JPH09166427A - 円盤状記録媒体の検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円盤状記録媒体の記録面の変位量やトラック
エッジの変位量を高分解能で測定可能であり、且つ測定
時のダイナミックレンジを広くとることが可能な円盤状
記録媒体の検査装置及び検査方法を提供する。 【解決手段】 本発明の検査装置は、光学ピックアップ
と、光学ピックアップを円盤状記録媒体の主面に対して
垂直方向に移動させる第１の移動用ステージと、光学ピ
ックアップを円盤状記録媒体の径方向に移動させる第２
の移動用ステージと、第１の移動用ステージの移動量を
測定する第１の移動量測定機と、第２の移動用ステージ
の移動量を測定する第２の移動量測定機とを備える。そ
して、記録面の変位量やトラックエッジの変位量を測定
する際には、光学ピックアップ全体を移動させ、光学ピ
ックアップ全体の移動量に基づいて上記変位量を測定す
る

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク等
のような円盤状記録媒体の表面状態の検査を行う検査装
置及び検査方法に関するものであり、詳細には、円盤状
記録媒体の記録面の変位量やトラックエッジの変位量を
高分解能で測定可能であり、且つ測定時のダイナミック
レンジを広くとることが可能な円盤状記録媒体の検査装
置及び検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスク等のような円盤状記録媒
体において、良好に記録再生を行うためには、記録面に
異常な凹凸が無く、記録面が十分に平坦に形成されてい
ることが必要である。すなわち、記録面が十分に平坦に
形成されていないと、例えば、記録再生時にフォーカス
制御にエラーが生じて、記録再生を正常に行うことが出
来なくなってしまう。そこで、一般に、円盤状記録媒体
は、作製された後、記録面が十分に平坦に形成されてい
るか、その表面状態の検査が行われる。

【０００３】また、トラッキング用の溝であるグルーブ
が形成されたタイプの円盤状記録媒体において、良好に
記録再生を行うためには、グルーブが十分に精度良く形
成されていることが必要である。すなわち、グルーブが
十分に精度良く形成されていないと、例えば、記録再生
時にトラッキング制御にエラーが生じて、記録再生を正
常に行うことが出来なくなってしまう。そこで、一般
に、トラッキング用の溝であるグルーブが形成されたタ
イプの円盤状記録媒体は、作製された後、グルーブが十
分に精度良く形成されているか、その表面状態の検査が
行われる。

【０００４】そして、このような表面状態の検査は、一
般に、非検査対象の円盤状記録媒体の径方向、及び非検
査対象の円盤状記録媒体の主面に対して垂直方向に対物
レンズを動かすことが可能な２軸アクチュエータが設け
られた光学ピックアップを備えた検査装置を用いて、以
下のように行われている。

【０００５】すなわち、円盤状記録媒体の記録面が十分
に平坦に形成されているかを検査する際は、２軸アクチ
ュエータを用いて対物レンズを動かして、レーザ光が円
盤状記録媒体の記録面に集束するようにフォーカス制御
を行いながら、円盤状記録媒体の表面を光学ピックアッ
プで走査し、このときの２軸アクチュエータによる対物
レンズの移動量を静電容量センサ等を用いて測定する。
ここで、フォーカス制御時の対物レンズの移動量は、レ
ーザ光のフォーカス面、すなわち円盤状記録媒体の記録
面の変位量となる。したがって、静電容量センサ等で測
定された対物レンズの移動量から、円盤状記録媒体の記
録面の変位量が分かり、これにより、円盤状記録媒体の
表面が十分に平坦に形成されているかが分かることとな
る。

【０００６】また、円盤状記録媒体のグルーブが十分に
精度良く形成されているかを検査する際は、対物レンズ
を２軸アクチュエータを用いて動かして、レーザ光が円
盤状記録媒体のグルーブのエッジ、すなわちトラックエ
ッジを追随するようにトラッキング制御を行いながら、
円盤状記録媒体の表面を光学ピックアップで走査し、こ
のときの２軸アクチュエータによる対物レンズの移動量
を静電容量センサ等を用いて測定する。ここで、トラッ
キング制御時の対物レンズの移動量は、トラックエッジ
の変位量となる。したがって、静電容量センサ等で測定
された対物レンズの移動量から、円盤状記録媒体のトラ
ックエッジの変位量が分かり、これにより、円盤状記録
媒体のグルーブが十分に精度良く形成されているかが分
かることとなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な検査方法において、測定時の分解能を上げて、円盤状
記録媒体の記録面の変位量やトラックエッジの変位量を
精度良く測定しようとするには、２軸アクチュエータに
よる対物レンズ移動時の精度を上げ、且つ静電容量セン
サ等による対物レンズの移動量の測定精度を上げる必要
がある。しかし、このように、２軸アクチュエータによ
る対物レンズ移動時の精度を上げ、且つ静電容量センサ
等による対物レンズの移動量の測定精度を上げると、変
位量を測定できる範囲が狭くなってしまう。したがっ
て、従来の検査方法では、分解能を上げようとすると、
変位量の測定が可能な範囲、すなわち測定時のダイナミ
ックレンジが小さくなってしまうという問題があった。

