JP2000266683A - 光ディスク外観欠陥検査装置 - Google Patents
光ディスク外観欠陥検査装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】クリアディスクでも欠陥を検出できる光ディス
ク外観欠陥検出装置 【解決手段】光源２２０からの光を集光レンズ２２２で
集光する。集光した光をピンホール２２４を通過させ、
ディスク半径を視野する高性能の、大型コリメート・レ
ンズ２２６を通して平行光に生成する。この平行光をビ
ーム・スプリッター２１４において９０°光路を変更し
て、検査ディスク２３０のディスク表面に照射する。デ
ィスク２３０からの反射光は、レンズ系２１２を通過
し、カメラ２１０に入光する。カメラ２１０により欠陥
を検出する。照射された、平行光は、高さ１０ｎｍ〜、
大きさ２５μ程度の微細欠陥でも、拡散光となり、欠陥
受光像のグレイレベルはＳ／Ｎよく変化するので、光デ
ィスクの微細な欠陥を検出することが可能となる。
ク外観欠陥検出装置 【解決手段】光源２２０からの光を集光レンズ２２２で
集光する。集光した光をピンホール２２４を通過させ、
ディスク半径を視野する高性能の、大型コリメート・レ
ンズ２２６を通して平行光に生成する。この平行光をビ
ーム・スプリッター２１４において９０°光路を変更し
て、検査ディスク２３０のディスク表面に照射する。デ
ィスク２３０からの反射光は、レンズ系２１２を通過
し、カメラ２１０に入光する。カメラ２１０により欠陥
を検出する。照射された、平行光は、高さ１０ｎｍ〜、
大きさ２５μ程度の微細欠陥でも、拡散光となり、欠陥
受光像のグレイレベルはＳ／Ｎよく変化するので、光デ
ィスクの微細な欠陥を検出することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの外観
を検査して欠陥を発見するための光ディスク外観欠陥検
査装置に関する。
を検査して欠陥を発見するための光ディスク外観欠陥検
査装置に関する。
【０００２】
【背景技術】近年、ＤＶＤに代表される光ディスクの高
密度化が進み、厳格なエラー修正方式が確立されてはい
るが、高密度化に伴い１０μ程度の微細欠陥といえども
これを無視できない状況にある。ＤＶＤの複製行程を例
にとれば、成形によりスタンパの凹凸が転写された透明
基盤上に金、アルミの金属薄膜をスパッタリング行程で
成膜後、上下２枚のディスクに接着材を塗布後、張り合
わせてＤＶＤが完成する。
密度化が進み、厳格なエラー修正方式が確立されてはい
るが、高密度化に伴い１０μ程度の微細欠陥といえども
これを無視できない状況にある。ＤＶＤの複製行程を例
にとれば、成形によりスタンパの凹凸が転写された透明
基盤上に金、アルミの金属薄膜をスパッタリング行程で
成膜後、上下２枚のディスクに接着材を塗布後、張り合
わせてＤＶＤが完成する。
【０００３】この、ＤＶＤ複製行程では、微細記録ピッ
トの成形技術、精密張り合わせ技術等、多数の超精密加
工を行うため、多くの微細欠陥を発生する恐れがあり、
複製行程での品質確保のため、各工程で全数検査の必要
がある。光ディスクの外観欠陥検査では、成形離型欠
陥、表面傷／異物、内部異物、その他、微細な欠陥を１
０μ程度で検出することが要求される。現在多くの主た
る光ディスク製造メーカーでは、製品完成直前に品質確
保のため、最終工程においてのみ全数検査を実施してい
る。
トの成形技術、精密張り合わせ技術等、多数の超精密加
工を行うため、多くの微細欠陥を発生する恐れがあり、
複製行程での品質確保のため、各工程で全数検査の必要
がある。光ディスクの外観欠陥検査では、成形離型欠
陥、表面傷／異物、内部異物、その他、微細な欠陥を１
０μ程度で検出することが要求される。現在多くの主た
る光ディスク製造メーカーでは、製品完成直前に品質確
保のため、最終工程においてのみ全数検査を実施してい
る。
【０００４】図１に現在行われているＤＶＤ製造工程
と、検査工程とを示す。図１において、成型されたＡお
よびＢは、金やアルミニュームをスパッタされた後、張
り合わせられる。それを硬化した後に全数検査をして、
欠陥が発見されたディスクを廃棄している。検査に合格
したもののみレーベルを印刷して完成品となる。この最
終工程における検査で用いている光学系を図２に示す。
この光学系は、帯状光源等の光源１１０から斜めに入射
