JPH08306082A

JPH08306082A - 光ディスクの欠陥検出装置

Info

Publication number: JPH08306082A
Application number: JP13591295A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Sakida; 隆二崎田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】光ディスクの内外部あるいは表面に存在する
点状欠陥や記録層の濃度ムラ，基板内の歪欠陥などを高
精度に検出することが可能である。【構成】この欠陥検出装置では、光ディスク１７を回
転駆動する回転駆動手段(例えば回転モータ)２２が設け
られ、回転駆動手段２２で光ディスク１７を回転させな
がら、第１の検出処理系１によって光ディスク１７の内
外部または表面に存在する点状欠陥や記録層色素の濃度
ムラなどの有無を検出し、また、第１の検出処理系１の
処理と並行して、第２の検出処理系２によって光ディス
ク基板の歪欠陥などの有無を検出し、判定処理部２５で
は、第１および第２の検出処理系１，２からほぼ同時に
得られる検出結果を統合して光ディスク１７の良否を判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの各種欠陥
を検出する欠陥検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、光ディスク基板内部に生じる材料
的な歪やディスク表面の引掻き傷などを検出する方法と
して、特開平２−１９６９４８号，特開平２−２０８８
４６号，特開平３−７８４６７号，特開平５−２７３１
４０号などの方法が知られている。これらの方法では、
例えば一対の偏光フィルタの間に光ディスクを置き、光
ディスクに歪みがある場合には、偏光光が光ディスクの
歪んだ部分を通過する際、屈折率の変化のために偏光方
向が変化することを検知することにより歪みを検出し、
また、光ディスクの表面に傷がある場合には、傷の部分
を通過する際、偏光光が散乱し、散乱光の一部が他方の
偏光フィルタを通過するときにこれを検知することによ
り表面傷の有無を検出するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、当業者
間には、光ディスクの歪や傷などの欠陥をより高精度に
検出することの可能な検査装置が望まれている。

【０００４】本発明は、光ディスクの内外部あるいは表
面に存在する点状欠陥や記録層の濃度ムラ，基板内の歪
欠陥などを高精度に検出することの可能な欠陥検出装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、請求項１記載の発明では、光ディスクの
内外部又は表面に存在する欠陥の有無を検出する第１の
検出処理手段と、光ディスク基板の歪欠陥の有無を検出
する第２の検出処理手段とを有している。これにより、
透明あるいは半透明状態の光ディスクの内外部あるいは
表面に存在する点状欠陥や記録層色素の濃度ムラの有無
を精度良く検出でき、さらに、光ディスク基板の歪欠陥
の有無をも精度良く検出することができる。

【０００６】また、請求項２記載の発明では、光ディス
クを回転させながらラインセンサー型の撮像手段を用い
て撮像する。これにより、複雑な画像処理を必要とせず
に、簡単な画像処理で、光ディスク全面にわたって、各
種の欠陥(光ディスクの内外部あるいは表面に存在する
点状欠陥や記録層色素の濃度ムラの有無，さらに光ディ
スク基板の歪欠陥の有無)を精度良く検出することがで
きる。

【０００７】また、請求項３記載の発明では、光ディス
ク面に垂直な軸線に対して、第１および第２の検出処理
手段のラインセンサー型の撮像手段および／または光源
を所定角度傾斜させる機構と、第２の検出処理手段の第
１および第２の偏光手段の偏光方向のなす角度を変化さ
せる機構とが設けられている。これにより、第１および
第２の検出処理手段を最適な状態に設定することがで
き、光ディスク内外部あるいは表面に存在する全種類の
点状欠陥や記録層色素の濃度ムラの有無を、最適な状態
に設定された第１の検出処理手段によって検出すること
ができる。さらに、光ディスク基板の歪欠陥の有無も、
最適な状態に設定された第２の検出処理手段によって検
出することができる。

【０００８】また、請求項４記載の発明では、第１の検
出処理手段の光源と光ディスクとの間には、さらに、特
定波長の光のみを通過させる光学フィルターが設けられ
ている。これにより、光ディスクの内外部あるいは表面
に存在する点状欠陥や記録層色素の濃度ムラに対する検
出精度をより一層向上させることができる。

【０００９】また、請求項５記載の発明では、第１の検
出処理手段と第２の検出処理手段との間には、相互の干
渉を防ぐための遮光手段が設けられている。これによ
り、一方の検出処理系の光が他方の検出処理系に悪影響
を及ぼすという事態を防止することができる。

【００１０】また、請求項６記載の発明では、第１の検
出処理手段の画像処理手段および／または第２の検出処
理手段の画像処理手段は、撮像画像から空間周波数の高
い欠陥を検出する高周波検出処理と、空間周波数の低い
欠陥を検出する低周波検出処理とのいずれか一方を、あ
るいは両方を行なうようになっている。これにより、空
間周波数の異なる種々の欠陥を確実に検出することがで
きる。

