JPH0877611A

JPH0877611A - 光学系校正用基準ディスク

Info

Publication number: JPH0877611A
Application number: JP20695094A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Kato; 光彦加藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】方向に応じた欠陥の検出確度や欠陥領域の反
射率を正確に規定し光ディスク欠陥検査装置の光学系を
校正することのできる光学系校正用基準ディスクの提供
を目的とする。【構成】保護膜層１のレーザ光が入射される信号読取
り面側１ａに欠陥パターン２を形成している。この信号
読取り面側１ａの保護膜層１上には、いわゆるピット３
と呼ばれる突起部も形成されている。このピットの頂上
部のピット面３ａから入射するレーザ光の波長のλ／４
分だけ窪ませた領域をランドと称している。このように
欠陥パターンは、ピット３やランド４が形成される層と
同じ層に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクの製造に際
し光ディスクに生じる欠陥を検査する装置の校正に用い
る光学系校正用基準ディスクに関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、１枚で大量の情報記憶が
可能なため例えば画像情報やデータベース情報等の記録
に用いる記憶媒体として用いられている。光ディスク
は、１枚で従来の磁気記録媒体等の記憶容量に比べて大
容量であり、高い加工精度が要求される。このように微
細加工を行っているので、光ディスクの高品質を維持す
るため、製造時に各種の検査が行われる。従って、ユー
ザに提供される光ディスクは、製造時に様々に行われる
厳しい検査を経た製品である。光ディスクに対して製造
時に行う検査の一つに検査対象の光ディスクに発生する
欠陥の有無を検査する装置として欠陥パターン検査装置
がある。

【０００３】光ディスクの製造ラインにおける光ディス
ク欠陥検査装置は、被検査対象である光ディスクの信号
読取り面側に照射したレーザ光の反射光を検出し、例え
ば傷等によって光ディスクに生じた欠陥の信号パターン
と比較して欠陥の有無を判別している。この比較を行う
ために、光ディスク欠陥検査装置は、予め既知の欠陥パ
ターンが形成されている光学系校正用基準ディスクを用
いて装置を校正している。この光学系校正用基準ディス
クとしては、例えばＡＢＥＸ社等から発売されている。
例えばＡＢＥＸ社製の光学系校正用基準ディスクは、上
記欠陥パターンをディスクの信号読取り面側の表面に配
されている。また、欠陥パターンの形状は光ディスクの
円周方向に対して平行になるよう形成されている。基準
ディスクには、この欠陥パターンの形成領域、例えばデ
ィスク表面に黒色あるいは引っかき傷状に欠陥パターン
が形成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
欠陥検査装置は、上述した光学系校正用基準ディスクを
用いて校正を行った際に、例えば図１４に示すように、
信号読取り面側のディスクの表面に傷が存在した場合で
もこの表面を通過するレーザ光ＬＢの大きさが傷ＩＰよ
り大きいと、照射したレーザ光ＬＢが信号読取りを行う
ベース面１ａまで透過してしまう。これにより、光ディ
スク欠陥検査装置は、この光学系校正用基準ディスクを
使用した場合、ピット面３ａで反射してきた戻り光に影
響を及ぼし難く、傷ＩＰの大きさも光の干渉の影響を受
けてこの反射光量が正確でなくなってしまう場合があ
る。さらに、この光学系校正用基準ディスクは、ディス
ク表面１１ａ上に形成した欠陥パターンであるため経年
変化によって欠損する虞れもある。

【０００５】また、光学系校正用基準ディスクに形成し
た欠陥パターンは、円周方向と平行に一致させたパター
ン配列をしている。このパターン配列は、この光学系校
正用基準ディスクを回転させて見るための配列である
が、円周方向に対する直角な方向、すなわちディスクの
径方向に延びている傷に対する検出は、何も規定できな
いことになる。

【０００６】さらに、光学系校正用基準ディスクにおけ
る欠陥領域の反射率についても従来の基準ディスクでは
何も規定されていないので、従来の基準ディスクは、こ
の点でも基準ディスクとして問題を有することになる。
そこで、本発明は、上述したような実情に鑑みてなされ
たものであり、方向に応じた欠陥の検出確度や欠陥領域
の反射率を正確に規定し光ディスク欠陥検査装置の光学
系を校正することのできる光学系校正用基準ディスクを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学系校正
用基準ディスクは、光ディスクの製造に際し光ディスク
に生じる欠陥を検査する装置の校正に用いる光学系校正
用基準ディスクにおいて、光ディスクの信号読取り面側
のピット形成層に欠陥パターンを形成することを特徴と
している。

