JPH11281586A

JPH11281586A - ディスクチャンファー部の欠陥検査装置及び欠陥検査方法

Info

Publication number: JPH11281586A
Application number: JP8666798A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Toda; 正利戸田; Masaki Fuse; 正樹布施
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】研磨方向が変化した場合の画像データの変動
を抑制し、欠陥検出精度に優れたディスクのチャンファ
ー部の欠陥検査装置及び方法を提供する。【解決手段】ディスク表面の研磨方向を認識する研磨
方向認識手段７と、第二のディスク保持部１１と、第二
の光出射部１２を有し出射光と研磨方向とがなす水平方
向出射角ｃ₂が所定範囲以内の光のみを照射するように
光の照射方向を相対的に変更しながらディスクチャンフ
ァー部に対して光を照射する照明装置１５と、チャンフ
ァー部からの反射光を受光する少なくとも一つの第二の
受光部１３と、第二の受光部１３によってチャンファー
部の被検査範囲が全て走査されるように、照明装置１５
及び第二の受光部１３を含む系とディスクとの相対的な
位置関係を変更する第二の移動機構１４と、第二の受光
部１３からの信号を処理する画像処理部１６と、からな
るディスクチャンファー部の欠陥検査装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム磁気
ディスク等のチャンファー部の欠陥検査装置及び方法に
関する。チャンファー部とは、ディスクの内周縁、及び
外周縁に形成された傾斜部分である。

【０００２】

【従来の技術】ディスクの端面及びチャンファー部の欠
陥検査装置や検査方法は特開平４ー３１５０３７号公報
に開示されている。この装置は、アルミニウム磁気ディ
スクの外周および内周端面に光を間欠的に照射し、アル
ミニウム磁気ディスクからの反射光を受光部であるＣＣ
Ｄカメラで受光し、そのカメラからの画像信号によって
欠陥の有無を電気的に検出する欠陥検出装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アルミニウ
ム磁気ディスクの表面（以下単に「ディスク面」とい
う）は、一定方向に研磨されており、ディスク研磨方向
とディスク面に投影された出射光との角度が異なれば、
光の反射態様は異なる。一方、ディスクのチャンファー
部の検査のためチャンファー部に照射される光はディス
ク面にも当たる。そのため、この角度によってはチャン
ファー部の検査とは関係ないディスク面からの反射光が
受光部に入射してノイズとなるおそれがある。

【０００４】特開平４ー３１５０３７号公報の装置は、
ディスク研磨方向の変化を考慮せずにディスクを検査す
るものである。そのため、チャンファー部の欠陥の検出
精度が低下するという問題があった。本発明の目的は、
あらかじめ研磨方向を認識して、研磨方向が変化した場
合の画像データの変動を抑制した、優れた欠陥検出精度
を有するディスクのチャンファー部の欠陥検査装置及び
方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、ディス
ク表面の研磨方向を認識する研磨方向認識手段７と、第
二のディスク保持部１１と、第二の光出射部１２を有し
出射光と研磨方向とがなす水平方向出射角ｃ₂が所定範
囲以内の光のみを照射するように光の照射方向を相対的
に変更しながらディスクチャンファー部に対して光を照
射する照明装置１５と、チャンファー部からの反射光を
受光する少なくとも一つの第二の受光部１３と、第二の
受光部１３によってチャンファー部の被検査範囲が全て
走査されるように、照明装置１５及び第二の受光部１３
を含む系とディスクとの相対的な位置関係を変更する第
二の移動機構１４と、第二の受光部１３からの信号を処
理する画像処理部１６と、からなるディスクチャンファ
ー部の欠陥検査装置にある。

【０００６】又本発明の要旨は、前記欠陥検査装置を用
いて、ディスク表面の研磨方向を認識したあと、照明装
置によって出射光と研磨方向とがなす水平方向出射角ｃ
₂が所定範囲以内の光をディスクチャンファー部に照射
してディスクチャンファー部の欠陥を検査する方法にあ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明を具体的に説明する。
なお本発明において研磨方向認識に用いる光出射部、受
光部、及び移動機構をそれぞれ「第一の光出射部」、
「第一の受光部」、及び「第一の移動機構」といい、欠
陥検出に用いる光出射部、受光部、及び移動機構をそれ
ぞれ「第二の光出射部」、「第二の受光部」、及び「第
二の移動機構」という。また、第一の光出射部及び第二
の光出射部から出射される光をそれぞれ「第一の出射
光」及び「第二の出射光」という。

