JPH10320838A

JPH10320838A - ディスクの反り量の測定方法及び装置、反りの表示方法及び装置、ディスクの連続製造方法、並びにディスクの厚さ測定方法

Info

Publication number: JPH10320838A
Application number: JP9138998A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Ebisawa; 勝英蛯沢
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスクの反り角度データに基づくディスク
の反り量の測定方法の提供。【解決手段】光磁気ディスク又はデジタルビデオディ
スクの表面内周側から外周側に向かう渦巻き状の走査線
に沿ってレーザービームを照射し、前記走査線上の複数
の測定ポイントにおける反射レーザビームの正反射位置
からの変位量に基づき各測定ポイントの反り角度を求
め、前記走査線上の内周側の１周回の測定ポイントを基
準にして当該周回以降の各周回における対応測定ポイン
トについての反り量を前記反り角度に基づき求めること
を特徴とするディスクの反り量の測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光磁気ディスク、
デジタルビデオ（又はバーサタイル）ディスクの反り量
の測定、反りの表示に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光磁気ディスク、デジタルビデオ
ディスクなどの光反射面を有するディスクの反り角及び
反り形状を測定する方法として、例えば、レーザービー
ムを被測定面に照射し、その反射レーザビームの変位量
を位置検出手段で測定するものが知られている。

【０００３】従来より、光源からのレーザービームが被
検査面に垂直に当たって反射した時の正反射位置からの
変位量を位置検出手段によって測定し、この変位量と反
射点と受光点間の幾何学的距離との関係から、反り角度
を算出して求める方法がとられている。

【０００４】以下、従来技術による反り角度の測定法を
図を用いて説明する。図７は、被測定物であるディスク
に、反り、歪みなどの機械的変形が存在しない場合、つ
まりディスクの照射面に対してレーザービーム５が垂直
に照射、かつ正反射された様子を示したものである。図
７において、１はレーザービーム照射手段、２はビーム
スプリッター、３は被測定物であるディスク、４は位置
検出手段を表している。また、ビームスプリッタ２の反
射面と位置検出手段４との距離をＬA、ビームスプリッ
タ２の反射面とディスク３の照射面との距離をＬBとす
る。

【０００５】図８は、ディスク３のレーザビーム５の照
射面が基準面（レーザービーム５が垂直に照射したと仮
定する面で点線で示している）に対してθだけ傾いてい
る場合を示している。この傾きθは、ディスク３の反
り、歪み等の機械的変形に基づく。簡単な幾何学的考察
から、ディスクの傾きが基準面に対してθである時、レ
ーザービーム５は前記基準面に対してθの２倍に等しい
角度だけずれて反射する。

【０００６】反射して戻ったレーザービーム５は、ビー
ムスプリッター２で進路を約９０度変更され、位置検出
手段４の受光面に照射される。位置検出手段４は、反射
ビームが照射される位置が、正反射位置から変位してい
る場合には、変位量に比例した値の電圧を出力する。

【０００７】位置検出手段４の出力電圧による反射レー
ザービームの変位量Ｘが求まると、照射面の傾斜（反
り）角度は一般に２θとして定義され、次式として求め
られる。

【０００８】

【式１】２θ＝arctan｛Ｘ／（Ｌ_A＋Ｌ_B）｝ −−−（１）式

【０００９】一般には、この２θをディスク全面にわた
って測定し、最大となった値が反り角度として定義され
る。θはディスクが基準面に対して実際に反っている角
度を表す。なお、（１）式において２θをrad単位で表
し、（Ｌ_A＋Ｌ_B）≫Ｘを仮定できる場合では、単に２θ
＝Ｘ／（Ｌ_A＋Ｌ_B）としても実用上問題ない。

【００１０】反り角度２θをディスク３の全域にわたっ
て測定するためには、図７に示したレーザービーム照射
手段１と位置検出手段４との相対位置関係を固定し、デ
ィスク３を回転しながら、レーザービーム５の照射位置
がディスク３の半径方向と一致するように相対移動さ
せ、この際に現れる位置検出手段４からの出力を逐次読
み取るか、又は、記録すればよい。

【００１１】前記相対移動の方法は、例えばレーザービ
ーム照射手段及び位置検出手段は固定しておき、ディス
クを回転しながら水平方向に移動する機構を設けること
によってディスク全面を走査することができる。あるい
はこれとは逆に、ディスクの方は一点に固定して単に回
転させながら、レーザービーム照射手段及び位置検出手
段をディスクの半径方向に移動させながら走査すること
も可能である。一方、別法として、静電容量に基づいて
ディスクの反りを測定する方法がありうるが、この方式
だと、光反射性を有する記録層に含まれるグルーブを正
確にトレースするように測定がなされるので、非常に長
時間を要するという欠点もある。この欠点は、連続生産
を行いインラインで検査を行う場合、特に全数検査を行
う場合には、特に顕著に現れる。

【００１２】このようにして得られた結果を表示する場
合には、例えば、横軸を時間軸にとり、単に位置検出手
段４からの出力電圧を時間変化的に表示する方法、或い
は、ディスク３と位置検出手段４との幾何学的な配置で
決まる寸法定数から反り角度を算出し、横軸にディスク
の位置を表す量、例えば角度や円周方向の位置を表す量
とし、縦軸に反り角度をとって表す方法がとられてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の方法においても、その測定結果からディスクが、実際
にどのような形状になっており、どの部分がどのような
方向に歪んでいるかを直感的に把握しにくいという問題
があった。それは測定によって得られる物理量が『角
度』という抽象的な量であるという点と、ディスク表面
上の各点データの羅列に過ぎないところに因っているも
のと推察される。

