JPH06187660A - 光ピックアップのスポット検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異常スポットの中に存在するアスの検出工程
を自動化して、迅速かつ正確なアスの検出と、作業者の
負担の軽減とを可能にすると共に、品質のバラつきを防
止する。 【構成】 楕円スポットの短軸を径とする円で囲まれる
領域内の画素数と、その円の外側にあって楕円スポット
の中にある領域内の画素数とを測定し、短軸を径とする
円の外側の領域内の画素数が、所定値以上のときは、ス
ポットはアスをもっている、と判定する。 【効果】 スポットの画素数について、面積的な判定を
行うので、従来のスポットの長軸と短軸とを測定して判
定する方法に比べて、判定精度が向上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ピックアップの組
み立て工程において使用するスポット検査装置に係り、
特に、異常スポットの中に存在するアス（非点隔差）の
検出工程を自動化して、迅速かつ正確なアスの検出と、
作業者の負担の軽減とを可能にすると共に、品質のバラ
つきを防止した光ピックアップのスポット検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】光ピックアップの組み立て工程では、対
物レンズアクチュエータの傾き調整が必要である。従来
から、対物レンズアクチュエータの傾きの調整方法とし
ては、顕微鏡とカメラ、モニターを使用し、光ディスク
の代りに、同じ厚さを有するカバーガラスを基準面と平
行に設置して、対物レンズのスポットを顕微鏡で拡大し
て観察する光学ヘッド調整方法が用いられている（特開
昭６３−２５３５３８号公報）。

【０００３】図１４は、従来の光学ヘッド調整工程を行
う調整装置について、その要部構成の一例を示す図であ
る。図において、１は光ピックアップのハウジング、２
は偏向プリズム、３はアクチュエータ、４はネジ、５は
対物レンズ、６はカバーガラス、７は顕微鏡、８はカメ
ラコントローラ、９はＴＶモニター、ＬＢはレーザ光を
示す。

【０００４】この図１４に示すように、光ピックアップ
のハウジング１には、偏向プリズム２が設けられてい
る。また、ハウジング１の上部に、アクチュエータ３が
あり、その中に、対物レンズ５が設けられている。

【０００５】アクチュエータ３は、ネジ４によってハウ
ジング１に固定されているが、ネジ４の締め方を調整す
ることにより、アクチュエータ３の傾きを調整すること
ができる。また、光ディスクと同じ厚み（ｔ＝１．２ｍ
ｍ）を有するカバーガラス６が、アクチュエータ３の上
部に、光ピックアップのハウジング１と平行に設置され
ている。

【０００６】従来の対物レンズアクチュエータの傾きの
調整工程は、次のように行う。偏向プリズム２に、レー
ザ光ＬＢを入射し、対物レンズ５によって形成されるス
ポットを顕微鏡７で観察する。顕微鏡７には、図示され
ないカメラが接続されており、カメラコントローラ８を
通して、ＴＶモニター９の画面上にスポットが表示され
る。

【０００７】作業者は、このスポットの表示を見なが
ら、１次のサイドローブが対称となるように、アクチュ
エータ３の傾きを調整する。以上のような工程によっ
て、対物レンズアクチュエータの傾きの調整が行われ
る。

【０００８】この調整工程は、アクチュエータに組み込
まれている対物レンズの傾きを光ディスクと並行に調整
することにより、スポット形状を良好にする目的で行わ
れるものである。そのために、図１４に関連して説明し
たように、スポット像をＴＶモニターで観察しながら行
うが、この工程は、スポット形状を良好にすると同時
に、異常な形状のスポットを除去する工程（換言すれ
ば、スポットの形状を検査する工程）も兼ねている場合
が多い。

【０００９】このスポット検査工程は、通常、経験的な
許容限度見本を用いて、作業者の目視によって行われ
る。そのため、作業者の負担が大きいばかりでなく、そ
の主観が入りやすいので、品質にバラつきが生じる要因
にもなる、という不都合があった。ここで、一般的なス
ポットの強度分布について説明する。

【００１０】図１５は、対物レンズの傾きが良好に調整
され、かつ、歪みがない場合のスポットの強度分布の一
例を示す図である。図において、ｘ，ｙはそれぞれｘ軸
座標とｙ軸座標、Ｉはスポットの強度、Ｐは強度がピー
クとなる点、Ｉｓはスポットの所定の強度、２１はスポ
ットの強度分布曲線、２２は直線、２３はｘ−ｙ平面と
垂直な面、２４はｘ−ｙ平面と平行な面を示し、θ１は
ｘ軸と直線２２との間の角度を示す。

【００１１】この図１５に示すように、対物レンズの傾
きが良好に調整され、かつ、歪みがない場合、スポット
は釣鐘状の形状２１になる。一般的なスポットの強度分
布２１は、この図１５のように、メインローブ（中心
部）に対して、中心軸に対して対称に１次リングが存在
し、１次リングのピークを挟んで、１次暗帯のボトム
と、２次暗帯のボトムとが存在する。

【００１２】なお、この図１５では、理解を容易にする
ために、点Ｐと座標原点とを一致させて図示している。
ここで、このような強度分布２１のスポットの像が結ば
れる面を想定して、この平面２４上に、ｘ軸およびｙ軸
を取る。

【００１３】ところが、対物レンズの傾きが良好でない
と、ｘ−ｙ平面や平面２４上に形成されるスポットは、
中心軸に対して非対称になり、異常スポットが発生す
る。そして、このような異常スポットの中には、アス
（非点隔差）のあるスポットが含まれている。

