JPH01267403A - ディスクのそり形状測定装置 - 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〕 本発明のディスクのそり形状測定装置は、経年使用等に
よる光ディスク等のそり形状を測定する装置に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕大量の
情報を記録する光ディスクは、ディスクに微細なピット
を形成して情報を記録するため、記録膜の性状が記録情
報の信頼性に大きく影響するだけでなく、情報が正確に
記録されている場合であっても、そりによるディスクの
微小な変形が記録情報の信号検出精度に及ぼす影響は大
きく、ディスクの寿命を決定する要因となり得る。

従ってディスクのそりの測定が重要となるが、ディスク
のそり形状を評価する装置としては、ピックアップのフ
ォーカスコイル電流を計測してこの計測値を２回積分し
、基準データからの変位量を求めてそり形状を評価する
装置が製品化されている。さらに、これに加えてディス
ク各点の２次元位置を測定し、第６図に示す如き３次元
形状を求める方法が本出願人により既に考案されている
。

しかし、これらの装置ではディスクを高速回転させて測
定するため、ドライブモータの振動等の影響を取り除く
ことができずに微小な変形を評価できないのみならず、
高速回転の遠心力によりディスクが変形し、静止状態で
の変形と異なる測定値しか得られない。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
であって、ドライブモータの振動の影響を受けずにそり
の３次元形状を測定できる装置の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のディスクのそり形状測定装置は、ディスク上各
点の３次元位置を検出して該ディスクの３次元形状を測
定するそり形状測定装置において、ディスクを所定速度
で回転させる回転手段と、ディスク上各点の２次元位置
を検出する２次元位置検出手段と、ディスクからの反射
光に基づきディスク外の所定点からディスク上各点まで
の距離を測定する距離計と、該距離計が距離を測定した
点でのディスクのそり角を測定するそり角測定計と、該
そり角によって前記距離計の測定値を補正する補正手段
とを備えたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明のディスクのそり形状測定装置は、回転手段によ
り所定速度で回転するディスク各点の２次元位置を２次
元位置検出手段が検出する一方、距離計がディスクから
の反射光に基づきディスク外の所定点からディスク上各
点までの距離を測定し、また、そり角測定計が前記各点
のディスクのそり各を測定し、補正手段が該そり角によ
って対応する前記距離計の測定距離を補正し、補正した
ディスク外の所定点からディスク上各点までの距離及び
前記２次元位置に基づきディスクの３次元形状を測定す
る。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づき詳述する
。第１図は本発明に係るディスクのそり形状測定装置（
以下、本発明装置という）の構成を示す模式図であって
、図中１は測定対象の光ディスクである。光ディスク１
はその中心をモータ２の回転軸に一致させて載置してあ
り、モータ２は回転に応じた信号をエンコーダ（図示せ
ず）へ出力する。なお、光ディスク１の回転により生じ
る遠心力及びモータの振動の影響を極力避けるために測
定時の回転速度は低速とする。従って、測定用として非
接触である反射光量測定型の微小変位針を用いる。光デ
イスク１周縁の下方には、モータ３が配され、モータ３
はディスク径方向に展延するラックギア６に沿って移動
させるピニオン５を駆動し、反射光に基づき測定点まで
の距離を検出する距離計４８、該測定点におけるディス
クのそり角を検出するそり角検出針４ｂ及び検出したそ
り角により距離計４ａが検出した距離を補正する補正手
段からなる光学系４をディスク径方向へ水平移動させ、
ピニオン５の回転に応じた信号をエンコーダ（図示せず
）へ出力する。

第２図及び第３図は前記距離系４ａ及びそり角検出針４
ｂの構成を示す模式図である。これら距離計４８及びそ
り角検出針４ｂはそれぞれ前記モータ２の回転軸から等
距離ｄ離隔して配される。距離計４ａは、光ディスク１
へ測定光を投光し、その反射光を検出するプローブ４１
及び検出した反射光により測定対象点から例えばプロー
ブ４１までの距離を測定する測定部（図示せず）からな
る。また、そり角検出針４ｂは、光ディスクｌヘレーザ
光を照射するレーザ光源４２、反射光を進行方向と異な
る方向へ変えるビームスプリッタ４３．２波長板及びビ
ームスプリンタ４３を経た反射光の入射位置により反射
点の光ディスク１のそり角を検出するポジシぢンセンサ
４５からなる。