【００１４】本発明はかかる状況に鑑み、ディスクの反
り角度データに基づくディスクの反り量の測定方法及び
装置、さらに三次元的な形状を数値演算によって近似的
に求め、それを表示する方法及び装置の提供を課題とす
る。また、本発明はそのような方法によるディスクの製
造方法、さらには反りの測定方法を応用したディスクの
厚さ測定方法の提供を課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】現在製造されるディスク
では歪みや変形が、ほとんどの場合、ディスクの外周側
にかけて大きくなり内周側では比較的小さく、特にディ
スク製造技術そのものが年々向上し、ディスクの変形の
絶対値そのものが小さくなってきているために、その傾
向は顕著である。本発明者はこの点に着目し、ディスク
の内周側を基準にして、この基準の位置より外周側にあ
る位置の反り量を当該位置の反り角度に基づき求めるこ
と、そしてこのような処理をディスク表面上の多くのポ
イントで行うことにより、ディスクの反り量及び反り形
状を得ることができることを知見した。

【００１６】すなわち本発明は、光磁気ディスク又はデ
ジタルビデオディスクの表面内周側から外周側に向かう
渦巻き状の走査線に沿ってレーザービームを照射し、前
記走査線上の複数の測定ポイントにおける反射レーザビ
ーム（ディスクの情報記録層からの反射）の正反射位置
からの変位量に基づき各測定ポイントの反り角度を求
め、前記走査線上の内周側の１周回の測定ポイントを基
準にして当該周回以降の各周回における対応測定ポイン
トについての反り量を前記反り角度に基づき求めること
を特徴とするディスクの反り量の測定方法ある。

【００１７】反り量の基準となる内周側の１周回として
は、前記走査線の第１周回目とすることが最も望ましい
が、反り量の状況に応じて第２周回目以降とすることも
できる。第１周回目を基準とする場合、前記走査線の始
点を含むとともに、照射されるレーザービームと直交す
る面を基準面とし、前記走査線の第１周回目の測定ポイ
ントは前記基準面上にあると仮定し、第ｎ（ただし、ｎ
=１、２、３・・・Ｎ）周目を基準として第ｎ＋１周目の
前記渦巻き状走査線上の各測定ポイントの反り量を前記
反り角に基づき順次求め、この反り量をディスクの同一
法線上の内周側から加算して前記基準面からの反り量と
する。

【００１８】本発明ディスクの反り量の測定方法におい
ては、測定ポイント数が多いほど反り量を精密に測定す
ることができるが、逆に測定に要する時間が増加する。
したがって、ディスクの反りの程度を２次元座標軸平面
上に３次元的に可視化できる範囲でレーザービームの走
査線の周回数及び前記走査線における複数の測定ポイン
ト数をできるだけ少なく設定することが望ましい。

【００１９】具体的には、レーザービームの走査線の周
回毎の移動ピッチが０．５〜３ｍｍであり、また前記走
査線の各周回における測定ポイント数が５０〜３００で
あることが望ましい。移動ピッチが０．５ｍｍ未満だと
周回数が多くなりすぎて測定時間が長くなり、一方３ｍ
ｍを越えると周回数が少なすぎて、実際のディスクに近
似した反り形状の表示が困難となる。また、各周回にお
ける測定ポイント数が５０未満だと測定ポイント数が少
ないために実際のディスクに近似した反り形状の表示が
困難となり、一方３００を越えると測定ポイント数が多
くなりすぎて測定時間が長くなる。

【００２０】ディスク表面にレーザービームを渦巻き状
に走査するためには、ディスクを回転させながら、レー
ザービームの照射位置を前記ディスクの表面内周側から
外周側にむけて半径方向に相対的に移動すればよい。よ
り具体的には、（１）ディスクの回転位置を固定しつ
つ、レーザービームの照射位置をディスクの内周側から
外周側にむけて半径方向に移動するか、又は（２）レー
ザービームの照射源の位置を固定しつつも、レーザービ
ームの照射位置がディスクの内周側から外周側に向けて
半径方向に移動するようにディスクを移動すれば良い。

【００２１】この際のディスクの回転数は、実際にディ
スクが使用される回転速度と同様の５５０〜１６００ｒ
ｐｍの範囲とすることが望ましい。なお、デジタルビデ
オディスクの記憶領域は、半径ｒ=２３〜５８ｍｍであ
り、再生時の周速度は３．５ｍ／ｓと３．８ｍ／ｓｅｃ
の何れかが採用されるＣＬＶ方式（周速度一定制御方
式）なので、、最大回転速度Ｎmax、最小回転速度Ｎmin
は、それぞれ、Ｎmax=３.８／(２×２３×１０^-3)×６０=１５７８rpm Ｎmin=３.５／(２×５８×１０^-3)×６０=５７６rpm である。またレーザービームの照射位置をディスクの内
周側から外周側に向けて半径方向に移動する時間は０．
５〜３秒とすることが望ましい。０．５秒未満だと移動
時間が速すぎて適切な測定を行うことが困難となる。ま
た、３秒を越えると、本測定方法をディスクの製造プロ
セスに組み入れた場合に、製造タクトに遅延をもたらす
おそれがある。

