JP2707621B2

JP2707621B2 - 光ディスクの検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JP2707621B2
Application number: JP19951288A
Authority: JP
Inventors: 秀嘉堀米; 浩樹土屋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1988-08-10
Publication date: 1998-02-04
Anticipated expiration: 2013-02-04
Also published as: JPH01237427A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば光磁気ディスクの変調度等を検査す
るのに適用して好適な光ディスクの検査方法及び検査装
置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、光源からの出射光を光ディスクに照射し、
この光ディスクからの戻り光をディテクタを受光し、こ
のディテクタの出力信号をオシロスコープで観測する
際、光ディスクの回転に基づく信号からオシロスコープ
のトリガ信号を形成するようにしたことにより、任意の
トラック部分を精密に観測できるようにすると共に、ス
ロー再生による観測が可能となるようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

光ディスクの検査の項目として、アドレスやグルーブ
の変動度、反射率、同相除去比（光磁気ディスクの場
合）、反射光量のレベル、ピンホール、ディフェクト等
がある。従来、これらの検査は、光ディスクプレーヤと
同様の構成の検査装置を用いて行なわれている。即ち、
光源からの出射光を光ディスクに照射し、この光ディス
クからの戻り光をディテクタで受光し、このディテクタ
の出力信号をオシロスコープで観測することで行なわれ
ている。この場合、トラックの１周ごとにトラックジャ
ンプをさせて、同一トラックを繰り返し再生するスチル
状態とされて観測がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このようにオシロスコープでディテクタの出力信号を
観測する際、スチルパルス、つまりトラックジャンプ信
号がオシロスコープにトリガ信号として供給されるもの
であったため、任意のトラック部分を、例えば時間幅を
広くとって観測することが困難であった。

本発明はこのような点を考慮し、任意のトラック部分
を精密に観測できるようにすることを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による光ディスクの検査方法は、光源（４）か
らの出射光を光ディスク（９）に照射し、この光ディス
ク（９）からの戻り光をディテクタ（13A）（13B）（2
0）で受光し、このディテクタ（13A）（13B）（20）の
出力信号をオシロスコープ（18）によって観測するよう
にした光ディスクの検査方法であって、光ディスク
（９）の回転に基づく信号、例えばスピンドルモータの
回転軸に取付けられたエンコーダ（36）の出力信号から
オシロスコープ（18）のトリガ信号を形成するようにし
たものである。

また、本発明による光ディスクの検査装置は、光源
（４）と、この光源（４）からの出射光の光ディスク
（９）からの戻り光を受光するディテクタ（13A）（13
B）（20）と、このディテクタ（13A）（13B）（20）の
出力信号を観測するオシロスコープ（18）と、光ディス
ク（９）の回転に基づく信号、例えばスピンドルモータ
の回転軸に取付けられたエンコーダ（36）の出力信号か
らオシロスコープ（18）のトリガ信号を形成するトリガ
信号形成手段（51）とを備えたものである。

〔作用〕

上述構成においては、光ディスク（９）の回転に基づ
く信号によって形成されるトリガ信号のタイミングをず
らすことにより、オシロスコープ（18）のトリガポイン
トが変化するため、任意のトラック部分の時間幅を広く
とって観測することが可能となり、任意のトラック部分
を精密に観測できるようになる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。第１図は光ディスクの検査装置を示すもので
ある。

同図において、（１）は発振器であり、この発振器
（１）からは、例えば、80MHZの周波数信号が発生され
る。この場合、この周波数信号は、ユーザーの操作によ
って間欠的にオフとされる。例えば12.5msecの周期で３
μsecだけオフとされる。即ち、このオフ期間はサーボ
系に影響を与えない程度とされ、オンオフの周期は十分
な周波数特性をもって再生できるオーダーとされる。こ
の発振器（１）からの周波数信号はパルス発生器（２）
で波形整形されたのち駆動回路（３）を介してレーザー
ダイオード（４）に供給され、このレーザーダイオード
（４）はパルス駆動される。この場合、発振器（１）か
らの周波数信号が間欠的にオフとされるときには、この
レーザーダイオード（４）より発生されるレーザー光も
間欠的に所定時間だけオフとされる。