【０００８】図１は、研磨方向を認識する工程に用いる
各部の位置関係を示す模式図である。図１に示すよう
に、以下の説明において、第一の光出射部の出射方向と
ディスク面との交点における垂線と、この出射方向がな
す角を「第一出射角ａ₁」といい、この垂線と第一の受
光部の受光方向がなす角を「第一受光角ｂ₁」という。

【０００９】また、図示しないが、以下の説明におい
て、第二の光出射部の出射方向とチャンファー部との交
点におけるディスク面に対する垂線と、この出射方向が
なす角を「第二出射角ａ₂」といい、この垂線と第一の
受光部の受光方向がなす角を「第二受光角ｂ₂」とい
う。また、本発明において「ポイントセンサ」は受光部
分のみを指すものとする。

【００１０】まず、図２によって光出射方向とディスク
研磨方向との関係について説明する。図２は、第一の光
出射部と第一の受光部の配置と反射パターン６の関係を
説明するための図である。ディスク１０の一つの半径の
上方に第一の光出射部２と第一の受光部３を配置した場
合において、ディスク１０の垂直方向上方からディスク
をみたときの状態を例示したものである。なお、第一の
光出射部２と第一の受光部３を含む系とディスクの研磨
方向の相対的な位置関係が異なる場合を示すため、便宜
的に３対の第一の光出射部及び第一の受光部を図示し、
それぞれの配置状態をｘ，ｙ，ｚと表示している。この
場合３対の第一の光出射部及び第一の受光部は、ｘ，
ｙ，ｚいずれの配置状態においてもディスク半径の垂直
方向上方に配置されている。また、ディスク１０の研磨
方向は紙面の左右方向である。

【００１１】第一出射角ａ₁は３０度、第一受光角ｂ₁は
０度であり、第一の出射光は第一の受光部３の真下を含
む範囲を照らすようになっている。また、第一の受光部
３の先端には、反射光を受光しやすくするためレンズを
配置している。なお「反射パターン６」はディスク面に
対して垂直方向に反射する光が存在する範囲をディスク
面上に図示したものである。反射パターン６も、第一の
光出射部及び第一の受光部の配置状態ｘ，ｙ，ｚのそれ
ぞれに対応して３つ図示している。

【００１２】一般に研磨されたディスク面に光を照射し
た場合、ディスク面に投影された出射光と研磨方向がな
す角度（以下この角度を「水平方向出射角」という）が
ほぼ９０度のときに、ディスク面に対して垂直方向に光
が反射する。第一の出射光はディスク面上の一定の範囲
を照射する。このため、ディスク面上の照射範囲のうち
水平方向出射角が約９０度である光の照射範囲が反射パ
ターンとして現れることになる。従ってこのとき第一の
光出射部２の出射光のディスク１０上での反射パターン
６の長手方向は、研磨方向に対して常に約９０度とな
る。このため、図２のｚの配置状態における反射パター
ンのように、第一の光出射部と第一の受光部を結ぶ直線
と研磨方向がなす角度が９０度となるとき、第一の受光
部の受光量が最大となる。

【００１３】図３は、図２の場合のディスクの研磨方向
とディスク面に投影された第一の出射光（以下「第一の
投影出射光」という）とがなす角度（以下研磨方向を認
識する装置におけるこの角度を「水平方向出射角ｃ₁」
という）と、受光部の出力の関係を示す図である。なお
受光部の出力は受光部からの信号を８ビットＡ／Ｄ変換
したものである。受光部の出力は、この場合水平方向出
射角ｃ₁が９０度±２０度、および、２７０度±２０度
の位置で急激に変化している。このように水平方向出射
角ｃ₁の変化は光の反射パターンに影響し、受光部の出
力を大きく変化させる。

【００１４】ディスクの研磨方向を認識するためには水
平方向出射角ｃ₁を連続的に変化させながら、その反射
光を第一の受光部で読みとり、その出力の変化を検出し
て、その出力の立ち上がり（この場合７０度または２５
０度）、または、立ち下がり（この場合１１０度または
２９０度）をチェックする。

【００１５】なお、ここでは第一の受光部が第一の出射
光の正反射光を受光しないように第一の光出射部及び第
一の受光部を配置した場合を例にとって説明したが、正
反射光を受光するように第一の光出射部及び第一の受光
部を配置した場合においても、水平方向出射角ｃ₁を連
続的に変更すると、複数の特定角度において受光部の出
力は順次急激な増加と減少を繰り返す。そして急激な増
加と減少が起こる角度の間の角度では出力レベルが高い
状態もしくは低い状態で、出力の変化量は比較的小さ
い。従って同様に受光部の出力の立ち上がりまたは立ち
下がりをチェックすることによりディスクの研磨方向を
認識できる。ただしこの場合出力の変化は前述の場合に
比べて小さく、出力の立ち上がり及び立ち下がりが生じ
る水平方向出射角ｃ₁も異なる。