【００１１】また、請求項７記載の発明では、画像の取
り込み位置の半径に応じて異なった画像処理を行なうよ
うにしている。これにより、光ディスクの内周部から外
周部にわたり欠陥部分の円周方向の大きさを単純に比較
することができる。

【００１２】また、請求項８記載の発明では、第１およ
び第２の検出処理手段の画像処理手段は、円形の光ディ
スクを回転させながら、ラインセンサー型カメラを用い
て撮像した画像データを処理するとき、画像データの取
り込み位置の半径に反比例した値で、該画像データを円
周方向に縮小して、処理を行なう。これにより、光ディ
スクの内周部から外周部にわたって、各画素が示す円周
方向の長さを統一することができ、欠陥部分の円周方向
の大きさを内周部から外周部にわたり単純に比較するこ
とができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は反射型の光ディスクの一例を示す図であ
る。図１の光ディスク１７は、円形状の基板５２と、基
板５２の下面に形成された記録層５３と、基板５２とは
反対側の記録層５３の表面に例えば金を蒸着して形成さ
れた反射層５４とから構成されている。

【００１４】ここで、基板５２には、主としてガラスあ
るいはポリカーボネイト等の透光性材料が使用されてお
り、また、基板５２の表面には、スパイラル状または同
心円状の案内溝等の凹凸部が形成され、この凹凸部が情
報を記録するときにレーザ光を照射する際のガイドとな
る。

【００１５】また、記録層５３は、例えばシアニン色素
等の有機色素がスピンコート法によって基板５２の下面
に塗布されて形成されている。さらに、反射層５４の表
面に保護層５５、あるいはその他の機能を有する膜を形
成する場合もある。

【００１６】図２は本発明に係る欠陥検出装置の構成例
を示す図である。図２を参照すると、この欠陥検出装置
は、光ディスク１７の内外部または表面に存在する点状
欠陥や記録層色素の濃度ムラなどを検出する第１の検出
処理系１と、光ディスク基板の歪欠陥などを検出する第
２の検出処理系２と、第１および第２の検出処理系１，
２からの検出結果を統合して光ディスク１７の良否を判
定する判定処理部２５とを有している。

【００１７】ここで、検査対象としての光ディスク１７
は、基板成形後あるいは記録層塗布直後の透明または半
透明の状態で、この欠陥検出装置にセットされるように
なっている。

【００１８】また、第１の検出処理系１は、基板形成後
あるいは記録層塗布直後の透明または半透明の状態での
光ディスク１７へ光を照射する光源１６ａと、光ディス
ク１７からの透過光を撮像する撮像部１８ａと、撮像部
１８ａからの映像信号に基づいて光ディスク１７の内外
部あるいは表面に存在する点状欠陥や濃度ムラなどの有
無を検出する画像処理部１９ａとを有している。

【００１９】また、第２の検出処理系２は、基板形成後
あるいは記録層塗布直後の透明または半透明の状態での
光ディスク１７に向けて光を照射する光源１６ｂと、光
源１６ｂからの光のうち所定の偏光方向の光のみを通過
させ光ディスク１７に入射させる第１の偏光手段２３
と、光ディスク１７を透過した光のうち、上記第１の偏
光手段２３の偏光方向と直交した偏光方向の光のみを通
過させ出射させる第２の偏光手段２４と、第２の偏光手
段２４からの出射光を撮像する撮像部１８ｂと、撮像部
１８ｂからの映像信号に基づいて光ディスク基板に発生
する歪欠陥などの有無を検出する画像処理部１９ｂとを
有している。

【００２０】なお、第１および第２の検出処理系１，２
の光源１６ａ，１６ｂには、例えば、蛍光灯，ハロゲン
ランプ光源，ラインライトガイドあるいは面照明ライト
ガイド等を用いることができる。また、光ディスク１７
は、その記録層塗布面が光源１６ａ，１６ｂ側に向くよ
うセットされても良いし、あるいは撮像部１８ａ，１８
ｂ側に向くようセットされても良い。

【００２１】次に、このような構成の欠陥検出装置の動
作について説明する。図２の欠陥検出装置では、例え
ば、最初、検査対象となる光ディスク１７を第１の検出
処理系１にセットする。この場合、第１の検出処理系１
では、光源１６ａからの光を光ディスク１７全面に照射
し、光ディスク１７からの透過光を撮像部１８ａにて撮
像し、その映像信号に基づき、画像処理部１９ａでは、
光ディスク１７の内外部あるいは表面に存在する点状欠
陥や記録層の濃度ムラなどの有無を検出する。