【０００８】また、従来の検査方法としては、対物レン
ズを２軸アクチュエータを用いて動かして、フォーカス
制御やトラッキング制御を行いながら、円盤状記録媒体
の表面を光学ピックアップで走査し、このときに対物レ
ンズを移動させるために２軸アクチュエータに印加され
た電流の大きさや、光学ピックアップで検出されたフォ
ーカスエラー信号やトラッキングエラー信号に基づい
て、円盤状記録媒体の記録面の変位量やトラックエッジ
の変位量を測定する方法もある。しかし、この方法は、
測定精度が悪く、また、測定値に対して非直線性の補正
を行う必要があり、円盤状記録媒体の表面状態の高精度
な検査には適していなかった。

【０００９】そこで本発明は、このような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、円盤状記録媒体の記録面
の変位量やトラックエッジの変位量を高分解能で測定可
能であり、且つ測定時のダイナミックレンジを広くとる
ことが可能な検査装置及び検査方法を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに完成された本発明に係る円盤状記録媒体の検査装置
は、非検査対象の円盤状記録媒体にレーザ光を照射し、
その反射光を検出する光学ピックアップと、上記光学ピ
ックアップを上記円盤状記録媒体の主面に対して垂直方
向に移動させる第１の移動用ステージと、上記光学ピッ
クアップを上記円盤状記録媒体の径方向に移動させる第
２の移動用ステージと、上記第１の移動用ステージによ
る光学ピックアップの移動量を測定する第１の移動量測
定機と、上記第２の移動用ステージによる光学ピックア
ップの移動量を測定する第２の移動量測定機とを備える
ことを特徴とするものである。ここで、上記第１の移動
用ステージは、粗動用ステージと微動用ステージとを備
えていることが好ましく、同様に、上記第２の移動用ス
テージも、粗動用ステージと微動用ステージとを備えて
いることが好ましい。

【００１１】以上のような本発明に係る検査装置では、
円盤状記録媒体の検査を行うために記録面の変位量やト
ラックエッジの変位量を測定する際に、光学ピックアッ
プ全体を動かすことが可能であり、光学ピックアップの
対物レンズを動かす必要がない。したがって、この検査
装置では、分解能を上げても、測定時のダイナミックレ
ンジが小さくなってしまうようなことがない。

【００１２】一方、本発明に係る円盤状記録媒体の検査
方法は、非検査対象の円盤状記録媒体の記録面の変位量
を光学ピックアップを用いて測定し、上記変位量に基づ
いて検査を行う円盤状記録媒体の検査方法であって、上
記変位量を測定する際に、光学ピックアップ全体を移動
させ、上記光学ピックアップ全体の移動量に基づいて上
記変位量を測定することを特徴とするものである。

【００１３】この検査方法において、円盤状記録媒体の
記録面の変位量を測定する際は、例えば、光学ピックア
ップにより、非検査対象の円盤状記録媒体にレーザ光を
照射し、その反射光からフォーカスエラー信号を検出
し、上記フォーカスエラー信号に基づいてレーザ光が常
に円盤状記録媒体の記録面に焦点を結ぶように光学ピッ
クアップ全体を移動させながら、円盤状記録媒体を回転
させ、上記光学ピックアップ全体の移動量から、円盤状
記録媒体の記録面の変位量を測定する。或いは、例え
ば、非検査対象の円盤状記録媒体を回転させながら、フ
ォーカスエラー信号が円盤状記録媒体の記録面の変位量
に対して直線的に変化する範囲から外れるときには、上
記フォーカスエラー信号が上記変位量に対して直線的に
変化する範囲内となるように光学ピックアップ全体を移
動させた上で、光学ピックアップによってフォーカスエ
ラー信号を検出し、上記フォーカスエラー信号と、上記
光学ピックアップ全体の移動量とから、円盤状記録媒体
の記録面の変位量を測定する。

【００１４】また、本発明に係る他の円盤状記録媒体の
検査方法は、非検査対象の円盤状記録媒体に形成された
トラックのエッジ部分であるトラックエッジの変位量を
光学ピックアップを用いて測定し、上記変位量に基づい
て検査を行う円盤状記録媒体の検査方法であって、上記
変位量を測定する際に、光学ピックアップ全体を移動さ
せ、上記光学ピックアップ全体の移動量に基づいて上記
変位量を測定することを特徴とするものである。

【００１５】この検査方法において、円盤状記録媒体の
トラックエッジの変位量を測定する際は、例えば、光学
ピックアップにより、非検査対象の円盤状記録媒体にレ
ーザ光を照射し、その反射光からトラッキングエラー信
号を検出し、上記トラッキングエラー信号に基づいて、
常にレーザ光がトラックエッジに入射するように光学ピ
ックアップ全体を移動させながら、円盤状記録媒体を回
転させ、上記光学ピックアップ全体の移動量から、円盤
状記録媒体のトラックエッジの変位量を測定する。或い
は、例えば、非検査対象の円盤状記録媒体を回転させな
がら、トラッキングエラー信号がトラックエッジの変位
量に対して直線的に変化する範囲から外れるときには、
上記トラッキングエラー信号が上記変位量に対して直線
的に変化する範囲内となるように光学ピックアップ全体
を移動させた上で、光学ピックアップによってトラッキ
ングエラー信号を検出し、上記トラッキングエラー信号
と、上記光学ピックアップ全体の移動量とから、円盤状
記録媒体のトラックエッジの変位量を測定する。

