JPH079713B2

JPH079713B2 - 光デイスク欠陥評価装置

Info

Publication number: JPH079713B2
Application number: JP5159285A
Authority: JP
Inventors: 保飯田
Original assignee: Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1985-03-16
Filing date: 1985-03-16
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPS61211876A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、追記型の光デイスクの品質評価、欠陥原因の
探求などに必要なデータを得ることができるようにした
光デイスク欠陥評価装置に関する。

〔従来技術〕

光デイスクを生産するに際しては、記録層のきず，不純
物の混入などによる物理的な欠陥を避けることができな
い。かかる欠陥が光デイスクの表面にあると、この光デ
イスクに情報信号を書き込み、読み出すとき、この欠陥
によつて読み出された情報信号に欠落が生ずる。コンピ
ュータの外部メモリなどとして使用される光デイスクの
ように、デイジタルデータの書き込み、読み出しが行な
われる光デイスクの場合には、読み出されたデイジタル
データにかかる欠陥が生ずると、これがデイジタルデー
タに符号誤りを惹き起すことになる。

かかる符号誤りは、デイジタルデータに誤り訂正検出符
号を付加することにより、信号処理でもつてある程度除
くことができる。しかしながら、符号誤り訂正能力にも
限界があり、光デイスクに欠陥が多いときには、読み出
されたデイジタルデータの符号誤り訂正を完全には行な
えなくなる。

そこで、光デイスクの品質評価が必要となり、また、光
デイスクの欠陥の原因究明を行ない、これを生産工程な
どへ還元して光デイスクの品質を向上させることが必要
となる。このためには、まず光デイスクの欠陥に関する
データを得ることが必要である。

ところで、従来、トランジスタの生産工程などにおい
て、ウエハの欠陥を検査する装置が知られている。かか
り検査装置は、ウエハの表面を光走査して欠陥を検出
し、欠陥の数や分布などのデータを得るようにしたもの
である。光デイスクに対しても、かかる手法を用いるこ
とにより、その表面に存在する欠陥の諸データを検出す
るようにすることが考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の欠陥検出装置は、欠陥の数
（たとえば、全面での総欠陥数，単位面積当りの平均欠
陥数）や欠陥の分布などを知ることができるが、ウエア
のどの位置にどのような欠陥があるか具体的に知ること
ができない。そこで、かかる欠陥検出装置の手法を光デ
イスクに対して適用した場合、同じ程度の内容のデータ
しか得られず、光デイスクの良否の判定ができる程度で
ある。

光デイスクの場合、信号処理による符号誤り訂正能力を
越えて欠陥が存在したとしても、それが極端に多くなけ
れば、使用可能である。たとえば、欠陥部分を避けてデ
イジタルデータを書き込むようにすればよいのである。
しかしながら、上記の欠陥検出装置の手法を適用し、光
デイスクの品質評価を行なうとすると、光デイスクの良
否の判定しかできず、低品質と判定された光デイスク
は、たとえ上記のようにして使用が可能なものであつて
も、使用不能として処理されてしまうし、また、光デイ
スクの良否の判定基準を設定するのは非常に難かしい。

また、光デイスクの欠陥に関するデータを生産工程に還
元し、その品質をより一層向上させるためには、欠陥の
形状，大きさ，発生位置など欠陥の性質を知り、これか
らその原因を究明する必要がある。しかしながら、上記
の欠陥検査装置はこのような欠陥自体に関するデータを
与えるものではなく、したがつて、この欠陥検査装置の
手法を光デイスクの欠陥検査に適用しても、その品質向
上に役立つデータを得ることはできない。

本発明の目的は、かかる問題点を解消し、光デイスクに
生ずる欠陥の形状，大きさ，発生位置などの具体的なデ
ータを得ることができるようにした光デイスク欠陥評価
装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

このために、本発明は、追記型の光デイスクには、予じ
め各ブロツク毎にアドレスが記憶されていることに着目
し、該アドレスを位置基準にして欠陥の始端と終端の位
置データを得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面によつて説明する。

