JPH09281054A

JPH09281054A - ディスク表面検査方法とその装置

Info

Publication number: JPH09281054A
Application number: JP8089696A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shimono; 健下野; Takeshi Nomura; 剛野村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-04-11
Filing date: 1996-04-11
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスク表面欠陥検査とチルト検査の両検査
を同時に行うことができ、検査時間の短縮を図りうると
共に、装置の節減による設備コストの低減を図ることが
できるディスク表面検査装置の提供。【解決手段】ディスク１を支持して回転させるディス
ク回転手段５１と、光源２からの光をディスク１に照射
し、その反射光または透過光を検出部５２、５３にて検
出し、検出した光の光量の変化からディスク１の検査面
の欠陥を検出する欠陥検査手段５４と、光源からの光を
ディスク１に照射し、その反対光を検出部にて検出し、
検出した光の受光位置からディスク１の検査面の傾斜状
態を検出するチルト検査手段５５ａ〜５５ｄとを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク表面に存
在するキズ、シミ、ピンホール等の欠陥、並びに検査面
の傾斜状態（チルト）を検出する検査方法とその装置に
関し、特に、ＤＶＤディスクなどの光ディスク製造にお
ける表面検査工程で使用されるものに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＤＶＤディスクなどの光ディスクは、こ
れを高速回転させながら光学式ヘッドで書き込んだり読
み出したりできるものである。しかし、これらの光ディ
スクには、製造工程における何らかの原因によりキズ、
シミ、ピンホール等の欠陥が生じることがあり、これら
の欠陥部は、データの書き込み或いは読み出しのエラー
となり、光ディスクの性能を著しく損なうので、光ディ
スクの外観検査を行いキズ、シミ、ピンホール等の欠陥
がある不良品を信頼性の良い検査によって早い時点で取
り除くことは極めて重要なことである。

【０００３】光ディスクの欠陥検査方法とその装置の従
来例を図１６、図１７に基づいて説明する。

【０００４】図１６において、２０１は被検査物である
ディスク、２０４はＬＥＤ光源、２０６はディスク２０
１からの所定方向の反射光を受けるラインセンサ、２０
７は被検査基板２０１の所定方向の透過光を受けるライ
ンセンサである。

【０００５】ＬＥＤ光源２０４から出た光は、コリメー
タレンズ２０５によって平行ビームになる。この平行ビ
ームは走査ミラー２０３によって扇状に反射されて走査
される。扇状に走査された光は、ｆθレンズ２０２によ
って平行走査光になって円形のディスク２０１の半径上
に斜め方向から照射される。ここで、ｆθレンズ２０２
は、扇状に走査する光を平行に走査する光に変換する機
能を有する。そして、上記の平行に走査する光が走査ミ
ラー２０３の回転によって繰り返しディスク２０１上に
斜めに照射され、この照射の繰り返しに合わせて、ディ
スク２０１が回転し、ディスク２０１の全面を検査す
る。

【０００６】ディスク２０１上に欠陥が存在しない場合
には、一定の強度の反射光が所定方向に発生するが、キ
ズ２１０のような欠陥が存在する場合には、欠陥部分の
反射率変化あるいは反射の方向の変化により所定方向の
反射光の強度が変化する。従って、所定方向の反射光を
受けるラインセンサ２０６の出力信号の変化によって、
キズ２１０の存在位置を検出することができる。

【０００７】又、ピンホール２１１が存在する場合に
は、ピンホール２１１を通過する光によって所定方向の
透過光の強度が変化するので、所定方向の透過光を受け
るラインセンサ２０７の出力信号の変化によって、ピン
ホール２１１の存在位置を検出することができる。

【０００８】又光ディスクの書き込み読み出しが正確に
行なわれるためには、ディスク表面に撓みや反りが存在
すると不都合であるので、ディスク表面の傾斜状態の検
査、すなわちチルト検査が行なわれている。

【０００９】そして、従来は前記ディスク表面欠陥検査
と、前記ディスク表面傾斜状態（チルト）検査とは、別
工程で、別々の装置を用いて行なわれてきた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例の構成で
は、ディスク表面欠陥検査とチルト検査の両検査を行な
うのに相当の時間を要すると共に、両検査用の装置が必
要なため設備コストが高くつくという問題点があった。