した光を、スピンドル１４０により回転している検査対
象のディスク１３０で反射し、その０次正反射光を一次
元ＣＣＤ等のカメラ１２０で捉える。カメラで撮影され
た画像が欠陥により変化することにより、検査対象ディ
スクの欠陥を発見している。
と、検査工程とを示す。図１において、成型されたＡお
よびＢは、金やアルミニュームをスパッタされた後、張
り合わせられる。それを硬化した後に全数検査をして、
欠陥が発見されたディスクを廃棄している。検査に合格
したもののみレーベルを印刷して完成品となる。この最
終工程における検査で用いている光学系を図２に示す。
この光学系は、帯状光源等の光源１１０から斜めに入射
した光を、スピンドル１４０により回転している検査対
象のディスク１３０で反射し、その０次正反射光を一次
元ＣＣＤ等のカメラ１２０で捉える。カメラで撮影され
た画像が欠陥により変化することにより、検査対象ディ
スクの欠陥を発見している。
【０００５】しかしながら、反射膜が付加された最終工
程で実施している全数欠陥検査では、一部の欠陥（例え
ば、成型離型欠陥、一部の内部異物）が検出不可能であ
る。まして、スパッタリグ行程前の途中行程における透
明なクリアディスク状態では、透過率が高く、スパッタ
リングで反射膜を付加した最終製品を検査する斜入射に
よる正反射光学系（図２参照）では、欠陥像そのものが
見にくく、不可視となり、基本的に欠陥検出は行えな
い。このため、途中行程での欠陥検査は実施できていな
い。この結果、成型行程で発生した欠陥は、最終工程ま
で検出できず持ち越され、そのまま高価なスパッタリン
グ、張合わせ行程を経ることになる。この結果、生産性
を低下させる原因となっている。
程で実施している全数欠陥検査では、一部の欠陥（例え
ば、成型離型欠陥、一部の内部異物）が検出不可能であ
る。まして、スパッタリグ行程前の途中行程における透
明なクリアディスク状態では、透過率が高く、スパッタ
リングで反射膜を付加した最終製品を検査する斜入射に
よる正反射光学系（図２参照）では、欠陥像そのものが
見にくく、不可視となり、基本的に欠陥検出は行えな
い。このため、途中行程での欠陥検査は実施できていな
い。この結果、成型行程で発生した欠陥は、最終工程ま
で検出できず持ち越され、そのまま高価なスパッタリン
グ、張合わせ行程を経ることになる。この結果、生産性
を低下させる原因となっている。
【０００６】又、成型離型時にディスク表面に発生す
る、成型離型欠陥”ムラ”は、最終工程の欠陥検査で
も、同様に見にくく、不可視像となり、これを検出する
ことはできない。同様に、微細な、特に透過率の高い内
部異物は、張合わせ時、ディスク厚みに変化を生じる
が、現状の最終工程の欠陥検査では、不可視像となり検
出することはできない。結果的に、トラッキングエラー
を誘発する重欠陥となる。
る、成型離型欠陥”ムラ”は、最終工程の欠陥検査で
も、同様に見にくく、不可視像となり、これを検出する
ことはできない。同様に、微細な、特に透過率の高い内
部異物は、張合わせ時、ディスク厚みに変化を生じる
が、現状の最終工程の欠陥検査では、不可視像となり検
出することはできない。結果的に、トラッキングエラー
を誘発する重欠陥となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】現状の、最終工程での
み行われる欠陥検査の問題点は、 最終工程のみでの検査では、途中行程で発生する欠
陥が最終工程に持ち越され、生産性が悪く製品コストを
大幅に引き上げている。 最終工程での欠陥検査でも、成形離型欠陥、及び、
表面傷／異物、内部異物、その他の欠陥で、一部の微細
異物が発見されない場合がある。この問題点を引き起こ
す理由は、 スパッタリング行程前のクリアディスク状態で、あ
らゆる欠陥を検出できる適切な光学方式が現在なく、最
終工程で欠陥検査を実施せざるを得ない。 最終工程での欠陥検査でも、現在使用されている光
学方式では、製品自体の光学特性から、成形離型欠陥、
及び、一部の微細異物では、欠陥として検出されない場
合がある。 この結果、成型離型欠陥では反射率低下を引き起こし、
微細異物はエラー修正不可能な、トラッキングエラーと
なり、重欠陥となる。
み行われる欠陥検査の問題点は、 最終工程のみでの検査では、途中行程で発生する欠
陥が最終工程に持ち越され、生産性が悪く製品コストを
大幅に引き上げている。 最終工程での欠陥検査でも、成形離型欠陥、及び、
