JPH09282658A - ディスク面欠陥検出装置 - Google Patents

ディスク面欠陥検出装置

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JPH09282658A
JPH09282658A JP11195896A JP11195896A JPH09282658A JP H09282658 A JPH09282658 A JP H09282658A JP 11195896 A JP11195896 A JP 11195896A JP 11195896 A JP11195896 A JP 11195896A JP H09282658 A JPH09282658 A JP H09282658A
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JP
Japan
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disk surface
reflected light
focus error
output
error signal
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JP11195896A
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English (en)
Inventor
Akira Miyagawa
章 宮川
Masaomi Inagaki
正臣 稲垣
Hironori Fujita
博則 藤田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 欠陥検出精度を向上させる。 【解決手段】 コンパレータ5は、HF信号(ディスク
面からの反射光量)と基準電圧発生用電源6の電圧値
(基準反射光量)とを比較し、その差分信号を反射光量
変動信号として検出タイミング発生用スイッチ回路8に
出力する。検出タイミング発生用スイッチ回路8は、反
射光量変動信号が所定値以上の場合に限り、フォーカス
エラー信号を出力するように開閉し、ディスク面からの
反射光量が所定値以上変化しているときだけ凹凸を測定
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク、或い
は磁気ディスクの信号読取面の凹凸および平面度に関す
る欠陥を検出するディスク面欠陥検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ディスク、或いは磁気ディスク
の信号読取面の凹凸および平面度に関する欠陥を検出す
る方式として、光ビームを対物レンズを介して被検査体
である光ディスク、或いは磁気ディスクに照射すると共
に、ディスク面上に合焦するようにサーボ回路により対
物レンズとディスク面との距離を変位させ、その際の対
物レンズの変位量に基づいてディスク面の凹凸欠陥およ
び平面度を検出するフォーカスエラー検出方式が知られ
ている。
【0003】また、このフォーカスエラー検出方式で
は、サーボ系(対物レンズ)の変位をホトダイオードに
より光学的な変化量に変換し、その変換信号をフォーカ
スエラー信号として出力し、このフォーカスエラー信号
に基づいてディスク面の凹凸欠陥および平面度を算出し
ているが、この変換方式としては、非点収差法、ナイフ
エッジ法、ビーム偏心法、臨界角プリズム法等が知られ
ている。
【0004】このうち、非点収差法は、ディスク面にて
反射された反射光を対物レンズを介して4分割ホトダイ
オードに入射して、4つのホトダイオードからの電気的
信号を差動増幅器に入力し、その差動増幅器の出力をフ
ォーカスエラー信号として出力し、このフォーカスエラ
ー信号(すなわち、差動増幅器の出力信号)が“0”と
なるように対物レンズをFCSアクチュエーターにて変
位させるものであり、この非点収差法は、光学系を小型
化できるうえ、フォーカス点の検出感度が高い等の利点
があるため、一般的に利用されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ディスクの回
転数は、600〜1800rpmと高いため、サーボ帯
域は広い帯域が必要であり、開ループ周波数特性を備え
ていなければならないため、フォーカスダイナミックレ
ンジが小さくなってしまい、サーボ帯域から外れた領域
のエラーの取り残りが距離換算で2μm発生し、欠陥で
2μm以下のものがあっても、欠陥と取り残りの区別が
つかず、結局、2μm以上の欠陥しか検出できなかっ
た。
【0006】本発明は、このような背景の下になされた
もので、その目的は、欠陥検出精度を向上させることが
できるディスク面欠陥検出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、フォーカスエラー検出方式によりディス
ク面の欠陥を検出するディスク面欠陥検出装置におい
て、前記ディスク面に光を照射し、その反射光の光量を
検出する検出手段と、前記検出手段により検出された反
射光量が所定値以上変動した場合に限り、フォーカスエ
ラー信号の出力を許可する出力制御手段と、前記出力制
御手段により出力されたフォーカスエラー信号に基づい
てディスク面の凹凸の大きさを算出する算出手段とを備
えている。
【0008】本発明によれば、前記出力制御手段は、前
記検出手段により検出された反射光量が所定値以上変動
した場合に限り、フォーカスエラー信号の出力を許可
し、前記算出手段は、前記出力制御手段により出力され
たフォーカスエラー信号に基づいてディスク面の凹凸の
大きさを算出するので、従来、2μm以上の欠陥しか検
出できなかったのを、0.1μmの分解能まで欠陥を検
出することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例につ
いて説明する。図1は、本実施の形態例に係るディスク
面欠陥検出装置の概略構成を示すブロック図である。デ
ィスク面欠陥検出装置は、被検査体としてのディスク
1、スピンドルモータ2、光学系3、バッファ4、コン
パレータ5、基準電圧発生用電源6、バッファ7、検出
タイミング発生用スイッチ回路8、およびハイパスフィ
ルター9を有している。
【0010】スピンドルモータ2は、完成されたディス
クの通常の回転数と同様の600〜1800rpm程度
で被検査体としてのディスク1を回転駆動する。光学系
3は、フォーカスエラー検出方式により、非点収差法を
