JPS62222451A - 基準デイスク - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、光ディスクの機械的精度を検出するｉ置の
較正に使用する基準ディスクに関する。

［発明の技術的背景とその問題点１ 光デイスクの面振れ、偏心等の機械的精度は、光記録再
生装置のフォーカス、およびトラック・アクチュエータ
等の制御機能に与える影響が大きい。このため光ディス
クの互換性を保証するためには、光ディスクの製造、検
査の段階にＪ３いて面振れ、偏心等の機械的精度が一定
の規格値内に入っていることを確２！する必要がある。

いまこのような光ディスクの機械的精度を検出する機械
的精度検出装置の一例を第６図を用いて説明すると、第
６図中符号１１はレーザ光源、１２ａ〜１２ｄはミラー
、１３はハーフミラ−１１４ａ、１４ｂは固定レンズ、
１５ａ、１５ｂはビームスプリッタ、１６はλ／４板、
１７は対物レンズ、１８は対物レンズ１７のアクチュエ
ータ、１９は而振れ測定用ミラーでこれに対物レンズ１
７が一体的に取付けられている。

２１はフォトディテクタ、２２はフォーカス制御回路で
その出力端子がアクチュエータ１８に接続されている。

また２３は光位置セン号で、この先位ｎセンサを含む回
路によりアキシャル方向変位検出器が構成されている。

２４は被試験光ディスクである。

そしてシー１１光源１１から出力されるレーザ光がハー
フミラ−１３で分割され、その一部がミラー１２ｂ、固
定レンズ１４ａ１ビームスプリツタ１５ａ１λ／４板１
６、ミラー１２Ｃ１および対物レンズ１７を経て被試験
光アイスフ２４に入射する。

入ａ１光は被試験光ディスク２４にお（）る図示省略の
情報記録面で反射され、反射光は再びλ／４板１板金６
過してその偏波面が往復でλ／２だ（ブ回転し、ビーム
スプリッタ１５ａで反射されてフォトディテクタ２１に
入射する。）ｔトディテクタ２１からはフォーカス誤差
に対応した電圧が出力され、この出力電圧によりフォー
カス制御回路２２がアクチュエータ１８を駆動して、対
物レンズ１７がディスク面振れに追従される。

またハーフミラ−１３で分割された他の一部の光は、ビ
ームスプリッタ１５ｂ１ミラー１２ｄ、固定レンズ１４
１）を経て面振れ測定用ミラー１９に入射する。

而振れ測定用ミラー１９は、前記のようにディスク面振
れに追従しているので、ビームスプリッタ１５ｂを経て
光位置センサ２３に入射したその反射光により、ディス
ク面撮れが当該光位置センサ２３上でのビームスポット
位置の変動として検出され、この変動がこの光位置セン
サ２３を含むアキシャル方向変位検出器により直流値の
電気的出力に変換されてディスク面振れが検出される。

第７図は機械的精度検出装置の他の例を示すもので、こ
の機械的精度検出装置では、ディスク面振れに追従する
対物レンズ１７の移動機を、対物レンズ１７に取付けた
可動電極板２５と、固定電極板２６との間の静電容当の
変化として容量検出Ｖ！Ａ２７で検出することによりデ
ィスク面撮れが測定される。

ディスク偏心は、トラックに追従する対物レンズ１７の
ラジアル方向の変位を、第６図に示したような光学式変
位検出器、または第７図に示したような静電容量式変愉
検出器を適用して検出することにより測定される（特願
昭６０−６５７８４号）。

光ディスク２４の機械的精度の検出は、上述のようにし
て行なわれるが、これに使用する機械的精度検出装置は
、検出精度の確認等のため、通常定期的な較正が行なわ
れる。そしてこの較正は従来次のようにして行なわれて
いた。

即ち機械的精度検出装置に微動治具を備えさＵ、まずア
キシャル方向変位検出器の較正については、フォーカス
制御された状態で微動治具を操作して面振れ測定用ミラ
ー１９をアキシャル方向に微小母変位させる。このとき
対物レンズ１７も、これに追従して等量だけアキシャル
方向に変位し、アキシャル方向変位検出器からは、アキ
シャル方向変位量に対応した直流出力がなされる。これ
によりアキシャル方向変位検出器の較正を行なう。

