JPS63281261A - 光記録媒体検査装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光カード、光ディスク等の光記録媒体のゴミ
、キズ等の欠陥信号を検査する光記録媒体検査装置に関
するものである。

［従来の技術］ 上記光記録媒体においては製造工程上でのゴミの付着や
キズ等による欠陥が光記録媒体の品質を左右するために
各工程における欠陥の検出が重要である。

光記録媒体の製造工程は一般には４つの工程よりなる。

第１の工程は光記録媒体の原盤を作成する工程で、普通
ガラス原盤にフォトレジストを塗布し、それに高パワー
のレーザーを照射して情報トラックあるいはトラックア
ドレス用の溝を形成する。第２の工程はスタンバ工程で
原盤にニッケル電鋳によってスタンパを作成する。第３
の工程はレプリカ工程でスタンパから紫外線硬化樹脂や
射出成形等により情報トラックを写し取り大量のレプリ
カを作成する。第４の工程は塗布工程でそのレプリカに
記録材料を塗布する。

以上、４つの工程を経て光記録媒体は完成するが、それ
ぞれの工程においてゴミの付着や欠陥が生じ光記録媒体
の欠陥信号となる。

以下に光記録媒体の検査装置として、従来の光カードの
欠陥信号を検査する光カード検査装置について説明する
。

第４図は従来の光カード検査装置の一例の概略図を示す
ものである。同図において、ｌはレーザー光源で半導体
レーザにより一定光量のレーザー光を発光する。２はコ
リメータレンズでレーザー光源１からのレーザー光を平
行光にする。３は偏光ビームスプリッタ−１４は１／４
波長板、５は対物レンズ、６は対物レンズ５をフォーカ
ス及びトラ−２キング方向に動作させる光学ピックアッ
プであり、ボイスコイル等の既知の駆動手段にて構成さ
れる。７は検査用光カードで、不図示の駆動機構により
１図中Ｘ方向に往復運動される。８は集光レンズ、９は
ハーフミラ−でディスク７からの反射光を分割する。１
０はフォーカス制御用光検出器で４分割の光検出器より
構成され、各々の差動出力にてフォーカス誤差信号を得
、また光検出器の和信号を得る。１１はフォーカス制御
回路でフォーカス制御用光検出器ｌＯのフォーカス信号
にてフォーカス系のループゲインを制御し、フォーカス
誤差信号により光学ピックアップ５をフォーカス方向に
動作させる。

１２はトラッキング制御用光検出器でフォーカス制御用
光検出器ｌＯと同様な構成にてトラッキング誤差信号及
びトラッキング和信号を得る。１３はトラッキング制御
回路でフォーカス制御回路１１と同様な構成にてトラッ
キング和信号にてトラッキング系のループゲインを制御
し、トラッキング誤差信号により光学ピックアップ６を
トラッキング方向に動作させる。

また１４は欠陥信号検出用のコンパレータ回路で、光検
出器１０からの信号をあらかじめ設定された欠陥検出電
圧と比較し、光カード７の欠陥を検出する。１５は欠陥
個数検出用のカウンタ回路であり、コンパレータ回路１
４からの信号をカウントして欠陥数を表示する。

上記のような従来の光カード検査装置について、その動
作の概略を説明する。

レーザー光源ｌから発せられたレーザー光はコリメータ
レンズ２を通過し平行光となり偏光ビームスプリッタ３
、入／４波長板４を介し、対物レンズ５により光カード
７にて形成された情報トラック上に集光される。光カー
ド７からの反射光は入射光路と逆光路をたどり、入／４
板４を２度通過することにより入射光と９０°偏光され
た光となり、偏光ビームスプリッタ３で反射され集光レ
ンズ８を経てハーフミラ−９に入る。この反射光はハー
フミラ−９によって２方向に分かれ一方はフォーカス制
御用光検出器１０に集光され、他方はトラッキング制御
用光検出器１２に集光されそれぞれ公知の方法によりフ
ォーカス制御、トラッキング制御が行なわれる。また、
フォーカス制御用光検出器ｌＯは４分割の光検出器によ
り構成されているが、それらの各出力を合計すると光カ
ード７の情報トラックからの反射光量に比例した出力が
得られる０例えば光カード７の情報トラックにゴミ、キ
ズがあればその部分での反射光量が散乱し、フォーカス
制御用光検出器ｌＯには光量変化として検出される。

