JP3592277B2 - Method and apparatus for measuring track pitch of optical disk - Google Patents

Method and apparatus for measuring track pitch of optical disk Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクのトラックピッチを測定するトラックピッチ測定方法および測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
光ディスクのトラックピッチPを測定することは、光ディスクの評価および光ディスクの目標アドレスに正確にアクセスするために必要なことである。そして、光ディスクの中心から径方向の適当な第1位置までの距離(半径)rおよび同中心から第1位置よりも外側の第2位置までの距離(半径)rを測定するとともに、第1位置と第2位置との間のトラック長Lを測定し、これらの測定結果r,r,Lを用いて、下記数4の演算の実行によりトラックピッチPを計算することは、従来から知られている。
【0003】
【数4】
P=π・(r −r )/L
【0004】
この場合、前記数4のトラック長Lを測定する第1の方法として、例えば特開平3−142749号公報、特開平11−273110号公報および特開2000−298848号公報には、レーザスポットを第1位置から第2位置までトラックに追従させ、その追従時間にレーザスポット位置の光ディスクの線速度を乗算してトラック長Lを計算することが紹介されている。また、第2の方法として、例えば特開平10−162525号公報および特開2001−43601号公報には、第1および第2位置のアドレスをそれぞれ読取って、同読取った両アドレスの差とレーザスポット位置の光ディスクの線速度とによりトラック長Lを計算することが紹介されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置における第1の方法では、トラック長Lを測定するためにレーザスポットを第1位置から第2位置までトラックに追従させる必要があり、この追従のために多くの時間を要するので、トラックピッチPの測定に時間がかかり過ぎるという問題があった。これに対して、前記第2の方法は、レーザスポットを第1位置から第2位置まで一瞬のうちにシフトさせることができるので、トラックピッチPを短時間で測定できるというメリットがある。しかし、この第2の方法では、トラックピッチの演算方法が光ディスクのアドレスの記録条件が定められた1種類の光ディスクに限定されているため、これらの演算方法を記録条件が異なっている光ディスクには適用できないという問題がある。また、トラックシフトを2度行ったり、アドレス開始位置の半径が既知である必要があったりして、トラックピッチ算出までのプロセスが複雑であるという問題がある。
【0006】
【発明の概略】
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、アドレスが記録されているあらゆる光ディスクに適用されて、トラックピッチPを短時間で測定できる光ディスクのトラックピッチ測定方法および測定装置を提供することにある。
【0007】
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、アドレスを記録してなる光ディスクのトラックピッチを測定するトラックピッチ測定方法において、光ディスクにレーザスポットを形成するとともに光ディスクから反射されたレーザ光を受光して、光ディスクに記録されているアドレスを読み取り可能なピックアップ装置と、光ディスクにおけるレーザスポットの形成位置がピックアップ装置に対して一定の線速度となるように、光ディスクをその中心軸線回りに回転させる回転機構と、ピックアップ装置の光ディスクに対する径方向相対位置を変更可能な径方向位置変更機構と、光ディスクの中心から前記レーザスポットが形成されている径方向位置までの距離を検出する距離検出手段と、光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出手段とを用い、距離検出手段によって検出される距離であってレーザスポットが形成される2つの異なる第1および第2位置に関する第1および第2距離と、ピックアップ装置によって読み取られるアドレスであって第1および第2位置に記録されている第1および第2アドレスと、距離検出手段によって検出される距離であってレーザスポットが形成される第1または第2位置を含む任意の位置に関する距離と、回転速度検出手段によって検出される回転速度であってレーザスポットが任意の位置にあるときの光ディスクの回転速度とにより、光ディスクのトラックピッチを計算するようにしたことにある。
【0008】
この場合、前記径方向位置変更機構を用いて、第1位置から第2位置へのレーザスポットの移動を行なうようにするとよい。また、前記検出された第1および第2距離をr,rとし、前記読み取られた第1および第2アドレスをn,nとし、前記検出された任意の位置に関する距離をrとし、前記検出された回転速度をspとし、かつ前記トラックピッチをPとするとともに、予め決めた定数をKとすると、前記トラックピッチPの計算は、下記数5にしたがって行われるようにするとよい。なお、定数Kは、光ディスクのアドレスの記録条件により定義される定数であり、数が「1」ずつ増加するアドレスが記録された光ディスクにおいては、規格により定められたアドレスの1単位当たりのチャンネルビット数BおよびチャンネルビットレートFを用いると、K=30・F/Bによって定義される値である。また、時間アドレスが記録された光ディスクにおいては、定数Kは「30」である。
【0009】
【数5】
P=K・(r −r )/{(n−n)・r・sp}
【0010】
また、前記任意の位置として、前記第1位置または第2位置を採用するようにするとよい。
【0011】
上記のような本発明によれば、前記数5のように、第1および第2距離、第1および第2アドレス、任意の位置に関する距離(または第1もしくは第2距離)、および前記任意の位置に関する光ディスクの回転速度を用いて、光ディスクのトラックピッチが計算される。なお、前記数5の根拠については詳しく後述する。この場合、レーザスポットの径方向位置を第1位置から第2位置に短時間で変更するだけでよく、従来の方法のようにレーザスポットをトラック追従させる必要がない。しかも、前記数5を用いることでアドレスが記録されたあらゆる光ディスクにおけるトラックピッチを簡単かつ短時間で検出できるようになる。
【0012】
また、本発明の特徴を他の観点から見れば、本発明の特徴は、アドレスを記録してなる光ディスクに適用され、光ディスクにレーザスポットを形成するとともに光ディスクから反射されたレーザ光を受光して、光ディスクに記録されているアドレスを読み取り可能なピックアップ装置と、光ディスクにおけるレーザスポットの形成位置がピックアップ装置に対して一定の線速度となるように、光ディスクをその中心軸線回りに回転させる回転機構と、ピックアップ装置の光ディスクに対する径方向相対位置を変更可能な径方向位置変更機構とを備えた光ディスクのトラックピッチ測定装置において、光ディスクの中心からレーザスポットが形成される径方向位置までの距離を検出する距離検出手段と、光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出手段と、位置変更機構を制御して、レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置にある状態から、レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置とは異なる径方向第2位置にある状態に移行させる状態変更制御手段と、レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置にある状態で距離検出手段によって検出される距離およびピックアップ装置によって読み取られるアドレスを入力し、レーザスポットが光ディスクの径方向第2位置にある状態で距離検出手段によって検出される距離およびピックアップ装置によって読み取られるアドレスを入力し、かつレーザスポットが光ディスクの径方向第1または第2位置にある状態で回転速度検出手段によって検出される回転速度を入力し、これらの入力した距離、アドレスおよび回転速度を用いて光ディスクのトラックピッチを計算する計算手段とを設けたことにもある。
【0013】
この場合、前記レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置にある状態における前記検出距離および読み取りアドレスをr,nとし、前記レーザスポットが光ディスクの径方向第2位置にある状態における前記検出距離および読み取りアドレスをr,nとし、前記入力された検出回転速度をspとし、かつ前記トラックピッチをPとするとともに、予め決めた定数をKとすると、前記計算手段を、下記数6または数7にしたがって前記トラックピッチPを計算するように構成するとよい。この場合も、定数Kは、光ディスクのアドレスの記録条件により定義される定数であり、数が「1」ずつ増加するアドレスが記録された光ディスクにおいては、規格により定められたアドレスの1単位当たりのチャンネルビット数BおよびチャンネルビットレートFを用いると、K=30・F/Bによって定義される値である。また、時間アドレスが記録された光ディスクにおいては、定数Kは「30」である。
【0014】
【数6】
P=K・(r −r )/{(n−n)・r・sp}
【0015】
【数7】
P=K・(r −r )/{(n−n)・r・sp}
【0016】
これによっても、レーザスポットの径方向位置を第1位置から第2位置に短時間で変更するとともに、前記数6または数7を用いることでアドレスが記録されているあらゆる光ディスクにおけるトラックピッチを簡単かつ短時間で検出できるようになる。
【0017】
【実施の形態】
a.基本的原理の説明
本発明の具体的な実施形態を説明する前に、同実施形態で用いられる基本的原理について説明しておく。
【0018】
図3(A)に示すように、光ディスクDKにおける中心から径方向の適当な第1位置までの距離(以下、半径ともいう)をr[m]とするとともに、同中心から第1位置よりも外側の第2位置の距離(以下、半径ともいう)をr[m]とすると、第1位置を通る第1の円と第2位置を通る第2の円との間に挟まれた環状部(図示、斜線部分)の面積S[m]は下記数8で表される。
【0019】
【数8】
S=π・(r −r
【0020】
一方、図3(A)の第1と第2の円の間に挟まれた環状部内のトラックを一直線に延ばして帯状部として表すと、図3(B)のようになる。この帯状部の幅すなわちトラックピッチをP[m]とするとともに、その長さすなわちトラック長をL[m]とすると、前記帯状部の面積S[m](前記図3の環状部の面積Sに等しい)は、下記数9のように表される。
