JPH02163639A - ディスク検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ディスク検査装置に関し、特に映像や音声等
の情報が微小なピットとして記録された光学式ディスク
における傷等の欠陥を検査する装置に関する。

背景技術 映像や音声等の情報をディスクに記録する方式として光
学方式がある。この光学方式は、基板となるガラス原盤
の盤面上にフォトレジストを塗布しレジスト膜を形成す
ることによってレジスト原盤を作成し、このレジスト原
盤のレジスト膜に微小な点に集光したレーザビームを記
録情報に応して明滅させるいわゆるビットバイビット方
式で照射感光させ、しかる後これを現像して得られるピ
ッｌ−（へこみ）の長さ及びその繰返し周期によって情
報を記録するものである。

このようにして得られる光学式ディスクにおいては、デ
ィスクの盤面上に微小ビット以外に傷等の欠陥があると
、再生時にこれが原因となってノイズやいわゆるドロッ
プアウトが生じることになるため、製造段階において傷
等の欠陥の有無を検査しておく必要がある。

従来、ディスクの欠陥の有無を検査する装置として、例
えば特開昭６０−２２６５０号公報に記載のものが知ら
れている。この従来装置においては、レーザ光をディス
ク面に微小スポット状態で照射し、ディスク面からの反
射光の光軸に対して偏倚した位置に配された光検知器に
よってディスク面からの散乱反射光を受光し、この光検
知器の出力レベルを設定レベルと比較することによって
欠陥の有無を検査する構成となっている。

ところで、光学式ディスクにあっては、引掻き傷等によ
る欠陥のみならず、ピンホール、成形時にガスの走りに
よってディスク内周付近に生じる傷、アルミ反射膜の白
色化又は黒色化したもの等、種々の欠陥が存在する場合
がある。

これら種々の欠陥はディスク面上における形態が各々異
なることから、上述した従来装置では、散乱反射光のみ
に基づいて欠陥検出をなす構成となっているため、形態
が各々異なる全ての欠陥を正確に検出することは困難で
あった。

発明の概要 そこで、本発明は、ディスク面上における形態が各々異
なる欠陥の全てを正確に検出し得るディスク検査装置を
提供することを目的とする。

本発明によるディスク検査装置においては、回転駆動さ
れているディスクの盤面上にレーザビームを照射しつつ
ディスク半径方向において走査し、ディスクからの正反
射ビームの光軸の移動経路上に配された第１の光検知手
段及び該光軸の移動経路に対して偏倚した位置に配され
た第２の光検知手段によってディスク面からの反射ビー
ムを受光し、これら光検知手段の各出力レベルを所定の
基準レベルと比較し、この比較出力に基づいてディスク
の欠陥の有無を判定する構成となっている。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

本発明の一実施例を示す第１図において、例えば２枚の
ディスクｌａ、ｌｂは各々ターンテーブル（図示せず）
によって担持されかつスピンドルモータ（図示せず）に
よって例えば３０［ｒｐＩ１１］の回転数で回転駆動さ
れる。

これらディスク１．ａ、ｌｂの盤面上にはビーム走査装
置２からレーザビームが照射される。ビーム走査装置２
は、レーザ光１ｇ、３と、この光源３から発せられるレ
ーザビームをディスクｌａ、ｌｂの盤面上に照射せしめ
る回転多面鏡４とからなり、多面鏡４が回転することに
よってレーザビームを一方のディスク１ａの外周部から
他方のディスク１ｂの内周部までの間の距離りにおいて
走査せしめる。この距離りにおける走査速度は回転多面
鏡４の回転速度によって決まり、例えば３０００走査／
秒に設定される。また、１枚のディスクに対し、例えば
回転角５°毎に７２回の走査が行なわれる。

レーザビームは、第２図から特に明らかなように、ディ
スクｌａ、１．ｂの回転中心に対して距離ｄだけオフセ
ットした位置にディスク面に垂直な線に対してαの入射
角で照射される。この照射光に基づくディスク面からの
反射光の強度分布は、ディスク１．ａ、１．ｂの表面の
ビットによる回折が生じるため、第３図に示すように広
い分布となる。

第３図において、Ａは正反射光、Ｂはビットによる散乱
反射光、Ｃは欠陥による散乱反射光であり、ディスク面
に垂直な線に対する正反射光Ａの出射角はβ１　（−α
）、欠陥による散乱反射光Ｃの出射角はβ２　（くβＩ
）となる。