【００１４】このようなアスが生じる原因は、レーザダ
イオードは、活性層に対して、平行方向と垂直方向と
で、発光点の位置がズレているためである。すなわち、
アスは、例えば図１５のｘ−ｙ平面のように、光軸に直
交する平面内の２方向での結像点のズレによって生じ
る。

【００１５】ところで、両結像点の中間では、スポット
はほぼ真円となるため、合焦位置を見るだけでは、アス
スポットを検出することはできない。その理由は、スポ
ット検査装置では、合焦位置は、スポットが真円となる
位置を検出する操作であり、アスのあるスポットでは、
この両結像点の中間が、合焦位置として検出されてしま
うからである（後出の図２、参照）。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この発明では、従来の
光ピックアップのスポット検査時に生じるこのような不
都合を解決し、異常スポットの中に存在するアス（非点
隔差）の検出工程を自動化して、迅速かつ正確なアスの
検出と、作業者の負担の軽減とを可能にすると共に、品
質のバラつきを防止した光ピックアップのスポット検査
装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明では、第１に、
レンズからの出射光を撮像素子上に結像させ、該素子上
の点（ｘ，ｙ）における強度Ｉ（ｘ，ｙ）を用いて演算
を行う光ピックアップ装置のスポット検査装置におい
て、処理手段として、前記強度Ｉ（ｘ，ｙ）がピークと
なる点Ｐ（ｐ，ｑ）を求める手段と、前記ピークとなる
点Ｐ（ｐ，ｑ）を通る前記撮像素子上の複数の直線Ｌｉ
（ｉ＝１〜ｎ）上における強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）を求
める手段と、前記各強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）の強度がピ
ーク強度から所定の割合だけ低下する第２の強度Ｉｓと
なる位置（ｘｉ，ｙｉ）を検出する手段と、光ピックア
ップ装置の合焦位置から所定値だけデフォーカスさせた
スポットを結像させたとき、スポットのある方向での半
径に相当する長さｒｉを、ｒｉ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋
（ｙｉ−ｑ）² ｝で求める手段と、前記長さｒｉの内、
最も小さい値を半径ｒmin とし、点Ｐ（ｐ，ｑ）から半
径ｒmin の円で囲まれる範囲の外側にあって強度Ｉ
（ｘ，ｙ）が前記第２の強度Ｉｓよりも大きい部分の画
素数をＮとするとき、Ｎと所定値Ｋ１との大小を比較す
る手段、とを備えた構成である。

【００１８】第２に、上記第１のスポット検査装置にお
いて、処理手段として、点Ｐ（ｐ，ｑ）から半径ｒmin
で囲まれる範囲内にある画素数をＮ１とし、半径ｒmin
で囲まれる範囲の外側にあって強度Ｉ（ｘ，ｙ）が第２
の強度Ｉｓよりも大きい部分の画素数をＮ２とすると
き、Ｎ２／Ｎ１と所定値Ｋ２、または、Ｎ２／（Ｎ２＋
Ｎ１）と所定値Ｋ２′との大小を比較する手段、を備え
た構成である。

【００１９】第３に、上記第１のスポット検査装置にお
いて、処理手段として、半径ｒｉの内、最大の値をｒma
x とし、点Ｐ（ｐ，ｑ）から半径ｒmax の円で囲まれる
範囲の内側にあって強度Ｉ（ｘ，ｙ）が第２の強度Ｉｓ
よりも小さい部分の画素数をＮ′とするとき、Ｎ′と所
定値Ｋ３との大小を比較する手段、を備えた構成であ
る。

【００２０】第４に、上記第３のスポット検査装置にお
いて、処理手段として、強度Ｉ（ｘ，ｙ）が第２の強度
Ｉｓよりも大きい部分の画素数をＮ３とし、強度Ｉ
（ｘ，ｙ）が第２の強度Ｉｓよりも小さく、かつ、点Ｐ
（ｐ，ｑ）を中心とする半径ｒmax の円で囲まれる範囲
の内側にある画素数をＮ４とするとき、Ｎ４／Ｎ３と所
定値Ｋ３、または、Ｎ４／（Ｎ３＋Ｎ４）と所定値Ｋ
３′との大小を比較する手段、を備えた構成である。

【００２１】第５に、上記第１から第４のスポット検査
装置において、処理手段として、画素数のカウントに際
して、点Ｐ（ｐ，ｑ）を通る複数の直線上の画素のみを
カウントとする手段、を備えた構成である。

【００２２】

【作用】この発明では、カメラコントローラからのスポ
ット画像を一旦フレームメモリに取り込み、この画像に
演算処理を行うことによって、スポットのアスの有無が
自動的に判定できるようにしている。具体的にいえば、
撮像素子上のスポット画像がフレームメモリ上に投影さ
れるため、撮像素子上の想定したｘ，ｙ座標を、フレー
ムメモリのｘ，ｙ座標として取り扱うことが可能とな
り、スポットの各部分の強度Ｉは、フレームメモリの座
標（ｘ，ｙ）の関数Ｉ（ｘ，ｙ）として処理することが
できる。

【００２３】従来は、スポットのアスの有無の検出に際
しては、図１５に示したスポットの強度分布で、ｘ−ｙ
平面に平行に切った断面について、そのスポットの径
を、最長と最短の方向に測定し、両者の比を求めてアス
の有無を判定している。ところが、実際上は、径の測定
に誤差を伴ない易いので、この発明では、誤差の少ない
正確なアスの検出を実現するために、従来の長径と短径
との検出による判定の代りに、面積的（２次元的）に検
出して判定するようにしている。