【0021】
【数9】
S=P・L
【0022】
前記数8,9により、半径r、半径r、トラック長LおよびトラックピッチPの間には、下記数10が成立する。
【0023】
【数10】
P=π・(r −r )/L
【0024】
光ディスクDKは、レーザスポットが径方向のいかなる位置にあっても、一定の線速度で回転する。したがって、この線速度をvln[m/sec]とし、レーザスポットが任意の半径r[m]位置にあるときの光ディスクDKの回転速度(単位時間当たりの回転数)をsp[r/min]とすると、下記数11が成立する。
【0025】
【数11】
ln=2π・r・sp/60
【0026】
光ディスクDKのアドレスとして数が「1」ずつ増加するアドレスを記録した光ディスクDKと、時間アドレスを記録した光ディスクDKに分けて説明する。まず、数が「1」ずつ増加するアドレスを記録した光ディスクDKについて説明すると、同光ディスクDKにおいては、アドレスの1単位当たりのチャンネルビット数Bは規格により定められた値(例えば、DVDの場合には38,688)であり、またビットごとに発生する信号が単位時間当たりに発生する回数すなわちチャンネルビットレートFも規格により定められた値(例えば、DVDの場合には26.16[MHz])である。1ビット当たりの時間(すなわち周期)はチャンネルビットレートFの逆数であり、アドレスの1単位当たりの時間(すなわち周期)は前記逆数1/Fにチャンネルビット数Bを掛けた値である。そして、アドレスの1単位当たりの時間に線速度vlnを掛ければ、下記数12に示すようにアドレスの1単位の長さLs[m]が計算される。
【0027】
【数12】
Ls=(B/F)・vln=B・2π・r・sp/(60・F)
【0028】
光ディスクDKのアドレスは1ずつ増えていくため、第1位置(半径rの位置)のアドレスをnとするとともに、第2位置(半径rの位置)のアドレスをnとすると(n>n)、これらのアドレスn,nの差n−nにアドレスの1単位の長さLsを掛ければ、下記数13に示すように第1位置と第2位置のトラック長L[m]が計算される。
【0029】
【数13】
L=(n−n)・Ls
【0030】
前記数11,12を用いれば、前記数13は下記数14のように変形される。
【0031】
【数14】
L=(n−n)・(B/F)・2π・r・sp/60
【0032】
そして、前記数14により表されたトラック長Lを前記数10に代入すれば、トラックピッチPは下記数15のように表される。
【0033】
【数15】
P=30・(F/B)・(r −r )/{(n−n)・r・sp}
【0034】
前記数15において、チャンネルビット数BおよびチャンネルビットレートFは規格により定められた値であるので、これらの値B,Fを定数として扱える。そして、30・F/Bの計算結果を予め定数Kとして用意しておけば、トラックピッチPは下記数16の演算の実行によって計算される。
【0035】
【数16】
P=K・(r −r )/{(n−n)・r・sp}
【0036】
次に、光ディスクDKのアドレスとして時間アドレスを記録した光ディスクDKについて説明すると、同光ディスクDKにおいては、アドレスの1単位当たりの時間を加算していく方法でアドレスが記録されているため、第1位置(半径rの位置)のアドレスをnとするとともに、第2位置(半径rの位置)のアドレスをnとすると(n>n)、これらのアドレスの差n−nはレーザスポットが、第1位置から第2位置まで移動する移動する時間であり、このアドレスの差n−nに線速度vlnを掛ければ、下記数17に示すように、第1位置と第2位置のトラック長L[m]が計算される。
【0037】
【数17】
L=(n−n)・vln
【0038】
前記数11を用いれば、前記数17は下記数18のように変形される。
【0039】
【数18】
L=(n−n)・2π・r・sp/60
【0040】
そして、前記数18により表されたトラック長Lを前記数10に代入すれば、トラックピッチPは下記数19のように表される。
【0041】
【数19】
P=30・(r −r )/{(n−n)・r・sp}
【0042】
ここで、「30」を上記定数Kとすれば、前記数19は前記数16と同じになり,前記数16は光ディスクDKのアドレスとして時間アドレスが記録された光ディスクDKにも適用できる式であることが解る。
【0043】
したがって、任意の第1および第2位置の半径r,rおよびアドレスn,nを測定するとともに、レーザスポットが任意の半径r位置にあるときの回転速度spを測定し、光ディスクDKの記録条件により定数Kを定めれば、トラックピッチPを計算することができる。
【0044】
さらに、数16中のrは任意の半径であり、半径rを半径rまたは半径rとしてもよく、そのときの回転速度spを回転速度spまたは回転速度spとすれば、下記数20および数21が成立する。
【0045】
【数20】
P=K・(r −r )/{(n−n)・r・sp
【0046】
【数21】
P=K・(r −r )/{(n−n)・r・sp
【0047】
したがって、数20または数21によれば、任意の第1および第2位置の半径r,rおよびアドレスn,nを測定するとともに、レーザスポットが半径r位置または半径r位置にあるときの回転速度spまたは回転速度spを測定すれば、トラックピッチPを計算することができる。
【0048】
b.具体的実施形態
以下、上述した基本原理を用いてトラックピッチを測定するトラックピッチ測定方法および測定装置の具体例を説明する。
【0049】
この測定装置は、図1に示すように、光ディスクDKをその中心軸周りに回転させるためのスピンドルモータ11を備えている。スピンドルモータ11の回転軸12には、光ディスクDKを組付けるための支持プレート13が固定されている。スピンドルモータ11には、回転軸12の回転を検出して同回転を表す回転検出信号を出力するエンコーダ11aが内蔵されている。具体的には、エンコーダ11aは、回転検出信号として、回転軸12が基準回転位置を通過するごとに基準信号φを出力するとともに、回転軸12の所定の微小な回転角度ずつハイレベルとローレベルとを繰返すパルス列信号φ,φを出力する。この場合、これらのパルス列信号φ,φの位相は互いにπ/2だけずれている。なお、この回転検出信号は、光ディスクDKの回転速度(または回転角速度)を間接的に表す。
【0050】
また、スピンドルモータ11は、支持部材14に固定されている。支持部材14は、光ディスクDKの径方向への変位のみ許容されており、フィードモータ15の回転に応じて同方向に駆動される。フィードモータ15の回転軸はスクリューロッド16で構成され、スクリューロッド16は支持部材14に固着されたナット(図示しない)に螺合している。また、フィードモータ15には、スクリューロッド(回転軸)16の回転を検出して同回転を表す回転検出信号を出力するエンコーダ15aが内蔵されている。この回転検出信号も、前記スピンドルモータ11の場合と同様な基準信号φおよびパルス列信号φ,φからなるが、この回転検出信号はスピンドルモータ11および光ディスクDKのピックアップ装置17に対する相対的位置、言い換えればピックアップ装置17によって光ディスクDKに形成されるレーザスポットの光ディスクDKの中心からの距離を間接的に表す。
【0051】
また、この測定装置は、光ディスクDKに対向するように配置されたピックアップ装置17も備えている。このピックアップ装置17は、レーザ光源17a、コリメートレンズ17b、ビームスプリッタ17c、1/4波長板17d、対物レンズ17e、シリンドリカルレンズ17f及び4分割フォトディテクタ17gなどからなり、レーザスポットを光ディスクDKに形成してその反射光を受光して、受光信号を出力する。また、このピックアップ装置17内には、トラックアクチュエータ17hおよびフォーカスアクチュエータ17iも内蔵している。トラックアクチュエータ17hは、対物レンズ17eを光ディスクDKの径方向に微動させてレーザスポットを光ディスクDKのトラックに正確に追従させる。フォーカスアクチュエータ17iは、対物レンズ17eを光ディスクDKの盤面に対して垂直方向に微動させてレーザスポットを光ディスクDKの記録層に正確に形成させる。
【0052】
このようなスピンドルモータ11、フィードモータ15およびピックアップ装置17は、ディスク回転サーボ制御回路21、フィードサーボ制御回路22およびトラック・フォーカスサーボ制御回路23にそれぞれ接続されて、それらの動作が各サーボ制御回路21〜23により制御されるようになっている。
【0053】
ディスク回転サーボ制御回路21は、ピックアップ装置17からの受光信号を用いて、光ディスクDKが常に線速度一定で回転するようにスピンドルモータ11の回転を制御する。具体的には、ピックアップ装置17からの受光信号からウォブル信号またはピット信号を取り出して、ウォブル信号またはピット信号が規格化されている周波数になるように、スピンドルモータ11の回転速度をサーボ制御する。これにより、レーザスポットの形成されている位置の光ディスクDKのピックアップ装置10に対する線速度が、一定に保たれる。
【0054】
フィードサーボ制御回路22は、フィードモータ15のエンコーダ11aからの回転検出信号を用いて、ピックアップ装置17の光ディスクDKに対する径方向相対位置を変更制御する。具体的には、前記回転検出信号に基づいて支持部材14(スピンドルモータ11)の光ディスクDKの径方向位置を計算し、言い換えれば光ディスクDKの中心に対するレーザスポットの形成されている径方向位置(半径)を計算し、この径方向位置(半径)を用いて、レーザスポットが光ディスクDKの指示された目標径方向位置に形成されるように制御する。また、フィードサーボ制御回路22は、ピックアップ装置17からの受光信号も入力して、ピックアップ装置17内のトラックアクチュエータ17hによるトラック追従制御の際の対物レンズ17eの振動が中立位置(光軸の位置)を中心に行われるように制御する。
【0055】
トラック・フォーカスサーボ制御回路23は、ピックアップ装置17からの受光信号を用いて、トラックアクチュエータ17hを駆動制御して、対物レンズ17eをトラック追従制御する。また、このトラック・フォーカスサーボ制御回路23は、前記受光信号に基づいて、フォーカスアクチュエータ17iを駆動制御して、対物レンズ17eをフォーカス制御する。
【0056】
これらのサーボ制御回路21〜23には、同サーボ制御回路21〜23を制御するコンピュータ装置30も接続されている。コンピュータ装置30は、CPU、ROM、RAM、ハードデスクなどからなり、図2のプログラムを実行してトラックピッチを計算する。また、このコンピュータ装置30には、トラックピッチの計算のために、スピンドルモータ11のエンコーダ11aからの回転検出信号およびフィードモータ15のエンコーダ15aからの回転検出信号が供給されるようになっているとともに、ピックアップ装置17からの受光信号も記録信号再生回路31を介して供給されるようになっている。記録信号再生回路31は、ピックアップ装置17からの受光信号に基づいて光ディスクDKに記録されている信号(データ)を取り出して出力する。
