JPH03242508A - 面振れ測定装置 - Google Patents
面振れ測定装置Info
- Publication number
- JPH03242508A JPH03242508A JP3916590A JP3916590A JPH03242508A JP H03242508 A JPH03242508 A JP H03242508A JP 3916590 A JP3916590 A JP 3916590A JP 3916590 A JP3916590 A JP 3916590A JP H03242508 A JPH03242508 A JP H03242508A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amount
- optical
- optical disc
- surface runout
- measuring device
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
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。
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
本発明は光ディスクの面振れや面傾き等を測定する面振
れ測定装置に関するものである。
れ測定装置に関するものである。
従来の技術
現在、光ディスクを利用した各種の装置が実用化されて
いるが、例えば、このような装置ではドライブ中の光デ
ィスクに面振れ等が生じると読取不良などが発生するた
め、この光ディスクの記録面の状態を逐次測定して光学
系や処理系で補正したり、予めディスク基板の不良を判
定して選別しておいたりする必要がある。そこで、この
ような測定を要する光ディスクの記録面の状態としては
、この記録面が入射光の光軸方向に変位する面振れや、
記録面が入射光の光軸に対して傾斜する面傾きなどが存
している。例えば、光ディスクの面振れを測定する装置
としては特開昭６３−９８８４３号公報に開示されたも
のがある。
いるが、例えば、このような装置ではドライブ中の光デ
ィスクに面振れ等が生じると読取不良などが発生するた
め、この光ディスクの記録面の状態を逐次測定して光学
系や処理系で補正したり、予めディスク基板の不良を判
定して選別しておいたりする必要がある。そこで、この
ような測定を要する光ディスクの記録面の状態としては
、この記録面が入射光の光軸方向に変位する面振れや、
記録面が入射光の光軸に対して傾斜する面傾きなどが存
している。例えば、光ディスクの面振れを測定する装置
としては特開昭６３−９８８４３号公報に開示されたも
のがある。
そこで、この装置を面振れ測定装置の従来例として第４
図に基づいて説明する。この面振れ測定装置１では、モ
ータ（図示せず）が連結されて回転自在に軸支された光
ディスク２の記録面と対向する位置に、レーザ光源（図
示せず）等を備えた光学ピックアップ３が配置されてい
る。ここで、この光学ピックアップ３は、アクチュエー
タ４が連結されてフォーカシング動作自在になっており
、内蔵された光信号検出光学系５が演算処理回路６に接
続されている。
図に基づいて説明する。この面振れ測定装置１では、モ
ータ（図示せず）が連結されて回転自在に軸支された光
ディスク２の記録面と対向する位置に、レーザ光源（図
示せず）等を備えた光学ピックアップ３が配置されてい
る。ここで、この光学ピックアップ３は、アクチュエー
タ４が連結されてフォーカシング動作自在になっており
、内蔵された光信号検出光学系５が演算処理回路６に接
続されている。
そして、この演算処理回路６は、誤差信号生成回路７と
位相補償回路８及びアクチュエータ駆動回路９等で構成
され、このアクチュエータ駆動回路９は前記光学ピック
アップ３のアクチュエータ４にフィードバック接続され
ている。
位相補償回路８及びアクチュエータ駆動回路９等で構成
され、このアクチュエータ駆動回路９は前記光学ピック
アップ３のアクチュエータ４にフィードバック接続され
ている。
このような構成において、この面振れ測定装置１では、
光学ピックアップ３から出射されて光ディスク２の記録
面のトラックで反射された光は、光学ピックアップ３に
帰還して光信号検出光学系５に受光される。そこで、こ
のレーザ光を受光した光信号検出光学系５は、非点収差
法等に基づいてフォーカス誤差信号を生成し、このフォ
ーカス誤差信号は位相補償回路８を介してアクチュエー
タ駆動回路９に入力される。そこで、このアクチュエー
タ駆動回路９が入力信号に従ってアクチュエータ４を駆
動することで、光学ピックアップ３が光ディスク２の記
録面に対してフォーカシング動作を行なう。なお、誤差