【０００８】ここで、欠陥パターンは、ディスクの径方
向に一定間隔毎に配置し、一定間隔として例えばディス
クの記録領域を径方向に１５の等間隔に分けて内周側か
ら外周側に向かって形成する。この欠陥パターンの形状
は、それぞれ縦横比を変化させた大きさとして例えば形
状における幅をすべて50μｍに設定し、長さとして内周
側から順に２つをそれぞれ 1μｍ、 5μｍに設定する。
以後10μｍから 100μｍまで１０個を10μｍずつ増やし
て最後の２つの長さをそれぞれ 200μｍ、 1ｍｍに設定
する。それぞれの長さは、光ディスクの円周方向あるい
は径方向に設定してもよい。

【０００９】この欠陥パターンの形成領域は、照射した
入射光に対する反射率を他の領域と異ならせ、このため
に例えばクロム等の誘電体多層膜をブラックススポット
膜として用いる。上記クロムによるブラックススポット
膜は、例えばエッチング処理等によって誘電体を多層に
塗り重ねて均一に形成している。

【００１０】

【作用】本発明に係る光学系校正用基準ディスクは、光
ディスクの信号読取り面側のピット形成層に欠陥パター
ンを形成することにより、被測定対象の光ディスクとの
光学的な相関性を高めて従来の検出確度に比べて検出確
度を向上させている。欠陥パターンをディスクの径方向
に一定間隔毎にそれぞれ縦横比を変化させた形状にして
配置することより、光ディスクの径方向の各位置で光デ
ィスクの円周、すなわちディスクの回転方向あるいは径
方向に発生した傷に対する検出確度あるいは傷の長さを
規定する。

【００１１】この欠陥パターンの形成領域は、照射した
入射光に対する反射率を他の領域と異ならせることによ
り、欠陥領域を正確に規定して欠陥領域に対する認識を
向上させている。欠陥パターンは、誘電体を多層に塗り
重ねて形成することにより、それぞれ例えば反射タイプ
の光ディスクの検査時には膜厚を制御して特定波長の光
だけを反射させ、かつ反射光量の制御を行い、透過タイ
プの光ディスクの検査時には、上記特定波長以外の波長
で検査してこの領域を無反射領域にして減衰する透過光
量の検出光量を基にして光学系の校正を行っている。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る光学系校正用基準ディス
クの一実施例について、図面を参照しながら説明する。
ここで、この光学系校正用基準ディスクとは、被測定対
象である光ディスクを検査する光ディスク欠陥検査装置
の光学系、すなわち光の入射系及び出射系の校正を行う
ために予め欠陥パターンが施されたディスクである。

【００１３】この光学系校正用基準ディスクには、この
ディスクの径方向に一定間隔毎にそれぞれ縦横比を変化
させた形状の欠陥パターンが配置されている。この配置
される領域は、通常の光ディスクにおけるデータ記録領
域、すなわち後段で示す図６及び図７の領域ＤＴに対応
する領域である。欠陥パターンには、例えば図１に示す
ように、２つのパターンを設ける。一つの欠陥パターン
は、領域ＤＰ１に示すこのディスクの円周方向に平行と
なるような長さを変化させた第１のパターンにし、もう
一つの欠陥パターンは、領域ＤＰ２に示すこのディスク
の径方向に長さを変化させた第２のパターンにしてい
る。両者のパターンは、いずれもディスク中心から外周
方向に向かってデータ記録領域を等間隔に分割した領域
内に欠陥パターンを一つずつ形成配置している。

【００１４】この第１のパターンと第２のパターンの要
部をそれぞれ拡大した図２と図３の模式図を参照しなが
ら欠陥パターンについて簡単に説明する。これらの模式
図は、等間隔のスケールを無視してパターン形状につい
て示している。図２の第１のパターンは、図１（ａ）に
示す領域ＤＰ１と、図３の第２のパターンは、図１
（ａ）に示す領域ＤＰ２のパターンをそれぞれ示してい
る。この第１のパターンは、このパターンを形成するデ
ィスクの半径位置の同心円と平行となるような四辺形
（主に、長方形）からなるパターンをこの半径位置に形
成する。このため、各パターンは、図２に示す四辺形の
幅に相当する長さＡをすべて同じにして、この四辺形の
他方の長さＢを形成する位置に応じて変化させている。
具体的な数値については後段で詳述する。