第１図は本発明による光デイスク欠陥評価装置の一実施
例を示すブロツク図であつて、１は光デイスク、２は回
転駆動モータ、３は光学的ヘツド、４は増幅器、５は符
号処理回路、６はサーボ回路、７は読取系、８は欠陥検
出回路、９はメモリ回路、10は表示処理回路、11は出力
装置、12はコントロール回路である。

同図において、読取系７はコントロール回路12によつて
制御され、回転駆動モータ２が駆動制御されて評価対象
となる光デイスク１が回転するとともに、光学的ヘツド
３が光デイスク１の径方向に駆動されてそれを走査す
る。光デイスク１には、予じめ各トラツクのセクタ毎に
同期信号、トラツクを表わすアドレス（すなわち、トラ
ツクアドレス）およびセクタを表わすアドレス（すなわ
ち、セクタアドレス）とが記憶されており、コントロー
ル回路12は、常に、これらトラツクアドレス，セクタア
ドレスを用いて、光学的ヘツド３の各瞬時の走査位置を
監視している。すなわち、コントロール回路12は、トラ
ツクアドレスとセクタアドレスを順次指定し、この指定
されたトラツクアドレスのトラツク上の指定されたセク
タアドレスのセクタに光学的ヘツド３による走査位置が
一致するように、回転駆動モータ２の回転と光学点ヘツ
ド３の位置が制御される。

光学的ヘツド３は光デイスク１を最外周トラツクからあ
るいは最内周トラツクから順に走査する。光デイスク１
の欠陥としては、きず，不純物の混入などによる記録層
のくぼみや突起あるいは塵芥などの付着が考えられる。
かかる欠陥がない場合には、各アドレスが書き込まれて
いる部分を除いて記録層は滑らかな面（案内溝があるた
めに、平坦な面ではない）であり、光学的ヘツド３にお
いて、光デイスク１に照射されるレーザ光のこの部分か
ら反射されて検出されるレーザ光の強度は一定である。
しかし、欠陥の部分では、かかるレーザ光の乱反射など
が生ずるために、検出される反射レーザ光の強度は、欠
陥がない記録層の面から反射されて検出されるレーザ光
の強度と異なることになる。

そこで、光学的ヘツド３からは、夫々のアドレス信号と
共にかかる欠陥を表わす欠陥信号とからなる読取信号ａ
が得られ、増幅器４で増幅された後、符号処理回路5,サ
ーボ回路６および欠陥検出回路８に供給される。

符号処理回路５は、読取信号ａから、同期信号を時間基
準として、トラツクアドレス信号とセクタアドレス信号
を抽出し、基準位置データｂとしてメモリ回路９に供給
する。また、サーボ回路６は、同様にしてトラツクアド
レス信号とセクタアドレス信号を抽出し、それらを用い
て光学的ヘツド３のフオーカス制御やトラツキング制御
を行なう。

欠陥検出回路５においては、まず、読取信号ａから同期
信号を分離し、各アドレス信号を除いて欠陥信号のみの
信号とし、次に、欠陥信号の始端位置と終端位置とを検
出し、この同期信号を位置基準として欠陥信号の始端位
置を表わすデータ（以下、欠陥始端位置データという）
と欠陥信号の終端位置を表わすデータ（以下、欠陥終端
位置データという）とを形成する。なお、同一欠陥信号
に対する欠陥始端位置データと欠陥終端位置データとの
対を、以下、欠陥位置データという。

欠陥検出回路８で欠陥位置データｃが形成されると、こ
れと符号処理回路５からの基準位置データｂとは、対と
なつてメモリ回路９のコントロール回路12によつて指定
されるアドレスに書き込まれる。このとき、欠陥によつ
て基準位置データｂに符号誤りが生じている場合があ
る。そこで、欠陥位置データｃと基準位置データｂとを
メモリ回路９に書き込む際、コントロール回路12もトラ
ツクアドレス信号と、セクタアドレス信号とからなる基
準位置データｄをメモリ回路９に送り、基準位置データ
ｂと比較し、両者が一致しているときには、基準位置デ
ータｂのみをメモリ回路９に書き込み、両者が不一致の
ときには、基準位置データｂとともにコントロール回路
12からの基準位置データｄもメモリ回路９に書き込むよ
うにする。なお、第２図は基準位置データｂに欠陥によ
る符号誤りがあつたときに、メモリ回路９に書き込まれ
る各データの配列を示している。

