JPH10227744A - 記録ディスクの光学的検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録ディスク表面の欠陥検査方法であって、
検査時間を短縮すると共に分解能の高い光学的検査方法
を提供する。 【解決手段】 記録ディスクの表面に光線を照射して走
査し、散乱光を検出して記録ディスクの欠陥を検査する
方法であって、入射光を記録ディスク面に対して斜め方
向から入射し、受光素子を入射光の光軸又は正反射光の
光軸と１０度以上４０度以内ずれた位置に配置し、受光
素子の受光信号の強度と、強度が所定レベル以上の信号
の発生時間により欠陥を検出することを特徴とする記録
ディスクの光学的検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録ディスクの光学的検
査方法に関するものであり、詳しくは、記録ディスクの
表面に光線を照射し、該光線で記録ディスク面上を走査
し、その散乱光を検出することにより記録ディスクの欠
陥を検査する方法の改良方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の記録ディスクの検査は、実際に信
号を書き込み、平均出力に対して変化の大きい箇所を欠
陥として検出してきた。しかし、近年記憶容量が増大
し、記録ディスクのトラック密度が上がるにつれ、この
検査方法では検査に時間がかかり、生産上問題となって
きていた。

【０００３】そこでトラックをとばして検査し、検査時
間の短縮をはかるという方法がとられていた。しかし、
トラックをとばして検査すると、欠陥がその飛ばされた
領域にある場合には検出できない、という問題があっ
た。欠陥がある所定の大きさよりも小さくかつ、所定の
個数より少ない場合は、ディスクドライブのエラー訂正
処理によりディスクは使用可能であるが、同一トラック
上に所定の長さ以上（５０μｍ程度以上）の欠陥がある
場合は、エラー訂正処理ができなくなるため、問題であ
る。

【０００４】極めて微小な欠陥は、ディスク面にある程
度ランダムに分布しているため、トラックをとばして検
査をしても、検査した領域ととばした領域の面積比か
ら、その個数を予想することが可能であるが、同一トラ
ック上の長い欠陥の場合はそのような予想は不可能であ
る。この問題を避けるため、光学的な検査方法を併用す
る方法もとられている。光学的検査方法としては、ＣＣ
Ｄカメラを用い、画像処理する方法もあるが（例えば特
開平８−１２２２６６号公報）、この方法では画像処理
が必要となり、装置が複雑になりやすく、又、処理速度
も遅くなりやすい。

【０００５】従来の光学的な検査は、図３に示すように
記録ディスク１の記録面１ａに垂直な垂直線２に所定の
傾斜角θ有する方向から光源３によって入射光線４を照
射し、低角散乱光用センサー５と、正反射光方向光線６
を正反射光の遮光板７を介して入光する正反射方向散乱
光用センサー８を設けて散乱光を検出する方法が採用さ
れている。

【０００６】光源３としてはレーザ光、白熱灯などが用
いられ、受光系には、フォトダイオード、光電子増倍管
などが用いられる。光源３からの光はディスクの記録面
１ａで数ミクロンから数１００ミクロンのスポット径に
集光され、ディスク１が回転しながら移動することによ
り、ディスク１全面を検査する。

【０００７】これによって、正反射光近傍に一定レベル
以上の光強度が検出され、かつ低角度散乱光の強度レベ
ルが一定レベル以下である場合を欠陥として検出し、低
角度散乱光の強度が一定レベル以上の場合は、ゴミと判
定し、記録ディスクの欠陥と識別検知する方法がとられ
ている。（図３には低角度散乱光用センサーは入射光線
方向延長上（ディスク半径方向延長上）に設けられてい
るように描かれているが、実際は入射光線延長方向及び
ディスク半径方向に対し９０度ずれた位置に設けられて
いる）しかし、この方法の場合、検査時間を短縮するた
めに、入射光線のビーム径を大きくして、一度に広い範
囲を検査しようとすると、本来の磁気的な欠陥以外のデ
ィスクの傷も欠陥として検出してしまう、いわゆる過検
出という問題があった。

【０００８】この問題を避けるためビームを絞れば、検
査時間が、実際に書き込みを全面行うのと同程度必要と
なり、光学的な検査方法を用いる利点がなくなってしま
う、という問題があった。このような問題は、特にエラ
ー訂正能力の低い磁気ディスクにおいて、顕著である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】発明者らが検討した結
果、ここで検出したい同一トラック上の長い欠陥（５０
μｍ程度以上）には、正反射光近傍方向の散乱光強度が
低いものがあり、従来の光学的な検査方法ではすべての
欠陥を検出できない、という問題があることがわかっ
た。