【００１１】又上記従来のディスク表面欠陥装置には次
のような問題点があった。すなわち、走査ミラー２０３
とｆθレンズ２０４との構造とその特性とにより、ディ
スク２０１上に照射される光ビームには、図１７のａに
示すように、中心部の光量が多く端部の光量が少なくな
るという問題点が存在する。従って、所定方向の反射
光、透過光共に、中心部の光量が多く端部の光量が少な
くなる。そのために、ディスク２０１上の欠陥が同じ形
状で同じ程度の欠陥であっても、所定方向の反射光や透
過光の視野の中心近くの強度が大きな部分にある場合
と、視野の端の強度が小さい部分にある場合とで、図１
７のｂに示すように、検出される信号の大きさが異なる
という問題点がある。即ち、視野の中心部にあれば充分
に検出できる欠陥でも、視野の端にあれば検出できない
という問題点がある。

【００１２】本発明は、上記の問題点を解決したディス
ク表面検査方法とその装置の提供を課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のディスク表面検
査方法は、被検査物であるディスクを回転させつつ、欠
陥検査手段とチルト検査手段とを同時に動作させ、欠陥
検査手段によりその光源からの光をディスクに照射し、
その反射光または透過光を検出部にて検出し、検出した
光の光量の変化からディスクの検査面の欠陥を検出する
一方、チルト検査手段によりその光源からの光をディス
クに照射し、その反射光を検出部にて検出し、検出した
光の受光位置からディスクの検査面の傾斜状態を検出す
ることを特徴とする。

【００１４】上記欠陥検出手段による検査において、透
過する光を拡散する光拡散板または受光部分が蛍光を発
する蛍光板に横断面がライン状の光束を照射して前記光
拡散板または前記蛍光板上にライン状二次光源を形成
し、前記ライン状二次光源からの光をディスクの検査面
にライン状に照射し、前記検査面から所定方向に反射す
るライン状反射光または前記ディスクを所定方向に透過
するライン状透過光を受光して光量の変化を検出し、検
出した光量の変化から前記ディスクの検査面の欠陥を検
出するように構成すると好適である。

【００１５】本発明のディスク表面検査装置は、被検査
物であるディスクを支持して回転させるディスク回転手
段と、光源からの光をディスクに照射し、その反射光ま
たは透過光を検出部にて検出し、検出した光の光量の変
化からディスクの検査面の欠陥を検出する欠陥検査手段
と、光源からの光をディスクに照射し、その反射光を検
出部にて検出し、検出した光の受光位置からディスクの
検査面の傾斜状態を検出するチルト検査手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１６】上記チルト検出手段は、ディスクの半径方
向の異なる箇所における検査面の傾斜状態を検出するた
めに、複数台設けると好適である。

【００１７】又上記欠陥検出手段が、横断面がライン状
の光束を出すライン光源と、前記ライン光源から受光し
た横断面がライン状の光束を透過拡散して、又は、受光
部分が蛍光を発してライン状二次光源を形成する光拡散
板または蛍光板と、前記ライン状二次光源からの光をデ
ィスクの検査面にライン状に照射する光学系と、前記検
査面からの所定方向へのライン状反射光または前記ディ
スクからの所定方向へのライン状透過光を受光するレン
ズと、受光したライン状反射光またはライン状透過光の
光量を検出し、検出した光量を閾値と比較して前記検査
面の欠陥を検出する信号処理部とを有するように構成す
ると好適である。

【００１８】又上記レンズは、ディスクの検査面上の各
点に対する開口数が等しいことが好適である。

【００１９】更に上記信号処理部は、ライン状反射光ま
たはライン状透過光のラインの各位置に対応させて受光
した光量を検出し、各位置に対応して検出した光量を閾
値と比較してディスクの検査面のどの位置に欠陥がある
かを検出することができるように構成すると、好適であ
る。

【００２０】上記本発明のディスク表面検査方法と、そ
の装置によれば、ディスク表面欠陥検査とディスク表面
傾斜状態（チルト）検査とを同時に行うことができるの
で、検査時間を大幅に短縮することができる。又１つの
装置で両検査を行うことができるので、設備コストの低
減を図ることができる。