【００２４】図２は、図１５に示したスポットの強度分
布で、ｘ−ｙ平面に平行に切った断面において、光量が
強度のピークから所定の割合だけ低下した面のスポット
形状の各一例を示す図で、(1) はアスなし、(2) はアス
ありを示す。図において、Ｓｏはアスのないスポット、
Ｓａはアスのあるスポットを示す。

【００２５】この場合に、所定の割合としては、適当な
値を選択することができる。例えば、半値、１／ｅ² 、
その他任意の値でよい。この図２(1) と(2) に示す断面
図は、いわゆるスポット形状と呼ばれ、アスがないスポ
ットでは、図２(1) に示すように、合焦時でも、デフォ
ーカス時でも、ほぼ円形になる。

【００２６】これに対して、アスのあるスポットは、図
２(2) に示すように、合焦時には、円形になるが、デフ
ォーカスさせると、縦軸あるいは横軸の楕円状のスポッ
トになる。この場合に、楕円率（長軸と短軸の比）は、
デフォーカス量の増加に伴って変化すると共に、スポッ
ト自体がデフォーカスによって劣化するので、アスの有
無を判断するためには、合焦点から適当な距離だけデフ
ォーカスさせればよい。

【００２７】一般的には、デフォーカス量が、±２μｍ
程度のとき、アスによる楕円化が顕著に現われる。アス
の検出は、この楕円化を検出することによって行われ、
従来の一般的な検出方法では、楕円の長径と短径とを検
出することによって行われていた。

【００２８】この発明では、誤差の少ない正確なアス検
出のために、長径と短径とを検出する代りに、面積的
（２次元的）に検出する点に特徴を有している。この発
明のスポット検査装置によるアスの有無の判定の原理
を、次の図３によって説明する。

【００２９】図３は、この発明のスポット検査装置にお
いて、アス検出時における被検出スポットの形状と判定
方法を説明する図である。図において、Ｐはスポットの
強度分布の中心位置、ｒmin は短軸方向の半径、Ｓ１は
半径ｒmin の円の領域、Ｓ２は全面積から円Ｓ１の領域
を除いた領域を示す。

【００３０】この図３では、先の図１５のスポットにつ
いて、その強度のピーク値から所定の割合だけ低下した
強度（光量）レベルＩｓで、ｘ−ｙ平面に平行に切った
断面の状態、すなわち、所定値だけデフォーカスさせた
スポットの撮影素子上の形状を示している。この図３に
示すように、楕円スポットの短軸を径とする円で囲まれ
る領域Ｓ１と、その円の外側にあって楕円スポットの中
にある領域Ｓ２とを測定し、短軸を径とする円の外側の
領域Ｓ２が、所定値以上のとき、スポットはアスをもっ
ている、と判定する（請求項１の発明）。

【００３１】また、楕円スポットの面積は、スポットの
形状によって変化し、楕円率が同じ場合でも、スポット
面積が大きくなれば、図３の短軸を径とする円Ｓ１の外
側にあって、楕円スポットの中にある領域Ｓ２も大きく
なる。そこで、判定精度をより向上させるために、外側
の面積Ｓ２の割合、具体的には、両者の比率（Ｓ２／Ｓ
１）、あるいは全面積（Ｓ１＋Ｓ２）に対する外側の面
積Ｓ２の比率｛Ｓ２／（Ｓ１＋Ｓ２）｝が、所定値以上
のとき、スポットはアスをもっている、と判定する（請
求項２の発明）。

【００３２】さらに、楕円スポットの面積（Ｓ３）と、
楕円スポットの長径を径とする円で囲まれる面積と、そ
の円の内側にあって楕円スポット（Ｓ３）との間の面積
（斜線部のＳ４）を測定し、長径と楕円スポットとの間
の面積（Ｓ４）が、所定値以上のときは、スポットはア
スをもっている、と判定する（請求項３の発明）。

【００３３】この場合にも、両者の比率（Ｓ４／Ｓ
３）、あるいは全面積（Ｓ３＋Ｓ４）に対する比率｛Ｓ
４／（Ｓ３＋Ｓ４）｝が、所定値以上のとき、スポット
はアスをもっている、と判定すれば、同様に、判定精度
をより向上させることができる（請求項４の発明）。以
上の判定では、楕円の面積を演算して判定しているが、
演算を簡略化するために、強度のピーク点Ｐを通る複数
本の直線上の画素数をカウントし、全面積による判定に
代えて、画素数が、所定値以上のときは、スポットはア
スをもっている、と判定する（請求項５の発明）。

【００３４】

【実施例１】次に、この発明のスポット検査装置につい
て、図面を参照しながら、その実施例を詳細に説明す
る。この実施例は、主として、請求項１の発明に関連し
ているが、ハード構成やアスの有無の判定の基本原理
は、請求項２から請求項５の発明とも関連している。

【００３５】図１は、この発明のスポット検査装置につ
いて、その要部構成の一実施例を示す機能ブロック図で
ある。図における符号は図１４と同様であり、また、１
１はフレームメモリ、１２は９と同様なＴＶモニター、
１３はコンピュータ、１４はディスプレイを示す。

【００３６】この図１で、光ピックアップのハウジング
１からカメラコントローラ８までの構成と動作は、先の
図１４と同様である。この図１に示すこの発明のスポッ
ト検査装置では、スポットの像を、コンピュータ１３か
らのコマンドによって、顕微鏡７，カメラコントローラ
８を通して、フレームメモリ１１に取り込み、その生画
像をＴＶモニター１２の画面上に表示する。