かかる動作は、欠陥信号毎に行なわれる。同一ブロツク
内に複数の欠陥する場合にも、夫々の欠陥に対する欠陥
位置データ毎に基準位置データが対となる。したがつ
て、同一セクタ内の欠陥位置データには、同一内容の基
準位置データが対となつている。

光学的ヘツド３による光デイスク１の全トラツクの走査
が終ると、メモリ回路９には、光デイスク１の全ての欠
陥に対する欠陥位置データが、基準位置データとともに
格納されることになる。これらのデータは、光デイスク
１上での欠陥の始端，終端の絶対位置を表わしており、
これらのデータを読み取り、処理回路10で処理した後、
CRTデイスプレイ,X−Ｙプロツタ，プリンタなどの出力
装置11に出力することにより、光デイスク１の品質評価
や欠陥原因究明などの資料として供することができる。

次に、ここで、メモリ回路９に格納されたデータから得
られる資料について説明する。

（１）メモリ回路９に格納されている基準位置データ
（同一欠陥位置データに符号処理回路５からの基準位置
データｂとコントロール回路12からの基準位置データｄ
とが対応しているときには、それらのいずれか一方）を
読み出してカウントすることにより、あるいは各欠陥始
端位置データと各欠陥終端位置データのいずれか一方読
み取つてカウントすることにより、デイスク１に存在す
る欠陥の総数を知ることができる。

（２）各トラツクのセクタ毎に上記（１）と同様のカ
ウントを行なつてセクタ毎の欠陥の数を検出することに
より、各セクタ毎に欠陥の数を知ることができる。

以上は、得られる資料が数値として表わされるが、これ
らも光デイスクの品質評価の資料となり得ることはいう
までもない。

（３）同一欠陥位置データの欠陥始端位置データと欠
陥終端位置データとの間で減算処理を行なうと、トラツ
クに沿う欠陥の長さのデータが得られ、所定領域内にお
ける各トラツクに対して欠陥の長さのデータを得、かか
るデータにもとづいて出力装置11で光デイスク１に相似
な二次元パターンを表示することにより、この所定領域
内での欠陥のパターンを表示できる。したがつて、これ
から欠陥の具体的な二次元的な形状，大きさを知ること
ができ、欠陥原因の究明のための資料となる。

（４）光デイスク１を円周方向，径方向に区分して区
分された領域をブロツクとし、基準位置データをもとに
欠陥位置データをブロツク毎に振り分け、さらに、欠陥
位置データから欠陥の大きさを算して各ブロツク毎の欠
陥レート（光デイスク１の記録領域の総面積に対するブ
ロツク内での欠陥が占める総面積の割合）を求め、かか
るデータにもとづいて出力装置11で光デイスク１に相似
な二次パターンを表示することにより、光デイスク１上
での欠陥分布を知ることができる。

第３図は光デイスク１の表面を円周方向に64分割し、径
方向に21分割して1344ブロツクからなるものとし、各ブ
ロツク毎の欠陥レートの違いを表示することにより、光
デイスク１上での欠陥分布の一例を示したものである。
同図において、ハツチングによる濃さによつてブロツク
の欠陥レートの大きさを表わしている。

（５）メモリ回路９に格納されているデータを全て読
み出してそのままプリントアウトすることにより、光デ
イスク上の欠陥の絶対位置を知ることができる。かかる
資料を用いると、光デイスク１上の欠陥を顕微鏡で直接
観察するような場合、欠陥の位置がわかるから、欠陥を
見つけるための手間が省ける。

（６）欠陥が存在するセクタを抽出することができ
る。このことは、光デイスク１を実際に使用する場合、
この光デイスク１に関する欠陥が存在するセクタを指定
可能であり、したがつて、この指定されたセクタへのデ
イジタルデータの書き込みを禁止するようにすることが
できる。この結果、少なくとも、符号訂正不能となるよ
うな欠陥が存在するセクタを避けてデイジタルデータの
書き込みが容易に実行でき、光デイスクの信頼性が向上
することになる。