【００２１】そして上記欠陥検出手段を、請求項２又は
６記載のように構成すると、透過する光を拡散する光拡
散板または受光部分が蛍光を発する蛍光板に横断面がラ
イン状の光束を照射して前記光拡散板または前記蛍光板
上にライン状二次光源を形成し、前記ライン状二次光源
からの光をディスクの検査面にライン状に照射するの
で、横断面がライン状の光束にラインの長さ方向に細か
い強度のバラツキがあっても、拡散した光や発光した蛍
光が隣同士で重なり合って、長さ方向の強度の均一性が
良いライン状の検査光が得られ、ディスクの検査面の欠
陥部分の反射・透過光と正常部分の反射・透過光との弁
別精度を向上することと、微小な欠陥を検出することと
が可能になる。

【００２２】又、ディスクの検査面上の各点に対する開
口数が等しいレンズでライン状反射光またはライン状透
過光を受光し光量の変化を検出するように構成すると、
ライン状の光の光量検出感度の長さ方向の均一性が向上
するので、更に、検査面の欠陥部分の反射・透過光と正
常部分の反射・透過光との弁別精度を向上し、更に微小
な欠陥を検出できるようになる。

【００２３】更に信号処理部が、ライン状反射光または
ライン状透過光のラインの各位置に対応させて受光した
光量を検出し、各位置に対応して検出した光量を閾値と
比較してディスクの検査面のどの位置に欠陥があるかを
検出するように構成すると、ディスクの検査面のどの位
置に欠陥があるかを精度良く検出できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２５】図１、図２に示すディスク表面検査装置
は、被検査物であるＤＶＤディスクなどのディスク１を
支持して回転させるディスク回転手段５１と、ハロゲン
光源２からの光をディスク１に照射し、その反射光及び
透過光を夫々検出部５２、５３にて検出し、検出した光
の光量の変化からディスク１の検査面の欠陥を検出する
欠陥検査手段５４と、レーザー光源からのレーザー光を
ディスク１に照射し、その反射光を検出部にて検出し、
検出した光の受光位置からディスク１の検出面の傾斜状
態を検出する４個のチルト検査手段５５ａ、５５ｂ、５
５ｃ、５５ｄを備えている。

【００２６】前記欠陥検査手段５４は、図１にＰで示す
ようなライン状の光束をディスク１に照射し、ディスク
１が１回転強回転する間にディスク１の全面における欠
陥を検出しうるように構成されている。

【００２７】他方、４個のチルト検査手段５５ａ、５５
ｂ、５５ｃ、５５ｄは、図１にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す点
にレーザー光を照射し、ディスク１が１回転強回転する
間に、図３に示すディスク１の半径ｒａ、ｒｂ、ｒｃ、
ｒｄの各円周線上の表面傾斜状態を検出しうるように構
成されている。これら円周線は、ディスク１の内周線と
外周線との間に等間隔に配設されると好適である。

【００２８】前記チルト検査手段５５ａ、５５ｂ、５５
ｃ、５５ｄは、図４に示すように構成されている。図４
において、５６は半導体レーザーからなるレーザー光
源、５７は偏光板、５８は偏光ビームスプリッタ（ＰＢ
Ｓ）、５９は１／４波長板、６０は位置検出素子（ＰＳ
Ｄ）である。レーザー光源５６からのレーザー光は偏光
板５７、ＰＢＳ５８、１／４波長板５９を直進してディ
スク１にほぼ垂直に入射し、その反射光は１／４波長板
５９を通過し、ＰＢＳ５８で直角に進路を変えてＰＳＤ
６０において受光される。

【００２９】ディスク１の検査面が傾斜していない場合
には、レーザー光は前記検査面に直角に入射し、その反
射光はＰＳＤ６０の図５に示す基準点Ｏで受光されるよ
うに構成されている。ＰＳＤ６０はＸＹ平面の受光面を
有し、ディスク１の半径方向ｒ及び接線方向ｔの傾斜状
態は、その受光ポイントＱの座標（Ｘ₁、Ｙ₁）によっ
て求められる。

【００３０】図示しないチルト判定手段は、前記座標
（Ｘ₁、Ｙ₁）に基いて、ディスク１の各検査点の半径
方向ｒ及び接線方向ｔの傾斜角が許容範囲にあるか否か
を判定し、許容範囲を越える検査点が１点でもあれば、
チルト不良という情報を検査員に知らせるように構成さ
れている。