【００３７】一方、コンピュータ１３は、コマンドを送
信した後、フレームメモリ１１に蓄積された画像に、請
求項１から請求項５の処理を加え、その結果をディスプ
レイ１４に表示する。この図１に示した検査装置は、ス
ポットのアス（非点隔差）を検出することを目的として
いる。

【００３８】そして、先の図３では、この発明におい
て、スポットのアス検出時の原理を説明するために、楕
円スポットの各面積Ｓ１，Ｓ２によって、アスの有無を
判定する方法を述べた。しかし、実際の処理では、楕円
スポットの各領域（面積Ｓ１，Ｓ２）内に存在する画素
数をカウントして、各領域の画素数によって判定を行
う。

【００３９】すでに、先の図１５に関連して詳しく説明
したように、対物レンズの傾きが良好に調整され、か
つ、歪みがない場合、スポットの強度分布は釣鐘状の形
状２１になる。ここで、このスポットの像が結ばれる撮
像素子のｘ−ｙ面（一般に撮像素子は平面状である）を
想定して、この平面上に、ｘ軸とｙ軸を取る。

【００４０】そして、撮像素子上の点（ｘ，ｙ）におけ
るスポットの強度をＩ（ｘ，ｙ），強度がピークとなる
点をＰ（ｐ，ｑ）とする。次に、点Ｐを通り、ｘ軸と角
度θ１をなす直線２２上でのスポットの強度分布を考察
する。先の図１５で、点Ｐを通る撮像素子上の直線Ｌｉ
は、一般的に、 Ｌｉ＝（ｘ−ｐ）×tan θ１＋ｑ で表わすことができる。

【００４１】そして、各直線Ｌｉ上での強度分布Ｉｉ
（ｘ，ｙ）を求め、それぞれの直線Ｌｉについて、強度
Ｉｉがピーク強度から所定の割合だけ低下し、第２の強
度Ｉｓとなる点を求める。このような処理によって、先
の図３に示したように、フレームメモリ（撮影素子）１
１上には、所定値だけデフォーカスされたスポットが得
られる。

【００４２】図４は、強度ピーク値から所定値だけデフ
ォーカスされたスポットについて、撮像素子上に形成さ
れた状態の一例を示す図である。図において、Ｎ１は短
軸方向の半径を径とする円で囲まれる領域の画素数（○
印の画素）、Ｎ２は画素数Ｎ１の円で囲まれる領域の外
側の領域の画素数（●印の画素）を示す。

【００４３】この図４では、先の図３に示した半径ｒmi
n の円の領域Ｓ１内の画素の数をＮ１、その円の外側に
あって楕円スポットの中にある領域Ｓ２内の画素の数を
Ｎ２で示している。そして、この場合の画素数Ｎ２（請
求項１ではＮ）が、所定値Ｋ１より大きいとき、スポッ
トはアスをもっている、と判定する。

【００４４】次の図５は、強度ピーク値から所定値だけ
デフォーカスされたスポットについて、撮像素子上に形
成された状態の他の一例を示す図である。図における符
号は図４と同様である。

【００４５】楕円スポットの場合、一般的には、この図
５に示すように、その軸方向は、撮像素子上の画素の配
列方向と異なっている。けれども、撮像素子上には、こ
の図５のような状態でスポットが形成される場合が大半
である

【００４６】しかし、画素の配列方向が、図４の状態で
も、図５の状態でも、スポットのアス検出の処理は、同
様である。この実施例では、スポットのアスの検出操作
は、次の図６のフローによって行われる。

【００４７】図６は、この発明のスポット検査装置にお
いて、スポットのアス検出時の基本的な処理の流れを示
すフローチャートである。図において、＃１〜＃９はス
テップを示す。

【００４８】ステップ＃１で、図１のフレームメモリ１
１上にスポット画像を取り込む。次のステップ＃２で、
強度Ｉ（ｘ，ｙ）がピークとなる点Ｐ（ｐ，ｑ）を求め
る。

【００４９】ステップ＃３で、点Ｐ（ｐ，ｑ）を通る複
数の直線Ｌｉ：ｙ＝tan θｉ×（ｘ−ｐ）＋ｑを想定
し、各直線上での強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）を求める。ス
テップ＃４で、それぞれの直線Ｌｉについて、強度Ｉｉ
がピーク強度から所定の割合だけ低下して、強度Ｉｓと
なる点Ｓｉ（ｘｉ，ｙｉ）を求め、これらの点Ｓｉか
ら、ｒｉ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋（ｙｉ−ｑ）² ｝を求
める。

【００５０】ステップ＃５へ進み、ｒｉの最小値ｒmin
（＝短軸半径）を求める。ステップ＃６で、ｒ＝√
｛（ｘ−ｐ）² ＋（ｙ−ｑ）² ｝＞ｒmin で、かつ、強
度Ｉ（ｘ，ｙ）＞Ｉｓの画素数Ｎ（図４や図５のＮ２）
を求める。

【００５１】次のステップ＃７で、Ｎ＞Ｋ１であるか否
かチェックする。もし、Ｎ＞Ｋ１でなければ、ステップ
＃９で、スポットにアスなし、と判定して、この図６の
フローを終了する。

【００５２】Ｎ＞Ｋ１であれば、ステップ＃８で、スポ
ットにアスあり、と判定して、この図６のフローを終了
する。以上のステップ＃１〜＃９の処理によって、図４
や図５に示したスポットについてのアスの有無が検出さ
れる。