表面傷／異物、内部異物、その他の欠陥で、一部の微細
異物が発見されない場合がある。この問題点を引き起こ
す理由は、 スパッタリング行程前のクリアディスク状態で、あ
らゆる欠陥を検出できる適切な光学方式が現在なく、最
終工程で欠陥検査を実施せざるを得ない。 最終工程での欠陥検査でも、現在使用されている光
学方式では、製品自体の光学特性から、成形離型欠陥、
及び、一部の微細異物では、欠陥として検出されない場
合がある。 この結果、成型離型欠陥では反射率低下を引き起こし、
微細異物はエラー修正不可能な、トラッキングエラーと
なり、重欠陥となる。
【０００８】このことから光ディスク複製行程での欠陥
検査において、以下の改善が必要となる。 途中行程を含む各工程で、特にクリアディスク状態
でも欠陥検査が実施できること。 途中行程を含む各工程で、特に成型離型欠陥、微細
異物が正確に検出できること。 等で、早急な解決が求められる。
検査において、以下の改善が必要となる。 途中行程を含む各工程で、特にクリアディスク状態
でも欠陥検査が実施できること。 途中行程を含む各工程で、特に成型離型欠陥、微細
異物が正確に検出できること。 等で、早急な解決が求められる。
【０００９】本発明の目的は、光ディスク複製行程で、
成形直後の単板クリアディスク状態での欠陥検査を含む
各行程で、インライン全数検査を行うことができる光デ
ィスク外観欠陥検査装置の提供である。
成形直後の単板クリアディスク状態での欠陥検査を含む
各行程で、インライン全数検査を行うことができる光デ
ィスク外観欠陥検査装置の提供である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、検査対象の光ディスクの外観を検査して
欠陥を発見するための光ディスク外観欠陥検査装置にお
いて、光源と、前記光源の光を平行光線として、前記光
ディスクに垂直に入射するようにするレンズ系と、前記
光ディスクから垂直に反射する光を受光するカメラと、
前記カメラからの画像により前記光ディスクの欠陥の認
識を行う制御部とを備えることを特徴とする。前記レン
ズ系は、集光レンズと、ピンホールと、コリメート・レ
ンズとを有し、光ディスクからの反射光を透過するビー
ム・スプリッタを介して光ディスクへ照射することで、
平行光線を得ることができる。また、前記カメラは１次
元カメラであり、前記検査対象の光ディスクを１回転す
ることで、光ディスク全面の画像を取り込むことができ
る。前記制御部における欠陥の検出は、欠陥に外接する
ディスクの半径方向Ｒおよび回転周方向Ｌに辺のある四
角形を検出することで行っている。この装置は、光ディ
スク複製各工程で、途中行程でのクリアディスク状態を
含む、インライン全数外観欠陥検査に使用でき、成形離
型欠陥、表面傷／異物、内部異物、その他、多くの欠陥
を１０μ程度から検査検出できる。
に、本発明は、検査対象の光ディスクの外観を検査して
欠陥を発見するための光ディスク外観欠陥検査装置にお
いて、光源と、前記光源の光を平行光線として、前記光
ディスクに垂直に入射するようにするレンズ系と、前記
光ディスクから垂直に反射する光を受光するカメラと、
前記カメラからの画像により前記光ディスクの欠陥の認
識を行う制御部とを備えることを特徴とする。前記レン
ズ系は、集光レンズと、ピンホールと、コリメート・レ
ンズとを有し、光ディスクからの反射光を透過するビー
ム・スプリッタを介して光ディスクへ照射することで、
平行光線を得ることができる。また、前記カメラは１次
元カメラであり、前記検査対象の光ディスクを１回転す
ることで、光ディスク全面の画像を取り込むことができ
る。前記制御部における欠陥の検出は、欠陥に外接する
ディスクの半径方向Ｒおよび回転周方向Ｌに辺のある四
角形を検出することで行っている。この装置は、光ディ
スク複製各工程で、途中行程でのクリアディスク状態を
含む、インライン全数外観欠陥検査に使用でき、成形離
型欠陥、表面傷／異物、内部異物、その他、多くの欠陥
を１０μ程度から検査検出できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、図面を参照
して詳細に説明する。まず、本発明において、光学的な
外観検査がどの行程に対して行われているかを、図３を
用いて説明する。本発明においては、図３に示したよう
に光学的な外観検査を成型行程直後の透明なクリアディ
