(57)【要約】複数の本質的に同心円トラック（３）を規定するスパイラルまたはリングパターンの形式で光学的に読取り可能な情報を記録する光学ディスクのためのローカルトラックピッチ測定装置。本装置は、レーザービームスポットをレーザー光源から光学ディスク上に投射し、該投射レーザービームスポットをビームレーザー光源（２７）及び駆動機構（２０）を有する。駆動機構は投光するレーザービームスポットを、少なくとも数トラックを横断してディスク表面で半径方向に移動させる。光検知装置（２４ａ−ｂ）は、その間（５４）に投光したレーザービームスポットからの回折（２３ａ−ｂ）または反射を検知するように配置される。光検知装置は、トラックを横断する移動レーザービームスポットの通過路に関連する周期性を有する時変化測定信号（ＲＥ）を生成する。処理装置（３６）は測定信号の周期性の局所的ずれを決定し、スパイラル又はリングパターン（２）のローカルトラックピッチを表す出力（ΔＴＲＰ）を供給する。
2005518617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光源（２７）と、
レーザー光源から光学ディスク（１）の表面にレーザービームスポット（２２）を投光し、投光レーザービームスポットを、少なくともいくつかの前記トラック（３）を横切ってディスク表面の部分を超えて、半径方向に移動させるために適合される駆動機構（２０）と、
その移動期間中に投光されたレーザービームスポットからの回折（２３ａ−ｂ）又は反射を検知するように配置した光検知装置（２４ａ−ｂ）と、
該光検知装置は時間変化測定信号（ＲＥ）を生成するために適合されており、
該測定信号はレーザービームスポットをトラックを横断して移動させる通路に関連した周期性をゆうするものである；
測定信号の周期性の局所的なずれを決定し、応答において、前記スパイラル又はリングパターン（２）のためのローカルトラックピッチを表す出力（ΔＴＲＰ）を供給するために適合される処理装置（３６）と、
を特徴とする複数の本質的に同心円トラック（３）を規定するスパイラル又はリング状（２）の形式で光学的に読取り可能な情報を記憶するタイプの光学ディスク（１）のためのローカルトラックピッチ測定装置。
【請求項２】
さらに、前記測定信号ＲＥの引き続く全周期（Ｔ０，Ｔ１，・・，Ｔｎ）の列を計算し、前記処理装置（３６）に前記列を出力するために適用される時間間隔測定装置（３４）を備える請求項１に記載のローカルトラックピッチ測定装置。
【請求項３】
前記処理装置（３６）の出力ΔＴＲＰは、次の式で計算される請求項２に記載のローカルトラックピッチ測定装置。
2005518617.tif 000005
ここで、ＴＲＰは、光学ディスク１の所定の正常なトラックピッチの値であり、ΔＴＲＰｎは、トラックｎのローカルトラックピッチ誤差であり、Ｔは、前記各全周期、そしてＫは、整数値である。
【請求項４】
前記処理装置（３６）の出力ＬＴＲＰは、次の式で計算される請求項２に記載のローカルトラックピッチ測定装置。
2005518617.tif 000006
ここで、ＴＲＰは、光学ディスク（１）の所定の正常なトラックピッチの値であり、ＬＴＲＰｎは、トラックｎのローカルトラックピッチの値であり、Ｔは、前記各全周期であり、Ｋは、整数値である。
【請求項５】
光検知装置（２４ａ−ｂ）が、投光されたレーザービームスポット（２２）からの１次回折（２３ａ−ｂ）から、前記時間変化測定信号（ＲＥ）を生成する請求項１ないし４のいずれかに記載の局所的トラックピッチ測定装置。
【請求項６】
光検知装置が、投光されたレーザービームスポットからの０次回折から、前記時間変化測定信号（ＲＣ）を生成する請求項１ないし４のいずれかに記載の局所的トラックピッチ測定装置。
【請求項７】
前記処理装置（３６）がプログラム可能なマイクロプロセッサーを含む請求項１ないし６のいずれかに記載の局所的トラックピッチ測定装置。
【請求項８】
前記時間変化測定信号が半径方向エラー（ＲＥ）又は半径歩行方向コントラスト（ＲＣ）信号である請求項１ないし７のいずれかに記載の局所的トラックピッチ測定装置。
【請求項９】
多数の本質的に同心のトラック（３）を規定するスパイラル状又は環状パターンの形式で光学的に読取り可能な情報を記憶するタイプの光学ディスク１のローカルトラックピッチ測定方法であって、