【００１６】一方欠陥検出においても以上のような水平
方向出射角と受光部の出力の関係を応用することができ
る。欠陥検出工程においては、第二の出射光は主にチャ
ンファー部に照射されるが、光の照射範囲を正確にチャ
ンファー部のみとすることは困難であり、ディスク面に
も光が当たる。第二の出射光のうちディスク面に照射さ
れる光についてみると、ディスクの研磨方向とディスク
面に投影された第二の出射光（以下「第二の投影出射
光」という）とがなす角度（以下欠陥検出工程において
この角度を「水平方向出射角ｃ₂」とする）と受光部の
出力の関係は研磨方向認識の場合と同様の関係を有す
る。即ち、水平方向出射角ｃ₂を連続的に変更した場
合、受光部の出力は複数の特定角度において順次急激な
増加と減少を繰り返し、急激な増加と減少が起こる角度
の間の角度では出力レベルが高い状態もしくは低い状態
で出力の変化量が比較的小さくなる。一方、チャンファ
ー部の検査をしようとする場合、ディスク面に照射され
た光の反射光が受光部によって受光されると、この光は
ノイズとなるので欠陥の検出精度が落ちる。本発明にお
いては、ディスク面上に照射された光の反射光の受光量
が少なくなるような水平方向出射角ｃ₂の範囲において
チャンファー部の欠陥の検査を行うことにより、ディス
ク面からの反射光の影響を除去し、精度の高い検査を行
うことができる。

【００１７】本発明は以上のように１）ディスクの研磨
方向を認識して、２）第二の受光部が受光するディスク
面からの反射光の量が少なくなるように水平方向出射角
ｃ₂の範囲を設定した状態で検査を行う、という二つの
工程を有する。

【００１８】本発明においてはディスクの研磨方向を認
識する工程と欠陥を検査する工程は別の装置で行うこと
もでき、一つの装置で行うこともできる。

【００１９】以下装置の各部についてより詳細に説明す
る。ディスクは、通常水平に設置される。ここでは、便
宜上この状態を基本として、装置各部の位置関係を説明
する。尚、ディスクの置き方はこれに限定されない。

【００２０】まず、研磨方向を認識する工程について説
明する。研磨方向を認識する工程においてディスク１０
は第一のディスク保持部１によって保持されている。な
お以下第一のディスク保持部によってディスクを保持し
た状態で説明する（図１）。

【００２１】第一の光出射部２と第一の受光部３は研磨
されたディスク面の上方に設置される。ディスクの両面
が研磨されている場合、ディスク下方に障害物を設けな
い形でディスクを保持すれば、第一の光出射部と第一の
受光部をディスク面の下方に設置することも可能であ
る。装置全体をより単純に構成するためには、第一の光
出射部と第一の受光部はディスクの一つの半径の垂直方
向上方または下方に対をなすように設置することが好ま
しい。

【００２２】前述のように第一の光出射部と第一の受光
部は、第一の光出射部からの正反射光を受光しないよう
に配置する場合と受光するように配置する場合がある。
受光部の出力が急激に変化する角度において、その変化
量が大きい前者の配置状態が望ましい。

【００２３】第一の光出射部は、出射角度を正確に制御
するため比較的小さな点光源であることが望ましく、例
えば光ファイバーライトガイドなどがあげられる。第一
の光出射部の照射範囲は、第一の受光部の位置や読みと
り範囲等の状況から決定される。また、第一の光出射部
は、第一の受光部を含むディスク面に垂直な面を通るよ
うに配置され、第一の受光部が読みとるディスク面上の
範囲を第一の出射光が照射する。第一出射角ａ₁は特に
限定されないが、３０度〜６０度の範囲であることが好
ましい。

【００２４】第一の受光部は研磨方向を正確に認識する
ためにはできるだけ狭い範囲の光を検出するもの、例え
ばポイントセンサなどが好ましい。第一受光角ｂ₁は特
に限定されないが、第一の光出射部からの正反射光を受
光しない構成とする場合、約０度であることが好まし
い。正反射光を受光する構成の場合は、第一受光角ｂ₁
は第一出射角ａ₁と等しい値に設定する。反射光を効果
的に受光するためには第一の受光部の先端にレンズを配
することが望ましい。