【0057】
次に、上記のように構成したトラックピッチ測定装置の動作を説明する。まず、アドレスの記録されている光ディスクDKを支持プレート13上に固定する。そして、図示しないスタートスイッチなどによる測定の開始をコンピュータ装置30に指示する。また、このとき、ピックアップ装置17のレーザ光源17aを起動して、ピックアップ装置17からのレーザ光が光ディスクDKに照射されるようにする。
【0058】
コンピュータ装置30は、図2のステップ100にてプログラムの実行を開始し、ステップ102にて光ディスクDKに対するピックアップ装置17の径方向位置を第1位置に設定する。具体的には、フィードサーボ制御回路22を作動させて、フィードモータ15の回転によりスピンドルモータ11および支持プレート13を光ディスクDKの径方向に移動させて、ピックアップ装置17によるレーザスポットが光ディスクDKの径方向における第1位置に設定されるようにする。なお、この第1位置は、任意の位置でよい。
【0059】
次に、コンピュータ装置30は、ステップ104にて、ディスク回転サーボ制御回路21およびトラック・フォーカスサーボ制御回路23にサーボ制御の開始を指示する。これに応答して、ディスク回転サーボ制御回路21は、スピンドルモータ11の回転を開始させる。この場合、ディスク回転サーボ制御回路21は、ピックアップ装置17からの受光信号(ウォブル信号またはピット信号)を用いて、光ディスクDKが線速度一定で回転するようにスピンドルモータ11の回転を制御する。また、トラック・フォーカスサーボ制御回路23は、受光信号に基づいてトラックアクチュエータ17hおよびフォーカスアクチュエータ17iを駆動制御して、トラック追従サーボ制御およびフォーカスサーボ制御を行なう。
【0060】
次に、コンピュータ装置30は、ステップ106にて、フィードモータ15およびスピンドルモータ11の各エンコーダ15a,11aからの各回転検出信号を入力するとともに、ピックアップ装置17からの受光信号を記録信号再生回路31を介して入力する。そして、フィードモータ15のエンコーダ15aからの回転検出信号に基づき、レーザスポットが現在形成されている第1位置の半径rを計算する。また、スピンドルモータ11のエンコーダ11aからの回転検出信号に基づき、光ディスクDKの回転速度sp(単位時間当たりの回転数)を計算する。さらに、ピックアップ装置17からの記録信号再生回路31を介した受光信号のうちから、すなわち光ディスクDKに記録されている信号のうちから、アドレスnを取り出す。
【0061】
次に、ステップ108にて、上記数12に定数K(=30・F/B)を代入した下記数22の演算の実行により、アドレスの1単位当たりの長さLs[m]を計算する。この場合、下記数22中の定数Kは、光ディスクDKの記録条件により定義される定数であり、数が「1」ずつ増加するアドレスが記録された光ディスクDKにおいては、チャンネルビット数BおよびチャンネルビットレートFを用いると、K=30・F/Bである。また、時間アドレスが記録された光ディスクDKにおいては、K=30である。なお、時間アドレスが記録された光ディスクDKにおいては、Ls[m]は、単位時間当たりの長さとみなされる。これは、線速度vln[m/sec]に相当する。
【0062】
【数22】
Ls=B・2π・r・sp/60・F=π・r・sp/K
【0063】
次に、コンピュータ装置30は、ステップ110にて、ディスク回転サーボ制御回路21およびトラック・フォーカスサーボ制御回路23に対して作動の停止を指示する。これに応答して、ディスク回転サーボ制御回路21は、スピンドルモータ11の作動制御を停止する。また、トラック・フォーカスサーボ制御回路23は、ピックアップ装置17のトラック追従およびフォーカス追従制御を停止する。
【0064】
次に、コンピュータ装置30は、ステップ112にて、前記ステップ102の場合と同様にして、光ディスクDKに対するピックアップ装置17の径方向位置を第2位置に設定する。この第2位置は、前記第1位置と異なれば、どのような位置でもよいが、誤差を小さくするためには同第1位置とできるだけ離れた位置がよい。なお、本実施形態では、第2位値は、第1位置よりも外側の比較的離れた位置に設定される。
【0065】
次に、コンピュータ装置30は、ステップ114にて、前記ステップ104の場合と同様に、ディスク回転サーボ制御回路21およびトラック・フォーカスサーボ制御回路23の作動制御を再開させる。これにより、光ディスクDKは線速度一定で回転するようになるとともに、ピックアップ装置17はトラック追従およびフォーカス追従するようになる。
【0066】
次に、コンピュータ装置30は、ステップ116にて、前記ステップ106の場合と同様にして、レーザスポットが現在形成されている第2位置の半径rを計算するとともに、アドレスnを取り出す。なお、この場合、光ディスクDKの回転速度sp(単位時間当たりの回転数)を計算する必要はない。そして、ステップ118にて、前記ステップ106,108,116の処理によって計算したアドレスn、アドレスの1単位当たりの長さLsおよびアドレスnを用いた上記数13および数17と同じ下記数23の演算の実行により、第1位置から第2位置までのトラック長L[m]を計算する。
【0067】
【数23】
L=(n−n)・Ls
【0068】
前記ステップ118のトラック長Lの計算後、ステップ120にて、このトラック長Lおよび前記ステップ106,116の処理によって計算した半径r,rを用いた上記数10と同じ下記数24の演算の実行により、この光ディスクDKのトラックピッチPを計算する。
【0069】
【数24】
P=π・(r −r )/L
【0070】
前記ステップ120の処理後、ステップ122にて終了処理を実行する。この終了処理においては、各サーボ制御回路21〜23の作動が停止制御されて、スピンドルモータ11、フィードモータ15およびピックアップ装置17の各アクチュエータ17h,17iの作動も停止する。そして、ステップ124にてこのプログラムの実行を終了する。
【0071】
上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、レーザスポットの形成される光ディスクDKの径方向第1および第2位置の各半径r,r、同各位置のアドレスn,nおよびレーザスポットが第1位置にあるときの光ディスクDKの回転速度spを検出して、これらの検出値r,r,n,n,spを用いた前記数22〜数24の演算の実行により、トラックピッチPを計算するようにした。そして、第1位置から第2位置へのレーザスポットの移動は、レーザスポットを追従させることなく、単にピックアップ装置17の光ディスクDKに対する径方向相対位置を短時間で切換えるだけであるので、簡単かつ短時間でトラックピッチPを測定できる。また、光ディスクDKのアドレスの記録条件により定義されるKを計算式で用いることで、アドレスの記録されたあらゆる光ディスクDKにおけるトラックピッチPを簡単かつ短時間で検出できるようになる。
【0072】
なお、上記実施形態では、上記数22〜数24(上記基本原理の数12、数13、数17および数10に対応)の演算の実行により、アドレスの1単位当たりの長さLsおよびトラック長Lを順次計算した後にトラックピッチPを計算するようにした。しかし、前記検出値r,r,n,n,spを上記基本原理で説明した数20に代入してトラックピッチPを計算しても、上記実施形態の場合と全く等価である。この場合、上記実施形態のステップ108,118の処理を省略して、ステップ120にて上記数20の演算を実行するようにすればよい。なお、上記数20中の定数Kは、上記基本原理で説明したように、光ディスクDKのアドレスの記録条件により定義される定数であり、数が「1」ずつ増加するアドレスが記録された光ディスクDKにおいては、規格により定められたアドレスの1単位当たりのチャンネルビット数BおよびチャンネルビットレートFを用いると、K=30・F/Bによって定義される値である。また、時間アドレスが記録された光ディスクDKにおいては、定数Kは「30」である。
【0073】
また、上記実施形態ではレーザスポットが第1位置あるときにおける回転速度spを用いてトラックピッチPを計算するようにしたが、光ディスクDKの線速度は常に一定であるので、レーザスポットが第2位置にあるときにおける回転速度spを用いてトラックピッチPを計算するようにしてもよい。この場合、上記ステップ106の回転速度spの計算を省略して、ステップ116にて回転速度spを計算するようにする。また、この場合には、上記ステップ108のセクタ長Lsの計算処理をステップ116とステップ118の間にて行なうようにするとともに、同計算処理における数22の演算において、半径rおよび回転速度spに代えて半径rおよび回転速度spを用いるようにするとよい。また、この変形例においても、検出値r,r,n,n,spを上記基本原理で説明した数21に代入してトラックピッチPを計算してもよい。この場合も、上記数21中の定数Kは、光ディスクDKのアドレスの記録条件により定義される定数であり、数が「1」ずつ増加するアドレスが記録された光ディスクDKにおいては、規格により定められたアドレスの1単位当たりのチャンネルビット数BおよびチャンネルビットレートFを用いると、K=30・F/Bによって定義される値である。また、時間アドレスが記録された光ディスクDKにおいては、定数Kは「30」である。
【0074】
また、前記半径r,rおよび回転速度sp,spに代えて他の任意の位置の半径rおよび回転速度spを用いて、上記基本原理で説明した数16の演算の実行によりトラックピッチPを計算するようにしてもよい。
【0075】
また、上記実施形態では、光ディスクDKの径方向に対するピックアップ装置17の相対位置を変更するために、フィードモータ15を用いてスピンドルモータ11および光ディスクDKをピックアップ装置17に対して移動させるようにした装置に本発明を適用するようにした。しかし、本発明は、ピックアップ装置17が光ディスクDKに対して相対的に径方向位置を変更すればよく、スピンドルモータ11および光ディスクDKを固定しておいて、ピックアップ装置17をスピンドルモータ11および光ディスクDKに対して移動させるようにした装置にも、本発明は適用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る光ディスクのトラックピッチ測定装置を概略的に示すブロック図である。
【図2】図1のコンピュータ装置にて実行されるプログラムを表すフローチャートである。
【図3】(A)は光ディスクの概略平面図であり、(B)は(A)の面積S内に含まれるトラックを一直線に延ばした図である。
【符号の説明】