少なくとも複数の前記トラック（３）を横切って前記光学ディスク（１）の表面の少なくとも一部分を半径方向にレーザービームスポット（２２）を走査するステップと、
前記走査レーザービームスポットから回折又は反射を検出するステップと、
各トラックを横切る前記走査レーザービームスポットの通路と周期的に関係した時間変化測定信号ＲＥを生成するステップと、
前記測定信号の周期性における局所的偏差を決定するステップと、
それに応じて、前記スパイラル状及び環状パターン（２）のローカルトラックピッチを示す出力（ΔＴＲＰ）を与えるステップと
を備えることを特徴とするローカルトラックピッチ測定方法。
【請求項１０】
前記測定信号の周期性における前記局所的偏差を決定するときに、前記測定信号ＲＥの引き続く全周期（Ｔ０，Ｔ１，・・・，Ｔｎ）の列を計算するステップを備える請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記出力（ΔＴＲＰ）は、次の式で計算される請求項１０に記載の方法。
2005518617.tif 000007
ここで、ＴＲＰは、光学ディスク１の所定の正常なトラックピッチの値であり、ΔＴＲＰｎは、トラックｎのローカルトラックピッチ誤差であり、Ｔは、前記各全周期、そしてＫは、整数値である。
【請求項１２】
前記出力（ＬＴＲＰ）は、次の式で計算される請求項１０に記載の方法。
2005518617.tif 000008
ここで、ＴＲＰは、光学ディスク１の所定の正常なトラックピッチの値であり、ＬＴＲＰｎは、トラックｎのローカルトラックピッチの値であり、Ｔは、前記各全周期であり、Ｋは、整数値である。
【請求項１３】
前記時間変化測定信号が半径方向エラー（ＲＥ）又は半径歩行方向コントラスト（ＲＣ）信号である請求項９ないし１２に記載されたいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
プロセッサー（３６）により実行する時、請求項９ないし１３のいずれかのステップを実行するためのプログラムコードを有する、プロセッサー（３６）に関連して内部メモリ（３８）に直接ロード可能なコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１５】
コンピュータで読取り可能な媒体に記録された請求項１４で規定されるコンピュータプログラムプロダクト。
【請求項１６】
メモリ（３８，４０，４２）及びプロセッサー（３６）を有するコンピュータであって、
前記メモリは、前記プロセッサーにより実行される時に、請求項９ないし１３のいずれかのステップを実行するためのプログラムコードを有することを特徴とするコンピュータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
一般的に言って、本発明は光学データ担体のための装置の検査に関する。特に、スパイラル状又はリング状パターンに光学的に読み取り可能な情報を記憶するタイプの光学的ディスクのローカルトラックのピッチ変化，例えば、二つの隣接するトラック間の横断距離を測定する装置及び方法に関する。
【０００２】
（従来技術について）
光学的データ担体は、例えば、音楽、画像又はコンピュータのためのデジタル情報（プログラムファイル、データファイル）等を表す大量のデジタル情報を記憶するのに用いられる。光学データ担体のありふれたタイプは、コンパクトディスクであり、数種類の異なったデータフォーマットで利用される。その中にはＣＤ−Ａｕｄｉｏ，ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ  ＸＡ、ＣＤ−Ｉ，ＣＤ−Ｒ及びＣＤ−ＲＷは極めて広く使われている。コンパクトディスクの標準は数十年以前に確立したもので、それ以来使用されてきている。近年になって、更に進んだ光学データ担体が導入された；即ちＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）及びＳＡＣＤ（Ｓｕｐｅｒ  Ａｕｄｉｏ  ＣＤ）である。
【０００３】