このレーザーダイオード（４）からのレーザー光は、
コリメータレンズ（５）で平行光とされたのち、ビーム
スプリッタ（６），（７）及び対物レンズ（８）を介し
て光磁気ディスク（９）の記録面（9a）に照射される。

また、この光磁気ディスク（９）からの反射光は、対
物レンズ（８）を介してビームスプリッタ（７）に入射
され、このビームスプリッタ（７）で光軸方向が変えら
れたレーザー光は、1/2波長板（10）で偏光面が45度回
転させられ偏光ビームスプリッタ（11）に入射され、互
いに直交する偏光面を持つ偏光成分に分離される。この
偏光ビームスプリッタ（11）で光軸方向が変えられる一
の偏光面を持つ偏光成分は、受光レンズ（12A）を介し
て例えばPINフォトダイオードで構成されるフォトディ
テクタ（13A）に照射される。一方、偏光ビームスプリ
ッタ（11）を光軸方向の変化を生じることなく通過した
他の偏光面を持つ偏光成分は、ミラー（14）で光軸方向
が変えられたのち受光レンズ（12B）を介して例えばPIN
フォトダイオードで構成されるフォトディテクタ（13
B）に照射される。

また、フォトディテクタ（13B）の出力信号はアンプ
（15A）を介して加算器（16）及び減算器（17）に供給
されると共に、フォトディテクタ（13B）の出力信号は
アンプ（15B）を介して加算器（16）及び減算器（17）
に供給される。そして、加算器（16）及び減算器（17）
の出力信号は、夫々オシロスコープ（18）の入力端子に
供給される。

また、ビームスプリッタ（７）を光軸方向の変化を生
じることなく通過したレーザー光はビームスプリッタ
（６）に入射され、このビームスプリッタ（６）で光軸
方向が変えられたレーザー光はシリンドリカルレンズ
（19）を介してサーボ信号を得るための４分割のフォト
ディテクタ（20）に供給される。４分割の各ディテクタ
部の出力信号よりプッシュプル法によるトラッキングエ
ラー信号が形成されると共に、非点収差法によるフォー
カスエラー信号が形成される。

このフォトディテクタ（20）より得られるプッシュプ
ル法によるトラッキングエラー信号を得るための第１及
び第２の検出信号Sa及びSbは、夫々アンプ（21a）及び
（21b）を介して、加算器（22）及び減算器（23）に供
給される。そして、加算器（22）の出力信号及び減算器
（23）の出力信号（プッシュプル法によるトラッキング
エラー信号）は、夫々オシロスコープ（18）の入力端子
に供給される。

なお、（24）はスピンドルモータである。

この第１図例において、光磁気ディスク（９）には、
第２図に示すようにトラックＴがスパイラル状に形成さ
れ、このトラックＴに沿ってデータが記録される。ま
た、各トラックＴは複数のセクターＳに分割され、この
セクターＳごとにデータが記録される。ここで、各トラ
ックＴは、第３図に示すように、溝状のグループ（31）
で分離され、２本のグループ（31）の間はランド（32）
とされ、各セクターＳにおいて、このランド（32）の最
初の部分には、セクターマーク（33）及びアドレス（3
4）がピット状に形成される。また、グループ（31）の
ない部分はミラー面（35）と呼ばれる。