【００２２】このように、第１の検出処理系１では、光
ディスク１７の内外部あるいは表面に存在する点状欠陥
や記録層の濃度ムラなどを撮像して検出できるが、この
第１の検出処理系１によっては、光ディスク基板に発生
する歪欠陥を撮像，検出することができない。そこで、
さらに歪欠陥の有無をも検出するため、光ディスク１７
を第１の検出処理系１から第２の検出処理系２に切替え
てセットする。第２の検出処理系２では、光源１６ａと
光ディスク１７との間に第１の偏光手段２３が設けら
れ、また、光ディスク１７と撮像部１８ｂとの間に第２
の偏光手段２４が設けられており、いま例えば、第１の
偏光手段２３の偏光方向が紙面と平行となり、第２の偏
光手段２４の偏光方向が紙面と垂直となるように、これ
らが設置されている場合、光源１６ｂからの光は第１の
偏光手段２３を通ることにより偏光方向が紙面に平行な
偏光光となって、光ディスク１７に入射する。この際、
光ディスク基板が正常であり、これに歪欠陥がないとき
には、光ディスク１７に入射した偏光光の偏光方向は変
化しないので、光ディスク１７からの透過光は第２の偏
光手段２４を通過することはできず、その結果得られる
映像は暗い。これに対し、光ディスク基板に歪欠陥があ
るときには、光ディスク１７に入射した偏光光の偏光方
向が変化するので、光ディスク１７からの透過光の一部
は、第２の偏光手段２４を通過し、その結果得られる映
像は明るくなる。このことを利用して、画像処理部１９
ｂでは、光ディスク基板の歪欠陥の有無を検出すること
ができる。

【００２３】このようにして、第１および第２の検出処
理系１，２の画像処理部１９ａ，１９ｂから、各々の検
出結果が出力されるとき、判定処理部(例えばＣＰＵ)２
５では、これらの検出結果に基づいて、光ディスク１７
の製品としての良否を判定する。

【００２４】ところで、図２の構成例では、撮像部１８
ａ，１８ｂとして例えばエリア型カメラを用いるとした
場合、光ディスクのような円形の検査対象を撮像する
と、その映像は、図３に示すように、光ディスク１７の
検査対象領域ＡＲ１と非検査領域ＡＲ２との境界部分が
円弧状になってしまい、画像処理部１９ａ，１９ｂでこ
の２つの領域ＡＲ１，ＡＲ２を区分する際、複雑な処理
を要することになる。さらに、エリア型カメラでは、そ
の解像度が７００×５００画素程度のものが一般的であ
り、高解像度で撮像しようとすると、検査対象を複数に
分割して撮像する必要がある。

【００２５】図４はこのような問題を回避することを意
図した欠陥検出装置の構成例を示す図であり、図４の欠
陥検出装置では、光ディスク１７を回転駆動する回転駆
動手段(例えば回転モータ)２２が設けられ、回転駆動手
段２２で光ディスク１７を回転させながら、第１の検出
処理系１によって光ディスク１７の内外部または表面に
存在する点状欠陥や記録層色素の濃度ムラなどの有無を
検出し、また、第１の検出処理系１の処理と並行して、
第２の検出処理系２によって光ディスク基板の歪欠陥な
どの有無を検出し、判定処理部２５では、第１および第
２の検出処理系１，２からほぼ同時に得られる検出結果
を統合して光ディスク１７の良否を判定するようになっ
ている。

【００２６】なお、図４の欠陥検出装置においても、図
２の欠陥検出装置と同様に、検査対象としての光ディス
ク１７は、基板成形後あるいは記録層塗布直後の透明ま
たは半透明の状態で、欠陥検出装置にセットされるよう
になっている。また、第１の検出処理系１は、基板形成
後あるいは記録層塗布直後の透明または半透明の状態で
の光ディスク１７へ光を照射する光源１６ａと、光ディ
スク１７からの透過光を撮像する撮像部１８ａと、撮像
部１８ａからの映像信号に基づいて光ディスク１７の内
外部あるいは表面に存在する点状欠陥や濃度ムラなどの
有無を検出する画像処理部１９ａとを有し、第２の検出
処理系２は、基板形成後あるいは記録層塗布直後の透明
または半透明の状態での光ディスク１７に向けて光を照
射する光源１６ｂと、光源１６ｂからの光のうち所定の
偏光方向の光のみを光ディスク１７に入射させる第１の
偏光手段２３と、光ディスク１７を透過した光のうち、
上記第１の偏光手段２３の偏光方向と直交した偏光方向
の光のみを出射させる第２の偏光手段２４と、第２の偏
光手段２４からの出射光を撮像する撮像部１８ｂと、撮
像部１８ｂからの映像信号に基づいて光ディスク基板に
発生する歪欠陥などの有無を検出する画像処理部１９ｂ
とを有している。

