JPS61945A - 光デイスク溝形状測定装置 - Google Patents
光デイスク溝形状測定装置Info
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- JPS61945A JPS61945A JP59122367A JP12236784A JPS61945A JP S61945 A JPS61945 A JP S61945A JP 59122367 A JP59122367 A JP 59122367A JP 12236784 A JP12236784 A JP 12236784A JP S61945 A JPS61945 A JP S61945A
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- JP
- Japan
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- groove
- optical disc
- light
- order
- groove shape
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
- G11B33/10—Indicating arrangements; Warning arrangements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (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
本発明は元ディスクの溝形状を測定する装置に関するも
のである。
のである。
従来例の構成とその問題点
高密度大容量の情報記録として期待されている光ディス
クには、記録・再生時のトラッキングを容易にするため
、あらかじめ光ディスク記録面にトラッキング用の溝を
設けている。その断面形状はトラッキング信号、再生信
号と強い関係をもっており、高品質の光ディスクを得る
うえで、光ディスクの溝形状を正確に測定する方法及び
装置の開発が望まれている0以下に従来の元ディスク溝
形状測定装置について説明する。第1図は従来の光ディ
スク溝形状測定装置のレーザー照射部を示す説明図であ
る。He −N oレーザーより発光された波長λの光
ビームはその波面法線の光ディスクトラック溝直交断面
上の方向成分が光ディスク記録面法線2とψの角度をな
してディスク表面3に入射し、その反射光は記録面上の
溝により0次元4.1次元5.2次元6等に回折される
0第2図は従来の元ディスク溝形状測定装置のレーザー
受元部を示す説明図である。平行光はトラック溝直交断
面上でψの入射角でディスク表面7に入射し、屈折率n
の基材部8を経て溝幅a、溝深a、溝ピッチbの矩形波
形状の溝をもつ光ディスク記録面9により反射し、その
反射回折光は再び基材部8を経て、元ディスク表面7よ
り出射する。その0次、1次、2次の回折元軸上にそれ
ぞれ集光レンズ10.’11.12を配設し、その焦点
位置付近にそれぞれ光電素子13,14.15を配置す
る。
クには、記録・再生時のトラッキングを容易にするため
、あらかじめ光ディスク記録面にトラッキング用の溝を
設けている。その断面形状はトラッキング信号、再生信
号と強い関係をもっており、高品質の光ディスクを得る
うえで、光ディスクの溝形状を正確に測定する方法及び
装置の開発が望まれている0以下に従来の元ディスク溝
形状測定装置について説明する。第1図は従来の光ディ
スク溝形状測定装置のレーザー照射部を示す説明図であ
る。He −N oレーザーより発光された波長λの光
ビームはその波面法線の光ディスクトラック溝直交断面
上の方向成分が光ディスク記録面法線2とψの角度をな
してディスク表面3に入射し、その反射光は記録面上の
溝により0次元4.1次元5.2次元6等に回折される
0第2図は従来の元ディスク溝形状測定装置のレーザー
受元部を示す説明図である。平行光はトラック溝直交断
面上でψの入射角でディスク表面7に入射し、屈折率n
の基材部8を経て溝幅a、溝深a、溝ピッチbの矩形波
形状の溝をもつ光ディスク記録面9により反射し、その
反射回折光は再び基材部8を経て、元ディスク表面7よ
り出射する。その0次、1次、2次の回折元軸上にそれ
ぞれ集光レンズ10.’11.12を配設し、その焦点
位置付近にそれぞれ光電素子13,14.15を配置す
る。
以上のように構成された従来の光ディスク溝形状測定装
