JP4117821B2 - 光ディスクの検査装置および検査方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光源からのレーザ光を光ディスクに照射するとともに同光ディスクからの反射光を受光し、同受光した反射光に基づいて光ディスクを検査する光ディスクの検査装置および検査方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、光ディスクの検査として、光ディスクの信号記録状態、例えばジッタ値やウォブル信号の振幅値を測定することが行われており、例えば特開2000−222737号公報には、ジッタ値を測定する光ディスクの検査装置が示されている。この検査装置においては、ユーザが測定箇所を事前に指定しておき、指定された測定箇所を自動的にシークして、各測定箇所のジッタ値を測定することにより、光ディスクを検査するようにしている。
【0003】
【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いては、測定箇所ごとにその位置をシークする必要があるために、複数の箇所を測定しようとすると、前記シークに時間を要して検査時間が長くなるという問題があった。特に、測定の範囲を狭くして、狭い範囲ずつ多くの箇所を測定しようとすると、前記シークの回数が膨大に増え、光ディスクの検査に多大な時間を要する。
【0004】
【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、従来のようなシーク動作をなくして、トラック1周ずつ光ディスクの信号記録状態を順次測定するようにして、狭い範囲ずつの多数箇所を短時間で検査できるようにした光ディスクの検査装置および検査方法を提供することにある。
【0005】
前記目的を達成するために、本発明の特徴は、螺旋状のトラックが形成された光ディスクを回転駆動しておき、光ディスクの回転位置が基準回転位置に来るごとに出力される基準信号に応答させて、ピックアップ装置に含まれていて対物レンズを光ディスクの径方向に駆動するトラックアクチュエータを制御して、光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を、同一のトラックがレーザ光によって繰り返し照射されるように、径方向内側または外側の一方向に1トラック分だけ第1ジャンプ手段(又は第1ジャンプ工程)によりジャンプさせる。そして、光ピックアップ装置によって出力された受光信号に基づいて光ディスクの信号記録状態を測定することにより、光ディスクを検査する。また、受光信号に基づく光ディスクのトラック1周分の信号記録状態の測定処理の終了ごとに、第1ジャンプ手段(又は第1ジャンプ工程)によるジャンプから遅れたタイミングでトラックアクチュエータを制御して、光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を、第1ジャンプ手段(又は第1ジャンプ工程)によるジャンプによりレーザ光が直前に繰り返し照射されていたトラックの隣のトラックに、第1ジャンプ手段(又は第1ジャンプ工程)によるジャンプによりレーザ光が繰り返し照射されるように、径方向内側または外側の一方向に1トラック分だけ第2ジャンプ手段(又は第2ジャンプ工程)によりジャンプさせる。
【0006】
これにより、本発明によれば、光ディスクのトラックのシーク動作をなくして、光ディスクの内側から外側へまたは外側から内側へ、信号記録状態を1トラックずつ順次自動的に測定できるようになる。その結果、光ディスクの多数のトラックを、1トラックという狭い範囲ずつ短時間で検査できるようになる。
【0007】
また、本発明の他の特徴は、前記光ピックアップ装置から出力される受光信号のうちで、第1ジャンプ手段(又は第1ジャンプ工程)によるトラックアクチュエータのジャンプ制御時における受光信号を、光ディスクの信号記録状態の測定に用いないようにしたことにある。
【0008】
これによれば、光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を径方向にジャンプさせたときには、光ピックアップ装置による受光信号に乱れが生じるが、この受光信号の乱れが光ディスクの信号記録状態の測定に利用されなくなる。その結果、ジャンプに伴う受光信号の乱れの影響を受けることなく、光ディスクの良好な検査が可能になる。
【0009】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明すると、図1は、CD、DVDなどの光ディスクDKの検査装置の全体を概略的に示すブロック図である。
【0010】
この検査装置は、エンコーダ11を一体的に組み付けてなるスピンドルモータ10を備えている。スピンドルモータ10は、光ディスクDKの組み付けられる支持テーブル12を回転駆動する。エンコーダ11は、スピンドルモータ10の回転すなわち支持テーブル12(光ディスクDK)の回転を検出するもので、図4に示すように、支持テーブル12(光ディスクDK)の回転位置が基準回転位置に来るごとに基準信号であるインデックス信号INDEXと、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からなる回転信号φA,φBを出力する。なお、これらの回転信号φA,φBの位相は互いにπ/2だけずれている。
【0011】
