JPH02116041A - ディジタルディスクにおけるピットの検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、オーディオ用コンパクトディスクやビデオデ
ィスク等のディジタルディスクにおけるピットの検出方
法に係り、特に最内周ピット列あるいは最外周ピット列
を基準としてディスクの中心位置を算出する際等に用い
るのに好適なディジタルディスクにおけるピットの検出
方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、オーディオ用コンパクトディスク等の光学的デ
ィジタルディスクは、透明プラスチック製のディスク基
板に、ピットと呼ばれる凹部を渦巻状に多数設けてディ
ジタル情報記録部とするとともに、ディスク基板の上面
に光反射用の金属反射面を形成し、さらにディスク基板
の両面に保護膜を配して形成されている。そして、記録
されているディジタル情報の再生時には、前記ピットを
形成した面とは逆の面から光ピツクアップを用いてレー
ザ光を照射し、反射光の変化を検出することによりデー
タを読取るようになっている。

ところで、この種のディジタルディスクの中心孔は、デ
ィスク基板に渦巻状のピット列を形成した後に穿設され
るのが通例である。そしてこの際、渦巻状のピット列の
中心と中心孔の中心とが一致していない場合には、記録
されているディジタル情報の再生時に、ディジタルディ
スクが偏心回転することになるため、光ピツクアップで
ピット列を捕捉できな（なり、データを読取ることがで
きなくなるおそれがある。

そこで従来は、ピット列の中心と中心孔の中心とを一致
させるため、ディスク基板上の最内周ピット列あるいは
最外周ピット列を基準として、数学的手法あるいは幾何
学的手法によりピット列の中心を求め、この中心位置に
中心孔の中心を合わせて中心孔を穿設する方法を採って
いる。そしてこのような場合には、最内周ピット列ある
いは最外周ピット列が、ディスク基板上のどこに刻まれ
ているかを正確に知る必要がある。

従来、ディスク基板上の特定位置にピットが有るか否か
を調べる方法としては、顕微鏡を用い拡大して人間が直
視する方法、あるいは顕微鏡にＴＶカメラ等を接続して
自動的にピットの有無を検出する方法、あるいは再生用
の光ピツクアップを用いてピットを直接読取る方法、さ
らにはレーザ光をディスク基板に照射してピットからの
単なる散乱光を見る方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 前記従来のピット検出方法のうち、顕微鏡を用いて人間
が直視する方法は、ピットの検出に手間がかかり、非能
率的であるという問題がある。また、顕微鏡にＴＶカメ
ラ等を接続してピットを検出する方法は、ＴＶカメラで
捉えた画像をコンピュータを用いて画像処理する等の処
理が必要になり、装置構成が複雑かつ高価となるという
問題がある。また、光ピツクアップを用いる方法は、デ
ィスク基板上に金属反射面を形成した後は有効であるが
、成形直後の金属反射面を形成する前の段階では、充分
な反射光が得られず、検出が困難であり、しかも装置が
高価であるという問題がある。さらに、ピットからの単
なる散乱光を見る方法は、各ピットが、最大でも長さ３
．１８１５ｇｍ、幅０．４〜Ｏ，！５ｕｍ、深さ０．１
１ｇｍ程度と非常に微小なため、検出が困難であるとと
もに、検出の信頼性が低いという問題がある。

本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、金属反射
面を形成した後はもとより、成形直後の金属反射面を形
成する前の段階であっても、ディスク基板上の任意位置
におけるピットの有無を、容易かつ確実に、しかも精度
よく検出することができるディジタルディスクにおける
ピットの検出方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、前記目的を達成する手段として、渦巻状のピ
ット列によりディジタル情報が記録されているディジタ
ルディスク基板上に、所定径に絞ったコヒーレント光を
照射するとともに、ピットパターンにより生じる光の干
渉現象を観測し、干渉現象の有無により照射位置におけ
るピットの有無を判別するようにしたことを特徴とする
。

そしてこの際、複数の回折光のうちの少なくとも１つを
、光検出器で受光して干渉現象の有無を検出するように
することがより好ましい。

［作用］ 本発明に係るディジタルディスクにおけるピットの検出
方法においては、例えば成形直後の金属反射面が形成さ
れる前の段階のディジタルディスク基板に対し、所定径
に絞ったコヒーレント光。

例えばＨｅ−Ｎｅレーザ光を照射するとともに、ピット
パターンにより生じる光の干渉現象を、例えばＳｉフォ
トダイオード等の光検出器を用い回折光を検出すること
により観測する。

ここで、レーザ光の照射位置が、ピットのない領域であ
る場合には、干渉現象は全く生ぜず、方レーザ光の照射
位置が、ピットの刻まれている領域である場合には、非
常に強い干渉現象が生じ、これにより、レーザ光の照射
位置におけるピットの有無を判別することが可能となる
。そしてこの方法は、光の干渉現象を利用しているので
、金属反射面を形成した後はもとより、成形直後の金属
反射面を形成する前の段階であっても、ピットの有無を
、容易かつ確実に、しかも精度よく検出することが可能
となる。また、複数の回折光のうちの少なくとも１つの
検出により干渉現象の有無を観測することにより、簡単
かつ確実に干渉現象の有無を検出することが可能となる
。

