JPH05342580A

JPH05342580A - 光学式記録媒体の欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH05342580A
Application number: JP4143910A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kurokawa; 孝志黒川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1992-06-04
Filing date: 1992-06-04
Publication date: 1993-12-24

Abstract

(57)【要約】【目的】欠陥検査の精度を向上させるとともに短時間
で欠陥検査が可能な欠陥検査装置を提供する。【構成】光学式記録媒体６に記録された信号を読み出
すことにより、光学式記録媒体６の欠陥を検査する光学
式記録媒体の欠陥検査装置において、光学式記録媒体６
から読み出された再生信号を信号二値化装置５により二
値化する際に、二値化する基準値を二値化レベル設定装
置４で決める。設定される基準値は、再生信号のレベル
の変化に応答して変化する。その変化の応答性を変える
ことにより、通常に使用する時の応答性に対して、欠陥
検査時には欠陥と判定されやすくなるようにできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的に情報の記録あ
るいは再生が行なわれる光学式記録媒体の欠陥検査装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、光学式記録媒体として主に光ディ
スクを例に説明する。光ディスク等の光学式記録媒体
は、磁気記録媒体と比較して媒体の欠陥の影響を受けや
すく、ビット誤り率が大きくなっしまう。そのため、光
ディスクをコンピュータ等のデータ記憶装置として用い
る場合には、光ディスクの欠陥を管理して適当な処置を
施すことが重要になる。一般に光ディスクにおけるデー
タの記憶領域は、同心円状あるいはスパイラル状に設け
られた複数のトラックに分けられている。そして、各ト
ラックは、セクタと呼ばれる領域に分けられている。し
たがって、光ディスクの記憶領域は、トラックとセクタ
という領域に分けて管理されている。

【０００３】セクタフォーマットの一例では、セクタの
先頭を示すセクタマーク（以下、ＳＭと記す。）と、デ
ィスク上におけるそのセクタの物理的な番地を表すアド
レス部と、ユーザが情報を書き込むためのデータ部とい
うような各領域に分けられている。また、アドレス部に
はトラックナンバーとセクタナンバーが記録されたＩＤ
部が複数箇所設けられ、ＩＤ部の先頭にはＩＤ部の始ま
りを示すアドレスマーク（以下、ＡＭと記す。）が設け
られている。さらに、データ部の先頭には、データ部の
始まりを示す同期バイト部（以下、ＳＹＮＣと記す。）
が設けられている。

【０００４】ユーザが光ディスクを使用する場合には、
データの記録および再生は、セクタ単位で行なわれる。
セクタに欠陥がある場合には、そのセクタに対しての記
録あるいは再生ができなくなることがある。そこで、光
ディスクの各センタに対して、あらかじめ欠陥セクタの
検出をしておく。光ディスクの記録領域には、欠陥セク
タに対応するために、代替領域が用意されている。検出
された欠陥セクタは、代替領域のセクタに割り当てる。

【０００５】ところで、従来、セクタが欠陥セクタであ
ることの判定は、以下のような条件で行っていた。（１）ＳＭが読み出せない。（２）ＩＤが読み出せない（ＡＭ不良）。（３）読み出したＩＤが不良である。（４）データが読み出せない（ＳＹＮＣ不良）。（５）読み出したデータが不良である。

【０００６】欠陥セクタを検出する際は、そのセクタか
ら読み出した信号の再生時の一定のスライス・レベルを
設けて、各マークおよびデータのうち所定の個数以上を
読み出せるかどうかで欠陥を判定している。たとえば、
ＳＭをｎ個のブロックに分けてある場合、ｍブロック以
上を読み出せたときにＳＭは正常であるとする（この
時、１≦ｍ≦ｎ；ｍ、ｎは整数）。ＡＭ、ＳＹＮＣの各
マーク部についても同様である。また、ＩＤの読み出し
については、ＩＳＯ規格のセクタ・フォーマッでは１セ
クタあたりにＩＤを３箇所設けてあるので、３箇所のう
ちｍ個を読み出せた場合を正常と判定したりしていた。
（この時、１≦ｍ≦３：ｍは整数とする。）