スク状態に対しても全数チェックを行う。このため、本
発明では、途中行程の透明なクリアディスク状態でも、
明確に高Ｓ／Ｎで観測できる、新しいコリメート光源を
開発した。この本発明の光ディスク外観欠陥検査装置で
用いているコリメート光源を、図４を用いてまず説明す
る。
して詳細に説明する。まず、本発明において、光学的な
外観検査がどの行程に対して行われているかを、図３を
用いて説明する。本発明においては、図３に示したよう
に光学的な外観検査を成型行程直後の透明なクリアディ
スク状態に対しても全数チェックを行う。このため、本
発明では、途中行程の透明なクリアディスク状態でも、
明確に高Ｓ／Ｎで観測できる、新しいコリメート光源を
開発した。この本発明の光ディスク外観欠陥検査装置で
用いているコリメート光源を、図４を用いてまず説明す
る。
【００１２】＜本発明で使用している光学系＞図４にお
いて、カメラ２１０として５１５０ｄｏｔの１次元ＣＣ
Ｄカメラを使用し、検査ディスク２３０のディスク半径
を視野として、スピンドル２４０をモータ（図示せず）
によって回転させ、ディスク平面を２次元平面に展開し
欠陥検査を行っている。なお、カメラは２次元のもので
もよい。使用している光学系においては、光源２２０
（例えばハロゲン光源）からの光（ハロゲン光）を集光
レンズ２２２で集光する。その後、集光した光をピンホ
ール２２４を通過させ、ディスク半径を視野する高性能
の、大型コリメート・レンズ２２６を通して平行光に生
成する。この平行光をビーム・スプリッター２１４にお
いて９０°光路を変更して、検査光ディスク２３０のデ
ィスク表面に照射する。光ディスク２３０からの反射光
は、レンズ系２１２（例えばテレセントリック光学系）
を通過し、カメラ２１０（例えば、５１５０ドット高速
１次元ＣＣＤカメラ）に入光する。
いて、カメラ２１０として５１５０ｄｏｔの１次元ＣＣ
Ｄカメラを使用し、検査ディスク２３０のディスク半径
を視野として、スピンドル２４０をモータ（図示せず）
によって回転させ、ディスク平面を２次元平面に展開し
欠陥検査を行っている。なお、カメラは２次元のもので
もよい。使用している光学系においては、光源２２０
（例えばハロゲン光源）からの光（ハロゲン光）を集光
レンズ２２２で集光する。その後、集光した光をピンホ
ール２２４を通過させ、ディスク半径を視野する高性能
の、大型コリメート・レンズ２２６を通して平行光に生
成する。この平行光をビーム・スプリッター２１４にお
いて９０°光路を変更して、検査光ディスク２３０のデ
ィスク表面に照射する。光ディスク２３０からの反射光
は、レンズ系２１２（例えばテレセントリック光学系）
を通過し、カメラ２１０（例えば、５１５０ドット高速
１次元ＣＣＤカメラ）に入光する。
【００１３】照射された平行光は、高さ１０ｎｍ〜、大
きさ２５μ程度の微細欠陥でも、拡散光となり、欠陥受
光像のグレイレベルはＳ／Ｎよく変化するので、光ディ
スクの微細な欠陥を検出することが可能となる。これを
図５を用いて説明する。図５において、無欠陥である部
分（ａ）に対して入射して平行光は、光ディスクが一定
の鏡面であるため、乱されることなく反射する。したが
って、この部分のカメラによる画像は定量的な受光像で
ある。これに対して、内部介在物等の欠陥２５０がある
部分（ｂ）では、欠陥２５０により反射光は散乱するの
で、散乱によりグレイレベルの低下がカメラ２１０で観
察される。これにより、微少な欠陥でも検出することが
できる。
きさ２５μ程度の微細欠陥でも、拡散光となり、欠陥受
光像のグレイレベルはＳ／Ｎよく変化するので、光ディ
スクの微細な欠陥を検出することが可能となる。これを
図５を用いて説明する。図５において、無欠陥である部
分（ａ）に対して入射して平行光は、光ディスクが一定
の鏡面であるため、乱されることなく反射する。したが
って、この部分のカメラによる画像は定量的な受光像で
ある。これに対して、内部介在物等の欠陥２５０がある
部分（ｂ）では、欠陥２５０により反射光は散乱するの
で、散乱によりグレイレベルの低下がカメラ２１０で観
察される。これにより、微少な欠陥でも検出することが
できる。
【００１４】なお、照明の、ムラ、変化によって微妙な
グレイレベル変化を見落とすことを避けるため、設定照
度のモニタリングを随時行い、光源２２０に対して調光
自動制御を行っている。これについては後で詳しく説明