DK…光ディスク、11…スピンドルモータ、11a…エンコーダ、15…フィードモータ、15a…エンコーダ、17…ピックアップ装置、21…ディスク回転サーボ制御回路、22…フィードサーボ制御回路、23…トラック・フォーカスサーボ制御回路、30…コンピュータ装置、31…記録信号再生回路。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a track pitch measuring method and a measuring device for measuring a track pitch of an optical disc.
[0002]
[Prior art]
Measuring the track pitch P of the optical disk is necessary for evaluating the optical disk and accurately accessing the target address of the optical disk. Then, a distance (radius) r from the center of the optical disk to an appropriate first position in the radial direction1And a distance (radius) r from the center to a second position outside the first position.2And the track length L between the first position and the second position is measured, and these measurement results r1, R2, L and calculating the track pitch P by executing the operation of the following Expression 4 is conventionally known.
[0003]
(Equation 4)
P = π · (r2 2-R1 2) / L
[0004]
In this case, as a first method for measuring the track length L of the formula 4, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 3-142747, 11-273110 and 2000-298848 disclose a laser spot. It is introduced that the track is tracked from the first position to the second position, and the track time is multiplied by the linear velocity of the optical disk at the laser spot position to calculate the track length L. As a second method, for example, JP-A-10-162525 and JP-A-2001-43601 disclose an address at a first position and a second position, respectively, and read the difference between the two addresses and the laser spot. Calculating the track length L based on the linear velocity of the optical disk at the position is introduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first method in the above-described conventional apparatus, it is necessary to make the laser spot follow the track from the first position to the second position in order to measure the track length L, and it takes a lot of time to follow this. Therefore, there is a problem that it takes too much time to measure the track pitch P. On the other hand, the second method has an advantage that the track pitch P can be measured in a short time because the laser spot can be shifted from the first position to the second position in an instant. However, in the second method, since the method of calculating the track pitch is limited to one type of optical disk in which the recording condition of the address of the optical disk is determined, these calculation methods are applied to an optical disk having different recording conditions. There is a problem that it cannot be applied. In addition, there is a problem that the process until the track pitch calculation is complicated because the track shift is performed twice and the radius of the address start position needs to be known.
[0006]
Summary of the Invention
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above problems, and has as its object to be applied to any optical disk on which addresses are recorded, and to provide a track pitch measuring method and measuring apparatus for an optical disk capable of measuring a track pitch P in a short time. Is to provide.
[0007]
In order to achieve the above object, a feature of the present invention is a track pitch measuring method for measuring a track pitch of an optical disc on which an address is recorded, wherein a laser spot is formed on the optical disc and a laser beam reflected from the optical disc is received. A pickup device capable of reading an address recorded on the optical disk; and a rotation device for rotating the optical disk around its central axis so that the laser spot formation position on the optical disk has a constant linear velocity with respect to the pickup device. A mechanism, a radial position changing mechanism capable of changing a radial relative position of the pickup device with respect to the optical disk, a distance detecting means for detecting a distance from a center of the optical disk to a radial position at which the laser spot is formed, and an optical disk. Speed detecting means for detecting the speed of rotation And the first and second distances, which are distances detected by the distance detecting means and at which two different first and second positions at which laser spots are formed, and the first and second addresses which are read by the pickup device. The first and second addresses recorded at the second position, the distance detected by the distance detecting means, the distance relating to an arbitrary position including the first or second position where the laser spot is formed, and the rotational speed The track pitch of the optical disk is calculated based on the rotational speed detected by the detecting means and the rotational speed of the optical disk when the laser spot is at an arbitrary position.