前記のコンパクトディスクに共通した特徴は、小さな表面積に大量の情報を記憶することである。デジタル情報は、レーザービームで高い正確さで読み取られる。そして、たとえ，情報が、エラー訂正エンコード法に従ってコンパクトディスクに記憶されたとしても、コンパクトディスクの製造者及び販売者の間には、コンパクトディスク製造の品質検査ができるようにという大きな要請がある。それは、ＣＤについては、フィリップス及びソニーから、ＤＶＤについては、ＤＶＤグループからその使用を満足させねばならないという絶対の要請である。それは、それらの情報担体のレイヤーにおけるエラー及び欠陥数を最小にするためである。
【０００４】
コンパクトディスクの品質の検査の際、物理的パラメータ（スキュー、返信率，クロストーク等）及び論理エラー（ビットエラー、ブロックエラー及びバーストエラーの各レート）を含め、多種のパラメータが測定され、記録される。他の重要なパラメータは、コンパクトディスクの透明プラスチック層の複屈折率及びいわゆるジッター、即ち、コンパクトディスクの読み取り、演奏時に取得される信号の統計的時系列変化である。
【０００５】
一般的に知られているように、通常のオーディオＣＤは直径１２ｃｍ、厚さ１．２ｃｍのプラスチックディスクから構成されている。プラスチックディスクは通常、ポリカーボネートプラスチックのインジェクションモールドで製造される。製造中、プアスチックディスクは、ＣＤ上に記憶する情報を表す単一の連続したスパイラルパターンを有する顕微鏡的バンプで押圧される。スタンパーを、顕微鏡的バンプのこのスパイラルパターンを押圧するために使用する。一旦ポリアーボネートディスクの１つが形成されると、薄い反射性のアルミニウム層をディスクにスパッターする。それにより、バンプのスパイラルパターンを被覆する。それから、保護用に薄いフォトポリマ層をアルミニウムに被覆する。最後に、ＣＤラベルをフォトポリマー層上に印刷する。
【０００６】
スパイラルパターンのバンプは通常ピット（溝）と呼ばれる。アルミニウム層から見ると、溝として見えるからである。隣接するピット間の部分は通常ランドまたは平坦部と呼ばれる。
【０００７】
連続したスパイラルパターンの一回転は、円周トラックを形成する。このトラックは，スパイラルパターンの次の回転トラックと中心を同一にする。したがって、ＣＤは、本当はトラックが単一の連続スパイラルパターンで互いに構成されているにも拘わらず、しばしば複数の円周トラックを有するものとされている。ＣＤはおよそ２２，０００トラックを有する。これに対比し、ＤＶＤはおよそ５０，０００トラックを有している。
【０００８】
ＣＤにおいては、隣接するトラック間距離は、仕様によれば１．６μｍでなければならない。ＤＶＤにおいては、隣接するトラック間距離は、０．７４μｍと規定されている。隣接するトラック間距離は、通常トラックピッチと呼ばれ、図１及び２においてＴＲＰと表記している。
【０００９】
図１は、ピットと平坦部からなる単一で連続したスパイラルパターン２を有するＣＤ又はＤＶＤのような光学ディスク１を表す。前記したように、スパイラルパターンは本質的に同心円の複数のトラック３を形成する。光学ディスク１は、光学ディスク１を回転するために駆動スピンドルを装着するための中央開口部５を有する。
【００１０】
図２は数トラック３を詳細に表すものである。スピット（又はバンプ）は６で、平坦部（又はランド）は７で示す。
【００１１】
前記のように、スタンパーは、ＣＤを製造する時に使用される。ディスクマスターはスタンパーのオリジナルで、ガラスディスクにフォトレジスト又は他の除去可能な物質の薄膜層を被覆することにより製造される。マスターリング装置はガラスディスクのちゅうしんから円周部に連続的に半径方向に移動し、最終製品（ＣＤ）の必要なピットと平坦部のスパイラルパターン対応するパターンにフォトレジスト層を露出する。
【００１２】
マスタを製造する時に、マスターリング装置に対し移動速度を一定に維持することは重要なことである。もし、移動速度について、一瞬ずれが発生した時、それは必要とされるトラックピッチより短かったり，長かったりして（例えば，ＣＤに対しては１．６μｍ、ＤＶＤに対して０．７４μｍである）、局所的にトラックピッチが不正確になる。そして、それは、マスターから作成される全てのＣＤに転移される。
【００１３】
