JP3137127B2 - 磁気ディスクの染み欠陥検出方法および検査装置 - Google Patents

磁気ディスクの染み欠陥検出方法および検査装置

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JP3137127B2 JP03306785A JP30678591A JP3137127B2 JP 3137127 B2 JP3137127 B2 JP 3137127B2 JP 03306785 A JP03306785 A JP 03306785A JP 30678591 A JP30678591 A JP 30678591A JP 3137127 B2 JP3137127 B2 JP 3137127B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気ディスクの染み
欠陥の検出方法、およびその検査装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】情報処理装置のデータ記録媒体として多
用されている磁気ディスクは、その表面に欠陥があると
記録性能が劣化するので、製造段階で欠陥検査がなされ
る。検査は段階に応じて各種があるが、磁性媒体が塗布
された磁気ディスクとその欠陥、および塗布段階で行わ
れる従来の欠陥検査方法について図3により説明する。
図3(a) において、磁気ディスク1はアルミニュームベ
ース1a の表面に、磁性媒体(以下単に媒体という)1
b がスパッタ法により塗布され、さらにその上に媒体の
保護用としてカーボンを主体とする保護膜1c がコーテ
ィングされる。媒体1b と保護膜1c の厚さは、それぞ
れミクロンオーダと数百オングストロームの微小であ
る。また媒体の色はメーカにより異なり、シルバー系統
または黒色系統などがある。なお、保護膜の色は黒色系
であるが厚さが薄いためにほとんど無白とみられる。図
3(b) は媒体1b に生じた各種の欠陥を示し、pは媒体
の表面や保護膜の内部または表面に付着した異物、qは
保護膜と媒体に生じた切り込み疵、rはスパッタの不良
により媒体の一部が欠けたもので、スパッタ抜けと呼ば
れる。これらの欠陥は、(c) に示す欠陥検査装置により
検査されている。
【0003】図3(c) は従来の欠陥検査装置の基本構成
を示し、スピンドル2に装着されて回転する磁気ディス
ク1に対して、検出光学系3のレーザ光源31より出力さ
れるレーザビームLが、集束レンズ32によりスポットS
p に集束され、表面に照射されて走査される。上記の各
欠陥はスポットSp の散乱光Sc を散乱するので、これ
を集光レンズ33により集光して受光器34に受光し、これ
が出力する検出信号により各欠陥が検出される。検出さ
れた欠陥は図示しないデータ処理部により処理され、表
示器にマップ表示される。上記の検出光学系3は基本構
成であって、これを種々に変形し、またはレーザビーム
Lの正反射光により、上記に示さない皿状の凹面欠陥を
検出する受光器を付加するなどにより、検出性能が向上
されている。しかし、いずれも単一波長のレーザビーム
を使用し、その散乱光または正反射光の強度により欠陥
を検出する方法であることには変わりない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】さて、磁気ディスクの
表媒体は、”染み”とよばれる色相が変化した部分が生
ずることがある。染みの原因は媒体自身の混合ムラなど
に起因するものでなく、なんらかの物質が媒体のスパッ
タ作業の際に混入したものとされ、濃度には濃淡があっ
て狭い範囲または広い範囲に分布する。図4は磁気ディ
スク1に生じた染みsm の一例を示す。染みsmは前記
した各種の欠陥のように、媒体や保護膜の形状を変化す
るものでないので、レーザビームが散乱せず上記の検出
光学系では検出できない。また、染みは取りあえずは媒
体の記録性能を阻害しないため、従来は等閑視された傾
向がある。しかしながら、染みを生ずる物質には酸化作
用を呈するものがあり、このような物質は日数の経過に
より媒体を漸次に酸化して記録性能を阻害し、記録され
たデータが消失する。すなわち染みもまた一種の欠陥で
あるが、日数を経て影響が現れるので前記した各種の欠
陥より、むしろ悪性なもので、前記の欠陥と同様に、磁
気ディスクの製造段階で検査することが必要である。こ
こで、色相を観点として染みを考えると、一般的には染
みは媒体と色相が異なるので、色相を識別することによ
り染みを検出することが可能な筈である。この発明は以
上に鑑みてなされたもので、媒体に対して染みの色相の
変化を検出することにより、染み自体を検出する方法
と、その検査装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、磁気ディス
クの染み欠陥検出方法と、その検査装置である。検出方
法は、磁気ディスクの媒体に対して白色光を照射し、そ
の反射光を3原色フィルタにより3原色光に分解してそ
れぞれ受光する。受光によりえられた3個の色信号のう
ちの2個づつの強度を比較した2個の色信号比数と、3
個の色信号を加算した白色信号とをそれぞれ求める。白
色信号の強度を参照して適当な閾値が設定されたコンパ
レータにより、2個の色信号比数のそれぞれの変化を検
出し、その検出信号により媒体に生じた染み欠陥を検出
