JPH10122826A - 膜厚測定装置及び膜厚測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、膜厚測定装置及び膜厚測定方法につ
いて、膜厚を比較的短時間で精度良く測定し得るように
する。 【解決手段】本発明は、照射光学系により光ビームを集
光させて多層光デイスクの信号記録面に照射すると共
に、当該多層光デイスクから得られる反射光を受光素子
に受光し、次いで変位手段により光ビームの焦点位置を
その光軸に沿つて変位させると共に、変位量測定手段に
より光ビームの焦点位置の変位量を測定し、続いて回転
手段により多層光デイスクを回転させると共に、移動手
段により光ビームの照射位置を多層光デイスクの径方向
に移動させ、次いで膜厚測定手段により受光素子の出力
と、変位量測定手段の出力とに基づいて信号記録面間の
膜厚を測定することにより、信号記録面間のほぼ全体の
膜厚を測定誤差を大幅に減少させて連続して測定でき、
かくして膜厚を比較的短時間で精度良く測定し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図５） 発明が解決しようとする課題 課題が解決するための手段 発明の実施の形態（図１〜図４） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は膜厚測定装置及び膜
厚測定方法に関し、例えば信号記録面がその厚み方向に
複数設けられた多層光デイスクの当該信号記録面を有す
る光透過性樹脂の膜厚を測定する膜厚測定装置及び膜厚
測定方法に適用して好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、この種の多層光デイスクとして
は、例えばデイジタルビデオデイスク（ＤＶＤ）等のよ
うに信号記録面が２層に形成された２層光デイスクがあ
る。この場合図５に示すように、２層光デイスク１は、
透明基板２の一面２Ａに形成された第１の記録信号に応
じた凹凸パターン上に所定の反射率を有する第１の反射
膜３が積層形成されると共に、当該第１の反射膜３上に
光透過性樹脂４が所定の厚み（数十〔μｍ〕程度）を有
するように積層形成され、この光透過性樹脂４の一面４
Ａに形成された第２の記録信号に応じた凹凸パターン上
に第１の反射膜３よりも反射率の高い所定の反射率を有
する第２の反射膜５が積層形成され、さらに第２の反射
膜５上に保護膜６が積層形成されて構成されている。

【０００４】ここで２層光デイスク１の第１及び第２の
記録信号を再生する場合には、透明基板２の他面２Ｂ側
から第１及び第２の反射膜３及び５にそれぞれ所定の光
ビームを焦点を合わせて照射し、これにより第１及び第
２の反射膜３及び５からそれぞれ得られる反射光に基づ
いて第１及び第２の記録信号を再生し得るようになされ
ている。

【０００５】ところでこのような２層光デイスク１にお
いて光透過性樹脂４の厚みが所定の厚みと異なる場合に
は、第１及び第２の記録信号の再生時、当該第１及び第
２の反射膜３及び５から得られる反射光が干渉しあい正
しく再生し難くなる。このため２層光デイスク１の製造
工程においては、通常、光透過性樹脂４の膜厚を複数の
測定位置にて測定し、当該膜厚が所定の厚みに形成され
たか否かを検査するようになされている。

【０００６】ここで２層光デイスク１における光透過性
樹脂４の膜厚測定方法においては、通常、膜厚測定装置
として光学顕微鏡が用いられる。この場合この膜厚測定
方法においては、光学顕微鏡により２層光デイスク１を
その裏面側（すなわち、透明基板２の他面２Ｂ側）から
観察し、第１の反射膜３と第２の反射膜５とにおいてそ
れぞれ焦点が合い像が鮮明に結像したときの対物レンズ
の変位量を測定することにより、この測定結果に基づい
て第１及び第２の反射膜３及び５間の距離を光透過性樹
脂４の光学的な膜厚として得る共に、当該測定結果を２
層光デイスク１内を透過する光の屈折率に基づいて補正
することによりこの補正結果を当該光透過性樹脂４の物
理的な膜厚として得るようになされている。このように
してこの膜厚測定方法では、２層光デイスク１の複数の
測定位置における光透過性樹脂４の膜厚を順次測定す
る。

【０００７】なおこのような膜厚測定方法では、通常、
焦点深度が光透過性樹脂４の膜厚よりも充分に小さい値
となるように対物レンズの倍率が選定されており、これ
により２層光デイスク１の第１の反射膜３と、第２の反
射膜５との像が２重に映し出されて観察されることを防
止し得るようになされている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような光
学顕微鏡を用いた膜厚測定方法では、測定者がそれぞれ
第１及び第２の反射膜３及び５における結像状態を目視
で観察して像が鮮明に結像したか否かを判断するように
なされており、その判断基準は測定者の感覚に委ねられ
ている。ところがこのような判断基準は、不確定なもの
であると共に、測定者の疲労の度合いによつても異な
る。従つてこの膜厚測定方法では、光透過性樹脂４の膜
厚の測定結果に誤差が生じ、当該膜厚を正確に測定し難
い問題があつた。またこの膜厚測定方法では、２層光デ
イスク１の各測定位置における光透過性樹脂４の膜厚を
順次測定することにより、測定に時間がかかり測定効率
が著しく低い問題があつた。

【０００９】ここでこのような問題を解決する方法とし
て、光学顕微鏡によつて得られる２層光デイスク１の像
を所定の画像処理装置に取り込み、当該画像処理装置に
よつて第１及び第２の反射膜３及び５の像がそれぞれ鮮
明に結像したか否かを判断する方法（以下、この方法を
第１の膜厚測定方法と呼ぶ）が考えられる。

【００１０】この場合第１の膜厚測定方法では、第１及
び第２の反射膜３及び５の像が鮮明に結像したことをほ
ぼ確実に判断することができると共に、この判断基準を
一定に保つことができることにより、光透過性樹脂４の
膜厚の測定誤差を減少させ、測定の再現性及び測定精度
を向上させることができる。ところがこの第１の膜厚測
定方法では、上述した膜厚測定方法の場合と同様に２層
光デイスク１の各測定位置における光透過性樹脂４の膜
厚を順次測定することにより、測定に時間がかかり測定
効率が著しく低い問題があつた。

【００１１】またこの他の方法としては、光学顕微鏡に
換えて非点収差法、ナイフエツジ法又はピンホール法等
が適用された例えば株式会社キーエンス製のレーザフオ
ーカス変位計（ＬＴシリーズ）を用いて光透過性樹脂４
の膜厚を測定する方法（以下、これを第２の膜厚測定方
法と呼ぶ）が考えられる。この第２の膜厚測定方法で
は、レーザフオーカス変位計において所定の光源から発
射した光ビームを、例えば音叉に取り付けられた対物レ
ンズを通過させることにより集光させて２層光デイスク
１の所定の測定位置にその裏面側（すなわち、透明基板
２の他面２Ｂ側）から入射させると共に、当該光ビーム
が第１の反射膜３で反射し、又は第２の反射膜５で反射
することにより得られる反射光を受光素子によつて受光
するようになされている。

