JPH1139651A - ハードディスク表面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードディスクの外周の面取り部にできたふ
くれ傷の有無の検査を自動化する。 【解決手段】 ハードディスク１を回転させながら光源
３からハードディスク１の表面を照射してその反射光を
リニアイメージセンサ４ａ〜４ｃに入射させてディスク
表面の欠陥を検出する従来の表面検査装置に備えられて
いるリニアイメージセンサ４ｂが出力する反射光レベル
信号を取り出し、さらに、その中のディスク１の外周面
取り部の受光量を抽出して、その変化の有無および程度
から、ふくれ傷の有無を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記憶装置の記
録担体に用いられる金属製ディスクいわゆるハードディ
スクの表面を光学的に検査するハードディスク表面検査
装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は、すでに、
特願平８−１２６３６２号として、ハードディスク表面
検査装置を提案している。この装置は、ハードディスク
表面に光度分布を有する光源を照射し、その反射光と光
源を比較処理して得られる反射パラメータを用いて、画
素単位で表面の良否を判定することができる。ところ
で、検査対象とする実際のハードディスクの外周部の断
面は、図４（ａ）のように形成されており、ハードディ
スク１の外周の角部１ｃは上下両面とも面取りが施され
ている。この外周部の角部１ｃの面取りの寸法は、通常
０．２ｍｍ程度である。このディスク１は製造工程の取
り扱い中に誤って、他の物体に当ててしまうと、図４
（ｂ）のように、ディスク１の厚み方向に変形して、い
わゆるふくれ傷を発生することになる。

【０００３】これらの打撃による変形では、一般に打痕
部自体は凹むもののその反動として周辺が突出する。そ
のため、その突出部１１がディスク１の上面レベルＬよ
り上方へ突出してしまうことがある。その結果、このよ
うな突出部１１のあるディスク１が実際に磁気記憶装置
に組み込まれて回転駆動されると、磁気ヘッドがディス
ク表面と数ミクロンの間隙を保持しながらシーク動作を
するため、ディスク１の表面より突出した突出部１１に
磁気ヘッドが直に接触して損傷されるという不具合を生
じる。そのため、ハードディスク単体での表面検査工程
では、表面の欠陥の有無とともに外周部のふくれ傷の有
無についても検査する必要があった。従来、この検査は
目視により行われており、非能率であるとともに、検査
精度も充分なものではなかった。そこで、ディスクの表
面の欠陥を検査すると同時に、ふくれ傷の有無もあわせ
て判定することができるハードディスク表面検査装置の
開発が望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、ハードディスク表面上方に光源
と複数のリニアイメージセンサを設置しておき、ハード
ディスクを回転させながら光源からハードディスク表面
を照射してその反射光をセンサに入射させ、得られた反
射光を照射光と比較処理することにより反射率パラメー
タを算出し、その反射率パラメータを用いて欠陥の有無
を判定するハードディスク表面検査装置において、外周
部に面取り加工が施されたディスクを検査する際に、半
径方向最外端の面取り部の範囲からの反射光についての
受光量を上記リニアイメージセンサのいずれかから抽出
する手段と、抽出された受光量レベルをディスクの１周
について監視し、一定レベルを越える部分がある場合に
その部分に該当する面取り部にふくれ傷があるものと判
別してその判別結果を出力する手段とを備えたことを特
徴とする。

