JPH02163641A - 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
の情報が微小なビ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
録情報に応じ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ビ
ット（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。

ところで、光学式ビデオディスクの場合、Ａ面とＢ而と
が貼り合わされて一枚の両面ディスクとなる訳であるが
、成形されてから貼り合わせる迄の生産工程の中で物理
的衝撃等によってディスク内径部に割れが発生する場合
がある。

発明の概要 そこで、本発明は、ディスク面上の傷等の欠陥のみなら
ず、ディスク内径部の割れをも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（こ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、この光検
知手段の出力レベルを所定の基準レベルと比較し、ディ
スク内径部の走査タイミングにおける比較出力によって
ディスク内径部の割れを検出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１．ａ、１．ｂ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［ｒｐｎ＋］の回転数で回転駆動
される。

これらディスクｌａ、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
、レーザ光源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１ａｉｂ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、ｌｂ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ｌａ、ｌｂ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β１
）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
へ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
位置調整が容易となっている。

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１ａ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）９〜１１
で外乱によるノイズ成分が除去されて比較器１２〜１４
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１５で増幅さ
れた後、Ｂ　Ｐ　Ｆ　］、　６て外乱によるノイズ成分
が除去されて比較器１７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（田にはアルミ反射膜
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、又正反射光面にはアルミ反射膜の黒色
化による粉東状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１２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１３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１７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。また、比較器１４はＢＰＦ
　１１の出力レベルが所定基準レベルよりも大なるとき
比較出力を発生ずる。この比較出力はゲート回路コ８に
供給される。このゲート回路１８は後述する処理装置２
〕からレーザ走査装置２によるディスク内径部の走査タ
イミングで発生される検出パルスが印加されたときオー
プン状態となって比較出力の中継をなす。比較器１−２
．　１３．　１７の各比較出力及びゲート回路コ８の出
力はバッファ１９゜２０を介して処理装置２１に伝送さ
れる。

処理装置２１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】２，１３．１７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と共に、ゲート
回路１８を経た比較器１４の出力によってディスク内径
部に割れが存在することを検出する。判定結果は例えば
、プリンタ１９によってプリントアウトされる。

次に、処理装置２１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］７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Ｄ
Ｓ、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］２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、ＧＳＳ出力ブタ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８１２〜５１４）。

さらに、比較器１３の比較出力データを取り込み（ステ
ップ５１５）、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」二のときの
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３１６〜５１８）、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Ｓ　］、　９〜５２１）。

続いて、走査回数カウンタをインクリメンｌ−Ｌ（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３２３）、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。７
２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、
ＤＬ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、６Ｍ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５２６）。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、６Ｍ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。

次に、ディスク内径部の割れの検出動作について第７図
を参照しつつ説明する。なお、第７図において、（Ａ）
は２枚同時検査時の検査域を示す図、（Ｂ）は各部の波
形図である。

第７図において、ディスク内周部にはバーコード等の正
反射検出物が存在するため、それらを避ける領域が検査
域に定められており、処理装置２１からはレーザ走査装
置２によるディスク内径部の走査タイミングで第７図（
Ｂ）に示す如き検出パルス（ωが発生され、この検出パ
ルス（ωはゲート回路］８に供給される。

一方、正反射光センサ５によるＢＰＦＩＩの出力レベル
（ｂ）は２枚のディスクｌａ、ｌｂに亘る１走査期間に
おいて図示の如く変化し、比較器１４はこの出力レベル
山）が基準レベルよりも大なるとき比較出力パルス（Ｃ
）を発生し、ゲート回路１８に供給する。ゲート回路１
８は処理装置２１から供給される検出パルス（ａ）に応
答してオープン状態となるため、この検出パルス（ａ）
が供給されている期間に発生する比較出力パルス（ｄ＋
のみがバッファ２０を介して処理袋！２１に伝送される
。処理装置２１はこのパルス（ｄ＋が供給されることに
よってディスク内径部に割れが存在することを検出する
。

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１．２．　１．３．　　
］７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入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、この光検知手段の出力レベルを所定の基準レベ
ルと比較し、ディスク内径部の走査タイミングにおける
比較出力によってディスク内径部の割れを検出する構成
となっているので、ディスク面上の傷等の欠陥のみなら
ず、ディスク内径部の割れをも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図はディスク内径部の割れを検出する動作を
説明するための図である。 主要部分の符号の説明 ｌａ、］、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 １２〜１４．１７・・・・・・比較器 ２１・・・・・・処理装置

Claims (2)

【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光検知手段と、前記光検知手段の出
   力レベルを所定の基準レベルと比較する比較手段と、前
   記レーザ走査手段によるディスク内径部の走査タイミン
   グにて検出パルスを発生する手段とを備え、前記検出パ
   ルスの発生時における前記比較手段の比較出力によって
   ディスク内径部の割れを検出する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。