【００１６】以上のような本発明に係る検査方法では、
円盤状記録媒体の検査を行うために記録面の変位量やト
ラックエッジの変位量を測定する際に、光学ピックアッ
プの対物レンズを動かすのでなく、光学ピックアップ全
体を動かしている。したがって、この検査方法では、分
解能を上げても、測定時のダイナミックレンジが小さく
なってしまうようなことがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、本発明は以下の例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能で
あることは言うまでもない。

【００１８】まず、本発明を適用した円盤状記録媒体の
検査装置の一例について説明する。

【００１９】この検査装置は、図１に示すように、非検
査対象の円盤状記録媒体１にレーザ光Ｌを照射し、その
反射光を検出する光学ピックアップ２と、光学ピックア
ップ２を円盤状記録媒体１の主面に対して垂直方向に移
動させる第１の移動用ステージ３と、光学ピックアップ
２を円盤状記録媒体１の径方向に移動させる第２の移動
用ステージ４と、第１の移動用ステージ３による光学ピ
ックアップ２の移動量を測定する第１の移動量測定機５
と、第２の移動用ステージ４による光学ピックアップ２
の移動量を測定する第２の移動量測定機６とを備えてい
る。

【００２０】ここで、第１の移動用ステージ３は、光学
ピックアップ２を円盤状記録媒体１の主面に対して垂直
方向に１μｍ程度の大きなステップで移動させることが
可能な、モータによって駆動される粗動用ステージ３ａ
と、光学ピックアップ２を円盤状記録媒体１の主面に対
して垂直方向に１ｎｍ程度の小さなステップで移動させ
ることが可能な、圧電素子を用いた静電アクチュエータ
によって駆動される微動用ステージ３ｂとを備えてい
る。このように粗動用ステージ３ａと微動用ステージ３
ｂを組み合わせた第１の移動用ステージ３は、粗動用ス
テージ３ａを備えているので可動範囲を広くとることが
可能であり、且つ、微動用ステージ３ｂを備えているの
で微少な移動を行うことが可能である。

【００２１】同様に、第２の移動用ステージ４は、光学
ピックアップ２を円盤状記録媒体１の径方向に１μｍ程
度の大きなステップで移動させることが可能な、モータ
によって駆動される粗動用ステージ４ａと、光学ピック
アップ２を円盤状記録媒体１の径方向に１ｎｍ程度の小
さなステップで移動させることが可能な、圧電素子を用
いた静電アクチュエータによって駆動される微動用ステ
ージ４ｂとを備えている。このように粗動用ステージ４
ａと微動用ステージ４ｂを組み合わせた第２の移動用ス
テージ４は、第１の移動用ステージ３と同様に、粗動用
ステージ４ａを備えているので可動範囲を広くとること
が可能であり、且つ、微動用ステージ４ｂを備えている
ので微少な移動を行うことが可能である。

【００２２】また、第１の移動量測定機５は、第１の移
動用ステージ３の移動量、すなわち円盤状記録媒体１の
主面に対して垂直方向の光学ピックアップ２の移動量
を、高精度に測定するためのものであり、具体的には、
最小分解能が１０ｎｍ程度のレーザスケール等を用い
る。同様に、第２の移動量測定機６は、第２の移動用ス
テージ４の移動量、すなわち円盤状記録媒体１の径方向
の光学ピックアップ２の移動量を、高精度に測定するた
めのものであり、具体的には、最小分解能が１０ｎｍ程
度のレーザスケール等を用いる。

【００２３】一方、光学ピックアップ２は、図２に示す
ように、円盤状記録媒体１に向かってレーザ光Ｌを出射
するレーザ光源２１と、レーザ光源２１からのレーザ光
Ｌの光軸上に配されたコリメータレンズ２２、ビームス
プリッタ２３及び対物レンズ２４と、ビームスプリッタ
２３からの反射光の光軸上に配されたシリンドリカルレ
ンズ２５及び４分割光センサ２６とを備えており、フォ
ーカスエラー信号Ｆｅ及びトラッキングエラー信号Ｔｅ
が検出可能となっている。

【００２４】この光学ピックアップ２において、レーザ
光源２１から出射されたレーザ光Ｌは、コリメータレン
ズ２２によって平行光とされ、この平行光は、ビームス
プリッタ２３を透過して対物レンズ２４に入射し、対物
レンズ２４によって集束された上で円盤状記録媒体１に
入射する。また、このように円盤状記録媒体１に入射し
たレーザ光Ｌは、円盤状記録媒体１によって反射され、
この反射光は、対物レンズ２４によって平行光とされ、
この平行光は、ビームスプリッタ２３によって反射され
てシリンドリカルレンズ２５に入射し、シリンドリカル
レンズ２５によって集束された上で４分割光センサ２６
に入射する。

【００２５】このような光学ピックアップ２の４分割光
センサ２６の受光部は、図３に示すように、第１の受光
部２６ａ、第２の受光部２６ｂ、第３の受光部２６ｃ及
び第４の受光部２６ｄに分割されている。そして、第１
の受光部２６ａによって検出される信号をＡ、第２の受
光部２６ｂによって検出される信号をＢ、第３の受光部
２６ｃによって検出される信号をＣ、第４の受光部２６
ｄによって検出される信号をＤとすると、フォーカスエ
ラー信号Ｆｅは、下記式（１）で表される信号として検
出され、トラッキングエラー信号Ｔｅは、下記式（２）
で表される信号として検出される。