【０００５】請求項２の発明は、ハードディスク表面上
方に光源とリニアイメージセンサを設置しておき、ハー
ドディスクを回転させながら光源からハードディスク表
面を照射してその反射光をセンサに入射させ、得られた
反射光を照射光と比較処理することにより反射率パラメ
ータを算出し、その反射率パラメータを用いて欠陥の有
無を判定するハードディスク表面検査装置において、デ
ィスク外周部に形成された面取り部の上方に設置されて
面取り部からの反射光を受光する受光センサと、受光セ
ンサに入力されたディスクからの反射光の受光量のレベ
ルをディスクの１周について監視し、一定レベルを越え
る部分がある場合にその部分に該当する面取り部にふく
れ傷があるものと判別してその判別結果を出力する手段
とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は請求項１の発明の実施形態の構成
を概念的に示したブロック図である。図において、１は
検査対象のハードディスクであり、ターンテーブル２に
載置されている。また、ハードディスク１の表面上方に
は、ディスク１を照射する光源３とその反射光を受光す
るリニアイメージセンサ４ａ〜４ｃが配設されている。
この光源３は、光軸と直交する方向に中心が明るく外方
が暗い光度分布を有している。

【０００７】センサ４ａ〜４ｃは、反射光の光軸延長上
に、その長手方向をディスク半径方向と平行にして配設
されており、各センサ４ａ〜４ｃにより検出された反射
光のレベル信号ａ〜ｃは、表面欠陥検出処理部５へ入力
されて、画素単位で反射率パラメータが算出され、その
反射率パラメータを予め設定されている閾値と比較する
ことで、ディスク表面の欠陥を検出し、表面欠陥検出信
号ｄを出力する。この表面欠陥検出処理部５の構成およ
び処理動作は従来装置において実現されているため、そ
の構成および動作の説明は省略する。この実施形態は、
これらの従来装置の構成に、ふくれ傷を検出する機能を
付加したものである。

【０００８】すなわち、センサ４ａ〜４ｃのうちの任意
のセンサ、ここでは中央に配設されているセンサ４ｂに
より検出された反射光のレベル信号ｂを、受光レベル変
化検出手段６へ入力する。受光レベル変化検出手段６
は、ディスク１が１周する間に順に入力されるレベル信
号ｂの中からディスク１の外周部に相当する部分を抽出
するとともに、抽出した信号のレベル値を用いて画素単
位で前回値との差を算出しそれを変化分ｅとして、ふく
れ傷有無判定手段７へ送る。ふくれ傷有無判定手段７
は、入力された変化分ｅを、予め、閾値記憶手段８に格
納されている閾値ｆと比較し、閾値ｆを越えた場合は、
ふくれ傷が有ると判別して、ふくれ傷検出信号ｇを出力
する。

【０００９】この実施形態における各処理手段６〜８
は、専用の回路としても構成可能であるが、従来装置に
反射光のレベル変化を監視するソフトウェアを付加する
だけでも構成することが可能である。なお、図１では、
ふくれ傷有無判定のための反射光のレベル信号を、セン
サ４ｂから直接取り込んでいたが、いったん、表面欠陥
検出処理部５に入力されてＡＤ変換された後の信号を、
表面欠陥検出処理部５から出力させて用いることも可能
である。

【００１０】ここで、図２により、本発明においてふく
れ傷の有無を判定する原理について説明する。図２
（ａ）は、ディスク表面にふくれ傷がなくてディスク表
面が平坦な場合に、光源３からの照射光の経路を示す図
であり、図４（ａ）の矢印Ａ方向から見た状態である。
ディスク１表面で反射した光束は、中央のセンサ４ｂに
最も多く集まり、その両側に位置するセンサ４ａ，４ｃ
への光量は、破線で示したようにセンサ４ｂよりも少な
くなる。次に、図２（ｂ）は、ふくれ傷のあるディスク
表面の照射光の経路を示す図であり、図４（ｂ）の矢印
Ｂ方向から見た状態である。ハードディスク１の外周に
ふくれ傷が形成されると、上面レベルＬよりも突出した
突出部１１が形成され、その部分が水平面ではなくなる
ため、光源３からの照射光が反射された後の光の経路が
変化する。

