JPH01245138A - ガラスディスク検査装置における散乱光の受光方式および受光器 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、ガラスディスクの検査装置における、欠陥
による散乱光の受光方式と受光器に関するものである。

［従来の技術］ 情報の記録媒体の磁気ディスク、または光磁気ディスク
には基板としてガラスディスクが使用されている。ディ
スクの表面に欠陥があるときは製品の品質が劣化するの
で、ガラスディスク検査装置斤により検査されている。

第３図は、レーザビームを使用したディスク検査装置の
光学系の基本構成を示すもので、レーザビームＴを投光
レンズ２により集束してディスクｌの表面に投光し、レ
ーザビームを移動するか、またはディスクを移動、回転
して表面が走査される。表面に欠陥があるときはレーザ
ビームが散乱し、散乱光は受光レンズ３により集光され
て受光器４に入力し、これより欠陥信号が出力されるも
のである。ガラスディスクの欠陥には各種さまざまのも
のがあるが、これを大別すると付着した塵埃、汚損など
の異物のように表面上に形成されたものと、擦り疵、微
小な凹部（ピット）のように表面から内部に亘って形成
された、いわば内部欠陥とがある。これらのうち、付着
した異物は洗浄により除去することが可能である。これ
に対して、擦り疵は研磨により生じ、ピットもまた研磨
により表面に現れたもので、洗浄により除去することは
できないが、検査により検出されたときはそのデータを
研磨工程にフィードバックして作業の改善に利用される
。このように２種の欠陥は、種別により対応策が分かれ
るので、検査装置において種別を区分、または判別する
ことが必要とされている。これに対して、前記の第３図
の光学系では散乱光の特徴について格別な考慮がなされ
ていないために欠陥種別を区分することができない。

以上に対して、付着異物と内部欠陥とを区別して検出す
る発明が、この発明の出願人により特願「面板欠陥検出
光学装置、　Ｇ１−２９２２２７号」として出音１され
ており、さらにこれを補完する発明として特願「ディス
ク表面検査装置における欠陥種別の判別方法」がこの発
明と同時に出願されている。

第４図（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）は上記出願にかかる
面板欠陥検出光学装置の概要を説明するもので、図（ａ
）に示すように、レーザビームＴをディスクｌの表面に
垂直に近い角度（高角度）で投光し、その正反射光の方
向の散乱光Ｒを受光レンズ３ａで集光する。また、表面
に対して低角度の方向の散乱光Ｓを受光レンズ３ｂで集
光する。図（ｂ）に示すように付着した異物ｑによる散
乱光は−・殻内に無指向性の場合が多いもので、これに
対しては受光レンズ３ｂにより集光する。一方、図（Ｃ
）に示す内部欠陥ｐにおいては、正反射光の方向の散乱
光Ｒが他の方向に比較して強い指向性があるので、正反
射光Ｒｅを空間フィルタ５によりカットして、散乱光Ｒ
を受光レンズ３ａにより集光して内部欠陥ｐを検出する
ものである。しかしながら、散乱光Ｒには異物によるも
のが含まれているので、これを除去することが必要であ
り、これに対して上記した特願「ディスク表ＩｆＩＩ検
査装置における欠陥種別の判別方法」により欠陥信号が
処理されて、内部欠陥のみが検出される。

［解決しようとする課題］ 以上に述べた面板欠陥検出光学装置は、欠陥種別の判別
方法を併用した、検出と信号処理のいわば２段階の処理
により内部欠陥が区別されるものであるが、こ、のよう
な２段階処理によらず、光学系において直接的に内部欠
陥のみを検出できる光学系を構成するこ七が課題である
。

この発明は以上の課題に対して行われたもので、ガラス
ディスク検査装置の光学系において、内部欠陥による散
乱光のみをほぼ確実に受光する方式およびその受光器を
提供することを目的とするものである。

［課題を解決するためのＰ段コ この発明は、ガラスディスクの表面に対してレーザビー
ムを投光して表面を走査し、レーザビームの散乱光を受
光してガラスディスクに存在する欠陥を検出する検査装
置における、散乱光の受光方式およびその受光器である
。

受光方式においては、ガラスディスクの円周の側面に対
向した近傍において、ガラスディスクの内部において内
面反射して側面より出力される、擦り疵などの内部欠陥
による散乱光を受光するものである。また、受光器は、
オプチカルファイバの先端を側面に接近して設けて側面
より出力される散乱光を受光し、その端末を光電変換器
に接続して構成したものである。

［作用コ 上記の構成によるこの発明のガラスディスク検査装置に
おける散乱光の受光方式においては、擦り疵などの内部
欠陥は、ディスクの内部に形成されているので、これに
投光されたレーザビームは内部で散乱する。この散乱光
のうち、臨界角を越える方向のものはディスクの上下の
表面の間を内面反射してディスクの側面より外部に出力
される。

これに対して、異物欠陥の散乱光には、ディスクの内部
で内面反射して側面に出力するものが非常に少く、従っ
て側面に出力するものはほぼ内部欠陥による散乱光に限
られる。このような散乱光の特徴が発明者の測定により
確認されており、この特徴を利用し、側面より出力され
る散乱光を受光して内部欠陥のみが検出されるものであ
る。

次に、］−記の受光方式に対する散乱光の受光器におい
ては、側面より出力した内部欠陥の散乱光が、側面に接
近したオプチカルファイバの先端より入力し、端末に接
続された光電変換器に入力して内部欠陥のみが検出され
るものである。

