JPH07190950A - ガラスディスクの外周欠陥検出装置および外周欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスディスクの外周欠陥検査装置におい
て、外周エッジ部の異なる位置に存在する各欠陥の散乱
光を受光し、各欠陥の検査を可能とする。 【構成】 回転するガラスディスク１の表面に対して、
所定の角度、例えば、約３０°の入射角θT でレーザス
ポットＳp を投射する投光系３と、入射角に対する正反
射角の方向を受光角θR として設けられ、表面欠陥の散
乱光を受光する受光系４とを具備した欠陥検査装置にお
いて、受光系４を第１の受光系とし、ガラスディスク１
の外周側面１c に対して垂直方向に設けられ、外周エッ
ジ部の上側のチャンファー、またはチャンファーと外周
側面とに跨って存在する外周欠陥Ｋの散乱光をそれぞれ
受光する第２の受光系５を付加して構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガラスディスクの外
周欠陥を検出する光学系およびその外周欠陥検出方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】情報記録媒体の磁気ディスクは、ガラス
ディスクを素材とし、これに磁性膜を形成している。ガ
ラスディスクは表面を研磨して平滑とされるが、研磨作
業や取り扱い中などにおいて、その外周のエッジが欠け
ることがあり、これによりディスクの品質が低下する。
欠けの程度が小さいときは再研磨され、これが大きいと
当該ディスクは不良品とされ、欠けの大きさの程度は検
査装置により検査されて判定される。

【０００３】図３により、ガラスディスクの外周エッジ
部と、その欠け欠陥を説明する。図３(a) において、ガ
ラスディスク１は各種の外径のものがあり、それぞれは
所定の直径の中心孔Ｈを有する。(b) は外周部分の断面
を示し、上側の表面を１a 、下側の表面（裏面）を１b
、外周の側面を１c とする。ディスク１は側面１c の
付近が面取りされ、上側の周縁部（以下チャンファー）
ＣhUと下側のチャンファーＣhdが形成されており、側面
１c より内方の長さｄの範囲が外周エッジ部Ｅとされ、
ここに生じた欠けが外周欠陥Ｋとされる。なお長さｄは
ディスク１のサイズにより異なり、例えば２．５インチ
の場合は０．２ｍｍとされている。

【０００４】図４は、従来から各種のディスクの表面欠
陥の検査に使用されている検査装置の構成の一部を示
し、これがチャンファーの外周欠陥の検査に適用され
る。被検査のガラスディスク１はスピンドル２に装着さ
れてθ回転する。ディスク１の表面に対して、例えば、
約３０°の入射角θT をなして投光系３を設け、これを
ディスク１の半径Ｒの方向に移動して外周エッジ部Ｅに
対応する位置に停止する。レーザ光源３１よりのレーザ
ビームＬT は、集束レンズ３２によりスポットＳP に集
束されて外周エッジ部Ｅに投射される。ここに欠陥Ｋが
あるとスポットＳP が散乱し、その散乱光ＬR は入射角
θT に対する正反射角の方向を受光角θr として設けた
受光系４の集光レンズ４１により集光され、ハーフミラ
ー４２により透過と反射に分割される。

【０００５】透過した散乱光ＬR は、空間フィルタ４３
により正反射成分が除去され、乱反射成分が受光器４４
に受光される。また、反射した散乱光ＬR は正反射成分
のみがスリット板４５の円孔を透過して受光器４６によ
り受光される。欠陥Ｋが無いか、または微小なときは、
受光器４４の受光信号は０または微小で、受光器４６の
受光信号は大きい。これと反対に、欠陥がある程度大き
いと、受光器４４の受光信号は大きく、受光器４６の受
光信号は小さい。両受光器４４と４６の各受光信号は、
図示しない信号処理回路に入力して両受光信号の差分が
算出され、これにより正反射光の影響が除去されてＳ／
Ｎ比が向上し、さらに所定の閾値に比較されて外周欠陥
Ｋが検出される。

【０００６】さて、上記の外周エッジ部Ｅの欠陥Ｋは、
その存在位置によっては、散乱光が受光系４に受光され
ない場合がある。これを図５により説明する。図５は外
周エッジ部Ｅにおける各種の欠陥Ｋの存在位置を例示し
たもので、（イ）は、表面１a に存在するもので、これ
を欠陥Ｋa とする。（ロ）は、上側チャンファーＣhUの
もので、Ｋb とし、（ハ）は、チャンファーＣhUと側面
１cに跨るもので、Ｋc とし、また、（ニ）は、表面１a
とチャンファーＣhUおよび側面１c の３者に跨るもの
で、Ｋd とする。なお、裏面１b と下側のチャンファー
ＣhDにも存在するが、これらに対してはディスク１を反
転して検査するので、ここでは上記の各欠陥Ｋa 〜Ｋd
について考慮すればよい。