【００２７】但し、図４の欠陥検出装置においては、光
ディスク１７を回転させながら欠陥検出を行なうので、
第１および第２の検出処理系１，２の撮像部１８ａ，１
８ｂには、エリア型カメラではなく、ラインセンサー型
の撮像手段(例えばラインセンサー型カメラ，より具体
的にはＣＣＤラインセンサー)が用いられる。また、第
１および第２の検出処理系１，２は、図４に示すよう
に、光ディスク１７が１つの所定位置にセットされると
き、この光ディスク１７の互いに異なる部分に対応させ
て配置される。例えば、円形の光ディスク１７の中心軸
線Ｘに対して対称位置に(互いに１８０°の角度をなし
て)配置される。

【００２８】このような構成の欠陥検出装置では、光デ
ィスク１７を回転モータ２２によって回転させながら、
第１および第２の検出処理系１，２において撮像部１８
ａ，１８ｂとしてラインセンサー型カメラを用いて光デ
ィスク１７を撮像する。この際、光ディスク１７が１回
転することにより、撮像部１８ａ，１８ｂでは、光ディ
スク１７の全面に対応した映像を同時に撮像することが
できる。

【００２９】そして、第１の検出処理系１の画像処理部
１９ａでは、ラインセンサー型カメラ１８ａにて撮像し
た映像信号に基づいて光ディスク１７の内外部あるいは
表面に存在する点状欠陥や記録層色素の濃度ムラなどの
有無を検出し、また、これと同時に、第２の検出処理系
２の画像処理部１９ｂでは、ラインセンサー型カメラ１
８ｂにて撮像した映像信号に基づいて光ディスク基板の
歪欠陥などの有無を検出し、判定処理部２５では、画像
処理部１９ａ，１９ｂからの各検出結果を統合して最終
的に光ディスク１７の製品としての良否を判定する。

【００３０】このように、図４の欠陥検出装置では、光
ディスク１７を回転モータ２２により回転させながら、
撮像部としてラインセンサー型の撮像手段を用いて撮像
することで、光ディスク１７の全面を１つの画像データ
として撮像でき、また、撮像部にラインセンサー型の撮
像手段を用いることで、その撮像映像が図３のように検
査対象領域ＡＲ１と非検査領域ＡＲ２との境界部分が円
弧状にならず、図５に示すように直線状のものとなり、
画像処理部１９ａ，１９ｂにおいて領域分割が容易とな
って、複雑な処理を必要とせずに、欠陥検出を行なうこ
とができる。また、５０００画素程度のラインセンサー
型カメラを用いれば非常に高解像度で撮像することがで
き、極めて高精度の欠陥検出を行なうことができる。

【００３１】さらに、図２の欠陥検出装置では、光ディ
スク１７を第１の検出処理系１にセットして撮像した
後、これを第２の検出処理系２にセットし直す必要があ
るが、図４の欠陥検出装置では、光ディスク１７をセッ
トし直したりすることなく、光ディスク１７を１回セッ
トするだけで、第１および第２の検出処理系１，２によ
って同時に光ディスク１７を撮像し欠陥検出を行なうこ
とができる。

【００３２】なお、光ディスク１７に点状欠陥や記録層
色素の濃度ムラなどが存在する場合、これらの欠陥につ
いては、光ディスク１７に単に光を垂直に投光し、ま
た、光ディスク１７から垂直に出射した光を撮像するだ
けでは、これら全ての欠陥を撮像，検出できない場合が
ある。

【００３３】この問題を回避するために、第１の検出処
理系１において、図６，図７に示すように、光源１６ａ
および／またはラインセンサー型カメラ１８ａを光ディ
スク１７の中心軸線(光ディスク面に垂直な軸線)Ｘに対
して所定の角度θ₁傾斜させて配置できる機構が設けら
れていても良い。このような機構が設けられている場
合、光源１６ａやラインセンサー型カメラ１８ａを適切
な角度θ₁に傾けることで、全種類の欠陥を撮像するこ
とが可能となり、最適な光学系を構築することができ
る。なお、図７は図６の側面図である。

【００３４】同様に、光ディスク基板の歪欠陥について
も、光ディスク１７に単に光を垂直に投光し、また、光
ディスク１７から垂直に出射した光を撮像するだけで
は、歪欠陥を撮像，検査できない場合がある。この問題
を回避するため、第２の検出処理系２においても、図
８，図９に示すように、光源１６ｂおよび／またはライ
ンセンサー型カメラ１８ｂを光ディスク１７の中心軸線
(光ディスク面に垂直な軸線)Ｘに対して所定の角度θ₂
傾斜させて配置できる機構が設けられても良く、さらに
は、第１および第２の偏光手段２３，２４の偏光方向の
なす角度を変化させることができる機構が設けられてい
ても良い。これらの機構が設けられている場合には、歪
欠陥を撮像するのに最適な光学系を構築することができ
る。なお、図９は図８の側面図である。また、光ディス
ク１７の基板材質あるいは記録層の材質変化に伴い欠陥
の種類が変化した場合にも、それらの欠陥に適合した検
出処理系(光学系)に改良することができる。