以上の構成において、フォーカス、トラッキング、ス
ライドのサーボをオンとして、スチル状態（トラックＴ
の１周ごとにトラックジャンプをさせて再生する状態）
とし、また発振器（１）からの周波数信号が間欠的にオ
フとされ、レーザーダイオード（４）より発生されるレ
ーザー光も間欠的にオフとされる状態とし、加算器（1
6）の出力信号をオシロスコープ（18）で観察すると、
オシロスコープ（18）には、第４図に示すような波形が
表示される。第５図はその一部を拡大して示したもので
ある。上述していないが、実際にはアドレスの前に第５
図に示すように最短ピットを示すVFO信号が記録されて
いる。このVFO信号によりクロックが形成され、このク
ロックによりアドレスやデータが再生されることにな
る。

この波形より全光量Ｉ_Oは、ミラー面（35）における
光量を測定することにより求められる。即ち全光量Ｉ_O
は、光量ゼロレベルとミラー型レベルとのレベル差で求
められる。

また、ランド（32）に対応する反射光量Ｉ_TOPは、光
量ゼロレベルとランドレベルとのレベル差で求められ
る。

また、フォーカスサーボのみをオンとし、トラッキン
グサーボをオフの状態として、加算器（16）の出力信号
をオシロスコープ（18）で観察すると、オシロスコープ
（18）には、第６図に示すような波形が表示される。こ
の波形よりグループ（31）における反射光量Ｉ_GRは、光
量ゼロレベルとグループレベルとのレベル差で求められ
る。そして、以上のＩ_O,I_TOP及びＩ_GRより、グループ変
調度（Ｉ_TOP−Ｉ_GR）/I_Oが求められる。

また、第５図の波形より、セクターマーク（33）に対
応する振幅Ｉ_SMが求められ、Ｉ_SM及びＩ_Oより、セクタ
ーマーク変調度Ｉ_SM/I_Oが求められる。

また、第５図の波形より、VFO信号に対応する振幅Ｉ
_VFOが求められ、Ｉ_VFO及びＩ_Oより、VFO信号の変調度Ｉ
_VFO/I_Oが求められる。

また、フォーカス、トラッキング、スライドのサーボ
をオンとして、スチル状態とし、またレーザーダイオー
ド（４）より発生されるレーザー光も間欠的にオフとさ
れる状態とし、加算器（22）の出力信号をオシロスコー
プ（18）で観察すると、オシロスコープ（18）には、第
７図に示すような波形が表示される。この場合、第４図
例と異なりレベルが小さくなるので、ミラー面レベルが
読み取れなくなる。そのため、ランド（32）に対応する
反射光量Ｉ_TOP′を求めることで全光量Ｉ_O′を求める。
この場合、ランド（32）に対応する反射光量Ｉ_TOP′
は、光量ゼロレベルとランドレベルとのレベル差で求め
られる。そして、Ｉ_TOP′,I_TOP及びＩ_Oより、Ｉ_O′＝Ｉ
_TOP′・Ｉ_O/I_TOPが求められる。

また、同様の状態で減算器（23）の出力信号、従って
プッシュプル法によるトラッキングエラー信号をオシロ
スコープ（18）で観察すると、オシロスコープ（18）に
は、第８図に示すような波形が表示される。この波形よ
りプッシュプル量Ｉ_P-Pが求められる。そして、Ｉ_P-P及
びＩ_O′よりＩ_P-P/I_O′が求められる。

また、フォーカス、トラッキング、スライドのサーボ
をオンとして、スチル状態とし、またレーザーダイオー
ド（４）より発生されるレーザー光も間欠的にオフとさ
れる状態とし、減算器（17）の出力信号をオシロスコー
プ（18）で観察すると、オシロスコープ（18）には、第
９図に示すような波形が表示される。この波形より差信
号と光量ゼロレベルとのレベル差ΔBFが求められる。そ
して、同相除去比CMRRは、 CMRR＝−20log|ΔBF/I_O｜と求められる。

また、第４図例のように表示させて、同一トラック内
のミラー面の反射光量の変動を観察することで反射率ム
ラ等が求められる。この場合、反射光量が第10図に示す
ように変動するものであるとき、その最大値がＩ_MAX、
最小値がＩ_MINであるとき、反射率ムラΔＲは、と求められる。また、反射光量の平均値は、＝（Ｉ_MAX＋Ｉ_MIN）/2 と求められる。