以上、メモリ回路９に格納されているデータによる資料
の例を示したが、これらに限らず、かかるデータを必要
に応じて任意に利用できることはいうまでもない。

第４図は第１図における欠陥検出回路８の一具体例を示
すブロツク図であつて、13〜16は入力端子17はカウン
タ、18,19はラツチ回路、20はコンパレータ、21はイン
バータ、22は基準電圧源である。

以下、第５図のタイミングチヤートを用いてこの具体例
の動作を説明する。

コントロール回路12（第１図）からは、入力端子13を介
してクロツクCKが供給され、また、入力端子16を介して
基準電圧V₀がコンバータ20に供給される。なお、便宜的
に、この基準電圧V₀の発生源として基準電圧源22を図示
している。さらに、入力端子15から供給された読取信号
ａは欠陥信号Ｎだけを含むものであり、先に第１図で説
明したように、増幅器４からの読取信号ａから同期信
号，トラツクアドレス信号，セクタアドレス信号が除か
れたものである。さらにまた、この同期信号は入力端子
14からリセツトパルスRsとしてカウンタ17に供給され
る。

そこで、カウンタ17は、クロツクCKをカウントするが、
リセツトパルス毎に（したがつて、デイスク１（第１
図）のセクタ毎に）リセツトされ、値がリセツトパルス
Rsの周期で繰り返えすカウント値Ａを出力する。このカ
ウント値Ａはラツチ回路18,19に供給される。

一方、コンパレータ20では、読取信号ａと基準電圧V₀と
レベル比較され、欠陥信号Ｎを表わすラツチパルスRaが
生成される。ここでは、欠陥信号Ｎは読取信号ａのレベ
ルを低下させるものとし、基準電圧V₀のレベルを読取信
号ａの欠陥信号でない部分のレベルよりも低く設定して
いるから、ラツチパルスRaは低レベルとなり、その立下
りエツジが欠陥信号Ｎの始端を、その立上りエツジが同
じく終端を表わしている。このラツチパルスRaはそのま
まラツチ回路18に供給され、また、インバータ21で反転
されてラツチ回路19に供給される。

ラツチ回路18,19は供給されるラツチパルスの立下りエ
ツジでラツチ動作する。したがつて、ラツチ回路18はラ
ツチパルスRaの立下りエツジでカウンタ17のカウント値
Ａをラツチする。このときのカウント値ＡをA₁とする
と、ラツチ回路18はデイジタル値_１をラツチし、これを
先の欠陥始端位置データDsとしてメモリ回路９（第１
図）に出力する。その後、ラツチパルスRaは立上り、し
たがつて、インバータ21から得られるラツチパルスRaは
立下り、その立下りエツジでラツチ回路19はカウンタ17
のカウント値Ａをラツチする。このときのカウント値Ａ
をA₂とすると、ラツチ回路19はデイジタル値A₂をラツチ
し、これを先の欠陥終端位置データDeとしてメモリ回路
９に出力する。

このようにして、欠陥位置データｃが得られる。

以上の具体例では、基準電圧V₀を一定とした場合である
が、これを可変としてもよい。これは、光デイスク１
（第１図）の全体走査が終つてメモリ回路９にそのとき
得られたデータを書き込んだ後、基準電圧V₀を変えて再
び光デイスク１を走査し、上記と同様にして、欠陥位置
データを得てメモリ回路９に書き込むようにするもので
ある。すなわち、光デイスク１の全体走査を複数回行な
い、各全体走査毎基準電圧V₀を異ならせて欠陥位置デー
タを得るようにするものである。このようにして得られ
た各全体走査毎の欠陥位置データは、光デイスク１の記
録層の深さでの欠陥の始端位置と終端位置とを表わして
いる。