この現象は図１のエリア４で示す。局所的トラックピッチは光学ディスク１正しいトラックピッチＴＲＰとは相違している。これに対応して、図２には、不正なトラックピッチＴＲＰｅｒｒｏｒ、必要とするトラックピッチＴＲＰ１．６μｍ及び０．７４μｍより少ない、を持つ一対の隣接トラック３‘を示す。
【００１４】
局所トラックピッチのこのようなずれは、スパイラルパターン２におけるピットと平坦部によって表される情報を読み取る時に、問題を引き起こす。トラッキングサーボ制御に３ビーム法を用いる時に、問題が起こる。この３ビーム法はこの技術分野で頻繁に使用されるものである。ＵＳ−５，８１５、４７３はその初めの部分で、以前に知られていたトラッキングサーボ制御の３ビーム法の概要が記載されている。
【００１５】
要するに、光学ディスクにアクセスする光学的ピックアップ装置は、光学ディスク上に情報を記録し、演奏し、削除する時に発射されたレーザーディスク光が光学ディスクのスパイラルパターンを正確な位置で追尾するために、トラッキングサーボ制御が必要である。トラッキングサーボ制御により，トラッキングエラーは光学ディスク上のスポットからの反射ビームに基づいて検知される。そうして、スポットのトラッキングエラーは光学ディスクのトラックの正確な位置に光ビームを向けて訂正される。
【００１６】
前記ＵＳ−５，８１５、４７３の図１に示すように、レーザーダイオードから発射されるレーザー光のビームはコリメータレンズに入力する。コリメータレンズからの平行ビームは、回折格子に入り、そこでは、平行ビームが多数の回折光ビームに分割される。格子を出る回折光ビームはビームスプリッターを通過する。回折光ビームは、対物レンズに入射し、収束する回折光ビームは対物レンズから出射し、回折光ビームの３個の非常に小さいスポットは光学ディスクの表面にあたる。
【００１７】
前記ＵＳ−５，８１５、４７３の図２に示されているように、主なスポットはこれら３スポットの中央位置を有しており、光学ディスクの情報を記録，演奏、消去する時に用いられる。さらに、主たる中央スポットはフォーカスエラー検知に使われる。主スポットは回折格子から出射した０次回折光ビームにより形成される。
【００１８】
残る２スポットはサテライトスポットで、トラッキングエラー検知に使われる。サテライトスポットは、回折格子から出た１次回折光ビームにより形成される。３ビーム法が用いられる時、トラッキングエラーは、光学ディスク上の二つのサテライトスポットからの反射ビームの強度の間の差分を検知して決められる。
【００１９】
トラックピッチ１．６μｍの標準のＣＤに対し、二つのサテライトスポットは、トラックのセンターから約０．４μｍのところに位置付けされる。トラッキングエラー検知を高精度にするために、サテライトスポットからの反射ビームの強度の変化率がサテライトスポットの位置で最大になることが必要である。
【００２０】
３ビームトラッキングエラー検知法は正確なトラックピッチからの変動に敏感である。隣接する二つのトラック間の距離が、サテライトスポットの１つに対し、隣接するトラックと干渉するほど充分に狭い場合は、特に敏感である。
【００２１】
それゆえ、光学ディスクの、局所トラックピッチの変動を検出できることが、極めて必要である。
【００２２】
以前は、コンパクトディスクの製造者は、ローカルトラックピッチの変動を見つけるために光学ディスクの検査をするのに、目視検査を行っていた。この目的で，光学ディスクに、葉炉円ランプからの光のような特殊光を当てる。少なくとも，ローカルトラックピッチに大きな変動が光学ディスクをこの光に当てると目に明らかな時でも、ローカルトラックピッチエラーの大きさを推定することは困難であった。
【００２３】
（発明の概要）
本発明の目的は、光学ディスクのローカルトラックピッチを測定するための改良された，自動化された方法を提供することである。
【００２４】
この目的は、独立した特許請求の範囲による装置と方法により達成される。
