JP3745218B2 - 磁気記録媒体の検査方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気テープ等の磁気記録媒体の表面の傷、特に非常に微細な傷を検出するための磁気記録媒体の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気記録媒体、例えば磁気テープの検査方法は、磁気ヘッドにより信号を磁気テープに記録し且つ再生し、その再生レベルから磁気テープの欠陥の有無を判定するものが一般的であった。
【０００３】
このような検査方法は、磁気記録媒体の傷と再生信号に表われる実害との相関が大きいので、最も信頼性の高い検査方法とされていた。
【０００４】
この従来の磁気記録媒体の検査方法は、具体的には、磁気記録媒体を高速で走行させて多チャンネル固定磁気ヘッドを信号再生ヘッドとして使用することにより、高速、且つ、高能率に検査するようにしていた。
【０００５】
このような磁気記録媒体の欠陥検査の分野においては、近年の、磁気記録媒体における記録情報の高密度化に対応するために、従来よりも微細・微小な欠陥までも検出可能な高分解能が要求されている。
【０００６】
特に、近年の高密度記録技術を駆使した磁気記録媒体装置等では、磁気記録媒体長手方向に発生することがある筋状欠陥の場合は、その幅が１μｍ程度以下の場合でも再生信号にエラーレートの増加が認められる。このような幅が１μｍ程度以下の筋状欠陥を検出するためには、上記分解能は０．５μｍ以下まで高める必要がある。
【０００７】
ところが、上記のような多チャンネル固定磁気ヘッドによる磁気記録媒体表面の欠陥検査方法では、その磁気ヘッドの制作技術上の限界から、検出の分解能を高くすることが容易でなく、この分解能は、磁気記録媒体幅方向で２０μｍ程度が実用上の限界であった。
【０００８】
又、上記のような多チャンネル固定磁気ヘッドを利用した場合よりも高い検査分解能を得られる磁気記録媒体検査方法としては、特開平８−２０１３０９号公報あるいは特開平８−２３３５６０号公報等に開示されるような、光学的に磁気記録媒体の表面欠陥を検査する方法がある。
【０００９】
前記特開平８−２０１３０９号公報の磁気テープ検査方法は、赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）光源から照射した光を磁気テープ表面で反射させ、これをセンサヘッドで受光・検出するに際して、センサヘッドの受光軸方向を磁気テープの主面法線方向に対して一定角度傾けることにより、欠陥部分の信号を高ＳＮで検出できるようにしたものである。
【００１０】
又、特開平８−２３３５６０号公報の磁気記録媒体の表面検査方法は、ハロゲン光を磁性層表面に照射して、その反射光をＣＣＤカメラで受光・検出するに際し、投受光角度を特定範囲とし、更に入射光の光軸位置を反射点から偏倚させることにより、信号出力レベルを最大、システムノイズを最小とするようにしたものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−２０１３０９号公報に開示される方法は、ＬＥＤ光源の光量が少なく、又全反射方式の検出であるため大きな異物等の検出は可能であるものの、幅が１μｍ以下の筋状欠陥を検出することは困難であった。
【００１２】
又、特開平８−２３３５６０号公報の磁気記録媒体の表面検査方法も、全反射方式の検出であるために、幅が１μｍ以下の筋状欠陥を検出することが困難であったという問題点がある。
【００１３】
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、幅が１μｍ以下の筋状欠陥でも確実に検出することができるようにした光学的な、磁気記録媒体の検査方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、磁気テープ等の磁気記録媒体の検査方法について鋭意研究を重ね、磁気テープ表面に幅が１μｍ以下の筋状の欠陥を、平行光ビームを用いて検出できることを確認した。具体的には、本発明者は各種実験を行い、前記のような細幅の筋状欠陥はその断面がＶ字形状であり、ここに斜めに平行光ビームを照射するとＶ字溝内で反射した光が特定の方向に集中して出射し、これをセンサにより受光することによって、幅が１μｍ以下の筋状欠陥を検出できることを見出し、本発明に到達した。特に、筋状欠陥以外の部分での反射光がセンサに受光されないので、受光した反射光（散乱光）のみにより、高ＳＮで筋状欠陥を検出できることが判った。
【００１５】
即ち、以下の本発明により上記目的が達成可能となる。
【００１６】
（１）磁気記録媒体の被検査部の表面での垂線に対して斜めの照射光軸に沿って平行光ビームを帯状に照射して、被検査部の表面に、該表面の一方向の一端から他端に至る帯状照射領域を形成し、この帯状照射領域における前記平行光ビーム照射による散乱光を光センサにより受光して、受光信号の強度が所定値を超えたとき被検査部表面の欠陥として検出するようにし、且つ、前記被検査部の表面と垂直であって、前記垂線及び前記帯状照射領域の幅方向中心線を含む平面に対して、前記平行光ビームの照射光軸を、前記帯状照射領域の幅方向と直交する方向に傾けて設定し、前記光センサの受光軸を前記平行光ビームの照射光軸の反対側に、且つ、これと同一角度傾けて設定したことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
【００１７】
（２）前記被検査部表面での垂線に対する前記平行光ビームの入射角を１５°〜４５°とし、前記光センサの受光角を０〜１５°の範囲に設定したことを特徴とする（１）の磁気記録媒体の検査方法。
【００１８】
（３）前記被検査部表面での垂線に対する前記平行光ビームの入射角を１５°〜４５°とし、前記光センサの受光角を０〜１０°の範囲に設定したことを特徴とする（１）の磁気記録媒体の検査方法。