この光検出器ｌＯからの出力を欠陥信号検出用のコンパ
レータ回路１４に入力し、基準となる欠陥検出電圧と比
較して欠陥を検出し、その欠陥数をカウンタ回路１５で
計数して表示する。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記のような装置ではレーザー光源１か
ら発せられるレーザー光量が一定でありかつ欠陥検出基
準電圧が一定であるため、同一の反射率からなる光カー
ドで、かつ反射率のむらの少ない状態でなければ反射光
量がそれぞれ異なってゴミ等の欠陥による光検出器の出
力電圧も異なり正しい検出が行なえない事になる。特に
光カードの製造工程上での品質を落とす原因の大部分は
ゴミの付着やキズ等の欠陥によるものであり、各工程で
の欠陥の出方が正確に把握出来れば工程の改善が容易に
行なえるが、前述のように各工程における被検査カード
の反射率は極端に異なっているために従来の光カード検
査装置では正しい欠陥の検出が不可能であり、的確なカ
ードの評価または工程改善が行なえないという問題があ
った。

つまり、カード全体に広がる反射率のムラ、記録媒体自
体の欠陥、ゴミの付着等の各種の欠陥要因に対して、そ
れぞれそれらを区別してどの工程でどのような欠陥が生
じるかを詳しく知るためには、各工程において、同一の
検査装置で欠陥を検出することが必要で、また、反射光
量が大きくなだらかに変化する反射率を考慮した上で局
部的に変化する欠陥を高速に検査できる装置が望まれて
いた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来技術の問題点および要望に鑑みなされ
たもので、反射率の異なる各工程における光記録媒体、
特に成形直後の光記録媒体の欠陥検出も正確に行なえる
光記録媒体検査装置を提供することを目的とする。

以上のような目的は、光媒体上に形成された情報トラッ
クに光を照射しその反射光を光検出器に受光して前記情
報トラックのゴミ、キズ等の検査をする光カード検査装
置において。

前記反射光の平均反射光量を求める手段及び前記反射光
から得られる信号を微分する微分手段とを有しているこ
とを特徴とする光記録媒体検査装置により達成される。

なお上記の方法によって検出された欠陥を各工程におけ
る許容される欠陥かどうかを確認する必要がある場合、
又はどの程度の欠陥がどのくらい存在しているかを知り
たい場合はさらに前記出力と所定の欠陥検出基準電圧回
路に計数回路（例えばカウンター）コンピュータを備え
て欠陥の大きさと位置を検出すればよい。

［作用］ 上記の如き光記録媒体検査装置によれば、情報トラック
からの光の強度信号の変化分を平均化処理及び微分処理
を組み合せることにより、各工程の光カードが持ってい
るそれぞれの反射率に影響をうけず、かつ反射率のムラ
を平均値で求め、欠陥を微分回路で行なうという具合に
機能分離をすることができる。これにより実際の検査に
合致した必要なサンプリングが可能となり、各種欠陥の
解析の精度が向上すると共に検査の高速化が図れる利点
を有する。なお、本発明は実機を用いた実際の検査にお
いて、検出時に生じるトラックはずれ、その他の変動要
因をも考慮して欠陥の検出ができるものである。

［実施例］ 以下１本発明の光記録媒体検査装置について図面に基づ
き詳細に説明する。

第１図は本発明の光記録媒体検査装置の一実施例であり
、光カードを検査する光カード検査装置の構成図を示し
たものである。なお第１図において１〜１１の部品は第
４図で示した従来の構成と同一部品を使用しておりその
説明は省略する。

第１図において１６は平均値回路であり。

フォーカス制御用光検出器ｌＯの和信号のベース反射率
を平均化して反射率の影響をうけにくくする働きがある
。１７は微分回路であり、フォーカス制御用光検出器ｌ
Ｏの和信号を微分する働きがある。光カード７の欠陥に
より反射光の強度レベルが乱れると微分出力として検出
し、コンパレータ回路１４で所定の欠陥基準電圧と比較
し欠陥を検出する。１５は欠陥カウンタ回路でコンパレ
ータ回路１４からの信号をカウンタして欠陥数を表示す
る。

また１８は光検出出力のアナログ信号をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器、１９はＡ／Ｄ変換器１８より
光カード７ごとの欠陥検出基準電圧を決めるもとになる
各種データーを作るマイクロコンピュータ、２０はマイ
クローンピータ１９より出力されたディジタル信号をア
ナログ信号である欠陥基準電圧に変換するＤ／Ａ変換器
である。

ここで、この平均値回路１６、微分回路１７を共に使用
することにより、光カード７上の欠陥検出がよりいっそ
う、精度良く、かつ高速に検出できる理由を説明する。

第２図（ａ）は光カード７の平面図であり２１はその光
カード７上にあるトラックを示す、今、仮に光カード原
盤にトラック２１上の始点２２から文１のところにゴミ
ｎｌ、３１２のところにゴミｎ２があり、そのまま製品
段階の光カードが製造されたとするとそのゴミｎｌ、ｎ
２による反射光の乱れが各工程において光カードを検査
すると出力されることになる。

