JPH0973708A - 光ディスク測定装置及び光ディスク装置の測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光ディスク測定装置及び光ディスク装置の測定
装置に関し、光ディスクの面振れ等の変位量を簡易かつ
高い精度で測定できるようにする。 【解決手段】全波整流手段２３により、光ディスクの変
位を表す変位検出信号を全波整流した後、アナログディ
ジタル変換手段２４によりアナログディジタル変換処理
し、続いてピークホールドする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク測定装
置及び光ディスク装置の測定装置に関し、例えば光磁気
ディスク等の面振れ、偏心等の変位量を測定する際に、
光ディスクの変位を表す変位検出信号を全波整流した
後、アナログディジタル変換処理することにより、簡易
かつ高い精度でこれら変位量を検出することができるよ
うにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスク等の光ディスクに
おいては、面振れ、偏心等の物理的変位量が規格値を満
足するように、製造工程において、製品検査されて出荷
されるようになされている。このためこの種の光ディス
クの製造工程においては、これら物理的変位量を専用の
測定装置にて測定するようになされている。

【０００３】すなわちこの種の光ディスクの測定装置に
おいては、所定の対物レンズを介して光ディスクにレー
ザービームを照射し、その戻り光を受光することによ
り、レーザービームのデフォーカス量に応じて信号レベ
ルが変化するフォーカスエラー信号、トラッキングエラ
ー量に応じて信号レベルが変化するトラッキングエラー
信号を生成する。さらにこの種の測定装置では、このフ
ォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づ
いて先の対物レンズを可動し、これによりフォーカス制
御及びトラッキング制御する。

【０００４】この測定装置では、この対物レンズを駆動
する駆動信号を規定の信号処理回路に受け、ここでそれ
ぞれ最大値、最小値を検出することにより、光ディスク
の面振れ量、偏心量を検出し、この面振れ量及び偏心量
が規定値以下か否か判断することにより、不良品の光デ
ィスクを検出するようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの種の変位
量の測定をディジタル信号処理により実施することがで
きれば、測定結果を処理する場合等に、便利であると考
えられる。この場合、対物レンズを駆動する駆動信号を
ディジタル信号に変換した後、このディジタル信号をピ
ークホールドすることが考えられる。

【０００６】この場合に、精度の高い測定結果を得るた
めには、分解能の高いアナログディジタル変換回路を用
いる必要がある。これに対してこの種の光ディスクの測
定においては、規格により、この種の面振れ量、偏心量
の検出を数〔ｋＨｚ〕の帯域により実施する必要があ
り、ピーク値を精度良く取り込むためには、帯域の１０
倍程度の変換レートによりアナログディジタル変換処理
する必要がある。すなわちこの場合は、分解能が高く、
しかも変換速度の速いアナログディジタル変換回路を用
いる必要があり、その分測定装置の構成が煩雑化する問
題がある。

【０００７】これらの問題を解決する１つの方法とし
て、駆動信号をピークホールドした後、このピークホー
ルド結果をアナログディジタル変換処理することが考え
られる。この方法では、例えば１８００〔ｒｐｍ〕で回
転している光ディスクを測定対象として、この光ディス
クの１回転中のピーク値をホールドする場合、ホールド
時間が３３〔ｍｓｅｃ〕必要になる。このためピークホ
ールド回路のホールド用コンデンサとして容量の大きな
コンデンサが必要になる。ところがこのように容量の大
きなホールド用コンデンサを用いるようにすると、短時
間でホールド値をリセットすることが困難になり、結
局、規格により規定される周波数帯域では正しいピーク
値をホールドできなくなる問題がある。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、光ディスクの面振れ、偏心等の変位量を、簡易かつ
高い精度で測定することができる光ディスク測定装置及
び光ディスク装置の測定装置を提案しようとするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、光ディスクの変位量を測定する光
ディスク測定装置に適用する。この光ディスク測定装置
において、光ディスクに光ビームを照射して戻り光を受
光し、この戻り光の受光結果に基づいて先の光ディスク
の変位に応じて信号レベルの変化する変位検出信号を出
力する変位検出手段と、この変位検出信号を全波整流し
て全波整流信号を出力する整流手段と、この全波整流信
号をアナログディジタル変換し、ディジタル変位信号を
出力するアナログディジタル変換手段と、このディジタ
ル変位信号をピークホールドして先の光ディスクの変位
量検出結果を出力するピークホールド手段とを備えるよ
うにする。

