DE3731862C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3731862C2 DE3731862C2 DE3731862A DE3731862A DE3731862C2 DE 3731862 C2 DE3731862 C2 DE 3731862C2 DE 3731862 A DE3731862 A DE 3731862A DE 3731862 A DE3731862 A DE 3731862A DE 3731862 C2 DE3731862 C2 DE 3731862C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- optical
- defect
- laser beam
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/9506—Optical discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B27/00—Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
- G11B27/36—Monitoring, i.e. supervising the progress of recording or reproducing
-
- 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
- G11B7/002—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier
- G11B7/0037—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs
- G11B7/00375—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the shape or form of the carrier with discs arrangements for detection of physical defects, e.g. of recording layer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
- G01N2021/8874—Taking dimensions of defect into account
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
- G01N2021/8896—Circuits specially adapted for system specific signal conditioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/10—Scanning
- G01N2201/104—Mechano-optical scan, i.e. object and beam moving
- G01N2201/1045—Spiral scan
Landscapes
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung für optische
Platten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine Meßanordnung der eingangs genannten Art ist aus
J. D. Lenk, Complete Guide to compact disc (CD) player
troubleshooting and repair, Englewood Cliffs, N. J.,
1986, Seiten 2 bis 25 und 37 bis 39, bekannt. Diese
Druckschrift vermittelt einen Überblick über CD-Geräte
und deren grundsätzlichen Aufbau, wobei unter anderem
auch auf automatische Fokussiersysteme eingegangen
wird.
Allgemein gesagt, hängen die Aufzeichnungseigenschaften
von optischen Platten davon ab, ob die aufgezeichnete
Information einwandfrei wiedergegeben werden kann, und
sie sind mit einer Fehlerrate behaftet. Diese reicht
nicht aus, den Inhalt oder die Tendenz der in optischen
Platten aufgetretenen Fehler zu erfassen oder bestim
men. Die betreffenden Meßergebnisse können nicht für
die Gütekontrolle bei der Fertigung von optischen Plat
ten genutzt werden. In der Prüfanordnung für optische
Platten müssen daher deren Aufzeichnungseigenschaften
in mehrere Einzelheiten für Messung unterteilt werden.
Insbesondere können die Größen von Signalen durch Mes
sung der Reflexionskraft erfaßt werden. Die optimale
Lichtmenge für Einschreiben und Auslesen sowie die Gü
ten der Signale können mittels des Träger/Rauschenver
hältnisses ermittelt werden, und ihre Einzelheiten las
sen sich anhand von Übersprechen und Wellenformanalyse
erfassen. Andererseits wird die Transparenz für die Be
wertung der optischen Absorption und der Lebensdauer
eines Aufzeichnungsfilms herangezogen. Falls jedoch das
Träger/Rauschenverhältnis (Rauschabstand) mehr als
45 dB beträgt, besteht die Hauptursache für Fehler in
Defekten. Die Länge der Defekte und ihre Verteilung
sind nützliche Maße für die Bewertung der Burst-Fehler
und für die Verbesserung des Fertigungsprozesses. Die
Defekt
messungen sind mithin zweckmäßig für die Bewertung der
Aufzeichnungseigenschaften der optischen Platten, und
die darauf bezogenen Messungen der Reflexionskraft stel
len den Mittelpunkt der Prüfanordnung dar. Vorhandensein
oder Fehlen von Defekten werden, nebenbei bemerkt, anhand
der Änderungen der Reflexionslichtmenge an der Aufzeich
nungsfilmoberfläche ermittelt.
Fig. 1 veranschaulicht den Aufbau einer beispielhaften
Reflexionskraftmeßanordnung nach dem Stand der Technik.
Die Anordnung nach Fig. 1 umfaßt eine optische Platte 1,
einen Aufzeichnungsfilm 11 der Platte 1, eine Laserstrahl
quelle 31, einen halbdurchlässigen Spiegel bzw. sog. Halb
spiegel HMR1 und ein Lichtempfangselement 37. Bei der
dargestellten Anordnung wird die optische Platte 1 mit
einem Parallelstrahl eines Durchmessers von etwa 1 mm be
strahlt, wobei der reflektierte Strahl vom Lichtempfangs
element 37 empfangen wird, so daß die Reflexionskraft
der optischen Platte 1 anhand der Intensi
tät oder Stärke des reflektierten Strahls bestimmt werden
kann.
Bei der nach diesem Prinzip arbeitenden Reflexionskraft
meßanordnung tritt jedoch eine Störung zwischen den von
der Aufzeichnungsfläche 11 reflektierten Strahlen und der
Oberfläche der optischen Platte 1 auf, so daß nur dieser
reflektierte Strahl nicht genau gemessen werden kann. Da
andererseits der Parallelstrahl für die Messungen benutzt
wird, ändern sich die Meßwerte auch dann stark, wenn sich
der Einfallswinkel auf der optischen Platte 1 geringfügig
ändert. Da der Strahl zudem einen großen Durchmesser be
sitzt, können kleinste Defekte nicht mit hoher Genauigkeit
ermittelt werden. Da weiterhin der Parallelstrahl in einem
vom Zustand für praktische Wiedergabe verschiedenen Zu
stand vorliegt, ist es unmöglich, die der praktischen Wie
dergabe entsprechende Reflexionskraft zu
bestimmen. Darüber hinaus enthält diese Anordnung ein
optisches System, das aufbaumäßig von denen bei Anord
nungen zur Messung des Träger/Rauschenverhältnisses und
des Übersprechens verschieden ist, so daß für die Bewer
tung einer Reihe von Aufzeichnungseigenschaften mehrere
Meßanordnungen erforderlich sind.
Aus G. Bauwhuis et al., Principles of Optical Disc
Systems, Adam Hilger Ltd., Bristol 1985, S. 129-131,
ist eine Meßanordnung für optische Platten bekannt, mit
der die Form der Platte, nämlich ihre Verbiegung, ge
prüft wird.
Aus der DE 35 15 602 A1 ist eine Prüfeinrichtung für
optisch auslesbare plattenförmige Informationsträger
bekannt.
Aus der DE 34 11 934 A1 ist eine Fehlerfeststellungs
vorrichtung bekannt, bei der auf dem zu prüfenden ebe
nen Gegenstand ein Lichtstrich erzeugt wird, welcher
über eine Zylinderoptik auf einem Photoempfänger abge
bildet ist. Bei Verwendung eines lichtbeugende Eigen
schaften aufweisenden Gegenstandes ist der Lichtstrich
im wesentlichen senkrecht zu der die Lichtbeugung her
vorrufenden Struktur angeordnet. Durch die Zylinderop
tik wird außer der nullten Beugungsordnung wenigstens
noch die erste Beugungsordnung des von dem Gegenstand
ausgehenden Lichtes erfaßt. Mit der Fehlerfeststellungs
vorrichtung werden Fehler von periodische Beugungsstruk
turen aufweisenden Gegenständen, also beispielsweise
Bildplatten, Laserschallplatten und Computerspeicher
platten erkannt.
Die US 45 08 450 beschreibt ein System zum Prüfen
von Defekten auf flachen Oberflächen eines Objektes,
wie beispielsweise einer optischen Platte. Bei diesem
System tastet ein Laserstrahl das Objekt spiralförmig
ab. Es ist eine Fokussierservoeinheit vorhanden. Ein
Sensor zum Erfassen einer Verschiebung der in dem Meß
kopf vorhandenen Fokussierlinse ist bei diesem bekann
ten System nicht explizit erwähnt.
Aus der US 45 02 134 ist ein Wiedergabesystem für
optische Platten mit Kippwinkelkompensation bekannt.
Auf die Form der optischen Platten und der Erfassung
von Formfehlern wird in dieser Druckschrift nicht
eingegangen. Das Wiedergabesystem weist Mittel zum
Steuern der Lage des abgetasteten Lichtflecks auf.