また、フォーカス、トラッキング、スライドのサーボ
をオンとして、スチル状態とし、またレーザーダイオー
ド（４）より発生させるレーザー光を連続として、加算
器（16）の出力信号をオシロスコープ（18）で観察する
と、オシロスコープ（18）には第11図に示すような波形
が表示される。この波形より、Ｐ点及びＱ点には基板の
表面に傷やゴミ等のディフェクトが存在することが観測
され、また、Ｐ点にはピンホールが存在することが観測
される。この場合、ピンホールは略光量ゼロレベルとな
るので、レーザーダイオード（４）より発生されるレー
ザー光が間欠的にオフとされる状態として第11図に破線
図示するように光量ゼロレベルを表示させて確認するこ
とができる。

なお、詳細説明は省略するが、上述の他に加算器（1
6）の出力信号よりドロップアウトの検査、減算器（1
7）の出力信号より偏光ディフェクトの検査も行なうこ
とができる。

ところで、第１図例の検査装置は、第12図に示すよう
に全体としてシステムコントローラによって制御されて
いる。同図において、（51）はシステムコントローラで
あり、このシステムコントローラ（51）によって光ピッ
クアップ（30）の動作が制御される。例えば、ユーザー
のキーボード（52）の操作に応じて、発振器（１）の発
振が間欠的にオフとされたり、されなかったりの制御が
なされる。

また、システムコントローラ（51）によってサーボ回
路（53）が制御される。このサーボ回路（53）には光ピ
ックアップ（30）よりフォーカスエラー信号及びトラッ
キングエラー信号が供給され、このサーボ回路（53）に
よりフォーカス及びトラッキングのサーボが行なわれ
る。

また、システムコントローラ（51）によってスライド
モータ（54）の動作が制御される。例えば、スチル状態
のときには、スチルパルス、従ってトラックジャンプ信
号に基づいてトラックジャンプをするように制御され
る。このスライドモータ（54）はサーボ回路（53）によ
りサーボが行なわれる。

また、システムコントローラ（51）によってスピンド
ルモータ（24）のドライブ回路（55）が制御され、スピ
ンドルモータ（24）の回転が制御される。

また、（36）はスピンドルモータ（24）の回転に応じ
たパルス信号を発生するエンコーダである。このエンコ
ーダ（36）からは、スピンドルモータ（24）、従って光
磁気ディスク（９）の１回転にｎ個のパルス信号Ｐ_FGが
発生される。このエンコーダ（36）からのパルス信号Ｐ
_FGはシステムコントローラ（51）に供給される。システ
ムコントローラ（51）では、このパルス信号Ｐ_FGに基づ
いてトリガ信号Ｓ_TR及びスチルパルスＰ_STが形成され、
このトリガ信号Ｓ_TR及びスチルパルスＰ_STはオシロスコ
ープ（18）に供給される。

このようにパルス信号Ｐ_FGよりトリガ信号Ｓ_TR及びス
チルパルスＰ_STを形成する回路は、例えば第13図に示す
ように構成される。同図において、エンコーダ（36）か
らのパルス信号Ｐ_FGは、ｎ進カウンタ（41）、ｎ−１進
カウンタ（42）及びｎ＋１進カウンタ（43）のクロック
端子CKに供給される。カウンタ（41），（42）及び（4
3）からは、夫々パルス信号Ｐ_FGがｎ個、ｎ−１個及び
ｎ＋１個供給されるごとにパルス信号が出力される。こ
れらカウンタ（41），（42）及び（43）より出力される
パルス信号は、夫々切換スイッチ（44）のａ側、ｂ側及
びｃ側の固定端子に供給されると共に、夫々切換スイッ
チ（45）のＡ側、Ｂ側及びＣ側の固定端子に供給され
る。そして、この切換スイッチ（44）より出力される信
号がトリガ信号Ｓ_TRとされ、また切換スイッチ（45）よ
り出力される信号がスチルパルスＰ_STとされる。