［実施例］ 以下、本発明実施の一例を図面を参照して説明する。

まず、本発明に係るディジタルディスクにおけるピット
の検出方法の検出原理について説明する。

第１図に示すように、ディジタルディスク基板１の上面
には、最内周ピット列２から最外周ピット列３にかけて
渦巻状にピット列が刻まれており、径方向に相隣るピッ
トＰの間隔、すなわちトラックピッチｄは、第２図に示
すようにｄ＝１．６μｍ（一定）に設定されている。し
たがって、このピット列の集合は、格子間隔１．６μｍ
の光学的多量スリットと看做すことができる。

このようなピット列の集合に対し、レーザ光のようなコ
ヒーレント光を照射すると、入射光の波長とトラックピ
ッチ１．６μｍとで定まる特定方向に干渉光が観測され
る。

すなわち、第３図に示すように、入射光４がディジタル
ディスク基板ｌに垂直に入射した場合、入射光４の波長
をλ、トラックピッチをｄ。

入射光４と回折光５とのなす角度をＱとすると。

で角度がＱが求められる。

例えば、入射光４の波長えが６３２．８ｎｍ。

トラックピッチｄが１．６μｍである場合に、１次回折
光（ｎ＝１）を観測する際には、角度Ｑは、前記（１）
式よりＱ＝２３．３＠どなる。

このような干渉現象は、入射光４の照射位置にピットＰ
が存在しない場合には、当然のことながら生じないので
、適当な光検出器を用いて干渉現象の有無を観測するこ
とにより、入射光４の照射位置におけるピットＰの有無
を、干渉現象の有無として検出することができる。した
がって、この方法を用いることにより、ピットＰが刻ま
れている領域と刻まれていない領域との境界である最内
周ピット列２あるいは最外周ピット列３の位置出しが可
能となり、最内周ピット列２あるいは最外周列３の位置
を基準として、渦巻状のピット−１の中心を容易に算出
することができる。

第４図は、本発明に係るディジタルディスクにおけるピ
ットの検出方法を実施するための装置の一例を示すもの
で、図中、符号１１は、成形直後のディジタルディスク
基板であり、このディジタルディスク基板１１には、渦
巻状のピット列は形成されているが、金属反射面は有し
ておらず、また保護膜も配されていない。

このディジタルディスク基板１１の上方位置には１例え
ばＨｅ−Ｎｅレーザ光をディジタルディスク基板１１に
対し垂直に照射するレーザ光源１２、右よびピットパタ
ーンにより生じる干渉現象の有無を１次回折光を受光す
ることにより検出する例えばＳｉフォトダイオード等の
光検出器１３がそれぞれ配設されており、このレーザ光
源１２および光検出器１３は、図示しない駆動装置によ
り一体としてディジタルディスク基板１１の径方向に移
動できるようになっている。

以上の構成において、レーザ光源１２からのレーザ光を
、所定径に絞ってディジタルディスク基板１１の例えば
最外周ピット列３（第１図参照）近傍位置に照射すると
、レーザ光の照射位置が、ピットＰのない領域である場
合には、前述のように干渉現象は全く発生せず、したが
って、光検出器１３が１次回折光を受光することもない
。

一方、レーザ光源１２および光検出器１３が、ディジタ
ルディスク基板１１の中心側に水平移動し、レーザ光の
照射位置が最外周ピット列３の部分に差し掛かると、ピ
ットパターンにより強い干渉現象が生じ、光検出器１３
により１次回折光が受光される。そしてこれにより、干
渉現象の発生が検出される。すなわち、レーザ光の照射
位置におけるピットＰの有無が、干渉現象の有無を観測
することにより検出される。そして、最外周ピット列３
は、ピットＰが刻まれている領域とピットＰが刻まれて
いない領域との外周側における境界であるので、外周側
において、最初に干渉現象が生じた点の座標を求めるこ
とにより、最外周ピット列３の位置出しを行なうことが
できる。同様の理由により、内周側において、最初に干
渉現象が生じた点の座標を求めることにより、最内周ピ
ット列２の位置出しを行なうことができる。

このような位置出しを、最内周ピット列２あるいは最外
周ピット列３の３点について行なうことにより、３点の
座標から容易に渦巻状のピット列の中心を求めることが
できる。

なあ、最内周ピット列２および最外周ピット列３は、い
ずれも渦巻状をなしていて真円ではないので、前記方法
で渦巻状のピット列の中心を求めた場合、渦巻状のピッ
ト列の正確な中心点との間に若干のずれが生じる。しか
しながら、ピット列のトラックピッチｄは１．６μｍで
、最内周ピット列２および最外周ピット列３はほぼ真円
と看做すことができるので、前記ずれは充分寸法公差内
に入り、実際上は全く問題はない。