Aus der US 45 05 585 ist ein System zum Erfassen von
Defekten auf optischen Oberflächen, z. B. von optischen
Videoplatten, bekannt. Bei diesem System tastet ein La
serstrahl das Objekt spiralförmig ab. Es ist eine Fokus
sierservoeinheit vorhanden.
Aus der DE 32 19 503 C2 ist eine Vorrichtung zum
selbsttätigen Fokussieren auf in optischen Geräten zu
betrachtende Objekte bekannt. Im Unterschied zur Erfin
dung werden nur zwei Detektoren verwendet. Eine Messung
optischer Eigenschaften von optischen Platten wird mit
dieser Vorrichtung nicht vorgenommen.
In der Druckschrift "The Third International
Conference on Manufacturing Engineering", 1986,
Newcastle, 4-6 August 1986, S. 67-69, wird das optische
System eines CD-Spielers benutzt, um Qualitätsprüfungen
vorzunehmen.
Die DE-AS 27 24 121 beschreibt eine Vorrichtung zum
Erfassen von Defekten in einer zur Informationsaufzeich
nung dienenden Spiralrille, z. B. einer Bildplatte. Bei
dieser Vorrichtung empfängt ein Sensor mit vier Feldern
das von der optischen Platte reflektierte Licht. Ein
Fokussier-Servomechanismus ist bei dieser bekannten Vor
richtung nicht vorgesehen.
Aus der DE 27 24 120 ist ein Schreibgerät mit einer
Defektnachweisvorrichtung bekannt, die die Oberfläche
einer Aufzeichnungsplatte, welche Spiralrillen hoher
Packungsdichte aufweist, abtastet.
Schließlich ist es aus Proc. SPIE Vol. 329 Optical
Disc Technology (1982), Seiten 247-251, bekannt, Fehler
auf optischen Platten mit Hilfe von Laserabtastung zu
ermitteln.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
einen einfachen Aufbau aufweisende Meßanordnung für op
tische Platten zu schaffen, welche die optischen Eigen
schaften einer optischen Platte so zu messen vermag,
daß auch kleinste Defekte an der Platte zuverlässig und
mit hoher Genauigkeit bestimmbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Meßanordnung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß
durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen
Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich insbesondere aus den Patentansprüchen 2 bis 5.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfin
dung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeich
nung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer
beispielhaften bisherigen Reflexionskraftmeßanord
nung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer
Meßanordnung für optische Platten gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung
des Prinzips bei der Reflexionskraftmessung,
Fig. 4 und 6 graphische Darstellungen von Wellenformen
zur Verdeutlichung des Prinzips bei der
Defektmessung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines
Beispiels für eine Meßeinheit für De
fektmessung,
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines spezifischen Beispiels
für einen Defektimpulsanalysator,
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Meßzustands bei
Transparenzmessungen,
Fig. 9 eine Fig. 8 ähnelnde Darstellung, die jedoch den
Zustand für optische Leistungseichung
veranschaulicht,
Fig. 10 und 11 schematische Darstellungen einer anderen
Ausführungsform eines Halters,
Fig. 12 ein Blockschaltbild einer Meßeinheit bei der
Meßanordnung für optische Platten nach
der Erfindung,
Fig. 13 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform einer Eich
bezugsscheibe zur Verwendung für Kalibrier
vorgänge,
Fig. 14 einen Schnitt durch die Scheibe nach Fig. 13,
Fig. 15 eine Teilschnittdarstellung zur Veranschaulichung
eines Beispiels für die Ausbildung von Standardprüf
lingen S0-S11 der Kalibrierbezugsscheibe,
Fig. 16 eine schematische Darstellung des Zustands, in wel
chem die Kalibrierbezugsscheibe auf einen Spindelmotor
aufgesetzt ist,
Fig. 17 eine schematische Darstellung eines Kalibrier-Schutz
mechanismus eines Vorschubmechanismus und
Fig. 18 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform
eines Begrenzermechanismus für einen Gleitabschnitt
des Vorschubmechanismus.
Fig. 1 ist eingangs bereits erläutert worden.
Fig. 2 veranschaulicht eine Meßanordnung
für optische Platten, wobei den Teilen von Fig. 1 entsprechen
de Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet
sind. Ein Spindelmotor 2 dient zur Halterung oder Lagerung
einer optischen Platte 1 und zu ihrer Drehung mit konstanter
Drehzahl. Ein Meßkopf 3 ist mit Fokus- und Spurnachführ-Servo
mechanismen versehen, um den Brennpunkt eines die optische
Platte 1 bestrahlenden Laserstrahls der Leitrille der Platte
1 nachzuführen. Der Meßkopf 3 erzeugt ein Ausgangssignal,
welches der Intensität oder Stärke des von der Platte 1
kommenden, reflektierten Strahls proportional ist. Der Meß
kopf 3 besteht aus einer Laserstrahlquelle 31, einer Fokus
sierlinse 32, einem Linsenstelltrieb 33, Strahlteilern 34
und 35, einer λ/4-Scheibe 36 sowie Lichtempfangselementen
37 und 38. Der Meßkopf 3 umfaßt somit ein optisches System
zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das der Inten
sität des von der optischen Platte 1 kommenden, reflektier
ten Strahls proportional ist, über das Lichtempfangselement
37 und ein optisches System zum Erfassen des Brennpunktzu
stands auf der optischen Platte 1 über das Lichtempfangs
element 38 zwecks Gewinnung der Rückkopplungssignale für
die Fokus- und Spurnachführ-Servomechanismen. Ein Vorschub
mechanismus 4 dient zum Verschieben des Meßkopfes 3 in Ra
dialrichtung der optischen Platte 1. Eine Steuereinheit 5
dient zum Ansteuern des Linsenstelltriebs 33 in Übereinstim
mung mit dem Ausgangssignal vom Lichtempfangselement 38
zwecks Betätigung von Fokus- und Spurnachführ-Servomechanis
mus und zwecks Steuerung der Operationen von Spindelmotor
2 und Vorschubmechanismus 4. Eine Meßeinheit 6
dient zur Durchführung der gewünschten Messungen, wie Mes
sung der Reflexionskraft nach Maßgabe des vom Meßkopf 3 er
zeugten Ausgangssignals. Ein Rechner 7 dient zum Führen
der Steuereinheit 5 und der Meßeinheit 6 so
wie zum Verarbeiten der von der Meßeinheit 6 gewonnenen
Meßdaten.
Bei der Meßanordnung mit dem beschriebenen Aufbau werden
die Operationssequenzen oder -reihenfolgen der einzelnen
Bauelemente für die gewünschten Messungen nach Maßgabe
der Befehle vom Rechner 7 gewählt. Grundprinzip und Ar
beitsweise der einzelnen Meßelemente sind nachstehend er
läutert.
Fig. 3 veranschaulicht das Prinzip der Reflexionskraft
messung. Die Messung der Reflexionskraft ist sehr wirk
sam für die Erfassung nicht nur der Reflexionskraft des
Aufzeichnungsfilms selbst, sondern auch der Ungleichmäßig
keit der Reflexion oder Reflexionskraft der Gesamtober
fläche der optischen Platte.
Der aus der Fokussierlinse 32 austretende Strahl liegt in
einem konvergierten Zustand vor und wird, wie bei anderen
Messungen, auf die Aufzeichnungsfläche der optischen
Platte 1 so fokussiert, daß die Reflexionskraft bei sich
drehender optischer Platte 1 gemessen werden kann.
Wenn die Leistung des aus der Fokussierlinse 32 aus
tretenden Lichts oder Strahls mit Pi und die optische
Wirkung oder Leistung des von der Platte 1 reflektierten
Lichts mit Pr bezeichnet werden, bestimmt sich die Re
flexionskraft Ref nach folgender Gleichung:
Ref = Pr/Pi (%)
Wenn die Reflexionskraft unter Fokussierung auf die Auf
zeichnungsfläche der optischen Platte 1 gemessen wird,
kann eine genauere, mit dem praktischen Wiedergabezustand
übereinstimmende Reflexionskraftmessung zur Gewährleistung
hoher Auflösung durchgeführt werden, weil dabei keine
Interferenz oder Störung zwischen den von der Aufzeich
nungsfläche und der Oberfläche der optischen Platte kommen
den, reflektierten Lichtstrahlen auftritt.