【００２６】 Ｆｅ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ） ・・・（１） Ｔｅ＝（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ） ・・・（２） ところで、上記式（１）で表されるフォーカスエラー信
号Ｆｅと、フォーカスエラー量との関係を図示すると、
図４に示すように、円盤状記録媒体１の記録面上にレー
ザ光Ｌの焦点が合った位置を中心としたＳ字状の曲線と
なる。ここで、フォーカスエラー量は、レーザ光Ｌの焦
点と記録面との距離を表しており、したがって、フォー
カスエラー量の変位量は、対物レンズ２４を固定してフ
ォーカス状態を一定とした場合には、記録面の変位量を
表すこととなる。

【００２７】また、上記式（２）で表されるトラッキン
グエラー信号Ｔｅと、トラッキングエラー量との関係を
図示すると、図５に示すように、円盤状記録媒体１の記
録層の表面１ａに形成されたグルーブ１ｂのエッジの部
分、すなわちトラックエッジ１ｃを中心としたＳ字状の
曲線となる。ここで、トラッキングエラー量は、レーザ
光Ｌの光軸とトラックエッジ１ｃとの距離を表してお
り、したがって、トラッキングエラー量の変位量は、ト
ラックエッジ１ｃの変位量を表すこととなる。

【００２８】ここで、このようなフォーカスエラー信号
Ｆｅとフォーカスエラー量との関係を示すＳ字状の曲
線、及びトラッキングエラー信号Ｔｅとトラッキングエ
ラー量との関係を示すＳ字状の曲線は、一般にＳ字曲線
と呼ばれており、また、フォーカスエラー信号Ｆｅがゼ
ロとなるＳ字曲線の中心の点、及びトラッキングエラー
信号ＴｅがゼロとなるＳ字曲線の中心の点は、一般にＳ
字曲線のゼロクロス点Ｐと呼ばれている。

【００２９】なお、以上のような光学ピックアップ２
は、特別なものである必要はなく、一般に広く使用され
ている光学ピックアップと同様な光学ピックアップを用
いればよい。ただし、通常の光学ピックアップには、対
物レンズだけを動かすことが出来るように、対物レンズ
に２軸アクチュエータが取り付けられているが、この光
学ピックアップ２では、対物レンズ２４だけを動かす必
要はないので、このような２軸アクチュエータは不要で
ある。

【００３０】つぎに、以上のような検査装置を用いた円
盤状記録媒体１の検査方法について説明する。

【００３１】円盤状記録媒体１の検査では、円盤状記録
媒体１の記録面の変位量やトラックエッジ１ｃの変位量
を測定し、これらの値に基づいて円盤状記録媒体１の良
否を検査する。そこで、以下、円盤状記録媒体１の記録
面の変位量の測定方法について、移動量測定機を用いて
変位量を直接読みとる第１の測定方法と、フォーカスエ
ラー信号ＦｅのＳ字曲線を利用して変位量を求める第２
の測定方法とを説明し、その後、円盤状記録媒体１のト
ラックエッジ１ｃの変位量の測定方法について、移動量
測定機を用いて変位量を直接読みとる第３の測定方法
と、トラッキングエラー信号ＴｅのＳ字曲線を利用して
変位量を求める第４の測定方法とを説明する。

【００３２】なお、以下の説明において検査の対象とな
る円盤状記録媒体１としては、例えば、光磁気ディス
ク、光ディスク、ハードディスク又はフレキシブルディ
スク等が挙げられる。ここで、記録面の変位量に基づく
検査は、以上のような円盤状記録媒体全てが検査の対象
となり得るが、トラックエッジ１ｃの変位量に基づく検
査の対象となるのは、当然の事ながら、トラッキング用
の溝であるグルーブ１ｂが形成されたタイプの円盤状記
録媒体だけである。

【００３３】まず、移動量測定機を用いて記録面の変位
量を直接読みとる第１の測定方法について説明する。

【００３４】この第１の測定方法では、先ず、非検査対
象の円盤状記録媒体１を、光学ピックアップ２からのレ
ーザ光Ｌが円盤状記録媒体１の主面に対して垂直に入射
するようにセットする。なお、光学ピックアップ２が対
物レンズ２４を移動させるための２軸アクチュエータを
備えている場合には、以下の工程を通じて２軸アクチュ
エータは固定しておき、２軸アクチュエータによる対物
レンズ２４の移動は行わないようにする。

【００３５】次に、光学ピックアップ２により、非検査
対象の円盤状記録媒体１にレーザ光Ｌを照射し、その反
射光からフォーカスエラー信号Ｆｅを検出する。そし
て、このフォーカスエラー信号Ｆｅをモニタ等で観測し
ながら、第１の移動用ステージ３を用いて、円盤状記録
媒体１の主面に対して垂直方向に光学ピックアップ２を
移動させる。そして、フォーカスエラー信号Ｆｅが、Ｓ
字曲線のゼロクロス点Ｐの値となる位置で、光学ピック
アップ２の移動を止め、その位置で光学ピックアップ２
を保持する。

【００３６】次に、円盤状記録媒体１の主面に対して垂
直方向における光学ピックアップ２の位置を、第１の移
動量測定機５を用いて測定し、この位置を円盤状記録媒
体１の記録面の変位量の０点とする。