【００１２】この場合レーザフオーカス変位計では、音
叉により対物レンズを光ビームの光軸に沿つて比較的速
い速度で振動させるように変位させると共に、当該対物
レンズの変位量を２層光デイスク１から得られる反射光
に同期させて測定する。またこのレーザフオーカス変位
計では、対物レンズを介した光ビームの焦点深度が光透
過性樹脂４の膜厚よりも充分に小さい値となるように当
該対物レンズの開口数（ＮＡ）が選定されており、これ
により第１の反射膜３と、第２の反射膜５とに亘つて光
ビームの焦点が位置することを防止し得るようになされ
ている。なおこの場合対物レンズを介した光ビームの焦
点は、極めて小さい直径（数〔μｍ〕程度）を有する。

【００１３】このようにして第２の膜厚測定方法では、
第１の反射膜３と、第２の反射膜５とにおいてそれぞれ
光ビームが焦点を結んだときに得られる反射光（以下、
これを第１の反射光と呼ぶ）の光強度が、第１及び第２
の反射膜３及び５以外で光ビームが焦点を結んでいると
きに当該第１及び第２の反射膜３及び５から得られる反
射光（以下、これを第２の反射光と呼ぶ）の光強度より
も高い値となることから、第１の反射光が受光素子によ
つて受光されたときの対物レンズの変位量の測定結果に
基づいて光透過性樹脂４の膜厚を測定する。また第２の
膜厚測定方法では、上述した第１の膜厚測定方法と同様
にして２層光デイスク１の複数の測定位置における光透
過性樹脂４の膜厚を順次測定する。

【００１４】ところで２層光デイスク１の第１及び第２
の反射膜３及び５は、それぞれ記録信号の内容により長
さや繰り返し性の異なる複数の記録ピツトでなる凹凸パ
ターン上に形成されている。このためこの第２の膜厚測
定方法では、第１の反射光が第１及び第２の反射膜３及
び５の記録ピツトや溝が形成されていない平面部分から
得られる場合と、記録ピツト（又は溝）、又は当該記録
ピツト（又は溝）の一部分と平面部分とから得られる場
合とがある。

【００１５】ところが記録ピツト（又は溝）、又は当該
記録ピツト（又は溝）の一部分と平面部分とから得られ
る第１の反射光の光強度は、信号ピツト（又は溝）によ
る回折及び散乱並びに干渉等の影響を受け、その光軸上
の第２の反射光の光強度よりも低い値となることがあ
る。従つてこのような場合第２の膜厚測定方法では、第
１の反射光よりも光強度の高い第２の反射光が得られた
ときの対物レンズの変位量の測定結果に基づいて光透過
性樹脂４の膜厚を測定することになり、当該測定された
光透過性樹脂４の膜厚に誤差が生じ、膜厚を正確に測定
し難い問題があつた。

【００１６】またこの第２の膜厚測定方法では、対物レ
ンズを比較的速い速度で変位させるようにして光ビーム
の焦点位置を変位させることにより、当該光ビームの光
軸付近に複数の記録ピツト（又は溝）がある場合、光ビ
ームによつて照射される記録ピツト（又は溝）の数（光
ビームのスポツト内に位置する記録ピツト（又は溝）の
数）が順次変わることになる。この場合受光素子によつ
て受光する第１及び第２の反射光は、順次異なる数の記
録ピツト（又は溝）から回折及び散乱並びに干渉等の影
響を受け、このため第１及び第２の反射光の光強度分布
が変動して光学的ノイズが発生すると共に、第１及び第
２の反射光の光強度分布にばらつきが生じて光強度が変
動する。このため第２の膜厚測定方法では、光学的ノイ
ズや光強度の変動により、第２の反射光の光強度を最大
値として検出する場合があり、光透過性樹脂４の膜厚を
正確に測定し難い問題があつた。

【００１７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、膜厚を比較的短時間で精度良く測定し得る膜厚測定
装置及び膜厚測定方法を提案しようとするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、膜厚測定装置において、光ビーム
を集光させて多層光デイスクの信号記録面に照射すると
共に、当該照射した光ビームの多層光デイスクにおける
反射光を受光素子に受光する照射光学系と、光ビームの
焦点位置を当該光ビームの光軸に沿つて振動させるよう
に変位させる変位手段と、光ビームの焦点位置の変位量
を測定する変位量測定手段と、多層光デイスクを当該多
層光デイスクの中心軸を中心にして所定回転数で回転さ
せる回転手段と、多層光デイスクの信号記録面における
光ビームの照射位置を多層光デイスクの径方向に移動さ
せる移動手段と、照射光学系の受光素子の出力と、変位
量測定手段の出力とに基づいて多層光デイスクの信号記
録面間の膜厚を測定する膜厚測定手段とを設けるように
する。

【００１９】また本発明においては、膜厚測定方法にお
いて、光ビームを集光させて多層光デイスクの信号記録
面に照射すると共に、当該照射した光ビームの多層光デ
イスクにおける反射光を受光素子に受光する第１のステ
ツプと、光ビームの焦点位置を当該光ビームの光軸に沿
つて振動させるように変位させると共に、光ビームの焦
点位置の変位量を測定する第２のステツプと、多層光デ
イスクを当該多層光デイスクの中心軸を中心にして所定
回転数で回転させると共に、多層光デイスクの信号記録
面における光ビームの照射位置を多層光デイスクの径方
向に移動させる第３のステツプと、受光素子の出力と、
光ビームの焦点位置の変位量の測定結果とに基づいて多
層光デイスクの信号記録面間の膜厚を測定する第４のス
テツプとを設けるようにする。

【００２０】従つて本発明では、集光させた光ビームを
多層光デイスクの信号記録面に照射すると共に、当該多
層光デイスクから得られる光ビームの反射光を受光素子
に受光する照射光学系と、光ビームの焦点位置を当該光
ビームの光軸に沿つて振動させるように変位させる変位
手段と、この光ビームの焦点位置の変位量を測定する変
位量測定手段と、多層光デイスクを所定回転数で回転さ
せる回転手段と、光ビームの照射位置を多層光デイスク
の径方向に移動させる移動手段と、照射光学系の受光素
子の出力と、変位量測定手段の出力とに基づいて信号記
録面間の膜厚を測定する膜厚測定手段とを設けるように
したことにより、多層光デイスクのほぼ全体の信号記録
面間の膜厚を測定誤差を大幅に減少させて連続して測定
することができる。