Die Defekte oder Defektstellen werden unter Nutzung von
Änderungen in der reflektierten Lichtmenge (d.h. der
Reflexionskraft) ermittelt oder erfaßt. Diese reflektier
te Lichtmenge vergrößert oder verkleinert sich in Abhängig
keit von der Art der Defekte. Für Defektmessungen wird
die Oberfläche der optischen Platte 1 abgetastet, um den
Meßkopf 3 ein der Reflexionskraft proportionales Ausgangs
signal liefern zu lassen, das in der Meßeinheit 6 mit einem
konstanten Schwellenwertpegel verglichen wird, um ein
Impulssignal (d.h. Defektimpulse) nach Maßgabe der Ab
nahme der Reflexionskraft aufgrund des Vorliegens von
Defekten zu erzeugen. Wenn hierbei der Schwellenwert vari
abel gewählt wird, können die Größe der zu messenden De
fekte optimiert und die Art der Soll- oder Zieldefekte
eingeschränkt werden. Da außerdem die Breite der Defekt
impulse der Länge der Defekte propor
tional ist, können nicht nur das Vorhandensein, sondern
auch die Länge der Defekte mittels einer Zählung mit
einem Bezugstakt von z.B. 16 MHz erfaßt werden. Hierbei
ist zu bemerken, daß die Gesamtoberfläche der optischen
Platte eine so große Zahl von Defekten oder Defektstel
len aufweist, daß diese nicht auf Echtzeitbasis erfaßt
werden können. Die erfindungsgemäße Meßanordnung wendet
daher die Unterteilungsmethode an, bei welcher Defekt
impulse für einen Impuls gezählt und augenblicklich in
einen von sieben vorbestimmten Graden unterteilt wer
den, so daß der integrierte Wert der Grade hochgezählt
bzw. aufsummiert wird. Zur Anfertigung eines Defektplans
wird eine Spur in 1024 Einheiten oder Stücke unterteilt,
die dann weiter mit einer Breite von 1 mm in Radialrich
tung in einen Block unterteilt werden. In jedem Block er
folgt eine Integration für jeden Grad. Wenn auf diese
Weise die Daten aller Blöcke in einem bezeichneten Be
reich erfaßt sind, stellt der Rechner 7 eine Balken
graphik der Gesamtzahlen der Defekte der sieben Grade
oder Stufen her, und er berechnet die Defektverteilung
der Gesamtoberfläche der optischen Platte und gibt diese
Verteilung wieder.
Fig. 4 ist eine graphische Wellenformdarstellung zur
Verdeutlichung des Prinzips der erwähnten Defektmes
sungen. In Fig. 4 sind mit VR ein der Reflexionskraft
proportionales Ausgangssignal, mit Vth ein Schwellen
wert, mit VP Defektimpulse und mit CL Bezugsperrimpulse
bezeichnet. In Fig. 4 ist ein Fall dargestellt, in wel
chem die Reflexionskraft entsprechend dem Auftreten von
Defekten abfällt.
Fig. 5 veranschaulicht schematisch den Aufbau einer bei
spielhaften Meßeinheit 6. Die Anordnung gemäß Fig. 5 um
faßt einen Komparator 61 zum Vergleichen des Ausgangs
signals VR mit dem konstanten Schwellenwert Vth, ein
dem Komparator 61 vorgeschaltetes Hochpaßfilter 62 und
einen Defektimpulsanalysator 63, der auf die vom Kompara
tor 61 ausgegebenen Defektimpulse VP unter Durchführung
der oben angegebenen Analyse oder Auswertung, wie Gra
dierung oder Abstufung nach Länge der Defekte, anspricht.
Bei dieser Meßeinheit 6 enthält ein dem Komparator 61
eingegebenes Ausgangssignal VR′ nur eine Hochfrequenz
komponente, so daß die Defekte zuverlässig erfaßt wer
den können, und zwar auch in dem Fall, in welchem das
Ausgangssignal VR, wie in Fig. 6 veranschaulicht, auf
grund der Ungleichmäßigkeit der Reflexionskraft an der
Oberfläche der optischen Platte starken Schwankungen
unterworfen ist. Hierbei betragen im Ausgangssignal VR
die Pegelschwankungen aufgrund der Ungleichmäßigkeit beim
Aufdampfen des Aufzeichnungsfilms auf die optische Platte 1
etwa mehrere zehn Hz bis mehrere hundert Hz, während die
Pegelschwankungen aufgrund des Vorliegens von Defekten
etwa 10 kHz oder mehr betragen. Wenn daher die Abschalt
frequenz des Hochpaßfilters 62 mit etwa 1 kHz gewählt
wird, können lediglich Pegelschwankungen des Ausgangs
signals VR aufgrund des Vorliegens von Defekten zuver
lässig erfaßt werden.
Fig. 7 veranschaulicht in einem Blockschaltbild ein spezi
fisches Beispiel für den Defektimpulsanalysator 63. Dieser
ist hierbei für den Fall beispielhaft veranschaulicht, in
welchem die Zahl der Defekte in drei Grade oder Stufen
unterteilt und gezählt wird. In Fig. 7 stellt eine von
gestrichelten Linien umrahmte Einheit (A) eine Defekt
längen-Einstelleinheit mit Komparatoren 1, 2 und 3 dar,
während eine Einheit (B) eine Defektlängen-Bewertungs
einheit darstellt, die einen Zähler 7 zum Zählen der
Bezugstaktimpulse CL nach Maßgabe der Defektimpulse VP
zur Erfassung der Defektlängen und einen Zähler 8 zum
Vergleichen der Defektimpulse VP und der Bezugstakt
impulse CL zum Erfassen des Endes der Defekte und zur
Erzeugung eines Signals N umfaßt. Eine Intervalldaten-
Zähleinheit (C) besteht aus Zählern 4 bis 6 und Speichern
11 bis 13 entsprechend den Komparatoren 1 bis 3 sowie Gat
tern oder Torsteuerelementen 9 und 10, die sequentiell
nach Maßgabe der Ausgangszustände der Komparatoren 1 bis 3
geöffnet werden; diese Einheit vermag die Zahl der Defekt
impulse VP für jeden Grad bzw. jede Stufe zu zählen. Eine
Einheit (E) ist eine Gesamtdaten-Speichereinheit mit
einer Speicherfläche entsprechend den auf der Ober
fläche der optischen Platte vorgegebenen Blöcke. Eine
Datenein/ausgabe-Steuereinheit (F) dient zur Steuerung
des Auslesens und Einschreibens von Daten aus der bzw.
in die Gesamtdaten-Speichereinheit (E).
Zunächst wird den Komparatoren 1 bis 3 der Defektlängen-
Einstelleinheit (A) ein Taktsignal A zugeführt, um die
Bezugsgröße der Länge der Defekte vor
zugeben und auf beliebige oder willkürliche Schwellen
werte mittels Verriegelungssignalen B bis D zu setzen.
Dabei werden die Schwellenwerte der Komparatoren 1 bis 3
verschieden eingestellt. Beispielsweise ist der Schwellen
wert des Komparators 1 am kürzesten, während der Schwel
lenwert des Komparators 2 länger bzw. größer ist als der
jenige des Komparators 1 und der Bezugs- oder Schwellen
wert des Komparators 3 länger bzw. größer eingestellt ist
als derjenige des Komparators 2.