【００２２】本発明においては、光磁気ディスク又はデ
ジタルビデオディスクとして、記録層を表裏両面に有す
る貼り合わせ形のディスクを用い、かつその表面及び裏
面の両面に、レーザービームを照射して、ディスクの表
裏両面の反り量を測定することもできる。この方法とし
て、レーザービームは１つのみ用いて、ディスクの一方
の面のみを測定してから、それを裏返しに反転して他方
の面を測定するようにして、表裏両面の反りを順次測定
する方法もあるが、レーザービームをディスクの片面に
１つずつ設けて、同時に表裏両面を測定するほうが好ま
しい。なお、これは反り量の測定のみならず、後述する
その他の方法の場合でも同様である。

【００２３】各測定ポイントにおける前記基準面からの
変位量に基づいて前記走査線に沿って各測定ポイントを
連続的に結べば２次元座標軸平面上に反りの状態を３次
元的に表示することができる。反りの表示は、ディスク
の片面のみならず、光磁気ディスク又はデジタルビデオ
ディスクとして、記録層を表裏両面に有する貼り合わせ
形のディスクを用い、かつその表面及び裏面の両面にレ
ーザービームを照射して両面の反り量を求めれば、表裏
両面の反りを表示することができる。

【００２４】本発明の反り量の測定方法は、それ自身独
立して実施することもできるが、光磁気ディスク又はデ
ジタルビデオディスクの製造工程に組み入れることもで
きる。具体的には、（１）光磁気ディスク又はデジタル
ビデオディスクを連続的に製造する工程、（２）光磁気
ディスク又はデジタルビデオディスクの表面内周側から
外周側に向かう渦巻き状の走査線に沿ってレーザービー
ムを照射し、前記走査線上の複数の測定ポイントにおけ
る反射レーザビームの正反射位置からの変位量に基づき
各測定ポイントの反り角度を求め、前記走査線上の内周
側の１周回の測定ポイントを基準にして当該周回以降の
各周回における対応測定ポイントについての反り量を前
記反り角度に基づき求める反り量の測定工程、（３）前
記反り角が規定角度を超えた場合に当該ディスクを排除
する工程、必要により（４）各測定ポイントの前記基準
面からの変位量に基づきを前記走査線に沿って測定ポイ
ントを連続的に結んで２次元座標軸平面上に３次元的に
表示する表示する工程、とからなることを特徴とする光
磁気ディスク又はデジタルビデオディスクの連続製造方
法が提供される。光磁気ディスク又はデジタルビデオデ
ィスクを連続的に製造する工程としては、公知の方法に
従えばよい。

【００２５】検査すべきディスクの光反射面の全測定ポ
イントの反り角のうち最大値が、規定角度以上の場合
に、不合格品と判定することができる。なお、デジタル
ビデオディスクの場合には、その規格に従って、通常
は、ディスク半径方向の反り角≧０．８°のものを不合
格品とする。より高い品質が要求される場合には、さら
に、ディスク半径方向の反り角≧０．３°である場合も
不合格品として排除することができる。勿論、この不合
格品の排除にあたっては、反り角だけでなく、反り量を
用いても良い。以上の製造方法においても、光磁気ディ
スク又はデジタルビデオディスクとして、記録層を表裏
両面に有する貼り合わせ形の光磁気ディスク又はデジタ
ルビデオディスクディスクを用い、かつその表面及び裏
面の両面にレーザービームを照射して、ディスクの表裏
両面の反り量を測定することができるし、必要によりデ
ィスクの表裏両面の反りの表示をすることもできる。

【００２６】本発明のディスクの反り量の測定方法は、
光磁気ディスク又はデジタルビデオディスクの表面にレ
ーザービームを照射するレーザービーム照射手段とレー
ザービームの反射光の正反射位置からの変位量を検出す
る位置検出手段とを有する変位量測定計と、ディスク回
転手段と、変位量測定計とディスク回転手段とを前記デ
ィスクの半径方向に相対的に移動させる移動手段とを有
し、ディスクの表面内周側から渦巻き状にレーザービー
ムを照射し、前記渦巻き状の走査線の内周側の１周回に
おける複数の測定ポイントを基準にして当該周回以降の
各周回における対応測定ポイントについての変位量を測
定するディスクの反り量の測定装置により実施すること
ができる。

【００２７】以上の本発明においては、光磁気ディスク
又はデジタルビデオディスクが、紫外線硬化性化合物を
用いて、紫外線照射により硬化接着させて２枚のディス
クを貼り合わせたものとすることができるし、さらに、
紫外線照射は、ディスクの少なくとも片面から閃光的に
照射するものとすることができる。閃光照射によると、
連続照射と比較して消費電力を抑えたままで、換言する
と、連続照射で紫外線硬化性化合物を硬化させるに必要
な総照射光量りも少ない光量で、接着剤の紫外線硬化を
可能にするからである。したがって、紫外線照射による
と単位時間当たりの接着剤硬化処理が大幅に向上する。
さらにも消費電力を増やして連続照射する場合より、反
りの程度をより小さくすることができる。

【００２８】デジタルビデオディスクの品質管理項目と
して、以上の反り以外に、２枚のディスク基板を貼り合
わせている接着剤層の厚さがある。接着剤層の厚さに変
動が生じているとディスク全体の板厚にも変動が生ずる
ことになり、この値が規定の範囲を超えると、ディスク
の特性を害するためである。しかしながら、接着剤層は
２枚のディスク基板に挟まれているため、直接接触する
ことができず、その測定は容易ではない。例えば、非破
壊検査法として知られる超音波探傷法では、数十ミクロ
ン程度しかないディスクの接着剤層の厚さを測定するの
は困難である。仮に可能となったとしても、検査装置が
大変高価なものとなろうし、測定時間も数分オーダーと
なることが予測され、実用的ではない。また、他の非破
壊検査装置として知られるレーザーフォーカス変位計
は、対象物が透明体である必要があるため、適用するこ
とができない。