【００３１】次に欠陥検出手段５４について説明する。
欠陥検出手段５４を示す図６において、１はディスク、
２はハロゲン光源、５２はディスク１からの所定方向の
反射光を受けるラインセンサ８及びカメラレンズ７を備
えた検出部、５３はディスク１の所定方向の透過光を受
けるラインセンサ１０及びカメラレンズ９を備えた検出
部である。

【００３２】ハロゲン光源２からの光は、光ファイバ束
３ａに入射され、前記光ファイバ束３ａはライン状に並
んでライン状ライトガイド３を構成し、各光ファイバか
ら出る細い光が並んでライン状の光を構成する。各光フ
ァイバから出る細い光が並んでライン状になっている光
には、各光ファイバから出る光量にバラツキが避けられ
ない。そして、前記の各光ファイバから出る光量のバラ
ツキを小さくするように努力しても、図８のａに示すよ
うに±１０％程度のバラツキが残る。

【００３３】前記の±１０％程度のバラツキがあるライ
ン状の光を、光拡散板５を通して平均化し、図８のｂに
示すように、光量を一定化する。この場合、光拡散板５
は、通過する光を乱屈折させることにより、光拡散板５
の上にライン状の二次光源を形成する。この場合、光拡
散板５にはすりガラスのように透過する光を乱拡散させ
るものを使用するが、これには限らず、蛍光体が分散し
ており、受光した部分が蛍光を発する蛍光板のようなも
のでも同じ結果が得られる。

【００３４】上記の動作を図７、図９に基づいて説明す
る。

【００３５】図７、図９において、ライン状ライトガイ
ド３の各光ファイバから、細くて少し拡がりを有する素
子光線３ｂ、３ｂ、３ｂがシリンドリカルレンズ４に入
射される。シリンドリカルレンズ４は、前記の細くて少
し拡がりを有する素子光線３ｂ、３ｂ、３ｂをラインの
短軸方向（図９のＸ方向）に縮小して偏平な楕円形状に
することにより隣り同士を少し重ねたライン状の光にし
て、光拡散板５に入射させる。上記によって、光拡散板
５に入射する光は、隣同士の光量が平均化され光量のバ
ラツキが小さなライン状の光になる。そして、更に、光
拡散板５は、受光したライン状の光を乱拡散することに
より、受光した部分を光源とするライン状二次光源にな
る。光拡散板５上のライン状二次光源からの光は、光拡
散板５を後側焦点面とするコリメータレンズ６を通過し
て円形のディスク１の半径上に図８のｂに示すように光
量が全長にわたって均一化されたラインビーム１０１と
なり、図７に示すように、ディスク１に角度αで斜めに
照射され、所定方向の反射光１０２と透過光１０３とが
発生する。

【００３６】次に、ラインビーム１０１を用いてディス
ク１の欠陥を検出する原理を図１０に基づいて説明す
る。

【００３７】図１０において、ディスク１によるライン
ビーム１０１の所定方向の反射光を１０２、所定方向の
透過光を１０３とする。先ず、表面にキズ１ａが存在す
る場合、キズ１ａの部分にある段差のために、キズ１ａ
の部分からの反射光１０２ａは、その方向が正常な部分
からの所定方向の反射光１０２の方向と異なるので検出
されなくなる。又、表面にシミ１ｂが存在する場合、シ
ミ１ｂには段差が無いので、シミ１ｂの部分からの反射
光１０２ｂの方向は正常な部分からの所定方向の反射光
１０２の方向と同じであるが、反射率が異なるために、
所定方向の反射光１０２ｂの強度が増大あるいは減少す
る。又、ピンホール１ｃが存在する場合、ピンホール１
ｃを通過する所定方向の透過光１０３ａの光量が増大す
る。

【００３８】所定方向の反射光１０２の光量の変化によ
り、キズ１ａ、シミ１ｂの存在を検出するために、所定
方向の反射光１０２の光量を測定する第１カメラレンズ
７と第１ラインセンサ８とを設けて、所定方向の反射光
１０２の光量を測定して、所定方向の反射光１０２の光
量の変化を検出し、光量の変化によってキズ１ａ、シミ
１ｂを検出する。