Das Ausgangssignal des Zählers 7 mit einer Größe ent
sprechend der Defektlänge wird den Komparatoren 1 bis 3
zugeführt, um durch diese mit ihren jeweiligen Schwellen
werten verglichen zu werden. Wenn dabei die Defektlänge
innerhalb des Bereichs des im Komparator 1 gesetzten
Schwellenwerts liegt, erzeugt die
ser Komparator 1 ein den Zähler 4 aktivierendes oder
freigebendes Ausgangssignal. In dem Augenblick, in
welchem das das Ende des Defektbereichs meldende
Signal N vom Zähler 8 erzeugt wird, zählt der Zähler 4
das Signal N und setzt den Zählwert auf +1. Zu diesem
Zeitpunkt sind, nebenbei bemerkt, die Gatter 9 und 10
geschlossen, so daß die Zähler 5 und 6 nicht zählen.
Wenn andererseits die Defektlänge den Bereich des im
Komparator 1 gesetzten Schwellenwerts übersteigt, wird
das Ausgangssignal dieses Komparators 1 invertiert, um
das Zählen durch den Zähler 4 zu verhindern und das
Gatter 9 zu öffnen. Infolgedessen wird das Signal N vom
Zähler 8 im Zähler 5 gezählt, so daß der Zählwert +1
annimmt. Wenn dagegen die Defektlänge den Bereich (oder
die Größe) des im Komparator 2 gesetzten Schwellenwerts
übersteigt, wird nur der Zähler 6 freigegeben, um wie
bei der vorhergehenden Operation das vom Zähler 8 kom
mende Signal N zu zählen. Auf diese Weise zählen die
Zähler 4 bis 6 die Defektzahlen für die jeweiligen Grade
oder Stufen.
Der Meßkopf 3 tastet hierbei die Oberfläche der optischen
Platte längs einer Leitrille ab, so daß die der Defekt
längen-Bewertungseinheit (B) eingegebenen Defektimpulse
VP die sequentiell eingegebenen Daten sind, die zu der
Vielzahl von Blöcken auf der optischen Platte 1 gehören.
Beim dargestellten Fehlerimpulsanalysator 63 sind daher
die Speicherbereiche verschiedener Blöcke einem Speicher
21 der Gesamtdaten-Speichereinheit (E) zugewiesen, so daß
die jeweiligen Zählwerte von den Zählern 4 bis 6, die von
den Defektimpulsen VP erhalten werden, sequentiell zu den
Daten der bzw. in den betreffenden Speicherbereichen
addiert werden. Wenn dabei der Zählwert des Speichers 21
durch Bezeichnung seines Speicherbereichs ausgelesen wird,
können die Daten jedes Blocks auf der Oberfläche der opti
schen Platte beliebig oder willkürlich reproduziert wer
den.
In dem Augenblick, in welchem der Meßkopf 3 beispielsweise
die Grenze eines Blocks passiert, wird ein Endesignal H
erzeugt, so daß die Speicher 11 bis 13 die Zählwerte
bzw. die Zählstände der Zähler 4 bis 6 für diese Zeit
spanne speichern. Die Speichergrößen der Speicher 11 bis 13
werden nach Maßgabe eines Signals G vor der Erzeugung
eines nächsten Endesignals H in eine Addierstufe 19 der
Datenaddiereinheit (D) eingelesen. Im Speicher 21 werden
weiterhin die Daten (die im Anfangszustand einen Pegel "O"
besitzen) des Speicherbereichs entsprechend dem betreffen
den Block über einen Zwischenspeicher 16 nach Maßgabe
eines Steuersignals P zur Addierstufe 19 geliefert, so
daß sie zu den Daten der Speicher bzw. in den Speichern
11 bis 13 hinzuaddiert werden. Die auf diese Weise addier
ten Daten I werden nach Maßgabe eines Schritt-Taktsignals
K in einem Zwischenspeicher 14 abgespeichert. Die so ab
gespeicherten Daten I durchlaufen einen Puffer 15 und
werden nach Maßgabe eines Schritt-Taktsignals L im an
fänglichen bzw. ersten Speicherbereich des Speichers 21
abgespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Adreßzähler
18 nach Maßgabe eines Steuersignals M wirksam, so daß
sich ein Speicheradreßsignal V zum Umschalten der Speicher
bereiche für die Neueinschreibung der Daten ändert.
Durch Wiederholung der obigen Sequenzen können die ein
gegebenen Defektimpulse VP in Blöcke unterteilt und in
die jeweiligen Grade oder Stufen weiter unterteilt und
im Speicher 21 abgespeichert werden. Zum Auslesen der
Daten aus dem Speicher 21 wird eine beliebige
Adresse von einem Zwischenspeicher 20 nach Maß
gabe eines Steuersignals Q anstelle des vom Adreßzähler 18
gelieferten Adreßsignals bezeichnet, wobei der Puffer 15
gesperrt bzw. abgeschaltet wird, während ein Puffer 17
durch ein Steuersignal R durchgeschaltet bzw. eingeschaltet
wird. Mittels der oben beschriebenen Sequenzen kann ein
Defektdatensignal O eines beliebigen Blocks aus dem
Speicher 21 ausgelesen und als ein Signal T zum Puffer 17
ausgegeben werden. Das Signal T wird dem Rechner 7 einge
speist, durch diesen verarbeitet und als Balkengraphik
oder Defektplan für jeden Grad bzw. jede Stufe wieder
gegeben.
Fig. 8 veranschaulicht die Anordnung im Zustand für die
Transparenzmessung an der optischen Platte 1. Die Anord
nung gemäß Fig. 8 umfaßt eine Photodiode 391 zur Messung
der optischen Wirkung oder Leistung des durch die optische
Platte 1 hindurchfallenden Laserstrahls, eine Kalibrier-Photo
diode 392, die im voraus mittels einer Bezugs-Meßeinheit
für optische Wirkung oder Leistung zum Kalibrieren der Inten
sität des aus der Fokussierlinse 32 austretenden Strahls
geeicht worden ist, Strom-Spannung-Wandler 393 und 394
zum Umwandeln der Ausgangsströme von Photodiode 391 und
Kalibrier-Photodiode 392 in Spannungssignale sowie einen Hal
ter 395 für die gemeinsame Halterung der
Photodioden 391 und 392. Dieser Halter 395 wird vom Vor
schubmechanismus 4 so getragen, daß die genannten Licht
empfangselemente selektiv in eine (Lichtempfangs-)Stel
lung verbringbar sind, in welcher sie dem Meßkopf 3 über
die optische Platte 1 zugewandt sind. Bei 396 ist ein
Gleit- oder Schiebermechanismus zum Verschieben des Hal
ters 395 nach rechts und links in Richtung des Doppel
pfeils gemäß Fig. 8 angedeutet. Anschläge 397 und 398
dienen zur Bestimmung der Verschiebungsstellung des
Halters 395. Der Schiebermechanismus 396 und die An
schläge 397, 398 sind vorgesehen zur Vereinfachung der
Eichung der optischen Wirkung oder Leistung
des aus dem Meßkopf 3 austretenden Strahls. Durch ent
sprechende Verschiebung des Halters 395 kann die Photo
diode 391 oder die Kalibrier-Photodiode 392 selektiv in die
Lichtempfangsstellung verbracht werden.
Fig. 8 veranschaulicht den Zustand der Transparenzmes
sungen, in welchem der Halter 395 an der Seite des An
schlags 397 so fixiert ist, daß sich die Photodiode 391
in der Lichtempfangsstellung befindet. Bei dieser
Transparenzmeßanordnung wird das Verhältnis zwischen
der optischen Wirkung oder Leistung des aus der Fokussier
linse 32 austretenden Laserstrahls und der optischen Wir
kung bzw. Leistung des auf die Photodiode 391 auftreffen
den Laserstrahls als Transparenz der optischen Platte 1
gemessen. Außerdem wird dabei die Fokussierlinse 32 der
Fokus- und Spurnachführservosteuerung unterworfen, so
daß der Meßpunkt durch entsprechende Drehung des Spin
delmotors 2 und entsprechend dem Vorschub des Vorschub
mechanismus 4 beliebig gewählt werden kann.