【００２９】以上説明した、ディスクの反り量の測定方
法を応用してディスク基板間の接着剤の厚さを測定する
ことができる。すなわち、光磁気ディスク又はデジタル
ビデオディスクの表裏両面にディスクの内周側から渦巻
き状の走査線に沿ってレーザービームを照射して反射し
たレーザビームの正反射位置からの変位量を求め、前記
走査線の始点を含むとともに、照射されるレーザービー
ムと直交する面を基準面Ｚ１、Ｚ２とし、前記走査線の
第１周回目の範囲は前記基準面上にあると仮定し、第ｎ
（ただし、ｎ=１、２、３・・・Ｎ）周目を基準として第
ｎ＋１周目の前記渦巻き状走査線上の反り量を前記変位
量に基づき順次求め、ディスクの同一法線上の反り量を
内周側から加算して表・裏両面について設定した基準面
Ｚ１、Ｚ２に対するディスクの反り量Ｔ_Z1、Ｔ_Z2を求
め、次いで反り量Ｔ_Z1、Ｔ_Z2について｜Ｔ_Z1-Ｔ_Z2｜を
実行すれば、光反射面間の厚さを知ることができる。接
着剤層が光反射面間、つまり記録層間に存在すれば、接
着剤層の厚さを測定することができることになる。

【００３０】以上のディスクの厚さ測定方法は、表・裏
最表面に光反射面が形成されたディスク、表・裏最表面
には光透過性材料からなる層が形成され、その内部に光
反射性材料からなる層が形成された積層構造のディスク
の両者を測定対象とすることができる。前者のディスク
としては、光反射性材料単体で構成されるディスク、及
び表・裏最表面に光反射性材料からなる表面層が形成さ
れ、その層間に他の材料からなる中間層を有する積層構
造のディスクの２種類がある。

【００３１】また以上のディスクの厚さ測定方法は、光
反射面間の距離をディスクの厚さとして測定することが
できるのは勿論、表・裏最表面に光反射性材料からなる
表面層が形成され、その層間に他の材料からなる中間層
を有する積層構造のディスクにおいては、中間層の厚さ
を測定することもできる。デジタルビデオディスクの接
着剤層の厚さ測定は、この態様の１つである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態に基
づき説明する。＜反り量測定方法＞レーザービームスポットを図１に示
すようにディスク上に仮想的に描いた渦巻き状走査線に
沿って照射する。この走査線は、光反射面に含まれる記
録のグループ上をそのままトレースするものでないよう
にすることが好ましく、実際のグループの間隔の幅（ピ
ッチ）よりも大きくなるように渦巻き状走査線を設ける
のが好ましい。この時にディスク１回転あたりに抽出さ
れるデータ数をＩ、ディスク１回転あたりにレーザービ
ームスポットがディスク半径方向に対して移動する距離
（以下移動ピッチ）をｐとする。

【００３３】この渦巻き状走査線に、内周側から１，
２，３，・・・と番号を付け、最外周にあたる走査線を
Ｎとする。渦巻き状走査線１の始点、つまり図１のｎ=
１、ｉ=１の点から情報抽出を開始し、渦巻き状走査線
１の終点は渦巻き状走査線２の始点とする。情報抽出は
各周回毎に等間隔でＩ個ずつ行う。隣接する渦巻き状走
査線の間隔は移動ピッチｐに対応する。

【００３４】抽出した情報に基づきディスクの反り量を
求める方法は以下の通りである。即ち、前記渦巻き状走
査線１の位置における反り量は便宜上無視し、かつ、前
記走査線１の内側の領域は平面、つまり反り量がゼロと
仮定する。そして、走査線１の始点を含み、照射される
レーザービームと直交する面を反り量の基準面とする。
前記仮定が実用上ほとんど問題にならないのは前述の通
りである。なお、基準面に対して上向きの反り量を正の
値、下向きの反り量を負の値とする。

【００３５】渦巻き状走査線ｎ上のｉ番目の位置におけ
る反射レーザービームの変位量をＸ _ni（但し、ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ及びｉ＝１，２，・・・，Ｉ）と表
すと、Ｘ_1i，Ｘ_2i，・・・，Ｘ_ni,Ｘ_Niは、ほぼ同一法
線上で抽出されたデータと見なすことができる。そし
て、前述の通り、渦巻き状走査線１上での反り量は便宜
上無視し、かつ、渦巻き状走査線１の内側の領域を平面
と見なすと、渦巻き状走査線２上のｉの位置における反
り量（便宜的にＳ_2iと記す）は、図２にも示すようにＸ
_1iを用いて一次近似的に次のように表される。

【００３６】

【式２】Ｓ_2i＝p×tanθ_2i −−−（２）式

【００３７】

【式３】 θ_2i＝(1/2)×arctan{X_2i/(L_A+L_B)} −−−（３）式

【００３８】より一般的には、上式のサフィックス２を
ｎに変えたものが、任意の渦巻き状走査線ｎ上の任意ｉ
番目の位置で抽出した反射レーザービームの変位量Ｘ_ni
の値により、その位置を基準にして次の隣接する渦巻き
状走査線ｎ＋１上のｉ番目の位置での反り量Ｓ_niを表
す。