次に、測定手順につき説明する。第４図は測定原理を説
明する図であって、任意の測定点Ａの回転軸中心１ａか
らの径方向距離をｒ、径方向基準線からの角度をθ、一
定の高さ、例えばプローブ４１等からの距離をＸとした
場合、回転する光ディスク１の各点においてこれら３要
素を測定すれば３次元形状が検出できる。

まず、回転軸からの径方向距離ｒは、ランクギア６に沿
って移動するピニオン５の回転に応じてモータ３からエ
ンコーダへ出力される信号に基づき算出される。

また、角度θは光ディスク１を回転させるモータ２の回
転に応じてエンコーダへ出力される信号に基づき算出さ
れる。

さらに、距離Ｘは前記距離計４８にて測定するが、第２
図に示す如く、測定点の光ディスク１がそりによって水
平面Ｈから角度ψ傾いている場合、測定点への入射光は
プローブ４１からそれた方向へ反射され、プローブ４１
が検出した反射光量に基づき検出される距離に誤差が生
じるため、検出距離をそり角検出計４ｂにて測定した測
定点のそり角により補正する。実測に基づけば、そり角
と測定距離の誤差との関係は２次式で表され、レーザデ
ィスクではｌ　ｄｅｇの傾きに対して約２０μ−の誤差
が生じる。

その手順は、まずプローブ４１がディスク１表面へ投光
してその反射光を検出し、プローブ４１が検出した反射
光に基づき反射点からプローブ４１等までの距離を測定
部（図示せず）が測定する。またそり角測定計４ｂはレ
ーザ光源４２からレーザ光を、ビームスプリンタ４３及
び２波長板４４を経て光ディスク１に投光し、該光ディ
スク１からの反射光の進行方向をビームスプリンタ４３
がボジシッンセンサ４５方向へ変える。ポジションセン
サ４５は該反射光の入射位置と光ディスク１の水平面か
らの反射光の基準入射位置との変位から測定点の光ディ
スクｌのそり角を検出する。さらに、検出したそり角に
より補正手段（図示せず）が前述の如き実測に基づき定
まる所定式に従って測定距離を補正する。

さらに、第５図は距離計４８及びそり角測定計４ｂの位
置関係を光ディスクｌと対比させて示した図である。距
離計４８及びそり角測定計４ｂは共にモータ２の回転軸
中心２ａから等距離ｄ離隔して配されており、両者の接
線方向の距離は一定であるので、測定時の光ディスク１
の回転速度が求まれば、両者による任意の測定点に対す
る測定時間の差が求まり、同一点における測定値の対応
付けができて各測定点にてそり角による測定距離の補正
が行える。

〔発明の効果〕

本発明装置は、測定時のディスク回転速度を低、速にし
て回転により生じる遠心力及びモータの振動が測定値に
与える影響を回避する一方、低速にしたことにより３次
元方向の距離測定に必要となった光学的手段による測定
距離の誤差をディスクのそり角を測定して補正し、ディ
スクの３次元形状の測定精度を高めるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の構成を示す模式図、第２図及び第
３図はその一部の詳細な構成を示す模式図、第４図及び
第５図は測定原理を説明する図、第６図は測定結果に基
づき検出されたディスクの３次元形状を示す図である。 １・・・光ディスク　２・・・モータ　２ａ・・・回転
軸３・・・モータ　４・・・光学系　４ａ・・・距離計
　４ｂ・・・そり角測定計　５・・・ピニオン　６・・
・ランクギア４１・・・プローブ　４２・・・レーザ光
源　４３・・・ビームスプリッタ　４４・・・Ａ波長板
　４５・・・ポジションセンサ代理人　弁理士　　河　
野　　登　夫 第　５　図 第　６　図 ブ″′ Ｔ 第２図 ／４ｂ 第　３　口 第　＋　喝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ディスク上各点の３次元位置を検出して該ディスク
   の３次元形状を測定するそり形状測定装置において、 ディスクを所定速度で回転させる回転手段と、 ディスク上各点の２次元位置を検出する２次元位置検出
   手段と、 ディスクからの反射光に基づきディスク外の所定点から
   ディスク上各点までの距離を測定する距離計と、 該距離計が距離を測定した点でのディスクのそり角を測
   定するそり角測定計と、 該そり角によって前記距離計の測定値を補正する補正手
   段と を備えたことを特徴とするディスクのそり形状測定装置
   。