【００２５】第一の受光部の出力は、研磨方向認識部５
に入力される。研磨方向認識部は受光部の出力の変化に
よって研磨方向を認識する。研磨方向認識部には各種情
報処理装置などが利用される。装置を簡略化するため情
報処理装置として簡便なシーケンサー等を用いることが
好ましい。

【００２６】研磨方向認識部は、図２、図３を用いて説
明したように、受光部の出力が大きく変化した場合に研
磨方向を認識する。なお図２、図３の場合は水平方向出
射角ｃ₁が９０度±２０度、および、２７０度±２０度
で受光部の出力が急激に変化したが、第一の受光部の出
力が急激に変化する水平方向出射角ｃ₁は、光出射範囲
の大きさ、第一の光出射部と第一の受光部の位置設定等
の諸条件によって異なる。

【００２７】従って、研磨方向を認識する際には水平方
向出射角ｃ₁が連続的に変化するように、かつ第一の出
射光がディスク面を照射するように、第一の光出射部及
び第一の受光部とを含む系と、ディスクとの相対的な位
置関係を、第一の移動機構４を用いて移動させる。第一
の移動機構としては、例えばディスクを、または第一の
光出射部と第一の受光部を含む系を、ディスクの中心を
通るディスク面に対する垂線（以下「ディスクの中心
軸」という）を回転軸として回転させるものがあげられ
る。装置を簡便に構成するためには、ディスクを回転さ
せる機構であることが好ましい。

【００２８】研磨方向認識部が受光部の出力の立ち上が
り立ち下がりを判定する際に、より単純に判定を行うた
めには、ある閾値を設定し、その閾値未満から以上にま
たはその閾値以上から未満に出力が変化した場合に立ち
上がりまたは立ち下がりを判定する方式をとることが望
ましい。

【００２９】この方式をとる場合、受光部の出力値は出
射光の光量等の諸条件により異なるため、前記閾値はそ
れらの状況に応じて適宜設定する。立ち上がりと立ち下
がりまたは立ち下がりと立ち上がりの間の出力の微量の
変化により研磨方向を誤認しない程度に大きな閾値に設
定することが望ましい。例えば見本のディスクを用い
て、その水平方向出射角ｃ₁を０度〜３６０度まで変化
させた場合の受光部の出力を測定し、その最小値の３倍
の値に閾値を設定する。

【００３０】なお、受光部の出力はディスク面の欠陥に
よっても変化するため、ディスク面の欠陥によって研磨
方向を誤認することもある。しかしこの場合研磨方向が
誤認されたまま後述のようにチャンファー部の欠陥の検
査が行われるので、欠陥の検査工程においてディスク面
からの反射光を第二の受光部が受光しこの光はチャンフ
ァー部の欠陥として判定される。ディスク面に欠陥があ
るディスクもチャンファー部に欠陥があるディスクと同
様に欠陥品であるので研磨方向を誤認しても問題は生じ
ない。

【００３１】また第一の光出射部及び第一の受光部とを
含む系と、ディスクとの相対的な位置関係の移動は連続
的なものであっても、断続的なものであっても良い。研
磨方向を効果的に認識するためには研磨方向認識手段を
前記の構成とすることが好ましいが、必ずしもこれに限
定されない。

【００３２】次に欠陥を検出する工程について説明す
る。欠陥を検出する工程においてはディスクは第二のデ
ィスク保持部１１によって保持されている（図４）。な
お以下第二のディスク保持部によってディスクを保持し
た状態で説明する。また後述のように第一の移動機構と
第二の移動機構を兼用する場合には第一のディスク保持
部と第二のディスク保持部は兼用できる。

【００３３】第二の光出射部１２と第二の受光部１３は
通常ディスク１０の上方に設置される。ディスク下方に
障害物を設けない形でディスクを保持すれば、第二の光
出射部と第二の受光部をディスク面の下方に設置するこ
とも可能である。第二の光出射部としては公知の光源が
使用可能である。第二の受光部としてはポイントセン
サ、ラインセンサなどの各種センサが使用可能である。
微小な欠陥を検出する場合はラインセンサを用いること
が好ましい。

【００３４】照明装置１５から発する出射光の第二出射
角ａ₂は特に限定されない。出射方向を含む平面におい
て、出射方向とチャンファー部との交点におけるチャン
ファー部に対する垂線と、その出射方向とがなす角度が
好ましくは１５度以内となるように、更に好ましくは０
度となるように第二出射角ａ₂を設定する。チャンファ
ー部のディスク面に対する傾きは通常４５度程度である
ため、第二出射角ａ₂は３０度〜６０度であることが好
ましく、４５度であることがさらに好ましい。