【００１５】また、第２のパターンは、半径方向に変化
させた四辺形のパターンを形成している。この場合も図
３に示す四辺形の幅に相当する長さＣを各パターンとも
すべて同じ長さにし、他方の長さＤを例えば内周側から
外周側に向かうに連れて順次長くなるように設定してい
る。具体的な数値については後段で詳述する。次に、こ
の光学系校正用基準ディスクにおける欠陥パターンを形
成する層について図１及び図４を参照しながら説明す
る。

【００１６】光学系校正用基準ディスクは、図１（ａ）
に示す破断線Ｘに沿って切断すると、図１（ｂ）に示す
ような断面になる。この断面の領域ＤＰ２に対応する位
置を拡大したものが図３である。光学系校正用基準ディ
スクは、例えば図４に示すように、保護膜層１のレーザ
光が入射される信号読取り面側１ａに欠陥パターン２を
形成している。この信号読取り面側１ａの保護膜層１上
には、いわゆるピット３と呼ばれる突起部も形成されて
いる。このピットの頂上部のピット面３ａから入射する
レーザ光の波長のλ／４分だけ窪ませた領域をランドと
称している。このように欠陥パターンは、ピット３やラ
ンド４が形成される層と同じ層に形成されている。

【００１７】さらに、光学系校正用基準ディスクは、信
号読取り面側１ａの保護膜層１をポリカーボネートで覆
っている。これにより、光学系校正用基準ディスクに
は、保護膜層１上にポリカーボネート層５が形成され
る。光学系校正用基準ディスクでは、このディスク表面
６からレーザ光を入射させた際にレーザ光がポリカーボ
ネート層５を通ってピット３に照射される。さらに、レ
ーザ光の一部はランド４にも照射されることになる。ピ
ット３からの反射光とこのランド４からの反射光には、
レーザ光の波長のλ／４分だけピット３とランド４の表
面位置の高さが異なっていることから、回折現象によっ
て光量に強い部分と弱い部分が生じる。光ディスク欠陥
検査装置は、この反射光の強弱を光ディスク欠陥検査装
置の光学ヘッドで検出し、電気信号レベルの変化として
用いている。

【００１８】光ディスク欠陥検査装置から供給されるレ
ーザ光の大きさは、ディスク表面６では焦点に集光する
前のため、ピット３の大きさに比べて非常に大きい。こ
のため、このディスク表面６に傷が存在してもレーザ光
が通過してしまい、ピット面３ａで反射してきた戻り光
に影響させることが難しい。なぜなら、戻り光の光の強
弱という現象がピット３とランド４との高さによって初
めて生じる現象であるから、ピット３とランド４が形成
される層の上に位置するディスクの表面に傷を設けて影
響し難い。この結果、ディスク表面の傷は、致命的な欠
陥にはなり得ないことが判る。この他、光の干渉の影響
もあって正確な反射光量を得ることができない等の理由
から、発生している傷の大きさは、正確に知り得ないこ
とにもなる。

【００１９】従って、これまで提供されてきた基準ディ
スクは、このようなディスク表面上に設けた欠陥パター
ン、すなわち傷により光ディスク欠陥検査装置の光学系
を調整しても致命的な欠陥を生じさせることができな
い。基準ディスクとしては、上述したディスク表面上の
欠陥はもとより信号面上での欠陥が検出できるかが問わ
れる。この信号面上の欠陥も加味した基準ディスクを提
供するため、本発明の光学系校正用基準ディスクは、ピ
ット３が形成される信号読取り面側１ａの保護膜層１上
に欠陥パターン２を形成する。このように基準ディスク
の欠陥は、例えば反射タイプの光ディスクの場合、反射
膜の欠落を想定し、透過タイプの光ディスクの場合、ピ
ット３の欠落等を想定して検出するようにしたものであ
る。この光学系校正用基準ディスクを用いると、欠落し
た部分の大きさに依存した信号量が反射光量の変化とし
て得られる。

【００２０】ここで、この光学系校正用基準ディスクを
用いて光ディスク欠陥検査装置の光学系を校正する。こ
の光ディスク欠陥検査装置が被検査対象の光ディスクに
欠陥を検出すると、光ディスク欠陥検査装置は、欠陥の
大きさ、すなわち長さ等の情報を基準ディスクの既知の
欠陥パターンとの比較によって正確な検出確度で規定す
ることができる。この規定は、回転方向に対する欠陥の
長さだけでなく、ディスクの径方向への欠陥パターンの
長さも測定が可能になる。

【００２１】また、光学系校正用基準ディスクは、従
来、欠陥部分がディスクの他の部分と異なっている程度
の認識しかなく、実際の光ディスクに発生する欠陥の種
類は数多く存在し、欠陥における内部状態等を一律な規
定で決定することができなかった。そこで、光学系校正
用基準ディスクに形成する欠陥パターンには、パターン
の膜厚を変えて欠陥パターンからの反射率を変化させ
る。