【００３９】情報抽出を開始した前記ディスクの内周側
の所定位置、例えば、データＸ₁₁が抽出された位置を含
み、前記入射ビームと直交する面を基準面Ｚとし、渦巻
き状走査線上の任意の位置における前記基準面Ｚからの
反り量Ｔ_niは、ディスクの内周側から加算する次式で求
めることができる。

【００４０】

【式４】

【００４１】以上ではディスクの一方の面の反り量の求
め方を説明したが、ディスク表裏両面に同時にレーザー
ビームを照射して、表裏面の反り量を同時に求めること
がもきる。

【００４２】＜反り表示方法＞ディスクの反り形状を表
示するには、以下の処理を行う。すなわち、前記レーザ
ービームが前記基準面上に描く渦巻き状走査線を略楕円
状に表示し、この際に、略楕円の式のｙ成分に、各測定
ポイントにおける前記基準面からの距離Ｔ_niを加え合わ
せる。即ち、それは次式で表すことができる。

【００４３】

【式５】ｘ_ni＝(a+np+360pi/I）×sin(360i/I) −−−（５）式ｙ_ni＝κＴ_ni+(b+np+360pi/I）×cos(360i/I)

【００４４】上式で求められる座標（ｘ_ni,ｙ_ni）を、
順次直線により連続的に結んで行くことによって、ディ
スクの反り形状を、二次元座標平面上に三次元的に可視
化して表示することができる。座標（ｘ_ni,ｙ_ni）は、
先ずｎ＝１に対して、ｉを１からＩまで変化させ逐次結
び、次にｎ＝２として、同様にｉを１からＩまでを結
ぶ。このような操作をｎ＝Ｎまで行う。

【００４５】（５）式において、ａ及びｂは前記渦巻き
状走査線１（最内周）を略楕円状に表すための長径と短
径、Ｔ_niは（４）式で求められる値、ｐは移動ピッチ、
Ｉはディスクの１回転あたりに抽出されるデータ数をそ
れぞれ表す。Ｉの値は必要とする測定精度によって決め
られるものであるが、Ｉの値が小さいと、前記座標（ｘ
_ni，ｙ_ni）を結んだ時の略楕円が滑らかなものとなら
ず、凸凹したものとなってしまうので、少なくともＩ≧
５０であることが望ましい。

【００４６】また、κは反り形状を三次元的に可視化し
て表示するときの感度、或いは、強調度を調節するため
の係数であり（以下κを単に強調係数と記す）、この値
を大きくするほど僅かな反りでも、表現上は大きな反り
があるかのように表されるようになる。

【００４７】＜厚さ測定方法＞次に、求めた反り量に基
づきディスクの中間層の厚さを求める厚さ測定方法の１
例を図３に基づき説明する。なお、図３は記録層からな
る光反射層６、６の間に接着剤からなる中間層７が存在
するディスクの断面を模式的に表したものであり、実際
のディスクにおいては中間層７に比べ光反射層６の厚さ
は極めて薄い。ディスク表・裏面各々の面について設定
した基準面Ｚ₁、Ｚ₂の、いずれか一方の基準面（この例
では基準面Ｚ₁を採用）を共通の基準面Ｋとするととも
に、ディスク表面側についての反り量をＴ_K2とする（前
述の反り量測定方法により求める）。この反り量Ｔ_K2に
対応する位置の裏面の反り量をＴ_K1とし、光反射層６の
厚さを一定と仮定すると、当該位置における中間層７の
厚さＴは次式で定まる。

【００４８】

【式６】Ｔ=Ｔ_K2−Ｔ_K1 −−−（６）式

【００４９】反り量に関して求めた全情報について以上
の処理を実行すれば、一枚のディスクにおける最大の中
間層７、つまり接着剤層の厚さＴmaxを求めることがで
きる。そして、このＴmaxが規定の管理基準値を越えて
いるときには、そのディスクをＮＧ品として取り扱えば
よい。

【００５０】以上の実施の形態では、ディスク表・裏面
について各々設定した基準面のいずれか一方を共通基準
面としたが、ディスク表・裏面について各々設定した基
準面とは別個に新たに共通基準面を設定することもでき
る。例えば、各々設定した表・裏基準面間の中間地点を
含む面を基準面とすることができる。

【００５１】また、以上の実施の形態では共通基準面を
設定して中間層７の厚さを測定しているが、共通基準面
を設定することなく測定することもできる。例えば、図
４に示すように、表・裏面について各々設定した基準面
Ｚ１、Ｚ２に基づく反り量Ｔ _Z1、Ｔ_Z2、及び基準面Ｚ
１、Ｚ２間の距離Ｔ_Bを用い、下記の式によっても中間
層７の厚さを測定することができる。

【００５２】

【式７】Ｔ=Ｔ_Z2−Ｔ_Z1＋Ｔ_B −−−（７）式

【００５３】＜測定装置の実施の形態＞図５は、本発明
測定装置の１実施形態を示す図である。なお、本実施の
形態は、ディスクの表裏両面の反りを測定できるよう
に、変位量測定計をＤ１、Ｄ２と１対設けてある。図５
において、Ｂ１、Ｂ２はレーザービーム照射手段であ
る。測定誤差を小さくするためには、レーザービーム照
射に用いるビーム径はなるべく小さい方が望ましく、
１．５ｍｍ以下とするか、或いは、反射ビームの受光位
置で、ビーム径を調節できる機構を有するものとするこ
とが望ましい。