【０００７】さらに、読み出したデータにエラーがあっ
た場合は、データ部内に記録されたＥＣＣ（Ｅｒｒｏｒ
ＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＣｏｄｅ）により、正しいデ
ータに復元するようにしていた。ＥＣＣにより訂正可能
な最大エラーバイト数は決まっている。そこで、欠陥セ
クタの判定としては、ＥＣＣにより訂正可能な最大エラ
ーバイト数を１セクタについてｎとしたとき、ｍ個以下
のエラーであれば正常とする。あるいは、１インターリ
ーブ当りの最大エラー訂正バイト数をｋとしたとき、１
インターリーブに１個以下のエラーであれば、正常と判
定した（１≦ｍ≦ｎ、１≦１≦ｋ；ｍ、ｎ、ｋ、１は整
数）。

【０００８】以上のような欠陥検査は、各マークおよび
データの欠陥チェックの精度向上のため、同一箇所につ
いて複数回（ｓ回）試行して、ｔ回以下のエラーであれ
ば正常と判定していた（１≦ｔ≦ｓ；ｓは整数）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の欠
陥検査においては、光ディスク等の記録媒体の欠陥等に
よって生じる信号再生系の不安定性により、検査結果の
精度が低下する場合があった。また、検査結果の精度を
上げるために何回か検査を行ない、その時の欠陥の発生
確率から欠陥の判定をしていたので、欠陥を検出するま
でに時間がかかっていた。

【００１０】そこで、本発明は、欠陥検査の精度を向上
させるとともに短時間で欠陥検査が可能な欠陥検査装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決のために
本発明では、光学式記録媒体に記録された信号を読み出
すことにより、前記光学式記録媒体の欠陥を検査する光
学式記録媒体の欠陥検査装置において、前記光学式記録
媒体から読み出された再生信号を二値化する二値化手段
と、前記再生信号のレベルの変化に応じて、前記二値化
手段で前記再生信号を二値化する際の基準値を決める手
段と、前記基準値の前記再生信号のレベルの変化に対す
る応答性を変化させる手段とを備えた構成とした。

【００１２】

【作用】本発明による欠陥検査装置によれば、再生信号
を二値化する際の基準値は、再生信号のレベルに応じて
変化する。その変化の応答性を変えることにより、通常
に使用する時の応答性に対して、欠陥検査時には欠陥と
判定されやくすなるように応答性を変化させることがで
きる。その結果、従来は欠陥か否かが曖昧であった場合
でも、確実に欠陥と判定できるようになる。

【００１３】

【実施例】図１は、本発明の第１の実施例による欠陥検
査装置の構成を示す概略ブロック図である。図１におい
て、ホストコンピュータ１は、ディスク制御装置２に欠
陥検出の開始信号を送る。ディスク制御装置２は、開始
信号により欠陥検出のための各種条件を設定するととも
に、ディスク駆動装置３の二値化レベル設定装置４に対
して、光ディスク６からの再生信号を二値化する際の二
値化レベルの設定を変更させるためのコマンドを送る。
二値化レベル設定装置４は、前記コマンドを入力する
と、二値化レベルレ値を変更し、信号二値化装置５に対
して変更した二値化レベル値を設定する。そして、信号
二値化装置５は、設定された二値化レベル値と、再生信
号のレベルとを比較し、再生信号のレベルの方が高い部
分では、ハイレベルの信号を出力し、再生信号のレベル
の方が低い部分では、ロウレベルの信号を出力すること
によって、再生信号の二値化を行う。

【００１４】ここで、二値化レベル値の変更について図
２を参照して説明する。図２（Ａ）は、再生信号を二値
化レベル値ａによって二値化した場合を示している。こ
の二値化レベル値ａは、光ディスク６からの再生信号を
通常の運用時に二値化する場合の二値化レベルであると
する。この二値化レベル値ａで再生信号を二値化した場
合、再生信号の図中矢印で示した部分は、二値化信号で
はハイレベルと認識されている。図２（Ｂ）は、図２
（Ａ）の場合と同じ再生信号を、図２（Ａ）より二値化
レベル値を高くして二値化した場合を示している。図２
（Ｂ）における二値化レベル値ｂでの二値化において
は、再生信号の矢印で示した部分は、二値化信号ではロ
ウレベルと認識されている。

