JPH06109649A - 光情報記録ディスクの検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 透明な基板上に形成されたハードコート膜の
表面の膜厚むら等の欠陥をより的確に検出する。 【構成】 透光性基板の上に透明なハードコート膜を設
け、同基板の背後側に少なくとも反射膜が形成された光
情報記録ディスク２１を前記反射膜からの反射光により
検査する。この場合に、光源２７からハードコート膜の
表面に照射し、基板側に入射させる検査光の入射角θ0
を、１５°以上であって、且つ同ハードコート膜と空気
との界面の臨界角θc より小さくする。これによって、
ハードコート膜の表面に膜厚むらがあると、受光器２８
で受光される反射された検査光の光量が小さくなり、ハ
ードコート膜の膜厚むらを検出しやすい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光情報記録ディスクの
基板の表面に付いた傷や内部に存在する異物や気泡等の
欠陥を検査する検査方法及び検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光情報記録ディスクには、ディスクに記
録された情報を読み取るだけの再生専用の光情報記録デ
ィスクと、情報を記録することが可能な光情報記録ディ
スクとがある。前者の光情報記録ディスクは、例えばポ
リカーボネートから形成される透光性基板と、アルミニ
ウムあるいは金を蒸着してなる反射膜、この反射膜を保
護するための保護層等から構成されている。また、後者
の光情報記録ディスクは、ポリカーボネートから形成さ
れる透光性基板と、有機色素を塗布してなる記録層と、
アルミニウムあるいは金等を蒸着してなる反射膜、この
反射膜を保護するための保護層等から構成されている。

【０００３】ところで、このような光情報記録ディスク
に記録したり再生する際、再生用あるいは記録用の光ビ
ームが透過する透光性樹脂基板の表面に傷があったり、
樹脂基板中に塵が混入していたり、反射膜に微少な孔
（ピンホール）が発生していたりすると、正確な情報の
再生、記録が出来なくなる。そこで、前記の光情報記録
ディスクを製造する工程においては、前記のような傷や
塵、ピンホール等の欠陥を検査することが必要となる。

【０００４】従来、このような欠陥を検査する方法とし
て、例えば、ハロゲンランプからの光をスリットを通し
て被検査物である光情報記録ディスクの表面に照射し、
その反射光あるいは透過光を、受光器で受光して検査を
行う方法がとられている。例えば、図４は、このような
検査装置の概要を示すものである。ここで、光情報記録
ディスク１は、その中心がクランパー２でクランプさ
れ、モーター３で回転される。こうして回転される光情
報記録ディスク２の透明な基板側に光源７と受光器８と
を備えた検査用光ピックアップ９が配置され、この検査
用光ピックアップ９は、サーボ制御器１０によりサーボ
機構６を用いて光情報記録ディスク１の径方向に移動さ
れる。一方、制御器１３で光量を制御しながら、ハロゲ
ンランプ等の光源７からハーフミラー５及びフォーカッ
シングレンズ４を介して検査光を光情報記録ディスクの
基板表面に照射する。すると、この光は、透明な基板を
通り、その背後の反射膜で反射される。この反射光をハ
ーフミラー５で反射して受光器８で受光し、その光量を
測定器１１で測定する。この測定値は、演算器１２で演
算され、数値的に処理される。

【０００５】ここで、光源７から発射された検査光が受
光器８で受光されるまでの間の経路上に何等かの欠陥が
あった場合、検査光がこの欠陥部分によって吸収、散乱
或は反射されるため、受光器８で受光される光量が他の
部分と異なって現われる。例えば、前記のようにして検
査用光ピックアップ９で光情報記録ディスクの基板の表
面を走査しながら検査した場合、部分的に欠陥がある
と、図４で示すように、部分的に異常なレベルの光量が
測定される。すなわち、図４において横軸の時間は、透
明な基板の表面上の走査位置に対応する座標であり、電
圧値は、受光器８で受光された光量を光電変換して測定
された電気量として示される座標である。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】最近の光情報記録
ディスクのうち、特にポリカーボネート等の樹脂基板を
用いたものでは、表面の傷等の防止のため、基板材質よ
り硬い材料でコーティングを施す、いわゆるハードコー
トが施される。ところで、透明な基板の表面に何等かの
異物が付着した状態でハードコート膜が形成されると、
その周囲の部分にハードコート膜の膜厚むらが生じるこ
とがある。このようなハードコート膜の膜厚むらは、レ
ンズのような働きをし、光情報記録ディスクへの記録や
再生時に、記録用または再生用のレーザー光を異常な方
向に屈折させてしまうため、正常な記録や再生ができな
くなるという欠陥を伴う。

