JP2737183B2 - Optical disk characteristics measurement method - Google Patents
Optical disk characteristics measurement methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスクのプリフォーマットされた情報
の特性測定方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for measuring characteristics of preformatted information on an optical disc.
〔発明の概要〕 本発明は、光ディスクのプリフォーマットされた情報
の特性測定方法に関し、レーザ光を光ディスクに照射
し、該光ディスクからの反射光を光検出器で検出するこ
とにより光ディスクの特性を測定する方法において、フ
ォーカスサーボ制御をオン状態とし、トラッキングサー
ボ制御をオフ状態とし、対物レンズを光ディスクの半径
方向に変位させ、上記光検出器で光ディスクのグルーブ
コンディション及び／又はアドレス変調度を測定するこ
とにより、光ディスクのスキュウ（Skew）、偏心、反射
率の斑、フォーカスサーボの帯域等の影響を除去して、
諸特性を独立した事象として正確に測定を行うことがで
きるようにしたものである。[Summary of the Invention] The present invention relates to a method for measuring characteristics of preformatted information on an optical disk, and irradiates the optical disk with a laser beam, and measures the characteristics of the optical disk by detecting reflected light from the optical disk with a photodetector. Turning on the focus servo control, turning off the tracking servo control, displacing the objective lens in the radial direction of the optical disk, and measuring the groove condition and / or the address modulation degree of the optical disk with the photodetector. This eliminates the effects of optical disk skew, eccentricity, reflectance spots, focus servo bandwidth, etc.
Various characteristics can be measured accurately as independent events.
光ディスクの検査の項目として、グルーブやアドレス
の変調度、反射率、反射光量のレベル等がある。従来、
これらの特性の測定は、光ディスクプレーヤと同様の構
成の測定装置を用いて行われている。すなわち、光ディ
スクを該測定装置にかけて光ディスクを回転させ、レー
ザ光を光ディスクに照射し、この光ディスクからの反射
光を光検出器で検出し、この検出器の電気信号出力をオ
シロスコープ等を用いて測定が行われている。なお、上
記の特性は光ディスクの記録性能及び再生性能を左右す
る重要な要素であり、また光ディスクの互換性に対して
も重要な要素となり、規格化されている。Items of the inspection of the optical disk include a modulation degree of a groove or an address, a reflectance, a level of a reflected light amount, and the like. Conventionally,
The measurement of these characteristics is performed using a measuring device having the same configuration as that of the optical disk player. That is, the optical disk is rotated by rotating the optical disk over the measuring device, a laser beam is irradiated on the optical disk, the reflected light from the optical disk is detected by a photodetector, and the electric signal output of the detector is measured using an oscilloscope or the like. Is being done. The above characteristics are important factors that affect the recording performance and reproduction performance of the optical disk, and are also important factors for the compatibility of the optical disk, and are standardized.
このように光ディスクの特性の測定は光ディスクを回
転し、フォーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制
御を動作させている状態で行うため、他の要素、例えば
光ディスクのスキュウ（Skew）、偏心、反射率の斑、フ
ォーカスサーボの帯域、トラッキングサーボ誤差、フォ
ーカスサーボのバイアスの影響で、上述の特性が正確に
測定出来なかった。例えば、グルーブの反射率、ランド
の反射率、グルーブの変調度及びグルーブでのプシュプ
ルレベルの特性の測定に対しては、光ディスクにスキュ
ウや偏心があるとそのスキュウや偏心の量に追従してフ
ォーカスサーボ制御やトラックサーボ制御を行う必要が
あり、該サーボ制御の性能によって測定精度が左右さ
れ、正確な測定ができなかった。また、アドレス変調度
の測定に対しては、上記の要素に加えてトラックサーボ
の誤差によって、アドレスのピットの中心からレーザ光
のスポットの中心がずれてしまい、正確な測定ができな
かった。Since the measurement of the characteristics of the optical disk is performed while the optical disk is rotated and the focus servo control and the tracking servo control are operated in this way, other elements such as skew of the optical disk, eccentricity, unevenness in reflectance, The above characteristics could not be measured accurately due to the influence of the focus servo band, tracking servo error, and focus servo bias. For example, when measuring the reflectivity of a groove, the reflectivity of a land, the degree of modulation of a groove, and the characteristics of a push-pull level in a groove, if the optical disc has skew or eccentricity, the optical disc follows the amount of skew or eccentricity and focuses. Servo control and track servo control need to be performed, and the accuracy of measurement depends on the performance of the servo control, and accurate measurement cannot be performed. In addition, in the measurement of the address modulation degree, the center of the laser beam spot deviates from the center of the pit of the address due to the error of the track servo in addition to the above factors, and accurate measurement was not possible.