[0008]
In this case, it is preferable to move the laser spot from the first position to the second position by using the radial position changing mechanism. Further, the detected first and second distances are represented by r1, R2And the read first and second addresses are represented by n1, N2When the distance with respect to the detected arbitrary position is r, the detected rotation speed is sp, and the track pitch is P, and a predetermined constant is K, the calculation of the track pitch P is performed. May be performed according to the following equation (5). The constant K is a constant defined by the recording condition of the address of the optical disk. In an optical disk on which an address whose number increases by "1" is recorded, the channel bit per unit of the address defined by the standard is used. Using the number B and the channel bit rate F, it is a value defined by K = 30 · F / B. In the optical disk on which the time address is recorded, the constant K is “30”.
[0009]
(Equation 5)
P = K · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R ・ sp}
[0010]
Further, the first position or the second position may be adopted as the arbitrary position.
[0011]
According to the present invention as described above, the first and second distances, the first and second addresses, the distance for any position (or the first or second distance), and the arbitrary The track pitch of the optical disk is calculated using the rotational speed of the optical disk with respect to the position. The basis of Equation 5 will be described later in detail. In this case, it is only necessary to change the radial position of the laser spot from the first position to the second position in a short time, and it is not necessary to make the laser spot follow the track unlike the conventional method. In addition, by using the above equation (5), it is possible to easily and quickly detect the track pitch on any optical disc on which an address is recorded.
[0012]
From another point of view, the features of the present invention are applied to an optical disc having an address recorded thereon, and form a laser spot on the optical disc and receive laser light reflected from the optical disc. A pickup device capable of reading an address recorded on the optical disc, and a rotation mechanism for rotating the optical disc around its central axis so that the position at which the laser spot is formed on the optical disc has a constant linear velocity with respect to the pickup device. An optical disc track pitch measuring device provided with a radial position changing mechanism capable of changing a radial relative position of a pickup device with respect to an optical disc, wherein a distance from a center of the optical disc to a radial position at which a laser spot is formed is detected. Distance detecting means and rotational speed for detecting the rotational speed of the optical disk By controlling the detection means and the position changing mechanism, the state where the laser spot is at the first radial position of the optical disk is shifted to the state where the laser spot is at the second radial position different from the first radial position of the optical disk. State changing control means for inputting a distance detected by the distance detecting means and an address read by the pickup device in a state where the laser spot is at the first position in the radial direction of the optical disk, and setting the laser spot to the second position in the radial direction of the optical disk. Input the distance detected by the distance detecting means and the address read by the pickup device in a state where the laser spot is at the first or second position in the radial direction of the optical disk, and Enter the speed and enter these entered distances, addresses and rotational speeds. There is also the provision of the calculation means for calculating a track pitch of the optical disc.
[0013]
In this case, the detection distance and the read address in a state where the laser spot is at the first position in the radial direction of the optical disc are represented by r.1, N1In the state where the laser spot is at the second radial position of the optical disc, the detection distance and the read address are r2, N2Assuming that the input detected rotation speed is sp, the track pitch is P, and a predetermined constant is K, the calculating means calculates the track pitch P according to the following equation (6) or (7). It may be configured to calculate. Also in this case, the constant K is a constant defined by the recording condition of the address of the optical disk. In an optical disk on which an address whose number increases by "1" is recorded, one unit of the address defined by the standard is used. When the channel bit number B and the channel bit rate F are used, K is a value defined by 30 F / B. In the optical disk on which the time address is recorded, the constant K is “30”.
[0014]
(Equation 6)
P = K · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R1・ Sp @
[0015]
(Equation 7)
P = K · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R2・ Sp @
[0016]
Also in this case, the radial position of the laser spot is changed from the first position to the second position in a short time, and the track pitch on any optical disk on which the address is recorded can be easily and easily obtained by using the above equation (6) or (7). Detection can be performed in a short time.
[0017]
Embodiment
a. Explanation of basic principles
Before describing a specific embodiment of the present invention, a basic principle used in the embodiment will be described.
[0018]
As shown in FIG. 3A, the distance (hereinafter, also referred to as radius) from the center of the optical disc DK to an appropriate first position in the radial direction is represented by r.1[M], and the distance (hereinafter, also referred to as a radius) of the second position outside the first position from the center is r.2[M], an area S [m of an annular portion (illustrated, hatched portion) sandwiched between a first circle passing through the first position and a second circle passing through the second position.2] Is represented by the following equation (8).
[0019]
(Equation 8)
S = π · (r2 2-R1 2)
[0020]
On the other hand, when the tracks in the annular portion sandwiched between the first and second circles in FIG. 3A are linearly extended and represented as a band, the result is as shown in FIG. 3B. Assuming that the width of the strip, ie, the track pitch, is P [m] and the length, ie, the track length, is L [m], the area S [m] of the strip2] (Equal to the area S of the annular portion in FIG. 3) is represented by the following Expression 9.
[0021]
(Equation 9)
S = PL
[0022]
From Equations 8 and 9, the radius r1, Radius r2, The track length L and the track pitch P, the following equation 10 holds.
[0023]
(Equation 10)
P = π · (r2 2-R1 2) / L
[0024]
The optical disk DK rotates at a constant linear speed regardless of the position of the laser spot in the radial direction. Therefore, this linear velocity is expressed as vln[M / sec], and when the rotation speed (the number of rotations per unit time) of the optical disk DK when the laser spot is at an arbitrary radius r [m] position is sp [r / min], the following Expression 11 is established. I do.
[0025]
[Equation 11]
vln= 2π · r · sp / 60
[0026]
The optical disc DK will be described by dividing into an optical disc DK in which an address whose number increases by "1" is recorded as an address of the optical disc DK and an optical disc DK in which a time address is recorded. First, an optical disk DK on which an address whose number increases by “1” is recorded will be described. In the optical disk DK, the number of channel bits per unit of address B is a value defined by the standard (for example, in the case of a DVD, Is 38,688), and the number of times that a signal generated for each bit occurs per unit time, that is, the channel bit rate F is also a value determined by the standard (for example, 26.16 [MHz] for DVD). It is. The time per bit (ie, cycle) is the reciprocal of the channel bit rate F, and the time per unit of address (ie, cycle) is a value obtained by multiplying the reciprocal 1 / F by the number of channel bits B. Then, the linear velocity v is calculated in the time per unit of the address.ln, The length Ls [m] of one unit of the address is calculated as shown in the following Expression 12.
[0027]
(Equation 12)
Ls = (B / F) · vln= B ・ 2π ・ r ・ sp / (60 ・ F)
[0028]
Since the address of the optical disk DK increases by one, the first position (radius r1Address n)1And the second position (radius r2Address n)2Then (n2> N1), These addresses n2, N1The difference n2-N1Is multiplied by the length Ls of one unit of the address, the track length L [m] at the first position and the second position is calculated as shown in Expression 13 below.
[0029]
(Equation 13)
L = (n2-N1) ・ Ls
[0030]
Using Equations 11 and 12, Equation 13 is transformed as Equation 14 below.
[0031]
[Equation 14]
L = (n2-N1) · (B / F) · 2π · r · sp / 60
[0032]
By substituting the track length L expressed by the equation (14) into the equation (10), the track pitch P is expressed by the following equation (15).
[0033]
(Equation 15)
P = 30 · (F / B) · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R ・ sp}
[0034]
In Equation 15, since the number of channel bits B and the channel bit rate F are values determined by the standard, these values B and F can be treated as constants. If the calculation result of 30 · F / B is prepared in advance as a constant K, the track pitch P is calculated by executing the following equation (16).