第１図及び第２図において、ディスク面からの正反射光
Ａの光軸の移動経路上には正反射光Ａを受光するための
第１の光検知手段（以下、正反射光センサと称する）５
が、散乱反射光Ｃの光軸の移動経路上には欠陥による散
乱反射光Ｃを受光するための第２の光検知手段（以下、
散乱反射光センサと称する）６が設けられている。これ
らセンサ５，６は一体的に構成されており、これにより
位置調整が容品となっている。

なお、レーザビームをディスクの回転中心に対して距離
ｄだけオフセットした位置に照射するとしたが、これは
ビットによる散乱反射光Ｂの強度が大なる部分を散乱反
射光センサ６の外側へ逃がすためである。また、ＣＡＶ
　（角速度一定）ディスクでは、ディスクの内外周でビ
ットの大きさが異なり、ディスクの内周から外周へ向け
てレーザビームを走査した場合、ビットによる散乱反射
光Ｂと欠陥による散乱反射光Ｃとのレベルが非常に近く
なって判別が困難となるため、ディスク］ａの内周から
外周への走査部分には遮光板７が設けられて欠陥検出が
行なわれないようになっている。

第４図は、回路系の構成の一例を示すブロック図である
。図において、正反射光センサ５の出力はアンプ８で増
幅された後、ＢＰＦ　（バンドパスフィルタ）９，１．
０で外乱によるノイズ成分が除去されて比較器１１．．
１．２の各比較入力となる。

一方、散乱反射光センサ６の出力はアンプ１３で増幅さ
れた後、Ｂ　Ｐ　Ｆ　１．４で外乱によるノイズ成分が
除去されて比較器］５の比較入力となる。

ここで、ディスクの表面に、ピンホール、成形時にガス
の走りによって生じる傷、アルミ反射膜の白色化又は黒
色化したもの等の種々の欠陥が存在するものとすると、
第５図に示すように、散乱反射光（ωにはアルミ反射膜
の白色化による白い異物やガスの走りによる傷に起因す
るノイズ成分が、又正反射先山）にはアルミ反射膜の黒
色化による粉・末法アルミやピンホールに起因するノイ
ズ成分が含まれており、各センサによって図示の如きレ
ベルのノイズとして検出される。

これら各種のノイズを判別するために、比較器１１は基
準レベルＧＳ、ＧＭ、ＧＬを有して粉末状アルミ等の欠
陥を、比較器１２は基準レベルＦＳ、ＦＭ、ＦＬを有し
てピンホール等の欠陥を、比較器１５は基準レベルＤＳ
、ＤＭ、ＤＬを有して白い異物やガスの走りによる傷等
の欠陥をそれぞれ検出する。比較器１１．　１．２．　
　ｉ５の各比較出力はバッファ１６．１７を介して処理
装置１８に伝送される。

処理装置１８は例えばマイクロコンピュータによって構
成されており、例えば、比較器１１，１２、］５の各比
較出力に基づいて異なる欠陥毎に各々の検出回数をカウ
ントし、各欠陥の検出回数の少なくとも１が所定回数以
上となったディスクを不良品と判定する。判定結果は例
えば、プリンタ］９によってプリントアウトされる。

次に、処理装置１８のプロセッサによって実行される欠
陥検査の処理手順について第６図のフローチャートにし
たがって説明する。なお、１枚のディスクに対して例え
ば回転角５″毎に７２回の走査が行なわれるのであるが
、本サブルーチンは各走査タイミング毎に呼び出されて
実行されるものとする。

第６図（Ａ）、　　（Ｂ）において、プロセッサは先ず
、比較器１５の比較出力を取り込み（ステップＳ１）、
この比較出力データ中にノイズレベルが基準レベルＤＳ
、ＤＭ、ＤＬの各レベル以上のときの出力データ（以下
、ＤＳ出力データ、　ＤＭ出力データ、ＤＬ出力データ
と称する）が存在するか否かを判断しくステップ８２〜
Ｓ４）、存在する場合には、各出力データの発生回数を
カウントするカウンタをインクリメントする（ステップ
８５〜Ｓ７）。

続いて、比較器１１の比較出力データを取り込み（ステ
ップＳ８）、この比較出力データ中にノイズレベルが基
準レベルＧＳ、ＧＭ、ＧＬの各レベル以上のときの出力
データ（以下、ＧＳ出力データ、ＧＭ出力データ、ＧＬ
出力データと称する）が存在するか否かを判断しくステ
ップ８９〜５１１）、存在する場合には、各出力データ
に対応するカウンタをインクリメントして各出力データ
の発生回数をカウントする（ステップ３１．２〜Ｓ１４
）。