【００３５】また、光ディスク１７に白い点状の欠陥が
存在するような場合、光ディスク１７の正常部がほぼ透
明に近いと、光ディスク１７からの透過光を撮像すると
き光ディスク１７の正常部が白っぽく撮像されてしま
い、白い点状の欠陥を検出しにくいので、白い点状の欠
陥を良好に検出するためには、光ディスク１７の記録層
による吸光度の高い波長の光を光ディスク１７に入射さ
せるのが良い。

【００３６】この場合には、光ディスク１７の正常部で
は光が吸収され黒っぽくなり、白い点状の欠陥をＣＣＤ
ラインセンサー型カメラなどで高コントラストに検出す
ることができる。しかし、その反面、吸光度の非常に高
い波長の光を入射させると、異物などの黒っぽい欠陥を
検出することができなくなる。従って、光ディスク１７
に入射する光の波長としては、白い欠陥と黒い欠陥との
両種の欠陥を検出できるものを選択するのがよい。ま
た、このように、入射光の波長を選択することにより、
記録層色素の濃度ムラの画像コントラストも向上させる
ことができる。

【００３７】図１０は図４に示した欠陥検出装置の変形
例であり、図１０の欠陥検出装置では、第１の検出処理
系１が白い欠陥と黒い欠陥との両方を検出可能な構成と
なっている。すなわち、図１０の欠陥検出装置では、白
い欠陥と黒い欠陥との両方の欠陥を検出できるような波
長を選択するため、光ディスク１７と光源１６ａとの間
に、干渉フィルターとしての光学フィルター２６が設け
られている。具体的に、光学フィルター２６としては、
光ディスク１７の記録層による吸光度の高い光を主に通
過させ、吸光度の非常に高い光についてはこれをカット
する特性をもつものが用いられる。

【００３８】このような構成では、光ディスク１７を回
転モータ２２で回転させながら、第１の検出処理系１に
おいては、光ディスク１７に特定の波長の光を照射し、
光ディスク１７からの透過光をラインセンサー型カメラ
１８ａで、白い点状の欠陥を高コントラストに撮像で
き、また、黒い欠陥や記録層画素の濃度ムラも高コント
ラストに撮像することができて、画像処理部１９ａで
は、光ディスク１７全面にわたり、内外部あるいは表面
に存在する全ての点状欠陥や記録層色素の濃度ムラの有
無を良好に検出することができる。

【００３９】なお、図１０の欠陥検出装置において、第
２の検出処理系２については、図４の欠陥検出装置の第
２の検出処理系２と全く同様の構成となっており、光デ
ィスク１７を回転モータ２２で回転させながら、光ディ
スク１７を透過した光をラインセンサー型カメラ１８ｂ
で撮像し、画像処理部１９ｂでは光ディスク基板全面に
わたり歪欠陥の有無を検出することができて、判定処理
部２５では、画像処理部１９ａ，１９ｂからの検出結果
を統合して最終的に光ディスク１７の製品として良否を
判定する。

【００４０】また、図４の欠陥検出装置にて図６，図７
のように第１の検出処理系の光源，ラインセンサー型カ
メラを所定の角度傾斜させる機構を設けたのと同様の目
的で、図１０の欠陥検出装置においても、第１の検出処
理系１の光源１６ａあるいはラインセンサー型カメラ１
８ａを、図１１，図１２のように、所定角度傾斜させる
機構を設けることもできる。また、図１０の欠陥検出装
置の第２の検出処理系２の光源１６ｂあるいはラインセ
ンサー型カメラ１８ｂを図８，図９に示したように、所
定角度傾斜させる機構を設けることもでき、さらに、第
１および第２の偏光手段２３，２４の偏光方向のなす角
度を変化させることができる機構を設けることもでき
る。

【００４１】また、図４の欠陥検出装置あるいは図１０
の欠陥検出装置において、第１の検出処理系１と第２の
検出処理系２との間で、一方の検出処理系の光が他方の
検出処理系に悪影響を及ぼさないように、図１３に示す
ように、第１の検出処理系１と第２の検出処理系２との
境界部に遮光部材２１を設けることもできる。

【００４２】また、上述の各実施例において、第１の検
出処理系１の画像処理部１９ａ，第２の検出処理系２の
画像処理部１９ｂは、各種欠陥を検出するため、種々の
処理方法を用いることができる。例えば、点状欠陥や顕
著な歪欠陥などの空間周波数の高い欠陥を検出するため
に高周波検出処理を行ない、また、ムラや微妙で大きな
歪欠陥などの比較的大きくかつ輝度差の小さな欠陥(空
間周波数の低い欠陥)を検出するために低周波検出処理
を用いることができる。