置について、以下その測定原理について説明する。第2
図に示すようにトラック溝直交断面とディスク表面7の
一交線をU軸とし、トラック溝直交断面とディスク記録
面9との交線をX軸とする。ディスク表面入射前での入
射光の振幅分布からディスク記録面に至るまでの入射光
の振幅分布q2 (”)は次式で与えられる。
置について、以下その測定原理について説明する。第2
図に示すようにトラック溝直交断面とディスク表面7の
一交線をU軸とし、トラック溝直交断面とディスク記録
面9との交線をX軸とする。ディスク表面入射前での入
射光の振幅分布からディスク記録面に至るまでの入射光
の振幅分布q2 (”)は次式で与えられる。
cy2(u)=T (÷)el9づ
ディスク記録面9での反射光の振幅分布q 3Cx)は
次式で与えられる。
次式で与えられる。
q3<x>−11<%>e−5争グ申■(÷)*TIT
(佃この反射光のディスク表面7出射直後の振幅分布c
y4(u)は次式で与えられる。
(佃この反射光のディスク表面7出射直後の振幅分布c
y4(u)は次式で与えられる。
CJ (u)−T(’)e−’ TuS11ψ[:’1
7(’l*Tl’r(H) 14 c
b aこのディスク表面出
射後の反射光のフラウンホーファ領域での振幅分布G(
f)は次式で与えられる。
7(’l*Tl’r(H) 14 c
b aこのディスク表面出
射後の反射光のフラウンホーファ領域での振幅分布G(
f)は次式で与えられる。
ここにに1 は比例定数、Fはフーリエ変換記号、θは
ディスク表面法線からの見込み角である。
ディスク表面法線からの見込み角である。
式(1)を計算し
G(f沖に、(a c (cj+nc (of )■(
bf ) l*!5inc(cf )4πnd +c(b−a)e−’ A le−””5inC(
b−a)fTIT(bf)1c )) bの時には G(f)#に、C[:IN(bf)*5inc(cf)
llasinc(af)以下簡単のため、ε= a /
b δ=2πnd/λとおく。
bf ) l*!5inc(cf )4πnd +c(b−a)e−’ A le−””5inC(
b−a)fTIT(bf)1c )) bの時には G(f)#に、C[:IN(bf)*5inc(cf)
llasinc(af)以下簡単のため、ε= a /
b δ=2πnd/λとおく。
f =o 、 −、、−、の時、G(f)はピーク値を
とり、それぞれ0次、1次、2次の回折光の振幅値を与
える。0次、1次、2次の回折光強度を工。、I、、I
2とすると、 Id=に2IQ(0)l 2=に7に2b2b2c2(
+2g、(1−t)COS2δ+(1−g)ハI、、4
.= cos2rtt −・−
−−−(3)る。よって、1次回折元60波面法線とO
次回折光40波面法線のなす角をθ。1とすると■o、
I4.I2のパワー値を光電素子13,14゜15で検
出し、1次回折光と0次回折元のなす角θo1を光電素
子13.14の位置関係により測定することで、I、/
Io、 I2/11.θ。1等は測定出来る。
とり、それぞれ0次、1次、2次の回折光の振幅値を与
える。0次、1次、2次の回折光強度を工。、I、、I
2とすると、 Id=に2IQ(0)l 2=に7に2b2b2c2(
+2g、(1−t)COS2δ+(1−g)ハI、、4
.= cos2rtt −・−
−−−(3)る。よって、1次回折元60波面法線とO
次回折光40波面法線のなす角をθ。1とすると■o、
I4.I2のパワー値を光電素子13,14゜15で検
出し、1次回折光と0次回折元のなす角θo1を光電素
子13.14の位置関係により測定することで、I、/
Io、 I2/11.θ。1等は測定出来る。
よって(2) 、 (3) 、 (4)の関係式を連立
させることにより、溝幅a、溝深a、溝ピッチbは測定
できる。
させることにより、溝幅a、溝深a、溝ピッチbは測定
できる。
しかしながら、上記の構成では溝端の傾斜部すなわち溝
のだれを含んだ台形状の溝を測定することが出来ない。
のだれを含んだ台形状の溝を測定することが出来ない。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解消するもので、溝端に傾
斜すなわち溝のだれを含んだ台形状の溝形状を測定する
ことのできる元ディスク溝形状測定装置を提供すること
を目的とする。
斜すなわち溝のだれを含んだ台形状の溝形状を測定する
ことのできる元ディスク溝形状測定装置を提供すること
を目的とする。
発明の構成