【００５３】

【実施例２】次に、第２の実施例を説明する。この実施
例は、請求項２の発明に対応している。先の第１の実施
例では、スポットについて、短軸方向の半径を径とする
円の外側の領域の画素数Ｎ２が、所定値以上のとき、ス
ポットはアスをもっている、と判定した。

【００５４】この第２の実施例では、判定精度をより向
上させるために、外側の領域の画素数Ｎ２と、短軸方向
の半径を径とする円で囲まれる領域の画素数Ｎ１との割
合、具体的には、両者の比率（Ｎ２／Ｎ１）、あるいは
画素数（Ｎ１＋Ｎ２）に対する比率｛Ｎ２／（Ｎ１＋Ｎ
２）｝が、所定値以上のときは、スポットはアスをもっ
ている、と判定する。その他は、先の第１の実施例と同
様である。

【００５５】図７は、この発明の第２の実施例におい
て、スポットのアス検出時の基本的な処理の流れを示す
フローチャートである。図において、＃１１〜＃１９は
ステップを示す。

【００５６】ステップ＃１１で、図１のフレームメモリ
１１上にスポット画像を取り込む。ステップ＃１２へ進
み、強度Ｉ（ｘ，ｙ）がピークとなる点Ｐ（ｐ，ｑ）を
求める。

【００５７】次のステップ＃１３で、点Ｐ（ｐ，ｑ）を
通る複数の直線Ｌｉ：ｙ＝tan θｉ×（ｘ−ｐ）＋ｑを
想定し、各直線上での強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）を求め
る。ステップ＃１４で、それぞれの直線Ｌｉについて、
強度Ｉｉがピーク強度から所定の割合だけ低下して、強
度Ｉｓとなる点Ｓｉ（ｘｉ，ｙｉ）を求め、これらの点
Ｓｉから、ｒｉ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋（ｙｉ−ｑ）
² ｝を求める。

【００５８】ステップ＃１５へ進み、ｒｉの最小値ｒmi
n （＝短軸半径）を求める。ステップ＃１６で、ｒ＝√
｛（ｘ−ｐ）² ＋（ｙ−ｑ）² ｝≦ｒmin の画素数Ｎ１
と、ｒ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋（ｙｉ−ｑ）² ｝＞ｒmi
n で、かつ、強度Ｉ（ｘ，ｙ）＞Ｉｓの画素数Ｎ２をカ
ウントする。

【００５９】次のステップ＃１７で、Ｎ２／Ｎ１＞Ｋ
２、または、Ｎ２／（Ｎ２＋Ｎ１）＞Ｋ２′であるか否
かチェックする。もし、Ｎ２／Ｎ１＞Ｋ２、または、Ｎ
２／（Ｎ２＋Ｎ１）＞Ｋ２′であれば、ステップ＃１８
で、スポットにアスあり、と判定して、この図７のフロ
ーを終了する。

【００６０】Ｎ２／Ｎ１＞Ｋ２、または、Ｎ２／（Ｎ２
＋Ｎ１）＞Ｋ２′でなければ、ステップ＃１９で、スポ
ットにアスなし、と判定して、同様に、この図７のフロ
ーを終了する。以上のステップ＃１１〜＃１９の処理に
より、スポットの短軸方向の半径を径とする円で囲まれ
る領域の画素数Ｎ１と、外側の領域の画素数Ｎ２との割
合の大小によって、スポットのアスの有無が判定され
る。

【００６１】

【実施例３】次に、第３の実施例を説明する。この実施
例は、請求項３の発明に対応している。先の第１や第２
の実施例では、楕円スポットの短軸方向の径を半径とす
る円で囲まれる領域を用いた画素数によって、スポット
のアスの有無を判定した。この第３の実施例では、楕円
スポットの長軸方向の径を半径とする領域を用いた画素
数によって、スポットのアスの有無を判定する。

【００６２】図８は、この発明のスポット検査装置にお
いて、アス検出時における被検出スポットの形状と判定
方法を説明する図である。図において、ｒmax は長軸方
向の半径、Ｓ３は楕円スポットの領域、Ｓ４は半径ｒma
x の円の領域を示す。

【００６３】この図８でも、先の図３と同様に、強度の
ピーク値から所定の割合だけ低下した強度（光量）レベ
ル、すなわち、所定値だけデフォーカスさせたスポット
の撮影素子上の形状を示している。この第３の実施例で
は、楕円スポットの領域Ｓ３と、楕円スポットの長径を
径とする円で囲まれる領域と、その円の内側にあって楕
円スポットの領域Ｓ３との間の領域Ｓ４（斜線部）とを
測定し、長径を径とする円の内側の面積Ｓ４が、所定値
以上のときは、スポットはアスをもっている、と判定す
る。

【００６４】図９は、強度ピーク値から所定値だけデフ
ォーカスされたスポットについて、撮像素子上に形成さ
れた状態の一例を示す図である。図において、Ｎ３は楕
円スポットの画素数（○印の画素）、Ｎ４は楕円スポッ
トの長軸方向の半径を径とする円で囲まれる領域と、そ
の内側の楕円スポットとの間の領域の画素数（●印の画
素の画素数を示す。

【００６５】この図９では、先の図８に示した楕円スポ
ットの領域Ｓ３内の画素数をＮ３、楕円スポットの長径
を径とする円で囲まれる領域と、その円の内側にあって
楕円スポットの領域Ｓ３との間の領域Ｓ４（斜線部）内
の画素の数をＮ４で示している。そして、この場合の画
素数Ｎ４（請求項３ではＮ′）が、所定値Ｋ３より大き
いとき、スポットはアスをもっている、と判定する。