【００１５】図２の再生信号の矢印の部分は、本来は、
二値化したときにハイレベルと判定されるべき箇所であ
る。しかしながら、この部分は不安定な部分であって、
図１（Ａ）での二値化レベル値ａでは、ハイレベルと判
定されるが、二値化レベル値ａとのレベル差が小さく、
場合によってはロウレベルとも判定され得る。再生信号
のこのような部分は、光ディスクの不安定な領域から再
生されたものであると考えられる。

【００１６】このような部分を検出するために、二値化
レベルを通常の値（図２（Ａ）のａ）から変更して図２
（Ｂ）に示すようなレベルｂにする。すとる、通常の二
値化レベルによる二値化では、ハイレベル（すなわち正
常）と判定されたりロウレベル（すなわち不良）と判定
されたりしていた不安定な領域（矢印の部分）が、確実
にロウレベルと判定される。このように、本来ハイレベ
ルと判定されるべき部分が、ロウレベルと判定されれ
ば、読み取りエラーが発生する。その結果、不安定な領
域を特定することができる。すなわち、二値化レベルを
上記のように変更することによって、二値化信号を劣化
させ、不安定な領域を特定することができるる。

【００１７】上記のようにして特定された不安定な領域
（すなわち欠陥部）の情報は交代領域に記録し直す等の
欠陥処理を行なうことにより、その後の運用時に安定し
た動作が得られる。

【００１８】次に、第２の実施例について説明する。第
２の実施例による欠陥検査装置は、図１に示した第１の
実施例によるものと同様の構成を持つものであるが、二
値化レベル設定装置の構成が異なる。また、第１の実施
例においては、ディスク制御装置２が二値化レベル設定
装置４に対して、二値化レベルの設定を行ったが、本実
施例においては、二値化レベルは、再生信号のレベルに
応じて二値化レベル設定装置にて設定される。

【００１９】図３は、本発明の第２の実施例による欠陥
検査装置の二値化レベル設定装置および信号二値化装置
の構成を示す回路図である。図３において、再生信号
は、カップリングコンデンサ１１に入力され、再生信号
の交流波成分のみがカップリングコンデンサ１１を通過
する。再生信号の交流波成分は、バッファ１２によって
増幅され、ダイオード１３および１４によって正極性お
よび負極性にそれぞれ検波される。そして、正極性およ
び負極性にそれぞれ検波された再生信号の交流波成分
は、コンデンサ１５および１６によって、正極性および
負極性にそれぞれ包絡線検波される。正極性に包絡線検
波された信号は、バッファ１８により増幅されて出力さ
れる。負極性に包絡線検波された信号は、バッファ１９
により増幅されて出力される。バッファ１８およびバッ
ファ１９からの出力は、抵抗２０，２１によって加算さ
れ、その中間電位がバッファ２２に入力される。そし
て、バッファ２２からの出力が再生信号を二値化する際
の二値化レベルを示す信号となる。

【００２０】カップリングコンデンサ１１を通過した再
生信号の交流波成分とバッファ２２からの出力（二値化
レベル信号）とを、それぞれ抵抗２３，２４で分圧し、
オペアンプ２５に入力する。オペアンプ２５は、入力し
た２つの信号のレベルを比較する働きをする。そして、
二値化信号がオペアンプ２５の出力として得られる。

【００２１】抵抗１７ａおよび１７ｂは、ダイオード１
３のカソードとダイオード１４のアノード間に接続され
ており、コンデンサ１５，１６に蓄えられた電荷を放電
させる働きをする。そして、抵抗１７ａおよび１７ｂの
いずれを電荷の放電に用いるかをスイッチ２６によって
切り替えることができる。

【００２２】以上のような構成により、再生信号の正極
性側および負極性側をそれぞれ包絡線検波し、包絡線検
波されたそれぞれの信号の中間の電位を二値化レベルと
して、再生信号を二値化することができる。このように
して、再生信号を包絡線検波して二値化レベルを決める
理由は、再生信号に含まれ直流成分によって再生信号の
レベルが上下することに対応するためである。