【００１０】また、正反射光近傍方向の散乱強度が欠陥
の長さと対応せず、長い欠陥であるにもかかわらず、短
い欠陥としてしか検出できず、もしかりに時間のしきい
値を小さくして、この欠陥を検出しようとすれば、本来
の欠陥以外の欠陥も検出してしまう、いわゆる過検出の
問題があった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、記録デ
ィスクの表面に光線を照射して走査し、散乱光を検出し
て記録ディスクの欠陥を検査する方法であって、入射光
を記録ディスク面に対して斜め方向から入射し、受光素
子を入射光の光軸又は正反射光の光軸と１０度以上４０
度以内ずれた位置に配置し、受光素子の受光信号の強度
と、強度が所定レベル以上の信号の発生時間により欠陥
を検出することを特徴とする記録ディスクの光学的検査
方法にある。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図を用いて本発明を詳細
に説明する。図１には本発明の機器構成の一例を示す。
図１の装置を用いた光学的検査は、回転する記録ディス
ク１の被検査部に、記録ディスク１の検査面１ａに対し
て垂直な垂直線２に対して１０度から４０度の方向から
光源３によって入射光４を照射し、受光素子８は、受光
素子８の配置してある方向と正反射光５の光軸とのなす
角が１０度から４０度であるかまたは、受光素子８の配
置してある方向と入射光４の光軸とのなす角が１０度か
ら４０度の位置に設けてある。

【００１３】信号処理回路９は受光素子８の出力を入力
して信号処理する装置である。光源３としてはレーザ
光、白熱灯などが用いられ、受光素子８には、フォトダ
イオード、アバランシュフォトダイオード、光電子増倍
管などが用いられるが、検出感度の点から、光源３は赤
外線レーザ、受光素子８はアバランシュフォトダイオー
ドを使用するのが好ましい。

【００１４】光源３からの入射光４は、通常は記録ディ
スク１の円周方向に直角、すなわちディスクの半径方向
で、記録ディスクの検査面１ａに対して斜めに入射され
るが、ディスクの検査面１ａの垂直線に対して１０度以
上４０度以内の方向から入射し、受光素子８は、正反射
光の光軸とのなす角が１０度以上４０度以内であるかま
たは、入射光４の光軸とのなす角が１０度以上４０度以
内の位置に配置されるのが望ましい。入射方向は、ディ
スクの半径方向に成分を持っていればよいが、好ましく
はディスクの半径方向から１０°以内であることであ
り、最も好ましくは半径方向から１°以内である。

【００１５】受光素子８をこのような位置に設けること
により、欠陥からの散乱強度が大きくなるので好まし
い。目的とする円周方向の欠陥があった場合には、受光
素子８に、一定レベル以上の出力が一定時間以上検出さ
れることになる。ここでのしきい値レベルは、使用する
光源３の光量、受光素子８の感度、信号処理系９の信号
増幅率に依存し、検出すべき欠陥のレベルに応じて定め
られる値である。

【００１６】本発明はこのことを利用して、記録ディス
ク１の欠陥を検出しようとするものである。図２には本
発明における、受光素子８の信号波形の一例をしめす。
Ａ部は信号レベルはしきい値以上であるが、その継続時
間がしきい値以下なので欠陥とはせず、Ｂ部は信号レベ
ルがしきい値以上でその継続時間もしきい値以上なので
欠陥と判定する。本発明は、表面に案内ミゾのような円
周方向に伸びるミゾが無い記録ディスクに好適に用いら
れ、特に磁気記録ディスクに好適に用いることができ
る。

【００１７】

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実
施例によって限定されるものではない。 実施例１ 光源として、波長７８０ｎｍ、出力５ｍＷの半導体レー
ザを使用し、ディスク面でのスポットのサイズ及び形は
短径２５ミクロン、長径１２０ミクロンの楕円形とし
た。

【００１８】受光素子はアバランシュフォトダイオード
（浜松フォトニクス社製）を使用した。入射光を、入射
角はディスク面の垂直線に対して３０度でかつ半径方向
に沿って入射するようにし、受光素子は、入射面内であ
って、ディスク面の垂直線に対し１０度、正反射光の光
軸に対し２０度の位置とした。