【００１９】
上記のように検査光である平行光ビームの入射角及び光センサの受光軸を設定すると、細幅の筋状欠陥内で平行光ビームを光センサの受光軸方向に強く反射させ、且つ、筋状欠陥以外の部分の反射光が光センサで受光されないようにすることができる。
【００２０】
更に、本発明は以下のように構成してもよい。
【００２３】
更に又、磁気記録媒体の検査方法を次のように構成してもよい。
【００２４】
（４）該被検査部に前記磁気記録媒体はテープ状であり、このテープ状磁気記録媒体を長手方向に送りつつ、被検査部を直平面状に維持した状態で、該被検査部に、斜めに前記平行光ビームを照射し、前記帯状照射領域が磁気記録媒体を幅方向に横断するようにしたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２５】
（５）前記被検査部の表面における前記平行光ビームによる帯状照射領域の長手方向が、前記テープ状磁気記録媒体の長手方向に対して７０°〜１１０°となるように設定したことを特徴とする（４）の磁気記録媒体の検査方法。
【００２６】
（６）前記平行光ビームをレーザー光線としたことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２７】
（７）前記平行光ビームを直線状に走査して前記帯状照射領域を形成することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２８】
（８）前記光センサの出力信号を微分し、その結果の微分データと予め設定した閾値とを比較し、微分データが閾値を超えたとき欠陥として判定することを特徴とする（１）〜（７）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２９】
又、磁気記録媒体の検査装置は、以下の本発明により上記目的が達成可能となる。
【００３０】
（９）磁気記録媒体の被検査部を直平面状に支持するガイド装置と、このガイド装置の、前記直平面状に支持される磁気記録媒体の被検査部に相当する仮想平面に、この仮想平面での垂線に対して、斜め側方から平行光ビームを帯状に照射して、前記仮想平面を横断する帯状照射領域を形成する検査光照射装置と、前記仮想平面の略上方に配置され、前記平行光ビーム照射による被検査部表面での散乱光を受光し、受光強度に対応した受光信号を出力する光センサと、この光センサの出力する受光信号を微分し、その微分データと設定値とを比較し、微分データが設定値を超えたとき傷検出信号を出力する判定装置と、を有してなり、前記被検査部の表面と垂直であって、前記垂線及び前記帯状照射領域の幅方向中心線を含む平面に対して、前記平行光ビームの照射光軸が、前記帯状照射領域の幅方向と直交する方向に傾けて設定され、前記光センサの受光軸が前記平行光ビームの照射光軸の反対側に、且つ、これと同一角度傾けて設定されていることを特徴とする磁気記録媒体の検査装置。
【００３１】
（１０）前記検査光照射装置は、前記平行光ビームの、前記仮想平面での垂線に対する入射角が１５°〜４５°となるようにされ、前記光センサは、前記仮想平面での垂線に対する受光角が０〜１５°の範囲となるように設定されたことを特徴とする（９）の磁気記録媒体の検査装置。
【００３２】
（１１）前記検査光照射装置は、前記平行光ビームの、前記仮想平面での垂線に対する入射角が１５°〜４５°となるようにされ、前記光センサは、前記仮想平面での垂線に対する受光角が０〜１０°の範囲となるように設定されたことを特徴とする( ９ )の磁気記録媒体の検査装置。
【００３３】
更に又、上記磁気記録媒体の検査方法又は装置において、次のように構成してもよい。
【００３４】
（１４）前記光センサは前記平行光ビームの帯状の長手方向に配列されたラインセンサであることを特徴とする磁気記録媒体の検査方法又は装置。
【００３５】
（１５）前記光センサはＣＣＤカメラであることを特徴とする磁気記録媒体の検査方法又は装置。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
本発明の実施の形態の例に係る磁気記録媒体の検査方法を実施するための装置である磁気記録媒体の検査装置１０は、図１に示されるように、磁気記録媒体である磁気テープ１２の被検査部１２Ａを直平面状に支持するガイド装置１４と、このガイド装置１４の、前記直平面状に支持される磁気テープ１２の被検査部１２Ａに相当する仮想平面１６に、この仮想平面１６での垂線１６Ａに対して、斜め側方から平行光ビーム１８を帯状に照射して、磁気テープ１２を幅方向に横断する帯状照射領域１８Ａを形成する検査光照射装置２０と、前記仮想平面１６の略上方に配置され、前記平行光ビーム１８の照射による前記被検査部１２Ａ表面の帯状照射領域１８Ａ内での散乱光を受光し、受光強度に対応した受光信号を出力するラインセンサ２２と、このラインセンサ２２の出力する受光信号を微分する微分器２４Ａ、及び、その微分データと設定値を比較する比較器２４Ｂを有し、微分データが設定値を超えたとき傷検出信号を出力する判定装置２４と、を備えて構成されている。
【００３８】
前記ガイド装置１４は、図２に示されるように、長円形状のガイド面２６を備えて構成され、このガイド面２６には多数のエア吹出細孔２７が形成され、ここから圧縮空気を吹き出すことによってガイド面２６に巻き掛けられる磁気テープ１２をガイド面２６と非接触の状態で、且つ、仮想平面１６位置では磁気テープ１２を直平面状に維持しつつ走行させるようにしている。
【００３９】
なお、ガイド装置１４は磁気テープ１２を直平面状に維持しつつ走行させることができるものであればよく、磁気テープに対して非接触なものに限定されない。
【００４０】