【０００７】ところが、前記従来の欠陥検査方法と装置
の場合、このようなハードコート膜の膜厚むらを検出す
ることはできなかった。図５は、基板ａ側からハードコ
ート膜を通って空気中に抜ける反射した検査光を示す。
また、図３は、屈折率の異なる２つの物質の界面に屈折
率が高い物質側から光が入射したときの入射角θと反射
率Ｒ／（Ｔ＋Ｒ）との関係の例を示すグラフである。従
来の検査装置のように、ハードコート膜ｂの表面からほ
ぼ垂直な角度で入射した検査光は、ハードコート膜ｂ、
基板ａを通って反射膜（図５において図示せず）で反射
され、この反射光は図５の左側のように、ハードコート
膜ｂと空気との界面にほぼ垂直或は相当小さな入射角θ
1 で入射する。従って、図３のグラフから分かるよう
に、反射光Ｒ1 の量は僅かで、殆どの光が透過光Ｔ1と
してハードコート膜ｂの表面を透過し、受光器８で受光
される。一方、図５の右側のように、ハードコート膜ｂ
に膜厚むらが有って、その表面が凸状に盛り上がってい
る場合、同表面への反射光の入射角θ2 は、平坦な部分
での前記入射角θ1 に比べてやや大きくなるが、入射角
θ1、θ2が小さな範囲、具体的にはθ1が１０°以下の
場合、θ2とθ1との差が約１０°程あっても、Ｒ1とＲ2
との差は小さく、受光器８で受光される透過光Ｔ1、Ｔ2
に大差はない。このため、前述のような欠陥を検出する
ことができない。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑
み、透明な基板上に形成されたハードコート膜の膜厚む
ら等の欠陥をより的確に検出することが可能な光情報記
録ディスクの検査方法及び検査装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明では、
前記の目的を達成するため、透光性基板の上に透明なハ
ードコート膜を設け、同基板の背後側に少なくとも反射
膜が形成された光情報記録ディスクを前記反射膜からの
反射光により検査する光情報記録ディスクの検査方法に
おいて、前記反射膜からの反射光が、ハードコート膜と
空気との界面に入射する際の入射角が、ハードコート膜
と空気との界面の臨界角θc−１５°以上であって、か
つθc より小さくしたことを特徴とする光情報記録ディ
スクの検査方法を提供する。

【００１０】

【作用】前記光情報記録ディスクの検査方法では、ハー
ドコート膜の表面に向けた光源による検査光を入射させ
る際、反射膜からの反射光がハードコート膜と空気との
界面に入射する際の入射角をハードコート膜と空気との
界面の臨界角θｃ−１５°以上としたため、図３からも
明らかな通り、反射率−入射角曲線の勾配が急になりは
じめる部分で検査が行われる。その結果、ハードコート
膜の膜厚むらにより、入射角に僅かな差異が生じた場合
であっても、反射率の差が大きくなるため、ハードコー
ト膜の表面から空気中に透過する透過光の差も大きくな
る。このため、ハードコート膜に膜厚むらが有るところ
と無いところとでは、受光器で受光される受光量の差が
大となり、膜厚むらが検出しやすい。また、反射膜から
の反射光がハードコート膜と空気との界面に入射する際
の反射角を前記臨界角θｃより小さくしてあるため、前
記反射光が全反射して透過光が皆無となることはなく、
ハードコート膜の膜厚むらの無い平坦な部分では検査光
の反射光が受光器で確実に受光できる。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について以下に説明す
る。図１は、本考案の実施例による光情報記録ディスク
の検査装置の概要を示すものである。光情報記録ディス
ク２１は、その中心がクランパー２２でクランプされ、
モーター２３で回転される。この回転される光情報記録
ディスク２１の透明な基板側に光源２７と受光器２８と
を備えた検査用光ピックアップ２９が配置され、この検
査用光ピックアップ２９は、サーボ制御器３０によりサ
ーボ機構２６を用いて光情報記録ディスク２１の径方向
に移動される。光ピックアップ２９は、検査光を発する
レーザー発振器の光源２７と、この検査光の光情報記録
ディスク２１側からの反射光を受光する受光器２８とが
備えられているが、ここでは、これら光源２７と受光器
２８との光軸が、何れも光情報記録ディスク２１の表面
に立てた垂線に対してθ0 の角度をなすように配置され
ており、このθ0 は、反射膜からの反射光がハードコー
ト膜と空気との界面に入射する際の入射角の条件より、
以下の式により設定される。 ｓｉｎ^-1（ｎ2 ｓｉｎ（θｃ−１５°）−λ／ｐ）≦θ
0 θ0 ＜ｓｉｎ^-1（ｎ2 ｓｉｎθｃ−λ／ｐ） ここで、ｎ2 はハードコート膜の屈折率、λは検査光の
波長、ｐはディスク基板上に形成されているグループ、
すなわち螺旋溝のピッチでる。また、臨界角θｃは、既
知の如く、θc ＝ｓｉｎ^-1（ｎ1 ／ｎ2 ）で表わされ、
ｎ1 は空気の屈折率、ｎ2 は前記のようにハードコート
膜の屈折率である。