Bei dieser Transparenzmeßanordnung muß die optische
Wirkung oder Leistung des aus der Fokussierlinse 32
austretenden Laserstrahls im voraus geeicht
werden. Fig. 9 veranschaulicht den entsprechenden Betriebs
zustand. In diesem Zustand ist der Halter 395 an der
Seite des Anschlags 398 fixiert, so daß sich anstelle
der Photodiode 391 die Kalibrier-Photodiode 392 in der Licht
empfangsstellung befindet. Dabei ist außerdem auch die
optische Platte 1 vom Spindelmotor 2 abgenommen.
Die Meß-Photodiode 391 und die Kalibrier-Photodiode 392 sind
gemeinsam am gemeinsamen Halter 395, der mit dem Schie
bermechanismus 396 versehen ist, gehaltert. Die beiden
Photodioden 391 und 392 können dabei selektiv in die
Lichtempfangsstellung verbracht werden, so daß die
optische Wirkung oder Leistung ohne weiteres und ohne
umständliches Auswechseln der Photodioden geeicht wer
den kann.
Fig. 10 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des
Halters 395. Diese Anordnung verwendet eine in Rast
stufen positionierbare Drehscheibe 399 als Beispiel
des Schiebermechanismus zum Wechseln der Relativstel
lungen der beiden Photodioden. Die Drehscheibe 399 ist
dabei drehbar am Halter 395 gelagert. Die Photodiode 391
und die Kalibrier-Photodiode 392 sind in symmetrischer Anord
nung an der Drehscheibe 399 angebracht, wobei der Hal
ter 398 so am Vorschubmechanismus 4 fixiert ist, daß
wahlweise eine der Photodioden 391 und 392 in die vor
bestimmte Lichtempfangsstellung verbringbar ist.
Fig. 11 veranschaulicht die Drehscheibe 399 von der
Unterseite her. Wie aus Fig. 11 hervorgeht, können
durch Drehen der Drehscheibe 399 die Meß-Photodiode
391 und die Kalibrier-Photodiode 392 selektiv in die vor
gesehene Lichtempfangsstellung verbracht werden.
Die auch herkömmliche Meßelemente ent
haltende Meßeinheit ist in Blockschaltbildform in Fig. 12
veranschaulicht. Die Anordnung gemäß Fig. 12 umfaßt einen
Verstärker 61 zum Verstärken des Ausgangssignals VR des
Meßkopfs 3, das dem von der optischen Platte 1 reflek
tierten Strahl proportional ist, Komparatoren 62 und 63,
einen Transparenzmeßkreis 64 zur Messung der Transparenz
der optischen Platte 1 anhand des Ausgangssignals der
Photodiode 391, einen Bitfehlerraten- bzw. BFR-Meßkreis
65, einen Träger/Rauschenverhältnis- oder TRV-Meßkreis
67, einen Wellenform-Analysekreis 68 zum Messen von Zit
tern oder dergl. und einen Reflexionskraft-Meßkreis 69.
Die Operationen oder Betätigungen dieser Meßkreise werden
auf vorher beschriebene Weise durch den Rechner 7 gewählt,
und die Meßdaten werden zur zweckmäßigen Verarbeitung zum
Rechner 7 übermittelt.
Bei der bisherigen Meßanordnung für optische Platten wer
den die Reflexionskraft (oder Defekte) und die Transparenz
gemessen, wahrend die Aufzeichnungsfläche der optischen
Platte 1 der Fokus- und Spurnachführservosteuerung unter
worfen wird. Das optische System ist für die Messung so
wohl der Bitfehlerrate (BFR) als auch des Träger/Rauschen
verhältnisses (TRV) einsetzbar, so daß eine Reihe von Auf
zeichnungseigenschaften mittels eines einzigen Systems
gemessen werden können.
Im folgenden ist das Kalibriersystem bei der erfindungsgemäßen
Meßanordnung beschrieben.
Bei dieser Meßanordnung wird, allgemein gesagt, das Meß
system kalibriert, bevor die verschiedenen Eigenschaften
oder Charakteristika der optischen Platte gemessen wer
den. Für diese Kalibrierung stehen verschiedenartige Methoden
zur Verfügung, von denen die Methode der Verwendung von
Standardprüflingen bekannter Werte am zweckmäßigsten ist,
weil dabei das Meßsystem mit den Detektoren und elektri
schen Schaltkreisen in einem Durchgang als Ganzes geeicht
werden kann.
Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen in Aufsicht bzw. im
Schnitt eine Ausführungsform einer Kalibrierbezugsscheibe zur
Verwendung bei diesen Kalibriervorgängen. Gemäß den Fig. 13
und 14 ist folgendes vorgesehen: auf vorbestimmte Bezugs
werte oder -größen festgelegte Standardprüflinge S0 bis
S11, eine Scheibe 12 zur Halterung der Standardprüflinge
S0 bis S11 auf einen gemeinsamen Umkreis, eine im Zentrum
der Scheibe 12 vorgesehene Spannbohrung und eine
Spannfläche 122, die an der Spannbohrung 121 gegen einen
Drehtisch zum Drehen der optischen Platte in Anlage
bringbar ist. Jeder der Standardprüflinge S0 bis S11
umfaßt seinerseits ein Glassubstrat 123 einer Dicke t
gleich derjenigen einer normalen optischen Platte und
eine reflektierende oder transparente Fläche 124, die
auf eine Seite des Glassubstrats 123 aufgebracht und z.B.
aus einem dielektrischen mehrlagigen Film gebildet ist.
Die Scheibe 12 haltert die Standardprüflinge S0 bis S11
in der Weise, daß ihre reflektierenden oder transparen
ten Flächen 124 aufwärts gerichtet sind und ihre Höhe
von der Spannfläche 122 aus derjenigen der Aufzeichnungs
fläche der normalen, einzuspannenden optischen Platte
gleich ist. Wenn die optische Platte von der Art ist,
deren Substrat oder Träger z.B. unmittelbar eingespannt
wird, besitzt die Aufzeichnungsfläche eine Höhe ent
sprechend dieser Dicke, so daß die Standardprüflinge
S0 bis S11, wie dargestellt, mit ihren Unterseiten in
einer Ebene mit der Spannfläche 122 liegend gehaltert
sind. Falls dagegen die optische Platte eine Spannabe
aufweist, wird die Höhenlage der Standardprüflinge S0
bis S11 unter Berücksichtigung der Nabendicke bestimmt.
Fig. 15 veranschaulicht im Schnitt und im vergrößerten
Maßstab ein Beispiel für die Ausbildung der Standard
prüflinge S0 bis S11. Dabei ist der reflektierende,
transparente bzw. durchsichtige Film 124 aus einem
dielektrischen mehrlagigen Film
so aufgebaut, daß seine Reflexionskraft oder Transparenz
entsprechend der Zahl seiner Lagen auf vorbestimmte
Größen eingestellt ist. Als Werkstoff für den dielek
trischen mehrlagigen Film werden beispielsweise Titan
dioxid (TiO2) und Siliziumdioxid (SiO2) verwendet. Dabei
befindet sich in der Scheibe 12 selbst kein Prüfling,
um Transparenz an den Stellen zu erreichen, an denen
die Reflexionskraft 0% und die Transparenz 100% be
tragen.
Bei der Standardscheibe mit dem beschriebenen Aufbau kann
ein beliebiger der Standardprüflinge S0 bis S11 ohne die
Notwendigkeit für eine spezielle Vorrichtung über dem
Meßkopf angeordnet werden, indem einfach die Scheibe 12
mittels der Spannbohrung 121 am Spannmechanismus des
Spindelmotors angebracht wird. Außerdem besitzen die
Standardprüflinge S0 bis S11 jeweils einen ausgezeichne
ten Ebenheitsgrad, weil sie jeweils nur eine kleine Ober
fläche aufweisen. Da der dielektrische mehrlagige Film,
welcher den reflektierenden oder transparenten Film 124
bildet, zudem auch wärmebeständig ist, erfährt er auch
beim Erwärmen auf hohe Temperatur aufgrund der Bestrah
lung mit dem Laserstrahl weder ein Anschmelzen noch eine
Änderung seiner Reflexionskraft. Das Glassubstrat 123
selbst ist hochtemperaturfest.