【００４３】図１４はこれら２種類の処理方法(高周波
検出処理，低周波検出処理)を説明するための図であ
る。図１４を参照すると、高周波検出処理では、先ず、
撮像部１８ａあるいは１８ｂからの原画像，すなわち多
値画像(図１４(ａ))にラプラシアンオペレータを施すこ
とにより欠陥部分を強調した後、所定の閾値レベルで画
像を２値化し、２値化画像とする(図１４(ｂ))。ラプラ
シアンオペレータを施すことにより、濃度ムラのような
低周波欠陥は検出されないが、点状欠陥に対する検出能
力が向上する。次に、図１４(ｂ)の２値化画像を順次走
査していき、画像データが“１”である部分の検出(欠
陥部分の検出)とこの部分へのラベリング処理を行な
い、欠陥部分全体を囲むような矩形領域を各欠陥部分ご
とに切り出し、その位置を記憶しておく(図１４(ｃ))。
しかる後、図１４(ｃ)のように切り出され記憶された各
矩形領域の位置情報をもとに、図１４(ａ)の原画像(多
値画像)から各矩形領域内での輝度の標準偏差，平均
値，最大輝度などを計算し、その矩形領域に存在する欠
陥の特徴量を求める(図１４(ｄ))。高周波検出処理で
は、これらの特徴量を検出結果として判定処理部２５に
与え、その欠陥のレベルを判定させ、最終的には製品と
しての良否を判定させる。

【００４４】また、低周波検出処理では、まず、図１４
(ａ)の原画像(多値画像)に対して例えば平均化処理を施
して、原画像(多値画像)をある程度の大きさに縮小する
(図１４(ｅ))。この結果、図１４(ｅ)の縮小画像には点
状欠陥が含まれなくなり、従って、点状欠陥を検出する
ことはできなくなるが、縮小のための平均化処理がなさ
れることで、濃度ムラなどの画像コントラストは向上す
る。次に、図１４(ｅ)の縮小画像を所定の大きさのブロ
ックに分割し(図１４(ｆ))、各ブロック内で輝度の標準
偏差、平均値、最大輝度などを計算し、その値から欠陥
の有無を検出結果として判定処理部２５に与え、最終的
には製品としての良否を判定させる。

【００４５】このように、欠陥を検出するための処理と
して、高周波検出処理と低周波検出処理との２種類の処
理がなされることで、空間周波数の高い欠陥，空間周波
数の低い欠陥の両方を確実に検出することができる。

【００４６】また、撮像部１８ａ，１８ｂとしてライン
センサー型カメラを用い、光ディスクのような円形対象
物を回転させながら、光ディスクからの透過光をライン
センサー型カメラで撮像する場合には、前述のように、
撮像画像において、光ディスク１７の検査対象領域と非
検査領域との境界部分を直線状のものにすることがで
き、画像処理を容易に行なわせることが可能となるが、
その反面、図１５に示すように、円周方向の画像取り込
みピッチが内周部と外周部とで異なり、外周部になるほ
どピッチが大きくなってしまう。

【００４７】具体的に、光ディスクの外周部の半径ｒ１
が６０ｍｍ，光ディスクの内周部の半径ｒ２が２０ｍｍ
である場合、内周部における円周方向の画像取り込みピ
ッチをＰμｍとするとき、外周部における円周方向の画
像取り込みピッチは約３Ｐμｍとなってしまう。この結
果、外周部において円周方向に１画素分の欠陥と同じ大
きさの欠陥が内周部に存在する場合、内周部では、この
欠陥が円周方向に３画素分撮像されてしまうという現象
が生じる。

【００４８】従って、原画像を２値化し、欠陥部分の画
素数を加算し、欠陥の大きさを比較するような処理を行
なう際、これらを単純に比較することはできない。内周
部から外周部にわたり円周方向の欠陥の大きさを単純に
比較できるようにするためには、光ディスク全面の画像
データに対して、画像を取り込んだ位置の半径に応じて
異なった処理を行なうようにするのが良い。

【００４９】具体的に、光ディスクの半径が６０ｎｍで
あり、この光ディスクにおいて検査対象領域が半径２０
ｍｍから６０ｍｍの範囲である場合、この光ディスクを
ラインセンサー型カメラで撮像すると、その原画像は、
図１６(ａ)に示すようなものとなる。図１６(ａ)の原画
像は、前述のように、外周部の１画素分が内周部の３画
素分となっているので、このような外周部と内周部との
差をなくすため、半径２０ｍｍの位置で撮像した画像デ
ータ列(すなわち、図１６(ａ)の原画像において最も右
側の画像データ列)に対して、縦方向に１／３の縮小処
理を施し、また、半径３０ｍｍ位置で撮像した画像デー
タ列に対して、縦方向に１／２の縮小処理を施すという
ように、その画像を取り込んだ位置の半径に応じて異な
る縮小率Ｍ(最外周部の半径／その画像を取り込んだ位
置の半径)で、原画像を順次縦方向に縮小する。なお、
縮小の仕方は、縦方向複数画素分の平均化処理などを用
いればよい。図１６(ｂ)はこのような縮小処理を行なっ
た結果の画像を示す図である。この縮小画像では、各画
素が示す円周方向の長さが、原画像において最も左側の
列の最外周部(半径６０ｍｍの位置)の画像列の各画素が
示す円周方向の長さに統一される。従って、この縮小画
像を２値化した画像から求めた欠陥部分の円周方向の大
きさを用いれば、欠陥部分の比較に関し、画像データ全
面にわたり単純な比較を行なうことができる。