【００３７】次に、レーザ光Ｌが常に円盤状記録媒体１
の記録面に焦点を結ぶように、フォーカスエラー信号Ｆ
ｅのゼロクロス点Ｐをサーチしながら、円盤状記録媒体
１を回転させる。すなわち、フォーカスエラー信号Ｆｅ
が常にＳ字曲線のゼロクロス点Ｐの値となるように、第
１の移動用ステージ３を用いて円盤状記録媒体１の主面
に対して垂直方向に光学ピックアップ２を移動させなが
ら、円盤状記録媒体１を回転させる。また、このとき、
円盤状記録媒体１の主面に対して垂直方向における光学
ピックアップ２の変位量を、第１の移動量測定機５を用
いて測定する。ここで、光学ピックアップ２の変位量
は、レーザ光Ｌのフォーカス面の変位量、すなわち円盤
状記録媒体１の記録面の変位量となるので、以上の工程
により、円盤状記録媒体１の記録面の変位量が測定され
たこととなる。

【００３８】以上のような第１の測定方法では、記録面
の変位量を測定する際に、光学ピックアップ２の対物レ
ンズ２４を動かして、その移動量を測定するのではな
く、第１の移動用ステージ３を用いて光学ピックアップ
２全体を動かして、その移動量を第１の移動量測定機５
を用いて測定している。したがって、この測定方法で
は、分解能を上げても、測定時のダイナミックレンジが
小さくなってしまうようなことがない。

【００３９】つぎに、フォーカスエラー信号ＦｅのＳ字
曲線を利用して記録面の変位量を求める第２の測定方法
について説明する。

【００４０】この第２の測定方法では、先ず、非検査対
象の円盤状記録媒体１を、光学ピックアップ２からのレ
ーザ光Ｌが円盤状記録媒体１の主面に対して垂直に入射
するようにセットする。なお、光学ピックアップ２が対
物レンズ２４を移動させるための２軸アクチュエータを
備えている場合には、以下の工程を通じて２軸アクチュ
エータは固定しておき、２軸アクチュエータによる対物
レンズ２４の移動は行わないようにする。

【００４１】次に、光学ピックアップ２により、非検査
対象の円盤状記録媒体１にレーザ光Ｌを照射し、その反
射光からフォーカスエラー信号Ｆｅを検出する。そし
て、このフォーカスエラー信号Ｆｅをモニタ等で観測し
ながら、第１の移動用ステージ３を用いて円盤状記録媒
体１の主面に対して垂直方向に光学ピックアップ２を移
動させ、このときの光学ピックアップ２の位置を第１の
移動量測定機５を用いて測定する。

【００４２】そして、この測定により、図６に示すよう
なフォーカスエラー信号Ｆｅとフォーカスエラー量との
関係、すなわちフォーカスエラー信号ＦｅのＳ字曲線を
求めておく。ここで、フォーカスエラー信号Ｆｅは、例
えば、図６に示すように、フォーカスエラー量がおよそ
＋１０μｍのときに極大値となり、フォーカスエラー量
がおよそ−１０μｍのときに極小値となる。そして、記
録面の変位量の測定では、このようなＳ字曲線のうち、
円盤状記録媒体１の記録面の変位量に対してフォーカス
エラー信号Ｆｅが直線的に変化する範囲、すなわち図６
中のＦＥで示すように、フォーカスエラー量に対してフ
ォーカスエラー信号Ｆｅが直線的に変化する範囲を用い
る。

【００４３】次に、フォーカスエラー信号Ｆｅの値がＳ
字曲線のゼロクロス点Ｐの値となるように、すなわちレ
ーザ光Ｌが円盤状記録媒体１の記録面に焦点を結ぶよう
に、第１の移動用ステージ３を用いて円盤状記録媒体１
の主面に対して垂直方向に光学ピックアップ２を移動さ
せる。そして、このときの光学ピックアップ２の位置を
第１の移動量測定機５を用いて測定し、これを測定前に
おける測定機読取値として記録しておく。

【００４４】次に、フォーカスエラー信号Ｆｅを検出し
ながら、円盤状記録媒体１を回転させる。このとき、フ
ォーカスエラー信号Ｆｅが、記録面の変位量に対して直
線的に変化する範囲から外れた場合には、フォーカスエ
ラー信号Ｆｅが記録面の変位量に対して直線的に変化す
る範囲内となるように、第１の移動用ステージ３を用い
て光学ピックアップ２を移動させる。また、このように
光学ピックアップ２を移動させたときには、その移動量
を第１の移動量測定機５を用いて測定し、これを移動後
における測定機読取値として記録しておく。

【００４５】次に、以上のように測定されたフォーカス
エラー信号Ｆｅを、予め求めておいたフォーカスエラー
信号Ｆｅとフォーカスエラー量との関係に基づいて、フ
ォーカスエラー量に変換する。

【００４６】そして、以上のように得られた、フォーカ
スエラー信号Ｆｅから変換されたフォーカスエラー量
と、測定前における測定機読取値と、移動後における測
定機読取値とに基づいて、記録面の変位量を算出する。
ここで、記録面の変位量は、例えば、フォーカスエラー
信号Ｆｅから変換されたフォーカスエラー量と、測定前
における測定機読取値と、移動後における測定機読取値
との合計の値として得られる。

【００４７】以上のような第２の測定方法では、トラッ
クエッジ１ｃの変位量を測定する際に、フォーカスエラ
ー信号Ｆｅが、記録面の変位量に対して直線的に変化す
る範囲から外れた場合には、フォーカスエラー信号Ｆｅ
が記録面の変位量に対して直線的に変化する範囲内とな
るように、第１の移動用ステージ３を用いて光学ピック
アップ２を移動させるので、測定時のダイナミックレン
ジを広く取ることが可能である。