Fig. 16 veranschaulicht den Zustand, in welchem die Bezugs
scheibe am Spindelmotor befestigt ist, zur beispielhaften
Verdeutlichung der Kalibriervorgänge bei der Reflexionskraft
messung an der optischen Platte. Die Anordnung gemäß
Fig. 16 enthält zusätzlich einen Platten-Spannmechanismus
21 des Spindelmotors, einen Drehtisch 22 sowie einen Meß
kopf 3, ähnlich dem vorher beschriebenen Meßkopf.
Für die Kalibriervorgänge kann ein beliebiger der Standardprüf
linge S0 bis S11 einfach durch Drehen der Scheibe 12 in
eine Stellung über den Meßkopf 3 gebracht werden. Wenn
dabei die Wechselbeziehungen zwischen den Werten der
Standardprüflinge S0 bis S11 und dem Meßausgangssignal VR
ausgewertet und zwischen den Meßpunkten inter
poliert werden, kann in einem Durchgang die Kalibrierkurve
für die gesamte Meßanordnung mit optischem System, wie
Fokussierlinse 32, und elektrischem Schaltungssystem, wie
Photodetektor 37, ermittelt werden. Da außerdem die re
flektierenden Flächen der einzelnen Standardprüflinge
S0 bis S11 jeweils in derselben Höhenlage wie die Auf
zeichnungsfläche der normalen optischen Platte angeordnet
sind, ist der Abstand zwischen dem Meßkopf 3 und dem re
flektierenden Film 124 gleich dem Abstand bei der Messung
der optischen Platte, so daß die Kalibriervorgänge unter Be
dingungen vorgenommen werden können, die denen bei der
tatsächlichen Messung, z.B. bezüglich des Zustands der
Fokusservosteuerung, weitgehend angenähert sind. Da sich
weiterhin der dielektrische mehrlagige Film selbst dadurch
kennzeichnet, daß er eine geringe Absorption für den Laser
strahl und eine praktisch konstante Summe des reflektier
ten Strahls und des durchgelassenen Strahls aufweist, kann
auf diese Weise eine Bezugsscheibe realisiert werden, die
für die Kalibrierung sowohl der Reflexionskraft als auch der
Transparenz gemeinsam benutzt werden kann.
Im folgenden ist ein Schutzmechanismus für die erfindungs
gemäße Meßanordnung für optische Platten beschrieben.
Fig. 17 veranschaulicht eine Ausgestaltung eines Schutz
mechanismus zur Verhinderung eines Bruchs eines Kalibrierele
ments infolge von Fehlern des Vor
schubmechanismus oder dergl., wenn die optische Wirkung
oder Leistung des aus dem Meßkopf 3 austretenden Laser
strahls geeicht werden soll. Gemäß Fig. 17 ist ein Kalibrier
element 8′ vorgesehen, das zum Kalibrieren des Meßkopfs 3 auf
dem Vorschubmechanismus 4 aufsetzbar ist. Das Kalibrierele
ment 8′ enthält eine Photodiode oder dergl. zur Messung
der optischen Wirkung bzw. Leistung des aus dem Meßkopf 3
austretenden Laserstrahls. Weiter vorgesehen sind ein
Antriebsmotor 41 für den Vorschubmechanismus 4, ein
Ansteuer- oder Treiberkreis 42 zum Ansteuern des Antriebs
motors 41 nach Maßgabe des Befehls von der Steuereinheit
5 oder dergl., ein Detektor 43 mit einem Mikroschalter
oder einem Näherungsschalter zur Bestimmung des Zustands,
in welchem das Kalibrierelement 8 auf den Vorschubmechanismus 4
aufgesetzt ist, und einen in einen Abschnitt des Treiber
kreises 42 eingeschalteten Schalter 44 zum Unterbrechen
bzw. Abschalten des Treiberkreises 42 nach Maßgabe des
Meßausgangssignals vom Detektor 43. Dieser Schalter 44
kann auch das Kontaktausgangssignal des Detektors 43 be
nutzen. Die Einschaltstellung des Schalters 44 ist nicht
auf die Eingangsseite des Treiberkreises 42 beschränkt,
vielmehr kann der Schalter 44 auch in der Stromleitung
des Antriebsmotors 41 angeordnet sein.
Bei diesem Schutzmechanismus ist der Schalter 44 stets
offen, so daß der Treiberkreis deaktiviert
ist, wenn das Kalibrierelement 8′ auf den Vorschubmechanismus 4
aufgesetzt ist oder wird. Auch wenn dabei der Ansteuer-
oder Antriebsbefehl für den Vorschubmechanismus aufgrund
von z.B. Störungen oder Fehler im System erzeugt wird,
wird dabei das Ansteuersignal nicht an den
Antriebsmotor 41 angelegt, so daß Fehler, d.h. fehlerhafte
Betätigungen des Vorschubmechanismus 4 verhindert werden
können. Infolgedessen kann das Kalibrierelement 8′ an einem
Anstoßen am Spindelmotor 2 oder dergl. aufgrund einer
fehlerhaften Betätigung des Vorschubmechanismus gehin
dert werden, so daß ein sicherer Schutz für dieses Kalibrier
element 8′ gewährleistet ist.
Fig. 18 veranschaulicht eine Ausgestaltung eines Begren
zermechanismus zur Begrenzung des Bewegungsbereichs des
Schiebers oder Gleitstücks des Vorschubmechanis
mus 4, um damit zu verhindern, daß der vom Vorschubmecha
nismus 4 getragene Meßkopf 3 oder dergl. am Spindelmotor 2
oder dergl. anstößt und dabei einen Bruch erleidet. Die
Anordnung nach Fig. 18 umfaßt einen feststehenden Abschnitt
45 und einen Gleitabschnitt 46. Der Meßkopf 3 oder dergl.
wird vom Gleitabschnitt 46 so getragen, daß bei dessen
Verschiebung die Aufstrahlposition oder Meßposition des
Laserstrahls in Radialrichtung der optischen Platte 1 ver
schoben wird. Aus Mikroschaltern oder Näherungsschaltern
betehende Detektoren 47 und 48 dienen zur Erfassung des
Vorbeilaufs des Endes 461 des Gleitabschnitts 46.
Bei dem beschriebenen Begrenzermechanismus wird die Bewe
gungsgeschwindigkeit des Gleitabschnitts 46 entsprechend
dem Ausgangssignal vom Detektor 47 verlangsamt, um schließ
lich den Gleitabschnitt 46 anzuhalten. Diese Anordnung er
möglicht es, die Bewegungsgeschwindigkeit des Gleitab
schnitts 46 zu erhöhen, bis die End- oder Grenzposition
erreicht ist, und sodann den Gleitabschnitt zuverlässig
und mit geringem Überlauf anzuhalten. Infolgedessen kön
nen der vom Gleitabschnitt 46 getragene Meßkopf 3 und der
gleichen Bauteile zuverlässig vor Beschädigung geschützt
werden.
Bei der im Patentanspruch 1 umrissenen Meß
anordnung können alle Messungen vorgenommen werden, wäh
rend die Leitrille der optischen Platte der Fokus- und
Spurnachführservosteuerung unterworfen ist. Mit dieser
einfachen Konstruktion wird eine Meßanordnung für opti
sche Platten realisiert, welche die Reflexionskraft in
Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Reproduktions-
oder Wiedergabezustand zu bestimmen vermag, die ein für
die Messungen von Träger/Rauschenverhältnis und Über
sprechen gemeinsam eingesetztes optisches System ver
wendet und eine Reihe von Aufzeichnungseigenschaften mit
tels des einzigen Systems zu messen vermag. Da hierbei
außerdem der Strahl auf einen kleinen Durchmesser fokus
siert ist, ist die Meßauflösung erhöht, so daß auch kleine
Defekte und ihre Verteilungen genau erfaßt werden können.