【００６６】次の図１０は、強度ピーク値から所定値だ
けデフォーカスされたスポットについて、撮像素子上に
形成された状態の他の一例を示す図である。図における
符号は図９と同様である。

【００６７】楕円スポットの場合、一般的には、この図
１０に示すように、その軸方向は、撮像素子上の画素の
配列方向と異なっているが、画素の配列方向が、図９の
状態でも、図１０の状態でも、スポットのアス検出の処
理は、同様である。次に、第３の実施例のフローを示
す。

【００６８】図１１は、この発明の第３の実施例におい
て、スポットのアス検出時の基本的な処理の流れを示す
フローチャートである。図において、＃２１〜＃２９は
ステップを示す。

【００６９】ステップ＃２１で、図１のフレームメモリ
１１上にスポット画像を取り込む。ステップ＃２２へ進
み、強度Ｉ（ｘ，ｙ）がピークとなる点Ｐ（ｐ，ｑ）を
求める。

【００７０】次のステップ＃２３で、点Ｐ（ｐ，ｑ）を
通る複数の直線Ｌｉ：ｙ＝tan θｉ×（ｘ−ｐ）＋ｑを
想定し、各直線上での強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）を求め
る。ステップ＃２４で、それぞれの直線Ｌｉについて、
強度Ｉｉがピーク強度から所定の割合だけ低下して、強
度Ｉｓとなる点Ｓｉ（ｘｉ，ｙｉ）を求め、これらの点
Ｓｉから、ｒｉ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋（ｙｉ−ｑ）
² ｝を求める。

【００７１】ステップ＃２５へ進み、ｒｉの最大値ｒma
x （＝長軸半径）を求める。次のステップ＃２６で、ｒ
＝√｛（ｘ−ｐ）² ＋（ｙ−ｑ）² ｝≦ｒmax で、か
つ、強度Ｉ（ｘ，ｙ）＜Ｉｓの画素数Ｎ′をカウントす
る。

【００７２】次のステップ＃２７で、Ｎ′＞Ｋ３である
か否かチェックする。もし、Ｎ′＞Ｋ３であれば、ステ
ップ＃２８で、スポットにアスあり、と判定して、この
図１１のフローを終了する。

【００７３】Ｎ′＞Ｋ３でなければ、ステップ＃２９へ
進み、スポットにアスなし、と判定して、同様に、この
図１１のフローを終了する。以上のステップ＃２１〜＃
２９の処理により、楕円スポットの長軸方向の径を半径
とする領域を用いた画素数、特に、図８の楕円スポット
の長径を径とする円で囲まれる領域と、その円の内側に
あって楕円スポットの領域Ｓ３との間の領域Ｓ４（斜線
部）内の画素数Ｎ４の大小とが比較されて、スポットの
アスの有無の判定が実行される。

【００７４】

【実施例４】次に、第４の実施例を説明する。この実施
例は、請求項４の発明に対応している。先３の実施例で
は、楕円スポットの長軸方向の径を半径とする領域を用
いた画素数（図９のＮ４）によって、スポットのアスの
有無を判定した。

【００７５】この場合にも、両者の比率（Ｎ４／Ｎ
３）、あるいは全画素数（Ｎ３＋Ｎ４）に対する比率
｛Ｎ４／（Ｎ３＋Ｎ４）｝が、所定値以上のとき、スポ
ットはアスをもっている、と判定すれば、先の第２の実
施例と同様に、判定精度をより向上させることができ
る。

【００７６】図１２は、この発明の第４の実施例におい
て、スポットのアス検出時の基本的な処理の流れを示す
フローチャートである。図において、＃３１〜＃３９は
ステップを示す。

【００７７】ステップ＃３１で、図１のフレームメモリ
１１上にスポット画像を取り込む。ステップ＃３２へ進
み、強度Ｉ（ｘ，ｙ）がピークとなる点Ｐ（ｐ，ｑ）を
求める。

【００７８】次のステップ＃３３で、点Ｐ（ｐ，ｑ）を
通る複数の直線Ｌｉ：ｙ＝tan θｉ×（ｘ−ｐ）＋ｑを
想定し、各直線上での強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）を求め
る。ステップ＃３４で、それぞれの直線Ｌｉについて、
強度Ｉｉがピーク強度から所定の割合だけ低下して、強
度Ｉｓとなる点Ｓｉ（ｘｉ，ｙｉ）を求め、これらの点
Ｓｉから、ｒｉ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋（ｙｉ−ｑ）
² ｝を求める。

【００７９】ステップ＃３５へ進み、ｒｉの最大値ｒma
x （＝長軸半径）を求める。次のステップ＃３６で、強
度Ｉ（ｘ，ｙ）≧Ｉｓの画素数Ｎ３、および、ｒ＝√
｛（ｘ−ｐ）² ＋（ｙ−ｑ）² ｝≦ｒmax で、かつ、強
度Ｉ（ｘ，ｙ）＜Ｉｓの画素数Ｎ４、をそれぞれカウン
トする。

【００８０】次のステップ＃３７で、Ｎ４／Ｎ３＞Ｋ
４、または、Ｎ４／（Ｎ３＋Ｎ４）＞Ｋ４′であるか否
かチェックする。もし、Ｎ４／Ｎ３＞Ｋ４、または、Ｎ
４／（Ｎ３＋Ｎ４）＞Ｋ４′であれば、ステップ＃３８
で、スポットにアスあり、と判定して、この図１２のフ
ローを終了する。