【００４８】そして、円盤状記録媒体１の検査では、例
えば、以上のような第１の測定方法又は第２の測定方法
で測定された記録面の変位量の値が所定の値以上のと
き、当該円盤状記録媒体１を不良な円盤状記録媒体とし
て検出する。

【００４９】なお、以上のような第１の測定方法又は第
２の測定方法によって測定された記録面の変位量のデー
タからは、記録面の異常な凹凸等の大きさについては直
接分かるが、記録面の異常な凹凸等の部分における記録
面の傾きの状態については直接は分からない。そこで、
以上のように測定された記録面の変位量のデータを２回
微分することにより、記録面の傾きを示す加速度成分を
求め、この加速度成分を検査時の評価対象に加えるよう
にしてもよい。

【００５０】つぎに、移動量測定機を用いてトラックエ
ッジ１ｃの変位量を直接読みとる第３の測定方法につい
て説明する。

【００５１】この第３の測定方法では、先ず、非検査対
象の円盤状記録媒体１を、光学ピックアップ２からのレ
ーザ光Ｌが円盤状記録媒体１の主面に対して垂直に入射
するようにセットする。なお、光学ピックアップ２が対
物レンズ２４を移動させるための２軸アクチュエータを
備えている場合には、以下の工程を通じて２軸アクチュ
エータは固定しておき、２軸アクチュエータによる対物
レンズ２４の移動は行わないようにする。

【００５２】次に、光学ピックアップ２により、非検査
対象の円盤状記録媒体１にレーザ光Ｌを照射し、その反
射光からフォーカスエラー信号Ｆｅを検出する。そし
て、このフォーカスエラー信号Ｆｅに基づいて、第１の
移動用ステージ３を用いて円盤状記録媒体１の主面に対
して垂直方向に光学ピックアップ２を移動させて、円盤
状記録媒体１の記録面上にレーザ光Ｌが集束するよう
に、フォーカス制御を行う。

【００５３】次に、光学ピックアップ２により、非検査
対象の円盤状記録媒体１にレーザ光Ｌを照射し、その反
射光からトラッキングエラー信号Ｔｅを検出する。そし
て、このトラッキングエラー信号Ｔｅをモニタ等で観測
しながら、第２の移動用ステージ４を用いて、円盤状記
録媒体１の径方向に光学ピックアップ２を移動させる。
そして、トラッキングエラー信号Ｔｅが、Ｓ字曲線のゼ
ロクロス点Ｐの値となる位置で、光学ピックアップ２の
移動を止め、その位置で光学ピックアップ２を保持す
る。

【００５４】次に、円盤状記録媒体１の径方向における
光学ピックアップ２の位置を、第２の移動量測定機６を
用いて測定し、この位置を円盤状記録媒体１のトラック
エッジ１ｃの変位量の０点とする。

【００５５】次に、レーザ光Ｌの光軸が常にトラックエ
ッジ１ｃ上に来るように、トラッキングエラー信号Ｔｅ
のゼロクロス点Ｐをサーチしながら、円盤状記録媒体１
を回転させる。すなわち、トラッキングエラー信号Ｔｅ
が常にＳ字曲線のゼロクロス点Ｐの値となるように、第
２の移動用ステージ４を用いて円盤状記録媒体１の径方
向に光学ピックアップ２を移動させながら、円盤状記録
媒体１を回転させる。また、このとき、円盤状記録媒体
１の径方向における光学ピックアップ２の変位量を、第
２の移動量測定機６を用いて測定する。ここで、光学ピ
ックアップ２の変位量は、円盤状記録媒体１のトラック
エッジ１ｃの変位量となるので、以上の工程により、円
盤状記録媒体１のトラックエッジ１ｃの変位量が測定さ
れたこととなる。

【００５６】そして、このようなトラックエッジ１ｃの
変位量の測定を、任意の測定ポイントにおいて円盤状記
録媒体１の１回転分測定することにより、トラック１周
分の偏心量や残差成分が分かることとなる。

【００５７】以上のような第３の測定方法では、トラッ
クエッジ１ｃの変位量を測定する際に、光学ピックアッ
プ２の対物レンズ２４を動かして、その移動量を測定す
るのではなく、第２の移動用ステージ４を用いて光学ピ
ックアップ２全体を動かして、その移動量を第２の移動
量測定機６を用いて測定している。したがって、この測
定方法では、分解能を上げても、測定時のダイナミック
レンジが小さくなってしまうようなことがない。

【００５８】つぎに、トラッキングエラー信号ＴｅのＳ
字曲線を利用してトラックエッジ１ｃの変位量を求める
第４の測定方法について説明する。

【００５９】この第４の測定方法では、先ず、非検査対
象の円盤状記録媒体１を、光学ピックアップ２からのレ
ーザ光Ｌが円盤状記録媒体１の主面に対して垂直に入射
するようにセットする。なお、光学ピックアップ２が対
物レンズ２４を移動させるための２軸アクチュエータを
備えている場合には、以下の工程を通じて２軸アクチュ
エータは固定しておき、２軸アクチュエータによる対物
レンズ２４の移動は行わないようにする。