【００３５】本発明の照明装置は、水平方向出射角ｃ₂
が「所定範囲」以内の出射光のみがチャンファー部を照
射するように働く。水平方向出射角ｃ₂の制御には各種
情報処理装置を用いることができ、より簡便なシーケン
サなどを用いることもできる。制御方法は欠陥検査装置
全体の構成により最適な方法が採用される。

【００３６】例えば前述のような第一の光出射部と第一
の受光部の組み合わせを複数対設けることにより研磨方
向を都度認識し、研磨方向認識結果から水平方向出射角
ｃ₂を制御することも可能である。しかし正確な制御の
ためには第一の光出射部及び第一の受光部が多数対必要
になり、数を減らせば、光照射方向の制御の正確性を欠
く。従って例えば研磨方向を一度認識した後、照明装置
と第二の受光部とを含む系と、ディスクとの相対的な移
動量から水平方向出射角ｃ₂が所定範囲内となるような
出射光のみがチャンファー部を照射するように照明装置
を制御することが望ましい。なお、照明装置の制御装
置、研磨方向認識部、は必ずしも装置として明確に分か
れていなくてもよく、一つの装置でこれらの処理を行う
こともできる。

【００３７】ところで水平方向出射角ｃ₂を連続的に変
化させながらチャンファー部を照射して、第二受光部の
出力を測定した場合、チャンファー部に隣接するディス
ク面にも光が当たるため、研磨方向の認識の場合と同じ
原理で第二受光部の出力にもある角度を境に大きな変化
がみられる。

【００３８】ここで前記「所定範囲」とは第二の受光部
の出力の立ち下がりと立ち上がりまたは立ち上がりと立
ち下がりの間であって、比較的出力の変化量が小さい水
平方向出射角ｃ₂の範囲のうち、出力レベルが低い範囲
である。なお第二の受光部の出力の立ち上がりないし立
ち下がりがみられる際の水平方向出射角ｃ₂は、光出射
範囲の大きさ、第二の光出射部と第二の受光部の位置設
定等の諸条件によって異なるので、前記所定範囲はこれ
らの条件に鑑みて決定される。

【００３９】第二の光出射部１２はディスク内周縁に形
成されたチャンファー部及びまたは外周縁に形成された
チャンファー部の被検査範囲を照射するように設置す
る。被検査範囲はチャンファー部のみに設定してもよい
が、チャンファー部を含みそれより広い範囲に設定する
ことが好ましい。このとき、例えば第二の受光部として
ラインセンサを用いる場合、被検査範囲からの光を受光
する第二の受光部が有する画素の範囲がチャンファー部
からの光を受光する画素の範囲よりも数画素分広くなる
ように被検査範囲を設定することが好ましい。チャンフ
ァー部の被検査範囲をより均一にカバーするように光を
照射するため、第二の光出射部は代表的には被検査範囲
を中心とする同心円上に二つ以上設置されることが好ま
しい（図５）。

【００４０】このように第二の光出射部（１２１、１２
２又は１２３、１２４）を配置した場合、照明装置を例
えば水平方向出射角ｃ₂が所定範囲以内の光を出射する
出射部のみを点灯する構造とすることも可能であり、水
平方向出射角ｃ₂が所定範囲外の光を出射する出射部か
らの光を遮光部（２２１、２２２又は２２３、２２４）
によって遮光する構造とすることも可能である。このよ
うな照明装置としては遮光部を有するものが、構造が簡
素であり好ましい。この場合、開閉可能な遮光部を各々
の第二の光出射部の先端に取り付け、これらをソレノイ
ドのＯＮ,ＯＦＦで開閉するという構造にすることが好
ましい。その他、照明装置を、例えば水平方向出射角ｃ
₂が所定範囲以内の光を出射する位置に第二の出射部が
移動する構造とすることも可能である。

【００４１】第二の受光部はディスクの一つの直径及び
その延長線の垂直方向上方に、即ちディスクの一つの直
径を含みディスク面に対して垂直な平面上に設置するこ
とが好ましい。このとき、受光方向とチャンファー部と
の交点におけるチャンファー部に対する垂線と、その受
光方向とがなす角度が好ましくは１５度以内となるよう
に、更に好ましくは０度となるように第二受光角ｂ₂を
設定する。チャンファー部のディスク面に対する傾きは
通常４５度程度であるため、例えば第二の投影出射光が
ディスクのある一つの直径上に存在する場合、第二受光
角ｂ₂は３０度〜６０度であることが好ましく、４５度
であることがさらに好ましい。なお、第二受光角ｂ₂は
これに限定されるものではない。