【００２１】また本発明では、集光させた光ビームを多
層光デイスクの信号記録面に照射すると共に、当該多層
光デイスクにおける光ビームの反射光を受光素子に受光
し、次いで光ビームの焦点位置を当該光ビームの光軸に
沿つて振動させるように変位させると共に、この光ビー
ムの焦点位置の変位量を測定し、続いて多層光デイスク
を所定回転数で回転させると共に、光ビームの照射位置
を多層光デイスクの径方向に移動させ、次いで受光素子
の出力と、光ビームの焦点位置の変位量の測定結果とに
基づいて信号記録面間の膜厚を測定するようにしたこと
により、多層光デイスクから得られる反射光に対して信
号記録面の記録ピツト及び溝による回折及び散乱並びに
干渉等の影響を減少させることができ、多層光デイスク
のほぼ全体の信号記録面間の膜厚を測定誤差を大幅に減
少させて連続して測定することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００２３】図１において、１０は全体として本発明の
膜厚測定装置を示し、回転駆動部１１と、移動部１２と
から構成されている。この場合まず回転駆動部１１はベ
ース部１５を有し、当該ベース部１５は、その上部に回
転テーブル１６がその中心軸の長手方向を矢印ａに示す
上方向と平行にし、かつ当該中心軸を中心にして矢印ｂ
に示す方向に回転自在に設けられている。またこのベー
ス部１５の側部には、回転モータ１７が設けられてい
る。この場合ベース部１５内部には、ラツクとピニオン
（図示せず）が設けられており、これにより回転駆動部
１１は、回転モータ１７を駆動させることによりその回
転出力をラツクと、ピニオンとを順次介して回転テーブ
ル１６の中心軸に伝達し、当該回転テーブル１６をその
中心軸を中心にして矢印ｂに示す方向に比較的速い所定
回転数で回転させる。

【００２４】また回転テーブル１６上には、当該回転テ
ーブル１６と共に回転する吸着保持部１９が設けられて
おり、当該吸着保持部１９は、所定の負圧源（図示せ
ず）から得られる負圧に基づいて検査対象の２層光デイ
スク２０をその裏面２０Ａ側が上方向を向き、かつ当該
２層光デイスク２０の中心軸が回転テーブル１６の中心
軸と一致するように吸着保持する。かくして回転駆動部
１１は、回転モータ１７を駆動することにより、２層光
デイスク２０をその中心軸を中心にして矢印ｂに示す方
向に比較的速い所定回転数で回転させるようになされて
いる。

【００２５】一方移動部１２には、垂直断面コ字状の第
１のスライドガイド２５がその長手方向を矢印ｃに示す
右方向と平行にして設けられ、当該第１のスライドガイ
ド２５の内部には第１のボールねじ２６がその長手方向
を左右方向と平行にして設けられている。

【００２６】第１のボールねじ２６は、その一端部が第
１のスライドガイド２５の左側端部に保持されていると
共に、他端部が当該第１のスライドガイド２５の右側端
部に固設された第１の駆動モータ２７の出力軸に継ぎ手
（図示せず）を介して連結されており、当該第１の駆動
モータ２７が駆動することにより矢印ｄに示す方向及び
これとは逆の方向に回動する。また第１のボールねじ２
６には、第１の可動体（図示せず）が当該第１のボール
ねじ２６の回動に応じて第１のスライドガイド２５内を
左右方向に移動自在に設けられており、当該第１の可動
体上には平板状でなる第１のベース板２９が固定されて
いる。かくして移動部１２は、第１の駆動モータ２７を
駆動させて第１のボールねじ２６を回動させることによ
り、第１の可動体と共に第１のベース板２９を左右方向
に所望量移動させることができるようになされている。

【００２７】第１のベース板２９上にはＬ字状部材３０
が固定され、このＬ字状部材３０の垂直部３０Ａには、
矢印ｅに示す前方向の側に第２のスライドガイド３３が
その長手方向を上下方向と平行にして固設されている。
第２のスライドガイド３３の内部には、第２のボールね
じ３４がその長手方向を上下方向と平行にして設けられ
ている。

【００２８】第２のボールねじ３４は、その一端部が第
２のスライドガイド３３の下側端部に保持されていると
共に、他端部が当該第２のスライドガイド２６の上側端
部に固設された第２の駆動モータ３５の出力軸に継ぎ手
（図示せず）を介して連結されており、当該第２の駆動
モータ３５が駆動することにより矢印ｂに示す方向及び
これとは逆の方向に回動する。また第２のボールねじ３
４には、第２の可動体（図示せず）が当該第２のボール
ねじ３４の回動に応じて第２のスライドガイド３３内を
上下方向に沿つて移動自在に設けられており、当該第２
の可動体上には平板状でなる第２のベース板３７が固定
されている。

【００２９】この第２のベース板３７上には、照射光学
系４０がその前側下端部を、吸着保持部１９に吸着保持
された２層光デイスク２０の裏面２０Ａと対向させて設
けられており、これにより移動部１２は、第２の駆動モ
ータ３５を駆動させて第２のボールねじ３４を回動駆動
させることにより、第２の可動体及び第２のベース板３
７を順次介して照射光学系４０を上下方向に所望量移動
させることができるようになされている。

【００３０】ここで照射光学系４０は、その前側下端部
から下方向に膜厚測定用の所定の光ビームＬＡ１を発射
すると共に、当該光ビームＬＡ１の焦点を比較的速い速
度で上下方向（すなわち光ビームＬＡ１の光軸に沿つた
方向）に振動させるように変位させる。このようにして
照射光学系４０は、光ビームＬＡ１を回転駆動部１１の
吸着保持部１９に吸着保持された２層光デイスク２０に
その裏面２０Ａ側から入射させると共に、当該光ビーム
ＬＡ１が２層光デイスク２０の第１及び第２の反射膜に
順次照射されることによりそれぞれ得られる反射光ＬＡ
２を受光し、これにより当該受光した反射光ＬＡ２に基
づいて２層光デイスク２０の光透過性樹脂の膜厚を測定
し得るようになされている。

【００３１】この場合膜厚測定装置１０では、まず回転
駆動部１１の吸着保持部１９に吸着保持された２層光デ
イスク２０の厚さに応じて照射光学系４０を上方向又は
下方向に所望量移動させると共に、第１のベース板２９
を第１のスライドガイド２５の左側端部の所定の原点位
置に位置させる。これにより照射光学系４０から発射さ
れた光ビームＬＡ１を２層光デイスク２０のセンタホー
ル２０Ｂ付近の所定の測定開始位置に入射させ、かつ当
該光ビームＬＡ１の焦点位置の変位の中間位置を測定基
準位置（例えば、２層光デイスク２０の第１の反射膜と
第２の反射膜との間の中間位置）に位置させる。

【００３２】この状態において膜厚測定装置１０は、光
ビームＬＡ１の焦点位置をその光軸に沿つて振動させる
ように変位させると共に、回転駆動部１１を駆動制御し
て２層光デイスク２０を回転させながら移動部１２を駆
動制御して照射光学系４０を所定速度で右方向（すなわ
ち、２層光デイスク２０のセンタホール１９Ｂから外周
方向への径方向）に移動させることにより、２層光デイ
スク２０のほぼ全面に光ビームＬＡ１を入射させるよう
になされている。

【００３３】この場合膜厚測定装置１０では、２層光デ
イスク２０を比較的速い所定回転数で回転させるように
して当該２層光デイスク２０の第１の反射膜の平面部分
と記録ピツト及び溝とから順次得られる反射光ＬＡ２
を、当該反射光ＬＡ２に応じた光電信号に変換して平均
化処理すると共に、第２の反射膜の平面部分と記録ピツ
ト及び溝とから順次得られる反射光ＬＡ２を、当該反射
光ＬＡ２に応じた光電信号に変換して平均化処理する。
これにより２層光デイスク２０の第１及び第２の反射膜
の記録ピツト及び溝から得られる反射光ＬＡ２に対して
回折及び散乱並びに干渉等の影響を減少させ、かくして
２層光デイスク２０から得られる反射光ＬＡ２に基づい
て２層光デイスク２０のほぼ全体の光透過性樹脂の膜厚
を測定誤差を減少させてほぼ正確に連続して測定し得る
ようになされている。