【０００７】上記の検査装置においては、投光系３の入
射角θT と受光系４の受光角θr は、約３０°に等しく
設定されており、一方、欠陥Ｋa の散乱光ＬR は、上方
に散乱されるので、受光系４に良好に受光されて確実に
検出される。しかし、欠陥Ｋb では、チャンファーＣhU
が傾斜しているために斜め右上方に散乱するので、受光
系４の受光角θR を外れて入射しないものが多く、検出
は不確実である。欠陥Ｋc においては、散乱光ＬR は主
として右方に散乱するので受光系４には僅かしか受光さ
れず、従ってほとんど検出されない。ただし、欠陥Ｋd
は、表面１a で散乱する分が受光系４に受光されてほぼ
良好に検出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の受光系４では、
欠陥Ｋb は検出が不確実であり、欠陥Ｋc はほとんど検
出できないので、これらを含めて各欠陥の散乱光をもれ
なく受光できる光学系が要望されている。この発明は、
上記の要望を受けてなされたもので、ガラスディスクの
外周エッジ部の異なる位置に存在する上記の各種の欠陥
の散乱光を受光できる光学系およびその欠陥検出方法を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のガラスディス
クの外周欠陥検出装置の特徴は、前記した従来の欠陥検
査装置において、投光系をそのままとし、従来の受光系
を第１の受光系とし、これに第２の受光系を付加して構
成される。第２の受光系は、上側のチャンファー、また
はこのチャンファーと外周側面に跨って存在する外周欠
陥の散乱光をそれぞれ受光するものである。

【００１０】また、この発明のガラスディスクの外周欠
陥検出方法の特徴は、ガラスディスクの上側のチャンフ
ァー、またはこのチャンファーと外周側面とに跨って存
在する外周欠陥を投光系からの散乱光を受光して検出す
るものである。

【００１１】

【作用】上記の外周欠陥検出装置にあっては、投光系
は、従来と同様に、回転するガラスディスクに対して、
所定の角度、例えば、約３０°の入射角でレーザスポッ
トが投射される。第１の受光系は、従来の受光系と同様
に、入射角に対する正反射角の方向が受光角とされ、外
周エッジ部の上側の表面に存在する欠陥の散乱光を受光
する。これに対して、付加された第２の受光系は、外周
側面に対して垂直方向に設けられ、上側のチャンファー
の欠陥、またはこのチャンファーと外周側面に跨って存
在する欠陥の散乱光は、主として第２の受光系の方向に
散乱するので、第２の受光系にそれぞれ良好に受光され
る。なお、上側の表面と、上側のチャンファー、および
外周側面に跨る欠陥は、第１と第２の受光系にともに受
光される。このことは、外周欠陥の検出方法についても
同様である。以上により、上記の各欠陥の散乱光は、い
ずれかの受光系または両者にもれなく受光され、それぞ
れの受光信号は信号処理回路に設定された閾値に比較さ
れ、受光信号の大きさが閾値を越える限り各欠陥は確実
に検出される。

【００１２】

【実施例】図１は、この発明の外周欠陥検出装置および
その外周欠陥検出方法を適用したガラスディスク検査装
置の一実施例を示す。検査装置は、従来と同様に被検査
のガラスディスク１を装着して回転するスピンドル機構
２と、ディスク１に対して、入射角θT でレーザスポッ
トＳp を投射する光学系３と、入射角θT に対する正反
射光の方向の受光角θR に設けた受光系４を具備し、こ
れを第１の受光系とする。これに対して第２の受光系５
を付加する。第２の受光系５は、ディスク１の外周側面
１c に対して垂直方向に設けられ、集光レンズ５１と受
光器５２よりなる。

【００１３】欠陥検査においては、回転するガラスディ
スク１の外周エッジ部Ｅに対して、投光系３によりレー
ザスポットＳp を投射し、各外周欠陥の散乱光ＬR は、
第１の受光系４と第２の受光系５のそれぞれに、または
両者ともに受光される。図２に示す（イ）〜（ニ）は、
前記した図５の（イ）〜（ニ）の各欠陥Ｋa 〜Ｋd に対
応し、それぞれの散乱光ＬRa〜ＬRdの指向性を示す。
（イ）の散乱光ＬRaは、上方に散乱するので従来と同様
に第１の受光系４に受光される。（ロ）の散乱光ＬRb
は、その一部分は上方を向くが、大部分は横方向を向く
ので主として第２の受光系５に受光される。（ハ）の散
乱光ＬRcは、ほとんど横方向を向くので第２の受光系５
に受光される。また、（ニ）の散乱光ＬRdは、表面１a
の散乱光が第１の受光系４に、チャンファーＣhUと側面
１c との散乱光が第２の受光系５に受光される。