Claims (6)
1. Meßanordnung für optische Platten, aufweisend:
- (a) einen Spindelmotor (2) mit einem Plattenteller, eingerichtet zum Drehen einer optischen Platte (1),
- (b) einen Meßkopf (3) mit
- (aa) einer einen Laserstrahl emittierenden Laserstrahlquelle (31),
- (bb) einer im Strahlengang des Laserstrahls angebrachten Fokussierlinse (32), die den Laserstrahl als Brennpunkt auf die opti sche Platte (1) fokussiert,
- (cc) mindestens einem Lichtempfangselement (37, 38), um ein der Intensität des von der op tischen Platte (1) reflektierten Anteils des Laserstrahls proportionales Ausgangs signal zu erzeugen, und mit
- (dd) Fokus- und Spurnachführ-Servomechanismen (33), um den Brennpunkt des auf die opti sche Platte (1) fallenden Laserstrahls einer Leitrille der optischen Platte (1) folgen zu lassen,
- (c) einen Vorschubmechanismus (4) zum Verschieben des Meßkopfes (3) in Radialrichtung der opti schen Platte (1),
- (d) eine Steuerschaltung (5) zur Steuerung der Ope rationen des Spindelmotors (2) der Fokus- und Spurnachführ-Servomechanismen (33) des Meßkop fes (3) sowie des Vorschubmechanismus (4),
- (e) eine Verarbeitungseinheit (6), die das Refle xionsvermögen der optischen Platte (1) anhand der Intensität des von der optischen Platte (1) reflektierten Anteils des Laserstrahls be stimmt, und
- (f) einen Rechner (7) zum Führen der Steuerschal tung (5) und der Verarbeitungseinheit (6) sowie zum Verarbeiten der Meßdaten von der Verarbei tungseinheit (6),
dadurch gekennzeichnet, daß
- (g) der Meßkopf (3) ferner aufweist:
- (aa) eine Meß-Photodiode (391) zum Messen der Intensität des durch die optische Platte (1) hindurchtretenden Anteils des Laser strahls und
- (bb) eine Kalibrier-Photodiode (392) zum Messen der Intensität des aus dem Meßkopf (3) austretenden Anteils des Laserstrahls,
- (h) die Meß- und Kalibrier-Photodioden (391, 392) gemeinsam durch ein Halter (395) mit einem Schiebemechanismus gehaltert sind,
- (i) die Meß- und Kalibrier-Photodioden (391, 392) mit der Verarbeitungseinheit (6) verbunden sind, und
- (j) der Spindelmotor (2) die optische Platte (1) mit einer konstanten Drehzahl dreht.
2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Verarbeitungseinheit (6) einen Defekt
impuls durch Vergleichen des Ausgangssignals des
Lichtempfangselementes (37) nach Durchgang durch
ein Hochpaßfilter (62) mit einem vorbestimmten
Signal mit konstantem Pegel erzeugt und daraus die
Meßdaten ableitet.
3. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Verarbeitungseinheit (6) ferner auf
weist:
- (a) eine Defektlängen-Bewertungseinheit (B) zum Erzeugen eines der Länge eines Defektes pro portionalen Signals auf der Grundlage der Brei te des Defektimpulses,
- (b) eine Defektlängen-Einstelleinheit (A) zum Ein stellen des Bereiches einer Anzahl von Defekt längen in der Weise, daß der Sollwert mit dem Ausgangssignal von der Defektlängen-Bewertungs einheit (B) verglichen werden kann, und
- (c) eine Intervalldaten-Zähleinheit (C) zum Zählen der Zahl der jeweiligen Erzeugungen des Defekt impulses für die Defektlängen nach Maßgabe des Vergleichsausgangssignals von der Defektlängen- Einstelleinheit (A).
4. Meßanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß
- (a) die Verarbeitungseinheit (6) ferner eine Ge samtdaten-Speichereinheit (E) zum Speichern der Zählstände der Intervalldaten-Zähleinheit (C) für jeweilige, auf der Oberfläche der optischen Platte (1) festgelegte Blöcke aufweist und
- (b) die Gesamtdaten-Speichereinheit (E) einen Spei cher (21) aufweist, der für Speicherbereiche der betreffenden Blöcke zugewiesen ist, so daß der Zählstand der Intervalldaten-Zähleinheit (C) für die jeweiligen Defektlängen sequentiell zu den Daten in den diesen entsprechenden Spei cherbereichen hinzuaddiert werden kann.
5. Meßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinheit
(6) für das Kalibrieren eines Reflexionsvermögen-
Meßsystems ferner aufweist:
- (a) mehrere Standardprüflinge (S0 bis S11), die jeweils mit einem reflektierenden oder trans parenten Film (124) in Form eines dielektri schen mehrlagigen Films auf der einen Seite eines Glassubstrats (123) einer der Dicke einer normalen optischen Platte (1) gleichen Dicke (t) versehen und mit einem vorbestimmten Wert festgelegt sind, und
- (b) eine Kalibrierbezugsscheibe (12) mit einem Spannmittel (121) zum Einspannen mittels des Spannmechanismus für die optische Platte (1) und mit einem Träger, auf dem die Standardprüf linge (S0 bis S11) auf einem gemeinsamen Um kreis angeordnet und so ausgerichtet sind, daß die Positionen der reflektierenden oder transpa renten Filme (124) und deren Höhenlagen von der Spannfläche (122) denen der Fläche des Aufzeich nungsfilmes der mittels des Spannmechanismus aufzuspannenden normalen optischen Platte (1) gleich sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61302186A JPS63153455A (ja) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | 光デイスクテストシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3731862A1 DE3731862A1 (de) | 1988-06-30 |
DE3731862C2 true DE3731862C2 (de) | 1993-07-08 |
Family
ID=17905967
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873731862 Granted DE3731862A1 (de) | 1986-12-18 | 1987-09-22 | Pruefanordnung fuer optische platten |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4832487A (de) |
JP (1) | JPS63153455A (de) |
DE (1) | DE3731862A1 (de) |
FR (1) | FR2608789B1 (de) |
GB (1) | GB2199136B (de) |
NL (1) | NL8702255A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19511196A1 (de) * | 1995-03-27 | 1996-10-02 | Basler Gmbh | Optische Prüfvorrichtung |
DE10126017A1 (de) * | 2001-05-28 | 2002-12-12 | Joachim Kessen | Vorrichtung zur optischen Oberflächeninspektion von reflektierenden und/oder geschliffenen und/oder polierten Formteilen |
DE10237477B4 (de) * | 2002-04-11 | 2006-04-27 | Nanophotonics Ag | Vorrichtung zur Messung von Oberflächendefekten |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907212A (en) * | 1988-06-09 | 1990-03-06 | Laser Magnetic Storage International Company | Method and apparatus for calibrating an optical disk system |
JP2815586B2 (ja) * | 1988-08-05 | 1998-10-27 | 株式会社リコー | 光デイスク欠陥検査方法 |
JPH0245739A (ja) * | 1988-08-06 | 1990-02-15 | Mitsubishi Electric Corp | 表面欠陥検査装置 |
US5504732A (en) * | 1990-08-15 | 1996-04-02 | Del Mar Avionics | Null inflection detection and pulse expand latch in an optical recording system |
US5134602A (en) * | 1990-09-27 | 1992-07-28 | International Business Machines Corporation | Calibrating optical disk recorders to some parameters during disk spin up while deferring calibration of other parameters |
US5264911A (en) * | 1990-12-20 | 1993-11-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Laser power measuring jig for optical disk unit |
NL9100248A (nl) * | 1991-02-13 | 1992-09-01 | Philips & Du Pont Optical | Inrichting voor het meten van de reflectie en/of transmissie van een voorwerp. |
US5216659A (en) * | 1991-09-11 | 1993-06-01 | International Business Machines | Laser power calibration by measuring laser drive current at out of focus and in focus conditions |
WO1997026529A1 (en) * | 1996-01-19 | 1997-07-24 | Phase Metrics | Surface inspection apparatus and method |