好ましい実施例に従うと、ローカルトラックピッチ測定装置は、複数の本質的に同心円トラックを形成するスパイラル又はリング状パターンの形式で、光学的に読取り可能な情報を記録する光学ディスクのために提供される。該装置は、レーザー光源及び駆動機構を有し、それによってレーザー光源からのレーザービームスポットを、光学ディスクに投光する。さらに、駆動機構は投光するレーザービームスポットを、トラックを横断してディスク表面で波形方向に移動させる。光検知装置は、その移動中に投光したレーザービームスポットからの回折又は反射を検知するように配置される。光検知装置は、トラックを横断する移動レーザービームスポットの通過路に関連する周期性を有する時、変化測定信号を生成する。好都合なことに、時変化測定信号は半径方向のエラー（ＲＥ）又は半径方向のコントラスト（ＲＣ）信号である。ソフトウェアに関連したマイクロプロセッサー（ＣＰＵ）のような処理装置又はコントローラは測定信号の周期性の局所的なずれ（ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）を決定し、また、応答時にスパイラル又はリングパターンのローカルトラックピッチを示す出力を供給する。
【００２５】
本発明の他の目的、特徴、効果は以下、好ましい実施例の詳細な記載に記載される。
【００２６】
（詳細な記載）
図３は、好ましい実施例に従ったローカルトラックピッチ測定装置の概略図である。スピンドルモータ９及び回転可能なスピンドル１０の形式のディスクドライブ９、１０は、個の技術分野で公知の仕方で図３の１１で示される方向に光学ディスク１を回転するのに適合される。レーザー走査ユニット２０は光学ディスク１の１つの表面に近接して配置され、図３の１２に示されるように光学ディスク１の半径方向に移動可能である。レーザー走査ユニットは、図４に詳細に示されるが、光学ディスクの表面をレーザー光ビームを半径方向にスイープして照射し、光学ディスクの表面からの反射を検知し、その応答である時間変化する測定信号を生成し、この信号を、図面中ではＲＥ−Ｒａｄｉａｌ  Ｅｒｒｏｒとラベルしてあるが、図４で２６と図示して出力端子に供給する。
【００２７】
半径方向の走査中に、光学ディスク１は、ディスクドライブ（スピンドルモータ９及びスピンドル１０）により回転を維持する。レーザー走査ユニット２０からの時間変化出力信号ＲＥはノイズフィルタ２０（標準的な低域フィルタ）においてフィルターされ、適応型比較器又はスライサー３２に供給される。これは、図３で示される矩形波信号を生成する。
【００２８】
適応型比較器又はスライサー３２からの出力は時間間隔測定ユニット３４に供給され、該ユニットは時間変化ＲＥ信号を用いて、信号の連続する全周期の間の一連の時間差を決定する。そこではこれら時間差（即ち、ＲＥ信号の周期性のずれ）の局所的変化がトラックピッチの局所的変化を表している。この点は追って，詳しく記載する。
【００２９】
時間間隔測定ユニット３４からの結果は、図３に図示されるように、ＲＡＭメモリ３８、ＲＯＭメモリ４０及びハードディスク４２に接続しているコントローラ又は処理装置３６に供給される。コントローラ３６はまた、キーボード４４及びマウス４６のような入力装置、表示装置４８のような出力装置に接続されている。以下に詳細に説明するように、コントローラ３６は、メモリ３８，４０又は４２のいずれに記憶されたプログラム命令を実行する事により、ローカルトラックピッチ決定アルゴリズムを実行する。ローカルトラックピッチ決定アルゴリズムは、レーザー走査ユニット２０により得られる時間変化測定信号（ＲＥ）に応答してローカルトラックピッチを決定する。
【００３０】
コントローラ３６は、任意の市販の利用可能なマイクロプロセッサによって実現されることができる。これに代えて、コントローラ３６は、他の適当な電子論理回路、例えば特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）で代替できる。同様に、記憶装置３８，４０，４２、入力機器４４，４６及び出力機器４８は、市販の利用可能なコンポーネントによって実現でき、ここでは詳細に説明しない。
【００３１】
図４には、図３のレーザ走査ユニット２０がより詳細に記載されている。図４に示されるコンポーネントに付加して、レーザー走査ユニット２０はまた機械的な駆動装置を備えている。この機械的駆動装置は、レーザー走査ユニット２０の光学組立体を、図３に示される方向１２において光学ディスク１の表面に沿って半径方向に移動させるものである。しかしながら、このような機械的駆動装置自体は当該技術分野でよく知られており、実際の応用に応じて、適当な（電気モータ及び機械的移送装置のような）機械的で電気的なコンポーネントを選択することは、当業者にゆだねる。本質的に、レーザースキャンユニットの光学的組立体を、所望の半径方向に高精度で移動させることができる装置であればよい。