信号生成回路７の出力信号の一部は、光ディスク２のト
ラックの情報読取に利用されるようになっている。
光学ピックアップ３から出射されて光ディスク２の記録
面のトラックで反射された光は、光学ピックアップ３に
帰還して光信号検出光学系５に受光される。そこで、こ
のレーザ光を受光した光信号検出光学系５は、非点収差
法等に基づいてフォーカス誤差信号を生成し、このフォ
ーカス誤差信号は位相補償回路８を介してアクチュエー
タ駆動回路９に入力される。そこで、このアクチュエー
タ駆動回路９が入力信号に従ってアクチュエータ４を駆
動することで、光学ピックアップ３が光ディスク２の記
録面に対してフォーカシング動作を行なう。なお、誤差
信号生成回路７の出力信号の一部は、光ディスク２のト
ラックの情報読取に利用されるようになっている。
発明が解決しようとする課題
上述のような面振れ測定装置１は、光学ピックアップ３
の出射光を光ディスク２で反射させた帰還光の光情報に
基づいて、演算処理回路６とアクチュエータ４とで光学
ピックアップ３のフォーカシング動作をフィードバック
制御している。つまり、上述の面振れ測定装置１では、
光学ピックアップ３の焦点位置を光ディスク２の記録面
上に位置させることで、光ディスク２の面振れ量を検出
していることになる。
の出射光を光ディスク２で反射させた帰還光の光情報に
基づいて、演算処理回路６とアクチュエータ４とで光学
ピックアップ３のフォーカシング動作をフィードバック
制御している。つまり、上述の面振れ測定装置１では、
光学ピックアップ３の焦点位置を光ディスク２の記録面
上に位置させることで、光ディスク２の面振れ量を検出
していることになる。
だが、これでは測定される面振れ量は光学ピックアップ
３をフォーカシング動作させるアクチュエータ４の駆動
電力であり、光ディスク２の面振れ量を直接測定してい
ないので誤差が°大きくなりがちである。また、上述の
ようなフィードバック制御を実行して光学ピックアップ
３を機械的に動作させているので、各部の構造が複雑化
して装置の生産性向上や小型軽量化が阻害されている。
３をフォーカシング動作させるアクチュエータ４の駆動
電力であり、光ディスク２の面振れ量を直接測定してい
ないので誤差が°大きくなりがちである。また、上述の
ようなフィードバック制御を実行して光学ピックアップ
３を機械的に動作させているので、各部の構造が複雑化
して装置の生産性向上や小型軽量化が阻害されている。
課題を解決するための手段
請求項１記載の発明は、回転自在に支持した光ディスク
の記録面に照射して反射された検査光を受光して光ディ
スクの面振れ量を測定する面振れ測定装置において、光
ディスクの記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソ
ン干渉計を形成する光学系を設け、この光学系から出力
される干渉縞の移動量を検出する光検出装置を設けた。
の記録面に照射して反射された検査光を受光して光ディ
スクの面振れ量を測定する面振れ測定装置において、光
ディスクの記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソ
ン干渉計を形成する光学系を設け、この光学系から出力
される干渉縞の移動量を検出する光検出装置を設けた。
請求項２記載の発明は、光検出装置の干渉縞の移動量検
出を光ディスクの回転角度に同期して行なう。
出を光ディスクの回転角度に同期して行なう。
請求項３記載の発明は、光検出装置を光ディスクの径方
向に移動させる移動手段を設け、光検出装置の干渉縞の
移動量検出を光ディスクの径方向の位置に同期して行な
う。
向に移動させる移動手段を設け、光検出装置の干渉縞の
移動量検出を光ディスクの径方向の位置に同期して行な
う。
作用
請求項１記載の発明は、回転自在に支持した光ディスク
の記録面に照射して反射された検査光を受光して光ディ
スクの面振れ量を測定する面振れ測定装置において、光
ディスクの記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソ
ン干渉計を形成する光学系を設け、この光学系から出力
される干渉縞の移動量を検出する光検出装置を設けたこ
とにより、光学系の出射光の干渉縞の移動量が光ディス
クの記録面の変位量に比例しているので、光検出装置の
出力値から簡易に光ディスクの面振れ量を測定すること
ができる。
の記録面に照射して反射された検査光を受光して光ディ
スクの面振れ量を測定する面振れ測定装置において、光
ディスクの記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソ
ン干渉計を形成する光学系を設け、この光学系から出力