用いてフォーカスエラー信号(FCSエラー信号)を出
力するものであり、図示省略したが、光ビームを対物レ
ンズを介してディスク1に照射すると共に、ディスク面
にて反射された反射光を対物レンズを介して4分割ホト
ダイオードに入射して、4つのホトダイオードからの電
気的信号を差動増幅器に入力し、その差動増幅器の出力
をフォーカスエラー信号(図3(b)参照)としてバッ
ファ7に出力している。また、光学系3は、フォーカス
エラー信号(すなわち、差動増幅器の出力信号)が
“0”となるように対物レンズをFCSアクチュエータ
ーにて変位させている。
【0011】さらに、光学系3は、集光されたレーザ光
をディスク1に照射し、ディスク1からの反射光の光量
を検出するホトディテクターを有しており、このホトデ
ィテクターの出力信号をHF信号(図3(a)参照)と
してバッファ4に出力している。なお、バッファ4、バ
ッファ7は、それぞれ入力されたアナログのHF信号、
またはFCSエラー信号を所定のサンプリング周期でサ
ンプリングして量子化し、デジタルデータとして出力し
ている(図3〜図6の黒丸参照)。
【0012】コンパレータ5は、基準電圧発生用電源6
により設定された基準電圧と、バッファ4から入力され
たHF信号とを比較し、その差信号を検出タイミング発
生用スイッチ回路8に出力する。そして、検出タイミン
グ発生用スイッチ回路8は、トランジスタリレー、SC
Rリレー等の半導体継電器により構成され、コンパレー
タ5からのHF信号(反射光量)と基準電圧(基準反射
光量)との差信号が所定値以上の場合、すなわち、ディ
スク1からの反射光量が所定値以上低下、または上昇し
た場合にのみ、バッファ7からのFCSエラー信号を出
力するように開閉する。ハイパスフィルター9は、検出
タイミング発生用スイッチ回路8からのFCSエラー信
号のうち、所定周波数以上の周波数成分のみを凹凸検出
信号として出力する。
【0013】次に、図2〜図6を参照しながら、本形態
例による凹凸検出動作の流れを説明する。検出タイミン
グ発生用スイッチ回路8は、コンパレータ5からのHF
信号と基準電圧との差信号に基づいて、ディスク1から
の反射光量が所定値以上低下、または上昇したことによ
り欠陥(図3(a)のE参照)を発見した場合に限り
(図2のF1)、バッァ7からのFCSエラー信号を出
力するように開閉することにより、FCSエラー信号を
欠陥検出用信号して利用できるようにする(図2のF
2)。
【0014】このようにすることにより、図4に示した
ように、従来、2μm以上の欠陥しか検出できなかった
のに対し、本発明では、2μm以下の0.1μm程度の
微小欠陥をも検出することが可能となった。なお、図4
は、図3に丸で囲った欠陥対応部分を拡大した拡大図で
ある。
【0015】実際の動作としては、ディスク1からの反
射光量が所定値以上低下、または上昇したことにより欠
陥を発見した時点では、サンプリング箇所が先に進んで
いることなどを考慮して、10個前のFCSエラー信号
まで戻って出力するように(図2のF3、図5参照)、
検出タイミング発生用スイッチ回路8を開閉制御する。
そして、図示省略した演算回路は、ハイパスフィルター
9からの10個の凹凸検出信号(FCSエラー信号)F
CSエラー信号の最大値と最小値との差分を演算し、差
分値を欠陥サイズ信号として出力する(図2のF4、図
6参照)。
【0016】このように、本実施の形態例では、従来、
2μm以上の欠陥しか検出できなかったのに対し、0.
1μmの分解能まで欠陥を検出することが可能となり、
欠陥検出精度を大幅に向上させることができ、品質向上
に大きく寄与することが可能となる。また、磁気ディス
クでは、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔が通常0.
1μm前後であり、0.1μm以上の凹凸があると磁気
ディスクを損傷する虞れがあるので、本発明は、磁気デ
ィスクの欠陥検出に用いた場合に特に有用である。
【0017】なお、本発明は、上記の実施の形態例に限
定されることなく、例えば、非点収差法以外の例えばナ
イフエッジ法、ビーム偏心法、臨界角プリズム法等を用
いたフォーカスエラー検出方式のディスク面欠陥検出装
置に適用することができる。また、HF信号による欠陥
検出位置より10個前のFCSエラー信号まで戻って欠
陥サイズを算出することなく、欠陥検出位置の前後の1
0個程度のFCSエラー信号により欠陥サイズを算出す
るようにしてもよい。さらに、検出タイミング発生用ス
イッチ回路8としては、半導体継電器によらず、リード
スイッチ等の他の種類のスイッチを用いることも可能で
ある。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、フォー
カスエラー検出方式によりディスク面の欠陥を検出する
ディスク面欠陥検出装置において、前記ディスク面に光
を照射し、その反射光の光量を検出する検出手段と、前
記検出手段により検出された反射光量が所定値以上変動
した場合に限り、フォーカスエラー信号の出力を許可す
る出力制御手段と、前記出力制御手段により出力された
フォーカスエラー信号に基づいてディスク面の凹凸の大
きさを算出する算出手段とを備える構成とした。そのた
め、ディスク面からの反射光量が所定値以上変動した場
合に限り、フォーカスエラー信号の出力を許可し、この
フォーカスエラー信号フォーカスエラー信号に基づいて
ディスク面の凹凸の大きさを算出する。従って、本発明
によれば、従来、2μm以上の欠陥しか検出できなかっ
たのを、0.1μmの分解能まで欠陥を検出することが
でき、欠陥検出精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例に係るディスク面欠陥検
出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】凹凸検出動作の流れを説明するための流れ図で
ある。
【図3】RF信号とFCSエラー信号波形例を示す波形
図である。
【図4】図2に示したFCSエラー信号波形の欠陥に対
応する部分を拡大した拡大図である。
【図5】欠陥サイズを算出するのに使用するFCSエラ
ー信号を説明するための説明図である。
【図6】欠陥サイズの算出方法を説明するための説明図
である。
【符号の説明】
1……ディスク、3……光学系、5……コンパレータ、
6……基準電圧発生用電源、8……検出タイミング発生
用スイッチ回路、9……ハイパスフィルター