本発明は屈折率nの基材におおわれた、溝幅a。
溝深a、溝ビyチを、溝端での傾斜部の幅eの台形状の
溝をもつ光ディスク記録面に波長λの平行光を照射し、
平行光の波面法線の元ディスクトラック溝直交断面上の
方向成分が光ディスク記録面法線とψの角度をなし、平
行光の0次、1次、2次及びm次の反射もしくは回折光
の光軸上に光電素子を配設させて、それぞれの元強度工
。、11.I、。
溝をもつ光ディスク記録面に波長λの平行光を照射し、
平行光の波面法線の元ディスクトラック溝直交断面上の
方向成分が光ディスク記録面法線とψの角度をなし、平
行光の0次、1次、2次及びm次の反射もしくは回折光
の光軸上に光電素子を配設させて、それぞれの元強度工
。、11.I、。
Irnを検出し、素子間の位置関係により0次と1次の
反射もしくは透過回折光の光軸のなす角θを検出し、a
/b=g 、 (b−a−2e )/b=g 、 2
πnd/λ−δとして、 b−λ/[5in(θ+ψ)−sin rp lの4式
を連立して溝形状を測定することのできるものである。
反射もしくは透過回折光の光軸のなす角θを検出し、a
/b=g 、 (b−a−2e )/b=g 、 2
πnd/λ−δとして、 b−λ/[5in(θ+ψ)−sin rp lの4式
を連立して溝形状を測定することのできるものである。
実施例の説明
第3図は本発明の実施例における元ディスク溝形状測定
装置のレーザー受光部を示す説明図である。平行光はト
ランク溝直交断面上でψの入射角でディスク表面7に入
射し、屈折率nの基材部8を経て、溝幅a、溝深a、溝
ピッチを、溝端での傾斜部の幅eの台形状の溝をもつ光
ディスク記録面9′により反射し、その反射回折光は再
び基材部8を経て元ディスク表面7より出射する。その
0次、1次、2次及びm次の回折元軸上にそれぞれ集光
レンズ10,11,12.11’を配設し、その焦点位
置付近にそれぞれ光電素子13,14゜15 、14’
を設置する。以上のように構成された本実施例の元ディ
スク溝形状測定装置について、以下その測定原理につい
て説明する。
装置のレーザー受光部を示す説明図である。平行光はト
ランク溝直交断面上でψの入射角でディスク表面7に入
射し、屈折率nの基材部8を経て、溝幅a、溝深a、溝
ピッチを、溝端での傾斜部の幅eの台形状の溝をもつ光
ディスク記録面9′により反射し、その反射回折光は再
び基材部8を経て元ディスク表面7より出射する。その
0次、1次、2次及びm次の回折元軸上にそれぞれ集光
レンズ10,11,12.11’を配設し、その焦点位
置付近にそれぞれ光電素子13,14゜15 、14’
を設置する。以上のように構成された本実施例の元ディ
スク溝形状測定装置について、以下その測定原理につい
て説明する。
第3図に示すように、トラック溝直交断面とディスク表
面7の交線をU軸とし、トラック溝直交断面とディスク
記録面9′との交線をX軸とする〇ディスク表面入射前
での入射光の振幅分布cr1(u)、入射直後からディ
スク記録面に至るまでの入射光の振幅分布q2(x)は
前述のとうりである。ディスク記録面9′での反射光の
振幅成分q讐x)は次式で与えられる。
面7の交線をU軸とし、トラック溝直交断面とディスク
記録面9′との交線をX軸とする〇ディスク表面入射前
での入射光の振幅分布cr1(u)、入射直後からディ
スク記録面に至るまでの入射光の振幅分布q2(x)は
前述のとうりである。ディスク記録面9′での反射光の
振幅成分q讐x)は次式で与えられる。
この反射光のディスク表面7出射直後の振幅分布 q
’(u)は次式で与えられる。
’(u)は次式で与えられる。
このディスク出射後の反射光のフラウンホーファ領域で
の振幅分布G’(f)は次式で与えられる。
の振幅分布G’(f)は次式で与えられる。
G/(1) = K 、F Ccr/4(u) )
−・−= ・(5)式β〕を計算し、 G’(量)= K、[aclsinc (af )
H(bf )l*5inc(cf )n5in2α ただしIo7 λ c))bの時には Gτf)L:に、C([1■「(bf)*5inc (
cf)l (asinc(af)以下簡単のためt=a
/を、τ−(b −a −2e)/b 。
−・−= ・(5)式β〕を計算し、 G’(量)= K、[aclsinc (af )
H(bf )l*5inc(cf )n5in2α ただしIo7 λ c))bの時には Gτf)L:に、C([1■「(bf)*5inc (
cf)l (asinc(af)以下簡単のためt=a