される干渉縞の移動量を検出する光検出装置を設けたこ
とにより、光学系の出射光の干渉縞の移動量が光ディス
クの記録面の変位量に比例しているので、光検出装置の
出力値から簡易に光ディスクの面振れ量を測定すること
ができる。
また、請求項２記載の発明は、光検出装置の干渉縞の移
動量検出を光ディスクの回転角度に同期して行なうこと
により、光ディスクの周方向で各部の面振れ量を測定す
ることができる。
動量検出を光ディスクの回転角度に同期して行なうこと
により、光ディスクの周方向で各部の面振れ量を測定す
ることができる。
さらに、請求項３記載の発明は、光検出装置を光ディス
クの径方向に移動させる移動手段を設け、光検出装置の
干渉縞の移動量検出を光ディスクの径方向の位置に同期
して行なうことにより、光ディスクの半径方向で各部の
面振れ量を測定することができる。
クの径方向に移動させる移動手段を設け、光検出装置の
干渉縞の移動量検出を光ディスクの径方向の位置に同期
して行なうことにより、光ディスクの半径方向で各部の
面振れ量を測定することができる。
実施例
本発明の実施例を第１図ないし第３図に基ついて説明す
る。なお、前述の従来例と同一の部分は同一の名称及び
符号を用いて説明も省略する。まず、第１図に例示する
ように、本実施例の面振れ測定装置１０では、光ディス
ク２の記録面と対向する位置に光検出装置である光電変
換素子１１がハーフミラ−１２を介して配置されており
、このハーフミラ−１２の反射面に前後から対向する位
置には、前面にコリメータレンズ１３が取付けられたレ
ーザ光源１４と、参照面を有する反射ミラー１５とが各
々配置されている。そこで、これらの光学部品１２〜１
５からなる光学系１６により、光ディスク２の記録面を
一部としてマイケルソン干渉計１７が形成されている。
る。なお、前述の従来例と同一の部分は同一の名称及び
符号を用いて説明も省略する。まず、第１図に例示する
ように、本実施例の面振れ測定装置１０では、光ディス
ク２の記録面と対向する位置に光検出装置である光電変
換素子１１がハーフミラ−１２を介して配置されており
、このハーフミラ−１２の反射面に前後から対向する位
置には、前面にコリメータレンズ１３が取付けられたレ
ーザ光源１４と、参照面を有する反射ミラー１５とが各
々配置されている。そこで、これらの光学部品１２〜１
５からなる光学系１６により、光ディスク２の記録面を
一部としてマイケルソン干渉計１７が形成されている。
なお、前記光電変換素子１１の出力端子は演算処理回路
（共に図示せず）に接続されている。
（共に図示せず）に接続されている。
このような構成において、この面振れ測定装置１０では
、レーザ光源１４から照射されてハーフミラ−１２で二
方向に分割された光は、各々光ディスク２の表面と反射
ミラー１５の参照面とで反射されてハーフミラ−１２に
帰還し、ここで合成されて光電変換素子１１に受光され
る。この時、この光電変換素子１１で受光された光には
光軸を中心とする同心円状の干渉縞が生じており、この
干渉縞は光ディスク２の記録面の変位量に従って拡縮す
る。そこで、この干渉縞の移動量を光電変換素子１１で
検出することで、光ディスク２の面振れ量が測定される
。
、レーザ光源１４から照射されてハーフミラ−１２で二
方向に分割された光は、各々光ディスク２の表面と反射
ミラー１５の参照面とで反射されてハーフミラ−１２に
帰還し、ここで合成されて光電変換素子１１に受光され
る。この時、この光電変換素子１１で受光された光には
光軸を中心とする同心円状の干渉縞が生じており、この
干渉縞は光ディスク２の記録面の変位量に従って拡縮す
る。そこで、この干渉縞の移動量を光電変換素子１１で
検出することで、光ディスク２の面振れ量が測定される
。
つまり、例えば、ハーフミラ−１２から反射ミラー１５
と光ディスク２及び光電変換素子１１までの光路長を各
々Ｌ〜Ｌ、とし、空気の屈折率を１としてレーザ光源１
４の出射光の振幅を１とすると、光ディスク２と反射ミ
ラー１５から光！変換素子１１に向かう各反射光の複素
振幅Ｅ、、 Ｅ。
と光ディスク２及び光電変換素子１１までの光路長を各
々Ｌ〜Ｌ、とし、空気の屈折率を１としてレーザ光源１
４の出射光の振幅を１とすると、光ディスク２と反射ミ
ラー１５から光！変換素子１１に向かう各反射光の複素
振幅Ｅ、、 Ｅ。
：ま、
Ｅ、＝ｅｘｐ（−ｊ ω［）
２７ｃ（２Ｌ、＋Ｌ、−（２Ｌ、＋Ｌ、））φ＝ λ
” （Ｌ＊−Ｌ＋）
−入
（ω＝２πｆ、ｆ＝Ｃ／λ、λ：波長、Ｃ：光速）とな
り、光電変換素子１１の入射光の干渉縞強度分布■は、 Ｉ＝ Ｅ、＋Ｅ。
り、光電変換素子１１の入射光の干渉縞強度分布■は、 Ｉ＝ Ｅ、＋Ｅ。
＝１０ｘｐ（ｊωｔ ）（１＋ｅｘｐ（ｊφ））ビ＝２