ラジアル方向変位検出器の較正については、対物レンズ
１７から出射される反射光をコリメートし、これを光位
置センサ上に入射させるような図示省略の光学系を構成
し、微動治具の操作により対物レンズ１７をラジアル方
向に強制的に微小母変位させたときの対物レンズ１７の
変位量を光位置センサで把握する。そしてこのラジアル
方向変位量と、ラジアル方向変位検出器の出力との対応
をとることにより、その較正を行なう。

しかしながら、上記のような較正法をとる場合は、機械
的精度検出装置に精密な微動治具を装備させることが必
要で、その設置位置等を考慮した検出装置の構造設計を
要するとともに検出装置が複雑化するという問題点があ
った。

また高精度のディスク検査を行なう場合には、前記のよ
うに定期的に較正を行なうことが望まれるが、従来の較
正法では、面振れ測定用ミラー１９と変位最検出部品等
との部品同土間のＶｉ密な相対位置を得る必要があるな
ど、較正作業が繁雑になるとともに、誤差要因が増して
高い精度が確保しにくく、さらには較正の自動化が不可
能で作業効率か悪いという問題点があった。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に基づいてなされたもので機械的
精度検出Ｖｔ置に高精度の微動治具を装備さＣることを
不要とするとともに、高精度の較正を効率よく行なうこ
とのできる基準ディスクを提供することを目的とする。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、この発明は光ディスクの情
報記録面に対応した中心較正面およびこの中心較正面か
ら順次に所定高さづつの段差を有する複数の較正面を備
えたアキシャル方向変位較正部、所定のピッチを有して
トラック制御可能に形成された？！１２数個の溝を備え
たラジアル方向変位較正部、およびディスク本体の半径
方向に所定の角度で傾斜する環状の傾斜面を備えたフォ
ーカス誤差出力電圧較正部、の上記３種の較正部のうち
の少なくとも何れかをディスク本体の片面または両面に
設けることにより、基準ディスクに各変位量を精度よく
把握するための変位量把握手段を備えさせて、高精度の
微動治具の配設を不要とするとともに、高精度の較正を
効率よく行なえるようにしたものである。

［発明の実施例コ 以下この発明の実施例を第１図〜第５図の（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）に基づいて説明する。

まず構成を説明すると、第１図中符号１は基準ディスク
、２はディスク本体、３はディスク本体２の表面部に形
成された基準面で、この基準面３は光ディスクにおける
透明基板のディスク表面に相当する。４はアキシャル方
向（軸方向）変位較正部、５はラジアル方向く半径方向
）変位較正部、６はフォーカス誤差出力電圧較正部であ
る。

アキシャル方向変位較正部４は、第２図に示すように、
中心較正面Ｚｏ　　（以下Ｚｏ面等のようにも云う）に
対して順次に所定高さの段差ΔＺを有する階段状の複数
の較正面±７盲、±７２が、基準ディスク１の回転中心
１ａに対して同心円状に形成されている。これらの各較
正面Ｚｏ　、±７１、±７２はフォーカス制御可能な表
面精度および反射率を有している。

基準面３からＺｏ面までの高さの差は、光ディスクのデ
ィスク表面から情報記録面までの距離、例えば１．２±
０．０１ｍｍに一致するように形成されている。従って
、この基準ディスク１を、前記第６図等に示した光ディ
スクの機械的精度検出装置におけるディスク支持部に装
着したとき、Ｚｏ面は光ディスクの情報記録面の高さ位
置に相当する。

７はカバーガラスで、基準ディスク１を光ディスクの光
学的特性と等価にするために配設されており、その厚さ
は光ディスクにおける透明基板の厚さと同一に形成され
ている。

ラジアル方向変位較正部５は、第３図に示すように、複
数本の所定ピッチのトラック溝８が、光ディスクにおけ
る情゛報記録面に相当する高さ位置に、基準ディスク１
の回転中心１ａに対して同心円状に形成されている。