/を、τ−(b −a −2e)/b 。
δ=2yrnd/λ とおく。’=0.b ’ −b
’ −b ”時G’(f)I/′iピーク値をと9、
それぞ扛0次、1次、2次及びm次の回折光の振幅値を
与える。0次、1次、2次及びm次の回折光強度をI。
’ −b ”時G’(f)I/′iピーク値をと9、
それぞ扛0次、1次、2次及びm次の回折光の振幅値を
与える。0次、1次、2次及びm次の回折光強度をI。
、I、、I2゜Imとすると、Io、I、、I2.Im
は次式で与えられる。
は次式で与えられる。
lo−IO2ゆ)I2−にイに2b2C2(ε2+2ε
EC0S2δ→ε)(=n2yrt −2sinyrt
sinyr ecos2δ+5in2yrJ(Sin2
2yrv+2Sin2πgSin2πg℃os2δ+S
in22yrJ(sin2myr ε+2 (−1)−
inn yr E Sinmyr t CO52δ+s
in2myrg )よって以下の(6) 、 (力、
(8)式が求まる。
EC0S2δ→ε)(=n2yrt −2sinyrt
sinyr ecos2δ+5in2yrJ(Sin2
2yrv+2Sin2πgSin2πg℃os2δ+S
in22yrJ(sin2myr ε+2 (−1)−
inn yr E Sinmyr t CO52δ+s
in2myrg )よって以下の(6) 、 (力、
(8)式が求まる。
・・・・・(8)
また溝幅すは0次と1次の回折光波面法線のなす角θ。
1を使って、前述の(4)式で与えられる。
Io、11.I2.I、、のパワー値を光電素子13.
14’。
14’。
15.14’で検出し、0次回折元と1次回折光のなす
角θ。、を光電素子13.14の位置間、係により測定
することで11/工。、12/1o、Im/′Io、θ
。1等は測定出来る。よってに2) 、 (3) 、
(4) 、 (6)の関係式を連立させることにより台
形状の溝寸法である溝幅a、溝深a、溝ピッチを、溝端
での傾斜部の幅eの測定が出来る。
角θ。、を光電素子13.14の位置間、係により測定
することで11/工。、12/1o、Im/′Io、θ
。1等は測定出来る。よってに2) 、 (3) 、
(4) 、 (6)の関係式を連立させることにより台
形状の溝寸法である溝幅a、溝深a、溝ピッチを、溝端
での傾斜部の幅eの測定が出来る。
以上のように、本実施例によれば0次、1次、2次及び
m次の反射回折光の元軸上VcM、電素子全素子させて
、それぞれの光強度を測定し、0次と1次の回折光の光
軸のなす角を検出することにより、光ディスク記録面の
溝幅、溝深、溝ピッチ、及び溝端の傾斜部の幅を沖」定
することのできるものである。なお上記実施例では反射
回折光の検出による測定方法を説明したが、透過回折光
の検出によっても同様の測定が可能である。さらに、デ
ィスクに照射する平行光がトラック溝断面に傾斜して入
射する元であっても溝形状を測定する算出式に変化はな
い。
m次の反射回折光の元軸上VcM、電素子全素子させて
、それぞれの光強度を測定し、0次と1次の回折光の光
軸のなす角を検出することにより、光ディスク記録面の
溝幅、溝深、溝ピッチ、及び溝端の傾斜部の幅を沖」定
することのできるものである。なお上記実施例では反射
回折光の検出による測定方法を説明したが、透過回折光
の検出によっても同様の測定が可能である。さらに、デ
ィスクに照射する平行光がトラック溝断面に傾斜して入
射する元であっても溝形状を測定する算出式に変化はな
い。
発明の効果
本発明の元ディスク溝形状測定装置は、0次。
1次、2次及びm次の反射もしくは透過回折光の光軸上
に光電素子を配設させて、それぞれの光強度を測定し、
0次と1次の回折光の光軸のなす角を検出することによ
り、台形状の溝形状をなす元ディスク記録面の溝幅、溝
深、溝ピッチ、及び溝端の傾斜部の幅の測定を実現する
ものであり、その実用的効果は大きい。
に光電素子を配設させて、それぞれの光強度を測定し、
0次と1次の回折光の光軸のなす角を検出することによ
り、台形状の溝形状をなす元ディスク記録面の溝幅、溝
深、溝ピッチ、及び溝端の傾斜部の幅の測定を実現する
ものであり、その実用的効果は大きい。
第1図は従来の光ディスク溝形状演1」定装置のレーザ
ー照射部を示す図、第2図は従来の元ディスク溝形状測
定装置のレーザー受元部を示す図、第3図は本発明の実
施例における光ディスク溝形状測定装置のレーザー受元
部を示す図である。 7・・・・・・元ディスク表面、8・・・・・・基材部