（１＋ｃｏｓφ） となる。この時、光ディスク２が△ｄの面振れを生じる
と、φの増分△φは、 ４ π △φ＝ △ｄ λ どなる。そして、この△φが干渉縞の本数では２△ｄ／
λに相当するので、移動した干渉縞の本数を計数するこ
とで面振れ量△ｄが測定されることになる。
（１＋ｃｏｓφ） となる。この時、光ディスク２が△ｄの面振れを生じる
と、φの増分△φは、 ４ π △φ＝ △ｄ λ どなる。そして、この△φが干渉縞の本数では２△ｄ／
λに相当するので、移動した干渉縞の本数を計数するこ
とで面振れ量△ｄが測定されることになる。
ここで、検出可能な面振れ量△ｄの最小値は、Ｅ ｒ
＝ｅｘｐ （Ｊ （ωｔ＋φ））補間がないなら検出す
る干渉縞の一本なので、２△ｄ／λ＝１ つまり、 △ｄ＝λ／２ となる。従って、この面振れ測定装置１０の測定限界は
、レーザ光源１４としてレーザダイオードを採用した場
合で約０．４（μｍ）、ヘリウムネオンレーザを採用し
た場合で約０．３（μｍ）となり、極めて高精度に光デ
ィスク２の面振れ量を測定することができる。なお、実
際には電気的な補間処理を行なうことで、さらに測定限
界を小さくすることが可能である。
＝ｅｘｐ （Ｊ （ωｔ＋φ））補間がないなら検出す
る干渉縞の一本なので、２△ｄ／λ＝１ つまり、 △ｄ＝λ／２ となる。従って、この面振れ測定装置１０の測定限界は
、レーザ光源１４としてレーザダイオードを採用した場
合で約０．４（μｍ）、ヘリウムネオンレーザを採用し
た場合で約０．３（μｍ）となり、極めて高精度に光デ
ィスク２の面振れ量を測定することができる。なお、実
際には電気的な補間処理を行なうことで、さらに測定限
界を小さくすることが可能である。
また、請求項２記載の発明のように、光電変換素子１１
による干渉縞の移動量検出を光ディスク２の回転角度に
同期して行なうことも可能である。
による干渉縞の移動量検出を光ディスク２の回転角度に
同期して行なうことも可能である。
この場合、第２図に例示するように、光ディスク２の回
転に同期して光電変換素子１１の出力値を所定間隔でサ
ンプリングすることになり、光ディスク２の周方向で各
部の面振れ量を測定することができる。
転に同期して光電変換素子１１の出力値を所定間隔でサ
ンプリングすることになり、光ディスク２の周方向で各
部の面振れ量を測定することができる。
さらに、第３図に例示する請求項３記載の発明のように
、各部品１１−１５で形成したマイケルソン干渉計１７
を光ディスク２の径方向に移動させ、この移動に同期し
て光電変換素子１１による干渉縞の移動量検出を行なう
ことも可能である。
、各部品１１−１５で形成したマイケルソン干渉計１７
を光ディスク２の径方向に移動させ、この移動に同期し
て光電変換素子１１による干渉縞の移動量検出を行なう
ことも可能である。
この場合、光ディスク２の半径方向で各部の面振れ量を
測定することができる。
測定することができる。
そこで、上述のように光ディスク２の周方向や半径方向
の各部の面振れ量を測定することで、この光ディスク２
の全域の面振れ量の分布状態を検出することができ、全
体の傾斜状態や部分的な反りなどを検知することが可能
である。
の各部の面振れ量を測定することで、この光ディスク２
の全域の面振れ量の分布状態を検出することができ、全
体の傾斜状態や部分的な反りなどを検知することが可能
である。
発明の効果
請求項１記載の発明は、回転自在に支持した光ディスク
の記録面に照射して反射された検査光を受光して光ディ
スクの面振れ量を測定する面振れ測定装置において、光
ディスクの記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソ
ン干渉計を形成する光学系を設け、この光学系から出力
される干渉縞の移動量を検出する光検出装置を設けたこ
とにより、光学系の出射光の干渉縞の移動量が光ディス
クの記録面の変位量に比例しているので、光検出装置の
出力値から簡易に光ディスクの面振れ量を測定すること
ができ、この面振れ量の測定は光学的に直接行なわれて
いるので誤差が小さく、簡易な構造で高精度な測定を実
現することができ、また、請求項２記載の発明は、光検
出装置の干渉縞の移動量検出を光ディスクの回転角度に
同期して行なうことにより、光ディスクの周方向で各部
の面振れ量を測定することができ、さらに、請求項３記
載の発明は、光検出装置を光ディスクの径方向に移動さ
せる移動手段を設け、光検出装置の干渉縞の移動量検出
を光ディスクの径方向の位置に同期して行なうことによ
り、光ディスクの半径方向で各部の面振れ量を測定する
ことができ、上述のように光ディスクの周方向や半径方
向の各部の面振れ量を測定することで、この光ディスク
の全域の面振れ量の分布状態を検出することもでき、簡