【００６０】次に、光学ピックアップ２により、非検査
対象の円盤状記録媒体１にレーザ光Ｌを照射し、その反
射光からトラッキングエラー信号Ｔｅを検出する。そし
て、このトラッキングエラー信号Ｔｅをモニタ等で観測
しながら、第２の移動用ステージ４を用いて円盤状記録
媒体１の径方向に光学ピックアップ２を移動させ、この
ときの光学ピックアップ２の位置を第２の移動量測定機
６を用いて測定する。

【００６１】そして、この測定により、図７に示すよう
なトラッキングエラー信号Ｔｅとトラッキングエラー量
との関係、すなわちトラッキングエラー信号ＴｅのＳ字
曲線を求めておく。ここで、トラッキングエラー信号Ｔ
ｅは、例えば、図７に示すように、トラッキングエラー
量がおよそ＋１μｍのときに極大値となり、トラッキン
グエラー量がおよそ−１μｍのときに極小値となる。そ
して、トラックエッジ１ｃの変位量の測定では、このよ
うなＳ字曲線のうち、円盤状記録媒体１のトラックエッ
ジ１ｃの変位量に対してトラッキングエラー信号Ｔｅが
直線的に変化する範囲、すなわち図７中のＴＥで示すよ
うに、トラッキングエラー量に対してトラッキングエラ
ー信号Ｔｅが直線的に変化する範囲を用いる。

【００６２】次に、トラッキングエラー信号Ｔｅの値が
Ｓ字曲線のゼロクロス点Ｐの値となるように、すなわち
レーザ光Ｌの光軸が円盤状記録媒体１のトラックエッジ
１ｃ上となるように、第２の移動用ステージ４を用いて
円盤状記録媒体１の径方向に光学ピックアップ２を移動
させる。そして、このときの光学ピックアップ２の位置
を第２の移動量測定機６を用いて測定し、これを測定前
における測定機読取値として記録しておく。

【００６３】次に、トラッキングエラー信号Ｔｅを検出
しながら、円盤状記録媒体１を回転させる。このとき、
トラッキングエラー信号Ｔｅが、トラックエッジ１ｃの
変位量に対して直線的に変化する範囲から外れた場合に
は、トラッキングエラー信号Ｔｅがトラックエッジ１ｃ
の変位量に対して直線的に変化する範囲内となるよう
に、第２の移動用ステージ４を用いて光学ピックアップ
２を移動させる。また、このように光学ピックアップ２
を移動させたときには、その移動量を第２の移動量測定
機６を用いて測定し、これを移動後における測定機読取
値として記録しておく。

【００６４】次に、以上のように測定されたトラッキン
グエラー信号Ｔｅを、予め求めておいたトラッキングエ
ラー信号Ｔｅとトラッキングエラー量との関係に基づい
て、トラッキングエラー量に変換する。

【００６５】次に、トラッキングエラー信号Ｔｅから変
換されたトラッキングエラー量と、測定前における測定
機読取値と、移動後における測定機読取値とに基づい
て、トラックエッジ１ｃの変位量を算出する。ここで、
トラックエッジ１ｃの変位量は、例えば、トラッキング
エラー信号Ｔｅから変換されたトラッキングエラー量
と、測定前における測定機読取値と、移動後における測
定機読取値との合計の値として得られる。

【００６６】そして、このようなトラックエッジ１ｃの
変位量の測定を、任意の測定ポイントにおいて円盤状記
録媒体１の１回転分測定することにより、トラック１周
分の偏心量や残差成分が分かることとなる。

【００６７】以上のような第４の測定方法では、トラッ
クエッジ１ｃの変位量を測定する際に、トラッキングエ
ラー信号Ｔｅが、記録面の変位量に対して直線的に変化
する範囲から外れた場合には、トラッキングエラー信号
Ｔｅが記録面の変位量に対して直線的に変化する範囲内
となるように、第２の移動用ステージ４を用いて光学ピ
ックアップ２を移動させるので、測定時のダイナミック
レンジを広く取ることが可能である。

【００６８】そして、円盤状記録媒体１の検査では、例
えば、以上のような第３の測定方法又は第４の測定方法
で測定されたトラックエッジ１ｃの変位量の値や、トラ
ックエッジ１ｃの変位量から求められたトラックの偏心
量や残差成分の値が所定の値以上のとき、当該円盤状記
録媒体１を不良な円盤状記録媒体として検出する。

【００６９】なお、以上のような第３の測定方法又は第
４の測定方法によって測定されたトラックエッジ１ｃの
変位量のデータからは、トラックエッジ１ｃの異常な曲
がり等の大きさについては直接分かるが、トラックエッ
ジ１ｃの異常な曲がり等の部分におけるトラックエッジ
１ｃの傾きの状態については直接は分からない。そこ
で、以上のように測定されたトラックエッジ１ｃの変位
量のデータを２回微分することにより、トラックエッジ
１ｃの傾きを示す加速度成分を求め、この加速度成分を
検査時の評価対象に加えるようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、円盤状記録媒体の記録面の変位量やトラック
エッジの変位量を、測定時のダイナミックレンジを広く
とった上で、高精度に測定することが可能となる。

【００７１】すなわち、本発明によれば、円盤状記録媒
体の記録面の大きな変位やトラックエッジの大きな変位
も含めて、円盤状記録媒体の表面状態を高精度に測定で
き、円盤状記録媒体の検査を極めて高精度に行うことが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した円盤状記録媒体の検査装置の
一構成例を示す模式図である。