【００５４】Ｃ１、Ｃ２は、ディスクＡから反射された
レーザービームを受光する位置検出手段である。この位
置検出手段としては、公知公用の位置検出素子ＰＳＤ
（Position Sensitive Device）を用いることができ
る。ＰＳＤには一次元タイプと二次元タイプがあるが、
目的に応じて適宜選択すればよい。例えば、ディスク半
径方向又はディスク円周方向のいずれか一方のみの任意
地点の反り角を求める場合には、このＰＳＤは一次元タ
イプで良い。また、一次元タイプでディスク半径方向の
みの反り角を求めて、その値からディスク円周方向の反
り角を近似で求めることもできる。しかしながら、ディ
スクの半径方向及び円周方向を同時に、及び／又は、よ
り高速で測定する場合には、二次元タイプが好適に使用
される。特に、貼り合わせディスクの連続製造工程に、
インラインで測定を行う場合には、二次元タイプを使用
するのが最適である。また、この位置検出手段Ｃ１、Ｃ
２からは、反射レーザービームの変位量情報を出力す
る。

【００５５】レーザービーム照射手段Ｂ１と位置検出手
段Ｃ１、レーザービーム照射手段Ｂ２と位置検出手段Ｃ
２は、各々その相対位置関係が変わらないように固定さ
れ、変位量測定計Ｄ１、Ｄ２を構成している。この変位
量測定計Ｄ１、Ｄ２を、前記ディスクＡに対してディス
クＡの半径方向に相対的に移動させる移動手段Ｅが設け
られている。この移動手段としては、公知公用の一軸電
動スライダ、その他を用いることができる。

【００５６】Ｆは、ディスクＡを回転する回転手段であ
り、回転速度のばらつきが小さいＡＣサーボモータを用
いることが望ましい。本発明では、グルーブをトレース
する様にして、反り角を測定するわけではないので、測
定ポイントの内周側と外周側とで、ディスクの回転手段
の回転速度を変化させる必要はなく、一枚のディイスク
の測定時間内における、ディスクの回転速度は、常に一
定で良い。なお、図５では、ディスクは回転させるが径
方向へは固定して、変位量測定計のみを移動させる態様
で説明するが、それとは逆に、変位量測定計のみを固定
して、ディスクを回転させながら径方向に移動させるこ
ともできる。

【００５７】Ｇは、ディスクＡの回転位置を検出する回
転位置検出手段であり、例えば、ディスクを回転させる
ための軸に光を遮蔽するのに十分な遮蔽片Ｇ１を取り付
けておいて、これを公知公用のフォトインタラプタ素子
Ｇ２によって、前記遮蔽片Ｇ１が通過したことを検出
し、回転パルスを生成する方法を適用することができ
る。

【００５８】位置検出手段Ｃ１、Ｃ２からの反射レーザ
ービーム変位量情報及び回転位置検出手段Ｇからの回転
位置情報を一定の時間間隔で抽出し、かつ、それらを随
時記録する情報記録手段Ｈとしては、Ａ／Ｄ変換器と電
子メモリーとが一体となった機構のものを用いることが
できる。このような機構を有する公知公用の装置として
は、例えば、ＩＳＡバス上で使用可能なマイクロサイエ
ンス社製のＡＤＭ−６５２Ｔがある。

【００５９】Ｉは、反射レーザービーム変位量情報に基
づきディスク表・裏面における基準面Ｚ１、Ｚ２を設定
し、前記回転位置情報及び前記反射レーザービーム変位
量情報に基づきディスク表・裏対応位置における前記基
準面Ｚ１、Ｚ２に対する反り量Ｔ_Z1、Ｔ_Z2を求める演算
処理手段である。反りの表示を行う場合、また厚さ測定
を行う場合には、この演算処理手段Ｉにおいて、前記
（５）式、前述の｜Ｔ_Z1 _-Ｔ_Z2｜等の演算処理を行わせ
ることができる。なお、この演算処理手段としては、公
知公用の殆どあらゆるメーカー及び型式のパーソナルコ
ンピュータを用いることができる。なお、反りの表示を
演算処理手段でＩで行うことも可能であるが、パーソナ
ルコンピューターでは以上の演算処理と表示を同時に行
うには処理能力が不足する場合があるため、反り表示専
用のパーソナルコンピュータを反り表示手段Ｊとして接
続することが望ましい。

【００６０】以上の測定装置の動作は以下の通りであ
る。即ち、ディスクＡを回転手段Ｆで回転しながら、変
位量測定計Ｄ１、Ｄ２からディスクＡの表面に照射した
レーザービームを、前記ディスクＡの光反射面内で半径
方向に相対移動させ、その時の前記ディスクＡの半径方
向の反りに起因する前記反射ビームの変位量の変化を、
前記ディスクＡの回転角度に対応づけて、前記情報記録
手段Ｈに逐次保存しておき、ディスク全面の走査が終了
した後に、これらの保存された情報を取り出して、前記
演算処理手段Ｉにより演算する。

【００６１】上述した動作において、ディスクの回転速
度及び情報記録の時間間隔が一定である場合には、ディ
スク１回転あたりに位置検出手段Ｃ１、Ｃ２から信号情
報が抽出される個数は一定となる。又、位置検出手段Ｃ
１、Ｃ２からの情報を、抽出開始するためのタイミング
信号として、例えば前述の公知公用のフォトインタラプ
タ素子で生成した回転パルスを用いれば、前記反射ビー
ムの変位量を容易にディスクＡの回転角度に対応づけて
記録保存することができる。