、9.9′・・・・・・記録面、10,11.11’、
12・・・・・集光レンズ、13,14.14’、15
・・・・・光電素子O
ー照射部を示す図、第2図は従来の元ディスク溝形状測
定装置のレーザー受元部を示す図、第3図は本発明の実
施例における光ディスク溝形状測定装置のレーザー受元
部を示す図である。 7・・・・・・元ディスク表面、8・・・・・・基材部
、9.9′・・・・・・記録面、10,11.11’、
12・・・・・集光レンズ、13,14.14’、15
・・・・・光電素子O
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 屈折率nの基材におおわれた、溝幅a、溝深d、溝ピッ
チを、溝端での傾斜部の幅eの台形状の溝をもつ光ディ
スク記録面に波長λの平行光を照射し、前記平行光の波
面法線の光ディスクトラック溝直交断面上の方向成分が
前記光ディスク記録面法線とψの角度をなし、前記平行
光の0次、1次、2波及びm次の反射もしくは回折光の
光軸上に光電素子を配設させて、それぞれの光強度I_
0、I_1、I_2、I_mを検出し、前記素子間の位
置関係により前記0次と1次の反射もしくは透過回折光
の光軸のなす角θを検出し、a/b=ε、(b−a−2
e)/b=@ε@、2πnd/λ=δとして b=λ/{sin(θ+ψ)−sinψ} ▲数式、化学式、表等があります▼ の4式を連立して溝形状を測定することを特徴とする光
ディスク溝形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122367A JPS61945A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 光デイスク溝形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59122367A JPS61945A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 光デイスク溝形状測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61945A true JPS61945A (ja) | 1986-01-06 |
| JPH0556571B2 JPH0556571B2 (ja) | 1993-08-19 |
Family
ID=14834111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59122367A Granted JPS61945A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | 光デイスク溝形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61945A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0261511A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 周期性表面構造の測定装置 |
| JPH07185360A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-07-25 | F Hoffmann La Roche Ag | 自動ピペット採取装置 |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59122367A patent/JPS61945A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0261511A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 周期性表面構造の測定装置 |
| JPH07185360A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-07-25 | F Hoffmann La Roche Ag | 自動ピペット採取装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556571B2 (ja) | 1993-08-19 |
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