【００５０】なお、上述の実施例では、画像処理部１９
ａ，１９ｂはそれぞれ第１の検出処理部１，第２の検出
処理部２にそれぞれ別個に設けられているとしたが、こ
れらを１つの画像処理部にまとめ、第１の検出処理部
１，第２の検出処理部で共用することも可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１記載の
発明によれば、光ディスクの内外部又は表面に存在する
欠陥の有無を検出する第１の検出処理手段と、光ディス
ク基板の歪欠陥の有無を検出する第２の検出処理手段と
を有しているので、透明あるいは半透明状態の光ディス
クの内外部あるいは表面に存在する点状欠陥や記録層色
素の濃度ムラの有無を精度良く検出でき、さらに、光デ
ィスク基板の歪欠陥の有無をも精度良く検出することが
できる。

【００５２】また、請求項２記載の発明によれば、光デ
ィスクを回転させながらラインセンサー型の撮像手段を
用いて撮像するので、複雑な画像処理を必要とせずに、
簡単な画像処理で、光ディスク全面にわたって、各種の
欠陥(光ディスクの内外部あるいは表面に存在する点状
欠陥や記録層色素の濃度ムラの有無，さらに光ディスク
基板の歪欠陥の有無)を精度良く検出することができ
る。

【００５３】また、請求項３記載の発明によれば、光デ
ィスク面に垂直な軸線に対して、第１および第２の検出
処理手段のラインセンサー型の撮像手段および／または
光源を所定角度傾斜させる機構と、第２の検出処理手段
の第１および第２の偏光手段の偏光方向のなす角度を変
化させる機構とが設けられているので、第１および第２
の検出処理手段を最適な状態に設定することができ、光
ディスク内外部あるいは表面に存在する全種類の点状欠
陥や記録層色素の濃度ムラの有無を、最適な状態に設定
された第１の検出処理手段によって検出することができ
る。さらに、光ディスク基板の歪欠陥の有無も、最適な
状態に設定された第２の検出処理によって検出すること
ができる。

【００５４】また、請求項４記載の発明によれば、第１
の検出処理手段の光源と光ディスクとの間には、さら
に、特定波長の光のみを通過させる光学フィルターが設
けられているので、光ディスクの内外部あるいは表面に
存在する点状欠陥や記録層色素の濃度ムラに対する検出
精度をより一層向上させることができる。

【００５５】また、請求項５記載の発明によれば、第１
の検出処理手段と第２の検出処理手段との間には、相互
の干渉を防ぐための遮光手段が設けられているので、一
方の検出処理系の光が他方の検出処理系に悪影響を及ぼ
すという事態を防止することができる。

【００５６】また、請求項６記載の発明によれば、第１
の検出処理手段の画像処理手段および／または第２の検
出処理手段の画像処理手段は、撮像画像から空間周波数
の高い欠陥を検出する高周波検出処理と、空間周波数の
低い欠陥を検出する低周波検出処理とのいずれか一方
を、あるいは両方を行なうようになっているので、空間
周波数の異なる種々の欠陥を確実に検出することができ
る。

【００５７】また、請求項７記載の発明によれば、画像
の取り込み位置の半径に応じて異なった画像処理を行な
うようにしているので、光ディスクの内周部から外周部
にわたり欠陥部分の円周方向の大きさを単純に比較する
ことができる。

【００５８】また、請求項８記載の発明によれば、第１
および第２の検出処理手段の画像処理手段は、円形の光
ディスクを回転させながら、ラインセンサー型カメラを
用いて撮像した画像データを処理するとき、画像データ
の取り込み位置の半径に反比例した値で、該画像データ
を円周方向に縮小して、処理を行なうので、光ディスク
の内周部から外周部にわたって、各画素が示す円周方向
の長さを統一することができ、欠陥部分の円周方向の大
きさを内周部から外周部にわたり単純に比較することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光ディスクの構成例を示す図である。