【００３９】所定方向の透過光１０３の光量の変化によ
り、ピンホール１ｃの存在を検出するために、所定方向
の透過光１０３の光量を測定する第２カメラレンズ９と
第２ラインセンサ１０とを設けて、所定方向の透過光１
０３の光量を測定して、所定方向の透過光１０３の光量
の変化を検出し、光量の変化によってピンホール１ｃを
検出する。

【００４０】この場合、本実施の形態によれば、視野全
体でラインビーム１０１の強度が均一になるので、同じ
形状と同じ程度の欠陥であれば、これらが視野内のどの
部分にあっても、所定方向の反射光１０２、透過光１０
３の光量の変化量が同じになる。又、欠陥の無い部分の
所定方向の反射光１０２と透過光１０３との光量が安定
しているので、欠陥部分と正常部分との弁別精度を向上
し、高感度で高精度な欠陥の検出を行うことが可能にな
る。

【００４１】尚、本実施の形態では、ライン状の光源を
得る手段として、ハロゲン光源２と光ファイバ束３ａと
ライン状ライトガイド３との組合せを使用したが、この
組合せに限らず、ライン状の光源を得る手段として、Ｌ
ＥＤ光源と光ファイバ束３ａとライン状ライトガイド３
との組合せ、あるいはＬＥＤをライン状に多数並べたア
レイ光源を使用しても良い。

【００４２】又、本実施の形態では、検出部５２、５３
にラインセンサ８、１０を使用したが、ラインセンサに
限らず、フォトダイオードやフォトマルチプライヤ等の
光電変換素子を使用しても良い。

【００４３】次に、欠陥検査手段５４の他の実施の形態
を図１１〜図１３に基づいて説明する。本実施の形態
は、検出側に、ディスク１の検査面の視野全体が同じ開
口数になるカメラレンズ２１、２２を使用することを特
徴とする。

【００４４】図１１において、図６に示す欠陥検査手段
と相違するのは、図６の第１カメラレンズ７と、第２カ
メラレンズ９との代わりに、図１１に示すように、ディ
スク１の検査面の視野全体が同じ開口数になる第１カメ
ラレンズ２１と、第２カメラレンズ２２とを備えている
ことである。

【００４５】従って、ディスク１の検査面の視野全体が
同じ開口数になる第１カメラレンズ２１と、第２カメラ
レンズ２２と以外は、図６に示すものと同じなので説明
を省略する。

【００４６】次に、カメラレンズを図１２、図１３に基
づいて説明する。

【００４７】図１２は図６に示す欠陥検査手段で使用す
るカメラレンズ、図１３は本実施の形態で使用するカメ
ラレンズを示す。

【００４８】図１２、図１３において、カメラレンズ
は、対物レンズ２３、絞り２４、結像レンズ２５とで構
成される。対物レンズ２３は焦点距離ｆ₁ と直径Ｄ₁ と
を有し前側の焦点面の位置にディスク１がある。絞り２
４は開口直径Ｄを有して対物レンズ２３の後側の焦点面
の位置にある。結像レンズ２５は焦点距離ｆ₂ と直径Ｄ
₂ とを有し対物レンズ２３から主平面間距離Ｌ≦ｆ₁ ＋
ｆ₂ の位置にある。Ａは検査領域であり、円形のディス
ク１の半径である。Ｂ点は検査領域Ａの中心であり、カ
メラレンズの光軸に一致している。Ｃ点は、検査領域Ａ
上でＢ点から距離ｈの点である。Ｂ₁ 点、Ｃ₁ 点は、前
記Ｂ点、Ｃ点のラインセンサ２６上での結像位置であ
る。ｈｅは最大像高さである。

【００４９】この場合、対物レンズ２３の前側の焦点面
の位置にデイスク１があり、後側の焦点位置に絞り２４
があるので、Ｃ点から出て光軸に平行な光は、対物レン
ズ２３で屈折して絞り２４の中心点Ｓを通り、図１２、
図１３に示すξ₁ 、ξ₂ の角度内の光は、前記中心点Ｓ
を通る光に平行に絞り２４を通過する。

【００５０】従って、Ｃ点の開口数は、開口数＝ｓｉｎ（ξ₁ ＋ξ₂）／２であり、光軸からｈ離れたＣ点の開口数は下記の式
（１）、式（２）のξ₁ とξ₂ とで決まり、Ｃ点から出
たξ₁ 、ξ₂ の角度内の光がＣ₁ 点に結像する。

