JPH0776756B2 - ディスク検査装置 - Google Patents

ディスク検査装置

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JPH0776756B2
JPH0776756B2 JP63318128A JP31812888A JPH0776756B2 JP H0776756 B2 JPH0776756 B2 JP H0776756B2 JP 63318128 A JP63318128 A JP 63318128A JP 31812888 A JP31812888 A JP 31812888A JP H0776756 B2 JPH0776756 B2 JP H0776756B2
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disc
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disk
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正己 曽根
利幸 平井
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Pioneer Corp
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Pioneer Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9506Optical discs

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ディスク検査装置に関し、特に映像や音声等
の情報が微小なピットとして記録された光学式ディスク
における傷等の欠陥を検査する装置に関する。
背景技術 映像や音声等の情報をディスクに記録する方式として光
学方式がある。この光学方式は、基板となるガラス原盤
の盤面上にフォトレジストを塗付しレジスト膜を形成す
ることによってレジスト原盤を作成し、このレジスト原
盤のレジスト膜に微小な点に集光したレーザビームを記
録情報に応じて明滅させるいわゆるビットバイビット方
式で照射感光させ、しかる後これを現象して得られるピ
ット(へこみ)の長さ及びその繰返し周期によって情報
を記録するものである。
このようにして得られる光学式ディスクにおいては、デ
ィスクの盤面上に微小ピット以外に傷等の欠陥がある
と、再生時にこれが原因となってノイズやいわゆるドロ
ップアウトが生じることになるため、製造段階において
傷等の欠陥の有無を検査しておく必要がある。
従来、ディスクの欠陥の有無を検査する装置として、例
えば特開昭60−22650号公報に記載のものが知られてい
る。この従来装置においては、レーザ光をディスク面に
微小スポット状態で照射し、ディスク面からの反射光の
光軸に対して偏倚した位置に配された光検知器によって
ディスク面からの散乱反射光を受光し、この光検知器の
出力レベルを設定レベルと比較することによって欠陥の
有無を検査する構成となっている。
ところで、光学式ディスクにあっては、引掻き傷等によ
る欠陥のみならず、ピンホール、成形時にガスの走りに
よってディスク内周付近に生じる傷、アルミ反射膜の白
色化又は黒色化したもの等、種々の欠陥が存在する場合
がある。
これら種々の欠陥はディスク面上における形態が各々異
なることから、上述した従来装置では、散乱反射光のみ
に基づいて欠陥検出をなす構成となっているため、形態
が各々異なる全ての欠陥を正確に検出することは困難で
あった。
発明の概要 そこで、本発明は、ディスク面上における形態が各々異
なる欠陥の全てを正確に検出し得るディスク検査装置を
提供することを目的とする。
本発明によるディスク検査装置は、情報が微小ピットと
して記録された光学式のディスクを担持しかつこれを回
転駆動するディスク回転手段と、前記ディスクの盤面上
にレーザビームを照射しつつ前記ディスクの略半径方向
において走査するレーザ走査手段と、前記ディスクから
の正反射ビームの光軸の移動経路上に配された第1の光
検知手段と、前記正反射ビームの光軸の移動経路に対し
て偏倚した位置に配された第2の光検知手段と、前記第
1及び第2の光検知手段の各出力レベルを所定の基準レ
ベルと比較する比較手段と、前記比較手段の比較出力に
基づいてディスクの欠陥の有無を判定する判定手段とを
備え、前記レーザビームが前記ディスクの回転中心に対
してオフセットした位置に照射されることを特徴とす
る。
実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
本発明の一実施例を示す第1図において、例えば2枚の
ディスク1a,1bは各々ターンテーブル(図示せず)によ
って担持されかつスピンドルモータ(図示せず)によっ
