JPS61294647A - 光デイスク基板の動的形状検査装置 - 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〕 本発明は光ディスク基板のスキュー、うねり、加速度を
動的にかつ実時間で測定することのできる光ディスク基
板の動的形状検査装置に関する。

〔従来の技術〕

ビデオディスク、コンパクトディスク、ＤＲＡＷ用ディ
大ディスク気ディスク及び書換え可能な光ディスクに使
用される光ディスク基板は、書き込み、読み出しに際し
光ヘッドを用いて行なっている。光ヘッドよりの光ビー
ムのスポットは光ディスク基板の表面に常に焦点を合せ
ながらトレースされるが、この合焦操作は光学系に配設
されたアクセスサーボアクチュエータによって光学レン
ズの焦点距離を移動させることにより行なってぃる。

このアクセスサーボアクチュエータの焦点移動距離は、
その駆動機構の能力、光ディスク基板の面振れ許容量等
に基づいて決定されている。従って、光ディスク基板側
の諸パラメータは工場出荷時に一定の規準値内に収める
必要がある。

このパラメータとしては、うねり　（加速度）、スキュ
ーであり、（アクセスサーボに関与しないものとしては
厚みがある）、通常、うねりの測定には静電センサーが
用いられ、スキューに対しては光ヘッドを用いて収差を
測定することにより行なっている。静電センサーは高感
度かつ高速であること、また、光ヘッドは簡便であるこ
とから用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の光ディスク基板の動的形状検査装置にあ
っては、静電センサをディスク基板に近接させる必要が
あるため、厚み変動があったりすると両者が衝突し易く
操作しにくいとともに、プローブ領域が大きくなる不具
合がある。また、光ヘッドによるスキュー測定は、うね
りとスキューの重畳したものが測定されるため、較正が
難しべ且つヘッド即ちプローブが大型化する不具合があ
る。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は上記
に鑑みてなされたものであり、光ディスク基板に厚み変
動があったとしても、うねり及びスキニーを非接触で精
度良く動的に且つ実時間で測定できるようにするため、
回転させた光ディスク基板の表面に成る角度をもって光
ビームを照射し、その反射ビームの変位に基づいてスキ
ュー角及びうねりを演算するようにした光ディスク基板
の動的形状検査装置を提供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明による光ディスク基板の動的形状検査装置
を詳細に説明するが、その前に本発明の原理を第３図に
基づいて説明する。

光ディスク基板１にスキュー角θＳによって光ビーム（
レーザービーム）２を照射した場合、光ディスク基板１
の表面及び裏面の各々で反射し、その反射ビーム３及び
４の検出点（２分割デテクター５の設置位置）における
変位Ｘｔ、Ｘｂは次式で示される。

Ｘ、＝Ｚｔａｎθｓ　　　　　　　−・−＝−曲（１）
（但し、ｄは光ディスク基板゛１の厚み、θ、はスキュ
ー角、ｎは光ディスク基板１の屈折率である）光ディス
ク基板１にうねりがあってθ、が変動すると、Ｘｆ及び
Ｘｂは各々次式で表わされる。

ここで、ＸｔとＸ、の間隔をΔＸとすると、となる。従
って、θ、＃Ｏの場合には、式（３）、　（４）。

（５）の各々は次式で表わすことができる。

ΔＸｒ　　櫓ＺΔθ３ δ＝Ｏ ると、 ΔＸｂ〜ΔＸ、ｗｇΔＸ　　　　−・−−−−−−（７
）、、ΔＸ−ＺΔθ！　　　　　　　’−−−−−−−
−−−−・　　（８）の如く各々の値が得られ、式（９
）からスキュー角を測定することができる。また、 ｄＺ−ｄｌ・Δθ３ 寓ＶａｔΔθ３ ＝ｒｗｄ　ｔΔθ３ この弐〇のを式（９）に代入することによって、次式が
得られる。

即ち、式（１１）によって光ディスク基板１のうねりを
測定することができる。更に、式（１０）によって次式
が導かれる。

即ち、式（１２）から加速度を測定することができる。

以上において、検出位置Ｘｆ点に２分割フォトデテクタ
５を設置し、反射ビーム３を受光する。

反射ビーム３はθ３の角度に応じて反射ビーム４に重な
り、検出信号が干渉し、２分割フォトデテクタ５の２つ
の出力端子の各々の出力電圧が変化する。この変化量は
ΔＸに相当し、式（９）によってスキニー角θ３、式（
１１）によってうねりを各々演算することができる。