これらの信号INDEX,φA,φBは、モータサーボ制御回路13に供給されている。このモータサーボ制御回路13には、後述するプッシュプル信号P-Pも供給されている。このプッシュプル信号P-Pはウォブル信号を含んでおり、モータサーボ制御回路13は、後述するバンドパスフィルタ55と同等なバンドパス機能を有する内蔵のバンドパスフィルタにより、プッシュプル信号P-Pからウォブル信号を抽出するようになっている。そして、モータサーボ制御回路13は、前記エンコーダ11からの信号INDEX,φA,φBに基づいて光ディスクDKの回転速度を検出し、この検出回転速度および前記ウォブル信号を用いて、光ディスクDKのレーザ光の照射位置の線速度が常に一定となるようにスピンドルモータ10の回転を制御する。
【0012】
また、このスピンドルモータ10は、エンコーダ11及び指示テーブル12と共に、フィード機構14により光ディスクDKの径方向に駆動される。フィード機構14は、フィードモータ14aと、スピンドルモータ10などを固定するとともに前記径方向の移動のみを許容された支持部材14bとを備えている。フィードモータ14aと支持部材14bとは、前記径方向に延設されフィードモータ14aによって軸線回りに回転するスクリューロッド14cおよび支持部材14bに固着されスクリューロッド14cに螺合したナット(図示しない)からなるねじ機構により連結されている。これにより、フィードモータ14aの回転により、支持部材14bは、スピンドルモータ10などと共にスクリューロッド14cの軸線方向すなわち光ディスクDKの径方向に変位する。
【0013】
また、この検査装置は、レーザ光を光ディスクDKに照射してその反射光を受光するための光ピックアップ装置20を備えている。光ピックアップ装置20は、レーザ光源21、コリメートレンズ(例えば、グレーティングレンズとの複合)22、ビームスプリッタ(例えば、ハーフミラー)23、1/4波長板24、対物レンズ25、シリンドリカルレンズ26及び4分割フォトディテクタ27を備えている。そして、この光ピックアップ装置20においては、レーザ光源21からのレーザ光を、コリメートレンズ22、ビームスプリッタ23、1/4波長板24及び対物レンズ25を介して、光ディスクDKに照射し、同光ディスクDKからの反射光を、対物レンズ25、1/4波長板24、ビームスプリッタ23及びシリンドリカルレンズ26を介して、4分割フォトディテクタ27で受光して、光ディスクDKの信号記録状態を表す受光信号を出力するようになっている。
【0014】
この場合、4分割フォトディテクタ27は、図2に示すように、光ディスクDKからの反射光の光軸に直交する平面内に配置された4個のフォトディテクタ素子27a,27b,27c,27dからなる。これらの4個のフォトディテクタ素子27a,27b,27c,27dは、各分割線で区切られた4つの同一正方形状に形成されており、受光量に比例した検出信号A,B,C,Dをそれぞれ受光信号として出力する。なお、フォトディテクタ素子27aとフォトディテクタ素子27dとを結ぶ方向(フォトディテクタ素子27bとフォトディテクタ素子27cとを結ぶ方向に同じ)が、光ディスクDKの径方向に対応している。
【0015】
この4分割フォトディテクタ27には、サム信号発生回路31およびプッシュプル信号発生回路32が接続されている。サム信号発生回路31は、フォトディテクタ素子27a,27b,27c,27dからの各検出信号(受光信号)A,B,C,Dを全て加算して、同加算結果A+B+C+Dをサム信号SUMとして出力する。プッシュプル信号発生回路32は、フォトディテクタ素子27a,27bからの検出信号(受光信号)A,Bを加算した加算結果A+Bから、フォトディテクタ素子27c,27dからの検出信号(受光信号)C,Dを加算した加算結果C+Dを減算して、同減算結果(A+B)−(C+D)をプッシュプル信号P-Pとして出力する。なお、光ディスクDK上のトラックは、微視的には径方向に正弦波状に波打って形成されており、このプッシュプル信号P-Pは、前述した線速度を一定に保つために利用されるウォブル信号(例えば、CDでは22.05KHz、DVDでは150KHzの正弦波状信号)を含んでいる。
【0016】
また、光ピックアップ装置20は、対物レンズ25を光ディスクDKの径方向に駆動するトラックアクチュエータ28も備えている。トラックアクチュエータ28は、トラックコイルからなり、ドライブ回路41によって駆動制御される。ドライブ回路41は、加算器42を介して、トラックサーボ信号、第1ジャンプ信号JUMP1および第2ジャンプ信号JUMP2を入力する。また、加算器42の出力は位相補償回路43にも供給されている。位相補償回路43は、対物レンズ25の振動中心が中立位置(光軸の位置)よりもずれている量を表す信号(直流成分)を加算器42の出力信号から取出して、同ずれ量を「0」にするようにフィードモータ14aを制御する。
【0017】
トラックサーボ信号は、光ピックアップ装置20による光ディスクDKに対するレーザ光の照射位置が螺旋状に形成されているトラックを追従するように制御するための制御信号であり、トラックサーボ制御回路44から出力される。トラックサーボ制御回路44は、プッシュプル信号発生回路32からのプッシュプル信号P-Pに基づいて、トラックサーボ信号を形成して出力する。
【0018】