前記検査光照射装置２０は、出射光を平行光とするためのコリメートレンズ２８Ａを有するレーザーダイオード２８と、この平行光を帯状の平行光ビームとするための凸、凹のシリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂとを備えて構成され、前記ガイド装置１４により直平面状に支持された磁気テープ１２の被検査部１２Ａを照射して、その幅方向にこれを横断する前記帯状照射領域１８Ａを形成するようにされている。
【００４１】
ここで、前記検査光照射装置２０は、図３、図４に示されるように、前記シリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂによって形成された帯状の平行光ビーム１８における照射光軸１９が、垂直面１７内にあるように配置されている。この垂直面１７は仮想平面１６及び磁気テープ１２の長手方向と直交し、且つ、前記垂線１６Ａを含んでいる。前記ラインセンサ２２も、前記垂直面１７内にその受光軸２２Ａがあるように配置される。
【００４２】
なお、図４において二点鎖線で示されるように、外乱光の入射、散乱を防止するために、前記検査光照射装置２０とラインセンサ２２とはいわゆる暗箱３２中に収納され、その窓３２Ａを介して、平行光ビーム１８及びラインセンサ２２への入射光が通るようにされている。
【００４３】
前記レーザーダイオード２８からの平行光ビーム１８の照射光軸１９は、被検査部１２Ａの表面（仮想平面１６）への入射角θ、即ち前記仮想平面１６の垂線１６Ａに対する角度θが１５°〜４５°となるように設定されている。
【００４４】
又、前記ラインセンサ２２の受光軸２２Ａは、前記垂線１６Ａと平行になるように、即ち仮想平面１６あるいは被検査部１２Ａの表面と直交するように設定されている。
【００４５】
次に、上記実施の形態の例に係る磁気記録媒体検査装置１０によって、磁気テープ１２を、その長手方向に、ガイド装置１４に沿って走行させつつ該磁気テープ１２表面の幅の狭い筋状欠陥を検出する過程について説明する。
【００４６】
まず、検査すべき磁気テープ１２をガイド装置１４に巻き掛け、ガイド面２６のエア吹出細孔２７から圧縮空気を吹き出して磁気テープ１２をガイド面２６に非接触の状態で走行させる。
【００４７】
磁気テープ１２はガイド装置１４における仮想平面１６部分で直平面となり、ここに、前記検査光照射装置２０のレーザーダイオード２８からレーザー光を照射する。
【００４８】
レーザーダイオード２８から出射したレーザー光はコリメートレンズ２８Ａで平行光とされ、更にシリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂによって帯状の平行光ビーム１８とされて、被検査部１２Ａを照射して磁気テープ１２を幅方向に横断する帯状照射領域１８Ａを形成する。
【００４９】
磁気テープ１２が帯状照射領域１８Ａを通過する際に、その表面に細い傷、例えば図５に拡大して示されるように、幅が１μｍ以下のＶ字形状の筋状欠陥１３があると、前記平行光ビーム１８はこのＶ字形状の筋状欠陥１３内に入り、Ｖ字状の内側面で複数回反射されて散乱光となってＶ字の開き角度内で上方に出射する。
【００５０】
このときの筋状欠陥１３のＶ字の角度にもよるが、ほとんどの場合、散乱光はＶ字溝中心を通る垂線に対して±１０°、わずかに拡がった場合で±１５°の角度範囲内に出射する。
【００５１】
従って、磁気テープ１２の被検査部１２Ａの真上に、受光軸２２Ａが、垂線１６Ａに対して±１５°好ましくは±１０°の範囲となるようにラインセンサ２２を設定しておけば、筋状欠陥１３で形成された散乱光が確実にラインセンサ２２に受光される。
【００５２】
又、被検査部１２Ａの筋状欠陥以外の部分に照射された平行光ビーム１８は磁気テープ１２の傷のない表面で正反射される。この平行光ビーム１８の照射光軸１９が前述のように１５°〜４５°の入射角を持っているので、正反射光は反射角が１５°〜４５°となり、ラインセンサ２２に受光されることがない。
【００５３】
従って、ラインセンサ２２が受光した光による検出信号は、図６に示されるように、筋状欠陥部分で急峻に立上り、立下る波形となる。なお、筋状欠陥がない場合の検出信号は図７に示されるようになる。図６、図７において、磁気テープ１２の幅方向両端位置での検出信号強度の立上りは、磁気テープ１２の幅方向両端位置を検出したものである。
【００５４】
前記検出信号は、微分器２４Ａを通ることによって図６で破線で示されるようになる。このように微分処理するのは、筋のような形状変化を、より選択的に検出するためであり、又、被検査部１２Ａ表面での明るさのムラがあり、それによるバックグラウンドノイズをキャンセルするためである。
【００５５】
前記のように、検出信号を微分器２４Ａを通すことにより形成された微分データは、比較器２４Ｂに入力され、ここで予め設定されている閾値（図６の一点鎖線）と比較され、この閾値を超えたときに傷検出信号が出力される。
【００５６】
なお上記実施の形態の例において、前記平行光ビーム１８を帯状光線とするためにシリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂを用いているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えばガルバノメータスキャナ、ポリゴンミラースキャナ、あるいは超音波偏向器等を用いて平行光ビームを掃引させることによって被検査部１２Ａを帯状に照射するようにしてもよい。
【００５７】
但し、この場合、上記のような掃引手段３５を経た平行光ビームはその出射角度が拡がるため前記１５°〜４５°の入射角からはみ出すことがある。この場合は、例えば図８に示されるようなｆθレンズ３６を用いて入射角が変化しないようにしたり、掃引手段の出射角が小さくなるように調整する。
【００５８】