第２図（ｂ）はその様子を示したものであり、Ｒ１は光
カード原盤の反射率分布、Ｒ２は製品段階の光カードの
反射率分布を示し、縦軸に光カードの反射率、横軸に光
カードの位置をとっである。この様な場合、同じ光強度
レベルで前記ゴミｎｌ、ｎ２を検ｌｔｌ　Ｌようとする
と、両工程における基準となる反射率ｒｌ、ｒ２があま
りにも違うため、従来はゴミｎｌ、ｎ２を各工程で同一
検査装置により検出することができなかった。

そこで、本発明はまず、前記信号を平均値回路１６に通
し光カードの反射率（以下の処理で平均反射率となる）
を求める。平均値回路１６はローパスフィルタとマイコ
ン１９による計算処理からなっており、ローパスフィル
タで光カード７の情報トラックにあるアドレス信号及び
セクタ信号等の高周波成分が除去された後、Ａ／Ｄ変換
され、マイコン１９より、ある情報領域（例えば、１）
ラック）の平均反射光量が演算により求められる。この
平均のとり方は、例えば、ｌトラック分のデジタル変換
された光量をそのトラックの長さで除算することにより
得られる。

次に、欠陥の検出においては、フォーカス制御回路１１
からの元の検出信号（ゴミ、欠陥等のいわゆるドロップ
アウト成分を含む信号）を微分回路１７に通してやる。

すると第３図（ａ）　（ｂ）に示すようにそのベースと
なる反射光量の大きさには関係せず、ゴミｎｌ、ｎ２に
よる反射光量の著しい変化のみをとらえることになる。

なお第３図（ａ）はＲ１を微分回路１７を通した後の欠
陥箇所の反射率変化ｄＲ１を示した図であり、（ｂ）は
Ｒ２を通したあとの欠陥箇所の反射率変化ｄＲ２を示す
図である。この第３図（ａ）　　、　（ｂ）を比較して
みればわかるように、反射率の大きく違う光カード原ｇ
！左製品段階の光カードの欠陥を同一の装置で検出する
ことが可能になる。

さらに、反射率のムラを光量の平均値で求め。

欠陥の検出を微分回路で行なうことにより、実検査に応
じたサンプリングが可能となるために、この装置におけ
る欠陥検出処理が高速化できる。それは１反射率のムラ
のようになだらかに変化するものは平均反射率をその検
出の基準とした方が精度良く、かつ速く検出でき、また
、キズ、ゴミのように局部的に反射率の変化する欠陥に
対しては微分処理が前述のような理由により効果的であ
るからである。さらに、この平均化処理と微分処理を組
あわせることにより、それら検出に特有の検出特性が相
互に利用でき、光カード等の光記録媒体の欠陥検出の精
度、質を向上させることが可能になる０例えば、媒体の
ある部分の平均反射率が予めわかっていると、微分処理
で得られたデータの幅がある程度、特定され、検出の質
を向上することができる。それらの検出の内容は、使用
される装置がどのような欠陥検出を目的とするのか、例
えば、工程改善のみに使用するとか、光カードの出荷検
査に使用するとか、により変わるものであり、その処理
はマイコン１９のプログラム等で容易に組むことができ
る。

以上の様に構成されたこの実施例の光カード検査装置に
ついて、以下その動作を説明する。

レーザー光ｌｌＡｌから発せられたレーザー光が光学系
を介して光カード７に照射される。特に成形後のプラス
チック基盤の如く表裏の反射率が同じ光カード基盤は必
要のない表面にピントがあう可能性があるため、フォー
カス制御回路ｌｌのルー′奇−←−プンにして光ヘッド
を一方向から送り。

必要な情報面を判別してループをとじ、フォーカスを追
従させる。第４図に示した従来の光カード検査装置と同
様にして光カード７からの反射光がフォーカス制御用光
検出器１０に入射するとその出力（ゴミ、キズ等の欠陥
信号をも含んでいる）は平均値回路１６、Ａ／Ｄ変換器
１８及び微分回路１７にそれぞれ分配される。