（実験例） 本発明者等は、第４図に示す装置を用い、レーザ光源１
２からのレーザ光を、ディジタルディスク基板１１に垂
直に入射させ、そのときの干渉現象を、光検出器１３を
用いて観測する実験を行なった。

なお、実験に使用したディジタルディスク基板１１は、
成形直後のもの、すなわちピットＰは刻まれているが、
金属反射面を有さす、また保護膜も形成されていないも
のを用い、その材質は、はぼ透明のアクリル樹脂であっ
た。またレーザ光源１２としては、波長６３２．８ｎｍ
、ディジタルディスク基ｉｌｌ上でのビームスポットの
直径が５０μｍのＨｅ−Ｎｅレーザ発振器を用い、光検
出器１３としては、Ｓｉフォトダイオードを用いた。ま
たこの光検出器１３は、１次回折光（ｎ＝１）を観測す
るため、角度ＱはＱ＝２３．３°とした。

このようにして、干渉現象の有無を観測したところ、ピ
ットＰが刻まれていない領域では、干渉現象は全く観測
されず、一方ピットＰが刻まれている領域では、非常に
強い干渉現象が観測された。そしてこれにより、ピット
Ｐの有無を干渉現象の有無として検出できることが判っ
た。

なお、前記実施の一例では、コヒーレント光として、Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザを用いる場合につい説明したが、ＹＡＧ
レーザあるいは半導体レーザ等の他のレーザを用いるよ
うにしてもよく、またコヒーレント光であれば、レーザ
以外の光を用いるようにしてもよい。

また、前記実施の一例では、最内周ピット列２あるいは
最外周ピット列３の位置出しを行なって渦巻状のピット
列の中心を求め、この中心点を基準としてディジタルデ
ィスク基板１１の中心孔を穿設する場合について説明し
たが、ディジタルディスク基板１１の外周部を切出す場
合にも同様に適用できる。

また、渦巻状のピット列の中心を求める場合に限らず、
例えば成形後のディジタルディスク基板１１の成形不良
に伴なうピット列の欠落等を検査する場合、あるいは成
形後のディジタルディスク基板１１を次工程に搬送する
際に、搬送装置内にディジタルディスク基板１１が有る
か否か（確実に搬送されているか否か）を検査する場合
等にも適用できる。

また、前記実施例の一例では、ディジタルディスク基板
１１として、成形直後の金属反射面を有しないものを用
いる場合について説明したが、金属反射面を有するもの
でも、同様にピット検出を行なうことができる。

また、前記実施の一例では、干渉現象の有無を１次回折
光（ｎ＝１）を受光することにより観測する場合につい
て説明したが、レーザ光源１２の近くに光検出器１３を
配置することができない等の場合には、１次回折光より
も高次の回折光を観測するようにしてもよい。

［発明の効果１ 以上説明したように本発明は、渦巻状のピット列を有す
るディジタルディスク基板に、所定径に絞ったコヒーレ
ント光を照射するとともに、ピッドパターンにより生じ
る光の干渉現象を観測し、干渉現象の有無により照射位
置におけるピットの有無を判別するようにしているので
、金属反射面を有するディスク基板はもとより、成形直
後の金属反射面を有しないディスク基板であっても。

ディスク基板上の任意位置におけるピットの有無を容易
かつ確実に、しかも精度よく検出することができ、例え
ば最内周ピット列あるいは最外周ピット列から渦巻状の
ピット列の中心を求める等の場合に極めて有効である。

また、干渉現象の有無の検出を、複数の回折光のうちの
少なくとも１つを光検出器で受光して行なうようにする
ことにより、簡単な方法で確実に干渉現象の有無を検出
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るディジタルディスクにおけるピッ
トの検出方法で用いられるディジタルディスク基板を示
す上面図、第２図は第１図の１１部拡大図、第３図は本
発明におけるピット検出の原理を示す説明図、第４図は
本発明に係るディジタルディスクにおけるピットの検出
方法を実施するための装置の一例を示す構成図である。 １．１１：ディジタルディスク基板 ２：最内周ピット列　　３：最外周ピット列４：入射光
　　　　　　５：回折光 １２：レーザ光源　　　１３：光検出器Ｐ：ピット

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）渦巻状のピット列によりディジタル情報が記録され
   ているディジタルディスク基板上に、所定径に絞ったコ
   ヒーレント光を照射するとともに、ピットパターンによ
   り生じる光の干渉現象を観測し、干渉現象の有無により
   照射位置におけるピットの有無を判別することを特徴と
   するディジタルディスクにおけるピットの検出方法。 ２）複数の回折光のうちの少なくとも１つを、光検出器
   で受光して干渉現象の有無を検出することを特徴とする
   請求項１記載のディジタルディスクにおけるピットの検
   出方法。