第1ジャンプ信号JUMP1は、レーザ光の照射位置を光ディスクDKの径方向内側に1トラック分だけジャンプさせるための制御信号であり、図4に示すように、正パルスとその直後の負パルスとからなる。正パルスは光ピックアップ装置20を駆動してレーザ光の照射位置を光ディスクDKの内側へ1トラック分だけ移動させる機能を有し、負パルスは前記光ピックアップ装置20の移動にブレーキを付与するためのものである。この第1ジャンプ信号JUMP1は第1ジャンプ信号発生回路45によって形成されるもので、第1ジャンプ信号発生回路45は、エンコーダ11に接続されていて、エンコーダ11からのインデックス信号INDEXに応答して前記第1ジャンプ信号JUMP1を形成して出力する。すなわち、第1ジャンプ信号発生回路45は、光ディスクDKの1回転ごとに第1ジャンプ信号JUMP1を加算器42を介してドライブ回路41に出力する。
【0019】
第2ジャンプ信号JUMP2は、レーザ光の照射位置を、前記第1ジャンプ信号JUMP1の場合とは反対方向である光ディスクDKの径方向外側に1トラック分だけジャンプさせるための制御信号であり、図4に示すように、負パルスとその直後の正パルスとからなる。負パルスは光ピックアップ装置20を駆動してレーザ光の照射位置を光ディスクDKの外側へ1トラック分だけ移動させる機能を有し、正パルスは前記光ピックアップ装置20の移動にブレーキを付与するためのものである。この第2ジャンプ信号JUMP2は第2ジャンプ信号発生回路46によって形成される。第2ジャンプ信号発生回路46は、後述する計測装置50からのジャンプ指令の発生時に、インデックス信号INDEXの発生時からタイミング決定回路47によって決定されたタイミングだけ遅れた時点で、第2ジャンプ信号JUMP2を加算器42を介してドライブ回路41に出力する。
【0020】
この場合、タイミング決定回路47は、エンコーダ11からのインデックス信号INDEXによってリセットされるとともに、エンコーダ11からの回転信号φA(または回転信号φB)をカウントするカウンタで構成されている。そして、カウント値が所定値に達した時点でタイミング信号を第2ジャンプ信号発生回路46に出力する。第2ジャンプ信号発生回路46は、前記ジャンプ指令を一時的に記憶しておき、同ジャンプ指令を記憶していることを条件に、第2ジャンプ信号JUMP2を出力する。そして、第2ジャンプ信号発生回路46は、第2ジャンプ信号JUMP2の出力後に、前記ジャンプ指令の一時的な記憶を解除する。したがって、第2ジャンプ信号発生回路46は、ジャンプ指令の入力に応答して、一度だけ第2ジャンプ信号JUMP2を出力する。
【0021】
また、この検査装置は、タイムインターバルアナライザ(TIA)51、ディジタルオシロスコープ52および計測コントローラ53からなる計測装置50も備えている。タイムインターバルアナライザ51は、2値化回路54によって図6(A)に示すように2値化されたサム信号SUMを入力して、同信号SUMのハイレベルおよびローレベルの時間を測定して、図6(B)に示すようなヒストグラム(サム信号SUMのハイレベルおよびローレベルの測定時間分布)を作成して、光ディスクDKのジッタを測定するものである。なお、2値化回路54は、サム信号発生回路31からのサム信号を所定レベル値と比較して、ハイレベルおよびローレベルからなる矩形波状のパルス列信号に変換するものである。
【0022】
光ディスクDKにおいては、通常、複数種類のビットを形成して所望のデータを記録しておくものであるが、このビットの種類(周方向の長さ)は予め決められている。そして、線速度一定で光ディスクを回転させた場合には、図6(A)に示すように、2値化されたサム信号SUMは、複数種類の時間幅を有するパルス列信号の組み合わせからなっている。例えば、CDの場合、このパルス幅として、3Tから11Tまでの9種類の信号が用いられる。DVDの場合には、3Tから11Tまで、および14Tの10種類の信号が用いられる。したがって、2値化回路54からのサム信号SUMの各パルス幅を測定して、そのばらつきを調べることにより、光ディスクDKのジッタ値(各パルス幅のばらつき)を測定することができる。
【0023】
ディジタルオシロスコープ52は、ウォブル信号をバンドパスフィルタ55から入力して、ウォブル信号の振幅のばらつきを測定するものである。バンドパスフィルタ55は、プッシュプル信号P-Pに含まれるウォブル信号を抽出して出力する。本実施形態では、図7に示すように、トラック1周分のウォブル信号(正確には、1周分よりも僅かに少ない後述するゲートタイムにより区切られたウォブル信号)を時間軸上で10分割して10個のフレームデータを形成し、各フレームデータの最大振幅値と最小振幅値の平均値を各フレームデータの振幅値とする。そして、10個のフレームデータの振幅値のうちから、大きい方および小さい方の各2つずつの振幅値を削除し、残りの6つの振幅値の平均値をトラック1周分のウォブル信号の振幅値とする。そして、このようにして計算したトラック1周分のウォブル信号の振幅値を複数トラックずつ平均し、同平均化した複数トラックずつのウォブル信号の振幅値に基づいて、光ディスクDKの検査すなわち光ディスクDKに書き込まれているウォブル信号を検査するようにしている。また、前記トラック1周分のウォブル信号の各振幅値に基づいて、前記光ディスクDKの検査をするようにしてもよい。
【0024】
計測コントローラ53は、図3のフローチャートに対応したプログラムを実行するマイクロコンピュータを主要回路とするもので、タイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52と協働して光ディスクDKの検査を制御するものである。また、この計測コントローラ53は、エンコーダ11からのインデックス信号INDEXを入力して制御タイミングを決定するとともに、ジャンプ指令を第2ジャンプ信号発生回路46に出力して、検査トラックを順次切換えていくものである。