【００８１】Ｎ４／Ｎ３＞Ｋ４、または、Ｎ４／（Ｎ３
＋Ｎ４）＞Ｋ４′でなければ、ステップ＃３９へ進み、
スポットにアスなし、と判定して、同様に、この図１２
のフローを終了する。以上のステップ＃３１〜＃３９の
処理によって、図８の楕円スポットの長径を径とする円
で囲まれる領域と、その円の内側にあって楕円スポット
の領域Ｓ３との間の領域Ｓ４（斜線部）内の画素数Ｎ４
と、楕円スポットの領域Ｓ３内の画素数Ｎ３との比率が
比較され、スポットのアスの有無が判定される。

【００８２】

【実施例５】次に、第５の実施例を説明する。この実施
例は、請求項５の発明に対応している。先の第１から第
４の実施例では、楕円スポットの短軸方向あるいは長軸
方向の半径を径とする円の領域に注目し、各領域の画素
数（図４のＮ１，Ｎ２、図９のＮ３，Ｎ４）によって、
スポットのアスの有無を判定した。

【００８３】この第５の実施例では、各領域の全ての画
素をカウントする代りに、強度がピークとなる点Ｐ
（ｐ，ｑ）を通る複数の直線上の画素のみをカウントし
て、先の第１から第４の実施例と同様の判定方法によ
り、スポットのアスの有無を判定する。したがって、こ
の第５の実施例によれば、画素数のカウント時間が短縮
され、また、メモリ容量の節減も可能になる。

【００８４】図１３は、この発明のスポット検査装置に
おいて、アス検出時における被検出スポットの形状と判
定方法を説明する図で、(1) は楕円スポットの短軸方向
の半径を径とする円の領域に注目して画素数をカウント
する場合、(2) は長軸方向の半径を径とする円の領域に
注目して画素数をカウントする場合である。図におい
て、Ｌｉは直線、ｎ１〜ｎ４は図５や図１０のＮ１〜Ｎ
４に対応する画素数を示す。

【００８５】第１の実施例と同様に、楕円スポットの短
軸方向の半径を径とする円の領域に注目して画素数をカ
ウントする場合には、図１３(1) に示す直線Ｌｉ（ｉ＝
１〜ｎ）を適当に設定して、各直線Ｌｉ上の画素数のみ
をカウントする。そして、画素数ｎ２が、所定値以上の
ときは、スポットはアスをもっている、と判定する。

【００８６】同様に、第２の実施例の場合には、両画素
の比率（ｎ２／ｎ１）、あるいは画素数（ｎ１＋ｎ２）
に対する比率｛ｎ２／（ｎ１＋ｎ２）｝が、所定値以上
のとき、スポットはアスをもっている、と判定する。第
３の実施例の場合には、図１３(2) に示すように、楕円
スポットの長軸方向の半径を径とする円の領域に注目し
て、画素数ｎ４（請求項３ではＮ′）が、所定値より大
きいとき、スポットはアスをもっている、と判定する。

【００８７】第４の実施例の場合も同様で、両画素の比
率（ｎ４／ｎ３）、あるいは画素数（ｎ３＋ｎ４）に対
する比率｛ｎ４／（ｎ３＋ｎ４）｝が、所定値以上のと
き、スポットはアスをもっている、と判定する。この第
５の実施例では、以上のように、複数の直線Ｌｉ上の画
素数のみをカウントして、スポットのアスの有無を判定
する。

【００８８】

【発明の効果】請求項１のスポット検査装置では、合焦
位置から所定値だけデフォーカスさせたスポットを撮像
素子上に結像させ、スポットの短軸よりも外側にあり、
かつ、スポットの内部にある部分の画素数（図４のＮ
２）が、所定の値より大きいか否かによって、アスの有
無を判定している。したがって、従来のスポットの長軸
と短軸とを測定して判定する方法に比べ、面積的な判定
が可能となり、判定精度が向上される。

【００８９】請求項２のスポット検査装置では、より判
定精度を向上させるために、画素数の比率を使用してい
る。なお、カウント対象の領域が増えるので画素数（図
４のＮ１）のカウント時間は、その分だけ長くなる。し
たがって、請求項１のスポット検査装置に比べて、さら
に判定精度が向上される。

【００９０】請求項３のスポット検査装置では、スポッ
トの長軸よりも内側にあり、かつ、スポットの外部にあ
る部分の画素数（図９のＮ４）が、所定の値より大きい
か否かによって、アスの有無を判定している。したがっ
て、請求項２のスポット検査装置と同様に、判定精度が
一層向上される。

【００９１】請求項４のスポット検査装置では、より判
定精度を向上させるために、画素数の比率を使用してい
る。なお、カウント対象の領域が増えるので画素数（図
９のＮ３）のカウント時間は、その分だけ長くなる。し
たがって、請求項３のスポット検査装置に比べて、さら
に判定精度が向上される。

【００９２】請求項５のスポット検査装置では、スポッ
トの画素数のカウントを、強度がピークとなる点を通る
複数本のライン上に絞っている。したがって、画素数の
カウント時間が短縮され、また、その分だけデータ量も
減るので、メモリ容量も減少される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のスポット検査装置について、その要
部構成の一実施例を示す機能ブロック図である。

【図２】図１５に示したスポットの強度分布で、ｘ−ｙ
平面に平行に切った断面において、光量が強度のピーク
から所定の割合だけ低下した面のスポット形状の各一例
を示す図である。