【図２】図１に示した検査装置の光学ピックアップの一
構成例を示す模式図である。

【図３】図２に示した光学ピックアップの４分割光セン
サの受光面の一例を示す平面図である。

【図４】フォーカスエラー信号のＳ字曲線の一例を示す
図である。

【図５】トラッキングエラー信号のＳ字曲線の一例を示
す図である。

【図６】フォーカスエラー信号とフォーカスエラー量と
の関係の一例を示す図である。

【図７】トラッキングエラー信号とトラッキングエラー
量との関係の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 円盤状記録媒体 ２ 光学ピックアップ ３ 第１の移動用ステージ ４ 第２の移動用ステージ ５ 第１の移動量測定機 ６ 第２の移動量測定機

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非検査対象の円盤状記録媒体にレーザ光
   を照射し、その反射光を検出する光学ピックアップと、 上記光学ピックアップを上記円盤状記録媒体の主面に対
   して垂直方向に移動させる第１の移動用ステージと、 上記光学ピックアップを上記円盤状記録媒体の径方向に
   移動させる第２の移動用ステージと、 上記第１の移動用ステージによる光学ピックアップの移
   動量を測定する第１の移動量測定機と、 上記第２の移動用ステージによる光学ピックアップの移
   動量を測定する第２の移動量測定機と、 を備えることを特徴とする円盤状記録媒体の検査装置。
2. 【請求項２】 前記第１の移動用ステージが、粗動用ス
   テージと微動用ステージとを備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の円盤状記録媒体の検査装置。
3. 【請求項３】 前記第２の移動用ステージが、粗動用ス
   テージと微動用ステージとを備えていることを特徴とす
   る請求項１記載の円盤状記録媒体の検査装置。
4. 【請求項４】 非検査対象の円盤状記録媒体の記録面の
   変位量を光学ピックアップを用いて測定し、上記変位量
   に基づいて検査を行う円盤状記録媒体の検査方法におい
   て、 上記変位量を測定する際に、光学ピックアップ全体を移
   動させ、上記光学ピックアップ全体の移動量に基づいて
   上記変位量を測定することを特徴とする円盤状記録媒体
   の検査方法。
5. 【請求項５】 光学ピックアップにより、非検査対象の
   円盤状記録媒体にレーザ光を照射し、その反射光からフ
   ォーカスエラー信号を検出し、 上記フォーカスエラー信号に基づいてレーザ光が常に円
   盤状記録媒体の記録面に焦点を結ぶように光学ピックア
   ップ全体を移動させながら、円盤状記録媒体を回転さ
   せ、 上記光学ピックアップ全体の移動量から、円盤状記録媒
   体の記録面の変位量を測定することを特徴とする請求項
   ４記載の円盤状記録媒体の検査方法。
6. 【請求項６】 非検査対象の円盤状記録媒体を回転させ
   ながら、フォーカスエラー信号が円盤状記録媒体の記録
   面の変位量に対して直線的に変化する範囲から外れると
   きには、上記フォーカスエラー信号が上記変位量に対し
   て直線的に変化する範囲内となるように光学ピックアッ
   プ全体を移動させた上で、光学ピックアップによってフ
   ォーカスエラー信号を検出し、 上記フォーカスエラー信号と、上記光学ピックアップ全
   体の移動量とから、円盤状記録媒体の記録面の変位量を
   測定することを特徴とする請求項４記載の円盤状記録媒
   体の検査方法。
7. 【請求項７】 前記測定された記録面の変位量のデータ
   を２回微分して、記録面の傾きを示す加速度成分を求め
   ることを特徴とする請求項４記載の円盤状記録媒体の検
   査方法。
8. 【請求項８】 非検査対象の円盤状記録媒体に形成され
   たトラックのエッジ部分であるトラックエッジの変位量
   を光学ピックアップを用いて測定し、上記変位量に基づ
   いて検査を行う円盤状記録媒体の検査方法において、 上記変位量を測定する際に、光学ピックアップ全体を移
   動させ、上記光学ピックアップ全体の移動量に基づいて
   上記変位量を測定することを特徴とする円盤状記録媒体
   の検査方法。
9. 【請求項９】 光学ピックアップにより、非検査対象の
   円盤状記録媒体にレーザ光を照射し、その反射光からト
   ラッキングエラー信号を検出し、 上記トラッキングエラー信号に基づいて、常にレーザ光
   がトラックエッジに入射するように光学ピックアップ全
   体を移動させながら、円盤状記録媒体を回転させ、 上記光学ピックアップ全体の移動量から、円盤状記録媒
   体のトラックエッジの変位量を測定することを特徴とす
   る請求項８記載の円盤状記録媒体の検査方法。
10. 【請求項１０】 非検査対象の円盤状記録媒体を回転さ
    せながら、トラッキングエラー信号がトラックエッジの
    変位量に対して直線的に変化する範囲から外れるときに
    は、上記トラッキングエラー信号が上記変位量に対して
    直線的に変化する範囲内となるように光学ピックアップ
    全体を移動させた上で、光学ピックアップによってトラ
    ッキングエラー信号を検出し、 上記トラッキングエラー信号と、上記光学ピックアップ
    全体の移動量とから、円盤状記録媒体のトラックエッジ
    の変位量を測定することを特徴とする請求項８記載の円
    盤状記録媒体の検査方法。
11. 【請求項１１】 前記測定されたトラックエッジの変位
    量のデータを２回微分して、トラックエッジの傾きを示
    す加速度成分を求めることを特徴とする請求項８記載の
    円盤状記録媒体の検査方法。