尚、以上の各式より明らかなように、光ディスク基板１
の厚みに変動があったとしても、式（９）及び（１１）
のいずれにも関与しないため、うねり及びスキューの測
定値に影響を与えることが無い。従ってスキュー及びう
ねり測定のために厚みを測定する必要が無い。

第１図は本発明の一実施例を示し、光ビームによってデ
ジタル情報が書き込まれ或いは読み出される光ディスク
基板１と、レーザービームを発生するレーザー発生装置
１１と、該装置１１よりのレーザービームを光ディスク
基板ｌの表面へ反射させると共に光ディスク基板１の表
面で反射した反射ビームを通過させる偏光ビームスプリ
ンター１２と、該偏光ビームスプリッタ−１２と光ディ
スク基板１の間の光学系に配設されて波長を調整するλ
／４プレー）１３と、偏光ビームスプリンター１２を介
して得られる光ディスク基板１よりの反射ビームを各々
の受光面に受光し光−電変換した信号を出力する２分割
フォトデテクタ１４と、該デテクタ１４の検出信号を増
幅し式（９）に相当する信号を出力するアンプ１５及び
１６と、アンプ１６の出力信号を増幅するアンプ１７と
、該アンプ１７の出力信号を積分し式（１１）の演算結
果を出力する積分器１８と、アンプ１７の出力信号を微
分して式（１２）の演算結果を出力する微分器１９より
構成される。

以上の構成において、レーザー発生装置１１よりのレー
ザービームは第２図に示すように・偏光ビームスプリッ
タ−１２で反射したのちλ／４プレート１３を介して光
ディスク基板１に到達する。この光ディスク基板１の表
面で反射した反射ビームは、そのまま２分割フォトデテ
クタ１４へ入光する。該デテクタ１４の出力は差動増幅
器によるアンプ１５によって増幅ののち更にアンプ１６
によって増幅される。このアンプ１６の出力は式（９）
の演算結果そのものであり、スキュー角θ３に相当する
。アンプ１６の出力を積分器１８によって積分すること
により式（１１）の演算結果が得られ、光ディスク基板
１のうねりを測定することができる。更に、アンプ１６
の出力を微分器１９によって微分することにより式（１
２）の演算結果が得られ、加速度を測定することができ
る。

尚、レーザービームの照射角は光ディスク基板１に対し
Ｏ〜１８０°の範囲であるが、好ましい値としては４５
°〜１３５＠の範囲であり、更に好ましい値としては９
０°±２″のほぼ基板１面に対し垂直に照射することで
ある。

また、フォトデテクタは２分割の例を示したが、４分割
フォトデテクタ或いはポジションセンシングデテクタを
用いることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明した通り本発明によれば、回転させた光ディス
ク基板の表面に所定の照射角で光ビームを当て、その反
射ビームの変位を検出して光ディスクのスキュー角、う
ねり、加速度を測定するようにしたため、光ディスクの
パラメータを動的に実時間によって高精度に測定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は第１
図の実施例の光学系を示す構成図、第３図は本発明の原
理を示す説明図。 符号の説明 １−−−−−−一光ディスク基板、　　ｉｌ　’−−−
−−−−レーザー発生装置、１２−−−−−−・−偏光
ビームスブリツタ−，１３−・−・λ／４プレート、 １４−−−−−−・２分割フォトデテクタ、１５、１６
．１７・−−−−−−・アンプ、　　１８−−−−−−
一積分器、１９−−−−−−一微分器。 特許出願人　富士ゼロックス株式会社 代理人　　弁理士　　松　　原　　伸　　２同　　　　
　同　　　　村　　木　　清　　　用量　　　　　　同
　　　　平　　　１）　　忠　　　旋回　　　　　　同
　　　　上　　　島　　　淳　　　−第１ｖＡ 第２図 ΔＸ 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光メモリに用いられる光ディスク基板において、
   回転中の前記光ディスク基板の表面に所定の入射角度で
   光ビームを照射する光ビーム照射手段と、前記照射した
   光ビームの前記光ディスク基板によって反射した反射ビ
   ームの変位を検出するセンサと、 該センサの検出信号に基づいて前記光ディスク基板のス
   キュー角を出力する信号処理部と、該信号処理部の出力
   信号に基づいて前記光ディスク基板のうねりまたは加速
   度を演算する演算部を設けたことを特徴とする光ディス
   ク基板の動的形状検査装置。
2. （２）前記うねりは、前記信号処理部より出力されるス
   キュー角の積分に基づいて演算することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の光ディスク基板の動的形状
   検査装置。
3. （３）前記加速度は、前記信号処理部より出力されるス
   キュー角の微分に基づいて演算することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の光ディスク基板の動的形状
   検査装置。