する。このような光学系によって、今まで困難だった、
透明なクリアディスク状態の微細欠陥までも鮮明に、高
Ｓ／Ｎで観測することができるようになった。
グレイレベル変化を見落とすことを避けるため、設定照
度のモニタリングを随時行い、光源２２０に対して調光
自動制御を行っている。これについては後で詳しく説明
する。このような光学系によって、今まで困難だった、
透明なクリアディスク状態の微細欠陥までも鮮明に、高
Ｓ／Ｎで観測することができるようになった。
【００１５】＜光ディスク外観欠陥検査装置＞図６は、
上述の光源および光学系を組み込んだ光ディスク外観欠
陥検査装置を示したブロック図である。これを用いて、
光ディスク外観欠陥検査装置を詳しく説明する。まず、
図６に示した装置のブロック各部を説明する。光源およ
び光学系２００は、調光できる光源２２０（例えばハロ
ゲン光源）から光ファイバー２６０で接続され、コリメ
ート・レンズ２２６へ入射している。カメラ２１０は、
例えば１次元ＣＣＤカメラであり、光学系から反射され
た光を１次元の画像信号に変換している。検査対象の光
ディスク２３０がスピンドル・モータ２７０によって回
転されているので、一次元のカメラで撮影された画像
は、２次元画像に展開される。調光光源２２０は、光学
系に光を供給する光源装置で、明るさを調光制御部３２
０により制御することができる。スピンドル・モータ２
７０は、検査対象の光ディスクを一回転して、視野を半
径とする１次元ＣＣＤカメラ２１０の画像を２次元展開
して、全ディスク面の画像を入力するためのモータであ
る。モータ・ドライバ３４２は、スピンドル・モータ２
７０を回転制御するドライバー・ユニットである。画像
入力部３１０は、１次元ＣＣＤカメラ２１０からの画像
信号をＣＰＵに取り込むインターフェース部である。調
光制御部３２０は、調光光源２２０の明るさをＣＰＵ３
３０から制御するためのインターフェース部である。サ
ーボモータ制御部３４２は、スピンドル・モータ２７０
を一定のスピードで回転させるためのサーボ制御部であ
る。エンコーダ・インターフェース３４４は、スピンド
ル・モータ２７０の回転状態を把握するため、モータ２
７０に接続されたエンコーダから回転パルスを受信する
インターフェース部である。上位ＣＰＵインターフェー
ス３５０は、別の上位ＣＰＵ（図示せず）に、検査結果
を通信するためのインターフェース部である。制御ＣＰ
Ｕ３３０は、装置全体を制御することと、マンマシンの
ためのＣＲＴ３３２、キーボード３３４、プリンター３
３６等を統括する。ロボット制御部３６０は、欠陥検査
する光ディスクを装置に、搬入、搬出するためのロボッ
ト３６２をＣＰＵ３３０から制御するための制御部であ
る。
上述の光源および光学系を組み込んだ光ディスク外観欠
陥検査装置を示したブロック図である。これを用いて、
光ディスク外観欠陥検査装置を詳しく説明する。まず、
図６に示した装置のブロック各部を説明する。光源およ
び光学系２００は、調光できる光源２２０（例えばハロ
ゲン光源）から光ファイバー２６０で接続され、コリメ
ート・レンズ２２６へ入射している。カメラ２１０は、
例えば１次元ＣＣＤカメラであり、光学系から反射され
た光を１次元の画像信号に変換している。検査対象の光
ディスク２３０がスピンドル・モータ２７０によって回
転されているので、一次元のカメラで撮影された画像
は、２次元画像に展開される。調光光源２２０は、光学
系に光を供給する光源装置で、明るさを調光制御部３２
０により制御することができる。スピンドル・モータ２
７０は、検査対象の光ディスクを一回転して、視野を半
径とする１次元ＣＣＤカメラ２１０の画像を２次元展開
して、全ディスク面の画像を入力するためのモータであ
る。モータ・ドライバ３４２は、スピンドル・モータ２
７０を回転制御するドライバー・ユニットである。画像
入力部３１０は、１次元ＣＣＤカメラ２１０からの画像
信号をＣＰＵに取り込むインターフェース部である。調
光制御部３２０は、調光光源２２０の明るさをＣＰＵ３
３０から制御するためのインターフェース部である。サ
ーボモータ制御部３４２は、スピンドル・モータ２７０
を一定のスピードで回転させるためのサーボ制御部であ
る。エンコーダ・インターフェース３４４は、スピンド
ル・モータ２７０の回転状態を把握するため、モータ２
７０に接続されたエンコーダから回転パルスを受信する