【００１０】また、光ディスクに光ビームを照射して戻
り光を受光し、この戻り光の受光結果に基づいて先の光
ディスクに記録されたデータを再生する光ディスク装置
の測定装置に適用する。この光ディスク装置の測定装置
において、先の戻り光の受光結果に基づいて、光ディス
クの変位に応じて信号レベルの変化する変位検出信号を
出力する変位検出手段と、この変位検出信号を全波整流
して全波整流信号を出力する整流手段と、この全波整流
信号をアナログディジタル変換し、ディジタル変位信号
を出力するアナログディジタル変換手段と、このディジ
タル変位信号をピークホールドして先の光ディスクの変
位量検出結果を出力するピークホールド手段とを備える
ようにする。

【００１１】これらの手段により、光ディスクの変位に
応じて信号レベルの変化する変位検出信号を、整流手段
により、全波整流して全波整流信号を出力し、続くアナ
ログディジタル変換手段により、この全波整流信号をデ
ィジタル変位信号に変換すれば、全波整流した分、ダイ
ナミックレンジを抑圧でき、これにより高い分解能でデ
ィジタル変位信号を生成することができる。従ってピー
クホールド手段により、このディジタル変位信号をピー
クホールドしてディスクの変位量検出結果を出力すれ
ば、全体として簡易な構成により精度の高い測定結果を
得ることができる。

【００１２】また類似の構成を光ディスク装置の測定装
置に適用して、各光ディスク装置における光ディスクの
変位量を簡易かつ確実に測定することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１４】図２は、本発明の第１の実施の形態に係る
光磁気ディスクの測定装置を示すブロック図である。こ
の測定装置１は、光磁気ディスクの製造工程において、
規格にて規定された光磁気ディスク２の各種変位量を測
定し、これら測定結果を出力する。

【００１５】すなわち測定装置１において、光磁気ディ
スク２は、ポリカーボネート等のディスク状基板上の垂
直磁化膜を形成した後、保護層を付着して形成される。
さらに光磁気ディスク２は、予めプリフォーマットによ
りプリピットが形成され、このプリピットにより規定の
回転速度で回転できるように形成され、またトラッキン
グ制御できるように形成されている。

【００１６】測定装置１において、スピンドルモータ３
は、この光磁気ディスク２をチャッキングして規定の回
転速度で回転駆動する。光ピックアップ４は、内蔵のレ
ーザーダイオードよりレーザービームＬ１を射出し、規
定の対物レンズ５を介して、このレーザービームＬ１を
光磁気ディスク２の情報記録面に集光する。さらに光ピ
ックアップ４は、対物レンズ５を介して、このレーザー
ビームＬ１の戻り光Ｌ２を受け、この戻り光Ｌ２を内蔵
の受光素子で受光する。

【００１７】これにより光ピックアップ４は、プリフォ
ーマットにより形成されたプリピットに対応して信号レ
ベルが変化する再生信号ＲＦ、レーザービームＬ１のデ
フォーカス量に応じて信号レベルが変化するフォーカス
エラー信号ＦＥ、トラッキングエラー量に応じて信号レ
ベルが変化するトラッキングエラー信号ＴＥを生成する
ようになされている。

【００１８】さらに光ピックアップ４は、規定の磁気回
路に駆動コイル６及び７を配置し、レーザービームＬ１
の光軸方向、光磁気ディスク２の半径方向にそれぞれ可
動できるように対物レンズ５を保持すると共に、この対
物レンズ５を駆動コイル６及び７に連結するようになさ
れている。これにより光ピックアップ４は、駆動コイル
６及び７に印加される駆動信号ＳＦ及びＳＴの信号レベ
ルに応じて対物レンズ５を上下左右に可動して、それぞ
れフォーカス制御及びトラッキング制御できるようにな
されている。

【００１９】スピンドルサーボ回路９は、規定の基準信
号とこの再生信号ＲＦの信号レベルの変化とを比較し、
この比較結果に基づいてスピンドルモータ３を回転駆動
し、これにより光磁気ディスク２を規定の回転速度で回
転駆動する。さらにスピンドルサーボ回路９は、この再
生信号ＲＦを基準にして光磁気ディスク２に予めプリフ
ォーマットされたセクタを検出し、測定装置１では、こ
のセクタを基準にして各種変位量を検出するようになさ
れている。