更に、上記実施の形態の例において、検査光照射装置２０の光源はレーザーダイオード２８であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、被検査部１２Ａに対する入射角が一定な平行光ビーム１８を形成できるものであればよく、従って、光源はＬＥＤ、ハロゲンランプ等であってもよい。但し、レーザーダイオード２８を用いた場合の方が、筋状欠陥における散乱光の強度がより高くなり、検出が容易である。
【００５９】
又、前記ラインセンサ２２は、帯状照射領域１８内における磁気テープ１２上の筋状欠陥での散乱光を受光できるものであればよく、ＣＣＤカメラとしてもよい。
【００６０】
更に、上記実施の形態の例において、前記帯状照射領域１８Ａは、磁気テープ１２の被検査部１２Ａを幅方向に直角に横断するようにされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、図１に示されるように、帯状照射領域１８Ａと磁気テープ１２の長手方向との角度αが７０°〜１１０°の範囲となるように設定すればよい。
【００６１】
更に又、前記平行光ビーム１８の照射光軸１９及びラインセンサ２２の受光軸２２Ａは、共に、前記垂線１６Ａを含む仮想平面１６上の垂直面１７内に配置されているが、これは、筋状欠陥を照射した平行光ビーム１８が散乱したとき、その散乱光がラインセンサ２２に効率良く入射するものであればよい。従って、例えば、図９に示されるように、前記垂線１６Ａ及び帯状照射領域１８Ａの幅方向中心線１８Ｂを含む前記垂直面１７に対して平行光ビーム１８を磁気テープ１２の長手方向に傾けたとき、ラインセンサ２２の受光軸２２Ａは、前記垂直面１７に対して平行光ビーム１８の照射光軸１９と反対側に同一角度傾ければ、散乱光は効率良くラインセンサ２２に入射することになる。
【００６２】
更に又、上記実施の形態の例の磁気記録媒体検査装置１０は、その検査対象を磁気テープ１２としているが、これは、テープに限定されるものでなく、磁気シートを含む他の磁気記録媒体に一般的に適用されるものである。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、磁気テープ等の磁気記録媒体表面における１μｍ以下の筋状欠陥を確実に検出することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る磁気記録媒体検査装置を示す一部ブロック図を含む斜視図
【図２】同磁気記録媒体検査装置において磁気テープを案内するためのガイド装置を示す斜視図
【図３】同磁気記録媒体検査装置における平行光ビームの照射光軸とラインセンサの受光軸との関係を示す模式図
【図４】同照射光軸と受光軸との関係を側方から見た模式図
【図５】平行光ビームが磁気テープ表面の筋状欠陥で反射される状態を拡大して示す模式図
【図６】同磁気記録媒体検査装置によって磁気テープ表面の筋状欠陥を検出した場合の検出信号の波形を示す線図
【図７】同筋状欠陥が検出されない場合の検出信号の波形を示す線図
【図８】本発明の磁気記録媒体検査装置の実施の形態の第２例の要部を示すブロック図
【図９】前記照射光軸と受光軸の配置の他の実施形態を示す模式図
【符号の説明】
１０…磁気記録媒体検査装置
１２…磁気テープ
１３…筋状欠陥
１２Ａ…被検査部
１４…ガイド装置
１６…仮想平面
１６Ａ…垂線
１７…垂直面
１８…平行光ビーム
１８Ａ…帯状照射領域
１８Ｂ…幅方向中心線
１９…照射光軸
２０…検査光照射装置
２２…ラインセンサ
２２Ａ…受光軸
２４…判定装置
２４Ａ…微分器
２４Ｂ…比較器
２６…ガイド面
２８…レーザーダイオード
３０Ａ、３０Ｂ…シリンドリカルレンズ
３５…掃引手段
３６…ｆθレンズ
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気テープ等の磁気記録媒体の表面の傷、特に非常に微細な傷を検出するための磁気記録媒体の検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の磁気記録媒体、例えば磁気テープの検査方法は、磁気ヘッドにより信号を磁気テープに記録し且つ再生し、その再生レベルから磁気テープの欠陥の有無を判定するものが一般的であった。
【０００３】
このような検査方法は、磁気記録媒体の傷と再生信号に表われる実害との相関が大きいので、最も信頼性の高い検査方法とされていた。
【０００４】
この従来の磁気記録媒体の検査方法は、具体的には、磁気記録媒体を高速で走行させて多チャンネル固定磁気ヘッドを信号再生ヘッドとして使用することにより、高速、且つ、高能率に検査するようにしていた。
【０００５】
このような磁気記録媒体の欠陥検査の分野においては、近年の、磁気記録媒体における記録情報の高密度化に対応するために、従来よりも微細・微小な欠陥までも検出可能な高分解能が要求されている。
【０００６】
特に、近年の高密度記録技術を駆使した磁気記録媒体装置等では、磁気記録媒体長手方向に発生することがある筋状欠陥の場合は、その幅が１μｍ程度以下の場合でも再生信号にエラーレートの増加が認められる。このような幅が１μｍ程度以下の筋状欠陥を検出するためには、上記分解能は０．５μｍ以下まで高める必要がある。
【０００７】
ところが、上記のような多チャンネル固定磁気ヘッドによる磁気記録媒体表面の欠陥検査方法では、その磁気ヘッドの制作技術上の限界から、検出の分解能を高くすることが容易でなく、この分解能は、磁気記録媒体幅方向で２０μｍ程度が実用上の限界であった。
【０００８】
又、上記のような多チャンネル固定磁気ヘッドを利用した場合よりも高い検査分解能を得られる磁気記録媒体検査方法としては、特開平８−２０１３０９号公報あるいは特開平８−２３３５６０号公報等に開示されるような、光学的に磁気記録媒体の表面欠陥を検査する方法がある。
【０００９】