て例えば30[rpm]の回転数で回転駆動される。
これらディスク1a,1bの盤面上にはビ−ム走査装置2か
らレーザビームが照射される。ビーム走査装置2は、レ
ーザ光源3と、この光源3から発せられるレーザビーム
をディスク1a,1bの盤面上に照射せしめる回転多面鏡4
とからなり、多面鏡4が回転することによってレーザビ
ームを一方のディスク1aの外周部から他方のディスク1b
の内周部までの間の距離Lにおいて走査せしめる。この
距離Lにおける走査速度は回転多面鏡4の回転速度によ
って決まり、例えば3000走査/秒に設定される。また、
1枚のディスクに対し、例えば回転角5°毎に72回の走
査が行なわれる。
レーザビームは、第2図から特に明らかなように、ディ
スク1a,1bの回転中心に対して距離dだけオフセットし
た位置にディスク面に垂直な線に対してαの入射角で照
射される。この照射光に基づくディスク面からの反射光
の強度分布は、ディスク1a,1bの表面のピットによる回
析が生じるため、第3図に示すように広い分布となる。
第3図において、Aは正反射光、Bはピットによる散乱
反射光、Cは欠陥による散乱反射光であり、ディスク面
に垂直な線に対する正反射光Aの出射角はβ1(=
α)、欠陥による散乱反射光Cの出射角はβ2(<β1
となる。
第1図及び第2図において、ディスク面からの正反射光
Aの光軸の移動経路上には正反射光Aを受光するための
第1の光検知手段(以下、正反射光センサと称する)5
が、散乱反射光Cの光軸の移動経路上には欠陥による散
乱反射光Cを受光するための第2の光検知手段(以下、
散乱反射光センサと称する)6が設けられている。これ
らセンサ5,6は一体的に構成されており、これにより位
置調整が容易となっている。
なお、レーザビームをディスクの回転中心に対して距離
dだけオフセットした位置に照射するとしたが、これは
ピットによる散乱反射光Bの強度が大なる部分を散乱反
射光センサ6の外側へ逃がすためである。また、CAV
(角速度一定)ディスクでは、ディスクの内外周でピッ
トの大きさが異なり、ディスクの内周から外周へ向けて
レーザビームを走査した場合、ピットによる散乱反射光
Bと欠陥による散乱反射光Cとのレベルが非常に近くな
って判別が困難となるため、ディスク1aの内周から外周
への走査部分には遮光板7が設けられて欠陥検出が行な
われないようになっている。
第4図は、回路系の構成の一例を示すブロック図であ
る。図において、正反射光センサ5の出力はアンプ8で
増幅された後、BPF(バンドパスフィルタ)9,10で外乱
によるノイズ成分が除去されて比較器11,12の各比較入
力となる。一方、散乱反射光センサ6の出力はアンプ13
で増幅された後、BPF14で外乱によるノイズ成分が除去
されて比較器15の比較入力となる。
ここで、ディスクの表面に、ピンホール、成形時にガス
の走りによって生じる傷、アルミ反射膜の白色化又は黒
色化したもの等の種々の欠陥が存在するものとすると、
第5図に示すように、散乱反射光(a)にはアルミ反射
膜の白色化による白い異物やガスの走りによる傷に起因
するノイズ成分が、又正反射光(b)にはアルミ反射膜
の黒色化による粉末状アルミやピンホールに起因するノ
イズ成分が含まれており、各センサによって図示の如き
レベルのノイズとして検出される。
これら各種のノイズを判別するために、比較器11は基準
レベルGS,GM,GLを有して粉末状アルミ等の欠陥を、比較
器12は基準レベルFS,FM,FLを有してピンホール等の欠陥
を、比較器15は基準レベルDS,DM,DLを有して白い異物や
ガスの走りによる傷等の欠陥をそれぞれ検出する。比較
器11,12,15の各比較出力はバッファ16,17を介して処理
装置18に伝送される。
処理装置18は例えばマイクロコンピュータによって構成
されており、例えば、比較器11,12,15の各比較出力に基
づいて異なる欠陥毎に各々の検出回数をカウントし、各
欠陥の検出回数の少なくとも1が所定回数以上となった
ディスクを不良品と判定する。判定結果は例えば、プリ
ンタ19によってプリントアウトされる。
次に、処理装置18のプロセッサによって実行される欠陥
検査の処理手順について第6図のフローチャートにした
がって説明する。なお、1枚のディスクに対して例えば
回転角5°毎に72回の走査が行なわれるのであるが、本
サブルーチンは各走査タイミング毎に呼び出されて実行
されるものとする。
第6図(A),(B)において、プロセッサは先ず、比
較器15の比較出力を取り込み(ステップS1)、この比較
出力データ中にノイズレベルが基準レベルDS,DM,DLの各
レベル以上のときの出力データ(以下、DS出力データ,D
M出力データ,DL出力データと称する)が存在するか否か
を判断し(ステップS2〜S4)、存在する場合には、各出
力データの発生回数をカウントするカウンタをインクリ