インターフェース部である。上位ＣＰＵインターフェー
ス３５０は、別の上位ＣＰＵ（図示せず）に、検査結果
を通信するためのインターフェース部である。制御ＣＰ
Ｕ３３０は、装置全体を制御することと、マンマシンの
ためのＣＲＴ３３２、キーボード３３４、プリンター３
３６等を統括する。ロボット制御部３６０は、欠陥検査
する光ディスクを装置に、搬入、搬出するためのロボッ
ト３６２をＣＰＵ３３０から制御するための制御部であ
る。
【００１６】＜動作の概要＞図６に示した装置の基本的
な動作概要を、以下に順を追って詳しく説明する。 検査開始にあたって、調光制御部３２０からの指令
で、一定の光量を得るように調光光源２２０を制御し、
ハロゲン光を点灯させる。 ロボット・ハンドリング制御部３６２によって、検査
対象光デスク２３０の１枚がスピンドル・モータ２７０
にセンタリングして取り付け、吸着されて固定される。 サーボモータ制御部３４２からの指令でスピンドル・
モータ２７０は回転を開始する。 エンコーダからの信号をエンコーダ・インターフェー
ス３４４を介して確認し、定速になったら、画像入力部
３１０を介して１次元の画像信号の入力をＣＰＵ３３０
が開始する。 スピンドル２４０を１回転させ、光ディスク全面の画
像データをカメラ２１０からＣＰＵ３３０に入力する。 入力された画像から、一定のしきい値に達しない欠陥
画像の状況をＣＰＵ３３０が検査する。 検査結果をＣＲＴ３３２に表示し、同時に例えば生産
工程を管理している上位ＣＰＵに、ホストＣＰＵインタ
ーフェース３５０を介して報告する。 一定のしきい値に達しない欠陥画像を有する光ディス
クは、ロボット・ハンドリング制御部３６２により生産
工程から除去し、それ以外の光ディスクを合格とする。
このようして、欠陥のある光ディスクを、本発明の光デ
ィスク外観欠陥検査装置を用いることにより、クリアデ
ィスクの場合でも発見することができる。
な動作概要を、以下に順を追って詳しく説明する。 検査開始にあたって、調光制御部３２０からの指令
で、一定の光量を得るように調光光源２２０を制御し、
ハロゲン光を点灯させる。 ロボット・ハンドリング制御部３６２によって、検査
対象光デスク２３０の１枚がスピンドル・モータ２７０
にセンタリングして取り付け、吸着されて固定される。 サーボモータ制御部３４２からの指令でスピンドル・
モータ２７０は回転を開始する。 エンコーダからの信号をエンコーダ・インターフェー
ス３４４を介して確認し、定速になったら、画像入力部
３１０を介して１次元の画像信号の入力をＣＰＵ３３０
が開始する。 スピンドル２４０を１回転させ、光ディスク全面の画
像データをカメラ２１０からＣＰＵ３３０に入力する。 入力された画像から、一定のしきい値に達しない欠陥
画像の状況をＣＰＵ３３０が検査する。 検査結果をＣＲＴ３３２に表示し、同時に例えば生産
工程を管理している上位ＣＰＵに、ホストＣＰＵインタ
ーフェース３５０を介して報告する。 一定のしきい値に達しない欠陥画像を有する光ディス
クは、ロボット・ハンドリング制御部３６２により生産
工程から除去し、それ以外の光ディスクを合格とする。
このようして、欠陥のある光ディスクを、本発明の光デ
ィスク外観欠陥検査装置を用いることにより、クリアデ
ィスクの場合でも発見することができる。
【００１７】＜欠陥の検出＞上述の光ディスク外観欠陥
検査装置において検出される欠陥をどのようにして判断
しているかについての例を、図７を用いて詳しく説明す
る。上述のように、一次元カメラ２１０からの画像は、
スピンドル・モータ２７０の回転により、２次元画像と
して、ＣＰＵ３３０には入力される。欠陥である画像４
２０は、ディスクの半径方向Ｒと、回転周方向Ｌにおい
て、グレイレベルがしきい値以下であるそれぞれの最大
の長さで、まず判断される。これは、具体的には、ディ
スクの半径方向Ｒおよび回転周方向Ｌに辺を有し、欠陥
４２０に外接する四角形４３０の大きさとして、ＣＰＵ
３３０に認識される。このような四角形４３０を検出す
ることで、光ディスクの欠陥を発見することができる。
検査装置において検出される欠陥をどのようにして判断
しているかについての例を、図７を用いて詳しく説明す
る。上述のように、一次元カメラ２１０からの画像は、
スピンドル・モータ２７０の回転により、２次元画像と
して、ＣＰＵ３３０には入力される。欠陥である画像４
２０は、ディスクの半径方向Ｒと、回転周方向Ｌにおい