前記特開平８−２０１３０９号公報の磁気テープ検査方法は、赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）光源から照射した光を磁気テープ表面で反射させ、これをセンサヘッドで受光・検出するに際して、センサヘッドの受光軸方向を磁気テープの主面法線方向に対して一定角度傾けることにより、欠陥部分の信号を高ＳＮで検出できるようにしたものである。
【００１０】
又、特開平８−２３３５６０号公報の磁気記録媒体の表面検査方法は、ハロゲン光を磁性層表面に照射して、その反射光をＣＣＤカメラで受光・検出するに際し、投受光角度を特定範囲とし、更に入射光の光軸位置を反射点から偏倚させることにより、信号出力レベルを最大、システムノイズを最小とするようにしたものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平８−２０１３０９号公報に開示される方法は、ＬＥＤ光源の光量が少なく、又全反射方式の検出であるため大きな異物等の検出は可能であるものの、幅が１μｍ以下の筋状欠陥を検出することは困難であった。
【００１２】
又、特開平８−２３３５６０号公報の磁気記録媒体の表面検査方法も、全反射方式の検出であるために、幅が１μｍ以下の筋状欠陥を検出することが困難であったという問題点がある。
【００１３】
この発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、幅が１μｍ以下の筋状欠陥でも確実に検出することができるようにした光学的な、磁気記録媒体の検査方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、磁気テープ等の磁気記録媒体の検査方法について鋭意研究を重ね、磁気テープ表面に幅が１μｍ以下の筋状の欠陥を、平行光ビームを用いて検出できることを確認した。具体的には、本発明者は各種実験を行い、前記のような細幅の筋状欠陥はその断面がＶ字形状であり、ここに斜めに平行光ビームを照射するとＶ字溝内で反射した光が特定の方向に集中して出射し、これをセンサにより受光することによって、幅が１μｍ以下の筋状欠陥を検出できることを見出し、本発明に到達した。特に、筋状欠陥以外の部分での反射光がセンサに受光されないので、受光した反射光（散乱光）のみにより、高ＳＮで筋状欠陥を検出できることが判った。
【００１５】
即ち、以下の本発明により上記目的が達成可能となる。
【００１６】
（１）磁気記録媒体の被検査部の表面での垂線に対して斜めの照射光軸に沿って平行光ビームを帯状に照射して、被検査部の表面に、該表面の一方向の一端から他端に至る帯状照射領域を形成し、この帯状照射領域における前記平行光ビーム照射による散乱光を光センサにより受光して、受光信号の強度が所定値を超えたとき被検査部表面の欠陥として検出するようにし、且つ、前記被検査部の表面と垂直であって、前記垂線及び前記帯状照射領域の幅方向中心線を含む平面に対して、前記平行光ビームの照射光軸を、前記帯状照射領域の幅方向と直交する方向に傾けて設定し、前記光センサの受光軸を前記平行光ビームの照射光軸の反対側に、且つ、これと同一角度傾けて設定したことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
【００１７】
（２）前記被検査部表面での垂線に対する前記平行光ビームの入射角を１５°〜４５°とし、前記光センサの受光角を０〜１５°の範囲に設定したことを特徴とする（１）の磁気記録媒体の検査方法。
【００１８】
（３）前記被検査部表面での垂線に対する前記平行光ビームの入射角を１５°〜４５°とし、前記光センサの受光角を０〜１０°の範囲に設定したことを特徴とする（１）の磁気記録媒体の検査方法。
【００１９】
上記のように検査光である平行光ビームの入射角及び光センサの受光軸を設定すると、細幅の筋状欠陥内で平行光ビームを光センサの受光軸方向に強く反射させ、且つ、筋状欠陥以外の部分の反射光が光センサで受光されないようにすることができる。
【００２０】
更に、本発明は以下のように構成してもよい。
【００２３】
更に又、磁気記録媒体の検査方法を次のように構成してもよい。
【００２４】
（４）該被検査部に前記磁気記録媒体はテープ状であり、このテープ状磁気記録媒体を長手方向に送りつつ、被検査部を直平面状に維持した状態で、該被検査部に、斜めに前記平行光ビームを照射し、前記帯状照射領域が磁気記録媒体を幅方向に横断するようにしたことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２５】
（５）前記被検査部の表面における前記平行光ビームによる帯状照射領域の長手方向が、前記テープ状磁気記録媒体の長手方向に対して７０°〜１１０°となるように設定したことを特徴とする（４）の磁気記録媒体の検査方法。
【００２６】
（６）前記平行光ビームをレーザー光線としたことを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２７】
（７）前記平行光ビームを直線状に走査して前記帯状照射領域を形成することを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２８】
（８）前記光センサの出力信号を微分し、その結果の微分データと予め設定した閾値とを比較し、微分データが閾値を超えたとき欠陥として判定することを特徴とする（１）〜（７）のいずれかの磁気記録媒体の検査方法。
【００２９】
又、磁気記録媒体の検査装置は、以下の本発明により上記目的が達成可能となる。
【００３０】