複数本の所定ピッチのトラック溝８は、例えば、１．６
μｍのピッチでトラック溝が形成されているような光デ
ィスクから、その複数本の溝部分を幅１０ｍｍ程度の環
状に切取り、これをディスク本体２の所定位置に接着す
ることによっても構成することができる。またトラック
溝８は２種以上のピッチのものを環状に設けてもよい。

次いでフォーカス誤差出力電圧較正部６は、基準ディス
ク１の回転中心１ａを中心とした例えば幅３ｍｍ程度の
環状の領域において、基準面３と平行な面に対し、その
環状面の内側が３〜３０μｍの範囲で下るような一定の
角度の傾斜面９で形成されている。この傾斜面９を角度
θで示すと、θ＝１〜１０ｍｒａｄである。傾斜面９の
中心環状線の位置が、光ディスクにおける情報記録面の
位置に相当して、これが較正基準位置９ａとされる。

傾斜面９は、前記のアキシャル方向変位較正部４におけ
る各較正面Ｚｏ・・・と、略同様の表面精度および反射
率を有している。

なお第４図の図示例は傾斜面９が内側に向って傾斜して
いるが、これと逆に外側に向って傾斜するように較正し
てもよい。即ち傾斜面９はディスク本体２の半径方向に
沿って、内側、外側の何れの側に下るような傾斜として
も同一の較正礪能が得られる。

次に基準ディスク１の使用法および作用を説明する。

基準ディスク１は、例えば第６図に示す光ディスクの機
械的精度検出装置に装着されて、その検出装置にお（プ
る各検出部が次のように較正される。

７３Ｉｖ−ディスク１は、機械的粘度検出装置における
ディスク支持部に装着されると、そのＬｌ而面が光ディ
スクにおけるディスク表面と同一高さ位置になる。

まずアキシャル方向変位較正部の較正を第５図（△）を
用いて説明する。

ビームスポットがアキシャル方向変位較正部４に肖てら
れ、Ｚｏ面が合焦位置となるようにフォーカス制御がか
りられる。このとぎのアギシール方向変位検出器の出力
を基準出力ａとして、ビームスポットの位置をずらＵて
±ＺＩ面、±７２面の各較正面に合焦させたときのアキ
シャル方向変位較正部の出力がとられる。

これらの出力直流値を基準ディスク１の１回転について
とったものが第５図＜Ａ＞に示す出力特性である。これ
らの出力の直流値の差が各較正面Ｚｏ　、±Ｚ＋ｓ±Ｚ
２間の段差ΔＺに対応する。

したがってこれらの出力直流値からアキシャル方向の変
位量が較正される。

次いでラジアル方向変位検出器の較正を第５図（Ｂ）を
用いて説明する。

この較正では、ビームスポットがラジアル方向変位較正
部５における成る第Ｎ番目のトラック満８に追従するよ
うに１〜ラック制部がかけられる。

このときのラジアル方向変位検出器の出力をラジアル方
向較正の基準出力すとして、第Ｎトラックの外側および
内側の各方向へ、一定数、例えば２０トラツクづつジャ
ンプさせたときのラジアル方向変位検出器の各出力がと
られる。

これらの出力直流値を基準ディスク１の１回転について
とったものが、第５図（Ｂ）に示す出力特性である。こ
れらの出力直流値の差が、既知のトラックピッチとジャ
ンプ・トラック数の積であるラジアル方向へのレンズ移
動ｊに対応づる。

したがってこれらの出力直流値からラジアル方向への変
位量が較正される。

さらにフォーカス誤差出力電圧の較正を第５図（Ｃ）を
用いて説明する。

この較正では、フォーカス誤差出力電圧較正部６におけ
る較正基準位置９ａにビームが収束Ｊるように対物レン
ズが直流的に駆動される。

そしてこの状態、即ちフォーカス制御をかけないまま、
光ヘッド（対物レンズ）を外側および内側方向へ例えば
ｉｍｍ程度づつ移動させると、傾斜角度θに対応したフ
ォーカス誤差が生じてフォーカス誤差の出力電圧が変化
する。