【００３２】
図４に示されるように、レーザー走査装置２０の光学的コンポーネントは、光学ディスク１の表面にレーザービーム２２を集束することができるレーザー光源２７を備える。レーザー光源２７は、種々の市販の利用可能なコンポーネントから選択することができ、所望の波長範囲例えば約８００ｎｍで動作させることができる。１次回折パターン２３ａ及び２３ｂは光検知器の対２４ａ，２４ｂによって検出される。それぞれの電気的出力信号への通常の変換の後、両者の差を得て（図４の参照符号２５）、端子２６においてラジアル誤差信号ＲＥが出力される。ラジアル誤差信号ＲＥは図６に示されている。
【００３３】
図５によって、レーザー走査ユニット２０の光学的コンポーネントの動作原理を説明する。図５に示されるように、ラジアル誤差信号は、Ａ−Ｂとして計算される。ここで、Ａは、１次回折２３ａの検出結果であり、光検知器２４ａによって形成される。同様に、Ｂは、１次回折２３ｂの検出結果であり、光検知器２４ｂによって形成される。その結果、レーザー走査ユニット２０の端子２６は、出力信号ＲＥを、トラック中心５０の両側におけるレーザースポット５２の左右の縦方向の半分に対して検出された光量の差を表すものとして、出力する。
【００３４】
図６に示されているように、レーザー走査ユニット２０のラジアル走査機構が、光学組立体２４ａ−ｂ，２５，２７を、光学ディスク１の表面を半径方向５４に移動させる場合、レーザー走査ユニット２０からの出力信号ＲＥは、図６の最下部に示すように、走査レーザービーム２２が各トラック３の中心５６と交差するときには常に零クロス５５となる正弦波である。トラックｉにおける零クロスとその前のトラックｉ−１における零クロスとの距離Ｔ１は、ＲＥ信号の全周期である。図６に示されているように、ＲＥ信号は、走査レーザービーム２２が隣接トラック間の平坦部の中心５８を通る際の中間の零クロス５７を含んでいる。しかし、このような中間の零クロス５７は、反対符号の微分値によって零クロス５５と区別される。引き続く時間の差すなわち全周期Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，・・・Ｔｎは、コントローラ３６によって、局所的なトラックピッチの一時的な値を決定するために用いられる。この点については、以下に詳細に説明する。
【００３５】
光学ディスク１が逸脱した量を示す場合、ラジアル誤差信号ＲＥは周波数において変調される。しかしながら、ＲＥ信号の周波数変調は、トラックピッチにおける局所的エラーよりかなりゆるやかな周波数の変動となる。
【００３６】
図６及び図７を参照すると、図３のコントローラ３６は、好ましい実施例においては、記憶装置３８，４０又は４２のいずれかに記憶されたプログラム命令のセットを読み、順次プログラム命令を実行することによって、局所的トラックピッチ決定アルゴリズムを遂行するようにプログラムされている。図７のフローチャートでは、導入部のステップ６０，６２，及び６４は、上述のように、レーザー走査ユニット２０、ノイズフィルタ３０及び適応的比較器（スライサ）３２によって実行される動作を表現している。
【００３７】
次に、時間間隔測定ユニット３４は、トラック３の中心５６を半径方向に通過するときに、レーザースポット２２／５２によって生じる零交差５５を検出する（ステップ６６）。時間間隔測定ユニット３４はまた、レーザー走査ユニット２０によって生じるＲＥ信号にいて次々起こる零交差の間の時間差Ｔｉ（ｉ＝０，１，２，３，４・・・，ｎ、図６）を決定する（ステップ６８）。このように、次々生じる時間差Ｔｉは、それぞれＲＥ信号の全周期を表す。時間差Ｔｉの列は、ステップ６８でコントローラ３６に与えられる。
【００３８】
それから、ステップ７０では、トラックｎとトラックｎ−１の時間差の関数、及び所与の数の、２ｋ＋１の連続するトラックに対する時間差Ｔｎ−ｋ・・・Ｔｎ＋ｋの平均値の関数として、トラックＮｏ．ｎに対して局所的トラックピッチ誤差値ΔＴＲＰｎを、コントローラ３６が生成する。