【００３４】ここで実際上図２に示すように、照射光学
系４０は、半導体レーザ等の所定の光源５０から発射し
た光ビームＬＡ１を第１のハーフミラー５１及び第２の
ハーフミラー５２を順次通過させた後、コリメートレン
ズ５３を通過させることにより平行光にし、さらにこの
後対物レンズ５４を通過させるようにして集光させて２
層光デイスク２０に裏面２０Ａ側から入射させる。

【００３５】この場合照射光学系４０には、音叉５７が
設けられており、当該音叉５７は、その一方の腕部５７
Ａにコリメートレンズ５３が固定されていると共に、他
方の腕部５７Ｂに対物レンズ５４が固定されている。音
叉５７は、所定の駆動機構（図示せず）から得られる所
定周波数に基づいて光ビームＬＡ１の光軸に沿つた上下
方向に比較的速い速度で振動するように変位し、これに
よりコリメートレンズ５３及び対物レンズ５４を上下方
向に変位させる。かくして図２及び図３に示すように、
対物レンズ５４を介して集光された光ビームＬＡ１は、
その焦点位置が２層光デイスク２０の測定基準位置Ｏを
中心にして図中Ｌに示すような第１の反射膜２０Ｃの上
方の所定位置と、第２の反射膜２０Ｄの下方の所定位置
との間を比較的速い速度で上下方向に振動するように変
位する。

【００３６】また図２に示すように、この照射光学系４
０には、変位量測定部５８が設けられている。変位量測
定部５８では、変位量測定器５９が音叉５７の変位量を
常時測定すると共に、この測定した変位量を表す変位量
信号Ｓ１を第１のアンプ６０を介してコントローラ（図
示せず）に送出する。

【００３７】なおこの場合照射光学系４０では、対物レ
ンズ５４を介した光ビームＬＡ１の焦点深度が２層光デ
イスク２０内に形成された光透過性樹脂２０Ｅの膜厚よ
りも充分に小さい値となるように当該対物レンズ５４の
開口数（ＮＡ）が選定されている。これによりこの２層
光デイスク２０から得られる反射光ＬＡ２は、第１の反
射膜２０Ｃで光ビームＬＡ１が焦点を結んだときと、第
２の反射膜２０Ｄで光ビームＬＡ１が焦点を結んだとき
との双方においてそれぞれ光強度の値が最大となるよう
に変動する。

【００３８】またこの照射光学系４０では、音叉５７を
振動させる周波数が反射光ＬＡ２において記録ピツトの
回折及び散乱並びに干渉等の影響により発生する光学的
ノイズの周波数（例えば、70〜 700〔ｋＨｚ〕程度）よ
りも充分に小さい値（例えば1.4〔ｋＨｚ〕程度）とな
るように設定されている。このようにして照射光学系４
０では、光ビームＬＡ１と２層光デイスク２０を相対的
に移動させ、かつ反射光ＬＡ２に応じた光電信号を平均
化処理することにより、反射光ＬＡ２の光強度の変動周
期よりも光学的ノイズの変動レベルを充分に小さくし得
るようになされている。

【００３９】このようにしてこの照射光学系４０では、
２層光デイスク２０の裏面２０Ａ側に入射させた光ビー
ムＬＡ１が当該２層光デイスク２０の第１又は第２の反
射膜２０Ｃ及び２０Ｄにおいてそれぞれ反射して得られ
る反射光ＬＡ２を対物レンズ５４及びコリメートレンズ
５３を順次通過させた後、第２のハーフミラー５２を介
してＣＣＤ(charge coupled device）カメラ６１に入射
させると共に、当該第２のハーフミラー５２を通過さ
せ、この通過した反射光ＬＡ２を第１のハーフミラー５
１及びピンホール６３を順次介して受光部６４の受光素
子６５に受光する。

【００４０】この場合まずＣＣＤカメラ６１は、入射し
た反射光ＬＡ２に応じたカメラ信号Ｓ２を出力するよう
になされている。これにより照射光学系４０は、当該Ｃ
ＣＤカメラ６１から出力されたカメラ信号Ｓ２に対して
所定の処理を実行した後、当該カメラ信号Ｓ２に応じた
画像（すなわち、２層光デイスク２０内の画像）をモニ
タ（図示せず）に表示させる。モニタに表示された画像
は、２層光デイスク２０のセンタホール２０Ｂ付近の測
定開始位置に光ビームＬＡ１を入射させたときに、当該
光ビームＬＡ１の焦点位置の変位の中間位置が測定基準
位置に位置したことをユーザに確認させるために利用さ
れる。

【００４１】また受光素子６５は、所定のフイルタ特性
を有するローパスフイルタが内設されており、受光した
反射光ＬＡ２をその光強度に応じた光電信号Ｓ５に変換
した後、当該光電信号Ｓ５に含まれる余分な高周波のノ
イズ成分をローパスフイルタを介して減衰させ、このよ
うにして得られた光電信号Ｓ５を第２のアンプ６６を介
してコントローラ（図示せず）に送出する。なおコント
ローラは、光電信号Ｓ５と変位量信号Ｓ１とが同期して
入力され、これにより反射光ＬＡ２の光強度の値が最大
となつたとき（すなわち、第１の反射膜２０Ｃで光ビー
ムＬＡ１が焦点を結んだときと、第２の反射膜２０Ｄで
光ビームＬＡ１が焦点を結んだときの光電信号Ｓ５と、
このときに入力された変位量信号Ｓ１とに基づいて第１
及び第２の反射膜２０Ｃ及び２０Ｄ間の光透過性樹脂２
０Ｅの膜厚を測定し得るようになされている。

【００４２】ここで図４に示すように、膜厚測定装置１
０は、膜厚測定の動作がコンピユータ７０によつて制御
されている。この場合まずコンピユータ７０は、膜厚の
測定開始が外部から命令される（例えば、ユーザにより
キーボード等の入力部を介して命令される）と、その内
部メモリに記憶された膜厚測定プログラムを起動させ
る。

【００４３】このようにしてコンピユータ７０は、回転
駆動部１１の吸着保持部１９に２層光デイスク２０がそ
の裏面２０Ａ側を上方に向けて載上されると、負圧源
（図示せず）を制御することにより当該負圧源から得ら
れる負圧に基づいて吸着保持部１９に２層光デイスク２
０を吸着保持させる。この状態においてコンピユータ７
０は、照射光学系４０を制御することにより光源５０か
ら光ビームＬＡ１を発射させると共に、音叉５７を上下
方向に振動させるように変位させる。