て、グレイレベルがしきい値以下であるそれぞれの最大
の長さで、まず判断される。これは、具体的には、ディ
スクの半径方向Ｒおよび回転周方向Ｌに辺を有し、欠陥
４２０に外接する四角形４３０の大きさとして、ＣＰＵ
３３０に認識される。このような四角形４３０を検出す
ることで、光ディスクの欠陥を発見することができる。
【００１８】さらに、必要ならば、欠陥の画像データの
大きさ、形状、グレイレベルの大きさや変化等の特徴か
ら、欠陥の種類を、表面欠陥（傷、異物付着）、内部欠
陥（内部介在物）、離型ムラ、成型異常等に分類するこ
ともできる。このような欠陥の分類により、欠陥の原因
である生産工程に使用される製造機械の欠陥の発見や生
産工程の改善を図ることもできる。この分類を行うため
には、光学顕微鏡での目視データと、実際の欠陥画像デ
ータを繰り返し、慎重に比較検討し特徴点を明確化する
ことで実現することができる。
大きさ、形状、グレイレベルの大きさや変化等の特徴か
ら、欠陥の種類を、表面欠陥（傷、異物付着）、内部欠
陥（内部介在物）、離型ムラ、成型異常等に分類するこ
ともできる。このような欠陥の分類により、欠陥の原因
である生産工程に使用される製造機械の欠陥の発見や生
産工程の改善を図ることもできる。この分類を行うため
には、光学顕微鏡での目視データと、実際の欠陥画像デ
ータを繰り返し、慎重に比較検討し特徴点を明確化する
ことで実現することができる。
【００１９】
【発明の効果】上記の説明のように、本発明の光源およ
び光学系を組み込んだ、光ディスク外観検査装置を用い
ることにより、最終工程のみならず、途中行程でのクリ
アディスク状態を含む、各工程で、インライン全数外観
欠陥検査に使用できる。この装置では、成形離型欠陥、
(Cloud)、表面傷／異物 (Suface scratches,Lacquer sp
lashers）、内部異物(Black spot,Bubble)、その他の欠
陥 (Pinhole,Aluminum scratch,Bump,Oil stain)を、１
０μ程度から検査検出できる。この結果、光ディスク複
製各工程において、大幅な生産性向上に貢献できる。
び光学系を組み込んだ、光ディスク外観検査装置を用い
ることにより、最終工程のみならず、途中行程でのクリ
アディスク状態を含む、各工程で、インライン全数外観
欠陥検査に使用できる。この装置では、成形離型欠陥、
(Cloud)、表面傷／異物 (Suface scratches,Lacquer sp
lashers）、内部異物(Black spot,Bubble)、その他の欠
陥 (Pinhole,Aluminum scratch,Bump,Oil stain)を、１
０μ程度から検査検出できる。この結果、光ディスク複
製各工程において、大幅な生産性向上に貢献できる。
【図１】現在のＤＶＤにおける複製行程と検査工程を示
す図である。
す図である。
【図２】従来の斜入射による正反射光学系を説明する図
である。
である。
【図３】本発明による検査工程を示す図である。
【図４】本発明の光学系の構造を示す図である。
【図５】本発明の光学系による欠陥の検出を説明する図
である。
である。
【図６】本発明の光ディスク外観検査装置のブロック図
である。
である。
【図７】本発明における欠陥検出の手法の説明である。
【符号の説明】 １１０ 光源 １２０ カメラ １３０ 光ディスク １３２ 静岡県浜松市砂山町 １４０ スピンドル ２００ 光学系 ２１０ カメラ ２１２ レンズ系 ２１４ ビーム・スプリッター ２２０ 光源 ２２０ 調光光源 ２２２ 集光レンズ ２２４ ピンホール ２２６ コリメート・レンズ ２３０ 検査光ディスク ２４０ スピンドル ２５０ 欠陥 ２６０ 光ファイバー ２７０ スピンドルモータ ３１０ 画像入力部 ３２０ 調光制御部 ３３０ ＣＰＵ ３３２ ＣＲＴ ３３４ キーボード ３３６ プリンター ３４２ サーボモータ制御部 ３４２ モータ・ドライバ ３４４ エンコーダ・インターフェース ３５０ 上位ＣＰＵインターフェース ３６０ ロボット制御部 ３６２ ロボット・ハンドリング制御部 ４２０ 欠陥 ４３０ 外接四角形
Claims (4)
- 【請求項１】 検査対象の光ディスクの外観を検査し
て欠陥を発見するための光ディスク外観欠陥検査装置に
おいて、 光源と、 前記光源の光を平行光線として、前記光ディスクに垂直