本発明はこのような問題に鑑み、上記のスキュウ、偏
心等の他の要素の影響を除去し、諸特性を独立した事象
として正確に測定を行うことを目的とするものである。In view of such a problem, an object of the present invention is to eliminate the influence of other factors such as skew, eccentricity, etc., and to accurately measure various characteristics as independent events.
本発明は、レーザ光を光ディスクに照射し、該光ディ
スクからの反射光を光検出器で検出することにより光デ
ィスクの特性を測定する方法において、フォーカスサー
ボ制御をオン状態とし、トラッキングサーボ制御をオフ
状態とし、対物レンズを光ディスクの半径方向に変位さ
せ、上記の光検出器で光ディスクのグルーブコンディシ
ョン及び／又はアドレス変調度を測定するようにしたこ
とを特徴としている。The present invention relates to a method for measuring the characteristics of an optical disc by irradiating an optical disc with laser light and detecting reflected light from the optical disc with a photodetector, wherein the focus servo control is turned on and the tracking servo control is turned off. The objective lens is displaced in the radial direction of the optical disc, and the groove condition and / or the address modulation degree of the optical disc is measured by the photodetector.
本発明によれば、光ディスクのスキュウ（Skew）、偏
心、反射率の斑、フォーカスサーボの帯域等の影響を除
去して、諸特性を独立した事象として正確に測定を行う
ことができる。According to the present invention, it is possible to accurately measure various characteristics as independent events by removing the influence of skew, eccentricity, unevenness of reflectance, band of focus servo, and the like of the optical disk.
以下、本発明に係る光ディスクの特性の測定方法の一
実施例について、第１図に示す測定装置を参照しながら
説明する。これは本件出願人が先に特願昭63−199512号
明細書及び図面にて提案した測定装置の一部を用いて構
成したものである。Hereinafter, an embodiment of a method for measuring characteristics of an optical disk according to the present invention will be described with reference to a measuring apparatus shown in FIG. This is constructed by using a part of the measuring device proposed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 63-199512 and drawings.
この第１図において、レーザダイオード11からのレー
ザ光はコリメータレンズ12で平行光線とされたのち、ビ
ームスプリッタ13、14及び光ディスクの半径方向の駆動
手段36を有する対物レンズ15を介して光ディスク40に照
射される。光ディスク40で反射された反射光は、上記の
対物レンズ15を介してビームスプリッタ14で光軸方向が
変えられ、1/2波長板16で偏光面が45度回転させられ、
偏光ビームスプリッタ17で互いに直交する偏光面を持つ
偏光成分に分離される。この偏光ビームスプリッタ17で
光軸方向が変えられる一の偏光面を持つ偏光成分は、受
光レンズ18を介して例えばPINフォトダイオードで構成
される光検出器19に入射される。一方、偏光ビームスプ
リッタ17を光軸方向の変化を生じることなく通過した他
の偏光面を持つ偏光成分は、ミラー20で光軸方向が変え
られたのを受光レンズ21を介して例えばPINフォトダイ
オードで構成される光検出器22に入射される。In FIG. 1, a laser beam from a laser diode 11 is collimated by a collimator lens 12 and then applied to an optical disc 40 via beam splitters 13 and 14 and an objective lens 15 having a driving means 36 for driving the optical disc in a radial direction. Irradiated. The reflected light reflected by the optical disc 40 has its optical axis direction changed by the beam splitter 14 via the objective lens 15, and the polarization plane is rotated by 45 degrees by the half-wave plate 16,
The polarization beam splitter 17 separates the light into polarization components having polarization planes orthogonal to each other. A polarization component having one polarization plane whose optical axis direction can be changed by the polarization beam splitter 17 is incident on a photodetector 19 constituted by, for example, a PIN photodiode via a light receiving lens 18. On the other hand, the polarized light component having another polarization plane which has passed through the polarizing beam splitter 17 without causing a change in the optical axis direction is reflected by the mirror 20 through the light receiving lens 21 when the optical axis direction is changed, for example, through a PIN photodiode. Is incident on the photodetector 22 composed of
光検出器19の出力信号は増幅器23を介して加算器25及
び減算器26に供給される。また、光検出器22の出力信号
は増幅器24を介して加算器25及び減算器26に供給され
る。そして、加算器25及び減算器26の出力信号は、おの
おのオシロスコープ27の入力端子に供給される。The output signal of the photodetector 19 is supplied to an adder 25 and a subtractor 26 via an amplifier 23. The output signal of the photodetector 22 is supplied to an adder 25 and a subtractor 26 via an amplifier 24. The output signals of the adder 25 and the subtractor 26 are supplied to the input terminals of the oscilloscope 27.