切換スイッチ（44）及び（45）は、夫々ユーザーのキ
ーボード（52）の操作に基づき発生される２ビットｂ₁,
b₂の信号および２ビットａ₁,a₂の信号によって切換えら
れる。また、２ビットｂ₁,b₂の信号は、カウンタ（4
1），（42）及び（43）のリセット端子Ｒに供給され
る。

この第13図の構成において、ユーザーのキーボード
（52）の操作により、切換スイッチ（44）及び（45）を
切換えることによって、以下に述べる（ｉ）〜（iii）
のような特殊再生が可能となる。

（ｉ）スチル再生時の超スロー再生切換スイッチ（45）がＡ側に切換えられると、スチル
パルスＰ_STは、パルス信号Ｐ_FGのｎ個ごとに発生され
る。上述したように光磁気ディスク（９）の１回転にｎ
個のパルス信号Ｐ_FGが発生されるので、スチルパルスＰ
_STは光磁気ディスク（９）の１回転につき１個のパルス
が発生され、スチル状態となる。

この状態で切換スイッチ（44）がａ側に切換えられる
と、トリガ信号Ｓ_TRも同様に、光磁気ディスク（９）の
１回転につき、１個のパルスとなり、オシロスコープ
（18）にはスチル表示がなされる。

また、切換スイッチ（45）がＡ側に接続されたままで
切換スイッチ（44）がＡ側に切換えられると、トリガ信
号Ｓ_TRはパルス信号Ｐ_FGのｎ−１個ごとに発生される。
そのため、第14図において、トリガポイントは、Ｐ₁→
Ｐ₂→Ｐ₃→‥‥→Ｐ_mの様に走査方向とは逆方向に順次
変更され、オシロスコープ（18）にはスチル時の逆方向
のスロー表示がなされる。光磁気ディスク（９）が2400
RPMで回転している場合、１秒間で40回転するため、ｎ
＝1200であるときには、30秒でトリガポイントが１周す
ることになる。また、切換スイッチ（45）がＡ側に接続
されたままで切換スイッチ（44）がｃ側に切換えられる
と、トリガ信号Ｓ_TRは、パルス信号Ｐ_FGのｎ＋１個ごと
に発生される。そのため、トリガポイントは、走査方向
に順次変更され、オシロスコープ（18）にはスチル時の
順方向のスロー表示がなされる。

（ii）再生時の超スロー再生切換スイッチ（45）がＣ側に、また切換スイッチ（4
4）がｃ側に切換えられると、トリガ信号Ｓ_TR及びスチ
ルパルスＰ_STはパルス信号Ｐ_FGのｎ＋１個ごとに発生さ
れる。そのため第15図においてトリガポイントは、Ｐ₁
→Ｐ₂→Ｐ₃→‥‥→Ｐ_m‥‥の様に走査方向に順次変更
され、オシロスコープ（18）には、再生時の順方向のス
ロー表示がなされる。

また、切換スイッチ（45）がＢ側に、また切換スイッ
チ（44）がｂ側に切換えられると、トリガ信号Ｓ_TR及び
スチルパルスＰ_STは、パルス信号Ｐ_FGのｎ−１個ごとに
発生される。そのため、トリガポイントは走査方向とは
逆方向に順次変更され、オシロスコープ（18）には再生
時の逆方向のスロー表示がなされる。

