局部轨迹间距的测量装置和方法制造方法及图纸

公开了一种用于光盘（１）的局部轨迹间距测量装置，其中光盘的类型是以定义多条基本同心轨迹（３）的螺旋或环形图案（２）的形式存储光学可该信息。该装置具有激光源（２７）和将来自激光源的激光束点投射到光盘表面上并在穿过至少一些轨迹的一部分盘片表面上径向移动该投射的激光束点的驱动机制（２０）。光检测器（２４ａ－ｂ）检测投射的激光束点在其移动期间的衍射（２３ａ－ｂ）或反射（５４）。光检测器产生具有同移动激光束点通过各轨迹的线路关联的周期性的时变测量信号（ＲＥ）。处理设备（３６）确定测量信号周期性中的局部偏差并提供表示螺旋或环形图案（２）的局部轨迹间距的输出（ΔＴＲＰ）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及对光学数据载体的测试装置，更具体而言，涉及一种用于测量光盘轨迹间距，即两相邻轨迹间横向距离，的局部变化的装置和方法，其中光盘以螺旋或环形图案定义多条基本同心轨迹的形式来存储光学可读信息。现有技术描述光学数据载体用于存储表示例如音乐、图象或用于计算机的数字数据，如程序文件或数据文件，的非常大量的数字信息。最常见的光学数据载体类型是光盘，它有几种可用的不同数据格式，其中CD-Audio、CD-ROM、CD-RAM XA、CD-I、CD-R和CD-RW是最常见的。光盘的标准在几十年以前就已经确立而且一直在使用。最近几年中，提出了更多成熟的光学数据载体类型DVD(数字化通用光盘)和SACD(超级音频CD)。以上光盘的一个共同特征是它们在一个小的表面上存储了非常大量的信息。通过激光束高度精确地读取数字信息，并且即使信息是根据纠错编码方法存储在光盘上的，在光盘制造商和分销商中对于能够对光盘的生产进行质量检查还是有很大的需求。只有符合Philips和Sony关于CD的标准、DVD集团关于DVD的标准，才能确定光盘中，主要是其信息携带层中，的最小数目错误和缺陷。当检查光盘的质量时，测量并记录多种参数，既有物理参数(如偏斜度、偏心率、串道等)，也有逻辑错误(位错误变化率、块错误率和突发误码率)。其它的重要参数是光盘透明塑料层中的双折射度和所谓的抖动，即当读取或播放光盘时所获得信号中的统计时间变化。如通常所知道的，标准音频CD是基于大约1.2mm厚、12cm直径的塑料盘。该塑料盘通常制成空白聚碳酸酯塑料注射塑模片。在制造过程中，在所述塑料盘上压印以单个、连续螺旋图案排列的微小凸起，表示存储在CD上的信息。一个压模用于压印这种螺旋图案的微小凸起。一旦成形该空白聚碳酸酯盘片，就将一薄层铝反射层喷镀到该盘片上，从而盖住螺旋图案的凸起。然后，将一薄层感光聚合物加到铝上以便保护它。最后，将CD商标印到感光聚合物层上。上述螺旋图案的凸起通常称为凹坑，因为从铝层看时它们就是这个样子。相邻凹坑之间的区域通常称为平台或平面区域。连续螺旋图案的每一圈或转基本上形成一条圆形轨迹，它和螺旋图案的下一圈或转是同心的。因此，即使实际上它们是以单连续螺旋图案相互耦合的，CD通常还是被描述为具有多条圆形轨迹。一个CD有大约22000条轨迹，而DVD有大约50,000条轨迹。根据上述标准，CD中相邻轨迹间的距离应该是1.6μm。DVD中相邻轨迹间的距离规定为0.74μm。相邻轨迹间的距离通常称为轨迹间距，在附图说明图1和图2中标为TRP。图1说明了一种光盘1及其凹坑和平面区域的单连续螺旋图案2，如CD或DVD。如所描述的，螺旋图案形成了多条基本同心的圆形轨迹3。该光盘1有用于同驱动器主轴啮合以便转动光盘1的中心孔5。图2更加具体地说明了一些轨迹3。凹坑(或凸起)用6表示，而中间的平面区域(或平台)用7表示。如已经提到的，当生产CD时使用压模。盘片母版是压模的几何原形，可以通过将一薄层光阻材料或其它可去除材料加到玻璃盘片上来制成。母版制作设备从玻璃盘片的中心连续地径向移动到其边缘，并以同最终产品，即CD，上凹坑和平面区域期望的螺旋图案对应的图案暴露光阻材料层。制作母版时，保持母版制作设备恒定的移动速度是非常重要的。即使是移动速度中的一个瞬时偏差，都将导致局部错误的轨迹间距，该间距比期望轨迹间距(即，对于CD是1.6μm，或对于DVD是0.74μm)短或者长、并将传递到所有从母版生产的CD。在图1的区域4指出了这种现象，在这个位置局部轨迹间距同光盘1的正确轨迹间距TRP不同。相应地，图2说明了具有错误轨迹间距TRPerror的一对相邻轨迹3’，分别小于1.6μm和0.74μm的期望轨迹间距TRP。当读取由螺旋图案2的凹坑和平面区域表示的信息时，局部轨迹间距中的这种偏差可能会引起问题。当三射束方法用于跟踪伺服控制时，这个问题尤其显著。这种三射束方法在本