メントする(ステップS5〜S7)。
続いて、比較器11の比較出力データを取り込み(ステッ
プS8)、この比較出力データ中にノイズレベルが基準レ
ベルGS,GM,GLの各レベル以上のときの出力データ(以
下、GS出力データ、GM出力データ,GL出力データと称す
る)が存在するか否かを判断し(ステップS9〜S11)、
存在する場合には、各出力データに対応するカウンタを
インクリメントして各出力データの発生回数をカウント
する(ステップS12〜S14)。
さらに、比較器12の比較出力データを取り込み(ステッ
プS15)、この比較出力データ中にノイズレベルが基準
レベルFS,FM,FLの各レベル以上のときの出力データ(以
下、FS出力データ,FM出力データ,FL出力データと称す
る)が存在するか否かを判断し(ステップS16〜S18)、
存在する場合には、対応するカウンタをインクリメント
して各出力データの発生回数をカウントする(ステップ
S19〜S21)。
続いて、走査回数カウンタをインクリメントし(ステッ
プS22)、そのカウント値Nが72に達したか否か、すな
わち1枚のディスクに対する72回の走査が終了したか否
かを判断し(ステップS23)、終了していなければステ
ップS1に戻って上述の処理を繰り返す。72回の走査が終
了した場合には、9種の基準レベルに基づいて検出され
た欠陥の各々について、各欠陥検出回数(各カウンタの
カウント値)が欠陥の許容数(合格判定数)以下である
か否かを判断する(ステップS24)。各欠陥に対する合
格判定数は以下の如く設定される。例えば、DS出力デー
タは2回、DM出力データは1回、DL出力データは0回、
FS出力データは2回、FM出力データは1回、FL出力デー
タは0回、GS出力データは3回、GM出力データは2回、
GL出力データは0回とする。
全ての欠陥検出回数が上述した合格判定数以下であれ
ば、そのディスクを合格品と判定する(ステップS2
5)。全ての欠陥検出回数のうち1つでも合格判定数を
越えた場合には、その欠陥検出回数が不合格判定数を越
えるか否かを判断する(ステップS26)。不合格判定数
は以下の如く設定される。例えば、DS出力データは4
回、DM出力データは3回、DL出力データは2回、FS出力
データは5回、FM出力データは3回、FL出力データは2
回、GS出力データは6回、GM出力データは4回、GL出力
データは1回とする。
全ての欠陥検出回数のうち1つでも不合格判定数を越え
る場合にはそのディスクを不合格品と判定し(ステップ
S27)、不合格判定数を越える欠陥検出回数が無い場
合、すなわち合格品にも不合格品にも属しないものを中
間品と判定する(ステップS28)。
以上の一連の処理により、ディスクの各種の欠陥を全て
正確に検出できると共に、判定基準に基づいてディスク
の外観品質ランクを決定することができる。
ところで、ディスクには、第7図に示す如く所定半径位
置に内周方向に沿ってロット番号等の刻印が一般的に設
けられている。このように、ディスク面上にロット番号
等の刻印が存在すると、この刻印が欠陥と誤認される可
能性がある。一般的に、ディスクの欠陥はディスクの円
周方向に長く存在することはなく、これに対してロット
番号等の刻印は円周方向に比較的長く存在する。
第9図は、このロット番号等の刻印に対する処理手順を
示すフローチャートである。なお、ロット番号等の刻印
が付されるディスク半径位置は予め決められているの
で、本サブルーンはこのディスク半径位置に対応した走
査タイミング毎に呼び出されて実行されるものとする。
また、この際の判定基準レベルとしては比較器15の基準
レベルDMが用いられるものとする。
第9図においては、プロセッサは、比較器15のDM出力デ
ータを取り込み(ステップS31)、このDM出力データを
保持し(ステップS32)、同時にDM出力データ有りか否
か、すなわちDMレベル以上の欠陥が存在するか否かを判
断する(ステップS33)。DM出力データ有りであれば、
欠陥検出回数をカウントするカウンタをインクリメント
し(ステップS34)、このカウント値Nが所定値N0(例
えば、4)以上か否か、すなわちDMレベル以上の欠陥の
存在がN0個以上連続したか否かを判断する(ステップS3
5)。
N<N0であればメインルーチンに戻り、N≧N0であれ
ば、第8図に示すように、DMレベル以上の欠陥が連続し
てN0個以上検出された訳であるから、これはロット番号
等の刻印であると判定し、それまで保持していたデータ
をクリアして欠陥とは判断しない(ステップS36)。ス
テップS33でDM出力データ無しと判定した場合には、そ
れまでの保持データを出力データし(ステップS37)、
先のカウンタをクリアし(ステップS38)、メインルー
チンに戻る。
このように、散乱反射光センサ6の出力データレベルが
所定基準レベルDM以上になったことがディスクの同一円