【００４４】次いでコンピユータ７０は、第１の制御信
号Ｓ１０をＲＳ−２３２Ｃ、ＧＰ−ＩＢ又はＤＩ／Ｏ等
でなる信号入出力装置７１を介してドライバ７２に送出
する。ドライバ７２は、入力された第１の制御信号Ｓ１
０に基づいて制御され、当該第１の制御信号Ｓ１０に応
じた駆動モータ制御信号Ｓ１１を第１の駆動モータ２７
に送出する。第１の駆動モータ２７は、入力された駆動
モータ制御信号Ｓ１１に基づいて駆動制御され、これに
より第１のボールねじ２６を回転させて第１のベース板
２９を原点位置に位置させ、かくして膜厚測定部４０か
ら発射された光ビームＬＡ１の光軸を２層光デイスク２
０のセンタホール２０Ｂ付近の測定開始位置に合わせ
る。

【００４５】続いてコンピユータ７０は、第２の制御信
号Ｓ１３を信号入出力装置７１を介してドライバ７２に
送出し、これによりドライバ７２は、入力された第２の
制御信号Ｓ１３に基づいて制御され、当該第２の制御信
号Ｓ１３に応じた駆動モータ制御信号Ｓ１４を第２の駆
動モータ３５に送出する。第２の駆動モータ３５は、入
力された駆動モータ制御信号Ｓ１４に基づいて駆動制御
され、これにより第２のボールねじ３４を回動させて第
２のベース板３７を上下方向に所定量位置させ、かくし
て照射光学系４０から発射された光ビームＬＡ１の焦点
位置の変位の中間位置を２層光デイスク２０内の測定基
準位置に位置させる。

【００４６】なおこのように光ビームＬＡ１の焦点位置
の変位の中間位置を測定基準位置に位置させる場合、受
光部６４においては、受光素子６５が２層光デイスク２
０から得られる反射光ＬＡ２を受光しており、当該受光
結果に基づく光電信号Ｓ５をコントローラ７５に送出す
る。また変位量測定部５８においては、変位量測定器５
９が音叉５７の変位量を測定しており、当該測定した変
位量を表す変位量信号Ｓ１をコントローラ７５に送出す
る。

【００４７】これによりコントローラ７５は、入力され
た光電信号Ｓ５と、これに同期して入力された変位量信
号Ｓ１とに基づいて測定基準位置を算出し、当該測定基
準位置を表す測定基準位置信号Ｓ１６を信号入出力装置
７１を介してコンピユータ７０に送出する。かくしてコ
ンピユータ７０は、入力された測定基準位置信号Ｓ１６
に応じて第２の制御信号Ｓ１３を生成し、当該第２の制
御信号Ｓ１３に基づいてドライバ７２を制御することに
より、当該ドライバ７２を介して第２の駆動モータ３５
を制御して光ビームＬＡ１の焦点位置の変位の中間位置
を測定基準位置にほぼ正確に位置させることができるよ
うになされている。

【００４８】次いでコンピユータ７０は、第３の制御信
号Ｓ１８を信号入出力装置７１を介してドライバ７２に
送出し、これによりドライバ７２は、入力された第３の
制御信号Ｓ１８に基づいて制御され、当該第３の制御信
号Ｓ１８に応じた回転モータ制御信号Ｓ１９を回転モー
タ１７に送出する。回転モータ１７は、入力された回転
モータ制御信号Ｓ１９に基づいて駆動制御され、これに
より２層光デイスク２０を比較的速い所定回転数で回転
させる。

【００４９】この状態においてコントローラ７５は、常
時、受光部６４から光電信号Ｓ５が入力されると共に、
変位量測定部５８から変位量信号Ｓ１が入力されてい
る。これによりコントローラ７５は、入力された光電信
号Ｓ５と変位量信号Ｓ１とに基づいて、２層光デイスク
２０に入射した光ビームＬＡ１がその光軸上に位置する
第１及び第２の反射膜２０Ｃ及び２０Ｄでそれぞれ焦点
を結んだときとの音叉５７の変位量を順次測定し、当該
測定結果に基づいて２層光デイスク２０の測定開始位置
を通る円周に沿つた光透過性樹脂２０Ｅの膜厚を連続し
て測定する。

【００５０】このようにしてコントローラ７５は、連続
して得られた複数の膜厚のうち、２層光デイスク２０の
記録ピツト及び溝による回折及び散乱並びに干渉等の影
響による光学的ノイズを除去又は軽減し得るような所定
数の膜厚を選別し、当該選別した所定数の膜厚を移動平
均化演算処理する。なお移動平均化演算処理は、２層光
デイスク２０の測定開始位置から膜厚の測定方向に沿つ
て得られる膜厚を順次平均化演算処理する手法である。
すなわち選別された膜厚のうち、まずその選別された所
定数よりも少ない所定数の膜厚を２層光デイスク２０の
測定開始位置から順次選定し、当該選定した膜厚を用い
て平均化演算処理する。この後先の平均化演算処理に用
いた膜厚のうち、測定開始位置に一番近い位置の膜厚を
削除すると共に、当該先の平均化演算処理に用いた膜厚
のうち、測定開始位置から最も遠い位置の膜厚の次の膜
厚を加えるようにして、先の平均化演算処理に用いた膜
厚と同数の膜厚を用いて順次平均化演算処理を繰り返す
手法である。

【００５１】ここでコントローラ７５は、移動平均化演
算処理によつて得られた複数の膜厚を、当該膜厚の変動
を分布表示し易い所定の角度ピツチ毎に区切り、これを
膜厚信号Ｓ２０として信号入出力装置７１を介してコン
ピユータ７０に順次送出する。これによりコンピユータ
７０は、順次入力された膜厚信号Ｓ２０に応じた膜厚に
それぞれ対応する２層光デイスク２０の半径位置データ
及び回転角度データを付加し、これを膜厚測定信号Ｓ２
１としてメモリ７６に送出して記録する。

【００５２】このようにしてコンピユータ７０は、２層
光デイスク２０の測定開始位置を通る円周に沿つて光透
過性樹脂２０Ｅの膜厚を測定し終わると、この後膜厚の
変動を分布表示し易い所定の半径ピツチだけ光ビームＬ
Ａ１の入射位置を移動させるように第１の制御信号Ｓ１
０を信号入出力装置７１を介してドライバ７２に送出す
る。これによりドライバ７２は、入力された第１の制御
信号Ｓ１０に基づいて制御され、当該第１の制御信号Ｓ
１０に応じた駆動モータ制御信号Ｓ１１を第１の駆動モ
ータ２７に送出する。第１の駆動モータ２７は、入力さ
れた駆動モータ制御信号Ｓ１１に基づいて駆動制御さ
れ、これにより照射光学系４０を２層光デイスク２０外
周方向に所定の半径ピツチだけ移動させる。