【００５１】 ξ₁ ＝ｔａｎ^-1［｛（Ｄ₁ ／２）−ｈ｝／ｆ₁ ・・・・・・・・・・（１） ξ₂ ＝ｔａｎ^-1［〔｛（Ｄ₂ ／２）＋ｈ｝−（ｈ×Ｌ／ｆ₁ ）〕／ｆ₁ ］・・・・・・・・・・（２）図１２に示すカメラレンズは、Ｄ＞Ｄ₁ −Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）Ｄ＞Ｄ₂ ＋Ａ−（ＡＬ／ｆ₁ ）・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）式（３）、式（４）を満足する構成であり、光軸上では
開口数（Ｂ点の開口数＝ｓｉｎξ）が大きく、光軸から
離れると開口数（Ｃ点の開口数＝ｓｉｎ（ξ₁ ＋ξ₂ ）
／２が小さくなる。

【００５２】図１３に示す本実施の形態で使用するカメ
ラレンズは、Ｄ≦Ｄ₁ −２ｈｅ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）Ｄ≦Ｄ₂ ＋２ｈｅ−２ｈｅ×（Ｌ／ｆ₁ ）｝・・・・・・・・・・・（６）式（５）、式（６）を満足する構成、即ち、式（５）、
式（６）の小さい方のＤを採用する構成であり、光軸か
ら最大像高さｈｅ以内の点に対する開口数が等しくな
る。

【００５３】次に、前記式（５）、式（６）に基づい
て、図１３に示すように、絞り２４の直径Ｄを小さくす
れば、光軸からの距離が最大像高さｈｅ以内の各点に対
する開口数＝ｓｉｎ（ξ₁ ＋ξ₂）／２を一定値にする
ことができることを説明する。

【００５４】図１２、図１３から判るように、Ｃ点の開
口数＝ｓｉｎ（ξ₁ ＋ξ₂）／２を一定値にするには、
先ず、対物レンズ２３で決まる上側への最小の拡がり、
即ち、Ｃ点が最大像高さｈｅ＝Ａ／２の位置にある場合
の対物レンズ２３上での上側への拡がり（Ｄ₁ ／２）−
ｈｅよりも、Ｄ／２を小さくすれば良い。この条件が、
前記式（５）になる。

【００５５】次いで、結像レンズ２５で決まる下側への
最小の拡がり、即ち、Ｃ点が最大像高さｈｅ＝Ａ／２の
位置にある場合の結像レンズ２５上での下側への拡がり
（Ｄ₂ ／２）＋ｈｅ−ｈｅ×（Ｌ／ｆ₁ ）よりも、Ｄ／
２を小さくすれば良い。この条件が、前記式（６）にな
る。

【００５６】従って、前記式（５）と前記式（６）とを
満足するように、カメラレンズのＤ、Ｄ₁ 、Ｄ₂ 、Ａ、
ｆ₁ 、Ｌを設定すれば、光軸からの距離ｈの如何に係わ
らず、最大像高さｈｅのディスク１の検査面上の総ての
点の開口数＝ｓｉｎ（ξ₁ ＋ξ₂）／２を一定値にする
ことができる。

【００５７】本実施の形態によれば、光源側のラインビ
ーム１０１が視野全体で強度が均一であるのに加えて、
受光・検出側において、デイスク１の検査面上の全視野
でのカメラレンズの開口数が一定になる。従って、図６
に示す欠陥検査手段が、光源側で得ている作用に加え
て、受光・検出側においても、全視野内で、同一感度と
同一精度で欠陥を検出することができるので、更に、欠
陥部分と正常部分との弁別精度を向上し、高感度で高精
度な欠陥の検出することが可能になる。

【００５８】尚、本実施の形態では、絞り２４を使用し
て、ディスク１の検査面上の全視野でのカメラレンズの
開口数が一定になるようにしているが、前記絞り２４の
代わりに、複数枚のレンズを使用して光線の通過経路を
規制してディスク１の検査面上の全視野でのカメラレン
ズの開口数を一定値にしても良い。

【００５９】又、本実施の形態では、ライン状の光源を
得る手段として、ハロゲン光源２と光ファイバ束３ａと
ライン状ライトガイド３との組合せを使用したが、この
組合せに限らず、ライン状の光源を得る手段として、Ｌ
ＥＤ光源と光ファイバ束３ａとライン状ライトガイド３
との組合せ、あるいはＬＥＤをライン状に多数並べたア
レイ光源を使用しても良い。