【0025】
上記のように構成した実施形態の動作を説明する。まず、支持テーブル12に検査しようとする光ディスクDKを組み付けて固定し、スピンドルモータ10を作動させて、光ディスクDKを回転させる。また、光ピックアップ装置20も作動させて、レーザ光源21からのレーザ光を光ディスクDKに照射するとともに、同光ディスクDKからの反射光を4分割フォトディテクタ27により受光して、同受光した反射光を表す受光信号A,B,C,Dをサム信号発生回路31およびプッシュプル信号発生回路32に出力する。サム信号発生回路31は、前記受光信号A,B,C,Dに基づいてサム信号SUMを形成して、同形成したサム信号SUMを後述する2値化回路54に出力する。プッシュプル信号発生回路32は、前記受光信号A,B,C,Dに基づいてプッシュプル信号P-Pを形成して、同形成したプッシュプル信号P-Pをトラックサーボ制御回路44に出力するとともに、モータサーボ制御回路13に出力する。
【0026】
トラックサーボ制御回路44は、加算器42を介してドライブ回路41および位相補償回路43にトラックサーボ制御信号を出力する。ドライブ回路41はこのトラックサーボ制御信号に応じてトラックアクチュエータ28を制御し、トラックアクチュエータ28が対物レンズ28を光ディスクDKの径方向にサーボ制御する。これにより、光ディスクDKに対するレーザ光の照射位置が、径方向の振動を伴いながらトラックを追従するように制御される。また、位相補償回路43は、入力信号から直流成分を抽出して、同抽出した直流成分に応じてフィードモータ14aをサーボ制御する。フィードモータ14aは、スクリューロッド14cを回転させて支持部材14bを光ディスクDKの径方向に前記直流成分に応じて移動させる。したがって、光ディスクDKは、スピンドルモータ10及び支持テーブル12と共に、対物レンズ25に対して径方向に相対移動する。その結果、フィード機構14が対物レンズ25と光ディスクDKの相対位置を大きくかつゆっくりと変更しながら、トラックアクチュエータ28が対物レンズ25を常にほぼ中立位置を中心に振動させることにより、光ディスクDKに対するレーザ光の照射位置がトラックを正確に追従するように制御される。
【0027】
一方、モータサーボ制御回路13は、エンコーダ11からのインデックス信号INDEXおよび回転信号φA,φBを入力するとともに、プッシュプル信号発生回路32から入力したプッシュプル信号P-Pからウォブル信号を抽出する。そして、これらのインデックス信号INDEX、回転信号φA,φBおよびウォブル信号を用いてスピンドルモータ10の回転を制御して、レーザ光に対する光ディスクDKの周方向の線速度を一定に制御する。
【0028】
また、この状態では、第2ジャンプ信号発生回路46によってレーザ光の照射位置が1トラック分だけ外側に移動されない限り、第1ジャンプ信号発生回路45の制御により、レーザ光が同一のトラック上に照射され続ける。すなわち、光ディスクDKが基準回転位置に来るたびに、エンコーダ11は図4に示すようなインデックス信号INDEXを繰返し出力する。このインデックス信号INDEXに応答して、第1ジャンプ信号発生回路45は、第1ジャンプ信号JUMP1を加算器42を介してドライブ回路41に出力する。ドライブ回路41は、この第1ジャンプ信号JUMP1によりトラックアクチュエータ28を制御して、光ピックアップ装置20を光ディスクDKの径方向内側に1トラック分だけ移動させる。したがって、図5の実線矢印に示すように、光ディスクDKが1回転して基準回転位置に来るたびに、レーザ光の照射位置が光ディスクDKの径方向内側に1トラック分だけ移動するので、同一のトラックがレーザ光によって繰返し照射される。
【0029】
この状態で、計測装置50による計測動作を開始する。なお、本実施形態においては、光ディスクDKの各トラックを内側から外側に検査するので、光ピックアップ装置20によるレーザ光の初期の照射位置は、図示しない制御装置により、光ディスクDKの最も内側に位置するトラック位置に設定されるものとする。
【0030】
計測コントローラ53は、図3のステップS10にてプログラムの実行を開始し、ステップS12にてエンコーダ11からのインデックス信号INDEXの入力の有無を判定し、インデックス信号INDEXが入力されるまで、ステップS12の判定処理を繰返す。インデックス信号INDEXが入力されると、ステップS12にて「YES」と判定し、ステップS14にてゲート開始タイミングGT1(図4参照)に達したか否かを判定する。この判定は、インデックス信号INDEXの到来から所定時間が経過したかを、計測コントローラ53に内蔵されているタイマによって計時することにより行われる。なお、前記所定時間は、前述の第1ジャンプ信号JUMP1によりレーザ光の照射トラックが変更されて、図4に示すようにサム信号SUMおよびウォブル信号が安定するまでの時間に予め設定されている。これは、レーザ光の照射トラックが変更されている間およびその直後には、サム信号SUMおよびウォブル信号が光ディスクDKに記録されたデータとは無関係に大きく変動し、この大きな変動が光ディスクDKの検査に影響を与えないようにするためである。
【0031】