【００５３】この後コンピユータ７０は、上述したよう
に膜厚の測定動作を順次繰り返し、かくして２層光デイ
スク２０のほぼ全体における光透過性樹脂２０Ｅの膜厚
を測定し得るようになされている。またコンピユータ７
０は、２層光デイスク２０のほぼ全体における光透過性
樹脂２０Ｅの膜厚を測定し終わると、メモリ７６に記録
した各膜厚とそれぞれ対応する半径位置データ及び回転
角度データとを膜厚測定信号Ｓ２１として全て読み出
し、当該読み出した膜厚及び半径位置データ並びに角度
位置データに基づいて所定の演算処理を実行し、所定半
径毎の膜厚の平均値、最大値、最少値及び分散値等を測
定すると共に、所定角度毎に膜厚の平均値、最大値、最
少値及び分散値等を測定する。

【００５４】これによりコンピユータ７０は、このよう
にして得られた測定結果を参考図面１に示すような一覧
表にしてモニタ（図示せず）に表示させ、又は測定結果
に基づいて膜厚の分布状態を、参考図面２に示すような
色調表示、参考図面３に示すような等高線表示、又は参
考図面４に示すような立体表示等のように図形化してモ
ニタに表示させる。さらにコンピユータ７０は、モニタ
に表示させた一覧表又は図形化した測定結果を測定結果
信号Ｓ２２としてプリンタ７８に送出することにより、
当該モニタに表示させた画像と同様の画像を必要に応じ
て印刷させる。

【００５５】かくしてこの膜厚測定装置１０では、検査
対象の２層光デイスク２０における光透過性樹脂２０Ｅ
の膜厚の分布を一覧表又は図形化してユーザに提示し
得、当該ユーザに光透過性樹脂２０Ｅの膜厚の分布状態
を明確に把握させることができるようになされている。

【００５６】この実施例の場合膜厚測定装置１０では、
比較的速い回転速度で回転させた２層光デイスク２０に
光ビームＬＡ１を入射させて光透過性樹脂２０Ｅの膜厚
を測定するために、膜厚の所定の測定位置において第１
の反射膜２０Ｃで光ビームＬＡ１が焦点を結んだとき
と、第２の反射膜２０Ｄで光ビームＬＡ１が焦点を結ん
だときとの光軸（すなわち、上下方向の測定位置）が極
僅かにずれることがある。ところで光透過性樹脂２０Ｅ
は、その形成技術の進歩に伴い、膜厚のむらが２層光デ
イスク２０の半径方向において40〔ｍｍ〕当たり10〔μ
ｍ〕程度よりも小さく、かつ２層光デイスク２０の円周
方向において60〔ｍｍ〕当たり10〔μｍ〕程度よりも小
さいため、この膜厚のむらはほとんど無視し得ると考え
られる。従つて測定位置がずれることにより膜厚の測定
結果に与える誤差は、極僅かなものであり、このような
測定結果の誤差はほとんど無視し得ると考えられる。

【００５７】以上の構成において、この膜厚測定装置１
０では、照射光学系４０の光源５０から発射させた光ビ
ームＬＡ１を音叉５７と共に上下方向に振動するように
変位する対物レンズ５４を介して２層光デイスク２０の
測定開始位置に入射させ、この後当該２層光デイスク２
０を回転させると共に、照射光学系４０を２層光デイス
ク２０の外周方向に移動させるようにして当該光ビーム
ＬＡ１を２層光デイスク２０のほぼ全面に連続して入射
させる。

【００５８】このようにしてこの膜厚測定装置１０で
は、２層光デイスク２０の第１の反射膜２０Ｃと第２の
反射膜２０Ｄとからそれぞれ連続して得られる反射光Ｌ
Ａ２を受光素子６５により受光し、当該反射光ＬＡ２の
光強度に応じた光電信号Ｓ５をコントローラ７５に入力
すると共に、音叉５７の変位量を変位量測定器５９によ
り測定し、当該測定した変位量を表す変位量信号Ｓ１を
光電信号Ｓ５に同期させてコントローラ７５に入力す
る。

【００５９】これによりコントローラ７５は、連続して
入力される光電信号Ｓ５及び変位量信号Ｓ１のうち、第
１と反射膜２０Ｃと第２の反射膜２０Ｄとにおいてそれ
ぞれ光ビームＬＡ１が焦点を結んだときに受光素子６５
から得られる光電信号Ｓ１と、これに同期して変位量測
定器５９から得られる変位量信号Ｓ１とに基づいて光透
過性樹脂２０Ｅの膜厚を測定することができる。

【００６０】従つてこの膜厚測定装置１０においては、
２層光デイスク２０を比較的速い所定回転数で回転させ
ながら、当該２層光デイスク２０における光ビームＬＡ
１の入射位置を２層光デイスク２０の測定開始位置から
外周方向に移動させて光透過性樹脂２０Ｅの膜厚を測定
するようにしたことにより、２層光デイスク２０から得
られる反射光ＬＡ２に対して記録ピツト及び溝による回
折及び散乱並びに干渉等の影響を減少させることがで
き、かくして２層光デイスク２０のほぼ全体の光透過性
樹脂２０Ｅの膜厚を測定誤差を大幅に減少させて連続し
て測定することができる。

【００６１】またこのように２層光デイスク２０を回転
させた状態で当該２層光デイスク２０のほぼ全体の光透
過性樹脂２０Ｅの膜厚を連続して測定するようにしたこ
とにより、膜厚の測定時間を従来の第１及び第２の膜厚
測定方法によつて２層光デイスクのほぼ全体の光透過性
樹脂の膜厚を測定する場合の測定時間に比べて 100分の
１以下に短縮することができる。これに加えて膜厚測定
装置１０では、測定の繰り返し再現性が 0.5〔μｍ〕以
下となり、従来の第１及び第２の膜厚測定方法における
測定の繰り返し再現性との誤差が 0.1〔μｍ〕以下であ
つた。

【００６２】さらにこの膜厚測定装置１０では、連続し
て測定した光透過性樹脂２０Ｅの膜厚を移動平均化演算
処理し、当該演算結果として得られる複数の膜厚をそれ
ぞれ平均化の範囲における代表値として取り扱うように
したことにより、当該演算結果として得られた膜厚に基
づいて膜厚の分布等を容易に測定し、かつ表示すること
ができる。

【００６３】以上の構成によれば、光ビームＬＡ１を対
物レンズ５４を介して集光させて２層光デイスク２０に
入射させると共に、当該照射した光ビームＬＡ１の２層
光デイスク２０の第１及び第２の反射膜２０Ｃ及び２０
Ｄに照射されることにより得られる反射光ＬＡ２を受光
素子６５に受光する照射光学系４０と、対物レンズ５４
を光ビームＬＡ１の光軸に沿つて振動させるように変位
させる音叉５７と、当該音叉５７の変位量を測定する変
位量測定器５９と、２層光デイスク２０を所定回転数で
回転させる回転駆動部１１と、光ビームＬＡ１の入射位
置を２層光デイスク２０の測定開始位置から外周方向に
移動させるように照射光学系４０を移動させる移動部１
２と、受光素子６５から得られる光電信号Ｓ５と、これ
に同期して変位量測定器５９から得られる変位量信号Ｓ
１とに基づいて２層光デイスク２０の光透過性樹脂２０
Ｅの膜厚を測定するコントローラ７５とを設けるように
したことにより、２層光デイスク２０のほぼ全体の光透
過性樹脂２０Ｅの膜厚を測定誤差を大幅に減少させて連
続して測定することができ、かくして膜厚を比較的短時
間で精度良く測定し得る膜厚測定装置を実現することが
できる。