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォーカスエラー検出方式によりディス
    ク面の欠陥を検出するディスク面欠陥検出装置におい
    て、 前記ディスク面に光を照射し、その反射光の光量を検出
    する検出手段と、 前記検出手段により検出された反射光量が所定値以上変
    動した場合に限り、フォーカスエラー信号の出力を許可
    する出力制御手段と、 前記出力制御手段により出力されたフォーカスエラー信
    号に基づいてディスク面の凹凸の大きさを算出する算出
    手段と、 を備えたことを特徴とするディスク面欠陥検出装置。
  2. 【請求項2】 前記フォーカスエラー検出方式は、非点
    収差法によりフォーカスエラー信号を生成すること特徴
    とする請求項1記載のディスク面欠陥検出装置。
  3. 【請求項3】 前記出力制御手段は、前記反射光量と予
    め設定された基準反射光量との差が所定値以上の場合に
    限り、フォーカスエラー信号の出力を許可することを特
    徴とする請求項1、2のいずれかに記載のディスク面欠
    陥検出装置。
  4. 【請求項4】 前記出力制御手段は、半導体継電器によ
    り構成されていることを特徴とする請求項1、2、3の
    いずれかに記載のディスク面欠陥検出装置。
  5. 【請求項5】 非点収差法を用いたフォーカスエラー検
    出方式によりディスク面の欠陥を検出するディスク面欠
    陥検出装置において、 前記ディスク面に光を照射し、その反射光の光量を検出
    する検出手段と、 前記検出手段により検出された反射光量と予め設定され
    た基準反射光量との差が所定値以上の場合に限り、フォ
    ーカスエラー信号の出力を許可する出力制御手段と、 前記出力制御手段により出力されたフォーカスエラー信
    号に基づいてディスク面の凹凸の大きさを算出する算出
    手段と、 を備えたことを特徴とするディスク面欠陥検出装置。
JP11195896A 1996-04-08 1996-04-08 ディスク面欠陥検出装置 Pending JPH09282658A (ja)

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JP11195896A JPH09282658A (ja) 1996-04-08 1996-04-08 ディスク面欠陥検出装置

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JPH09282658A true JPH09282658A (ja) 1997-10-31

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030006537A (ko) * 2001-07-13 2003-01-23 삼성전자 주식회사 광디스크 복굴절 보상 방법 및 이를 채용한 광픽업 장치
WO2007029567A1 (ja) * 2005-09-05 2007-03-15 Pioneer Corporation 情報記録再生装置
US7463563B2 (en) 2002-09-20 2008-12-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Deficiency detecting apparatus for optical disk

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