【００３９】
好ましい実施例では、一時的トラックピッチ誤差ΔＴＲＰｎは、次の式に従って算出される。
【００４０】
2005518617.tif 000003
ここで、ｋは適当なサンプル数、例えばｋ＝３２，ｋ＝６４又はｋ＝１２８に設定される。しかしながら、他のｋの値でも同様に設定可能である。上記式のＴＲＰは、予め決定された（できれば複数の別々の手段によって計測された）正常値又は全ディスクに対して計算された幾何学的平均値のような、問題の光学ディスクのタイプに対する局所的トラックピッチの基準値を表す。このように、トラックｎでの局所的トラックピッチにおける一時的な偏差がない場合、上記式は、当該トラックに対してΔＴＲＰｎを与える。
【００４１】
ステップ７２では、コントローラ３６は一時的な局所的トラックピッチエラー△ＴＲＰｎが所定の閾値を超えるかどうかをチェックする。もし超えていなければ、ステップ６０の最初に戻る。他方、トラックｎの局所的トラックピッチ誤差ΔＴＲＰｎが実際に閾値を超えているなら、コントローラは警報を生成するか又は例えばステップ７４における表示装置４８を通して他のタイプの出力を与える。これに代えて、コントローラ３６は、後のオフライン使用のために、そのような閾値を超えた局所的トラックピッチ誤差ΔＴＲＰｎのすべてをハードディスク４２に記録しておくことができる
【００４２】
コントローラ３６は、１回の連続した工程（大容量データを要する）で光学ディスク１全体に対してＲＥ信号を処理するか、又は光学ディスク１のある部分に関してより小量の情報のみを処理し、それから光学ディスク１の新たな部分に関して測定情報を取り出すことを次々に行うことのいずれか一方を実行できる。さらにいえば、光学ディスク１の全表面を走査する必要はない。いくつかの応用においては、表面の一部のみの走査で充分である。例えば、レーザー走査ユニット２０の機械的なコンポーネントが集束及び高精度のトラッキングのためのレンズ駆動部を有するキャリッジを備えている場合、これが必要である。この場合、キャリッジは、代表的には、光学ディスク１に関してレーザー走査ユニット２０の半径方向の粗い位置決めのために用いられる。一方、レンズ駆動部は光学ディスク半径方向の小部分（最大約１ｍｍ）をカバーするように移動する。レンズ駆動部がその最大限度まで移動し、その結果レーザー走査ユニット２０の半径方向の高精度の位置決めが達成された後、キャリッジは光学的ディスクに関して新たな半径方向位置に移動される。
【００４３】
このような工程の効果は、レンズ駆動部は正弦波形によって駆動されているから、レーザー走査ユニット２０からの測定信号ＲＥは正弦波の入力信号によって、周波数変調されることである。このような周波数変調の結果は補償されているにちがいない。このアプローチは、また表面部分の詳細な研究を得るために用いられる。これは、ディスク表面全体に対する以前の半径方向走査における局所的トラックピッチの問題を含むとして認識されている
【００４４】
局所的トラックピッチは、先に述べた式による以外の他の方法で計算できる。代替可能な一例は、次の式である。
【００４５】
2005518617.tif 000004
ここで、ＴＲＰは、光学ディスク１の所定の正常なトラックピッチの値であり、ＬＴＲＰｎは、トラックｎの局所的トラックピッチであり、Ｔは、時間差の列を表し、そしてＫは、正数値である。
【００４６】
上記の説明は、ピット及び平坦部の単一の連続スパイラルパターンをもち、本質的に、多数の同心の相互に連結するトラックを形成している光学ディスクについて言及したが、本発明はまた、単一のスパイラルパターンではなく、多数の連結していない円状又は環状の情報トラックをもつ他の光学媒体に適用可能である。
【００４７】
本発明の局所的トラックピッチ測定方法はコンピュータプログラムプロダクトとして実現されることが予測される。コンピュータプログラムプロダクトは、適宜の記録媒体（例えば、光学的又は磁気光学的ディスク、磁気ハードディスク、電子的記憶装置）上にコンピュータ可読形式で記憶されるか、又はコンピュータネットワークを介して光学的電子的な信号又は電磁気的な信号として伝送されるか、又は上記のように記憶しかつ伝送することができる。また、コンピュータプログラムプロダクトは、コンピュータによって読み込まれ実行されるときには、本発明に従ってその方法を実施することになる多数のプログラム命令を含む。