【００１２】図１において、符号３３は、前記光源２７
からの検査光の照射を制御する制御器であり、符号３１
は、受光器２８で受光された光量を測定する測定器であ
り、そして符号３２は、これら測定器３１や制御器３３
から得られた数値を演算し、検査結果を処理する演算器
である。この光情報記録ディスクの検査装置では、モー
ター２３で光情報記録ディスク２１を回転させながら、
サーボ機構６で光ピックアップ２９を光情報記録ディス
ク２１の径方向に移動させる。これにより、光情報記録
ディスク２１の基板の表面を走査しながら、同基板の表
面に検査光を入射させ、その反射膜からの反射光を受光
器２８で受光する。

【００１３】図２に、光源２７から光情報記録ディスク
に入射させた光の経路を模式的に示している。ここで、
光源２７からハードコート膜ｂの表面に入射角θ0 で入
射された光は、ハードコート膜ｂの表面及びハードコー
ト膜ｂと基板ａとの界面で屈折し、基板ａと反射膜との
界面ｃで反射される。この反射光は、ハードコート膜ｂ
と基板ａとの界面及びハードコート膜ｂの表面で屈折
し、空気中に透過し、受光膜器２８で受光される。そし
て、ハードコート膜ｂの表面に膜厚むらがあり、一部で
平坦性が失われていると、反射した検査光がハードコー
ト膜ｂの中からその空気との界面に入射する入射角θ1
がさらに大きくなる。このため、ハードコート膜ｂと空
気との界面でハードコート膜ｂ側に反射される光の反射
率が大きくなり、その分受光器２８側に透過し、受光さ
れる光量が小さくなる。このようにして、ハードコート
膜に膜厚むらが有る部分と無い部分とにおける受光器２
８での受光量が大きく変化するため、ハードコート膜に
存在する膜厚むらが容易に検出できる。受光器２８で受
光された光は、同受光器２８で電気信号に変換され、そ
の電圧等の電気量により、測定器３１で測定され、その
値を演算器３２で演算し、欠陥の有無が検査される。

【００１４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、透
明な基板上に形成されたハードコート膜の膜厚むら等の
欠陥をより的確に検出することが可能な光情報記録ディ
スクの検査方法及び検査装置を提供することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による光情報記録ディスクの検
査装置の概略図である。

【図２】同実施例において、光源から光情報記録ディス
クに入射させた光の経路を模式的に示す図である。

【図３】屈折率の異なる２つの物質の界面に屈折率が高
い物質側から光が入射したときの入射角とそのときの界
面での反射率との関係の例を示すグラフである。

【図４】光情報記録ディスクを検査する方法の原理を示
すグラフである。

【図５】従来例による光情報記録ディスクの検査装置の
概略図である。

【図６】同従来例において、光源から光情報記録ディス
クに入射させた光の経路を模式的に示す図である。

【符号の説明】

２１ 光情報記録ディスク ２２ クランパー ２３ モーター ２６ サーボ機構 ２７ 光源 ２８ 受光器 ２９ 検査用光ピックアップ ３０ サーボ制御器 ３１ 測定器 ３２ 演算器 ３３ 制御器

Claims (1)

【整理番号】 ００４０１４７−０１ 【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性基板の上に透明なハードコート膜
   を設け、同基板の背後側に少なくとも反射膜が形成され
   た光情報記録ディスクを前記反射膜からの反射光により
   検査する光情報記録ディスクの検査方法において、前記
   反射膜からの反射光が、ハードコート膜と空気との界面
   に入射する際の入射角が、ハードコート膜と空気との界
   面の臨界角θc −１５°以上であって、かつθc より小
   さくしたことを特徴とする光情報記録ディスクの検査方
   法。