さらに、比較器１２の比較出力データを取り込み（ステ
ップＳ］、５）、この比較出力データ中にノイズレベル
が基準レベルＦＳ、ＦＭ、ＦＬの各レベル以上のときの
出力データ（以下、ＦＳ出力データ、ＦＭ出力データ、
ＦＬ出力データと称する）が存在するか否かを判断しく
ステップ３１．６〜８１．８）、存在する場合には、対
応するカウンタをインクリメントして各出力データの発
生回数をカウントする（ステップ３１．９〜５２１）。

続いて、走査回数カウンタをインクリメントシ（ステッ
プ５２２）、そのカウント値Ｎが７２に達したか否か、
すなわち１枚のディスクに対する７２回の走査が終了し
たか否かを判断しくステップ８２３）、終了していなけ
ればステップＳ１に戻って上述の処理を繰り返す。７２
回の走査が終了した場合には、９種の基準レベルに基づ
いて検出された欠陥の各々について、各欠陥検出回数（
各カウンタのカウント値）が欠陥の許容数（合格判定数
）以下であるか否かを判断する（ステップ５２４）。各
欠陥に対する合格判定数は以下の如く設定される。例え
ば、ＤＳ出力データは２回、０Ｍ出力データは１回、Ｄ
Ｌ出力データは０回、ＦＳ出力データは２回、ＦＭ出力
データは１回、ＦＬ出力データは０回、ＧＳ出力データ
は３回、０Ｍ出力データは２回、ＧＬ出力データは０回
とする。

全ての欠陥検出回数が上述した合格判定数以下であれば
、そのディスクを合格品と判定する（ステップ５２５）
。全ての欠陥検出回数のうち１つでも合格判定数を越え
た場合には、その欠陥検出回数が不合格判定数を越える
か否かを判断する（ステップ８２６）。不合格判定数は
以下の如く設定される。例えば、ＤＳ出力データは４回
、０Ｍ出力データは３回、ＤＬ出力データは２回、ＦＳ
出力データは５回、ＦＭ出力データは３回、ＦＬ出力デ
ータは２回、ＧＳ出力データは６回、０Ｍ出力データは
４回、ＧＬ出力データは１回とする。

全ての欠陥検出回数のうち１つでも不合格判定数を越え
る場合にはそのディスクを不合格品と判定しくステップ
５２７）、不合格判定数を越える欠陥検出回数が無い場
合、すなわち合格品にも不合格品にも属しないものを中
間品と判定する（ステップ５２８）。

以上の一連の処理により、ディスクの各種の欠陥を全て
正確に検出できると共に、判定基準に基づいてディスク
の外観品質ランクを決定することができる。

ところで、ディスクには、第７図に示す如く所定半径位
置に内周方向に沿ってロフト番号等の刻印が一般的に設
けられている。このように、ディスク面上にロット番号
等の刻印が存在すると、この刻印が欠陥と誤認される可
能性がある。一般的に、ディスクの欠陥はディスクの円
周方向に長く存在することはなく、これに対してロット
番号等の刻印は円周方向に比較的長く存在する。

第９図は、このロット番号等の刻印に対する処理手順を
示すフローチャートである。なお、ロット番号等の刻印
が付されるディスク半径位置は予め決められているので
、本サブルーチンはこのディスク半径位置に対応した走
査タイミング毎に呼び出されて実行されるものとする。

また、この際の判定基準レベルとしては比較器１５の基
準レベルＤＭが用いられるものとする。

第９図においては、プロセッサは、比較器］５の０Ｍ出
力データを取り込み（ステップ５３１）、この０Ｍ出力
データを保持しくステップ５３２）、同時にＤＭ出力デ
ータ有りか否か、すなわちＤＭレベル以上の欠陥が存在
するか否かを判断する（ステップ８３３）。ＤＭ出力デ
ータ有りであれば、欠陥検出回数をカウントするカウン
タをインクリメントしくステップ５３４）、このカウン
ト値Ｎが所定値Ｎｏ　　（例えば、４）以上か否か、す
なわちＤＭレベル以上の欠陥の存在がＮ０個以上連続し
たか否かを判断する（ステップ５３５）。