[0035]
(Equation 16)
P = K · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R ・ sp}
[0036]
Next, an optical disc DK in which a time address is recorded as an address of the optical disc DK will be described. In the optical disc DK, since the address is recorded by adding the time per unit of address, the first position is recorded. (Radius r1Address n)1And the second position (radius r2Address n)2Then (n2> N1), The difference n between these addresses2-N1Is the time required for the laser spot to move from the first position to the second position, and the address difference n2-N1Linear velocity vln, The track length L [m] at the first position and the second position is calculated as shown in Expression 17 below.
[0037]
[Equation 17]
L = (n2-N1) ・ Vln
[0038]
Using Equation 11, Equation 17 is transformed into Equation 18 below.
[0039]
(Equation 18)
L = (n2-N1) · 2π · r · sp / 60
[0040]
By substituting the track length L expressed by the equation (18) into the equation (10), the track pitch P is expressed by the following equation (19).
[0041]
[Equation 19]
P = 30 · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R ・ sp}
[0042]
Here, assuming that “30” is the constant K, Equation 19 becomes the same as Equation 16, and Equation 16 is also applicable to the optical disc DK on which a time address is recorded as the address of the optical disc DK. I understand.
[0043]
Thus, the radius r of any of the first and second positions1, R2And address n1, N2Is measured, the rotation speed sp when the laser spot is at an arbitrary radius r is measured, and a constant K is determined according to the recording condition of the optical disk DK, whereby the track pitch P can be calculated.
[0044]
Further, r in Equation 16 is an arbitrary radius, and the radius r is1Or radius r2The rotation speed sp at that time may be referred to as the rotation speed sp.1Or rotation speed sp2Then, the following Expression 20 and Expression 21 are established.
[0045]
(Equation 20)
P = K · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R1・ Sp1
[0046]
(Equation 21)
P = K · (r2 2-R1 2) / {(N2-N1) ・ R2・ Sp2
[0047]
Therefore, according to equation (20) or (21), the radius r of any of the first and second positions is1, R2And address n1, N2And the laser spot has a radius r1Position or radius r2Speed sp when in position1Or rotation speed sp2Is measured, the track pitch P can be calculated.
[0048]
b. Specific embodiment
Hereinafter, a specific example of a track pitch measuring method and a measuring device for measuring a track pitch using the above-described basic principle will be described.
[0049]
As shown in FIG. 1, the measuring apparatus includes a spindle motor 11 for rotating the optical disk DK around its central axis. A support plate 13 for mounting the optical disk DK is fixed to a rotation shaft 12 of the spindle motor 11. The spindle motor 11 has a built-in encoder 11a that detects the rotation of the rotating shaft 12 and outputs a rotation detection signal indicating the rotation. Specifically, the encoder 11a outputs a reference signal φ every time the rotating shaft 12 passes through the reference rotation position as a rotation detection signal.OAnd a pulse train signal φ that repeats a high level and a low level by a predetermined minute rotation angle of the rotation shaft 12.A, ΦBIs output. In this case, these pulse train signals φA, ΦBAre shifted from each other by π / 2. The rotation detection signal indirectly indicates the rotation speed (or rotation angular speed) of the optical disc DK.
[0050]
Further, the spindle motor 11 is fixed to the support member 14. The support member 14 is allowed only to be displaced in the radial direction of the optical disc DK, and is driven in the same direction according to the rotation of the feed motor 15. The rotation shaft of the feed motor 15 is constituted by a screw rod 16, which is screwed to a nut (not shown) fixed to the support member 14. The feed motor 15 has a built-in encoder 15a that detects the rotation of the screw rod (rotary shaft) 16 and outputs a rotation detection signal indicating the rotation. This rotation detection signal also has the same reference signal φ as that of the spindle motor 11.OAnd pulse train signal φA, ΦBThe rotation detection signal indirectly indicates the relative position of the spindle motor 11 and the optical disk DK with respect to the pickup device 17, in other words, the distance from the center of the optical disk DK of the laser spot formed on the optical disk DK by the pickup device 17. Represent.
[0051]
The measuring device also includes a pickup device 17 arranged to face the optical disc DK. The pickup device 17 includes a laser light source 17a, a collimator lens 17b, a beam splitter 17c, a quarter-wave plate 17d, an objective lens 17e, a cylindrical lens 17f, a four-division photodetector 17g, and the like. The reflected light is received and a light receiving signal is output. The pickup device 17 also includes a track actuator 17h and a focus actuator 17i. The track actuator 17h finely moves the objective lens 17e in the radial direction of the optical disc DK so that the laser spot accurately follows the track of the optical disc DK. The focus actuator 17i finely moves the objective lens 17e in a direction perpendicular to the disk surface of the optical disk DK to accurately form a laser spot on the recording layer of the optical disk DK.
[0052]
The spindle motor 11, the feed motor 15, and the pickup device 17 are connected to a disk rotation servo control circuit 21, a feed servo control circuit 22, and a track / focus servo control circuit 23, respectively. 21 to 23.
[0053]
The disk rotation servo control circuit 21 controls the rotation of the spindle motor 11 using the light receiving signal from the pickup device 17 so that the optical disk DK always rotates at a constant linear velocity. Specifically, a wobble signal or a pit signal is extracted from the light receiving signal from the pickup device 17, and the rotational speed of the spindle motor 11 is servo-controlled so that the wobble signal or the pit signal has a standardized frequency. Thus, the linear velocity of the optical disc DK at the position where the laser spot is formed with respect to the pickup device 10 is kept constant.
[0054]
The feed servo control circuit 22 uses the rotation detection signal from the encoder 11a of the feed motor 15 to change and control the radial position of the pickup device 17 with respect to the optical disk DK. Specifically, the radial position of the support member 14 (spindle motor 11) on the optical disk DK is calculated based on the rotation detection signal. In other words, the radial position (radius) where the laser spot is formed relative to the center of the optical disk DK ) Is calculated, and using this radial position (radius), control is performed so that the laser spot is formed at the designated target radial position on the optical disc DK. Further, the feed servo control circuit 22 also receives a light receiving signal from the pickup device 17 so that the vibration of the objective lens 17e during the track following control by the track actuator 17h in the pickup device 17 is at the neutral position (position of the optical axis). Is controlled to be performed mainly.
[0055]
The track / focus servo control circuit 23 uses the light receiving signal from the pickup device 17 to drive and control the track actuator 17h to perform track following control of the objective lens 17e. The track / focus servo control circuit 23 drives and controls the focus actuator 17i based on the light receiving signal to perform focus control on the objective lens 17e.
[0056]
A computer device 30 for controlling the servo control circuits 21 to 23 is also connected to these servo control circuits 21 to 23. The computer device 30 includes a CPU, a ROM, a RAM, a hard disk, and the like, and executes the program in FIG. 2 to calculate a track pitch. The computer device 30 is supplied with a rotation detection signal from the encoder 11a of the spindle motor 11 and a rotation detection signal from the encoder 15a of the feed motor 15 for calculating the track pitch. The light receiving signal from the pickup device 17 is also supplied via the recording signal reproducing circuit 31. The recording signal reproducing circuit 31 extracts and outputs a signal (data) recorded on the optical disc DK based on a light receiving signal from the pickup device 17.
[0057]
Next, the operation of the track pitch measuring device configured as described above will be described. First, the optical disk DK on which the address is recorded is fixed on the support plate 13. Then, it instructs the computer device 30 to start measurement using a start switch (not shown) or the like. At this time, the laser light source 17a of the pickup device 17 is activated so that the optical disk DK is irradiated with the laser light from the pickup device 17.
[0058]
The computer device 30 starts executing the program in step 100 of FIG. 2, and sets the radial position of the pickup device 17 with respect to the optical disc DK to the first position in step 102. More specifically, the feed servo control circuit 22 is operated to move the spindle motor 11 and the support plate 13 in the radial direction of the optical disc DK by the rotation of the feed motor 15 so that the laser spot by the pickup device 17 is adjusted to the diameter of the optical disc DK. To the first position in the direction. The first position may be an arbitrary position.