に入射するようにするレンズ系と、 前記光ディスクから垂直に反射する光を受光するカメラ
と、 前記カメラからの画像により前記光ディスクの欠陥の認
識を行う制御部とを備えることを特徴とする光ディスク
外観欠陥検査装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク外観欠陥検
査装置において、前記レンズ系は、集光レンズと、ピン
ホールと、コリメートレンズとを有し、光ディスクから
の反射光を透過するビーム・スプリッタを介して光ディ
スクへ照射することを特徴とする光ディスク外観欠陥検
査装置。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の光ディスク外
観欠陥検査装置において、前記カメラは１次元カメラで
あり、前記検査対象の光ディスクを１回転することで、
光ディスク全面の画像を取り込むことを特徴とする光デ
ィスク外観検査装置。 - 【請求項４】 請求項１〜３いずれか記載の光ディス
ク外観欠陥検査装置において、前記制御部における欠陥
の検出は、欠陥に外接するディスクの半径方向Ｒおよび
回転周方向Ｌに辺のある四角形を検出することで行うこ
とを特徴とする光ディスク外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7277399A JP2000266683A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 光ディスク外観欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7277399A JP2000266683A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 光ディスク外観欠陥検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266683A true JP2000266683A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13499041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7277399A Pending JP2000266683A (ja) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | 光ディスク外観欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266683A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148207A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Fuji Electric Co Ltd | ディスクリート・トラック方式の磁気記憶媒体の表面欠陥検査装置 |
| CN112309885A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-02 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种用于目视检测硅片的装置、设备及方法 |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP7277399A patent/JP2000266683A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148207A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Fuji Electric Co Ltd | ディスクリート・トラック方式の磁気記憶媒体の表面欠陥検査装置 |
| CN112309885A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-02 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种用于目视检测硅片的装置、设备及方法 |
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