（９）磁気記録媒体の被検査部を直平面状に支持するガイド装置と、このガイド装置の、前記直平面状に支持される磁気記録媒体の被検査部に相当する仮想平面に、この仮想平面での垂線に対して、斜め側方から平行光ビームを帯状に照射して、前記仮想平面を横断する帯状照射領域を形成する検査光照射装置と、前記仮想平面の略上方に配置され、前記平行光ビーム照射による被検査部表面での散乱光を受光し、受光強度に対応した受光信号を出力する光センサと、この光センサの出力する受光信号を微分し、その微分データと設定値とを比較し、微分データが設定値を超えたとき傷検出信号を出力する判定装置と、を有してなり、前記被検査部の表面と垂直であって、前記垂線及び前記帯状照射領域の幅方向中心線を含む平面に対して、前記平行光ビームの照射光軸が、前記帯状照射領域の幅方向と直交する方向に傾けて設定され、前記光センサの受光軸が前記平行光ビームの照射光軸の反対側に、且つ、これと同一角度傾けて設定されていることを特徴とする磁気記録媒体の検査装置。
【００３１】
（１０）前記検査光照射装置は、前記平行光ビームの、前記仮想平面での垂線に対する入射角が１５°〜４５°となるようにされ、前記光センサは、前記仮想平面での垂線に対する受光角が０〜１５°の範囲となるように設定されたことを特徴とする（９）の磁気記録媒体の検査装置。
【００３２】
（１１）前記検査光照射装置は、前記平行光ビームの、前記仮想平面での垂線に対する入射角が１５°〜４５°となるようにされ、前記光センサは、前記仮想平面での垂線に対する受光角が０〜１０°の範囲となるように設定されたことを特徴とする( ９ )の磁気記録媒体の検査装置。
【００３３】
更に又、上記磁気記録媒体の検査方法又は装置において、次のように構成してもよい。
【００３４】
（１４）前記光センサは前記平行光ビームの帯状の長手方向に配列されたラインセンサであることを特徴とする磁気記録媒体の検査方法又は装置。
【００３５】
（１５）前記光センサはＣＣＤカメラであることを特徴とする磁気記録媒体の検査方法又は装置。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態の例を図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
本発明の実施の形態の例に係る磁気記録媒体の検査方法を実施するための装置である磁気記録媒体の検査装置１０は、図１に示されるように、磁気記録媒体である磁気テープ１２の被検査部１２Ａを直平面状に支持するガイド装置１４と、このガイド装置１４の、前記直平面状に支持される磁気テープ１２の被検査部１２Ａに相当する仮想平面１６に、この仮想平面１６での垂線１６Ａに対して、斜め側方から平行光ビーム１８を帯状に照射して、磁気テープ１２を幅方向に横断する帯状照射領域１８Ａを形成する検査光照射装置２０と、前記仮想平面１６の略上方に配置され、前記平行光ビーム１８の照射による前記被検査部１２Ａ表面の帯状照射領域１８Ａ内での散乱光を受光し、受光強度に対応した受光信号を出力するラインセンサ２２と、このラインセンサ２２の出力する受光信号を微分する微分器２４Ａ、及び、その微分データと設定値を比較する比較器２４Ｂを有し、微分データが設定値を超えたとき傷検出信号を出力する判定装置２４と、を備えて構成されている。
【００３８】
前記ガイド装置１４は、図２に示されるように、長円形状のガイド面２６を備えて構成され、このガイド面２６には多数のエア吹出細孔２７が形成され、ここから圧縮空気を吹き出すことによってガイド面２６に巻き掛けられる磁気テープ１２をガイド面２６と非接触の状態で、且つ、仮想平面１６位置では磁気テープ１２を直平面状に維持しつつ走行させるようにしている。
【００３９】
なお、ガイド装置１４は磁気テープ１２を直平面状に維持しつつ走行させることができるものであればよく、磁気テープに対して非接触なものに限定されない。
【００４０】
前記検査光照射装置２０は、出射光を平行光とするためのコリメートレンズ２８Ａを有するレーザーダイオード２８と、この平行光を帯状の平行光ビームとするための凸、凹のシリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂとを備えて構成され、前記ガイド装置１４により直平面状に支持された磁気テープ１２の被検査部１２Ａを照射して、その幅方向にこれを横断する前記帯状照射領域１８Ａを形成するようにされている。
【００４１】
ここで、前記検査光照射装置２０は、図３、図４に示されるように、前記シリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂによって形成された帯状の平行光ビーム１８における照射光軸１９が、垂直面１７内にあるように配置されている。この垂直面１７は仮想平面１６及び磁気テープ１２の長手方向と直交し、且つ、前記垂線１６Ａを含んでいる。前記ラインセンサ２２も、前記垂直面１７内にその受光軸２２Ａがあるように配置される。
【００４２】
なお、図４において二点鎖線で示されるように、外乱光の入射、散乱を防止するために、前記検査光照射装置２０とラインセンサ２２とはいわゆる暗箱３２中に収納され、その窓３２Ａを介して、平行光ビーム１８及びラインセンサ２２への入射光が通るようにされている。
【００４３】
前記レーザーダイオード２８からの平行光ビーム１８の照射光軸１９は、被検査部１２Ａの表面（仮想平面１６）への入射角θ、即ち前記仮想平面１６の垂線１６Ａに対する角度θが１５°〜４５°となるように設定されている。
【００４４】
又、前記ラインセンサ２２の受光軸２２Ａは、前記垂線１６Ａと平行になるように、即ち仮想平面１６あるいは被検査部１２Ａの表面と直交するように設定されている。
【００４５】
次に、上記実施の形態の例に係る磁気記録媒体検査装置１０によって、磁気テープ１２を、その長手方向に、ガイド装置１４に沿って走行させつつ該磁気テープ１２表面の幅の狭い筋状欠陥を検出する過程について説明する。
【００４６】
まず、検査すべき磁気テープ１２をガイド装置１４に巻き掛け、ガイド面２６のエア吹出細孔２７から圧縮空気を吹き出して磁気テープ１２をガイド面２６に非接触の状態で走行させる。