する。検査装置は、白色光源の白色光をスポットに集束
して、回転する磁気ディスクの媒体を照射して走査する
投光系と、照射された白色光の媒体による正反射光を3
原色光に分解する3原色フィルタ、および3原色光をそ
れぞれ受光する3個の受光素子よりなる受光器とを具備
する。各受光素子の出力する色信号のうちの2個づつ比
較して色信号比数を計算する2個の割り算器と、3個の
色信号を加算して白色信号を出力する加算器と、白色信
号の強度を参照して適当な閾値電圧を出力する閾値電圧
設定回路、および、この閾値電圧を設定し、2個の色信
号比数の変化をそれぞれ検出して染み信号を出力する4
個のコンパレータよりなる染み検出部を設ける。さら
に、上記の走査により染み検出部が逐次に出力する染み
信号を処理し、媒体に付着した染み欠陥をマップ表示す
るデータ処理部を設けて構成される。
【0006】
【作用】上記の染み欠陥検出方法においては、媒体に照
射された白色光の反射光は、3原色フィルタにより3原
色光に分解されてそれぞれ受光される。受光された3個
の色信号のうちの2個づつの強度が比較されて2個の色
信号比数が求められ、また、3個の色信号が加算されて
白色信号が求められる。白色信号の強度を参照して適当
な閾値が設定されたコンパレータにより、2個の色信号
比数のそれぞれの変化が検出され、その検出信号により
媒体に生じた染み欠陥が検出される。次に検査装置にお
いては、投光系の白色光源の白色光がスポットに集束さ
れ、回転する磁気ディスクの媒体に照射されて走査さ
れ、その正反射光は3原色光に分解されて3個の受光素
子にそれぞれ受光される。染み検出部においては、各受
光素子の出力する色信号のうちの2個づつが2個の割り
算器によりそれぞれ比較され、2個の色信号比数が計算
され、また3個の色信号が加算器により加算されて白色
信号がえられる。閾値電圧設定回路より白色信号の強度
を参照して適当な閾値電圧が出力され、この閾値電圧を
4個のコンパレータに設定し、各コンパレータに入力し
た2個の色信号比数の変化がそれぞれ検出されて染み信
号が出力される。なお、上記の適当な閾値電圧はサンプ
ルの染みに対して予め実験を行って求め、これを閾値設
定回路に入力して置くものとする。以上の染み信号は、
走査された媒体に対して染み検出部より逐次に出力さ
れ、データ処理部において処理されて、染み欠陥がマッ
プ表示される。このマップ表示により染み欠陥の程度や
範囲を明確に観察されて、当該磁気ディスクの良、不良
が判定される。
【0007】
【実施例】図1はこの発明の染み欠陥検出方法および検
査装置の一実施例における染み検出光学系4の構成を示
す。図1において、検出光学系4はハロゲンランプなど
による白色光源41、ハーフミラー43、対物レンズ44、ピ
ンホール板45、赤(R),青(B),緑(G)の各フィ
ルタを図示のように組合わせた3原色フィルタ48、およ
び3原色を別々に受光する受光素子を有する受光器49と
を主要構成要素として構成される。光源41よりの白色光
は投光レンズ42により適当な投光角度とされ、ハーフミ
ラー43を経て対物レンズ44によりスポットSP に集束さ
れ、回転する磁気ディスク1に照射されて表面を走査す
る。媒体は正反射光Srを反射するとともに、染み以外
の欠陥による散乱光Sc も散乱し、これらはともにハー
フミラー43を透過するが、散乱光Sc はピンホール板45
により遮断されて正反射光Sr の一部のみが透過する。
透過した正反射光Sr は中継レンズ46により一旦集束さ
れた後、拡散板47により拡散され、3原色フィルタ48に
より3原色に分解されて受光器49の対応した受光素子に
それぞれ受光され、R、B、Gに対する色信号電流IR,
B,IG が出力される。
【0008】図2(a) は図1に対する染み検出部5と、
データ処理部6の概略のブロック構成図を示し、(b) は
染み検出部5による染み欠陥の検出作用の説明図を示
す。図2(a) において、受光器49の各受光素子より出力
された色信号電流IR,IB,IG はそれぞれアンプ51a,51
b,51c により適当にレベル調整され、IR とIG は割り
算器52a に、またIG とIB は割り算器52b に入力して
それぞれの色信号比数IR /IG ,およびIG /IB
出力される。ここで、染みのない媒体の3原色に対する
色信号電流IR,IB,IG は、媒体の色相の相違によりそ
れぞれ互いに異なるので、サンプルの媒体に対する予め
の実験により、各色信号比数が1となるように各アンプ
51a,51b,51c を調整しておく。色信号比数IR/IG
2個のコンパレータ53a,53b の+端子と−端子にそれぞ
れ加えられ、IG /IB は2個のコンパレータ53c,53d
の+端子と−端子にそれぞれ加えられる。一方、各色信
号電流は加算器54により加算されて元の白色光に対する
白色信号電流IW がえられ、これが閾値電圧設定回路55
に入力する。これに対して、予めの実験により染み欠陥
に対する適切な閾値電圧を求めて入力端子551より閾値
電圧設定回路55に入力し、白色信号電流IW を参照して
閾値電圧S1 またはS2 が各コンパレータに対して出力
されて設定される。(b) において横軸は磁気ディスクの
回転角度θを示し、染みがない媒体部分においては各色
信号比数IR /IGおよびIG /IB は上記によりそれ
ぞれ1の付近で微小に変動しているが、染みがあると色