また、ビームスプリッタ14を光軸の変化を生じること
なく通過した光ディスクでの反射光はビームスプリッタ
13で光軸方向が変えられてシリンドリカルレンズ28を介
してサーボ信号を得るための４分割の光検出器29に供給
される。４分割の各光検出器部の出力信号よりプシュプ
ル法によるトラキングエラー信号が形成されると共に、
非点収差法によるフォーカスエラー信号が形成される。The reflected light from the optical disk that has passed through the beam splitter 14 without changing the optical axis is reflected by the beam splitter.
The optical axis direction is changed at 13 and the optical signal is supplied to a four-divided photodetector 29 for obtaining a servo signal via a cylindrical lens 28. A tracking error signal by the push-pull method is formed from the output signals of the four photodetector sections,
A focus error signal is formed by the astigmatism method.
該光検出器29より得られるプシュプル法によるトラッ
キングエラー信号を得るための第１及び第２の検出信号
I1及びI2は、おのおの増幅器30及び増幅器31を介して、
加算器32及び減算器33に供給される。そして、加算器32
の出力信号及び減算器33の出力信号（プシュプル法によ
るトラッキングエラー信号）は、おのおのオシロスコー
プ27の入力端子に供給される。First and second detection signals for obtaining a tracking error signal by the push-pull method obtained from the photodetector 29
I 1 and I 2 are, via amplifier 30 and amplifier 31, respectively,
It is supplied to the adder 32 and the subtractor 33. And the adder 32
And the output signal of the subtractor 33 (tracking error signal by the push-pull method) are supplied to the input terminals of the oscilloscope 27.
なお、スピンドルモータ34は光ディスクの回転駆動用
に用いられる。また、エンコーダ35はスピンドルモータ
34の回転に応じたパルス信号を発生する。The spindle motor 34 is used for driving the rotation of the optical disk. The encoder 35 is a spindle motor
A pulse signal corresponding to the rotation of 34 is generated.
光ディスク40には第３図に示すように所謂トラックＴ
が渦巻き状に形成され、このトラックＴに沿ってデータ
が記録される。また、各トラックＴは所謂セクタＳに分
割され、このセクタＳ毎にデータが記録される。各トラ
ックＴは第４図に示すように、溝状のグルーブ41で分離
され、２本のグルーブの間はランド42とされ、各セクタ
Ｓにおいて、このランド４の最初の部分には、セクター
マーク及びアドレス44がピット状に形成されている。ま
たグルーブ41がない部分はミラー面45と呼ばれている。The optical disk 40 has a so-called track T as shown in FIG.
Are formed in a spiral shape, and data is recorded along the track T. Each track T is divided into so-called sectors S, and data is recorded for each sector S. As shown in FIG. 4, each track T is separated by a groove-like groove 41, and a land 42 is formed between the two grooves. In each sector S, the first portion of the land 4 has a sector mark. And an address 44 are formed in a pit shape. The portion without the groove 41 is called a mirror surface 45.
次に、第１図において、本実施例の所謂グルーブコン
ディションと呼ばれる特性の測定方法について説明す
る。スピンドルモータ34を停止し、光ディスク40の回転
を停止し、トラッキングサーボ制御をオフとする。測定
位置に光学ピックアップ10を移動する。次に測定位置で
の光ディスクのスキュウを零とし、フォーカスサーボを
用いてレーザ光が光ディスクに結像するようにする。な
お、この場合光ディスク40は回転しないので光ディスク
40の偏心は問題とならない。Next, referring to FIG. 1, a description will be given of a method for measuring a characteristic called a so-called groove condition of the present embodiment. The spindle motor 34 is stopped, the rotation of the optical disc 40 is stopped, and the tracking servo control is turned off. Move the optical pickup 10 to the measurement position. Next, the skew of the optical disk at the measurement position is set to zero, and the laser light is focused on the optical disk using the focus servo. In this case, since the optical disk 40 does not rotate,
Forty eccentricities are not a problem.
上記のように測定系をセットした後、対物レンズ16を
上述の光ディスクの半径方向の駆動手段36を用いて、半
径方向に例えば現在の位置から振幅として例えば±16μ
ｍ移動を繰り返す。この時の加算器32及び減算器33の出
力の波形を第２図に示す。なお、上記の16μｍの移動量
はトラックを10本横切る量に相当し、±16μｍで全体と
して32μｍ移動するから横切るトラックは20本となる。After setting the measurement system as described above, the objective lens 16 is moved in the radial direction using, for example, ± 16 μm as the amplitude from the current position in the radial direction using the above-described drive means 36 in the radial direction of the optical disk.