【００４２】第二の光出射部及び第二の受光部は、第二
の受光部がチャンファー部からの散乱反射光を受光する
ように設置することが好ましいが、正反射光を受光する
ように設置することも可能である。

【００４３】前記照明装置の光の照射方向の変更を容易
に行うためには、研磨方向が連続的に変化するような装
置、例えばディスクの中心軸を回転軸としてディスクを
回転させる回転装置などを用いることが好ましい。ま
た、第一の移動機構と第二の移動機構の移動態様が同じ
である場合には、両者を兼用することもできる。画像処
理部１６としては公知の画像処理装置が使用可能であ
る。なお、画像処理装置は第二の受光部からの信号を処
理するに際して、明欠陥を検出するように構成すること
も、暗欠陥を検出するように構成することも可能であ
る。

【００４４】本発明の欠陥検査装置はディスク内周縁及
び外周縁に形成されたチャンファー部のいずれか一方の
みを検査することも可能であり、両チャンファー部を検
査することも可能である。両チャンファー部を検査する
場合、各チャンファー部について第二の光出射部及び第
二の受光部を別々に設けることも可能であり、両チャン
ファー部を照射する光出射部を用いたり、両チャンファ
ー部からの光を受光する受光部を用いたりすることも可
能である。

【００４５】

【実施例】まずはじめにディスクの研磨方向を認識する
装置について図１を用いて説明する。検査するディスク
１０は、３．５インチのアルミニウム製磁気ディスクで
あった。サイズは、外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍであ
る。研磨方向は不定であるが、一つの方向に向かって研
磨されていた。

【００４６】第一の光出射部２と第一の受光部３はディ
スクの一つの半径の垂直方向上方にそれぞれ一つずつ設
置され、第一出射角ａ₁は約３０度、第一受光角ｂ₁は約
０度であり、第一の出射部は第一の受光部の真下を照ら
すようになっていた。第一の光出射部とディスク及び第
一の受光部とディスクとの距離はそれぞれ１３ｍｍであ
った。第一の光出射部および第一の受光部として、ＳＵ
ＮＸ社製ファイバーセンサーＦＸ４を用いた。第一の受
光部の先端には、反射パターンを受光しやすくするため
レンズを使用した。

【００４７】第一の移動機構４としてディスクの中心軸
を回転軸としてディスクを回転する回転機構を用いた。
第一のディスク保持部はこの回転機構と連動するように
設置した。第一のディスク保持部の上にディスクを設置
した。その状態でディスクを５秒／回の速度で回転させ
ながら第一の光出射部から光を出射し、反射光を第一の
受光部で受光して、第一の受光部の出力を研磨方向認識
部５に送った。研磨方向認識部としてはシーケンサーを
用いた。シーケンサーでは、第一の受光部の出力の最小
値の３倍の値を閾値にして、出力値がその閾値未満から
以上に変化した場合に立ち上がりを検出し、ディスクの
回転を止めるようにした。

【００４８】図４は検査装置の一例の概略を示す図であ
る。第二の移動機構１４としてディスクの中心軸を回転
軸としてディスクを回転する回転機構を用いた。前述の
ように研磨方向を一定の方向に設定したディスク１０
を、回転機構と連動する第二のディスク保持部１１の上
にセットした。この状態で５秒/回の速度で、回転しな
がら検査した。搬送系１９は前記第二のディスク保持
部、前記回転機構、ディスク運搬装置、良品と不良品の
仕分け装置から構成されている。搬送系１９は、ホスト
コンピュータ１７から制御部１８を通して制御した。

【００４９】第二の光出射部１２として、三菱レイヨン
株式会社製光ファイバライトガイド（型名：GB4-2000)
を二対使用した。このライトガイドはそれぞれ先端が二
本に分岐しており、各々の先端に集光レンズを取り付け
た。ライトガイドの他端は光源２０に接続されている。

【００５０】図５を用いて照明装置、第二の受光部１２
として用いるラインセンサの配置等についてより詳細に
説明する。図５はディスクの垂直方向上方からみたとき
の照明装置およびラインセンサの配置を示している。デ
ィスク１０は、ディスクの中心Ｏを中心にして回転する
ようになっていた。ラインセンサの読取範囲は、ディス
クの一つの直径上に設定されている。ラインセンサは、
読取範囲内の被検査範囲であるチャンファー部、即ち外
周縁に形成されたチャンファー部６１及び内周縁に形成
されたチャンファー部６２からの光を受光することがで
きる。ラインセンサは読取範囲の上方に設置されてい
る。