【図２】本発明に係る欠陥検出装置の構成例を示す図で
ある。

【図３】図２の欠陥検出装置の画像処理部で撮像した光
ディスクの画像の一例を示す図である。

【図４】本発明に係る欠陥検出装置の構成例を示す図で
ある。

【図５】図４の欠陥検出装置の画像処理部で撮像した光
ディスクの画像の一例を示す図である。

【図６】図４の欠陥検出装置の第１の検出処理系を示す
図である。

【図７】図４の欠陥検出装置の第１の検出処理系を示す
図である。

【図８】図４の欠陥検出装置の第２の検出処理系を示す
図である。

【図９】図４の欠陥検出装置の第２の検出処理系を示す
図である。

【図１０】図４の欠陥検出装置の変形例を示す図であ
る。

【図１１】図１０の欠陥検出装置の第１の検出処理系を
示す図である。

【図１２】図１０の欠陥検出装置の第１の検出処理系を
示す図である。

【図１３】第１の検出処理系と第２の検出処理系との境
界部に設けられる遮光部材を示す図である。

【図１４】高周波検出処理と低周波検出処理を説明する
ための図である。

【図１５】ラインセンサー型カメラによる光ディスクの
撮像を説明するための図である。

【図１６】光ディスクの半径位置に応じた撮像画像の縮
小を説明するための図である。

【符号の説明】

１第１の検出処理
系２第２の検出処理
系１６ａ，１６ｂ光源１７光ディスク１８ａ，１８ｂ，２８ａ，２８ｂ撮像部１９ａ，１９ｂ画像処理部２３第１の偏光手段２４第２の偏光手段２５判定処理部２２回転駆動手段
(回転モータ) ２６光学フィルター２１遮光部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクの内外部又は表面に存在する
欠陥の有無を検出する第１の検出処理手段と、光ディス
ク基板の歪欠陥の有無を検出する第２の検出処理手段と
を有し、前記第１および第２の検出処理手段は、透明あ
るいは半透明状態の光ディスクに向けて光を照射する光
源と、光ディスクからの透過光を撮像する撮像手段と、
撮像手段からの映像信号を画像処理して欠陥を検出する
画像処理手段とを各々備え、前記第２の検出処理手段に
は、さらに、光源と光ディスクとの間に、光源からの光
のうち所定の偏光方向の光のみを通過させる第１の偏光
手段が設けられ、また、光ディスクと撮像手段との間
に、光ディスクからの透過光のうち前記第１の偏光手段
の偏光方向と直交する偏光方向の光のみを通過させる第
２の偏光手段が設けられていることを特徴とする光ディ
スクの欠陥検出装置。
【請求項２】請求項１記載の欠陥検出装置において、
さらに、前記光ディスクを回転駆動する回転駆動手段が
設けられており、前記第１および第２の検出処理手段の
撮像手段には、ラインセンサー型の撮像手段が用いられ
ることを特徴とする光ディスクの欠陥検出装置。
【請求項３】請求項２記載の欠陥検出装置において、
さらに、光ディスク面に垂直な軸線に対して、第１およ
び第２の検出処理手段のラインセンサー型の撮像手段お
よび／または光源を所定角度傾斜させる機構と、第２の
検出処理手段の第１および第２の偏光手段の偏光方向の
なす角度を変化させる機構とが設けられていることを特
徴とする光ディスクの欠陥検出装置。
【請求項４】請求項１または請求項２記載の欠陥検出
装置において、前記第１の検出処理手段の光源と光ディ
スクとの間には、さらに、特定波長の光のみを通過させ
る光学フィルターが設けられていることを特徴とする光
ディスクの欠陥検出装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
記載の欠陥検出装置において、前記第１の検出処理手段
と第２の検出処理手段との間には、相互の干渉を防ぐた
めの遮光手段が設けられていることを特徴とする光ディ
スクの欠陥検出装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
記載の欠陥検出装置において、前記第１の検出処理手段
の画像処理手段および／または前記第２の検出処理手段
の画像処理手段は、撮像画像から空間周波数の高い欠陥
を検出する高周波検出処理と、撮像画像から空間周波数
の低い欠陥を検出する低周波検出処理とのいずれか一方
を、あるいは両方を行なうようになっていることを特徴
とする光ディスクの欠陥検出装置。
【請求項７】請求項２乃至請求項６のいずれか一項に
記載の欠陥検出装置において、前記第１および第２の検
出処理手段の画像処理手段は、円形の光ディスクを回転
させながら、ラインセンサー型の撮像手段により撮像し
た画像データを処理するとき、画像の取り込み位置の半
径に応じて、異なった画像処理を行なうことを特徴とす
る光ディスクの欠陥検出装置。
【請求項８】請求項７記載の欠陥検出装置において、
前記第１および第２の検出処理手段の画像処理手段は、
円形の光ディスクを回転させながら、ラインセンサー型
の撮像手段を用いて撮像した画像データを処理すると
き、画像データの取り込み位置の半径に反比例した値
で、該画像データを円周方向に縮小した上で、所定の画
像処理を行なうことを特徴とする光ディスクの欠陥検出
装置。