【００２２】この反射率は、誘電体多層膜という一定の
誘電率を有する物質を何層にも塗り重ねるという方法で
他のディスク部分と異ならせている。誘電体多層膜とし
ては、例えば２酸化珪素SiO₂、クロムCr等がある。この
誘電体多層膜には、層の厚さによって特定の波長波長λ
だけを強く反射し、波長λ以外の斜線で示す波長領域の
光を吸収する性質がある（図５の反射特性曲線を参
照）。この性質を利用して欠陥パターンの膜厚の調整に
より特定波長λだけを反射させると共に、反射光量を調
整することができる。特に、反射タイプの光ディスク用
いて効果的である。また、透過タイプ用の光学系校正用
基準ディスクにもこの欠陥パターンは用いることができ
る。この領域に形成した反射膜にレーザ光の波長を上記
波長λ以外の波長にして照射させると、欠陥パターン
は、この入射光では光を吸収するので、膜厚を調整する
と、反射タイプと同様に透過光の光量も調整することが
できる。

【００２３】次に、光学系校正用基準ディスクの欠陥パ
ターンの具体的な例について図６及び図７を参照しなが
ら説明する。ここで、光学系校正用基準ディスクは、波
長λ＝780nm 時にポリカーボネートの屈折率＝1.55、い
わゆるＳＫ５に対する複屈折＝0 という条件の材質を用
いている。この光学系校正用基準ディスクは、いわゆる
ＳＫ５でベース部分を構成し、このベース部分のピット
が形成される信号読取り面上に欠陥パターンとしてブラ
ックスポット膜を形成している。ブラックスポット膜に
用いる誘電体としては、クロムが用いられている。図６
及び図７の光学系校正用基準ディスクは、反射膜を形成
しない透過タイプの光ディスク用である光学系校正用基準ディスクは、このベース部分及びブラ
ックスポット膜上に片面無反射（ＡＲ）の材質をコーテ
ィングしている。この上に保護膜５による層が形成され
る。

【００２４】また、このディスクは、直径２Ｒを64.8mm
の大きさまでとし、少なくとも半径Ｒを31.6mm以上の大
きさのディスクに適用した場合である。ディスクの中心
から最内周までの長さｒは、14.5mmとしている。各欠陥
パターンについて、簡単に説明する。ここに示す欠陥パ
ターンは、反射膜無しの透過タイプの場合である。欠陥
パターンは、ディスクの径方向に最内周から最外周まで
の領域ＤＴを１５等間隔に分割した各領域内に形成す
る。

【００２５】図６の場合、各領域内に欠陥パターンが円
周に沿う方向に形成される。形成される欠陥パターン
は、形状を、それぞれ縦横比を変化させた大きさにして
例えば形状における幅をすべて50μｍに設定し、長さと
して内周側から順に２つをそれぞれ 1μｍ、 5μｍに設
定する。以後10μｍから 100μｍまで１０個を10μｍず
つ増やして最後の２つの長さをそれぞれ 200μｍ、 1ｍ
ｍに設定する。これらの欠陥パターンは、各間隔の中点
位置に配するようにしている。

【００２６】また、図７の場合、図６に示した欠陥パタ
ーンと同様に形状における幅をすべて50μｍに設定し長
さとして内周側から順に２つをそれぞれ 1μｍ、 5μｍ
に設定する。以後の欠陥パターンは、10μｍから 100μ
ｍまで１０個を10μｍずつ増やして最後の２つの長さを
それぞれ 200μｍ、 1ｍｍに設定している。この欠陥パ
ターンは、図６の円周方向に形成した欠陥パターンに直
交する径方向に形成している。さらに、欠陥パターン
は、各間隔の中点位置と欠陥パターンの長さの中点とを
一致させるように配している。

【００２７】なお、図６及び図７では、図面の簡略化を
図るため10μｍずつ増やしている１０個含む領域の欠陥
パターンを４個で示している。このように欠陥パターン
をディスク表面に形成するより、ディスク表面の引っか
き傷や汚れの検出だけでなく、反射欠落による欠陥も想
定して光ディスク欠陥検査装置の調整を行わせることが
できるようになる。さらに、この２つの欠陥パターンを
同時に１つの光学系校正用基準ディスク内に形成するよ
うにしてもよい。これにより、従来からの周方向だけで
なく、径方向への欠陥の長さを規定することができる。