【００６４】また光ビームＬＡ１を対物レンズ５４を介
して集光させて２層光デイスク２０に入射させると共
に、当該光ビームＬＡ１が２層光デイスク２０の第１及
び第２の反射膜２０Ｃ及び２０Ｄに照射されることによ
り得られる反射光ＬＡ２を受光素子６５に受光し、次い
で対物レンズ５４を光ビームＬＡ１の光軸に沿つて振動
させるように変位させると共に、当該音叉５７の変位量
を測定し、続いて２層光デイスク２０を所定回転数で回
転させると共に、２層光デイスク２０における光ビーム
ＬＡ１の入射位置を当該２層光デイスク２０の測定開始
位置から外周方向に移動させ、次いで受光素子６５から
得られる光電信号Ｓ５と、対物レンズ５４の変位量の測
定結果とに基づいて２層光デイスク２０の光透過性樹脂
２０Ｅの膜厚を測定するようにしたことにより、２層光
デイスク２０から得られる反射光ＬＡ２に対して記録ピ
ツト及び溝による回折及び散乱並びに干渉等の影響を減
少させ、当該２層光デイスク２０のほぼ全体の光透過性
樹脂２０Ｅの膜厚を測定誤差を大幅に減少させて連続し
て測定することができ、かくして膜厚を比較的短時間で
精度良く測定し得る膜厚測定方法を実現することができ
る。

【００６５】なお上述の実施例においては、本発明の膜
厚測定装置１０を用いて２層光デイスク２０の光透過性
樹脂２０Ｅの膜厚を測定するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、膜厚測定装置１０を用
いて、信号記録面がその厚み方向に複数設けられた多層
光デイスクの光透過性樹脂の膜厚を測定するようにして
も良い。

【００６６】また上述の実施例においては、受光素子６
５に内設されたローパスフイルタを介して光電信号Ｓ５
に含まれる余分な高周波のノイズ成分を減衰させるよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
受光した反射光ＬＡ２の光強度に対して測定に最低限必
要な周波数帯域に対して応答するように設計された受光
素子を用いるようにしても良い。

【００６７】さらに上述の実施例においては、回転させ
た２層光デイスク２０に光ビームＬＡ１を入射させるよ
うにして光透過性樹脂２０Ｅの膜厚を測定するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、膜厚
測定部４０に例えばフオーカシングサーボ機構を設け、
膜厚の測定中に光ビームＬＡ１の焦点位置の変位の中間
位置を測定基準位置に位置させるようにしても良い。こ
れにより２層光デイスク２０に反りが有る場合や、当該
２層光デイスク２０が傾いた状態で吸着保持されている
場合等においても光透過性樹脂２０Ｅの膜厚を精度良く
測定することができる。

【００６８】さらに上述の実施例においては、回転駆動
部１１に吸着保持部１９を設け、当該吸着保持部１９に
２層光デイスク２０を吸着保持するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、例えば吸着保持
部１９に換えてセンタボスを用いて２層光デイスク２０
を保持する等のようにこの他種々の保持機構を用いて２
層光デイスク２０を保持するようにしても良い。

【００６９】さらに上述の実施例においては、コンピユ
ータ７０によりコントローラ７５から得られた膜厚に、
対応する半径位置データ及び回転角度データを付加し、
これをメモリ７６に記録するようにした場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、メモリ７６に換えてデ
イスク状記録媒体等のようにこの他種々の記録媒体を用
いるようにしても良く、またこのような記録媒体を膜厚
測定装置１０の外部に設けるようにしても良い。

【００７０】さらに上述の実施例においては、２層光デ
イスク２０を回転させた状態で、光ビームＬＡ１の入射
位置を当該２層光デイスク２０のセンタホール２０Ｂ付
近の測定開始位置から外周方向に移動させるようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、２層光
デイスク２０を回転させた状態で、光ビームＬＡ１の入
射位置を当該２層光デイスク２０の外周からセンタホー
ル２０Ｂ方向に移動させ等のように、この他種々の方法
により光ビームＬＡ１と２層光デイスク２０とを相対的
に移動させて当該２層光デイスク２０のほぼ全面に光ビ
ームＬＡ１を入射させるようにしてもよい。

【００７１】さらに上述の実施例においては、光透過性
樹脂２０Ｅの膜厚の測定が終了した後、メモリ７６から
各膜厚とそれぞれ対応する半径位置データ及び回転角度
データを読み出し、これに基づいて膜厚に関する種々の
データを測定するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、膜厚に関する種々のデータを膜厚
の測定と平行して測定するようにしても良い。

【００７２】さらに上述の実施例においては、２層光デ
イスク２０のほぼ全体から連続して得られる光透過性樹
脂２０Ｅの膜厚を移動平均化演算処理するようにした場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、膜厚の分
布を測定する等のような解析処理を容易に実行し得れ
ば、この他種々の演算処理方法を適用するようにしても
良い。

【００７３】さらに上述の実施例においては、光ビーム
ＬＡ１を集光させて多層光デイスク２０の信号記録面２
０Ｃ及び２０Ｄに照射すると共に、当該照射した光ビー
ムＬＡ１の多層光デイスク２０における反射光ＬＡ２を
受光素子６５に受光する照射光学系として照射光学系４
０を適用するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、光ビームＬＡ１を集光させて多層光デ
イスク２０の信号記録面２０Ｃ及び２０Ｄに照射すると
共に、当該照射した光ビームＬＡ１の多層光デイスク２
０における反射光ＬＡ２を受光素子６５に受光すること
ができれば、光デイスクを再生する場合に一般的に用い
られる光ピツクアツプ等のようにこの他種々の構成でな
る照射光学系を適用するようにしても良い。

【００７４】さらに上述の実施例においては、光ビーム
ＬＡ１の焦点位置を当該光ビームＬＡ１の光軸に沿つて
変位させる変位手段として、光ビームＬＡ１を集光させ
る対物レンズ５４を変位させる音叉５７を適用するよう
にした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
光ビームＬＡ１の焦点位置を当該光ビームＬＡ１の光軸
に沿つて変位させることができれば、音叉５７に換えて
対物レンズ５４を変位させるボイスコイルモータや、照
射光学系４０全体を光ビームＬＡ１の光軸方向に変位さ
せるような駆動制御機構等のようにこの他種々の構成で
なる変位手段を適用するようにしても良い。

【００７５】さらに上述の実施例においては、光ビーム
ＬＡ１の焦点位置の変位量を測定する変位量測定手段と
して、光ビームＬＡ１を集光させる対物レンズ５４の変
位量を測定する変位量測定器５９を適用するようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ビー
ムＬＡ１の焦点位置の変位量を測定することができれ
ば、例えば対物レンズ５４の変位量を測定し得るレーザ
干渉計等のようにこの他種々の構成でなる変位量測定手
段を適用するようにしても良い。