【図３】この発明のスポット検査装置において、アス検
出時における被検出スポットの形状と判定方法を説明す
る図である。

【図４】強度ピーク値から所定値だけデフォーカスされ
たスポットについて、撮像素子上に形成された状態の一
例を示す図である。

【図５】強度ピーク値から所定値だけデフォーカスされ
たスポットについて、撮像素子上に形成された状態の他
の一例を示す図である。

【図６】この発明のスポット検査装置において、スポッ
トのアス検出時の基本的な処理の流れを示すフローチャ
ートである。

【図７】この発明の第２の実施例において、スポットの
アス検出時の基本的な処理の流れを示すフローチャート
である。

【図８】この発明のスポット検査装置において、アス検
出時における被検出スポットの形状と判定方法を説明す
る図である。

【図９】強度ピーク値から所定値だけデフォーカスされ
たスポットについて、撮像素子上に形成された状態の一
例を示す図である。

【図１０】強度ピーク値から所定値だけデフォーカスさ
れたスポットについて、撮像素子上に形成された状態の
他の一例を示す図である。

【図１１】この発明の第３の実施例において、スポット
のアス検出時の基本的な処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図１２】この発明の第４の実施例において、スポット
のアス検出時の基本的な処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図１３】この発明のスポット検査装置において、アス
検出時における被検出スポットの形状と判定方法を説明
する図である。

【図１４】従来の光学ヘッド調整工程を行う調整装置に
ついて、その要部構成の一例を示す図である。

【図１５】対物レンズの傾きが良好に調整され、かつ、
歪みがない場合のスポットの強度分布の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】 １ 光ピックアップのハウジング ２ 偏向プリズム ３ アクチュエータ ４ ネジ ５ 対物レンズ ６ カバーガラス ７ 顕微鏡 ８ カメラコントローラ ９ ＴＶモニター １１ フレームメモリ １２ ＴＶモニター １３ コンピュータ １４ ディスプレイ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズからの出射光を撮像素子上に結像
   させ、該素子上の点（ｘ，ｙ）における強度Ｉ（ｘ，
   ｙ）を用いて演算を行う光ピックアップ装置のスポット
   検査装置において、 処理手段として、 前記強度Ｉ（ｘ，ｙ）がピークとなる点Ｐ（ｐ，ｑ）を
   求める手段と、 前記ピークとなる点Ｐ（ｐ，ｑ）を通る前記撮像素子上
   の複数の直線Ｌｉ（ｉ＝１〜ｎ）上における強度分布Ｉ
   ｉ（ｘ，ｙ）を求める手段と、 前記各強度分布Ｉｉ（ｘ，ｙ）の強度がピーク強度から
   所定の割合だけ低下する第２の強度Ｉｓとなる位置（ｘ
   ｉ，ｙｉ）を検出する手段と、 光ピックアップ装置の合焦位置から所定値だけデフォー
   カスさせたスポットを結像させたとき、スポットのある
   方向での半径に相当する長さｒｉを、 ｒｉ＝√｛（ｘｉ−ｐ）² ＋（ｙｉ−ｑ）² ｝で求める
   手段と、 前記長さｒｉの内、最も小さい値を半径ｒmin とし、点
   Ｐ（ｐ，ｑ）から半径ｒmin の円で囲まれる範囲の外側
   にあって強度Ｉ（ｘ，ｙ）が前記第２の強度Ｉｓよりも
   大きい部分の画素数をＮとするとき、Ｎと所定値Ｋ１と
   の大小を比較する手段、とを備えたことを特徴とする光
   ピックアップのスポット検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１のスポット検査装置において、 処理手段として、 点Ｐ（ｐ，ｑ）から半径ｒmin で囲まれる範囲内にある
   画素数をＮ１とし、半径ｒmin で囲まれる範囲の外側に
   あって強度Ｉ（ｘ，ｙ）が第２の強度Ｉｓよりも大きい
   部分の画素数をＮ２とするとき、Ｎ２／Ｎ１と所定値Ｋ
   ２、または、Ｎ２／（Ｎ２＋Ｎ１）と所定値Ｋ２′との
   大小を比較する手段を備えたことを特徴とする光ピック
   アップのスポット検査装置。
3. 【請求項３】 請求項１のスポット検査装置において、 処理手段として、 半径ｒｉの内、最大の値をｒmax とし、点Ｐ（ｐ，ｑ）
   から半径ｒmax の円で囲まれる範囲の内側にあって強度
   Ｉ（ｘ，ｙ）が第２の強度Ｉｓよりも小さい部分の画素
   数をＮ′とするとき、Ｎ′と所定値Ｋ３との大小を比較
   する手段を備えた構成である。
4. 【請求項４】 請求項３のスポット検査装置において、 処理手段として、 強度Ｉ（ｘ，ｙ）が第２の強度Ｉｓよりも大きい部分の
   画素数をＮ３とし、強度Ｉ（ｘ，ｙ）が第２の強度Ｉｓ
   よりも小さく、かつ、点Ｐ（ｐ，ｑ）を中心とする半径
   ｒmax の円で囲まれる範囲の内側にある画素数をＮ４と
   するとき、Ｎ４／Ｎ３と所定値Ｋ３、または、Ｎ４／
   （Ｎ３＋Ｎ４）と所定値Ｋ３′との大小を比較する手段
   を備えたことを特徴とする光ピックアップのスポット検
   査装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のスポット検査装
   置において、 処理手段として、 画素数のカウントに際して、点Ｐ（ｐ，ｑ）を通る複数
   の直線上の画素のみをカウントとする手段を備えたこと
   を特徴とする光ピックアップのスポット検査装置。