前述の平均値回路１６でフィルタリングと反射率のムラ
の検知、および微分回路１７の働きにより光カード７の
欠陥信号がとり出されると、コンパレータ回路１４によ
り所定の欠陥検出基準電圧と比較され欠陥数が表示され
る。この欠陥検出基準電圧は各工程で要求される欠陥信
号のレベルをあらかじめ決める事で設定してもよいし、
第１図に示したように、マイクロコンピュータ１９と連
係させて設定することも可能である。この場合、前述し
たように、光カードの部分的な反射率の分布、変化を平
均値回路１６及びマイコン１９の働さで求めることがで
きるので前記欠陥基準電圧を決定するときにその辺を考
慮することもできる。

また、Ａ／Ｄ変換器１８によって光検出器からの出力は
ディジタル信号化されマイクロコンピュータ１９によっ
て各種の検出、演算を行なうことにより光カードの欠陥
の周期性、その大きさ、数、光カード上の位置、及び特
定の箇所の反射率のムラ等のデータを作ることができる
ので、それらデータにあわせて前記欠陥検出基準電圧を
設定することも可能となる。この時にも前記の平均反射
光績の検出によるデータが利用できる０例えば、これら
処理により欠陥の大きさごとにコンパレータのレベルを
変化させて微分回路１６の出力レベルにあわせて別々に
カウンターに表示させることができ、どの工程でどのよ
うな欠陥が生じやすいかを知ることもできかつ高速に検
査が可能となる。

本発明は前記実施例に限らず種々の変形が可能である。

例えば、前記実施例においては光カード７の欠陥を検出
するのにフォーカス制御用光検出器１０の和信号を用い
たが、これはトラッキング制御用光検出器１２の和信号
を用いてもよく、さらには別個に光検出器を設けてもよ
い。

又透明な部材の表裏を判別するのにトラッキング溝信号
の有無で判別してもよい。

さらに、前記実施例では光カード検査装置を例にとり説
明したが、光カードに限らず、光ディスク等の光記録媒
体の光記録媒体検査装置にも適用できることは明らかで
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように５本発明の光記録媒体検査装置によ
れば、情報トラックからの光の強度信号の変化分を平均
化処理及び微分処理を組み合せることにより、各工程の
光カードが持っているそれぞれの反射率に影響をうけず
、かつ反射率のムラを平均値で求め、欠陥を微分回路で
行なうという具合に機能分離をすることができる。これ
により実際の検査に合致した必要なサンプリングが可能
となり、各種欠陥の解析の精度が向上すると共に検査の
高速化が図れる利点を有する。

このことは、光記録媒体の製造過程による欠陥の要因分
析が実機の検査（例えば、トラックハズレ）に合った形
で正確に行なえることになるのでその実用効果は大きい
。

第１図は本発明の光記録媒体検査装置の一実施例であり
、光カードを検査する光カード検査装置の構成図を示し
たものである。

第２図（＆）は光カードの平面図、第２図（ｂ）は工程
における光カード上の欠陥の出方の差を反射率で示した
図である。

第３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第２図（ｂ）における
工程の欠陥を平均値回路、微分回路を通して検出した信
号を示す図である。

第４図は従来の光カード検査装置を示す概略構成図であ
る。

１：レーザー光源、２：コリメータレンズ、３：偏光ビ
ームスプリッタ、４：ｌ／４波長板、５対物レンズ、６
：光学ピー２クアツプ、７：検査用光カード、８：集光
レンズ、９；ノ＼−フミラー、１０：フォーカス制御用
光検出器、１１：ラフオーカス制御回路、１２：）ラッ
キング制御用光検出器、１３ニドラッキング制御回路、
１４：コンパレータ回路、１５：カウンタ回路、１６：
平均値回路、１７：微分回路。

１８　：　Ａ／Ｄ変換器、１９：マイクロコンピュータ
−，２０：　Ｄ／Ａ変換器、２１ニドラツク。

代理人　　　弁理士　　　　山下積子 弟２　口 （ｂ） 山 ＯイＴＬ　　置　　　　　　　　　　ノ第３図 （ａン ０　　　　　　　　　　　　４目　　　　　　　　　）
（ｂ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光媒体上に形成された情報トラックに光を照射し
   その反射光を光検出器に受光して前記情報トラックのゴ
   ミ、キズ等の検査をする光カード検査装置において、 前記反射光の平均反射光量を求める手段及び前記反射光
   から得られる信号を微分する微分手段とを有しているこ
   とを特徴とする光記録媒体検査装置。
2. （２）前記平均反射光量を求める手段の出力及び前記微
   分手段からの出力を所定の欠陥基準電圧とを比較する手
   段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の光記録媒体検査装置。
3. （３）前記反射光から得られる信号を直接Ａ／Ｄ変換し
   て所定の演算を行なうことにより前記所定の欠陥検出基
   準電圧を設定することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の光記録媒体検査装置。