【００２８】また、反射率の差異を設けることにより、
被測定対象のディスクに存在する欠陥の認識が可能にな
って欠陥か否かの判定が容易に行えるようになると共
に、さらに定量的な欠陥の測定をも行うことが可能にな
る。なお、このより具体的な実施例では透過タイプに対
する光学系校正用基準ディスクについて説明したが、光
学系校正用基準ディスクを反射タイプにして上述した欠
陥パターンを形成しこの光学系校正用基準ディスクで校
正することによっても光ディスク欠陥検査装置は、被測
定対象の光ディスクに発生した欠陥の検出確度及び定量
的な欠陥測定を行うことができる。

【００２９】次に、この光学系校正用基準ディスクによ
って校正される光ディスク欠陥検査装置について図８〜
図１２を参照しながら説明する。この光ディスク欠陥検
査装置は、光ディスクに付着したゴミや光ディスクに形
成された傷を検出し、測定した不具合の程度を基準値と
比較して良品かどうか判別する装置である。

【００３０】光ディスク欠陥検査装置は、例えば図８に
示すように、載置台１０上に載置した被測定対象の光デ
ィスク１１を回転させるスピンドルモータ１２と、スピ
ンドルモータ１２を径方向に移動させるスライドモータ
１３と、スピンドルモータ１２、スライドモータ１３の
動作を制御するサーボ回路１４と、レーザ発光素子に発
光信号を供給するレーザ発光回路１５と、このレーザ発
光回路１５からの発光信号に応じてレーザ光を出射する
レーザ発光素子と光ディスク１１の信号読取り側の面で
反射した戻り光あるいは光ディスク１１を透過する透過
光の光を検出するための光学系を有する光学ユニット１
６と、光学ユニット１６からの出力信号を適正なレベル
に増幅するＩ−Ｖアンプ部１７と、Ｉ−Ｖアンプ部１７
からの出力信号を基に光ディスク１１の欠陥検出を行う
欠陥検出回路１８と、この欠陥検出回路１８で区別され
た欠陥部の信号に基づき全周に対する欠陥が許容できる
か否かの判別を行う中央演算回路（以下、ＣＰＵとい
う）１９とで構成されている。

【００３１】ＣＰＵ１９は、例えば判別結果を外部コン
ピュータ２０に送ってデータの蓄積を行ったり、欠陥検
出回路１８からの出力信号に対してデータの加工処理を
行ったりしている。このように外部コンピュータ２０
は、この光ディスク欠陥検査装置による光ディスクの欠
陥検査を支援する装置である。上記光学ユニット１６
は、被検査対象の光ディスク１１が反射膜を有する場合
と反射膜を形成しない場合に応じて２通りのユニットが
ある。

【００３２】光学ユニット１６は、複数のレーザ光を出
射するレーザ素子を例えばディスクの径方向に配設して
レーザ光を光ディスク１１に対して出射している。光デ
ィスク１１が反射膜を有する場合、この光学ユニット１
６は例えば図９に模式的に示すように、レーザ光をそれ
ぞれ光ディスク１１の垂線に対してやや斜めの５゜オフ
セットさせて信号読取り面に入射させる。光ディスク１
１から反射した戻り光の中で０次光は、光学ユニット１
６内の２つの光検出器Ｐ_A、Ｐ_Bで検出している。この
ように複数の光検出器Ｐ_A、Ｐ_Bが出射される１つのレ
ーザ光に対してそれぞれ設けられている。

【００３３】なお、１次光は、例えば光学ユニット１６
の外に設けた光検出器で検出するようにしている。そこ
で、この光学ユニット１６における一つの光学系につい
て図１０を参照して説明する。この光学ユニット１６
は、レーザ発光回路１５から供給される発光信号に応じ
て例えばレーザ発光素子ＬＤ₁からレーザ光を出射す
る。このレーザ光がコリメートレンズ１６ａを介して平
行光にされて偏光ビームスプリッタ１６ｂに供給され
る。偏光ビームスプリッタ１６ｂは、入射光の光路に対
して９０゜反射させる。偏光ビームスプリッタ１６ｂに
よってレーザ光が、λ／４板１６ｃを介して円偏光にし
て光ディスク１１の反射膜にやや斜めの角度で入射す
る。光ディスク１１の信号読取り面で反射した戻り光に
は０次回折光と１次回折光が発生する。