ゲート開始タイミングGT1に達すると、ステップS14にて「YES」と判定してステップS16に進み、同ステップS16にてゲート終了タイミングGT2に達したかを判定する。この判定も、インデックス信号INDEXの到来から所定時間が経過したかを、計測コントローラ53に内蔵されているタイマによって計時することにより行われる。なお、この所定時間は、次の第1ジャンプ信号JUMP1によりレーザ光の照射トラックが変更されるまでの時間に設定される。この場合、光ディスクDKの回転速度はレーザ光の径方向の照射位置に応じて変更されるので、インデックス信号INDEXの周期を毎回測定することにより前記所定時間を順次変更していくようにする。
【0032】
また、このゲート終了タイミングGT2および前記ゲート開始タイミングGT1の計測をタイマによらずに、エンコーダ11からの回転信号φA(または回転信号φB)を用いて計測するようにしてもよい。この場合、図1に破線で示すように、エンコーダ11からの回転信号φA(または回転信号φB)を計測コントローラ53に導くようにする。そして、インデックス信号INDEXの到来から回転信号φA(または回転信号φB)のパルス数をカウントして、同カウントしたパルス数が各所定値にそれぞれなったとき、ステップS14,S16にてそれぞれ「YES」と判定するようにすればよい。この場合、回転信号φA(または回転信号φB)における光ディスクDKの1回転当りのパルス数は、光ディスクDKの回転速度とは無関係に常に一定であるので、光ディスクDKの回転速度が変化しても、パルス数と比較する各所定値を変更しなくてもよい。
【0033】
ステップS14による「YES」との判定後、ステップS16にて「NO」すなわちゲート終了タイミングGT2に達していないと判定され続けている間、ステップS18の処理が実行され続ける。ステップS18においては、タイムインターバルアナライザ51を制御して、2値化回路54からの2値化されたサム信号SUMをタイムインターバルアナライザ51に取り込ませ続けるとともに、ディジタルオシロスコープ52を制御して、プッシュプル信号発生回路32からバンドパスフィルタ55を介したウォブル信号をディジタルオシロスコープ52に取り込ませ続ける。そして、ゲート終了タイミングになると、ステップS16にて「YES」と判定して、ステップS20,S22に進む。このようなステップS12〜S18の処理により、図4に示すように、ゲートタイムで区切られたほぼトラック1周分のサム信号SUMおよびウォブル信号がタイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52に蓄積記憶される。
【0034】
そして、ステップS20にてタイムインターバルアナライザ51を制御して、同タイムインターバルアナライザ51に前記蓄積記憶したほぼトラック1周分のサム信号SUMの処理、すなわちサム信号のジッタ測定処理を促す。また、ステップS22においては、ディジタルオシロスコープ52を制御して、同ディジタルオシロスコープ52に前記蓄積記憶したほぼトラック1周分のウォブル信号の処理、すなわちウォブル信号の振幅値測定処理を促す。そして、これらのステップS20,S22の処理後、ステップS24にて、タイムインターバルアナライザ51によるほぼトラック1周分のサム信号SUMの処理およびディジタルオシロスコープ52によるほぼトラック1周分のウォブル信号の処理の両方が終了したかを判定する。この判定は、タイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52からの処理終了信号の到来により行う。そして、タイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52による前記両処理が共に終了するまで、ステップS20〜S24の循環処理を実行し続ける。
【0035】
この循環処理中、タイムインターバルアナライザ51は、前記蓄積された図6(A)に示すような2値化されたほぼトラック1周分のサム信号SUMのハイレベルおよびローレベルの時間を測定して、図6(B)に示すようなヒストグラムを作成し、このヒストグラムの標準偏差をトラック1周分のサム信号SUMのジッタ値として計算する。また、ディジタルオシロスコープ52は、前記蓄積された図7に示すようなほぼトラック1周分のウォブル信号を時間軸上で10分割して10個のフレームデータを形成し、各フレームデータの最大振幅値と最小振幅値の平均値を各フレームの振幅値とする。そして、10個のフレームデータの振幅値のうちから、大きい方および小さい方の各2つずつの振幅値を削除し、残りの6つの振幅値の平均値をトラック1周分のウォブル信号の振幅値として計算する。
【0036】
一方、このようなステップS20〜S24からなる循環処理中、すなわちタイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52による測定処理中であっても、光ディスクDKの回転に伴ってエンコーダ11から発生されるインデックス信号INDEXに応答して、第1ジャンプ信号発生回路45は第1ジャンプ信号JUMP1を加算器42を介してドライブ回路41に供給する。したがって、レーザ光は、図5に示すように、同一のトラックを繰返し照射し続ける。
【0037】
タイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52による前記両処理が共に終了すると、ステップS24にて「YES」と判定し、ステップS26に進む。ステップS26においては、前記ステップS20の処理時にタイムインターバルアナライザ51によって計算されたトラック1周分のサム信号SUMのジッタ値を測定結果として記憶する。次に、ステップS28にて、前記ディジタルオシロスコープ52との協働による前記ステップS22で計算したトラック1周分のウォブル信号の振幅値を測定結果として記憶する。