（iii）半径方向への超スロー再生切換スイッチ（44）がａ側にまた、切換スイッチ（4
5）がＣ側に切換えられると、スチルパルスＰ_STは、パ
ルス信号Ｐ_FGのｎ＋１個ごとに発生される。そのため、
第16図においてトリガポイントは、Ｐ₁→Ｐ₂→Ｐ₃→‥
‥→Ｐ_m‥‥の様に外周方向に順次変更され、オシロス
コープ（18）には、外周方向の超スロー表示がなされ
る。また切換スイッチ（44）がａ側に接続されたままで
切換スイッチ（45）がＢ側に切換えられると、スチルパ
ルスＰ_STは、パルス信号Ｐ_FGのｎ−１個ごとに発生され
る。そのため、トリガポイントは内周方向に順次変更さ
れ、オシロスコープ（18）には、内周方向の超スロー表
示がなされる。また、第16図において、トリガポイント
を走査方向に移動したい時は切換スイッチ（44）をｃ側
にし、走査方向と逆方向に移動したい時は、切換スイッ
チ（44）をｂ側にすればよい。

上述（ｉ），（ii），（iii）の状態において、切換
スイッチ（44）をｂ側あるいはｃ側に、また切換スイッ
チ（45）をＢ側あるいはＣ側に切換えたのち、所定のト
リガポイントとなったときには、切換スイッチ（44）及
び（45）を、夫々ａ側及びＡ側に切換えると、トリガポ
イントはその所定のトリガポイントに固定されるので、
オシロスコープ（18）にはその所定のトリガポイントに
よる表示がなされる。

このように本例によれば、ユーザーはキーボード（5
2）の操作により切換スイッチ（44）をｂ側あるいはｃ
側に、また切換スイッチ（45）をＢ側あるいはＣ側に切
換えることにより、トリガポイントを任意に変更するこ
とができ、任意のトラック部分を、例えば時間軸を広く
とって観測することができるので、精密に観測すること
ができる。

なお、上述実施例によれば、スピンドルモータ（24）
の回転軸に取付けられたエンコーダ（36）からのパルス
信号Ｐ_FGからトリガ信号Ｓ_TR及びスチルパルスＰ_STを形
成するものであるが、光磁気ディスク（９）の回転に基
づく信号はその他のものであってもよい。例えば、サン
プルサーボにおけるクロックピット等の周期的な信号を
利用することもできる。また、上述実施例においては、
光磁気ディスク（９）の検査例を示したが、その他の光
ディスクの検査も同様にして行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上述べた本発明によれば、光ディスクの回転に基づ
く信号からオシロスコープのトリガ信号を形成するもの
であり、オシロスコープのトリガポイントを任意に変更
することができ、任意のトラック部分を精密に観測する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は検査装置の一例を示す構成図、第２図及び第３
図は光磁気ディスクの説明のための図、第４図〜第11図
はオシロスコープの表示波形を示す図、第12図は検査装
置の全体を示す図、第13図はトリガ信号及びスチルパル
スの形成回路を示す図、第14図〜第16図は表示例の説明
のための図である。（１）は発振器、（４）はレーザーダイオード、（９）
は光磁気ディスク、（13A）（13B）及び（20）はフォト
ディテクタ、（18）はオシロスコープ、（30）は光ピッ
クアップ、（36）はエンコーダ、（41）はｎ進カウン
タ、（42）はｎ−１進カウンタ、（43）はｎ＋１進カウ
ンタ、（44）及び（45）は切換スイッチ、（51）はシス
テムコントローラ、（52）はキーボードである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの出射光を光ディスクに照射し、
この光ディスクからの戻り光をディテクタで受光し、こ
のディテクタの出力信号をオシロスコープによって観測
するようにした光ディスクの検査方法において、上記光ディスクの回転に基づく信号から上記オシロスコ
ープのトリガ信号を形成するようにした光ディスクの検
査方法。
【請求項２】光源と、この光源からの出射光の光ディスクからの戻り光を受光
するディテクタと、このディテクタの出力信号を観測するオシロスコープ
と、上記光ディスクの回転に基づく信号から上記オシロスコ
ープのトリガ信号を形成するトリガ信号形成手段とを備
えたことを特徴とする光ディスクの検査装置。