【００４８】
先に述べた検出原理は、単一ビーム半径方向プッシュプルトラッキングと呼ばれる。ここで、１次回折パターンは、図６に示される半径方向誤差（ＲＥ）信号を生成するように用いられる。しかし、他のタイプの径方向走査の原理も、ここに記載された機能上の要件が満たされれば、本発明の範囲内で用いられることができる。例えば、ラジアルコントラスト（ＲＣ）信号は、半径方向誤差（ＲＥ）信号に代わって用いられることが予測される。ＲＣ信号の一例は、図８に示されている。ＲＣ信号を生成するときには、それ自体は当該技術分野で一般に知られているものであるが、零次反射（レーザービームの中心開口）がＲＥ信号の場合における一次回折パターンの代わりに用いられる。
【００４９】
図８に示すように、ＲＣ信号はいくらかのＤＣレベルをもつ。ＲＣ信号は、トラック３の中心８６を横切って走査レーザービームが通過する毎に、最小値に達する。さらに、ＲＣ信号は、レーザービームが隣接するトラック３の間の中間の平坦部の中心８８を通過するときに、局所的な最大値８７に達する。点８５又は点８７は、時間間隔測定ユニット３４とコントローラ３６によって、時間間隔データＴ０，Ｔ１，・・・，Ｔｎを生成するために用いられる。
【００５０】
本発明は、好ましい実施例を参照して上記のように説明された。しかしながら、上記の一例以外の他の実施例は、特許請求の範囲に規定されるとおり、本発明の範囲内で等しく可能である。
【００５１】
【図面の簡単な説明】
【図１】
光学ディスク及び複数の同心円トラックを形成する連続スパイラルパターンの概略図である。
【図２】
図１の光学ディスクの数トラックの部分の概略図である。
【図３】
本発明によるローカルトラックピッチ測定装置ブロックダイアグラム図である。
【図４】
図３で示したレーザー走査ユニットのブロックダイアグラムである。
【図５】
本発明の好ましい実施例と関連して使用される単一ビームラジアル走査検知の原理を示す図である。
【図６】
単一ビームラジアル走査検知の原理の他のアスペクトを示す図である。
【図７】
本発明によるローカルトラックピッチ測定方法のフローチャート図である。
【図８】
代替のラジアル走査検知原理を示す図である。
【図１】
2005518617.tif 000009
【図２】
2005518617.tif 000010
【図３】
2005518617.tif 000011
【図４】
2005518617.tif 000012
【図５】
2005518617.tif 000013
【図６】
2005518617.tif 000014
【図７】
2005518617.tif 000015
【図８】
2005518617.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月1日(2002.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2005518617.tif 000017
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2005518617.tif 000018
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2005518617.tif 000019
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005518617.tif 000020
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2005518617.tif 000021
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2005518617.tif 000022
【国際調査報告】
2005518617.tif 000023
2005518617.tif 000024
2005518617.tif 000025