周上において欠陥検出数N0で与えられる所定期間以上連
続して検出されたときはこれを欠陥とは判定しないよう
にすることにより、ロット番号等の刻印を欠陥と誤認す
ることなく、本来の欠陥のみを正確に検出できることに
なる。
なお、上記実施例においては、ディスクを担持しかつこ
れを回転駆動する手段をレーザ走査方向に2個配列して
一度に2枚のディスクの検査を行なうとしたが、これに
限定されるものではなく、単一であっても良く、又3個
以上配列しても良く、数が多い方が一度に多くのディス
クを検査できる故検査効率を向上できることになる。
また、上記実施例では、比較器11,12,15の各基準レベル
を固定として説明したが、これら基準レベルを可変とす
ることも可能であり、また欠陥の許容数及び限度数を外
部から入力できるようにすることにより外観品質の判定
基準を任意に変えることができ、その判定基準に基づい
てディスクの外観品質ランクを決定することができる。
発明の効果 以上説明したように、本発明によるディスク検査装置に
おいては、回転駆動されているディスクの盤面上にレー
ザビームを照射しつつディスク半径方向において走査
し、ディスクからの正反射ビームの光軸の移動経路上に
配された第1の光検知手段及び該光軸の移動経路に対し
て偏倚した位置に配された第2の光検知手段によってデ
ィスク面からの反射ビームを受光し、これら光検知手段
の各出力レベルを所定の基準レベルと比較し、この比較
出力に基づいてディスクの欠陥を検出する構成となって
いるので、ディスク面上における形態が各々異なる欠陥
の全てを正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるディスク検査装置の機構部の構成
の概略を示す斜視図、第2図は第1図におけるレーザ照
射部と受光部との関係を示す側面図、第3図はディスク
面からの反射光の強度分布を示す図、第4図は本発明に
よるディスク検査装置の回路系の構成を示すブロック
図、第5図は散乱反射光センサ(a)及び正反射光セン
サ(b)の各出力に含まれるノイズ成分を示す波形図、
第6図(A),(B)は欠陥検査の処理手順を示すフロ
ーチャート、第7図はディスク面上の例えばロット番号
の刻印状態を示す図、第8図はロット番号が欠陥として
検査される状況を説明するための図、第9図はロット番
号等の刻印に対する処理手順を示すフローチャートであ
る。 主要部分の符号の説明 1a,1b……ディスク 2……レーザ走査装置 4……回転多面鏡 5……正反射光センサ 6……散乱反射光センサ 11,12,15……比較器 18……処理装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報が微小ピットとして記録された光学式
    のディスクを担持しかつこれを回転駆動するディスク回
    転手段と、前記ディスクの盤面上にレーザビームを照射
    しつつ前記ディスクの略半径方向において走査するレー
    ザ走査手段と、前記ディスクからの正反射ビームの光軸
    の移動経路上に配された第1の光検知手段と、前記正反
    射ビームの光軸の移動経路に対して偏倚した位置に配さ
    れた第2の光検知手段と、前記第1及び第2の光検知手
    段の各出力レベルを所定の基準レベルと比較する比較手
    段と、前記比較手段の比較出力に基づいてディスクの欠
    陥の有無を判定する判定手段とを備え、前記レーザビー
    ムが前記ディスクの回転中心に対してオフセットした位
    置に照射されることを特徴とするディスク検査装置。
  2. 【請求項2】前記ディスク回転手段はレーザビームの走
    査方向において複数個配列されていることを特徴とする
    請求項1記載のディスク検査装置。
  3. 【請求項3】前記比較手段は、前記第1の光検知手段の
    出力レベルを互いに異なる複数の基準レベルと比較する
    第1の比較器と、前記第2の光検知手段の出力レベルを
    互いに異なる複数の基準レベルと比較する第2の比較器
    とからなり、前記判定手段は、前記第1及び第2比較器
    の各比較出力に基づいて異なる欠陥の各々の検出回数を
    カウントする手段を有し、各欠陥の検出回数の少なくと
    も1が所定回数以上となったディスクを不良品と判定す
    ることを特徴とする請求項1記載のディスク検査装置。
JP63318128A 1988-12-16 1988-12-16 ディスク検査装置 Expired - Lifetime JPH0776756B2 (ja)

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JPH02163639A JPH02163639A (ja) 1990-06-22
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