そこで、各全体走査毎に、得られた欠陥位置データを用
いて光デイスク１の部分的な二次元パターンを表示する
と、光デイスク１の記録層の深さ毎の欠陥の形状を知る
ことができるが、得られた全ての欠陥位置データを用
い、各全体走査毎の欠陥データによる欠陥部分を異なる
色あるいは濃度で、光デイスク１の部分的な二次元パタ
ーンを表示することにより、第６図に示すように、欠陥
を三次元的に表示することができる。したがつて、欠陥
の平面的な形状，大きさばかりでなく、欠陥の三次元的
な構造を知ることができ、欠陥の性質，発生原因を究明
する上で重要な資料となる。なお、第６図において、斜
線でハツチングした部分が欠陥を表わしており、ハツチ
ングの濃さによつて欠陥の深さの違いを表わしている。

なお、第４図の具体例では、欠陥信号Ｎは読取信号ａの
レベルを低下させるものとしたが、読取信号ａのレベル
を高めるような欠陥も存在する場合には、第４図におい
て、さらに別のコンパレータを設けて読取信号ａと、基
準電圧V₀とは異なるレベルの基準電圧V₀′（但し、この
基準電圧V₀′のレベルは読取信号ａの欠陥部分でない部
分のレベルよりも高く設定する）とを比較することによ
り、かかる欠陥を検出でき、これをラツチパルスとして
同様にラツチ回路18,19に供給するようにすればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、光デイスク上の
欠陥の数や分布ばかりでなく、形状、大きさなどの欠陥
自体の性質や欠陥の位置などを具体的に表わすデータを
得ることができ、よつて、光デイスクの品質評価や欠陥
の発生原因の究明などを正確に行なうことが可能となる
という優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による光デイスク欠陥評価装置の一実施
例を示すブロツク図、第２図は第１図のメモリ回路に書
き込まれるデータの一具体例を示す模式図、第３図はこ
の実施例による光デイスクの欠陥分布表示を示すパター
ン図、第４図は第１図における欠陥検出回路の一具体例
を示すブロツク図、第５図はこの具体例の動作説明のた
めのタイミングチヤート、第６図はこの実施例による光
デイスクの欠陥の三次元表示を示すパターン図である。１……光デイスク、３……光学的ヘツド、５……符号処
理回路、８……欠陥検出回路、９……メモリ回路、10…
…処理回路、11……出力装置、12……コントロール回
路、17……カウンタ、18,19……ラツチ回路、20……コ
ンバータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各トラツクのセクタ毎に予じめ同期信号と
アドレスが書き込まれている光デイスクについての欠陥
評価装置において、該光デイスク上のトラツクを順次再
生走査する光学的ヘツドと、該光学的ヘツドからの読取
信号から前記セクタのアドレスを表わすアドレス信号を
抽出し、前記セクタ毎に基準位置データを生成する符号
処理回路と、該読取信号から欠陥信号のみを抽出し該欠
陥信号毎に該基準位置データをもとに該セクタ内での欠
陥始端位置データと欠陥終端データとをデータ対とする
欠陥位置データを生成する欠陥検出回路と、該欠陥位置
データとこれに対応せる前記基準位置データとをデータ
対として記憶するメモリ回路と、該メモリ回路から所望
のデータ対を読み取り表示のための信号を生成する処理
回路と、該処理回路からの信号が供給され欠陥に関する
データ表示を行なう出力装置とを具備してなることを特
徴とする光デイスク欠陥評価装置。
【請求項２】特許請求の範囲第（１）項において、前記
欠陥検出回路は、一定周期のクロツクをカウントし前記
読取信号の同期信号毎にリセツトされるカウンタと、前
記読取信号と基準電圧とをレベル比較し欠陥信号の期間
を表わすパルスを発生するコンパレータと、該パルスの
始端部で該カウンタのカウント値をラツチする第１のラ
ツチ回路と、該パルスの終端部で該カウンタのカウント
値をラツチする第２のラツチ回路とからなり、該第１の
ラツチ回路の出力デイジタル値を前記欠陥始端位置デー
タとし、該第２のラツチ回路の出力デイジタル値を前記
欠陥終端位置データとすることを特徴とする光デイスク
欠陥評価装置。
【請求項３】特許請求の範囲第（２）項において、前記
基準電圧のレベルを可変とすることを特徴とする光デイ
スク欠陥評価装置。