［実施例コ 第１図は、この発明によるガラスディスク検査装置にお
ける散乱光の受光方式および受光器の実施例における構
成図である。図により、この発明において内部欠陥のみ
を区別して検出する原理を説明する。ガラスディスクｌ
の表面に対して垂直にレーザビームＴを投光する。欠陥
が擦り疵、ピットなどの内部欠陥ｐであるときは、レー
ザビームの正反射光の方向、すなわち上方に向かう散乱
光Ｒが強く、これに比較して表面に対して低角度の方向
の散乱光Ｓか弱いことは前記したところである。これら
に対して、内部欠陥はディスクの内部に形成されている
ことから、」１記の散乱光ＲおよびＳのほか内部に散乱
するものがあり、そのうちの臨界角θを越える散乱光Ｉ
は、上ドの表面間を内面反射して側面１ａに達する筈で
ある。このような考えにより、この発明の発明者により
、ディスクに擦り疵を作為してレーザビームを投射し、
円周の側面１ａに接近させた受光器４により、出力され
る散乱光を測定した結果、散乱光Ｉが強く検出された。

一方、表面に付着した塵埃などの異物に対する散乱光の
強度は、この受光器には殆ど検出されない。このような
測定結果により、側面に接近した受光器により内部欠陥
のみを検出するｉ＋Ｊ能性が確認されたので、これをこ
の発明の受光方式とするものである。

第２図はこの発明によるガラスディスク検査装置におけ
る散乱光の受光器を適用した光学部の実施例の構成図で
ある。図において、レーザビームＴは投光レンズ２によ
り集束されてガラスディスク１に対して垂直に投光され
る。ガラスディスクの厚さが薄い（１〜２ｍｍ）ので、
散乱光を効率良く受光するために受光器には、その厚さ
にほぼ等しい直径のオプチカルファイバ６を使用し、そ
の先端を側面１ａに接近させる。接近の間隔ｄはディス
クの回転に支障しない範囲でなるべく狭くする。これら
により、オプチカルファイバには、側面よりの散乱光の
みが入力し、側面の外方よりの異物欠陥の散乱光が入力
して欠陥種別に関するＳ／Ｎを劣化することが避けられ
る。オプチカルファイバの端末に感度の良好な光電変換
″ｉ！Ａ（ホトマルチプライヤ）７を接続する。なお、
ガラスディスク検査装置としては、異物欠陥も検出する
ことが必要であるので、第４図（ａ）で説明した異物欠
陥に対する、受光レンズ３ｂと受光器４ｂによる低角度
の受光系を設ける。光電変換器７より内部欠陥に対する
検出信号が、また受光器４ｂより異物欠陥に対する検出
信号がそれぞれ区別されて出力される。

［発明の効果コ 以−ヒの説明により明らかなように、この発明によるガ
ラスディスク検査装置における散乱光の受光方式および
受光器によれば、擦り疵などの内部欠陥の散乱光がディ
スクの内部で内面反射して側面より出力する特徴に着目
し、この散乱光を側面の近傍で受光する方式とする。受
光器としては、ガラスディスクの厚さにほぼ等しい直径
のオプチカルファイバを使用して効率良く受光するとと
もに、側面以外の方向よりの異物欠陥に対する散乱光を
排除して欠陥種別の区分を良好とした検出信号かえられ
るもので、従来の検出と信号処理の２段階の方式に比較
して、光学系において直接的に欠陥種別を区別すること
ができ、簡易な検査装置を構成できる効果には大きいも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるガラスディスク検査装置にお
ける散乱光の受光方式および受光器の実施例の構成図、
第２図は、この発明によるガラスディスク検査装置にお
ける散乱光の受光器を適用した光学部の構成図、第３図
はレーザビームを使用したディスク検査装置の光学系の
基本構成図、第４図（ａ）、（ｂ）および（ｅ）は、既
出願にかかる面板欠陥検出光学装置の構成図と、欠陥種
別による散乱光の指向性の説明図である。 ■・・・ガラスディスク、 ｌａ・・・ガラスディスクの側面、 ２・・・投光レンズ、　　　　３・・・受光レンズ、４
・・・受光器、　　　　　　５・・・空間フィルタ、６
・・・オプチカルファイバ、７・・・光電変換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラスディスクの表面に対してレーザビームを投
   光して該表面を走査し、該レーザビームの散乱光を受光
   して該ガラスディスクに存在する欠陥を検出する検査装
   置において、上記ガラスディスクの円周の側面に対向し
   た近傍において、該ガラスディスクの内部で内面反射し
   て該側面より出力される、擦り疵などの内部欠陥による
   散乱光を受光することを特徴とする、ガラスディスク検
   査装置における散乱光の受光方式。
2. （２）ガラスディスクの表面に対してレーザビームを投
   光して該表面を走査し、該レーザビームの散乱光を受光
   して該ガラスディスクに存在する欠陥を検出する検査装
   置において、上記ガラスディスクの内部において内面反
   射して、該ガラスディスクの円周の側面より出力される
   、疵などの内部欠陥による散乱光を受光するオプチカル
   ファイバの先端を該側面に接近して設け、該オプチカル
   ファィバの端末に光電変換器を接続して構成したことを
   特徴とする、ガラスディスク検査装置における散乱光の
   受光器。