これを示したのが第５図（Ｃ）に示す出力電圧特性Ｃで
、同特性中ｅｏは較正基準位置９ａにおける基準出力電
圧を示している。

較正Ｊ３準位置９ａを中心とした成る領域Ｘの範囲では
、出力電圧特性Ｃは略直線となる。そしてこの領域Ｘの
範囲で較正基準位置９ａから所定距離だけ離れた点のフ
ォーカス誤差は、所定角度θからこれを知ることができ
るので、このフォーカス誤差と、上記の出力電圧特性Ｃ
で示す出力電圧の値とが対応づけられる。

したがって領域Ｘの範囲において、微小なフォーカス誤
差に対するフォーカス誤差出ツノ特性を較正することが
できる。

なお上述の実施例において、アキシャル方向変位較正部
４は、階段状に構成してビームスポットは各較正面でそ
の都度合焦させたが、隣接する較正面の間は、一定の角
度を有する斜面として、ビームスポットはフォーカス制
御をその都度外すことなく各較正面Ｚｏ、±Ｚ＋、±７
２の問を移動させること−ｂできる。

また、フォーカス誤差出力電圧較正部６における傾斜面
９の傾きは数ｍｒａｄと小さいので、これをアキシャル
方向変位較正部４で兼用することもできる。

このように基準ディスク１は、各較正部４．５．６を全
て備えることなく、その何れかの較正部は、配設を省略
することもできる。

ざらに各較正部４．５．６は、ディスク本体２の片面側
に全てを備えさせることなく、その両面に分けて備えさ
せることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の構成によれば、各較正
部には所定高さの段差、所定のトラックピッチ、または
所定角度の傾斜面等の各方向への変位品を高粘度で口つ
効率的に把握できる変ｉヶ量把握手段が備えられている
ので、機械的精度検出装置には高精度の微動冶具を備え
さけることが不要となって装置構成の簡略化を図ること
ができるとともに、検出装置の較正を簡便口つ効率よく
行なうことができる。また誤差要因が少なくなって高精
度の較正を行なうことができ、さらには基準ディスクの
みを検出装置へ装着すればよいので較正の自動化も容易
に可能である等の諸種の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る基準ディスクの実施例を示す斜
視図、第２図は同上実施例におけるアキシャル方向変位
較正部の拡大縦断面図、第３図は第１図の実施例におけ
るラジアル方向変位較正部の拡大縦断面図、第４図は第
１図の実施例におけるフィーカス誤差出力電圧較正部の
拡大断面図、第５図は第１図の実施例による較正法を説
明するための図で各変位検出器等から得られる出力を示
す出力特性図、第６図は従来の機械的精度検出装置を示
す構成図、第７図は他の従来の機械的精度検出装置を示
す構成図である。 １：基準ディスク、 １ａ：基準ディスクの回転中心、 ２：ディスク本体、 ４：アキシャル方向変位較正部、 ５ニラシアル方向度位較正部、 ６：フォーカス誤差出力電圧較正部、 ８ニドラツク溝、　　　　９：環状の傾斜面、Ｚｏ　：
中心較正面、　　Ｚ＋　、Ｚ２　　：較正面。 代理人　弁Ｆｌ　ｔ　　三　好　保　男ｉ、　、：　’
、”、１：°：曙 第１図 第３図 第４図 第６図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスクの検査において使用される基準ディス
   クであつて、 光ディスクの情報記録面に対応した中心較正面、および
   該中心較正面から順次に所定高さの段差を有する複数の
   較正面を備え、回転中心に対して同心円状に形成された
   アキシャル方向変位較正部、 前記回転中心に対して同心円状に形成され、所定のピッ
   チを有してトラック制御可能に形成された複数個の溝を
   備えたラジアル方向変位較正部、 および所定の反射率を有するとともに、光ディスクの情
   報記録面に対応した位置に前記回転中心に対して同心状
   に形成され、且つディスク本体の半径方向に所定の角度
   で傾斜する傾斜面を備えたフォーカス誤差出力電圧較正
   部、 の上記３種の較正部のうちの少なくとも何れかをディス
   ク本体の片面または両面に設けたことを特徴とする基準
   ディスク。
2. （２）前記アキシャル方向変位較正部における各較正面
   はそれぞれ所定の反射率を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の基準ディスク。