【００５１】前記ライトガイドの先端部、即ち光出射部
を１２１、１２２、１２３及び１２４として図示した。
光出射部１２１及び１２２は、その出射光が異なる水平
方向出射角を有し、かつチャンファー部６１を照明する
ように設置した。光出射部１２３及び１２４は、チャン
ファー部６２を照明するように設置した。

【００５２】光出射部１２１及び１２２は、チャンファ
ー部６１を中心とする同心円の上方に配置した。また、
光出射部１２１及び１２２からの各第二の投影出射光と
ディスク面上に投影されたラインセンサの受光方向とが
なす角度θ１、θ２はそれぞれ４５度であった。即ちラ
インセンサは外周縁及び内周縁のチャンファー部からの
正反射光を受光せず、チャンファー部の欠陥からの散乱
反射光を受光するようになっていた。このため、ライン
センサは、チャンファー部が正常である場合ほとんど反
射光を受光せず、チャンファー部に欠陥があると、その
散乱反射光を受光した。

【００５３】図６はこの検査装置を図５のＩ方向から見
たときの側面図である。図に示されるように光出射部１
２１及び１２２は、ラインセンサの読取範囲に含まれる
ディスクの直径を含み、ディスク面に対して垂直な平面
について対称に配置されているので、重なって見える。
Ｉ方向から見たときの出射部１２１及び１２２からの光
の出射方向とチャンファー部６１の表面とがなす角度は
９０度であった。光出射部１２３及び１２４もチャンフ
ァー部６２に対して同様の位置関係にあった。

【００５４】以上のようにライトガイド及びラインセン
サを配置した場合、ラインセンサがディスク面からの反
射光を最もよく受光する水平方向出射角ｃ₂は第二の光
出射部１２１については６７．５度、第二の光出射部１
２２については１１２．５度となっている。このような
水平方向出射角ｃ₂±１５度の範囲、即ち第二の光出射
部１２１については水平方向出射角ｃ₂が５２．５度〜
８２．５度及び２３２．５度〜２６２．５度、第二の光
出射部１２２については水平方向出射角ｃ₂が９７．５
度〜１２７．５度及び２７７．５度〜３０７．５度の範
囲となったときにラインセンサはディスク面からの反射
光を受光するため、この範囲からの光がディスク面上に
照射されないように遮光部２２１及び２２２を開閉し
た。ところで、本実施例においてはディスクの研磨方向
とディスク面に投影された受光方向とがなす角度が０度
となる状態からディスクを反時計回りに２回転させ、回
転角が１５０度〜５１０度となる範囲で検査を行った。
このため、遮光部２２１は回転角が２３２．５度〜２６
２．５度及び４１２．５度〜４４２．５度の範囲で遮光
するように、遮光部２２２は回転角が２７７．５度〜３
０７．５度及び４５７．５度〜４８７．５度の範囲で遮
光するように制御した。遮光部２２３及び２２４の配置
及び動作の態様は遮光部２２１及び２２２と同様であ
る。光源２０としては、三菱レイヨン株式会社製光源装
置（型名：ELI-100J）を使用した。

【００５５】第二の受光部１３としてラインセンサを用
い、ディスク１０の反射光を受光した。ラインセンサ
は、三菱レイヨン株式会社製ラインＣＣＤカメラ（型
名：SCD-2048-20）を使用した。ラインセンサの素子数
は２０４８、ディスクを含む平面におけるラインセンサ
長手方向の読取範囲は４００ｍｍであり、ラインセンサ
が１台でディスクの一つの外径と内径のチャンファー部
をカバーしている。チャンファー部とラインセンサの受
光方向との交点におけるチャンファー部に対する垂線
と、その受光方向とがなす角度はディスク内周縁のチャ
ンファー部については８８．６度、外周縁のチャンファ
ー部については９１．５度となっていた。素子方向の分
解能は、２００μｍ／素子である。ラインセンサの先端
にはディスクからの反射光を効果的に受光するためのレ
ンズを配置した。そのレンズとしてマクロレンズ(ｆ＝
５０ｍｍ）を使用した。ディスク外周縁のチャンファー
部とラインセンサの間の距離は８１９ｍｍである。ライ
ンセンサの走査周期は０．５ｍｓであり、外周縁のチャ
ンファー部における流れ方向の分解能は、７４．６μｍ
／画素である。