【００１４】以上により、両受光系４，５のいずれか、
または両者に受光された各散乱光ＬRa〜ＬRdの受光信号
は、信号処理回路に設定された閾値と比較され、この閾
値を越える大きさの各外周欠陥Ｋa 〜Ｋd は、すべて確
実に検出される。ところで、実施例では、ガラスディス
クとしてガラス基板そのものを例としているが、ガラス
基板に磁性層、保護層を被着した最終製品の磁気ディス
クの状態でも周縁部が露出してその部分がガラス基板の
ままとなっているものもある。そこで、特許請求の範囲
を含めてここで言うガラスディスクとは、このように周
縁部が露出した状態の磁気ディスクを含む概念として取
り扱う。同様に、この明細書での欠陥という言葉は、欠
損や欠落のみならず疵一般に対する広義の概念として使
用するものであって、これについては特許請求の範囲に
おける語も同様である。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明による外
周欠陥検出装置およびその検出方法にあっては、ガラス
ディスクの外周エッジ部に存在し、存在位置が異なる各
種の欠陥の散乱光は、第１と第２の受光系に受光され、
受光信号が所定の閾値を越える限り各欠陥が確実に検出
されて検査が可能となるもので、ガラスディスクの外周
検査に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の外周欠陥検出装置およびそ
の外周欠陥検出方法を適用したガラスディスク検査装置
の一実施例を示す。

【図２】図２は、各種の外周欠陥Ｋa 〜Ｋd の散乱光の
指向性を示す。

【図３】図３は、ガラスディスクの外周エッジ部Ｅと、
その欠陥Ｋの説明図である。

【図４】図４は、ガラスディスクに対する従来の欠陥検
査装置の構成図である。

【図５】図５は、外周エッジ部Ｅにおける各種の欠陥Ｋ
の説明図である。

【符号の説明】

１…ガラスディスク、１a …上側の表面、１b …下側の
表面（裏面）、１c …外周側面、２…スピンドル、また
はスピンドル機構、３…投光系、３１…レーザ光源、３
２…集束レンズ、４…受光系、または第１の受光系、４
１…集光レンズ、４２…ハーフミラー、４３…空間フィ
ルタ、４４…受光器、４５…スリット板、４６…受光
器、５…第２の受光系、５１…集光レンズ、５２…受光
器、Ｅ…外周エッジ部、Ｋ，Ｋa ，Ｋb ，Ｋc ，Ｋd …
外周欠陥、ｄ…長さ、ＣhU…上側の周縁部（チャンファ
ー）、Ｃhd…下側の周縁部（チャンファー）、ＬT …レ
ーザビーム、Ｓp …レーザスポット、θT …入射角、θ
R …正反射角または受光角、ＬR ，ＬRa ，ＬRb，ＬR
c，ＬRd…散乱光。

フロントページの続き (72)発明者 栗川 明典 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査のガラスディスクを装着して回転す
   るスピンドル機構と、このスピンドル機構により回転し
   ているガラスディスクの表面に対して、所定の入射角で
   レーザスポットを投射する投光系、および、前記入射角
   に対する正反射角の方向を受光角とし前記表面の欠陥の
   散乱光を受光する受光系とを具備した欠陥検査装置にお
   いて、前記受光系を第１の受光系とし、前記投光系から
   の照射光による前記ガラスディスクの上側の周縁部、ま
   たはこの周縁部と前記外周側面とに跨って存在する外周
   欠陥の散乱光をそれぞれ受光する位置に設けられた第２
   の受光系を有することを特徴とするガラスディスクの外
   周欠陥検出装置。
2. 【請求項２】回転しているガラスディスクの表面に対し
   て、所定の入射角でレーザスポットを投射し、前記入射
   角に対する正反射角の方向を受光角として受光した前記
   表面の欠陥の散乱光に基づいてガラスディスクの外周欠
   陥を検出する外周欠陥検出方法において、前記レーザス
   ポットによる前記ガラスディスクの上側の周縁部、及び
   この周縁部と前記外周側面とに跨って存在する外周欠陥
   の散乱光をそれぞれ受光することにより前記外周欠陥を
   検出することを特徴とするガラスディスクの外周欠陥検
   出方法。