【００７６】さらに上述の実施例においては、多層光デ
イスク２０を当該多層光デイスク２０の中心軸を中心に
して所定回転数で回転させる回転手段として回転駆動部
１１を適用するようにした場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、多層光デイスク２０を当該多層光デ
イスク２０の中心軸を中心にして所定回転数で回転させ
ることができれば、この他種々の構成でなる回転手段を
適用するようにしても良い。

【００７７】さらに上述の実施例においては、多層光デ
イスク２０の信号記録面２０Ｃ及び２０Ｄにおける光ビ
ームＬＡ１の照射位置を多層光デイスク２０の径方向に
移動させる移動手段として移動部１２を適用するように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、多
層光デイスク２０の信号記録面２０Ｃ及び２０Ｄにおけ
る光ビームＬＡ１の照射位置を多層光デイスク２０の径
方向に移動させることができれば、この他種々の構成で
なる移動手段を適用するようにしても良い。

【００７８】さらに上述の実施例においては、照射光学
系４０の受光素子６５の出力と、変位量測定手段５９の
出力とに基づいて多層光デイスク２０の信号記録面間２
０Ｃ及び２０Ｄの膜厚を測定する膜厚測定手段としてコ
ントローラ７５を適用するようにした場合について述べ
たが、本発明はこれに限らず、照射光学系４０の受光素
子６５の出力と、変位量測定手段５９の出力とに基づい
て多層光デイスク２０の信号記録面間２０Ｃ及び２０Ｄ
の膜厚を測定することができれば、例えば膜厚測定装置
１０に用いられたコンピユータ７０によつて膜圧を測定
する等のようにこの他種々の構成でなる膜厚測定手段を
適用するようにしても良い。

【００７９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、集光させ
た光ビームを多層光デイスクの信号記録面に照射すると
共に、当該多層光デイスクから得られる光ビームの反射
光を受光素子に受光する照射光学系と、光ビームの焦点
位置を当該光ビームの光軸に沿つて振動させるように変
位させる変位手段と、この光ビームの焦点位置の変位量
を測定する変位量測定手段と、多層光デイスクを所定回
転数で回転させる回転手段と、光ビームの照射位置を多
層光デイスクの径方向に移動させる移動手段と、照射光
学系の受光素子の出力と、変位量測定手段の出力とに基
づいて信号記録面間の膜厚を測定する膜厚測定手段とを
設けるようにしたことにより、多層光デイスクのほぼ全
体の信号記録面間の膜厚を測定誤差を大幅に減少させて
連続して測定することができ、かくして膜厚を比較的短
時間で精度良く測定し得る膜厚測定装置を実現すること
きができる。

【００８０】また集光させた光ビームを多層光デイスク
の信号記録面に照射すると共に、当該多層光デイスクに
おける光ビームの反射光を受光素子に受光し、次いで光
ビームの焦点位置を当該光ビームの光軸に沿つて振動さ
せるように変位させると共に、この光ビームの焦点位置
の変位量を測定し、続いて多層光デイスクを所定回転数
で回転させると共に、光ビームの照射位置を多層光デイ
スクの径方向に移動させ、次いで受光素子の出力と、光
ビームの焦点位置の変位量の測定結果とに基づいて信号
記録面間の膜厚を測定するようにしたことにより、多層
光デイスクから得られる反射光に対して信号記録面の記
録ピツト及び溝による回折及び散乱並びに干渉等の影響
を減少させることができ、多層光デイスクのほぼ全体の
信号記録面間の膜厚を測定誤差を大幅に減少させて連続
して測定することができ、かくして膜厚を比較的短時間
で精度良く測定し得る膜厚測定方法を実現することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の膜厚測定装置の構成の一実施例を示す
略線的斜視図である。

【図２】膜厚測定装置の膜厚測定部の構成を示す略線的
断面図である。

【図３】光ビームの焦点位置の変位の説明に供する略線
的断面図である。

【図４】膜厚測定装置の回路構成を示すブロツク図であ
る。

【図５】２層光デイスクの構成を示す略線的断面図であ
る。

【符号の説明】

１、２０……２層光デイスク、２……透明基板、３、２
０Ｃ……第１の反射膜、４、２０Ｅ……光透過性樹脂、
５、２０Ｄ……第２の反射膜、１０……膜厚測定装置、
１１……回転駆動部、１２……移動部、４０……照射光
学系、５４……体物レンズ、５７……音叉、５８……変
位量測定部、６４……受光部、６５……受光素子、７０
……コンピユータ、７５……コントローラ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録信号に応じた凹凸パターンを有する信
   号記録面がその厚み方向に複数設けられた多層光デイス
   クの上記信号記録面間の膜厚を測定する膜厚測定装置に
   おいて、 光ビームを集光させて上記多層光デイスクの上記信号記
   録面に照射すると共に、当該照射した上記光ビームの上
   記多層光デイスクにおける反射光を受光素子に受光する
   照射光学系と、 上記光ビームの焦点位置を当該光ビームの光軸に沿つて
   振動させるように変位させる変位手段と、 上記光ビームの上記焦点位置の変位量を測定する変位量
   測定手段と、 上記多層光デイスクを当該多層光デイスクの中心軸を中
   心にして所定回転数で回転させる回転手段と、 上記多層光デイスクの上記信号記録面における上記光ビ
   ームの照射位置を上記多層光デイスクの径方向に移動さ
   せる移動手段と、 上記照射光学系の上記受光素子の出力と、上記変位量測
   定手段の出力とに基づいて上記多層光デイスクの上記信
   号記録面間の上記膜厚を測定する膜厚測定手段とを具え
   ることを特徴とする膜厚測定装置。
2. 【請求項２】上記膜厚測定手段は、 測定した上記膜厚を順次移動平均化演算処理することを
   特徴とする請求項１に記載の膜厚測定装置。
3. 【請求項３】記録信号に応じた凹凸パターンを有する信
   号記録面がその厚み方向に複数設けられた多層光デイス
   クの上記信号記録面間の膜厚を測定する膜厚測定方法に
   おいて、 光ビームを集光させて上記多層光デイスクの上記信号記
   録面に照射すると共に、当該照射した上記光ビームの上
   記多層光デイスクにおける反射光を受光素子に受光する
   第１のステツプと、 上記光ビームの焦点位置を当該光ビームの光軸に沿つて
   振動させるように変位させると共に、上記光ビームの上
   記焦点位置の変位量を測定する第２のステツプと、 上記多層光デイスクを当該多層光デイスクの中心軸を中
   心にして所定回転数で回転させると共に、上記多層光デ
   イスクの上記信号記録面における上記光ビームの照射位
   置を上記多層光デイスクの径方向に移動させる第３のス
   テツプと、 上記受光素子の出力と、上記光ビームの上記焦点位置の
   変位量の測定結果とに基づいて上記多層光デイスクの上
   記信号記録面間の上記膜厚を測定する第４のステツプと
   を具えることを特徴とする膜厚測定方法。
4. 【請求項４】上記第４のステツプでは、 測定した上記膜厚を順次移動平均化演算処理することを
   特徴とする請求項３に記載の膜厚測定方法。