【００５６】ラインセンサで得られた信号は画像処理部
１６で処理し明欠陥を検出した。画像処理部１６は、三
菱レイヨン株式会社製ライン画像処理装置（型名：LSC-
300）を使用し、ラインセンサのアナログビデオ信号を
Ａ／Ｄ変換、二値化、ランレングス符号化を行った後、
欠陥の大きさ、位置等を測定した。なお、チャンファー
部以外の部分からの光を欠陥として検出しないようにす
るため、チャンファー部からの光を受光する画素範囲よ
りも数画素分広い画素範囲以外の部分からの光を受光す
る画素を二値化する際の閾値は受光部の出力の最大値に
設定した。欠陥の発生状態はホストコンピュータ１７で
処理し、ディスプレイ２１に表示した。本実施例の装置
により、ディスクのチャンファー部に含まれるキズ、打
痕など各種の欠陥を安定して検出することができた。

【００５７】

【発明の効果】本発明の欠陥検査装置及び方法によりあ
らかじめ研磨方向を認識して、研磨方向が変化した場合
の画像データの変動を抑制し、欠陥検出精度に優れた自
動検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】研磨方向認識手段を示す図である。

【図２】第一の光出射部と第一の受光部の設置位置と、
ディスクの研磨方向と、反射パターンとの関係を示す図
である。

【図３】ディスクの研磨方向と光の照射方向とがなす水
平方向出射角ｃ₁と、受光部の出力の関係を示す図であ
る。

【図４】検査装置の構成の一例の概略を示す図である。
実施例において別工程で使用される研磨方向認識手段７
も説明の便宜上図示されている。

【図５】検査装置をディスクの垂直方向上方から見たと
きの各部の位置関係を示す概略図である。

【図６】図５の検査装置をＩ方向から見たときの側面図
である。

【符号の説明】

１第一のディスク保持部２第一の光出射部３第一の受光部４第一の移動機構５研磨方向認識部６反射パターン７研磨方向認識手段１０ディスク１１第二のディスク保持部１２第二の光出射部１３第二の受光部１４第二の移動機構１５照明装置２２遮光部１２１〜１２４第二の光出射部２２１〜２２４遮光部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスク表面の研磨方向を認識する研磨
方向認識手段（７）と、第二のディスク保持部（１１）
と、第二の光出射部（１２）を有し出射光と研磨方向と
がなす水平方向出射角ｃ₂が所定範囲以内の光のみを照
射するように光の照射方向を相対的に変更しながらディ
スクチャンファー部に対して光を照射する照明装置（１
５）と、チャンファー部からの反射光を受光する少なく
とも一つの第二の受光部（１３）と、第二の受光部（１
３）によってチャンファー部の被検査範囲が全て走査さ
れるように、照明装置（１５）及び第二の受光部（１
３）を含む系とディスクとの相対的な位置関係を変更す
る第二の移動機構（１４）と、第二の受光部（１３）か
らの信号を処理する画像処理部（１６）と、からなるデ
ィスクチャンファー部の欠陥検査装置。
【請求項２】研磨方向認識手段（７）が、第一のディ
スク保持部（１）と、ディスク面に光を出射する第一の
光出射部（２）と、ディスク面からの反射光を受光する
第一の受光部（３）と、第一の出射光とディスクの研磨
方向とがなす水平方向出射角ｃ₁が連続的に変化するよ
うに第一の光出射部（２）及び第一の受光部（３）を含
む系とディスクとの相対的位置関係を変える第一の移動
機構（４）と、前記第一の受光部（３）の出力の変化に
よってディスクの研磨方向を認識する研磨方向認識部
（５）と、を有する請求項１に記載の欠陥検査装置。
【請求項３】第一の受光部（３）としてポイントセン
サを用い、第一の移動機構（４）としてディスクの中心
を通る垂線を回転軸としてディスクを回転させる回転機
構を用い、照明装置（１５）を、二つ以上の第二の光出
射部（１２）と、第二の光出射部（１２）から出射する
光のうち出射光と研磨方向とがなす水平方向出射角ｃ₂
が所定範囲外の光を遮光する遮光部（２２）とから構成
し、前記第二の受光部（１３）として、前記ディスクの
一つの直径及びその延長線の垂直方向上方に、その直径
上に位置するディスク内周縁または外周縁のチャンファ
ー部からの光を受光するように、かつそのチャンファー
部と受光方向との交点におけるチャンファー部に対する
垂線と、その受光方向とがなす角度が１５度以内になる
ように設置されたラインセンサを用いることを特徴とす
る請求項２に記載のディスクチャンファー部の欠陥検査
装置。
【請求項４】請求項１〜請求項３の装置を用いて、デ
ィスク表面の研磨方向を認識したあと、照明装置によっ
て出射光と研磨方向とがなす水平方向出射角ｃ₂が所定
範囲以内の光をディスクチャンファー部に照射してディ
スクチャンファー部の欠陥を検査する方法。