Repeat m movement. FIG. 2 shows the waveforms of the outputs of the adder 32 and the subtractor 33 at this time. Note that the movement amount of 16 μm corresponds to an amount of crossing 10 tracks, and the total movement of ± 16 μm is 32 μm, so that 20 tracks cross.
第２図Ａは減算器33の出力信号の波形、所謂トラック
エラー信号の波形である。第２図Ｂは、加算器32あるい
は加算器25の出力信号波形、所謂トラック・クロス・シ
グナル（TCS:Track Cross Signal）の波形である。第２
図Ｃにミラー面45での反射光の強さI0を示す。これらを
例えばオシロスコープ27を用いて測定することによっ
て、上述の光ディスクのグルーブコンディションの諸特
性を測定することができる。FIG. 2A shows a waveform of an output signal of the subtractor 33, that is, a waveform of a so-called track error signal. FIG. 2B is a waveform of an output signal of the adder 32 or 25, that is, a waveform of a so-called track cross signal (TCS). Second
FIG. C shows the intensity I 0 of the reflected light on the mirror surface 45. By measuring these using, for example, the oscilloscope 27, it is possible to measure various characteristics of the above-described groove condition of the optical disc.
すなわち、グルーブ反射率は第２図Ｂのグルーブでの
反射光の強さIg及び第２図ＣのI0から、 グルーブ反射率＝Ig/I0 ランド反射率は第２図Ｂのランドでの反射光の強さIL及
び第２図ＣのI0から、 ランド反射率＝IL/I0 グルーブ変調度は第２図ＢのIL、Ig及び第２図ＣのI0か
ら、 グルーブ変調度＝（IL/Ig）/I0 プシュプルレベルは第２図Ａの（I1−I2）及び第２図Ｃ
のI0から、 プシュプルレベル＝（I1−I2）/I0 が求められる。That is, the groove reflectivity from I 0 intensity I g and the second Figure C of the reflected light at the groove Figure 2 B, the groove reflectivity = I g / I 0 lands reflectivity in FIG. 2 B land From the intensity I L of the reflected light at I and I 0 in FIG. 2C, the land reflectance = I L / I 0 The groove modulation degree is I L , I g in FIG. 2B and I 0 in FIG. 2C. Therefore, the groove modulation degree = (I L / I g ) / I 0 push-pull level is (I 1 −I 2 ) in FIG. 2A and FIG.
From I 0, is push-pull level = (I 1 -I 2) / I 0 is determined.
上記の説明から明らかなように、本実施例の測定方法
によれば、グルーブの反射率、ランドの反射率等のグル
ーブコンディションの特性を、光ディスクの回転を停止
し、トラッキングサーボ制御を行わないで測定できるの
で、上述の他の要因例えばスキュウ、偏心等の影響を除
去して、正確に測定ができる。また、任意の測定位置に
光学ピックアップを移動して測定し、これを繰り返すこ
とによって、光ディスクのグルーブコンディションの特
性を２次元的に測定できる。As is clear from the above description, according to the measuring method of the present embodiment, the characteristics of the groove condition such as the reflectivity of the groove and the reflectivity of the land can be changed without stopping the rotation of the optical disc and performing the tracking servo control. Since the measurement can be performed, the influence of other factors such as skew, eccentricity, and the like described above can be removed, and the measurement can be accurately performed. In addition, by moving the optical pickup to an arbitrary measurement position and performing the measurement, and repeating the measurement, the characteristics of the groove condition of the optical disk can be measured two-dimensionally.
次にアドレス変調度の測定方法について説明する。ス
ピンドルモータ34で光ディスク40を回転させる。スピン
ドルモータ34の回転軸に取りつけられたエンコーダ35か
らのパルス信号に基づき、光ディスク上の任意の位置で
の測定を可能とするトリガ信号をトリガ信号生成回路37
で生成し、この信号をオシロスコープ27のトリガ信号と
することによって、任意のアドレスを周期的に読み出す
ようにセットする。この場合もフォーカスサーボ制御の
みを行い、トラッキングサーボ制御は行わないものとす
る。次に対物レンズ15を、光ディスクの半径方向の駆動
手段36を用いて半径方向に移動させ、レーザ光のスポッ
トの中心が任意の測定点のアドレスピット44の中心に合
うようにする。また、この測定点での光ディスクのスキ
ュウを零とする。この時にオシロスコープ27で検出され
る加算器25の出力信号の波形よりアドレス変調度が求め
られる。この場合も複数の位置のアドレス変調度を測定
することによって、２次元的にアドレス変調度の測定を
行うことができる。Next, a method of measuring the address modulation degree will be described. The optical disc 40 is rotated by the spindle motor 34. Based on a pulse signal from an encoder 35 attached to the rotation axis of the spindle motor 34, a trigger signal enabling a measurement at an arbitrary position on the optical disk is generated by a trigger signal generation circuit 37.