【００２０】サーボ回路１０は、光ピックアップ４より
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を受け、これら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を位相補償する。さらにサーボ
回路１０は、それぞれこれら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の信号レベルが０レベ
ルになるように、駆動コイル６及び７の駆動信号ＳＦ及
びＳＴを生成し、これによりトラッキング制御及びフォ
ーカス制御する。

【００２１】ディジタル信号処理回路１２及び１４は、
ほぼ同一回路構成でなり、それぞれ光磁気ディスク２の
面振れ量及び偏心量を検出して出力する。すなわち図１
は、このディジタル信号処理回路１２及び１４の構成を
示すブロック図であり、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１
６にそれぞれ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を入力する。なおこのディジタル信号
処理回路１２及び１４は、ほぼ同一構成でなることによ
り、ディジタル信号処理回路１４については、図１にお
いて対応する信号を括弧書により示し、重複した説明を
省略する。

【００２２】ここでハイパスフィルタ１６は、２次のハ
イパスフィルタで形成され、これによりデフォーカス量
に応じて信号レベルの変化するフォーカスエラー信号Ｆ
Ｅ、トラッキングエラー量に応じて信号レベルの変化す
るトラッキングエラー信号ＴＥをそれぞれ２次微分して
加速度のディメンジョンに変換する。かくするにつき、
この種の光ディスクにおいては、面振れ、偏心の規格値
が加速度により規定されるようになされており、ハイパ
スフィルタ１６は、この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をそれぞれ加速度のディメ
ンジョンに変換することにより、これら信号ＦＥ及びＴ
Ｅを予めこの規格に対応した信号形式に変換する。

【００２３】利得調整回路１９は、利得を可変できるよ
うに形成された増幅回路で形成され、このハイパスフィ
ルタ１６の出力信号を設定された利得により増幅して出
力する。利得調整回路２０は、同様に利得を設定できる
ように形成された増幅回路で形成され、駆動コイル６及
び７の駆動信号ＳＦ及びＳＴをこの設定された利得によ
り増幅して出力する。これにより利得調整回路１９及び
２０は、それぞれ被測定対象でなる入力信号の信号レベ
ルを補正するようになされている。

【００２４】加算回路２１は、これら利得調整回路１９
及び２０の出力信号を加算して出力する。すなわちこの
種の光ピックアップ４において、対物レンズ５の駆動信
号ＳＦ及びＳＴは、対物レンズを駆動する駆動コイルの
駆動電流に相当する。さらにこの駆動電流は、対物レン
ズ移動時の加速度に対応する。またサーボ機構により、
光磁気ディスクに対して対物レンズが最適位置に制御さ
れていることにより、対物レンズの加速度が光磁気ディ
スクの加速度に相当する。これにより対物レンズの最適
位置と、対物レンズの位置ずれ量とがエラー信号に相当
することになる。

【００２５】これにより測定装置１では、駆動信号ＳＦ
及びフォーカスエラー信号ＦＥから、スピンドルモータ
３の回転軸の延長方向について、加速度の形式により、
規定の基準平面から情報記録面の変位を表す変位信号Ｓ
１を生成するようになされている。また駆動信号ＳＴ及
びトラッキングエラー信号ＴＥから、同様に、加速度の
形式により、光磁気ディスク２上にプリフォーマットさ
れた記録トラックの蛇行を表す変位信号Ｓ２を生成する
ようになされている。

【００２６】ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２は、この
ディジタル信号処理回路１２、１４の動作基準でなるク
ロックＣＫのほぼ１０倍の周波数により、この変位信号
Ｓ１及びＳ２を帯域制限して出力する。整流回路２３
は、このローパスフィルタ２２の出力信号を全波整流し
て出力する。続くアナログディジタル変換回路（Ａ／
Ｄ）２４は、クロックＣＫを基準にしてこの整流回路２
３の出力信号をアナログディジタル変換処理し、この整
流回路２３の出力信号をディジタル信号に変換する。

【００２７】かくするにつき、このように基準平面から
情報記録面の変位を表す変位信号Ｓ１、記録トラックの
蛇行を表す変位信号Ｓ２は、それぞれ基準レベルより正
側及び負側にほぼ等しい信号レベルで変化することにな
る。このような変位信号Ｓ１及びＳ２を直接アナログデ
ィジタル変換処理する場合にあっては、正側及び負側に
等しいダイナミックレンジを割り当てる必要がある。と
ころがこの種の変位量の測定に求められる測定結果にお
いては、変位方向は問題とされず、変位量だけが問題と
される。