【００４７】
磁気テープ１２はガイド装置１４における仮想平面１６部分で直平面となり、ここに、前記検査光照射装置２０のレーザーダイオード２８からレーザー光を照射する。
【００４８】
レーザーダイオード２８から出射したレーザー光はコリメートレンズ２８Ａで平行光とされ、更にシリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂによって帯状の平行光ビーム１８とされて、被検査部１２Ａを照射して磁気テープ１２を幅方向に横断する帯状照射領域１８Ａを形成する。
【００４９】
磁気テープ１２が帯状照射領域１８Ａを通過する際に、その表面に細い傷、例えば図５に拡大して示されるように、幅が１μｍ以下のＶ字形状の筋状欠陥１３があると、前記平行光ビーム１８はこのＶ字形状の筋状欠陥１３内に入り、Ｖ字状の内側面で複数回反射されて散乱光となってＶ字の開き角度内で上方に出射する。
【００５０】
このときの筋状欠陥１３のＶ字の角度にもよるが、ほとんどの場合、散乱光はＶ字溝中心を通る垂線に対して±１０°、わずかに拡がった場合で±１５°の角度範囲内に出射する。
【００５１】
従って、磁気テープ１２の被検査部１２Ａの真上に、受光軸２２Ａが、垂線１６Ａに対して±１５°好ましくは±１０°の範囲となるようにラインセンサ２２を設定しておけば、筋状欠陥１３で形成された散乱光が確実にラインセンサ２２に受光される。
【００５２】
又、被検査部１２Ａの筋状欠陥以外の部分に照射された平行光ビーム１８は磁気テープ１２の傷のない表面で正反射される。この平行光ビーム１８の照射光軸１９が前述のように１５°〜４５°の入射角を持っているので、正反射光は反射角が１５°〜４５°となり、ラインセンサ２２に受光されることがない。
【００５３】
従って、ラインセンサ２２が受光した光による検出信号は、図６に示されるように、筋状欠陥部分で急峻に立上り、立下る波形となる。なお、筋状欠陥がない場合の検出信号は図７に示されるようになる。図６、図７において、磁気テープ１２の幅方向両端位置での検出信号強度の立上りは、磁気テープ１２の幅方向両端位置を検出したものである。
【００５４】
前記検出信号は、微分器２４Ａを通ることによって図６で破線で示されるようになる。このように微分処理するのは、筋のような形状変化を、より選択的に検出するためであり、又、被検査部１２Ａ表面での明るさのムラがあり、それによるバックグラウンドノイズをキャンセルするためである。
【００５５】
前記のように、検出信号を微分器２４Ａを通すことにより形成された微分データは、比較器２４Ｂに入力され、ここで予め設定されている閾値（図６の一点鎖線）と比較され、この閾値を超えたときに傷検出信号が出力される。
【００５６】
なお上記実施の形態の例において、前記平行光ビーム１８を帯状光線とするためにシリンドリカルレンズ３０Ａ、３０Ｂを用いているが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えばガルバノメータスキャナ、ポリゴンミラースキャナ、あるいは超音波偏向器等を用いて平行光ビームを掃引させることによって被検査部１２Ａを帯状に照射するようにしてもよい。
【００５７】
但し、この場合、上記のような掃引手段３５を経た平行光ビームはその出射角度が拡がるため前記１５°〜４５°の入射角からはみ出すことがある。この場合は、例えば図８に示されるようなｆθレンズ３６を用いて入射角が変化しないようにしたり、掃引手段の出射角が小さくなるように調整する。
【００５８】
更に、上記実施の形態の例において、検査光照射装置２０の光源はレーザーダイオード２８であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、被検査部１２Ａに対する入射角が一定な平行光ビーム１８を形成できるものであればよく、従って、光源はＬＥＤ、ハロゲンランプ等であってもよい。但し、レーザーダイオード２８を用いた場合の方が、筋状欠陥における散乱光の強度がより高くなり、検出が容易である。
【００５９】
又、前記ラインセンサ２２は、帯状照射領域１８内における磁気テープ１２上の筋状欠陥での散乱光を受光できるものであればよく、ＣＣＤカメラとしてもよい。
【００６０】
更に、上記実施の形態の例において、前記帯状照射領域１８Ａは、磁気テープ１２の被検査部１２Ａを幅方向に直角に横断するようにされているが、本発明はこれに限定されるものでなく、図１に示されるように、帯状照射領域１８Ａと磁気テープ１２の長手方向との角度αが７０°〜１１０°の範囲となるように設定すればよい。
【００６１】
更に又、前記平行光ビーム１８の照射光軸１９及びラインセンサ２２の受光軸２２Ａは、共に、前記垂線１６Ａを含む仮想平面１６上の垂直面１７内に配置されているが、これは、筋状欠陥を照射した平行光ビーム１８が散乱したとき、その散乱光がラインセンサ２２に効率良く入射するものであればよい。従って、例えば、図９に示されるように、前記垂線１６Ａ及び帯状照射領域１８Ａの幅方向中心線１８Ｂを含む前記垂直面１７に対して平行光ビーム１８を磁気テープ１２の長手方向に傾けたとき、ラインセンサ２２の受光軸２２Ａは、前記垂直面１７に対して平行光ビーム１８の照射光軸１９と反対側に同一角度傾ければ、散乱光は効率良くラインセンサ２２に入射することになる。
【００６２】
更に又、上記実施の形態の例の磁気記録媒体検査装置１０は、その検査対象を磁気テープ１２としているが、これは、テープに限定されるものでなく、磁気シートを含む他の磁気記録媒体に一般的に適用されるものである。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、磁気テープ等の磁気記録媒体表面における１μｍ以下の筋状欠陥を確実に検出することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例に係る磁気記録媒体検査装置を示す一部ブロック図を含む斜視図