【００６０】又、本実施の形態では、検出系にラインセ
ンサ８、１０、（２６）を使用したが、ラインセンサに
限らず、フォトダイオードやフォトマルチプライヤ等の
光電変換素子を使用しても良い。

【００６１】次に、上記欠陥検査手段５４の動作を図１
４〜図１５に基づいて説明する。図１４において、信号
処理部３２は、第１ラインセンサ８または第２ラインセ
ンサ１０からの信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路３
３と、閾値を記憶するメモリ回路３５と、Ａ／Ｄ変換回
路３３の出力とメモリ回路３５が記憶している閾値とを
比較して欠陥を検出する信号比較回路３４とを有する。

【００６２】図１５において、４１は第１ラインセンサ
８または第２ラインセンサ１０からの信号、４２はメモ
リ回路３５が記憶している閾値である。

【００６３】信号比較回路３４は、前記信号４１の内比
較対象の領域Ｒ内の信号のみを前記閾値４２と比較す
る。この場合、前記領域Ｒ外の信号４１には雑音がある
がこれらの雑音は無視する。前記信号４１から前記閾値
４２を越える部分は、明側に越えた４３と暗側に越えた
４４とに分けて、図１５に示すように、ライン状反射光
またはライン状透過光のラインの各位置に対応させて検
出する。そして、経験的に、どのようなキズ、シミ、ピ
ンホールが明側に検出され、どのようなキズ、シミ、ピ
ンホールが暗側に検出されるかが判明してくるので、検
出結果の明暗の変化量によって、欠陥の種類と程度とを
分別することができる。

【００６４】本発明のディスク表面検査方法の好ましい
実施形態としては、上記に説明したディスク表面検査装
置を用いてディスク表面を検査するものが挙げられる。
すなわち前記ディスク表面検査装置を用い、ディスク回
転手段５１によってディスク１を回転させつつ、欠陥検
査手段５４によりその光源２からのライン状の光束をデ
ィスク１に照射し、その反射光および透過光を夫々検出
部５２、５３にて検出し、検出した光の光量の変化から
ディスク１の検査面の欠陥を検出する一方、チルト検査
手段５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄによりその光源か
らのレーザー光をディスク１に照射し、その反射光を検
出部６０にて検出し、検出した光の受光位置からディス
ク１の検査面の傾斜状態を検出するようにすると、好適
である。

【００６５】なお、本発明のディスク表面検査方法とそ
の装置において、前記欠陥検査手段５４として図１６に
示す走査ミラー２０３を用いるものを採用することも可
能である。

【００６６】

【発明の効果】本発明のディスク表面検査方法とその装
置によれば、ディスク表面欠陥検査とチルト検査の両検
査を同時に行うことができるので、検査時間の短縮を図
りうると共に、装置の節減による設備コストの低減を図
ることができる。

【００６７】又本発明において、欠陥検査手段を、光源
側のラインビームを光拡散板または蛍光板を通して視野
全体の強度を均一化するように構成すると、全視野内
で、欠陥部分と正常部分との弁別精度が向上し、高感度
で高精度な欠陥の検出が可能になるという効果が得られ
る。

【００６８】更に本発明において欠陥検査手段を、受光
・検出側において、被検査物の検査面の全視野に対する
カメラレンズの開口数を一定になるように構成すると、
全視野内で、欠陥部分と正常部分との弁別精度が一層向
上し、一層高感度で高精度な欠陥の検出が可能になると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示す平面図。