【００３４】この内の０次回折光が集光レンズ１６ｆ方
向に反射する。集光レンズ１６ｆは、光検出器Ｐ_RA、Ｐ
_RBの受光面に焦点が結像するようにしている。他の光の
影響を取り除き０次回折光を光学ユニット１６内に導入
するため、光学ユニット１６の筺体にはスリット１６ｇ
が設けられている。０次回折光は、このスリット１６ｇ
を介して偏光ビームスプリッタ１６ｈに送られる。偏光
ビームスプリッタ１６ｈは、反射した０次回折光をそれ
ぞれＰ偏光、Ｓ偏光の直線偏光に分けている。偏光ビー
ムスプリッタ１６ｈは、入射面に平行なＰ偏光成分だけ
の光にした透過光を光検出器Ｐ_RAに送る。また、偏光ビ
ームスプリッタ１６ｈは、プリズムの接合面で入射面に
垂直なＳ偏光成分の光にして光路を直角に曲げて光検出
器Ｐ_RBに送る。

【００３５】また、光ディスク１１に反射膜が無い場
合、光学ユニット１６は例えば図１１に示すように、光
ディスク１１の一方の側に配した光学ユニット１６Ａか
らレーザ光をそれぞれ光ディスク１１の垂線に対してや
や斜めの５゜オフセットさせて信号読取り面に入射させ
る。このレーザ光が光ディスク１１を透過して他方の側
の光学ユニット１６Ｂで検出する。この場合、一つのレ
ーザ光につき２つの光検出器Ｐ_TA、Ｐ_TBが設けられてい
る。

【００３６】光学ユニット１６Ａに配されているレーザ
発光素子の一つに対する光学系について図１２を参照し
ながら説明する。ここで、図１１での５゜オフセットさ
せた光路を図１２では見やすくするため入射光の光軸を
中心に合わせて描いている。光学ユニット１６Ａ内に
は、レーザ発光回路１５から供給される発光信号に応じ
て例えばレーザ発光素子ＬＤ₁からレーザ光を出射す
る。このレーザ光がレンズ１６１、１６２を介して偏光
ビームスプリッタ１６３に送られる。偏光ビームスプリ
ッタ１６３は、入射光の光路に対して９０゜反射させ
る。偏光ビームスプリッタ１６３によってレーザ光が、
λ／４板１６４を介して円偏光にして光ディスク１１の
反射膜にやや斜めの角度で入射する。この光ディスク１
１を透過したレーザ、すなわち０次回折光は、集光レン
ズ１６５に送られる。この集光レンズ１６５は、光検出
器Ｐ_TA、Ｐ_TBの受光面に焦点が結像するようにしてい
る。また、他の光の影響を取り除き０次回折光を光学ユ
ニット１６内に導入するため、光学ユニット１６Ｂの筺
体にスリット１６６が設けられている。

【００３７】この透過光が、スリット１６６を介して光
学ユニット１６Ｂ内の偏光ビームスプリッタ１６７に送
られる。偏光ビームスプリッタ１６７は、透過光をそれ
ぞれＰ偏光、Ｓ偏光の直線偏光した波に分ける。偏光ビ
ームスプリッタ１６７は、入射面に平行なＰ偏光成分だ
けの光にした透過光を光検出器Ｐ_TAに送る。また、偏光
ビームスプリッタ１６７は、プリズムの接合面で入射面
に垂直なＳ偏光成分の光にして光路を直角に曲げて光検
出器Ｐ_TBに送る。

【００３８】このように光学ユニット１６は、反射タイ
プで光検出器Ｐ_RA、Ｐ_RB、透過タイプで光検出器Ｐ_TA、
Ｐ_TBからの出力信号をＩ−Ｖアンプ部１７に出力する。
この出力信号には、光ディスク１１の欠陥に関する情報
が含まれている。Ｉ−Ｖアンプ部１７は、これらの受光
信号を適正な信号レベルに増幅して欠陥検出回路１８に
供給する。

【００３９】欠陥検出回路１８は、反射タイプの光ディ
スク１１の場合や透過タイプの光ディスク１１の場合に
かかわらず、予め設定しておいたスレッショルドレベル
ＴＨと供給される信号レベルに基づいて行った演算結果
の値とを比較する。後段の図１３に示されるように、低
い演算結果の値がスレッショルドレベルＴＨ以下のと
き、欠陥があったと判別する。また、スレッショルドレ
ベルＴＨより大きな値が検出されたときは、正常とみな
している。欠陥検出回路１８は、光学ユニット１６が走
査した領域における欠陥の有無や欠陥を定量化した情報
をＣＰＵ１９に供給する。

【００４０】ＣＰＵ１９は、例えば欠陥検出回路１８か
らの欠陥の検出回数と予め設定した欠陥検出回数値とに
基づいて被検査対象の光ディスク１１の良否判定を行
う。また、傷等の定量的な検出、すなわち長さや欠陥の
面積等の検出も可能になるのでこれらの情報を基に光デ
ィスクに生じた傷一つの大きさが致命的な欠陥になるか
どうかも判別することができるようになる。