By using this signal as a trigger signal of the oscilloscope 27, an arbitrary address is set to be read periodically. Also in this case, it is assumed that only the focus servo control is performed and the tracking servo control is not performed. Next, the objective lens 15 is moved in the radial direction by using the drive means 36 for the optical disk in the radial direction so that the center of the spot of the laser beam is aligned with the center of the address pit 44 at an arbitrary measurement point. The skew of the optical disc at this measurement point is set to zero. At this time, the address modulation degree is obtained from the waveform of the output signal of the adder 25 detected by the oscilloscope 27. Also in this case, by measuring the address modulation degrees at a plurality of positions, the address modulation degree can be measured two-dimensionally.
上の測定方法によれば、アドレス変調の特性を、トラ
ッキングサーボ制御を行わないで測定できるので、上述
の他の要因例えばスキュウ、偏心、トラッキングサーボ
の誤差等の影響を除去して、正確に測定することが可能
となる。なお、この測定方法では、トラッキングを行わ
ないので、トラッキングがかからない光ディスクでもア
ドレス変調度が測定できる。According to the above measuring method, the characteristics of the address modulation can be measured without performing the tracking servo control. Therefore, the effects of other factors such as skew, eccentricity, tracking servo error, etc. are removed, and the measurement is accurately performed. It is possible to do. In this measurement method, since tracking is not performed, the degree of address modulation can be measured even on an optical disk on which tracking is not performed.
なお、本発明は、上述の実施例の光学系及びそれに付
随する電気回路で構成される測定系に限定されず、測定
の目的にあった信号、例えばグルーブ、ランド等での反
射光の強さを測定出来る測定系であればよい。Note that the present invention is not limited to the measurement system including the optical system of the above-described embodiment and the electric circuit associated therewith, and the intensity of light reflected by a signal, for example, a groove, a land, or the like for the purpose of measurement. Any measurement system can be used as long as it can measure.
上述の説明からも明らかなように、本発明によれば、
光ディスクのグルーブの反射率やランドの反射率等、グ
ルーブコンディションやアドレス変調度を、他の要素例
えばスキューや偏心等の影響を受けることなく、独立し
た事象として正確に測定できる。また、上記のグルーブ
コンディションを２次元的に測定できるので、射出成形
法や感光性樹脂法を用いて光ディスクを製造する場合、
転写性やカッティグの分布の測定が効果的に行える。As is clear from the above description, according to the present invention,
The groove condition and address modulation degree such as the reflectivity of the groove and the land of the optical disk can be accurately measured as an independent event without being affected by other factors such as skew and eccentricity. In addition, since the above-mentioned groove condition can be measured two-dimensionally, when an optical disk is manufactured using an injection molding method or a photosensitive resin method,
The transferability and the distribution of cutting can be measured effectively.
第１図は本発明の一実施例である光ディスクの諸特性の
測定方法の説明図、第２図は測定された信号の波形図、
第３図は光ディスクの平面図、第４図はトラックの構成
図である。 10……光ピックアップ 11……レーザダイオード 15……対物レンズ 28……４分割光検出器 40……光ディスク 41……グルーブFIG. 1 is an explanatory diagram of a method for measuring various characteristics of an optical disk according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a waveform diagram of a measured signal,
FIG. 3 is a plan view of the optical disk, and FIG. 4 is a configuration diagram of a track. 10 Optical pickup 11 Laser diode 15 Objective lens 28 Quadrant photodetector 40 Optical disk 41 Groove
Claims (1)
スクからの反射光を光検出器で検出することにより光デ
ィスクの特性を測定する方法において、 フォーカスサーボ制御をオン状態とし、 トラッキングサーボ制御をオフ状態とし、 対物レンズを光ディスクの半径方向に変位させ、 上記光検出器で光ディスクのグルーブコンディション及
び／又はアドレス変調度を測定することを特徴とする光
ディスクの特性測定方法。1. A method for measuring characteristics of an optical disc by irradiating an optical disc with a laser beam and detecting reflected light from the optical disc with a photodetector, wherein a focus servo control is turned on and a tracking servo control is turned off. A method for measuring characteristics of an optical disk, comprising: disposing an objective lens in a radial direction of the optical disk; and measuring a groove condition and / or an address modulation degree of the optical disk with the photodetector.
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