[0059]
Next, in step 104, the computer 30 instructs the disk rotation servo control circuit 21 and the track / focus servo control circuit 23 to start servo control. In response, the disk rotation servo control circuit 21 causes the spindle motor 11 to start rotating. In this case, the disk rotation servo control circuit 21 uses the light receiving signal (wobble signal or pit signal) from the pickup device 17 to control the rotation of the spindle motor 11 so that the optical disk DK rotates at a constant linear velocity. Further, the track / focus servo control circuit 23 controls the drive of the track actuator 17h and the focus actuator 17i based on the received light signal to perform the track following servo control and the focus servo control.
[0060]
Next, the computer device 30 inputs the rotation detection signals from the encoders 15a and 11a of the feed motor 15 and the spindle motor 11 at step 106, and also receives the light receiving signal from the pickup device 17 into the recording signal reproducing circuit 31. To enter through. Then, based on the rotation detection signal from the encoder 15a of the feed motor 15, the radius r of the first position where the laser spot is currently formed is shown.1Is calculated. Also, based on the rotation detection signal from the encoder 11a of the spindle motor 11, the rotation speed sp1(The number of rotations per unit time) is calculated. Further, from among the light receiving signals from the pickup device 17 via the recording signal reproducing circuit 31, that is, from the signals recorded on the optical disk DK, the address n1Take out.
[0061]
Next, in step 108, the length Ls [m] per unit of address is calculated by executing the operation of the following expression 22 by substituting the constant K (= 30 · F / B) into the above expression 12. In this case, the constant K in the following Expression 22 is a constant defined by the recording condition of the optical disc DK. In the optical disc DK on which the address whose number increases by “1” is recorded, the channel bit number B and the channel bit Using the rate F, K = 30 · F / B. In the optical disk DK on which the time address is recorded, K = 30. In the optical disc DK on which the time address is recorded, Ls [m] is regarded as a length per unit time. This is the linear velocity vln[M / sec].
[0062]
(Equation 22)
Ls = B · 2π · r1・ Sp / 60 ・ F = π ・ r1・ Sp / K
[0063]
Next, in step 110, the computer 30 instructs the disk rotation servo control circuit 21 and the track / focus servo control circuit 23 to stop the operation. In response, the disk rotation servo control circuit 21 stops the operation control of the spindle motor 11. Further, the track / focus servo control circuit 23 stops the track following and focus following control of the pickup device 17.
[0064]
Next, in step 112, the computer device 30 sets the radial position of the pickup device 17 with respect to the optical disk DK to the second position in the same manner as in step 102. The second position may be any position as long as it is different from the first position, but a position as far as possible from the first position is preferable in order to reduce the error. In the present embodiment, the second place value is set at a relatively outside position outside the first position.
[0065]
Next, in step 114, the computer device 30 restarts the operation control of the disk rotation servo control circuit 21 and the track / focus servo control circuit 23, as in step 104. As a result, the optical disk DK rotates at a constant linear velocity, and the pickup device 17 follows the track and focus.
[0066]
Next, the computer device 30 determines in step 116 the radius r of the second position where the laser spot is currently formed in the same manner as in step 106.2And the address n2Take out. In this case, the rotation speed sp of the optical disc DK is2It is not necessary to calculate (the number of rotations per unit time). Then, in step 118, the address n calculated by the processing of steps 106, 108 and 1161, Length Ls per unit of address and address n2The track length L [m] from the first position to the second position is calculated by executing the calculation of the following Expression 23 which is the same as Expressions 13 and 17 using the above.
[0067]
(Equation 23)
L = (n2-N1) ・ Ls
[0068]
After calculating the track length L in step 118, in step 120, the track length L and the radius r calculated by the processing in steps 106 and 116 are calculated.1, R2The track pitch P of the optical disk DK is calculated by executing the same operation of the following Expression 24 as the above Expression 10 using the above.
[0069]
[Equation 24]
P = π · (r2 2-R1 2) / L
[0070]
After the processing in step 120, an end processing is executed in step 122. In this end processing, the operations of the servo control circuits 21 to 23 are controlled to stop, and the operations of the spindle motor 11, the feed motor 15, and the actuators 17h and 17i of the pickup device 17 also stop. Then, in step 124, the execution of this program ends.
[0071]
As can be understood from the above description of the operation, according to the above embodiment, each radius r at the first and second positions in the radial direction of the optical disc DK on which the laser spot is formed.1, R2, The address n of each position1, N2And the rotation speed sp of the optical disk DK when the laser spot is at the first position1Are detected, and these detected values r1, R2, N1, N2, Sp1The track pitch P is calculated by executing the operations of the above-mentioned equations 22 to 24 using. The movement of the laser spot from the first position to the second position is simple and short because the relative position of the pickup device 17 in the radial direction with respect to the optical disc DK is simply switched without following the laser spot. The track pitch P can be measured in time. In addition, by using K defined by the recording condition of the address of the optical disc DK in the calculation formula, the track pitch P in every optical disc DK on which the address is recorded can be detected easily and in a short time.
[0072]
In the above-described embodiment, the length Ls and the track length per unit of the address are calculated by executing the operations of the above Expressions 22 to 24 (corresponding to Expressions 12, 13, 13, and 10 of the basic principle). After sequentially calculating L, the track pitch P is calculated. However, the detection value r1, R2, N1, N2, Sp1Is substituted into Equation 20 described in the above basic principle to calculate the track pitch P, it is completely equivalent to the case of the above embodiment. In this case, the processing of Steps 108 and 118 in the above embodiment may be omitted, and the calculation of Equation 20 may be performed in Step 120. The constant K in Equation 20 is a constant defined by the recording condition of the address of the optical disc DK as described in the basic principle, and the optical disc DK on which the address whose number increases by “1” is recorded. Is a value defined by K = 30 · F / B, using the number of channel bits B per unit of address and the channel bit rate F defined by the standard. In the optical disk DK on which the time address is recorded, the constant K is “30”.
[0073]
In the above embodiment, the rotation speed sp when the laser spot is at the first position is set.1Is used to calculate the track pitch P. However, since the linear velocity of the optical disk DK is always constant, the rotation speed sp when the laser spot is at the second position is calculated.2May be used to calculate the track pitch P. In this case, the rotation speed sp of step 1061Is omitted, and in step 116 the rotational speed sp2Is calculated. In this case, the calculation of the sector length Ls in step 108 is performed between step 116 and step 118, and the radius r1And rotation speed sp1Instead of radius r2And rotation speed sp2It is better to use. Also in this modification, the detection value r1, R2, N1, N2, Sp2May be substituted into Equation 21 described in the basic principle to calculate the track pitch P. Also in this case, the constant K in Equation 21 is a constant defined by the recording condition of the address of the optical disc DK. For the optical disc DK on which the address whose number increases by “1” is recorded, it is determined by the standard. If the number of channel bits B per unit of the address and the channel bit rate F are used, K is a value defined by 30 F / B. In the optical disk DK on which the time address is recorded, the constant K is “30”.
[0074]
In addition, the radius r1, R2And rotation speed sp1, Sp2Alternatively, the track pitch P may be calculated by using the radius r and the rotation speed sp of another arbitrary position and executing the calculation of Expression 16 described in the basic principle.
[0075]
Further, in the above embodiment, in order to change the relative position of the pickup device 17 with respect to the radial direction of the optical disc DK, a device that moves the spindle motor 11 and the optical disc DK relative to the pickup device 17 using the feed motor 15 is used. The present invention is applied to the present invention. However, in the present invention, the pickup device 17 only needs to change the radial position relative to the optical disc DK, and the spindle motor 11 and the optical disc DK are fixed, and the pickup device 17 is moved to the spindle motor 11 and the optical disc DK. The present invention is also applied to a device that is moved with respect to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a track pitch measuring device for an optical disc according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a program executed by the computer device of FIG. 1;
FIG. 3A is a schematic plan view of an optical disk, and FIG. 3B is a diagram in which tracks included in an area S of FIG.
[Explanation of symbols]
DK: optical disk, 11: spindle motor, 11a: encoder, 15: feed motor, 15a: encoder, 17: pickup device, 21: disk rotation servo control circuit, 22: feed servo control circuit, 23: track / focus servo control circuit , 30 ... Computer device, 31 ... Recording signal reproducing circuit.

