JPH048327Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、デイスクの面振れおよび偏心による
左右方向の振れを測定するデイスク形状測定装置
に関する。特に、デイスクの振れに追従して光学
ヘツドの位置を制御する自動制御系のアクチユエ
ータの変位量をモニタして振れ量を測定するデイ
スク形状測定装置に関する。

〔概要〕 本考案は、デイスクの面振れおよび偏心による
左右方向の振れを測定するデイスク形状測定装置
において、 光学ヘツドの位置を制御するアクチユエータの
変位量を検出してデイスクの振れ量の測定値とす
る場合に、自動制御手段の制御量が所定の上限値
および下限値の間にあることを監視することによ
り、 デイスクの振れ量の測定が測定限界を越えたか
否かを判定して精度良い測定を行うものである。

〔従来の技術〕

第３図は、光デイスク・フアイル装置の基本構
成を示す図である。参照番号３１は光デイスク、
参照番号３２はモータ、参照番号３３は光学ヘツ
ド、参照番号３４はリニア・アクチユエータであ
る。

第４図は、光学ヘツド３３のフオーカスエラー
およびトラツキングエラー検出系の概略を示す図
である。参照番号４１は半導体レーザ、参照番号
４２はレンズ系、参照番号４３はハーフミラー、
参照番号４４は光検出センサである。光検出セン
サ４４は、フオーカスエラーの検出の場合には、
反射レーザ光に非点収差をもたせる４分割デイテ
クタの加減算を用いて検出するもので、トラツキ
ングエラーの検出の場合には、同じ４分割デイテ
クタの加減算（フオーカスエラーの検出とは異な
る加減算方法）を用いて検出するものが用いられ
る。

さらに、光学ヘツド３３には、光検出センサ４
４で検出された各エラー信号により、光学ヘツド
３３の位置を制御する信号を得る自動制御回路、
およびこの制御信号によりレーザ光の光点を上下
方向および左右方向に微調整するアクチユエータ
が設けられている（図では省略されている）。

光デイスクからの情報の読み出し、情報の書き
込みあるいは書き換えを行うには、光学ヘツド３
３から出たレーザ光が光デイスク３１上に正確に
焦点を結び、さらに目的のトラツクからはずれな
いようにトレースする必要がある。

光デイスク３１が回転中に約500μm程度の範囲
で上下に面振れを起こすため、情報の正確な記
録・再生には、光学ヘツド３３の対物レンズ４２
を上下させてレーザ光の焦点を常に光デイスク３
１上に結ばせなくてはならない。その誤差は、レ
ンズ系４２の焦点深度以下すなわち1μm程度にお
さえる必要がある。また、デイスクの偏心による
ピツト列あるいは案内溝４５の左右方向への振れ
は最大で±100μm程度であり、レーザ光の光点は
±0.1μm以下の誤差で目的のトラツクを追従する
必要がある。

このような光学ヘツドの位置を正確に制御する
ために、フオーカスエラー、トラツキングエラー
それぞれを光デイスク上から光学的に検出し、こ
れを光学ヘツドの動作にフイードバツクさせる自
動制御手段が用いられる。

一方、製造された光デイスクは上記の面振れお
よび偏心による振れの振れ量を測定して、規定値
と比較しその良否が判定される。

光デイスクの面振れおよび偏心による振れの振
れ量Δは、従来機械光学系による複雑な装置を用
いて直接測定されていたが、それに代わり光学ヘ
ツドの位置制御を行う自動制御手段のアクチユエ
ータの変位量ｙから振れ量Δを算出する装置が用
いられるようになつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、このような従来の光デイスク形状測
定装置は、高周波領域において自動制御系のルー
プゲインが低下するために制御誤差が大きくなつ
てしまい、精度良く測定することができない問題
点があつた。

本考案は、このような従来の問題点を解決する
もので、高周波領域で測定が精度良く行われたか
否かを判定できる光デイスク形状測定装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、被測定デイスクを回転駆動させるモ
ータと、被測定デイスクの一点を光学的に照射し
その反射光を検出する光学ヘツドとを備え、上記
光学ヘツドには、被測定デイスクの回転に伴い面
振れまたは偏心による左右方向の振れに追従する
ようにこの光学ヘツドの位置を制御する自動制御
手段を含み、この自動制御手段のアクチユエータ
の変位に比例する量が、被測定デイスクの回転に
伴うデイスクの面振れまたは偏心による左右方向
の振れの測定値として出力される手段を備えたデ
イスク形状測定装置において、上記自動制御手段
の制御量が所定の上限値および下限値の間にある
ことを監視する回路を備えたことを特徴とする。

ここで、自動制御手段の制御量とは、デイスク
の振れ量Δに対応する光検出センサの出力δから
アクチユエータの変位量ｙを差し引いた量（δ−
ｙ）である。

〔作用〕

デイスクの面振れおよび偏心による左右方向の
振れの測定は、その振れ量をデイスクの振れに追
従する光学ヘツドの位置を制御するアクチユエー
タの変位量ｙを取り出して、この変位量ｙを振れ
量に対応するものとして測定する。このとき、本
考案は、振れ量に対応する光検出センサの出力δ
とアクチユエータの変位量ｙの差信号（自動制御
系の制御量）を制御用プリアンプを介してモニタ
する。すなわち制御量はδ−ｙであり、変位量ｙ
がδの変化に追従できるときはδ−ｙ＝０である
からｙを振れ量Δに対応する測定値として採用す
る。