【００４１】この光ディスク欠陥検査装置の動作を説明
する。先ず、被測定対象の光ディスク１１が載置台１０
上に載置する。外部コンピュータ２０から供給される
「スタート」指令により、ＣＰＵ１９は、この「スター
ト」命令をデコードしてサーボ回路１４に「スピンドル
モータ回転開始」命令を出力する。この命令に応じてス
ピンドルモータ１２は、回転を開始する。ＣＰＵ１９で
は、スピンドルモータ１２が規定の回転数に達したこと
を検出したとき、「レーザ発光」命令がレーザ発光回路
１５に供給される。レーザ発光回路１５は、光学ユニッ
ト１６内の各レーザ発光素子に発光信号を駆動信号とし
て供給する。

【００４２】光学ユニット１６は、光ディスク１１の反
射膜の有無に応じて光学系の構成を変えながら、光ディ
スク１１の信号読取り面側に形成されているピット３や
ランド４の形状に関して含んでいる情報がそれぞれ反射
光や透過光を光電変換により検出する。この光学ユニッ
ト１６は、検出信号をＩ−Ｖアンプ部１７を介して欠陥
検出回路１８に供給する。

【００４３】欠陥検出回路１８は、供給された信号を用
いて演算処理等を行いながら光ディスク１１の欠陥の有
無を検出する。例えば欠陥検出回路１８では、欠陥パタ
ーンが配された光学系校正用基準ディスクを用いた場
合、例えば図１３に示すような波形がそれぞれ得られ
る。従来の基準ディスクから得られる欠陥パターンに対
応した波形は、図１３（ａ）に示すように欠陥パターン
の位置で波形が暴れる現象が多々見受けられる。この波
形を用いて欠陥（デフェクト）の有無を所定のスレッシ
ョルドレベルＴＨで判別すると、図１３（ｂ）に示すよ
うな波形が得られる。この波形の暴れ現象（例えば図１
３（ｂ）の領域Ｌ₁や領域Ｌ₂の発生）によって欠陥パ
ターンの長さといった欠落等に関する情報が正確に得ら
れなかった。このような現象は、主に、無反射領域を形
成するためのブラックスポットを形成する際の塗りムラ
によって不均一な領域が形成され、このようなディスク
を基準ディスクとして用いて光学系を調整したことによ
って生じていた。

【００４４】しかしながら、本発明の光学系校正用基準
ディスクは、例えばエッチング処理を用いて誘電体多層
膜を形成することにより、ブラックスポットの表面を均
一に形成することができる。この光学系校正用基準ディ
スクを用いて校正した光ディスク欠陥検査装置によれ
ば、欠陥パターンに対応した波形は、図１３（ｃ）に示
すように、従来の暴れ現象のない波形が得られる。しか
も、この波形は、ほぼ正確に欠陥パターンの開始端、終
了端でスレッショルドレベルＴＨを通過するような波形
が得られる。このため、図１３（ｄ）に示す判別信号
は、欠陥の検出確度を高めることができる。

【００４５】欠陥検出回路１８は、欠陥検出に関する情
報をＣＰＵ１９に送る。ＣＰＵ１９は、欠陥検出回路１
８での欠陥があった際に供給されるサンプリングを蓄積
しながら光ディスク１１の信号読取り領域にあたる全周
での欠陥検査を行う。このＣＰＵ１９での欠陥検査によ
り、光ディスク１１は最終的に良否判定される。このＣ
ＰＵ１９では、上述した単なる全体に対する欠陥の数に
よる良否判定だけでなく、定量的に欠陥の大きさも考慮
して致命的な欠陥か否か等各種の検査の種別に分けて多
面的な欠陥検査も行うことができる。また、ＣＰＵ１９
は、外部コンピュータ２０との通信を行いながらこの光
ディスク欠陥検査装置の全体をシステムコントロールも
行っている。外部コンピュータ２０は、欠陥信号や光デ
ィスクの欠陥情報の保管を行っている。

【００４６】以上のように構成することにより、従来の
基準ディスクに比べて経年変化に強く信号読取りを行う
層での欠陥を知ることができ、検出確度を向上させるこ
とができる。これにより、出荷する光ディスクの良品品
質を一層高めることができる。さらに、同様な光学系を
複数個準備することにより、被測定対象の光ディスクを
各領域毎に同時に測定して測定時間を短縮化することが
でき、より好ましい構成として提供することができる。