Claims (6)

アドレスを記録してなる光ディスクのトラックピッチを測定するトラックピッチ測定方法において、
光ディスクにレーザスポットを形成するとともに光ディスクから反射されたレーザ光を受光して、光ディスクに記録されているアドレスを読み取り可能なピックアップ装置と、
光ディスクにおける前記レーザスポットの形成位置が前記ピックアップ装置に対して一定の線速度となるように、光ディスクをその中心軸線回りに回転させる回転機構と、
前記ピックアップ装置の光ディスクに対する径方向相対位置を変更可能な径方向位置変更機構と、
光ディスクの中心から前記レーザスポットが形成されている径方向位置までの距離を検出する距離検出手段と、
光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出手段とを用い、
前記距離検出手段によって検出される距離であって前記レーザスポットが形成される2つの異なる第1および第2位置に関する第1および第2距離と、前記ピックアップ装置によって読み取られるアドレスであって前記第1および第2位置に記録されている第1および第2アドレスと、前記距離検出手段によって検出される距離であって前記レーザスポットが形成される前記第1または第2位置を含む任意の位置に関する距離と、前記回転速度検出手段によって検出される回転速度であって前記レーザスポットが前記任意の位置にあるときの光ディスクの回転速度とにより、光ディスクのトラックピッチを計算するようにしたことを特徴とする光ディスクのトラックピッチ測定方法。
In a track pitch measuring method for measuring a track pitch of an optical disc on which an address is recorded,
A pickup device that forms a laser spot on the optical disc and receives laser light reflected from the optical disc, and is capable of reading an address recorded on the optical disc;
A rotation mechanism for rotating the optical disk around its central axis such that the position of the laser spot on the optical disk has a constant linear velocity with respect to the pickup device;
A radial position changing mechanism capable of changing a radial relative position of the pickup device with respect to the optical disk;
Distance detecting means for detecting a distance from the center of the optical disc to a radial position where the laser spot is formed,
Using rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the optical disc,
A distance detected by the distance detecting means, first and second distances relating to two different first and second positions at which the laser spot is formed, and an address read by the pickup device; And a first address and a second address recorded at a second position, and a distance detected by the distance detecting means and related to an arbitrary position including the first or second position where the laser spot is formed. And calculating a track pitch of the optical disk based on the rotation speed detected by the rotation speed detection means and the rotation speed of the optical disk when the laser spot is at the arbitrary position. A method for measuring the track pitch of an optical disc.
前記請求項1に記載した光ディスクのトラックピッチ測定方法において、
前記径方向位置変更機構を用いて、前記第1位置から前記第2位置への前記レーザスポットの移動を行なうようにした光ディスクのトラックピッチ測定方法。
The method of measuring a track pitch of an optical disc according to claim 1,
A track pitch measuring method for an optical disk, wherein the laser spot is moved from the first position to the second position using the radial position changing mechanism.
前記請求項1または2に記載した光ディスクのトラックピッチの測定方法において、
前記検出された第1および第2距離をr,rとし、前記読み取られた第1および第2アドレスをn,nとし、前記検出された任意の位置に関する距離をrとし、前記検出された回転速度をspとし、かつ前記トラックピッチをPとするとともに、予め決めた定数をKとすると、前記トラックピッチPの計算が、下記数1にしたがって行われるようにした光ディスクのトラックピッチ測定方法。
Figure 0003592277
3. The method for measuring a track pitch of an optical disc according to claim 1 or 2,
The detected first and second distances are denoted by r 1 and r 2 , the read first and second addresses are denoted by n 1 and n 2, and the distance with respect to the detected arbitrary position is denoted by r. Assuming that the detected rotational speed is sp, the track pitch is P, and a predetermined constant is K, the track pitch of the optical disc is calculated according to the following equation (1). Measuring method.
Figure 0003592277
前記請求項1ないし3のうちのいずれか一つに記載した光ディスクのトラックピッチ測定方法において、
前記任意の位置として、前記第1位置または第2位置を採用した光ディスクのトラックピッチ測定方法。
4. The method of measuring a track pitch of an optical disk according to claim 1, wherein
A method for measuring a track pitch of an optical disc, wherein the first position or the second position is adopted as the arbitrary position.
アドレスを記録してなる光ディスクに適用され、
光ディスクにレーザスポットを形成するとともに同光ディスクから反射されたレーザ光を受光して、光ディスクに記録されているアドレスを読み取り可能なピックアップ装置と、
光ディスクにおける前記レーザスポットの形成位置が前記ピックアップ装置に対して一定の線速度となるように、光ディスクをその中心軸線回りに回転させる回転機構と、
前記ピックアップ装置の光ディスクに対する径方向相対位置を変更可能な径方向位置変更機構とを備えた光ディスクのトラックピッチ測定装置において、
光ディスクの中心から前記レーザスポットが形成される径方向位置までの距離を検出する距離検出手段と、
光ディスクの回転速度を検出する回転速度検出手段と、
前記位置変更機構を制御して、前記レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置にある状態から、前記レーザスポットが光ディスクの前記径方向第1位置とは異なる径方向第2位置にある状態に移行させる状態変更制御手段と、
前記レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置にある状態で前記距離検出手段によって検出される距離および前記ピックアップ装置によって読み取られるアドレスを入力し、前記レーザスポットが光ディスクの径方向第2位置にある状態で前記距離検出手段によって検出される距離および前記ピックアップ装置によって読み取られるアドレスを入力し、かつ前記レーザスポットが光ディスクの径方向第1または第2位置にある状態で前記回転速度検出手段によって検出される回転速度を入力し、これらの入力した距離、アドレスおよび回転速度を用いて光ディスクのトラックピッチを計算する計算手段と
を設けたことを特徴とする光ディスクのトラックピッチ測定装置。
Applied to an optical disk that records addresses,
A pickup device that forms a laser spot on the optical disc and receives a laser beam reflected from the optical disc to read an address recorded on the optical disc;
A rotation mechanism for rotating the optical disk around its central axis such that the position of the laser spot on the optical disk has a constant linear velocity with respect to the pickup device;
A track pitch measuring device for an optical disc, comprising: a radial position changing mechanism that can change a radial relative position of the pickup device with respect to the optical disc;
Distance detecting means for detecting a distance from the center of the optical disc to a radial position at which the laser spot is formed,
Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the optical disc;
By controlling the position changing mechanism, the state where the laser spot is at the first radial position of the optical disk is shifted to a state where the laser spot is at the second radial position different from the first radial position of the optical disk. State change control means for causing
A state in which the distance detected by the distance detecting means and an address read by the pickup device are input while the laser spot is at the first radial position of the optical disc, and the laser spot is at the second radial position of the optical disc The distance detected by the distance detecting means and the address read by the pickup device are input, and the laser spot is detected by the rotational speed detecting means in a state where the laser spot is at the first or second position in the radial direction of the optical disk. An optical disk track pitch measuring device, comprising: a rotation speed input device; and a calculating means for calculating a track pitch of the optical disk using the input distance, address and rotation speed.
前記請求項5に記載した光ディスクのトラックピッチの測定装置において、
前記レーザスポットが光ディスクの径方向第1位置にある状態における前記検出距離および読み取りアドレスをr,nとし、前記レーザスポットが光ディスクの径方向第2位置にある状態における前記検出距離および読み取りアドレスをr,nとし、前記入力された検出回転速度をspとし、かつ前記トラックピッチをPとするとともに、予め決めた定数をKとすると、前記計算手段を、下記数2または数3にしたがって前記トラックピッチPを計算するように構成した光ディスクのトラックピッチ測定装置。
Figure 0003592277
Figure 0003592277
An apparatus for measuring a track pitch of an optical disk according to claim 5,
The detected distance and read address when the laser spot is at the first radial position on the optical disk are r 1 and n 1 , and the detected distance and read address when the laser spot is at the second radial position on the optical disk. Are r 2 and n 2 , the input detected rotational speed is sp, the track pitch is P, and a predetermined constant is K, the calculation means is calculated as Accordingly, an apparatus for measuring the track pitch of an optical disc configured to calculate the track pitch P.
Figure 0003592277
Figure 0003592277
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