【００２３】光ディスクから読み取った再生信号は、光
ディスクの記録領域の物理的および化学的不均一性等を
主な原因として、急激にレベルが変化する場合がある。
たとえば、図４（Ａ）の再生信号の矢印ｃで示した部分
のごとくである。再生信号が正極性側に急激に変化して
いる。このような場合、再生信号の変動に応じて、二値
化レベル（オペアンプ２２の出力）も変動する。その
後、再生信号が正常なレベルに戻ると、二値化レベルも
それに追従して本来のレベルに戻っていく。しかしなが
ら、二値化レベルはすぐには戻らない。なぜなら、包絡
線検波用の抵抗とコンデンサ（図３中のコンデンサ１
５，１６、抵抗１７ａまたは１７ｂ）との時定数により
遅延がかかるからである。時定数は、抵抗とコンデンサ
によって決まるが、素子のばらつきや使用環境等によっ
て応答特性にもばらつきが生じる。

【００２４】その結果、図４（Ａ）の場合、再生信号の
矢印ｄの部分に対応する二値化信号はハイレベルとなっ
ているが、図４（Ｂ）は、ロウレベルとなっている。し
たがって、図４（Ａ）では、矢印ｄの部分は正常に二値
化が行われているが、図４（Ｂ）では、矢印ｄの部分は
正常に二値化が行われていないので、読み取りエラーと
なる。同じ光ディスクから読み取った再生信号を二値化
する場合であっても、正常に二値化が行われる場合と行
われない場合が起こり得る。すなわち、検査時には、正
常にデータが読み取られても、ユーザが運用するときに
は読み取りエラーが発生することも起こる。

【００２５】そこで、本実施例においては、検査時に
は、図４（Ｃ）に示すように、二値化レベルの信号の応
答を遅くする。そうすることによって、図４（Ｃ）で
は、二値化する際に、再生信号のｄの部分は確実にロウ
レベルと判定され、次のｅの部分もロウレベルと判定さ
れる。したがって、検査時に、確実に読み取りエラーと
なり、ディスクの欠陥を特定することができる。

【００２６】以下に、本実施例による欠陥検査装置の動
作について説明する。欠陥検査時は、第１の実施例と同
様にホストコンピュータ１がディスク制御装置２に欠陥
検出の開始信号を送る。ディスク制御装置２は、前記開
始信号により欠陥検出のための各種条件を設定するとと
もに、ディスク駆動装置３に対して信号を二値化する際
の二値化レベルの信号の応答を遅くするような設定をす
る。具体的には、図３において、スイッチ２６を切り替
える。抵抗１７ｂの抵抗値が抵抗１７ａの抵抗値よりも
大きいとすれば、検査時には、スイッチ２６を抵抗１７
ｂ側にし、通常の運用時には抵抗１７ａ側にする。この
結果、検査時の方が時定数が大きくなり、二値化レベル
の信号の応答が遅くなる。すなわち、図４（Ｃ）ような
状況が実現できる。その結果、前述のような欠陥があっ
た場合、周波数特性を変えたことにより二値化レベルの
変化が図４（Ｃ）に示すように緩慢になるため、欠陥部
の後に続く正常な場合においても欠陥と判定するように
なる。

【００２７】以上のようにして二値化レベル設定装置の
時定数を変えることによって二値化レベルを示す信号の
応答を遅くすることによって、光ディスクの欠陥部分を
確実に特定することができる。上記のようにして特定さ
れた欠陥部分の情報は交代領域に記録し直す等の欠陥処
理を行なうことにより、その後の運用時に安定した動作
が得られる。光学式媒体の欠陥は、運用中に成長するこ
とも考えられるので、欠陥検査の際に極力検出しておい
て、その場所を登録しておき、以後その場所を使用しな
いようにすることが好ましい。