【００２８】これによりこの実施の形態では、変位信号
Ｓ１及びＳ２を全波整流し、アナログディジタル変換処
理に必要なダイナミックレンジをほぼ１／２に低減す
る。このようにすれば、続くアナログディジタル変換処
理においては、ダイナミックレンジの小さなアナログデ
ィジタル変換回路により処理することができ、その分分
解能を低減して測定精度を向上することができ、アナロ
グディジタル変換回路２４の構成を簡略化することがで
きる。

【００２９】これにより続くフリップフロップ回路（Ｆ
Ｆ）２５は、アナログディジタル変換回路２４の出力デ
ータをクロックＣＫを基準にしてラッチする。ピークホ
ールド回路２６は、比較回路２７の出力信号によりフリ
ップフロップ回路２５の出力データをホールドし、シス
テム制御回路３０より出力されるクリヤ信号ＣＬにより
ホールド結果をクリヤする。比較回路２７は、このピー
クホールド回路２６の出力データとフリップフロップ回
路２５の出力データとの比較結果によりピークホールド
回路２６の動作を制御し、これにより順次フリップフロ
ップ回路２５にラッチされるアナログディジタル変換回
路２４の出力データからピーク値のデータをピークホー
ルド回路２６にホールドする。

【００３０】システム制御回路３０は、この測定装置全
体の動作を制御するマイクロコンピュータで形成され、
光磁気ディスク２が装填されて測定開始の操作子が押圧
操作されると、この測定装置１全体の動作を立ち上げ
る。この状態でシステム制御回路３０は、スピンドルサ
ーボ回路９より出力されるセクタの検出結果を基準にし
て光磁気ディスク２が１回転する毎にピークホールド回
路２６のホールド結果Ｄ１、Ｄ２を取り込んだ後、クリ
ヤ信号ＣＬを送出し、これによりホールド結果Ｄ１、Ｄ
２より光磁気ディスク２の変位量を繰り返し検出する。

【００３１】かくするにつきこのように連続して得られ
る変位量のデータをピークホールドして取り込むことに
より、システム制御回路３０は、データを取り込むタイ
ミング、クリヤのタイミングを所望のタイミングに設定
することができ、またこのデータ取り込みの頻度も連続
するデータを順次取り込んで処理する場合に比して格段
的に低減することができ、その分構成を簡略化すること
ができる。システム制御回路３０は、このようにして規
定回数だけ変位量を検出すると、これら変位量検出結果
より予め設定された判定基準を基準にして良品か否か判
断し、この判断結果を変位量の検出結果と共に表示した
後、一連の測定処理を完了し、光磁気ディスク２を排出
する。

【００３２】以上の構成において、光磁気ディスク２
は、スピンドルモータ３により規定の回転速度で回転駆
動された状態で、光ピックアップ４よりレーザービーム
Ｌ１が照射され、このレーザービームＬ１の戻り光Ｌ２
が光ピックアップ４により受光される。これにより測定
装置１では、レーザービームＬ１のデフォーカス量に応
じて信号レベルが変化するフォーカスエラー信号ＦＥ、
トラッキングエラー量に応じて信号レベルが変化するト
ラッキングエラー信号ＴＥが生成される。

【００３３】これらフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッ
キングエラー信号ＴＥは、サーボ回路１０に入力され、
ここでそれぞれフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキン
グエラー信号ＴＥより駆動信号ＳＦ、ＳＴが生成され、
フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号Ｔ
Ｅの信号レベルが０レベルになるように、この駆動信号
ＳＦ、ＳＴにより対物レンズ５が上下左右に可動され、
フォーカス制御及びトラッキング制御される。

【００３４】またこれらフォーカスエラー信号ＦＥ、ト
ラッキングエラー信号ＴＥは、それぞれディジタル信号
処理回路１２、１４のハイパスフィルタ１６において、
２次微分されて加速度のディメンジョンに変換された
後、信号レベルが補正され、それぞれ信号レベルを補正
してなる駆動信号ＳＦ及びＳＴと加算回路２１において
加算される。これにより測定装置１では、スピンドルモ
ータ３の回転軸が延長する方向と、光磁気ディスク２の
半径方向とについて、光磁気ディスク２の変位を表して
なる変位信号Ｓ１及びＳ２が生成され、この変位信号Ｓ
１及びＳ２がローパスフィルタ２２により帯域制限され
た後、整流回路２３により全波整流される。