易な構造で高性能な面振れ測定装置を得ることができる
等の効果を有するものである。
の記録面に照射して反射された検査光を受光して光ディ
スクの面振れ量を測定する面振れ測定装置において、光
ディスクの記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソ
ン干渉計を形成する光学系を設け、この光学系から出力
される干渉縞の移動量を検出する光検出装置を設けたこ
とにより、光学系の出射光の干渉縞の移動量が光ディス
クの記録面の変位量に比例しているので、光検出装置の
出力値から簡易に光ディスクの面振れ量を測定すること
ができ、この面振れ量の測定は光学的に直接行なわれて
いるので誤差が小さく、簡易な構造で高精度な測定を実
現することができ、また、請求項２記載の発明は、光検
出装置の干渉縞の移動量検出を光ディスクの回転角度に
同期して行なうことにより、光ディスクの周方向で各部
の面振れ量を測定することができ、さらに、請求項３記
載の発明は、光検出装置を光ディスクの径方向に移動さ
せる移動手段を設け、光検出装置の干渉縞の移動量検出
を光ディスクの径方向の位置に同期して行なうことによ
り、光ディスクの半径方向で各部の面振れ量を測定する
ことができ、上述のように光ディスクの周方向や半径方
向の各部の面振れ量を測定することで、この光ディスク
の全域の面振れ量の分布状態を検出することもでき、簡
易な構造で高性能な面振れ測定装置を得ることができる
等の効果を有するものである。
第１図は本発明の実施例を示す側面図、第２図は第一の
変形例を示すタイムチャート、第３図は第二の変形例を
示す側面図、第４図は従来例を示す側面図である。 ２・・・光ディスク、１０・・・面振れ測定装置、１１
・・・光検出装置、１６・・・光学系、１７・・・マイ
ケルソン干渉計 出 願 人 株式会社 リコー １ ろ 図
変形例を示すタイムチャート、第３図は第二の変形例を
示す側面図、第４図は従来例を示す側面図である。 ２・・・光ディスク、１０・・・面振れ測定装置、１１
・・・光検出装置、１６・・・光学系、１７・・・マイ
ケルソン干渉計 出 願 人 株式会社 リコー １ ろ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、回転自在に支持した光ディスクの記録面に照射して
反射された検査光を受光して前記光ディスクの面振れ量
を測定する面振れ測定装置において、前記光ディスクの
記録面を反射ミラーの一つとしてマイケルソン干渉計を
形成する光学系を設け、この光学系から出力される干渉
縞の移動量を検出する光検出装置を設けたことを特徴と
する面振れ測定装置。２、光検出装置の干渉縞の移動量
検出を光ディスクの回転角度に同期して行なうことを特
徴とする請求項１記載の面振れ測定装置。 ３、光検出装置を光ディスクの径方向に移動させる移動
手段を設け、前記光検出装置の干渉縞の移動量検出を光
ディスクの径方向の位置に同期して行なうことを特徴と
する請求項１記載の面振れ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3916590A JPH03242508A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 面振れ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3916590A JPH03242508A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 面振れ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242508A true JPH03242508A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12545511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3916590A Pending JPH03242508A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 面振れ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03242508A (ja) |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP3916590A patent/JPH03242508A/ja active Pending
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