ここで、自動制御系のループゲインは高周波領
域では低下してアクチユエータの変位量ｙが光検
出センサの出力δに追従できなくなる。このとき
の制御量δ−ｙが所定の上限値＋ｅおよび下限値
−ｅに対して、 −ｅ＜δ−ｙ＜＋ｅ にあるか否かを監視し、範囲外になつたときにエ
ラー信号を出力することによつて、振れ量の計測
が測定限界を越えたか否かを判定することができ
る。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例方式を図面に基づいて説
明する。

第１図は、本考案の一実施例を示すブロツク構
成図である。第１図において、デイスクの振れ量
に対応する光検出センサ４４の出力δと、アクチ
ユエータ１の変位量ｙとが比較器２に入力し制御
量が生成される。制御量は、制御用プリアンプ３
を介して主フイードバツク量になり比較器４に入
力される。比較器４では制御目標値が入力され、
制御誤差信号εが生成される。制御誤差信号εは
制御アンプ５に入力し、制御動作信号としてアク
チユエータ１に入力される。また、アクチユエー
タ１の変位量ｙは分岐してセンサアンプ６に入力
する。

一方、制御用プリアンプ３の出力は、分岐して
二つの比較器７，８のそれぞれ正入力および負入
力に接続される。比較器７の負入力および比較器
８の正入力には、それぞれ基準電圧が接続され
る。比較器７，８の出力はアンドゲート９に入力
し、その出力がエラー信号Ｅとして取り出され
る。

第２図は、振れ量の規格値と自動制御ループの
ゲイン特性を示す図である。

この自動制御ループのループゲインは₂でOdB
になるが、一般に自動制御ループゲインは、デイ
スク規格振れ量に対応できるようにその利得特性
は設定されている。すなわち、第２図に示すよう
に自動制御ループは、デイスク規格振れ量をカバ
ーできるような利得特性を有するものに設計され
ている。このため、周波数が₂まではアクチユエ
ータ１の変位量ｙは光検出センサの出力δに追従
することができるため、アクチユエータの変位量
ｙによつて振れ量Δを測定することができる。被
測定デイスクが自動制御ループゲインの範囲内の
規格振れ量である限りは、アクチユエータの変位
量ｙは光検出センサの出力δに追従できるため、
アクチユエータの変位量ｙによつて振れ量Δを測
定することができる。これを式で表すとデイスク
が規格品であり、自動制御ループ利得特性が正常
に動作している範囲内であれば、δ−ｙ＝０とな
り、ｙ＝δが成立するから、変位量ｙで振れ量Δ
を測定することが可能である。

ところが、例えば被測定デイスクが規格外品で
特に周波数₃で第２図の₃の自動制御ループ利得
特性外の位置に示す特性を持つたデイスクの形状
測定を行う場合は、振れ量に変位量ｙが追従する
ことができなくなり、自動制御のこのループゲイ
ンでは制御誤差分εを規定振れ量ε₀を越えてしま
う。すなわち、変位量の差分を δ−ｙ＝ｘ とすると、このｘが所定の上限値および下限値を
越えていることは、変位量ｙはδに対応した値で
はなくなり、その誤差が大きくなり測定限界を越
えたことを示している。このためアクチユエータ
１の変位量ｙの測定だけでは、それに対応するデ
イスクの振れ量を求めることができない。この場
合には、比較器７，８の基準値として、ある値＋
ｅ、−ｅを設定しておき、制御量がその範囲を越
えるときに出力されるエラー信号Ｅを観測するこ
とにより、測定限界を越えたか否かが判定され
る。このときの出力値ｙは測定値として採用でき
ない。

〔考案の効果〕

本考案は、以上説明したように、デイスクの振
れ量に対応する光検出センサの出力δと、アクチ
ユエータ１の変位量ｙの差信号（自動制御系の制
御量）を制御用プリアンプを介してモニタするこ
とにより、測定限界を越えたか否かを判定するこ
とができ、測定された値の信頼性が確保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロツク構成
図。第２図は振れ量δの規格値と自動制御ループ
のゲイン特性を示す図。第３図は光デイスク・フ
アイル装置の基本構成を示す図。第４図は光学ヘ
ツドの概略を示す図。 １……アクチユエータ、２，４……比較器、３
……制御用プリアンプ、５……制御アンプ、６…
…センサアンプ、７，８……比較器、９……アン
ドゲート、３１……光デイスク、３２……モー
タ、３３……光学ヘツド、３４……リニア・アク
チユエータ、４１……半導体レーザ、４２……レ
ンズ系、４３……ハーフミラー、４４……光検出
センサ、４５……案内溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 被測定デイスクを回転駆動させるモータと、被
   測定デイスクの一点を光学的に照射しその反射光
   を検出する光学ヘツドと を備え、 上記光学ヘツドには、被測定デイスクの回転に
   伴い面振れまたは偏心による左右方向の振れに追
   従するようにこの光学ヘツドの位置を制御する自
   動制御手段を含み、 この自動制御手段のアクチユエータの変位に比
   例する量が、被測定デイスクの回転に伴うデイス
   クの面振れまたは偏心による左右方向の振れの測
   定値として出力される手段を備えたデイスク形状
   測定装置において、 上記自動制御手段の制御量が所定の上限値およ
   び下限値の間にあることを監視する回路を備えた
   ことを特徴とするデイスク形状測定装置。