Ｎ＜Ｎ、であればメインルーチンに戻り、Ｎ≧Ｎｏであ
れば、第８図に示すように、ＤＭレベル以上の欠陥が連
続してＮ０個以上検出された訳であるから、これはロッ
ト番号等の刻印であると判定］２、それまで保持してい
たデータをクリアして欠陥とは判断しない（ステップ５
３６）。ステップ５３ＢでＤＭ出力データ無しと判定Ｉ
、た場合には、それまでの保持データを出力データしく
ステップ５３７）、先のカウンタをクリアしくステップ
５３８）、メインルーチンに戻る。

このように、散乱反射光センサ６の出力データレベルが
所定基準レベルＤＭ以上になったことがディスクの同一
円周上において欠陥検出数Ｎｏで与えられる所定期間以
上連続して検出されたときはこれを欠陥とは判定しない
ようにすることにより、ロフト番号等の刻印を欠陥と誤
認することなく、本来の欠陥のみを正確に検出できるこ
とになる。

なお、上記実施例においては、ディスクを担持しかつこ
れを回転駆動する手段をレーザ走査方向に２個配列して
一度に２枚のディスクの検査を行なうとしたが、これに
限定されるものではなく、単一であっても良く、又３個
以上配列しても良く、数が多い方が一度に多くのディス
クを検査できる故検査効率を向上できることになる。

また、上記実施例では、比較器１．１．、　１．２．　
１５の各基準レベルを固定として説明したが、これら基
準レベルを可変とすることも可能であり、また欠陥の許
容数及び限度数を外部から人力できるようにすることに
より外観品質の判定基準を任意に変えることができ、そ
の判定基準に基づいてディスクの外観品質ランクを決定
することができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によるディスク検査妖ｉにお
いては、回転駆動されているディスクの盤面上にレーザ
ビームを照射しつつディスク半径方向において走査し、
ディスクからの正反射ビームの光軸の移動経路上に配さ
れた第１の光検知手段及び該光軸の移動経路に対して偏
倚した位置に配された第２の光検知手段によってディス
ク面からの反射ビームを受光し、これら光検知手段の各
出力レベルを所定の基準レベルと比較し、この比較出力
に基づいてディスクの欠陥を検出する構成となっている
ので、ディスク面上における形態が各々異なる欠陥の全
てを正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディスク検査装置の機構部の構成
の概略を示す斜視図、第２図は第１図におけるレーザ照
射部と受光部との関係を示す側面図、第３図はディスク
面からの反射光の強度分布を示す図、第４図は本発明に
よるディスク検査装置の回路系の構成を示すブロック図
、第５図は散乱反射光センサ（ａ）及び正反射光センサ
化）の各出力に含まれるノイズ成分を示す波形図、第６
図（Ａ）（Ｂ）は欠陥検査の処理手順を示すフローチャ
ート、第７図はディスク面上の例えばロット番号の刻印
状態を示す図、第８図はロット番号が欠陥として検査さ
れる状況を説明するための図、第９図はロット番号等の
刻印に対する処理手順を示すフローチャートである。 主要部分の符号の説明 １、ａ、１．ｂ・・・・ディスク ２・・・レーザ走査装置 ４・・・・・・回転多面鏡 ５・・・・・・正反射光センサ ６・・・・・・散乱反射光センサ １１．１２．１５・・・・・比較器 １８・・・・・・処理装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ディスクを担持しかつこれを回転駆動するディス
   ク回転手段と、前記ディスクの盤面上にレーザビームを
   照射しつつディスク半径方向において走査するレーザ走
   査手段と、前記ディスクからの正反射ビームの光軸の移
   動経路上に配された第１の光検知手段と、前記正反射ビ
   ームの光軸の移動経路に対して偏倚した位置に配された
   第２の光検知手段と、前記第１及び第２の光検知手段の
   各出力レベルを所定の基準レベルと比較する比較手段と
   、前記比較手段の比較出力に基づいてディスクの欠陥の
   有無を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするデ
   ィスク検査装置。
2. （２）前記ディスク回転手段はレーザビームの走査方向
   において複数個配列されていることを特徴とする請求項
   １記載のディスク検査装置。
3. （３）前記比較手段は、前記第１の光検知手段の出力レ
   ベルを互いに異なる複数の基準レベルと比較する第１の
   比較器と、前記第２の光検知手段の出力レベルを互いに
   異なる複数の基準レベルと比較する第２の比較器とから
   なり、前記判定手段は、前記第１及び第２比較器の各比
   較出力に基づいて異なる欠陥の各々の検出回数をカウン
   トする手段を有し、各欠陥の検出回数の少なくとも１が
   所定回数以上となったディスクを不良品と判定すること
   を特徴とする請求項１記載のディスク検査装置。