【0038】
前記ステップS26,S28の処理後、ステップS30にて、前述のステップS12〜S28の処理、すなわちほぼトラック1周分のサム信号SUMおよびウォブル信号の測定処理及び同測定処理結果の記憶処理がm回行われたか否かを判定する。なお、この判定は、ステップS24のほぼトラック1周分のサム信号SUMおよびウォブル信号の測定処理の終了判定時にカウントアップされて、このステップS30における「YES」との判定時にクリアされるカウント値により判定すればよい。また、mは1以上の整数に設定されており、ステップS30にて「NO」すなわち前記両測定処理がm回行われていないと判定されると、前述したステップS12〜S28の処理が再度実行される。
【0039】
この場合、mが「1」に設定されていれば、タイムインターバルアナライザ51は、ほぼトラック1周分の1回の測定結果(すなわちサム信号SUMのジッタ値)を保存している。また、ディジタルオシロスコープ52も、ほぼトラック1周分の1回の測定結果(すなわちウォブル信号の振幅値)を保存している。しかし、mが2以上に設定されていれば、タイムインターバルアナライザ51は、ほぼトラック1周分のm回の測定結果(すなわちサム信号SUMのm個のジッタ値)を保存している。また、ディジタルオシロスコープ52は、ほぼトラック1周分のm回の測定結果(すなわちウォブル信号のm個の振幅値)を保存している。
【0040】
このようにしてm回の前記両測定処理が終了すると、ステップS30にて「YES」と判定し、ステップS32にて全トラックの測定処理が終了したかを判定する。この判定は、サム信号SUMによって表されるエンドデータの検出によって行ったり、測定すべきトラック数が分かっている場合には測定トラック数のカウントにより行えばよい。全トラックの測定が終了していなければ、ステップS32にて「NO」と判定して、ステップS34にて第2ジャンプ信号発生回路46に対してジャンプ指令を出力する。
【0041】
第2ジャンプ信号発生回路46は、前記ジャンプ指令を一時的に記憶しておく。一方、タイミング決定回路47は、エンコーダ11からのインデックス信号INDEXの到来から同エンコーダ11からの回転信号φA(または回転信号φB)をカウントしており、インデックス信号INDEXの到来から光ディスクDKが所定角度だけ回転した時点で、タイミング信号を第2ジャンプ信号発生回路46に出力する。このタイミング信号に応答して、第2ジャンプ信号発生回路46は、図4に示すように、第2ジャンプ信号JUMP2を加算器42を介してドライブ回路41に出力する。なお、第2ジャンプ信号発生回路46は、第2ジャンプ信号JUMP2の出力後、前記ジャンプ指令の一時的な記憶を解除する。
【0042】
ドライブ回路41は、この第2ジャンプ信号JUMP2によりトラックアクチュエータ28を制御して、光ピックアップ装置20を光ディスクDKの径方向外側にトラック1周だけ移動させる。したがって、図5の破線矢印に示すように、前記タイミング信号に対応した光ディスクDKの回転位置にて、レーザ光の照射位置が光ディスクDKの径方向外側に1トラック分だけ移動する。そして、この場合も、前述した第1ジャンプ信号JUPM1によるジャンプ制御により、前記測定の終了したトラックの一つ外側のトラックがレーザ光によって繰返し照射されるようになる。
【0043】
また、前記ステップS34の処理後、前述したステップS12〜S30の処理が繰返し実行される。これにより、レーザ光が照射されるトラックが順次外側へ向かって移動して、各トラックごとに前述したタイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52による測定処理が実行されるとともに、測定結果が記憶される。
【0044】
このようにして、全てのトラックに対するジッタおよびウォブル信号の測定が終了すると、ステップS32にて「YES」と判定して、ステップS36に進む。ステップS36においては、前記ステップS26,S28の処理によって記憶しておいた測定結果に基づいて、サム信号SUMのジッタ値およびウォブル信号の振幅値を表示する。
【0045】
サム信号SUMのジッタ値の表示においては、トラック1周分のm個の値を平均し、トラック1周ごとのサム信号SUMのジッタ値、複数トラック分のサム信号SUMのジッタ値の各平均値、全トラックにおよぶサム信号SUMの各ジッタ値の平均値などを数値化または図形化して計測コントローラ53にて画面表示または印刷表示する。
【0046】
また、ウォブル信号の振幅値の表示においては、トラック1周分のm個の値を平均し、トラック1周ごとのウォブル信号の各振幅値、複数トラック分のウォブル信号の振幅値の各平均値、全トラックにおよぶウォブル信号の各振幅値の平均値などを数値化または図形化して、計測コントローラ53にて画面表示又は印刷表示する。このウォブル信号の振幅値の表示においては、特に複数トラック分のウォブル信号の振幅値の平均を光ディスクDKの良否の比較に用いることが望ましく、例えば5,6トラック分のウォブル信号の平均値を計算して表示するとよい。また、振幅値の良否を表す評価値を画面表示または印刷表示してもよい。
【0047】
