110 und 115 (1 und 2) gebildeten
Bereich überschreitet,
d. h. einem Defekt, der registriert werden muss, oder ob es ein
Defekt ist, der innerhalb der festgelegten Schwellenwerte 105, 110 und 115 (1 und 2)
fällt und
nicht registriert werden muss. Wenn in Schritt 535 ermittelt
wird, dass der in Schritt 520 erzeugte Fehlerwert auf einen Defekt
hinweist, der den durch die festgelegten Schwellenwerte 105, 110 und 115 (1 und 2) gebildeten
Bereich überschreitet,
dann kehrt das System, nachdem der Defekt in Schritt 540 registriert wird,
zu Schritt 510 zurück,
um das Überwachen
fortzuführen.
Wenn jedoch in Schritt 525 ermittelt wird, dass der in
Schritt 520 erzeugte Fehlerwert auf einen Fehler hinweist,
der innerhalb des durch die festgelegten Schwellenwerte 105, 110 und 115 (1 und 2)
gebildeten Bereichs fällt,
dann kehrt das System zu Schritt 510 zurück, um das Überwachen
der Information vom Prüfgerät fortzuführen, ohne
den Defekt zu registrieren.
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Wenn
jedoch in Schritt 530 das geschlossene Regelkreissystem 440 (5)
bestimmt, dass die erhaltene Information auf eine Grobverformung
hinweist, erzeugt es ein Signal, das veranlasst, dass der Luftdruck
in Schritt 550 eingestellt wird. Der Luftdruck wird eingestellt,
um den Fehlerwert zu veranlassen, innerhalb eines hinnehmbaren Bereichs
zu fallen. Danach kehrt das System zu Schritt 510 zurück, um das Überwachen
fortzuführen.
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Wie
vorhin hingewiesen wurde, wird man einsehen, dass das System dieser
Erfindung gleichfalls mit anderen optischen Medien als DVDs zur
Prüfung
auf Anomalien durch ein Prüfgerät wirksam
ist.
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Es
versteht sich von selbst, dass das oben erwähnte lediglich illustrativ
für die
Erfindung ist und dass verschiedene Modifikationen durch den Fachmann
vorgenommen werden können,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die Ansprüche abgegrenzt
wird. Beispielsweise könnte
anstelle des Variierens des Luftdrucks durch ein Steuerventil dieser
durch Verändern
der Öffnung
der Luftdüse
variiert werden. Gleicher Weise können mehr als eine Luftdüse verwendet
werden, um ein Gleichgewicht zu erreichen, das die Oberfläche der
zu prüfenden
optischen Platte im Wesentlichen flach macht. Darüber hinaus
könnte
das geschlossene Regelkreissystem 440 (5)
auch dazu verwendet werden, um den Luftdruck an den Öffnungen 342 (4) in
den negativen Verschiebungsprohibitoren 319 (4)
zu steuern.
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Auf
diese Weise werden ein System und ein Verfahren bereitgestellt,
das es einem Prüfgerät für optische
Platten erlaubt, Defekte auf oder in optischen Platten neben dem
Vorhandensein von Grobverformungen (beispielsweise Verbiegung oder
Verwindung) in der Platte zu erfassen, die ansonst den Prüfprozess
stören
würden.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die vorliegende Erfindung durch
andere als die beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgeführt werden
können,
die zum Zweck der Veranschaulichung und nicht zur Einschränkung präsentiert
wurden, und die vorliegende Erfindung wird lediglich durch die Ansprüche eingeschränkt, die
folgen.