【００１９】あらかじめ、欠陥としてわかっている部分
の出力を１０点測定し、そのピーク出力の内最も小さい
値の５０％の値を出力レベルのしきい値とした。継続時
間のしきい値はディスク上での長さが２００ミクロンに
なるように設定した。検査する際のディスクは検査場所
の線速度が５ｍ／ｓで一定になるように回転させた。

【００２０】結果は、ディスクを５０枚両面検査し、磁
気的な検査で検出された欠陥と比較して、磁気的検査に
おいては欠陥となっていないものが、本発明において欠
陥とされた場合を過検出とし、また、磁気的検査におい
ては欠陥となっているが、本発明による方法では検出さ
れなかったものを未検出として、磁気的な検査方法で検
出された総欠陥数に対する割合（％）で調べた。

【００２１】磁気的な検査方法は以下のようにして行っ
た。磁気ヘッドとしては、ライトギャップ４ミクロン、
リードギャップ２．５ミクロン幅のＭＲヘッドを使用
し、ディスク回転数は４５００ｒｐｍ、記録密度５０ｋ
ｆｃｉにて記録し、平均出力の８０％以下の出力が２０
０ミクロン継続した場合をエラーとして検出した。結果
を表１に示す。

【００２２】実施例２ 入射光の入射角をディスク面の法線に対して２０度と
し、受光素子の方向は、入射面内で、ディスク面の垂直
線に対して４５度、入射光の光軸に対して２５度とした
以外は実施例１と同様にした。結果を表１に示す。

【００２３】比較例１ 入射光の入射角をディスク面の法線に対し３０度とし、
受光素子は正反射光の方向に配置した。正反射光の０次
光は遮蔽板にて遮蔽し、正反射光近傍の散乱光を受光す
るようにした。低角度散乱光の受光素子は入射面に対し
て直角で、かつディスク面の法線に対し１０度の方向に
設置した。光源及び受光素子は実施例１と同じものを使
用した。

【００２４】実施例１と同様、あらかじめ、欠陥として
わかっている部分を１０点測定し、その正反射近傍散乱
光のピーク出力のうち最も小さい値の５０％を正反射近
傍散乱光の受光素子の出力レベルのしきい値とした。ま
た、あらかじめ、ゴミとわかっている部分を１０点測定
し、その低角散乱光のピーク出力のうち最も小さい値の
５０％を低角散乱光の受光素子の出力レベルのしきい値
とした。

【００２５】低角散乱光の受光強度がしきい値以下でか
つ、正反射近傍散乱光強度のしきい値以上の継続時間が
ディスク上の長さに換算して２００ミクロン以上である
場合を欠陥として検出した。検査する際のディスクは検
査場所の線速度が５ｍ／ｓで一定になるように回転させ
た。結果は実施例と同様、磁気的な検査結果に対する割
合（％）で評価した。結果を表１に示す。

【００２６】比較例２ 入射光の入射角をディスク面の垂直線に対し２０度とし
た以外は比較例１と同様にした。結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、円周方向の長い欠陥
を、従来法と比較して、より磁気的な検査に近い状態で
検出することができるため、ディスク品質を低下させる
ことなく、検査時間を短縮することができ、記録ディス
クの生産性の向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録ディスクの光学的検査装置の概略
図

【図２】本発明の検出信号の一例のグラフ

【図３】従来の記録ディスクの光学的検査装置の一例の
概略図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ディスクの表面に光線を照射して走
   査し、散乱光を検出して記録ディスクの欠陥を検査する
   方法であって、入射光を記録ディスク面に対して斜め方
   向から入射し、受光素子を入射光の光軸又は正反射光の
   光軸と１０度以上４０度以内ずれた位置に配置し、受光
   素子の受光信号の強度と、強度が所定レベル以上の信号
   の発生時間により欠陥を検出することを特徴とする記録
   ディスクの光学的検査方法。
2. 【請求項２】 入射光の入射角度を記録ディスク面の垂
   直線に対して１０度以上４０度としたことを特徴とする
   請求項１に記載の記録ディスクの光学的検査方法。
3. 【請求項３】 入射光線として、赤外線レーザを使い、
   受光素子としてアバランシュフォトダイオードを使用す
   ることを特徴とする、請求項１又は２に記載の記録ディ
   スクの光学的検査方法。
4. 【請求項４】 入射光の入射方向がディスクの半径方向
   であり、受光方向が入射面内にあることを特徴とする、
   請求項１に記載の記録ディスクの光学的検査方法。
5. 【請求項５】 記録ディスクが磁気記録ディスクである
   請求項１乃至４のいずれかに記載の記録ディスクの検査
   方法。