前記ステップS36の処理後、ステップS38にてこの検査プログラムの実行を終了する。その後、光ピックアップ装置20によるレーザ光の照射を終了するとともに、スピンドルモータ10の及びフィードモータ14aの作動も停止させて、光ディスクDKの検査を終了する。
【0048】
上記作動説明のように、上記実施形態においては、光ディスクDKを回転駆動しておき、光ディスクDKの回転位置が基準回転位置に来るごとに出力されるインデックス信号INDEXに応答させて、第1ジャンプ信号JUMP1によりトラックアクチュエータ28を制御して、光ピックアップ装置20による光ディスクDKへのレーザ光の照射位置を径方向内側に1トラック分だけジャンプさせる。そして、光ピックアップ装置20から出力された受光信号によって形成されるサム信号SUMおよびウォブル信号に基づいて光ディスクDKの信号記録状態を測定することにより、光ディスクが検査される。また、前記トラック1周分の信号記録状態の測定処理の終了ごとに、第2ジャンプ信号JUMP2によりトラックアクチュエータ28を制御して、光ピックアップ装置20による光ディスクへのレーザ光の照射位置を径方向外側に1トラック分だけジャンプさせる。その結果、上記実施形態によれば、光ディスクDKのトラックのシーク動作をなくして、光ディスクの内側から外側へ、信号記録状態を1トラックずつ順次自動的に測定できるようになり、光ディスクDKの全トラックを、1トラックという狭い範囲ずつ短時間で検査できるようになる。
【0049】
また、上記実施形態においては、第1ジャンプ信号JUMP1によるレーザ光の照射位置のトラックジャンプ時には、サム信号SUMおよびウォブル信号をタイムインターバルアナライザ51およびディジタルオシロスコープ52に入力させないようにした。その結果、前記トラックジャンプに伴うサム信号SUMおよびウォブル信号の乱れが、前記光ディスクDKの信号記録状態の測定に影響を与えないので、光ディスクDKの良好な検査が可能になる。
【0050】
なお、上記実施形態おいては、光ピックアップ装置20によるレーザ光の照射位置を光ディスクDKの内側から外側に順次移動させるようにして、光ディスクDK全体を検査するようにしたが、逆に、レーザ光の照射位置を光ディスクDKの外側から内側に順次移動させるようにして、光ディスクDK全体を検査するようにしてもよい。この場合、検査初期にレーザ光の照射位置を光ディスクの最も外側のトラックに設定するとともに、第2ジャンプ信号発生回路46が、前記第2ジャンプ信号JUMP2に代えて、レーザ光の照射位置を1トラック分だけ内側に移動させるジャンプ信号(上記実施形態の第1ジャンプ信号JUMP1に同じ)を出力するようにすればよい。なお、このレーザ光の照射位置を1トラック分だけ内側に移動させるジャンプ信号を発生する場合でも、第2ジャンプ信号発生回路46がジャンプ信号を発生するタイミングは上記実施形態の場合と同じである。
【0051】
また、上記実施形態においては、1トラック分の処理が終了するまで光ピックアップ装置20によるレーザ光の照射位置を同一トラック上に保つために、第1ジャンプ信号発生回路45が、レーザ光の照射位置を内側のトラックに移動させる第1ジャンプ信号JUMP1をトラック1周ごとに発生するようにした。しかし、この第1ジャンプ信号JUMP1に代えて、第1ジャンプ信号発生回路45が、レーザ光の照射位置を外側のトラックに移動させるジャンプ信号(上記実施形態の第2ジャンプ信号JUMP2に同じ)をトラック1周ごとに発生して、同一のトラックを繰返し照射し続けるようにしてもよい。
【0052】
また、これらの第1及び第2ジャンプ信号JUMP1,JUMP2は独立したもので、第2ジャンプ信号JUMP2を、前記のように、レーザ光の照射位置を1トラック分だけ内側に移動させるジャンプ信号に変更しても、第1ジャンプ信号JUMP1を上記実施形態のままに保っておいてもよいし、前記のように変更してもよい。また、第1ジャンプ信号JUMP1を、前記のように、レーザ光の照射位置を1トラック分だけ外側に移動させるジャンプ信号に変更しても、第2ジャンプ信号JUMP2を上記実施形態のままに保っておいてもよいし、前記のように変更してもよい。
【0053】
また、上記実施形態においては、光ピックアップ装置20と光ディスクDKとの径方向相対位置を広範囲に変化させるために、フィード機構14を用いてスピンドルモータ10及び支持プレート12を移動させるようにした。しかし、これに代えて、光ピックアップ装置20全体をフィード機構14により光ディスクDKの径方向に移動させるようにして、光ピックアップ装置20と光ディスクDKとの径方向相対位置を広範囲に変化させるようにしてもよい。
【0054】
また、上記実施形態においては、光ディスクDKの全トラックを検査するようにしたが、全トラックでなくても所定の領域のトラックを指定して、同指定領域に属するトラックを1トラックずつ検査するようにしてもよい。この場合、検査を開始するトラックを初期に設定するとともに、図3のステップS34においては、検査領域の最後のトラックの検査を終了したかを判定するようにすればよい。
【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検査装置の全体を概略的に示すブロック図である。
【図2】 図1の4分割フォトディテクタの概略図である。
【図3】 図1の計測コントローラによっ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4】 図1の各部における信号波形のタイムチャートである。
【図5】 トラックジャンプ動作を説明するための説明図である。