是常用的。US-5,815,473在其前言部分给出了以前已知的用于跟踪伺服控制的三射束方法的概述。概括起来说，用于访问光盘的光学传感器设备需要跟踪伺服控制，跟踪伺服控制使得当记录、播放或擦除光盘上的信息时，发出的激光束能够指向光盘的螺旋轨迹图案的正确位置。通过跟踪伺服控制，根据来自光盘上点的反射光束确定跟踪误差，因此可以纠正点的跟踪误差从而将光束指向光盘轨迹的正确位置。如前述US-5,815,473的图1所示，由激光二极管发出的激光束进入准直透镜。来自该准直透镜的平行光束进入衍射光栅，其中平行光束被分割成许多衍射光束。离开光栅的衍射光束通过分光器。衍射光束进入物镜，会聚后的衍射光束离开物镜，从而有三个非常小的衍射光束点击中光盘的表面。如前述US-5,815,473的图2所示，在这三个点中主点位于中心位置，而且当记录、播放或擦除光盘上的信息时被使用。此外，该主中心点用于聚焦出错检测。该主点是由离开衍射光栅的零级衍射光束形成的。剩余两个点是用于跟踪误差检测的辅助点。辅助点是由离开衍射光栅的一级衍射光束形成的。当使用三射束方法时，通过检测来自光盘上两个辅助点反射光束强度之间的差别来确定跟踪误差。对于具有1.6μm轨迹间距的标准CD，光盘上的两个辅助点排列在离轨迹中心大约0.4μm的位置。为了提供高精度的跟踪误差检测，有必要使来自辅助点反射光束的强度变化等级达到辅助点所在位置的最大值。三射束跟踪误差检测方法对正确轨迹间距的变化是敏感的，尤其是如果两条相邻轨迹间的距离窄到一个辅助点会干扰到相邻轨迹。因此非常希望能够检测光盘局部轨迹间距的变化。以前，光盘制造商们利用目测来检查光盘局部轨迹间距的任意变化。为了这个目的，用一种特殊的光，如卤素灯的光，来照射光盘。即使当将光盘暴露在这种光下时至少可以明显地看到局部轨迹间距的显著变化，但还是很难提供对局部轨迹间距误差大小的估计。专利技术概述本专利技术试图提供一种用于测量光盘局部轨迹间距的改进的和自动化的方法。通过根据附加的独立权利要求的装置和方法，实现了这个目的。根据一种优选实施例，提供了一种用于光盘的局部轨迹间距测量装置，其中光盘以螺旋或环形图案定义多条基本同心的轨迹的形式存储光学可读信息。该装置有激光源和将来自激光源的激光束点投射到光盘表面的驱动机制。此外，该驱动机制使投射的激光束点在盘片表面上沿轨迹径向移动。将光检测器放在合适的位置以便检测投射的激光束点在其移动期间的衍射或反射。该光检测器产生具有同移动激光束点穿过各轨迹的线路(passage)关联的周期性的时变测量信号。该时变测量信号最好是径向误差(RE)或径向反差(RC)信号。处理设备或控制器，如带相关软件的微处理器(CPU)，确定测量信号周期性中的偏差，且作为响应提供表示螺旋或环形图案的局部轨迹间距的输出。通过以下一种优选实施例的具体公开内容，本专利技术的其它目的、特征和优点将变得更加清晰。附图简述现在参考相应附图描述本专利技术的一种优选实施例，其中图1是光盘及形成多条同心轨迹的连续螺旋图案的示意图，图2是图1所示光盘上一些轨迹的一小部分区域的示意图，图3是根据本专利技术的局部轨迹间距测量装置的示意方框图，图4是图3中指出的激光扫描单元的示意方框图，图5说明了可以同本专利技术优选实施例一起使用的单射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光盘（１）的局部轨迹间距测量装置，其中光盘（１）的类型是以定义多条基本同心的轨迹（３）的螺旋或环形图案（２）的形式存储光学可读信息，其特征在于：激光源（２７）；驱动机制（２０），适于将来自激光源的激光束点（２２）投射到光盘（ １）表面上并在穿过至少一些所述轨迹（３）的部分盘片表面上径向移动投射的激光束点；光检测器（２４ａ－ｂ），放在适当位置以便检测投射的激光束点在其移动期间的衍射（２３ａ－ｂ）或反射（５４），所述光检测器适于产生时变测量信号（ＲＥ），所述测量 信号具有同移动的激光束点通过相应轨迹的线路（ｐａｓｓａｇｅ）关联的周期性；及处理设备（３６），适于确定测量信号周期性中的局部偏差，并且作为响应，提供表示所述螺旋或环形图案（２）的局部轨迹间距的输出（ΔＴＲＰ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U威廉松，
申请(专利权)人：欧迪奥德弗股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]