【００２８】本実施例においては、二値化レベル設定装
置の時定数を変えるのを、抵抗の値を変えることによっ
て行ったが、時定数は、抵抗１７ａまたは１７ｂの抵抗
値とコンデンサ１５，１６の容量の積で決まるから、コ
ンデンサ１５，１６の容量を変えることによって行って
もよい。この場合、コンデンサとして、バリアブルキャ
パシタを使えば、与える電圧によって容量を変えること
ができる。

【００２９】本発明による欠陥検査装置はトラッキング
やフォーカシングを制御するピックアップに関する欠陥
検査にも適用できる。光ディスク等の記録再生装置にお
いては、光ビームが光ディスクの記録トラックを追従し
続けられるように、また、光ビームの焦点が光ディスク
の記録面上に位置し続けられるように、トラッキングエ
ラー系のサーボ回路やフォーカシングエラー系のサーボ
回路等によって、トラッキングエラーやフォーカシング
エラーがなくなるように光ピックアップ等を制御する。
そして、各サーボ回路によって得られたトラッキングエ
ラー信号やフォーカシングエラー信号の値が、所定の上
側しきい値または下側しきい値によってあらかじめ決め
られた範囲を越えた場合、トラッキングずれやフォーカ
シングずれの異常が発生したと判定する。

【００３０】たとえば、トラッキングエラー信号による
トラッキングずれ検出の場合について説明する。トラッ
キングずれの検出は、トラッキングエラー信号の値が所
定の上側しきい値または下側しきい値によってあらかじ
め決められた範囲を越えた場合、トラッキングずれが発
生したと判定していた。そこで、検査時は、上下のしき
い値によって決められた範囲をホストコンピュータから
の開始信号を受け取ったディスク制御装置によって狭く
し、トラッキングずれの判定がおこり易くする。

【００３１】その結果、従来の欠陥検査では正常とされ
ていた、細かな傷等が原因のトラッキングエラー信号の
値でも、それらの傷の運用時におけるその後の成長を見
込んだ場合を考慮して欠陥と判定することができる。さ
らに、通常運用時のしきい値に戻した時に、通常運用時
においては、それらの傷が原因でトラッキングずれと判
定する場合が少なくなり、安定したトラッキング制御が
可能となる。

【００３２】さらに、フォーカシングエラー信号による
フォーカシグずれを検出する場合においても適用でき
る。

【００３３】上記のようにして、トラッキングやフォー
カシングの状態を検査することにより検出された欠陥
は、記録してある信号へも影響を与える恐れがあるた
め、前記検査を行なうことにより信号の再生時の信頼度
を高くすることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明による欠陥検査装置
では、通常の運用時に設定されている検査の基準値を、
欠陥検査時には厳しい値にして欠陥を検出し易くするこ
とができるので、従来は欠陥か否かが曖昧であった場合
でも、確実に欠陥と判定できるようになり、検査結果の
精度を向上させることができる。

【００３５】また、検査結果の精度が向上するため、何
回か検査を実施してその時の欠陥の発生確率から欠陥の
判定をするという過程が必要ないので、短時間で欠陥の
判定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による欠陥検査装置の構
成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例における再生信号の二値
化変換を表す図である。

【図３】本発明の第２の実施例による欠陥検査装置の二
値化レベル設定装置と信号二値化装置の構成を示す図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例における再生信号の二値
化変換を表す図である。

【符号の説明】

１ホストコンピュータ２ディスク制御装置３ディスク駆動装置４二値化レベル設定装置５信号二値化装置６光ディスク１３，１４ダイオード１５，１６コンデンサ１７ａ，１７ｂ抵抗２１，２２抵抗２５オペアンプ２６スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学式記録媒体に記録された信号を読み
出すことにより、前記光学式記録媒体の欠陥を検査する
光学式記録媒体の欠陥検査装置において、前記光学式記録媒体から読み出された再生信号を二値化
する二値化手段と、前記再生信号のレベルの変化に応じて、前記二値化手段
で前記再生信号を二値化する際の基準値を決める手段
と、前記基準値の前記再生信号のレベルの変化に対する応答
性を変化させる手段と、を備えたことを特徴とする光学
式記録媒体の欠陥検査装置。