【図6】 (A)はサム信号の一例を示すタイムチャートであり、(B)はサム信号のジッタを測定するために形成されるヒストグラムの一例を示すグラフである。
【図7】 ウォブル信号(プッシュプル信号)の測定例を説明するための一例を示す説明図である。
【符号の説明】
DK…光ディスク、10…スピンドルモータ、11…エンコーダ、13…モータサーボ制御回路、20…光ピックアップ装置、21…レーザ光源、27…4分割フォトディテクタ、31…サム信号発生回路、32…プッシュプル信号発生回路、28…トラックアクチュエータ、42…加算器、44…トラックサーボ制御回路、45…第1ジャンプ信号発生回路、46…第2ジャンプ信号発生回路、47…タイミング決定回路、50…計測装置、51…タイムインターバルアナライザ、52…ディジタルオシロスコープ、53…計測コントローラ、54…2値化回路。
Claims (4)
- レーザ光源からのレーザ光を対物レンズを介して螺旋状のトラックが形成された光ディスクに照射するとともに同光ディスクからの反射光を受光して同受光した反射光を表す受光信号を出力する光ピックアップ装置と、前記ピックアップ装置に含まれていて前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動するトラックアクチュエータと、前記光ピックアップ装置によって出力された受光信号に基づいて光ディスクの信号記録状態を測定する測定手段とを備えた光ディスクの検査装置において、
光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、
光ディスクの回転位置が基準回転位置に来るごとに基準信号を出力する回転基準信号発生手段と、
前記基準信号の到来に応答して前記トラックアクチュエータを制御して、前記光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を、同一のトラックがレーザ光によって繰り返し照射されるように、径方向内側または外側の一方向に1トラック分だけジャンプさせる第1ジャンプ手段と、
外部からのジャンプ指令信号に応答し、かつ前記第1ジャンプ手段によるジャンプから遅れたタイミングで前記トラックアクチュエータを制御して、前記光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を、前記第1ジャンプ手段によるジャンプによりレーザ光が直前に繰り返し照射されていたトラックの隣のトラックに、前記第1ジャンプ手段によるジャンプによりレーザ光が繰り返し照射されるように、径方向内側または外側の一方向に1トラック分だけジャンプさせる第2ジャンプ手段とを設け、
前記測定手段が、前記受光信号に基づく光ディスクのトラック1周分の信号記録状態の測定処理の終了ごとに、前記第2ジャンプ手段に対してジャンプ指令信号を出力するものであることを特徴とする光ディスクの検査装置。 - 前記請求項1に記載した光ディスクの検査装置において、
前記測定手段は、前記光ピックアップ装置から出力される受光信号のうちで、前記第1ジャンプ手段によるトラックアクチュエータの制御時における受光信号を、前記光ディスクの信号記録状態の測定に用いないようにしたことを特徴とする光ディスクの検査装置。 - 光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、光ディスクの回転位置が基準回転位置に来るごとに基準信号を出力する回転基準信号発生手段と、レーザ光源からのレーザ光を対物レンズを介して螺旋状のトラックが形成された光ディスクに照射するとともに同光ディスクからの反射光を受光して同受光した反射光を表す受光信号を出力する光ピックアップ装置と、前記光ピックアップ装置に含まれていて前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動するトラックアクチュエータとを用い、前記光ピックアップ装置によって出力された受光信号に基づいて光ディスクの信号記録状態を測定することにより、光ディスクを検査する光ディスクの検査方法において、
前記基準信号の到来に応答して前記トラックアクチュエータを制御して、前記光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を、同一のトラックがレーザ光によって繰り返し照射されるように、径方向内側または外側の一方向に1トラック分だけジャンプさせる第1ジャンプ工程と、
前記受光信号に基づく光ディスクのトラック1周分の信号記録状態の測定処理の終了ごとに、前記第1ジャンプ工程によるジャンプから遅れたタイミングで前記トラックアクチュエータを制御して、前記光ピックアップ装置による光ディスクへのレーザ光の照射位置を、前記第1ジャンプ工程によるジャンプによりレーザ光が直前に繰り返し照射されていたトラックの隣のトラックに、前記第1ジャンプ工程によるジャンプによりレーザ光が繰り返し照射されるように、径方向内側または外側の一方向に1トラック分だけジャンプさせる第2ジャンプ工程とを含むようにしたことを特徴とする光ディスクの検査方法。 - 前記請求項3に記載した光ディスクの検査方法において、
前記光ピックアップ装置から出力される受光信号のうちで、前記第1ジャンプ工程によるトラックアクチュエータの制御時における受光信号を、前記光ディスクの信号記録状態の測定に用いないようにしたことを特徴とする光ディスクの検査方法。
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