US5898499A (en) * | 1996-01-30 | 1999-04-27 | Seagate Technology, Inc. | Method and apparatus for detecting surface discontinuities based on changes in an optical path length during beam scanning |
US5883714A (en) * | 1996-10-07 | 1999-03-16 | Phase Metrics | Method and apparatus for detecting defects on a disk using interferometric analysis on reflected light |
US6445447B1 (en) * | 1997-10-27 | 2002-09-03 | Seagate Technology Llc | Near field optical certifying head for disc asperity mapping |
US6046801A (en) * | 1997-12-23 | 2000-04-04 | Analog Technologies, Inc. | Laser-based inspection system for optical disks |
US6687008B1 (en) | 2000-10-19 | 2004-02-03 | Kla-Tencor Corporation | Waveguide based parallel multi-phaseshift interferometry for high speed metrology, optical inspection, and non-contact sensing |
EP1349158A4 (de) * | 2000-11-27 | 2007-07-25 | Tdk Corp | Optisches aufzeichnungsmedium |
US6600556B2 (en) * | 2001-01-10 | 2003-07-29 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | System and method for detecting manufacturing marks on sputtered disks |
WO2003017268A1 (fr) * | 2001-08-10 | 2003-02-27 | Tdk Corporation | Support d'enregistrement optique et procede de fabrication de ce support |
JP4245436B2 (ja) * | 2003-08-08 | 2009-03-25 | パナソニック株式会社 | ディフェクト検出装置 |
CN100452581C (zh) * | 2003-11-18 | 2009-01-14 | 松下电器产业株式会社 | 激光器驱动装置、具备激光器驱动装置的光学头及光盘装置 |
US7414723B2 (en) * | 2004-02-23 | 2008-08-19 | Malvern Instruments Incorporated | Automated interleaved spectral imaging calibration |
SE528486C2 (sv) * | 2004-05-24 | 2006-11-28 | Audiodev Ab | Kvalitetstestningsmetod för optiska databärare |
KR100604892B1 (ko) * | 2004-08-10 | 2006-07-28 | 삼성전자주식회사 | 재기록 가능한 광디스크의 결함 관리를 위한 결함 검출회로를 구비한 광디스크 재생/기록 시스템 및 그 방법 |
JP4466544B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2010-05-26 | Tdk株式会社 | 光情報媒体の検査方法および光情報媒体検査装置 |
WO2007102495A1 (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-13 | Nec Corporation | 光ディスク装置及び光ディスク媒体の欠陥検出方法 |
US9289191B2 (en) | 2011-10-12 | 2016-03-22 | Seno Medical Instruments, Inc. | System and method for acquiring optoacoustic data and producing parametric maps thereof |
US9445786B2 (en) * | 2011-11-02 | 2016-09-20 | Seno Medical Instruments, Inc. | Interframe energy normalization in an optoacoustic imaging system |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1535727A (fr) * | 1967-06-30 | 1968-08-09 | Centre Nat Rech Scient | Téléphotomètre |
US4069484A (en) * | 1976-05-28 | 1978-01-17 | Rca Corporation | Defect plotting system |
US4030835A (en) * | 1976-05-28 | 1977-06-21 | Rca Corporation | Defect detection system |
US4180830A (en) * | 1977-06-28 | 1979-12-25 | Rca Corporation | Depth estimation system using diffractive effects of the grooves and signal elements in the grooves |
US4197011A (en) * | 1977-09-22 | 1980-04-08 | Rca Corporation | Defect detection and plotting system |
US4314763A (en) * | 1979-01-04 | 1982-02-09 | Rca Corporation | Defect detection system |
JPS57161641A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Olympus Optical Co Ltd | Inspecting device for defect of surface |
JPS57161640A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Olympus Optical Co Ltd | Inspecting device for surface |
JPS5814332A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 光学式情報再生装置 |
NL8103492A (nl) * | 1981-07-23 | 1983-02-16 | Thomassen & Drijver | Werkwijze voor het controleren van de bekleding van een metalen oppervlak, alsmede inrichting voor het uitvoeren van die werkwijze. |
JPS58199443A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学式情報記録装置 |
DE3219503C2 (de) * | 1982-05-25 | 1985-08-08 | Ernst Leitz Wetzlar Gmbh, 6330 Wetzlar | Vorrichtung zum selbsttätigen Fokussieren auf in optischen Geräten zu betrachtende Objekte |
DE3411934C2 (de) * | 1983-04-22 | 1986-04-24 | Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch | Fehlerfeststellungsvorrichtung |
DE3515602A1 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-06 | Polygram Gmbh, 2000 Hamburg | Pruefeinrichtung fuer optisch auslesbare plattenfoermige informationstraeger |
-
1986
- 1986-12-18 JP JP61302186A patent/JPS63153455A/ja active Pending
-
1987
- 1987-09-22 GB GB8722237A patent/GB2199136B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-09-22 DE DE19873731862 patent/DE3731862A1/de active Granted
- 1987-09-22 NL NL8702255A patent/NL8702255A/nl not_active Application Discontinuation
- 1987-09-23 US US07/100,190 patent/US4832487A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-01 FR FR878716654A patent/FR2608789B1/fr not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19511196A1 (de) * | 1995-03-27 | 1996-10-02 | Basler Gmbh | Optische Prüfvorrichtung |
DE10126017A1 (de) * | 2001-05-28 | 2002-12-12 | Joachim Kessen | Vorrichtung zur optischen Oberflächeninspektion von reflektierenden und/oder geschliffenen und/oder polierten Formteilen |
DE10237477B4 (de) * | 2002-04-11 | 2006-04-27 | Nanophotonics Ag | Vorrichtung zur Messung von Oberflächendefekten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2199136B (en) | 1990-10-03 |
US4832487A (en) | 1989-05-23 |
FR2608789B1 (fr) | 1992-06-05 |
GB2199136A (en) | 1988-06-29 |
JPS63153455A (ja) | 1988-06-25 |
NL8702255A (nl) | 1988-07-18 |
DE3731862A1 (de) | 1988-06-30 |
FR2608789A1 (fr) | 1988-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3731862C2 (de) | ||
DE3731861C2 (de) | ||
DE2724121C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erfassen von Defekten in einer zur Informationsspeicherung dienenden Spiralrille | |
DE3613209C2 (de) | ||
DE3217701C2 (de) | ||
DE69132425T2 (de) | Optische Platte | |
DE3409409C2 (de) | ||
DE3023779C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen eines Fokussierfehlersignales für ein Objektiv | |
DE3880527T2 (de) | Zugriffsverfahren zu einer Spur eines Aufzeichnungsmediums im stillstehenden Zustand und Gerät dafür. | |
DE4007401A1 (de) | Messvorrichtung | |
DE3873809T2 (de) | Fokusdetektor. | |
DE69123192T2 (de) | Optischer Kopf für magnetooptisches Informationswiedergabegerät | |
DE3604723C2 (de) | ||
DE60308471T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Inspektion von Oberflächen | |
DE3637948C2 (de) | ||
DE3939838A1 (de) | Vorrichtung zur korrektur eines abtaststrahles auf der basis des kippens von oberflaechensegmenten eines vieleckigen spiegels, die in abtastmuster-zeichenvorrichtungen verwendet werden | |
DE69420218T2 (de) | Optische Speichereinrichtung | |
DE3831923A1 (de) | Optisches geraet zum fokussieren eines lichtstrahls auf ein objekt fuer datenaufzeichnung | |
DE10210237A1 (de) | Objektivlinse für einen optischen Abnehmer | |
DE3502138C2 (de) | ||
DE3706271A1 (de) | Vorrichtung zum messen des intensitaetsprofils eines laserstrahls | |
DE10225842A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Strahlungsbeständigkeit eines optischen Materials | |
DE69721150T2 (de) | Optische abtasteinrichtung und optisches element dafür | |
DE19749923A1 (de) | Aufzeichnungsvorrichtung mit Laserabtastung | |
DE69220898T2 (de) | Optisches Abtastgerät |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: G01M 11/08 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |