JPS6284433A - 光デイスク検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業−にの利用分ツｆコ この発明は、情報記録媒体としての光ディスクの検査を
行う光ディスク検査装置に関し、さらに詳しくは、光デ
ィスク自体の欠陥に関する検査を行う光ディスク検査装
置に関する。

［従来の技術］ 従来の光ディスク検査装置は、光ディスクの特定トラッ
クを読取り、その読取りパターンと、その特定トラック
に予め書き込まれたテストパターンとを照合し、そのエ
ラー率から光ディスクの良否を判定するようになってい
る。

［解決しようとする問題点コ このような従来の光ディスク検査装置には、次のような
問題点がある。

■飽くまで書込みパターンと読み出しパターンの照合を
行うだけであるから、エラーの原因となっている光ディ
スク自体の欠陥（異物の付着、混入、表面の傷など）を
検出できない。当然、欠陥の種類（明欠陥、暗欠陥など
）、位置、大きさなどは分からない。このように、欠陥
の発生原因の解析などための１−分な情報を得られず、
検査結果を光ディスクの製造工程の管理なとに１−分店
用できない。

■検査できるのは光ディスク−１−の特定のトラックに
限られ、ユーザ側で使用するトラックを含む任意の部分
について検査することはできない。したがって、光ディ
スクのユーザ使用トラックが正常であっても使用不可能
と判定される可能性があり、その判定結果は必ずしも光
ディスクの使用可否を正しく反映しないことがある。

［発明の目的］ この発明は、そのような従来の光ディスク検査装置の問
題点に鑑みてなされたものであり、光ディスク自体の欠
陥に関する情報を収集できる光ディスク検査装置を提供
することを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ このＬ１的を達成するために、この発明によれば、光デ
ィスク検査装置は、検査すべき光ディスクを回転駆動す
る手段と、この光ディスクの読取り位置の部分を照明し
、その反射光を受光して光電変換する光学ヘッドと、こ
の光学ヘッドを前記光ディスクの任意の位置に位置決め
する手段と、前記光学ヘッドの読取り位置に関する位置
情報を発生する手段と、前記光ディスクの未記録位置に
対する前記光学ヘッドの出力信号のレベルに基づき欠陥
を検出し、検出した欠陥に関連する前記位置情報を含む
欠陥情報をメモリに記憶させる手段とを備えた構成とさ
れる。

［作用］ 光ディスクの欠陥部分では反射率が他の部分と異なり、
光学ヘッドの出力信号レベルが変化するため、前記のよ
うな構成の光ディスク検査装置によれば、光ディスク自
体の欠陥を検出することができる。また、少なくとも欠
陥の位置の情報を含む欠陥情報を得て、それに基づき欠
陥の発生原因を解析して光ディスクの製造工程の管理な
どに反映させることができる。

そのような欠陥検査は、光ディスクの未記録位置であれ
ば任意の位置について行うことができるため、ユーザの
使用領域も含めた検査がｉ１Ｊ能であり、光ディスクの
使用可否判定をより確実に行うことができる。

さらに、光ディスクの特定トラックにテストパターンを
記録する必要がないため、その分だけ光ディスクのユー
ザ使用領域を拡大できる。

［実施例コ 以下、図面を参照し、この発明の一実施例について詳細
に説明する。

第１図は、この発明による光ディスク検査装置の概略ブ
ロック図である。この図において、１０は検査対象の光
ディスクであり、フォーマツティングされているだけで
データの書込みは行われていないものである。ただし、
この光ディスク１０の特定のトラックに、従来と同様に
テストパターンが記録されていても構わない。光ディス
クｌＯは駆動機構１１により高速に回転駆動される。こ
の駆動機構１１は、一般的な光ディスク駆動装置のもの
と同様でよいので詳細は説明しない。

−〇− １２は光ディスク１０の読取り用の光学ヘッドであり、
レーザ光なとて光ディスク１０の表面を局所的に照明し
、その反射光を受光して電気信号に変換するものである
。この光学ヘッド１２も、一般的な光ディスク駆動装置
に用いられているものと同様なものでよい。また、光学
ヘッド１２を光ディスク１０の半径方向に移動位置決め
するためのアクセス制御機構１３が当然存在するが、そ
れは一般的な光ディスク駆動装置のアクセス制御機構と
同様なものでよいので、詳細説明は割愛する。

つまり、光ディスク１０を駆動し、その表面を光学的に
読み取る部分の構成は、一般的な光ディスク駆動装置と
同様でよい。

以Ｆ１各回路について説明するが、それに関連する信号
のタイミング図を第２図に示す。

光学ヘッド１２からは、光ディスク１０の読取り位置の
表面の反射率に比例したレベルのアナログ信号（読み出
し信号）ａが出力される。この読み出し信号ａは直流増
幅器１４により増幅され、増幅後の読み出し信号すはト
ラック／セクタアドレス読取り回路１６およびアナログ
コンパレータ１８／、１８２に人力される。

トラック／セクタアドレス読取り回路１６からは、読取
り対象のセクタに固有のアドレス（セクタアドレスおよ
びトラックアドレス）を示すアドレス信号ｄと、セクタ
内の第２図に示すような位置で発生する信号Ｃが出力さ
れる。信号Ｃはタイミング発生回路２０に入力され、ア
ドレス信号ｄは位置情報発生回路２２に入力される。

タイミング発生回路２０からは、スタートパルスｆ１こ
のスタートパルスｆに同期化されたクロックＣＬＫ、セ
ットイ言号ｇおよびデータフィールド信号りが出力され
る。クロックＣＬＫの周期は、光ディスク１０のデータ
の１ビット間隔に対応している。データフィールド信号
りは、セクタのデータフィールドの読取り期間にオン状
態になる信号である。この実施例では、データフィール
ドに関して欠陥の検査を行うので、データフィールド信
号は欠陥検査範囲を示す信号として働くものである。

位置情報発生回路２２は、レジスタ２４およびカウンタ
２６からなっている。トラック／セクタアドレス読取り
回路１６からｊロカされるアドレス信号ｄの情報は、セ
ット信号ｇの立ち上がりでレジスタ２４にセットされる
。カウンタ２６は、スタートパルスｆによってリセット
された後、クロックＣＬＫをカウントする。このカウン
タ２６の値は、読み出し位・置のセクタ内相対位置情報
である。この情報とレジスタ２４内の情報とが合成され
、位置情報信号ｍとして位置情報発生回路２２より出力
される。

アナログコンパレータ１８／は、光ディスクの明欠陥を
検出するために、読み出し信号すをスライスレベルＬ／
と比較するものである。他方のアナログコンパレータ１
８２は、光ディスクの暗欠陥を検出するためにスライス
レベルＬ２と読み出し信号すを比較するものである。ス
ライスレベルＬｔ　＋　Ｌ２　、読み出し信号ｂ１およ
びコンパレータ１８／、１８２の出力信号ｅｌ＋８２と
の関係は、第２図に示される通りである。

レジスタ２８７＋２８２には、ホストコンピュータ５２
よりインターフェイス回路５４を介して、スライスレベ
ルＬ１．Ｌ２を指定するデジタルデータがセットされる
ものである。このデジタルデータがデジタル／アナログ
変換器３０／、３０２によりアナログ電圧に変換され、
スライスレベルＬｌ、Ｌ２としてアナログコンパレータ
１８１゜１８２に与えられる。

ここで、スライスレベルＬ、、Ｌ２は、例えば検査対象
の光ディスクのユーザ側で使用する光ディスク駆動装置
の欠陥に関する条件を考慮して決定される。

アナログコンパレータ１Ｂ１，１８２の出力信号’ｅｌ
　＋　　８２　、およびタイミング発生回路２０からの
データフィールド信号りは欠陥弁別回路３２に入力され
る。この欠陥弁別回路３２からは、欠陥始点パルスｌ／
ｖ欠陥終点パルス１２、欠陥が明欠陥であるか暗欠陥で
あるかを示す欠陥区分信号ｉ３、書込みタイミングパル
スに１およびメモ−１〇− リアドレス信号ｊが出力される。

欠陥始点パルスｉ７は、信号ｅ７＋ｅ２の立ち上がり（
明欠陥または暗欠陥の始点）の時刻に立ち−Ｌがるパル
スである。欠陥終点パルス１２は、信号ｅｌ＋８２の立
ち下がり（明欠陥の終点または暗欠陥の終点）の時刻に
立ち上がるパルスである。欠陥区分信号には、信号ｅ／
の立ち」二かり（明欠陥の始点）でオン状態にセットさ
れ、信号ｅ２の立ち−にかりてリセットされてオフ状態
になる信号である。

欠陥弁別回路３２内にはメモリアドレスを生成するため
のカウンタ３４が設けられており、信号ｅｌ、ｅ２の立
ち−にかりてインクリメントされる。

このカウンタ３４の内容がメモリアドレス信号ｊとして
送出され、ＯＲ回路３６を介してメモリ（２ボートメモ
リ）３８に人力される。つまり、メモリアドレス信号ｊ
の値は、欠陥の始点と終点の検出時刻に更新される。書
込みタイミングパルスには、メモリアドレス信号ｊが更
新されて、その値が確定した時点で発生する。

なお、データフィールド信号りのオフ状態期間において
は、カウンタ３４はホールドされてメモリアドレス信け
ｊの更新は禁市され、信号１１＋１２＋　　ｌａ、ｋは
抑市される。

メモリ３８は欠陥情報を記憶すためのものである。位置
情報信号ｍ１欠陥始点パルスｉ１１欠陥終点パルス１２
および欠陥区分信号ｉ３は、欠陥情報の信号としてメモ
リ３８に入力される。このメモリ３８に収集された欠陥
情報は、最終的にはメモリ３８から読み出されてホスト
コンピュータ５２へ送られるが、その際のメモリアドレ
スはホストコンピュータ５２によってインターフェイス
回路５４を介しメモリアドレス信号ｎにより指定、　　
される。

なお、光ディスクの駆動制御、光学ヘッド１２のアクセ
ス制御、各回路の初期設定などを行うための制御部が存
在するが、図中省略されている。

次に、第２図のタイミング図を参照しながら、この光デ
ィスク検査装置の動作を説明する。

なお、実際的には、特定のトラックを指定し、それにつ
いてだけ検査するモードと、光ディスクの全トラックに
ついて検査するモードとが用意されるが、説明を簡単に
するため、全トラックを順に検査するモード場合につい
て説明する。

検査すべき光ディスク１０がセットされると、図示しな
い制御部の制御により、光ディスクｌＯの駆動が開始し
、また光学ヘッド１２は最初のトラックから最終のトラ
ックに順次位置決めされる。

また、レジスタ２４およびカウンタ２Ｂ、３４はリセッ
トされる。なお、メモリ３８はクリアされている。

各トラックの各セクタの読取り期間に、トラック／セク
タアドレス読取り回路１６によりトラックアドレスおよ
びセクタアドレスが読み取られ、それがアドレス信号ｄ
として送出され、また第２図に示すタイミングで信号Ｃ
が送出される。信号Ｃに応答して、タイミング発生回路
２０よりスタートパルスｆ１クロックＣＬＫ、セット４
Ｎ　号ｇ　１１デ一タフイールド信号りが第２図に示す
タイミングで送出される。

位置情報発生回路２２において、カウンタ２６はスター
トパルスｆでリセットされてからクロックＣＬＫのカウ
ンタを開始し、またセット信号ｇのＸ″１ち１−かりて
アドレス信号ｄの情報がレジスタ２４にセットされる。

かくして、光ディスクｌＯ１〕の読取り位置に対応した
位置情報信号ｍが位置情報発生回路２２から送出される
。

ここで、あるセクタのデータフィールド（データは記録
されていない）において、例えば第２図に示すような波
形の読み出し信号ａが得られたとする。データフィール
ド内において、反射率の高い異物が付着した部分のよう
な明欠陥の位置（第２図のＡ）では、読み出し信号すが
スライスレベルＬ、（明欠陥検出用スライスレベル）を
越えるため、欠陥始点パルスｉｌと欠陥終点パルス１２
が順次発生し、また欠陥区分信号ｉ３がオンする。

同様に、反射率の低い異物が付着した部分のような暗欠
陥の位置（第２図のＢ）では、読み出し信号すがスライ
スレベルＬ２　（暗欠陥検出用スライスレベル）を下回
るため、欠陥始点パルスｉｌと欠陥終点パルス１２が順
次発生し、また欠陥区分イに弓ｉ３がオフする。

いずれの欠陥もデータフィールド内であってタイミング
発生回路２０のデータフィールド信号りはオン状態であ
るから、弁別回路３４はイネーブル状態であり、第２図
に示すようなタイミングで欠陥始点パルスミ１１欠陥終
点パルス１２、欠陥区分信号１ａ、書込みタイミングパ
ルスｋが発生する。また、カウンタ３４は前述のように
欠陥の始点と終点で更新される。したがって、各欠陥の
始点および終点の位置（これはトラック方向のサイズも
結果として示す）と種類（明欠陥、暗欠陥の区分）が欠
陥情報としてメモリ３８に検出順に書き込まれる。

このように、この光ディスク検査装置によれば、従来の
ような書込みデータと読み出しデータとの照合では検査
不可能であった、光ディスク自体の欠陥を１ビツトの分
解能で検出し、その欠陥の位置、大きさく始点位置と終
点位置の情報から分かる）、種類（明欠陥と暗欠陥）の
情報を収集することができる。しかも、光ディスクにテ
ストパターンを一↑き込むことなく、光ディスクのユー
ザ利用領域も含めて任意の部分またはほぼ全域について
検査することができる。また、従来のようなテストパタ
ーンが書き込まれる検査用トラックを必要としないから
、その分だけユーザの利用領域を広げることができる。

さて、最終トラックの最終セクタまで検査が終了すると
、図示しない制御部は各回路を抑止し、また光ディスク
の駆動を停止１−させ、インターフェイス回路５４を開
始ホストコンピュータ５２に終了を報告する。

この報告を受けたホストコンピュータ５２は、メモリ３
８から欠陥情報を読み出し、例えば以下に述べるような
処理を行う。

まず、メモリ３８から欠陥情報を読込み、内部のメモリ
に＝一旦記憶する。つぎに、検出された欠陥を大きさに
より分類する。光ディスク装置はエラー修正機能を持っ
ているので、微小な欠陥によるエラーは修正可能である
。そこで、そのエラー修正機能で修正できないようなエ
ラーの原因となるような大きさの欠陥だけを選び出し、
その個数を例えばセクタ別にカウントする。そして、そ
の欠陥の個数からセクタ毎に使用可能であるか否かの合
否判定を行い、またその結果に基づき光ディスクの使用
可否の判定を行う。

なお、ここで説明した処理は飽くまで一例であり、例え
ば光ディスクの製造工程管理などのために欠陥の分布、
種類などの統計データを求める処理など、必要に応じて
欠陥に関する種々の処理を行うことができるが、これは
この発明の要旨に拘わらないので説明を割愛する。

また、光ディスクの全トラックを検査すると検査時間が
長くなるため、前述したように、光ディスクの一部分に
ついて検査することも当然可能である。この場合、例え
ばトラック単位で検査領域を指定し、そのトラックのア
ドレス情報を予め制御部に設定しておく。制御部は、そ
のアドレス情報に従って光学ヘッド１２のアクセス制御
を行って対象トラックの読取りを順次行わせ、トラック
／セクタアドレス読取り回路１６からのアドレス信゛号
ｄに基づき対象トラックの読み出し期間を把握し、各回
路の作動を制御して欠陥の検出と欠陥情報の記憶を行わ
せる。

このような制御は、公知の技術により容易に実現できる
ので、これ以−１−の説明は割愛する。

以上、この発明の一実施例について説明したが、この発
明はそれだけに限定されるものではなく、回路構成など
を適宜変形して実施し得るものである。

例えば、結果検出用のコンパレータを１つだけ設け、そ
のスライスレベルを明欠陥用レベルに設定して明欠陥の
検査を行い、次に暗欠陥用のスライスレベルに設定して
暗欠陥の、検査を行うように構成してもよい。

光学ヘッドの読み出し信号をデジタル信号に変換し、そ
の信号をデジタルコンパレータによりスライスレベル（
デジタル信号）と比較し、欠陥検出を杼わせでもよい。

また、欠陥の位置情報に関しては、欠陥の始点または終
点の一方の位置情報だけを記憶するようにしてもよい。

ただし、そのような位置情報からは欠陥の大きさがわか
らないため、大きさの情報が必要な場合は別途大きさの
情報を記憶させるように変更する必要がある。

［発明の効果］ 以−１−説明したように、この発明によれば、光ディス
ク検査装置は、検査すべき光ディスクを回転駆動する手
段と、この光ディスクの読取り位置の部分を照明し、そ
の反射光を受光して光電変換する光学ヘッドと、この光
学ヘッドを前記光ディスクの任意の位置に位置決めする
手段と、前記光学ヘッドの読取り位置に関する位置情報
を発生する手段と、前記光ディスクの未記録位置に対す
る前記光学ヘッドの出力信号のレベルに基づき欠陥を検
出し、検出した欠陥に関連する前記位置情報を含む欠陥
情報をメモリに記憶させる手段とを備えた構成とされる
から、光ディスク自体の欠陥の検査を行い、欠陥の少な
くとも位置の情報を含む欠陥情報を得て、それに基づき
欠陥の発生原因を解析して光ディスクの製造工程の管理
などに反映させることができるとともに、欠陥検査を光
ディスクの未記録位置であれば任意の位置について行う
ことができるため、ユーザの使用領域も含めた検査がａ
Ｊ能であり、光ディスクの使用ＩｉＩ否判定をより確実
に行うことができ、また光ディスクの特定トラックにテ
ストパターンを記録する必要がないため、その分だけ光
ディスクのユーザ使用領域を拡大できる、などの効果が
達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光ディスク検査装置の概略ブロ
ック図、第２図は同光ディスク検査装置の動作説明用の
タイミング図である。 １０・・・光ディスク、１１・・・駆動機構、１２・・
・光学ヘッド、１３・・・アクセス制御機構、１６・・
・トラック／セクタアドレス読取り回路、１８！、１８
２・・・７−Ｊ−ログコンパレータ、２０・・・タイミ
ンク発生回路、２２・・・位置情報発生回路、２Ｂ、、
２８２・・・レジスタ、３０１　＋　　３０２・・・デ
ジタル／アナログ変換器、３２・・・欠陥弁別回路、３
８・・・メモリ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）検査すべき光ディスクを回転駆動する手段と、こ
   の光ディスクの読取り位置の部分を照明し、その反射光
   を受光して光電変換する光学ヘッドと、この光学ヘッド
   を前記光ディスクの任意の位置に位置決めする手段と、
   前記光学ヘッドの読取り位置に関する位置情報を発生す
   る手段と、前記光ディスクの未記録位置に対する前記光
   学ヘッドの出力信号のレベルに基づき欠陥を検出し、検
   出した欠陥に関連する前記位置情報を含む欠陥情報をメ
   モリに記憶させる手段とを備えてなる光ディスク検査装
   置。
2. （２）前記欠陥を検出する手段は、スライスレベルと前
   記光学ヘッドの出力信号とを比較するコンパレータを少
   なくとも１つ含み、前記コンパレータの出力信号のレベ
   ル変化点に関連した位置情報を含む欠陥情報を前記メモ
   リに記憶させるように構成されてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光ディスク検査装置。
3. （３）前記欠陥を検出する手段は、明欠陥検出用のスラ
   イスレベルと前記光学ヘッドの出力信号とを比較する第
   １のコンパレータと、暗欠陥検出用のスライスレベルと
   前記光学ヘッドの出力信号とを比較する第２のコンパレ
   ータとを含み、前記各コンパレータの出力信号のレベル
   変化点に関連した位置の情報を含む欠陥情報を前記メモ
   リに記憶させるように構成されてなることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の光ディスク検査装置。
4. （４）前記欠陥情報は、前記コンパレータの出力信号の
   レベル変化点が前エッジまたは後エッジのいずれである
   かを示す情報を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項または第３項に記載の光ディスク検査装置。
5. （５）前記欠陥情報は前記変化点が前記第１および第２
   のコンパレータのいずれの出力信号の変化点であるかを
   示す情報をを含むことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の光ディスク検査装置。