【００３５】これにより変位信号Ｓ１及びＳ２は、それ
ぞれダイナミックレンジが低減された後、続くアナログ
ディジタル変換回路２４でディジタル信号に変換され、
これらディジタル信号の各データがフリップフロップ回
路２５で順次ラッチされる。このときこれらのデータ
は、比較回路２７においてピークホールド回路２６の出
力データと順次比較され、このピークホールド回路２６
の出力データより値が大きいとき、ピークホールド回路
２６に取り込まれ、これにより測定装置１において、変
位量のピーク値Ｄ１、Ｄ２が検出され、このピーク値Ｄ
１、Ｄ２がシステム制御回路３０に取り込まれて処理さ
れる。

【００３６】以上の構成によれば、スピンドルモータ３
の回転軸が延長する方向と、光磁気ディスク２の半径方
向とについて、光磁気ディスク２の変位を表してなる変
位信号Ｓ１及びＳ２を整流回路２３により全波整流して
ダイナミックレンジを低減した後、アナログディジタル
変換処理したことにより、ビット数の少ないアナログデ
ィジタル変換回路を用いて充分な分解能を得ることがで
き、その分簡易な構成で高い測定精度を得ることができ
る。

【００３７】なお上述の実施の形態においては、プリフ
ォーマットされた光磁気ディスク２より得られるフォー
カスエラー信号及びトラッキングエラー信号と、このフ
ォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号を基準
にしてフォーカス制御及びトラッキング制御するサーボ
系の構成とを前提として、光磁気ディスク２の面振れ及
び偏心を検出する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、例えばレーザービームのガイド溝を形成する
グルーブを基準にして光磁気ディスク２の偏心を検出す
る場合等、種々の形態の光磁気ディスクについて、光磁
気ディスクの変位を検出する場合、さらにはいわゆるラ
イトワンス型の光ディスク等、種々の光ディスクの変位
を検出する測定装置に広く適用することができる。

【００３８】さらに上述の実施の形態においては、光デ
ィスクの変位を測定する測定装置に本発明を適用する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ディス
ク装置自体について、光ディスクを装着した際の面振
れ、偏心等を測定する光ディスク装置の測定装置にも適
用することができる。

【００３９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、光ディス
クの変位を表す変位検出信号を全波整流した後、アナロ
グディジタル変換処理してピークホールドすることによ
り、ダイナミックレンジを低減してアナログディジタル
変換処理することができ、これにより簡易な構成で、精
度の高い変位量の測定結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る測定装置のディジタ
ル信号処理回路を示すブロック図である。

【図２】図１の測定装置の全体構成を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 測定装置 ２ 光磁気ディスク ４ 光ピックアップ ５ 対物レンズ １０ サーボ回路 １２、１４ ディジタル信号処理回路 ２３ 整流回路 ２４ アナログディジタル変換回路 ２６ ピークホールド回路 ２７ 比較回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクの変位量を測定する光ディス
   ク測定装置において、 前記光ディスクに光ビームを照射して戻り光を受光し、
   前記戻り光の受光結果に基づいて前記光ディスクの変位
   に応じて信号レベルの変化する変位検出信号を出力する
   変位検出手段と、 前記変位検出信号を全波整流して全波整流信号を出力す
   る整流手段と、 前記全波整流信号をアナログディジタル変換し、ディジ
   タル変位信号を出力するアナログディジタル変換手段
   と、 前記ディジタル変位信号をピークホールドして前記光デ
   ィスクの変位量検出結果を出力するピークホールド手段
   とを備えることを特徴とする光ディスク測定装置。
2. 【請求項２】 光ディスクに光ビームを照射して戻り光
   を受光し、前記戻り光の受光結果に基づいて前記光ディ
   スクに記録されたデータを再生する光ディスク装置の測
   定装置において、 前記戻り光の受光結果に基づいて、前記光ディスクの変
   位に応じて信号レベルの変化する変位検出信号を出力す
   る変位検出手段と、 前記変位検出信号を全波整流して全波整流信号を出力す
   る整流手段と、 前記全波整流信号をアナログディジタル変換し、ディジ
   タル変位信号を出力するアナログディジタル変換手段
   と、 前記ディジタル変位信号をピークホールドして前記光デ
   ィスクの変位量検出結果を出力するピークホールド手段
   とを備えることを特徴とする光ディスク装置の測定装
   置。