信号電流が変化して各色信号比数のいずれか、または両
者が1より大きくなるか、または小さくなる。変化が1
より大きい方のときはコンパレータ53a または53c の−
端子に与えられた閾値電圧S1 により、小さい方のとき
はコンパレータ53b または53d の+端子に与えられた閾
値電圧S2 により変化がそれぞれ検出され、染み検出信
号が出力される。各コンパレータの染み検出信号はまと
められて、データ処理部6のA/D変換器61によりデジ
タル信号Dとされ、これがマイクロプロセッサ(MP
U)62により処理されて表示器63にマップ表示される。
デジタル信号Dの処理とマップ表示は、従来の欠陥検査
装置において実施されている公知の技術であるので、説
明を省略する。
【0009】
【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による染
み欠陥検出方法は、媒体に対して染みの色相が異なるこ
とに着眼し、媒体による白色光の正反射光を3原色に分
解し、分解された各色信号の比数をとり、その変化によ
り染み欠陥検出するもので、検査装置はこの方法を具体
化し、さらに染み欠陥をマップ表示するものであって、
マップ表示により染み欠陥の程度や範囲が明確に観察さ
れて磁気ディスクの良、不良の判定が容易になされ、日
数の経過により媒体を漸次に酸化して記録性能を阻害す
る染み欠陥が、製造段階で検査されて阻害が未然に防止
できる効果には大きいものがある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例における染み検出光学系
4の構成を示す。
【図2】 (a) は図1に対する染み検出部と5、データ
処理部6の概略のブロック構成図を示し、(b) は染み検
出部5による染み欠陥の検出作用の説明図を示す。
【図3】 (a) は磁気ディスクの断面図、(b) は磁性媒
体に生ずる欠陥の例を示す図、(c) は従来の欠陥検出光
学系の基本構成図をそれぞれ示す。
【図4】 磁性媒体に付着した染み欠陥の説明図であ
る。
【符号の説明】
1…磁気ディスク、1a …アルミニュームベース、1b
…磁性媒体、媒体、1c …保護膜、2…スピンドル、3
…従来の欠陥検出光学系、31…レーザ光源、32…集束レ
ンズ、33…集光レンズ、34…受光器、4…染み検出光学
系、41…白色光源、42…投光レンズ、43…ハーフミラ
ー、44…対物レンズ、45…ピンホール板、46…中継レン
ズ、47…拡散板、48…3原色フィルタ、49…受光器、5
…染み検出部、51a,51b,51c …アンプ、52a,52b …割り
算器、53a,53b,53c,53d …コンパレータ、54…加算器、
55…閾値電圧設定回路、551 …入力端子、6…データ処
理部、61…A/D変換器、62…マイクロプロセッサ(M
PU)、63…表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G11B 23/00 G11B 23/00 H (56)参考文献 特開 昭61−212705(JP,A) 特開 昭62−6146(JP,A) 特開 平2−213710(JP,A) 特開 平4−301715(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 5/84 G01B 11/30 G01N 21/88

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気ディスクの磁性媒体に対して白色光
    を照射し、該磁性媒体による反射光を3原色フィルタに
    より3原色光に分解して受光し、該受光によりえられた
    3個の色信号のうちの2個づつの強度を比較した2個の
    色信号比数と、該3個の色信号を加算した白色信号とを
    それぞれ求め、該白色信号の強度を参照して適当な閾値
    が設定されたコンパレータにより、前記2個の色信号比
    数のそれぞれの変化を検出し、該検出信号により前記磁
    性媒体に生じた染み欠陥を検出することを特徴とする、
    磁気ディスクの染み欠陥検出方法。
  2. 【請求項2】 白色光源を有し、該白色光源の白色光を
    スポットに集束して、回転する磁気ディスクの磁性媒体
    を照射して走査する投光系と、該照射された白色光の該
    磁性媒体による正反射光を3原色光に分解する3原色フ
    ィルタ、および該分解された3原色光をそれぞれ受光す
    る3個の受光素子よりなる受光器とを具備し、該各受光
    素子の出力する色信号のうちの2個づつを比較して色信
    号比数を計算する2個の割り算器と、前記3個の色信号
    を加算して白色信号を出力する加算器と、該白色信号の
    強度を参照して適当な閾値電圧を出力する閾値電圧設定
    回路、および、該閾値電圧を設定し、前記2個の色信号
    比数の変化をそれぞれ検出して染み信号を出力する4個
    のコンパレータよりなる染み検出部を設け、かつ、前記
    走査により染み検出部が逐次に出力する該染み信号を処
    理し、前記媒体に生じた染み欠陥をマップ表示するデー
    タ処理部を設けて構成されたことを特徴とする、磁気デ
    ィスクの染み欠陥検査装置。
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