【図２】同磁気記録媒体検査装置において磁気テープを案内するためのガイド装置を示す斜視図
【図３】同磁気記録媒体検査装置における平行光ビームの照射光軸とラインセンサの受光軸との関係を示す模式図
【図４】同照射光軸と受光軸との関係を側方から見た模式図
【図５】平行光ビームが磁気テープ表面の筋状欠陥で反射される状態を拡大して示す模式図
【図６】同磁気記録媒体検査装置によって磁気テープ表面の筋状欠陥を検出した場合の検出信号の波形を示す線図
【図７】同筋状欠陥が検出されない場合の検出信号の波形を示す線図
【図８】本発明の磁気記録媒体検査装置の実施の形態の第２例の要部を示すブロック図
【図９】前記照射光軸と受光軸の配置の他の実施形態を示す模式図
【符号の説明】
１０…磁気記録媒体検査装置
１２…磁気テープ
１３…筋状欠陥
１２Ａ…被検査部
１４…ガイド装置
１６…仮想平面
１６Ａ…垂線
１７…垂直面
１８…平行光ビーム
１８Ａ…帯状照射領域
１８Ｂ…幅方向中心線
１９…照射光軸
２０…検査光照射装置
２２…ラインセンサ
２２Ａ…受光軸
２４…判定装置
２４Ａ…微分器
２４Ｂ…比較器
２６…ガイド面
２８…レーザーダイオード
３０Ａ、３０Ｂ…シリンドリカルレンズ
３５…掃引手段
３６…ｆθレンズ
Claims (11)
- 磁気記録媒体の被検査部の表面での垂線に対して斜めの照射光軸に沿って平行光ビームを帯状に照射して、被検査部の表面に、該表面の一方向の一端から他端に至る帯状照射領域を形成し、この帯状照射領域における前記平行光ビーム照射による散乱光を光センサにより受光して、受光信号の強度が所定値を超えたとき被検査部表面の欠陥として検出するようにし、且つ、前記被検査部の表面と垂直であって、前記垂線及び前記帯状照射領域の幅方向中心線を含む平面に対して、前記平行光ビームの照射光軸を、前記帯状照射領域の幅方向と直交する方向に傾けて設定し、前記光センサの受光軸を前記平行光ビームの照射光軸の反対側に、且つ、これと同一角度傾けて設定したことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項１において、前記被検査部表面での垂線に対する前記平行光ビームの入射角を１５°〜４５°とし、前記光センサの受光角を０〜１５°の範囲に設定したことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項１において、前記被検査部表面での垂線に対する前記平行光ビームの入射角を１５°〜４５°とし、前記光センサの受光角を０〜１０°の範囲に設定したことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記磁気記録媒体はテープ状であり、このテープ状磁気記録媒体を長手方向に送りつつ、被検査部を直平面状に維持した状態で、該被検査部に、斜めに前記平行光ビームを照射し、前記帯状照射領域が磁気記録媒体を幅方向に横断するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項４において、前記被検査部の表面における前記平行光ビームによる帯状照射領域の長手方向が、前記テープ状磁気記録媒体の長手方向に対して７０°〜１１０°となるように設定したことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記平行光ビームをレーザー光線としたことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記平行光ビームを直線状に走査して前記帯状照射領域を形成することを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 請求項１乃至７のいずれかにおいて、前記光センサの出力信号を微分し、その結果の微分データと予め設定した閾値とを比較し、微分データが閾値を超えたとき欠陥として判定することを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
- 磁気記録媒体の被検査部を直平面状に支持するガイド装置と、このガイド装置の、前記直平面状に支持される磁気記録媒体の被検査部に相当する仮想平面に、この仮想平面での垂線に対して、斜め側方から平行光ビームを帯状に照射して、前記仮想平面を横断する帯状照射領域を形成する検査光照射装置と、前記仮想平面の略上方に配置され、前記平行光ビーム照射による被検査部表面での散乱光を受光し、受光強度に対応した受光信号を出力する光センサと、この光センサの出力する受光信号を微分し、その微分データと設定値とを比較し、微分データが設定値を超えたとき傷検出信号を出力する判定装置と、を有してなり、前記被検査部の表面と垂直であって、前記垂線及び前記帯状照射領域の幅方向中心線を含む平面に対して、前記平行光ビームの照射光軸が、前記帯状照射領域の幅方向と直交する方向に傾けて設定され、前記光センサの受光軸が前記平行光ビームの照射光軸の反対側に、且つ、これと同一角度傾けて設定されていることを特徴とする磁気記録媒体の検査装置。
- 請求項９において、前記検査光照射装置は、前記平行光ビームの、前記仮想平面での垂線に対する入射角が１５°〜４５°となるようにされ、前記光センサは、前記仮想平面での垂線に対する受光角が０〜１５°の範囲となるように設定されたことを特徴とする磁気記録媒体の検査装置。
- 請求項９において、前記検査光照射装置は、前記平行光ビームの、前記仮想平面での垂線に対する入射角が１５°〜４５°となるようにされ、前記光センサは、前記仮想平面での垂線に対する受光角が０〜１０°の範囲となるように設定されたことを特徴とする磁気記録媒体の検査装置。
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