【００６２】＜反り表示の例＞本発明による反り量の表
示の例を以下示す。なお、測定対象を直径１２０ｍｍの
光磁気ディスクとし、片面のみ測定した。反りを測定す
る範囲は、情報記録層がある側の面の直径４７ｍｍの位
置から直径１１６ｍｍまでとした。図５に示す装置にお
いて、ディスクＡの回転速度を毎秒１２回転と一定に
し、位置検出手段Ｃ１のデータ抽出間隔を８３３μｓｅ
ｃ、変位量測定計Ｄ１の移動ピッチをｐ＝１．０８ｍｍ
となるように動作させたところ、ディスク１回転あたり
のデータ抽出数はＩ＝１００、及び、走査線の周回数は
３２となった。従って、本実施例において、演算の対象
となる測定データの総数は３２００個である。

【００６３】次に、本発明の方法を用いて、前記ディス
クの反り形状を三次元的に可視化して表示したものを図
６に示す。基準面からの変位量Ｔ_niはμｍ単位で求め、
その数値を（５）式において加算した。スケールの取り
方は、パソコン全体画面を横方向１４００，縦方向１０
５０となるようにスケーリングし、最内周略楕円及び最
外周略楕円の長径を、それぞれ１６０、５００とし、同
様に短径はそれぞれ９０，２８１としてグラフィクス表
示させた。

【００６４】図６（ａ）は強調係数κの値が１の場合，
図６（ｂ）は３の場合，図６（ｃ）は５の場合を、それ
ぞれ表す。演算の元となるデータは（ａ）〜（ｃ）共に
同一のものである。図中、矢印で示した位置は、基準面
からの反り量が最大になっている地点を表す。数値的に
は最大地点においても僅か５０μｍ程度の反り量であっ
たが、強調係数κの値が大きくなる連れて、反りの様子
がより明瞭に表現されてくるのが分かる。

【００６５】なお、かかる表示方法においては、最初の
座標スケールの決め方によって略楕円形の形状そのもの
も変わる。従って前記κの値も相対的なものと言える。

【００６６】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によると、デ
ィスクの反り角度の数値データに基づき容易に反り量求
めることができるとともに、反りを表示することができ
るし、さらにディスクの厚さを測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザービームの渦巻き状走査線を示す図で
ある。

【図２】本発明方法におけるディスク反り量の求め方
を説明する図である。

【図３】本発明における厚さ測定方法の一実施の形態
を示す図である。

【図４】本発明における厚さ検出処理の他の例を示す
図である。

【図５】本発明の測定装置の一実施の形態を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明方法によって、ディスクの反りを二次
元座標平面上に三次元的に可視化して表示した例を示す
図である。