【００４７】また、欠陥パターンの形成領域は、照射し
た入射光に対する反射率を他の領域と異ならせて欠陥領
域を正確に規定して欠陥領域に対する認識を向上させる
ことにより、検出確度を向上させるだけでなく、各種の
欠陥検査を行う情報を得ることができ、検査の品質を向
上させることができる。欠陥パターンは、誘電体を多層
に塗り重ねて形成して膜厚を制御して特定波長の光だけ
を反射させ、かつ反射光量の制御を行うことにより、所
望の光量で欠陥検査でき、検査の自由度を上げることが
できる。また、欠陥検出信号の波形品質も向上して検出
確度を向上させることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明に係る光学系校正用基準ディスク
によれば、従来の基準ディスクに比べて経年変化に強く
信号読取りを行う層での欠陥を知ることができ、検出確
度を向上させることができる。これにより、出荷する光
ディスクの良品品質を一層高めることができる。

【００４９】さらに、同様な光学系を複数個準備するこ
とにより、被測定対象の光ディスクを各領域毎に同時に
測定して測定時間を短縮化することができ、より好まし
い構成として提供することができる。また、欠陥パター
ンの形成領域は、照射した入射光に対する反射率を他の
領域と異ならせて欠陥領域を正確に規定して欠陥領域に
対する認識を向上させることにより、検出確度を向上さ
せるだけでなく、各種の欠陥検査を行う情報を得ること
ができ、検査の品質を向上させることができる。

【００５０】欠陥パターンは、誘電体を多層に塗り重ね
て形成して膜厚を制御して特定波長の光だけを反射さ
せ、かつ反射光量の制御を行うことにより、所望の光量
で欠陥検査でき、検査の自由度を上げることができる。
また、欠陥検出信号の波形品質も向上して検出確度を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光学系校正用基準ディスクの信号
読取り面側から見た平面図と破断線に沿った断面図であ
る。

【図２】上記光学系校正用基準ディスクに形成されてい
る欠陥パターンの模式的な要部拡大図である。

【図３】上記光学系校正用基準ディスクに形成されてい
る欠陥パターンの模式的な要部拡大図である。

【図４】上記光学系校正用基準ディスクに形成されてい
る欠陥パターンの模式的な要部拡大断面図である。

【図５】上記光学系校正用基準ディスクの欠陥パターン
に使用する材質の波長に対する反射率特性曲線を示すグ
ラフである。

【図６】上記光学系校正用基準ディスクの欠陥パターン
を周方向に配する場合のより具体的な一例を示す模式的
な平面図である。

【図７】上記光学系校正用基準ディスクの欠陥パターン
を径方向に配する場合のより具体的な一例を示す模式的
な平面図である。

【図８】上記光学系校正用基準ディスクにより校正する
光ディスク欠陥検査装置の概略的な構成を示すブロック
図である。

【図９】上記光ディスク欠陥検査装置に用いる反射タイ
プの光学ユニットと光ディスクとの模式的な関係を示す
図である。

【図１０】上記光ディスクが反射タイプの場合に用いら
れる光学系の構成を概略的に示す図である。

【図１１】上記光ディスク欠陥検査装置に用いる透過タ
イプの光学ユニットと光ディスクとの模式的な関係を示
す図である。

【図１２】上記光ディスクが透過タイプの場合に用いら
れる光学系の構成を概略的に示す図である。

【図１３】上記光学系校正用基準ディスクと従来の基準
ディスクを用いて光ディスク欠陥検査装置が校正された
際に得られる信号波形を示す図である。

【図１４】従来の基準ディスクを用いて校正する際の様
子を説明する断面図である。

【符号の説明】

１保護膜層２欠陥パターン３ピット４ランド５ポリカーボネート層３ａピット面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光ディスクの製造に際し光ディスクに生
じる欠陥を検査する装置の校正に用いる光学系校正用基
準ディスクにおいて、光ディスクの信号読取り面側のピット形成層に欠陥パタ
ーンを形成することを特徴とする光学系校正用基準ディ
スク。
【請求項２】上記欠陥パターンは、ディスクの径方向
に一定間隔毎にそれぞれ縦横比を変化させた形状にして
配置することを特徴とする請求項１記載の光学系校正用
基準ディスク。
【請求項３】上記欠陥パターンの形成領域は、照射し
た入射光に対する反射率を他の領域と異ならせることを
特徴とする請求項１記載の光学系校正用基準ディスク。
【請求項４】上記欠陥パターンは、誘電体を多層に塗
り重ねて形成することを特徴とする請求項１または３記
載の光学系校正用基準ディスク。