【図２】その正面図。

【図３】チルト検査手段の検査点を示す図。

【図４】チルト検査手段の検査原理を示す図。

【図５】その検出部の原理を示す図。

【図６】欠陥検査手段の原理を示す斜視図。

【図７】その各構成部の配置を示す模式図。

【図８】欠陥検査手段におけるラインビームの光量の均
一化の結果を示す図。

【図９】ラインビームの光量の均一化の過程を示す図。

【図１０】欠陥検出の動作を示す模式図。

【図１１】欠陥検出手段の他の形態の構成を示す斜視
図。

【図１２】カメラレンズの開口数を一定化する条件を示
す図。

【図１３】カメラレンズの開口数を一定化する条件を示
す図。

【図１４】欠陥検出手段の構成を示す模式図。

【図１５】欠陥位置検出の動作を示す図。

【図１６】従来例の構成を原理的に示す斜視図。

【図１７】従来例の問題点を示す図。

【符号の説明】

１ディスク１ａキズ１ｂシミ１ｃピンホール２ハロゲン光源３ライン状ライトガイド３ａ光ファイバ束３ｂ素子光線４シリンドリカルレンズ５拡散板６コリメータレンズ７第１カメラレンズ８第１ラインセンサ９第２カメラレンズ１０第２ラインセンサ２１カメラレンズ２２カメラレンズ２３対物レンズ２４絞り２５結像レンズ２６ラインセンサ３２信号処理部３３Ａ／Ｄ変換回路３４信号比較回路３５メモリ回路５１ディスク回転手段５２５３検出部５４欠陥検査手段５５ａ〜５５ｄチルト検査手段１０１ラインビーム１０２反射光１０３透過光

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査物であるディスクを回転させつ
つ、欠陥検査手段とチルト検査手段とを同時に動作さ
せ、欠陥検査手段によりその光源からの光をディスクに
照射し、その反射光または透過光を検出部にて検出し、
検出した光の光量の変化からディスクの検査面の欠陥を
検出する一方、チルト検査手段によりその光源からの光
をディスクに照射し、その反射光を検出部にて検出し、
検出した光の受光位置からディスクの検査面の傾斜状態
を検出することを特徴とするディスク表面検査方法。
【請求項２】欠陥検査手段による検査において、透過
する光を拡散する光拡散板または受光部分が蛍光を発す
る蛍光板に横断面がライン状の光束を照射して前記光拡
散板または前記蛍光板上にライン状二次光源を形成し、
前記ライン状二次光源からの光をディスクの検査面にラ
イン状に照射し、前記検査面から所定方向に反射するラ
イン状反射光または前記ディスクを所定方向に透過する
ライン状透過光を受光して光量の変化を検出し、検出し
た光量の変化から前記ディスクの検査面の欠陥を検出す
ることを特徴とする請求項１記載のディスク表面検査方
法。
【請求項３】検査面からの所定方向へのライン状反射
光またはディスクを所定方向に透過するライン状透過光
を、ディスクの検査面の各点に対する開口数が等しいレ
ンズを通過させて欠陥検査手段の検出部に受光させるこ
とを特徴とする請求項２記載のディスク表面検査方法。
【請求項４】被検査物であるディスクを支持して回転
させるディスク回転手段と、光源からの光をディスクに
照射し、その反射光または透過光を検出部にて検出し、
検出した光の光量の変化からディスクの検査面の欠陥を
検出する欠陥検査手段と、光源からの光をディスクに照
射し、その反射光を検出部にて検出し、検出した光の受
光位置からディスクの検査面の傾斜状態を検出するチル
ト検査手段とを備えたことを特徴とするディスク表面検
査装置。
【請求項５】ディスクの半径方向の異なる箇所におけ
る検査面の傾斜状態を検出するために、複数のチルト検
出手段を備えた請求項４記載のディスク表面検査装置。
【請求項６】欠陥検査手段が、横断面がライン状の光
束を出すライン光源と、前記ライン光源から受光した横
断面がライン状の光束を透過拡散して、又は、受光部分
が蛍光を発してライン状二次光源を形成する光拡散板ま
たは蛍光板と、前記ライン状二次光源からの光をディス
クの検査面にライン状に照射する光学系と、前記検査面
からの所定方向へのライン状反射光または前記ディスク
からの所定方向へのライン状透過光を受光するレンズ
と、受光したライン状反射光またはライン状透過光の光
量を検出し、検出した光量を閾値と比較して前記検査面
の欠陥を検出する信号処理部とを有することを特徴とす
る請求項４又は５記載のディスク表面検査装置。
【請求項７】レンズは、ディスクの検査面上の各点に
対する開口数が等しい請求項６記載のディスク表面検査
装置。
【請求項８】信号処理部は、ライン状反射光またはラ
イン状透過光のラインの各位置に対応させて受光した光
量を検出し、各位置に対応して検出した光量を閾値と比
較してディスクの検査面のどの位置に欠陥があるかを検
出する請求項６又は７記載のディスク表面検査装置。