【図７】従来技術による反り角度の測定方法の例を表
す図である。

【図８】図７において、測定対象であるディスクが反
りを有していた場合に、反射レーザービームが変位する
様子を表した図である。

【符号の説明】

ＡディスクＢ１、Ｂ２レーザービーム照射手段Ｃ１、Ｃ２位置検出手段Ｄ１、Ｄ２変位量測定計Ｅ１、Ｅ２移動手段Ｆディスク回転手段Ｇ回転位置検出手段Ｈ情報記録手段Ｉ演算処理手段Ｊ反り表示手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光磁気ディスク又はデジタルビデオディ
スクの表面内周側から外周側に向かう渦巻き状の走査線
に沿ってレーザービームを照射し、前記走査線上の複数
の測定ポイントにおける反射レーザビームの正反射位置
からの変位量に基づき各測定ポイントの反り角度を求
め、前記走査線上の内周側の１周回の測定ポイントを基
準にして当該周回以降の各周回における対応測定ポイン
トについての反り量を前記反り角度に基づき求めること
を特徴とするディスクの反り量の測定方法。
【請求項２】前記走査線の始点を含むとともに、照射
されるレーザービームと直交する面を基準面とし、前記
走査線の第１周回目の測定ポイントは前記基準面上にあ
ると仮定し、第ｎ（ただし、ｎ=１、２、３・・・Ｎ）周
目を基準として第ｎ＋１周目の前記渦巻き状走査線上の
各測定ポイントの反り量を前記反り角に基づき順次求
め、この反り量をディスクの同一法線上の内周側から加
算して前記基準面からの反り量とする請求項１記載のデ
ィスクの反り量の測定方法。
【請求項３】ディスクの反りの程度を２次元座標軸平
面上に３次元的に可視化できる範囲でレーザービームの
走査線の周回数及び前記走査線における複数の測定ポイ
ント数をできるだけ少なく設定する請求項１又は２記載
のディスクの反り量の測定方法。
【請求項４】前記走査線の周回毎の移動ピッチが０．
５〜３ｍｍであり、また前記走査線の各周回における測
定ポイント数が５０〜３００である請求項１〜３いずれ
かに記載のディスクの反り量の測定方法。
【請求項５】ディスクを回転させながら、レーザービ
ームの照射位置を前記ディスクの表面内周側から外周側
にむけて半径方向に相対的に移動する請求項１〜４のい
ずれかに記載のディスクの反り量の測定方法。
【請求項６】ディスクの回転数が５５０〜１６００ｒ
ｐｍであり、またレーザービームの照射位置がディスク
の内周側から外周側に向けて半径方向に移動する時間が
０．５〜３秒である請求項１〜５のいずれかに記載のデ
ィスクの反り量の測定方法。
【請求項７】記録層を表裏両面に有する貼り合わせ形
の光磁気ディスク又はデジタルビデオディスクを用い、
その表面及び裏面の両面からレーザービームを照射し
て、ディスクの表裏両面の反り量を測定する請求項１〜
６のいずれかに記載のディスクの反り量の測定方法。
【請求項８】光磁気ディスク又はデジタルビデオディ
スクの表面内周側から外周側に向かう渦巻き状の走査線
に沿ってレーザービームを照射し、前記走査線上の複数
の測定ポイントにおける反射レーザビームの正反射位置
からの変位量に基づき各測定ポイントの反り角度を求
め、前記走査線上の内周側の１周回の測定ポイントを基
準にして当該周回以降の各周回における対応測定ポイン
トについての反り量を前記反り角度に基づき求め、前記
各測定ポイントの前記基準面からの変位量に基づき前記
走査線に沿って測定ポイントを連続的に結んで２次元座
標軸平面上に３次元的に反りを表示することを特徴とす
るディスクの反りの表示方法。
【請求項９】記録層を表裏両面に有する貼り合わせ形
の光磁気ディスク又はデジタルビデオディスクを用い、
かつその表面及び裏面の両面からレーザービームを照射
する請求項８記載のディスクの反りの表示方法。
【請求項１０】（１）光磁気ディスク又はデジタルビ
デオディスクを連続的に製造する工程、（２）光磁気デ
ィスク又はデジタルビデオディスクの表面内周側から外
周側に向かう渦巻き状の走査線に沿ってレーザービーム
を照射し、前記走査線上の複数の測定ポイントにおける
反射レーザビームの正反射位置からの変位量に基づき各
測定ポイントの反り角度を求め、前記走査線上の内周側
の１周回の測定ポイントを基準にして当該周回以降の各
周回における対応測定ポイントについての反り量を前記
反り角度に基づき求める工程、（３）前記反り角が規定
量を超えたディスクを排除する工程、とからなることを
特徴とするディスクの連続製造方法。
【請求項１１】記録層を表裏両面に有する貼り合わせ
形の光磁気ディスク又はデジタルビデオディスクを用
い、かつその表面及び裏面の両面からレーザービームを
照射して、ディスクの表裏両面の反り量を測定する請求
項１０記載のディスクの連続製造方法。
【請求項１２】ディスクの測定ポイントの反り量に基
づいて前記走査線に沿って各測定ポイントを連続的に結
んで２次元座標軸平面上に３次元的に反りを表示する工
程を有する請求項１０又は１１記載のディスクの連続製
造方法。
【請求項１３】光磁気ディスク又はデジタルビデオデ
ィスクが、２枚のディスク基板を紫外線照射により硬化
する紫外線硬化性化合物により接着して貼り合わせたも
のである請求項１２記載のディスクの連続製造方法。
【請求項１４】紫外線照射は、ディスクの少なくとも
片面から閃光的に照射するものである請求項１３記載の
ディスクの連続製造方法。
【請求項１５】光磁気ディスク又はデジタルビデオデ
ィスクの表面にレーザービームを照射するレーザービー
ム照射手段とレーザービームの反射光の正反射位置から
の変位量を検出する変位量検出手段とを有する変位量測
定計と、ディスク回転手段と、変位量測定計とディスク回転手段とを前記ディスクの半
径方向に相対的に移動させる移動手段とを有し、前記ディスクの表面内周側から外周側に向かう渦巻き状
の走査線に沿ってレーザービームを照射し、前記走査線
上の複数の測定ポイントにおける反射レーザビームの正
反射位置からの変位量に基づき各測定ポイントの反り角
度を求め、前記走査線上の内周側の１周回の測定ポイン
トを基準にして当該周回以降の各周回における対応測定
ポイントについての反り量を前記反り角度に基づき求め
ることを特徴とするディスクの反り量の測定装置。
【請求項１６】記録層を表裏両面に有する貼り合わせ
形のディスクを用い、かつその表面及び裏面の両面に変
位量測定計を有する請求項１５記載のディスクの反り量
の測定装置。
【請求項１７】光磁気ディスク又はデジタルビデオデ
ィスクの表裏両面にディスクの内周側から渦巻き状の走
査線に沿ってレーザービームを照射して反射したレーザ
ビームの正反射位置からの変位量を求め、前記走査線の
始点を含むとともに、照射されるレーザービームと直交
する面を基準面Ｚ１、Ｚ２とし、前記走査線の第１周回
目の範囲は前記基準面上にあると仮定し、第ｎ（ただ
し、ｎ=１、２、３・・・Ｎ）周目を基準として第ｎ＋１
周目の前記渦巻き状走査線上の反り量を前記変位量に基
づき順次求め、ディスクの同一法線上の反り量を内周側
から加算して表・裏両面について設定した基準面Ｚ１、
Ｚ２に対するディスクの反り量Ｔ_Z1、Ｔ_Z2を求め、次い
で反り量Ｔ_Z1、Ｔ_Z2について｜Ｔ_Z1-Ｔ_Z2｜を求めるこ
とを特徴とするディスクの厚さ測定方法。
【請求項１８】表裏両面に共通な基準面Ｋを設定し、
前記反り量Ｔ_Z1、Ｔ _Z2を前記共通基準面Ｋに基づく反り
量Ｔ_k1、Ｔ_k2に変換し、この反り量Ｔ_k1、Ｔ _k2について
｜Ｔ_k1-Ｔ_k2｜を求める請求項１７記載のディスクの厚
さ測定方法。