【００１１】この図２（ｂ）では、突出部１１の左側斜
面に、照射光が入射された状態を示し、反射光の光軸
が、通常よりも反時計方向に傾く、すなわち、反射角が
通常よりも小さくなる。その結果、反射光の光量はセン
サ４ａに最も多く受光され、次いで、センサ４ｂ，４ｃ
の順に少なくなる。次に図示しないが、図２（ｂ）の状
態から、光源３およびセンサ４ａ〜４ｃはそのままで、
ハードディスク１が左側へ移動していくと、照射光は突
出部１１の頂部を越えて右側斜面を照射することにな
る。すると、今度は、その反射光の光軸は、通常よりも
時計方向に傾き、センサ４ｃに最も多く受光され、次い
で、センサ４ｂ，４ａの順に少なくなる。このように、
突出部１１の通過に伴い、センサ４ａ〜４ｃの受光量が
変化するため、その変化を検出することで、ハードディ
スク１の表面の凹凸変化、すなわちふくれ傷の有無を判
定することが可能になる。

【００１２】図３は請求項２の発明の実施形態の構成を
概念的に示したブロック図である。この実施形態は、図
１の実施形態とほぼ共通に構成されており、異なる部分
は、受光センサ９を、ハードディスク１の外周部の上方
に設置し、その受光レベル信号ｈを、受光レベル変化検
出手段６に入力するようにしたものである。以後の受光
レベル変化検出手段６におけるふくれ傷検出信号ｇを出
力するまでの処理は、図１の実施形態と同一であるの
で、その説明は省略する。この実施形態で設置された専
用の受光センサ９は、ディスク１表面の全体を検査する
ためのセンサ４ａ〜４ｃのように、高解像度である必要
はないので、安価なセンサを用いることが可能である。
そのため、低コストで装置を構成することが可能であ
る。

【００１３】

【発明の効果】以上述べたように請求項１の発明によれ
ば、従来の装置に備えられているリニアイメージセンサ
を用いて、回転するディスク外周部の受光量を抽出し
て、その変化の有無および程度から、ふくれ傷の検出が
可能となる。この発明では、従来の装置に、ソフトウェ
アの追加だけで実現可能となる。

【００１４】同様に、請求項２の発明によれば、従来の
装置に、外周部専用の光センサを新たに設置して、備え
られているリニアイメージセンサを用いて、ディスク外
周部についての１周当たりの受光量を抽出し、その変化
の有無および程度から、ふくれ傷の検出が可能となる。
この発明では、新たに増設する光センサが、従来の装置
に備えられているリニアイメージセンサのような高解像
度である必要がないため、コストがわずかに増大するだ
けですむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１の発明の実施形態の構成を概念的に示
したブロック図である。

【図２】図１の実施形態の動作の原理を示す説明図であ
る。

【図３】請求項２の発明の実施形態の構成を概念的に示
したブロック図である。

【図４】本発明の検査対象とするディスクを模式的に示
した断面図である。

【符号の説明】

１ ハードディスク ２ ターンテーブル ３ 光源 ４ａ〜４ｃ リニアイメージセンサ ５ 表面欠陥検出処理部 ６ 受光レベル変化検出手段 ７ ふくれ傷有無判定手段 ８ 閾値記憶手段 ９ 受光センサ １１ 突出部 ａ〜ｃ 反射光レベル信号 ｄ 表面欠陥検出信号 ｅ 変化分 ｆ 閾値 ｇ ふくれ傷検出信号 ｈ 受光レベル信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハードディスク表面上方に光源と複数の
   リニアイメージセンサを設置しておき、ハードディスク
   を回転させながら光源からハードディスク表面を照射し
   てその反射光をセンサに入射させ、得られた反射光を照
   射光と比較処理することにより反射率パラメータを算出
   し、その反射率パラメータを用いて欠陥の有無を判定す
   るハードディスク表面検査装置において、 外周部に面取り加工が施されたディスクを検査する際
   に、半径方向最外端の面取り部の範囲からの反射光につ
   いての受光量を上記リニアイメージセンサのいずれかか
   ら抽出する手段と、 抽出された受光量レベルをディスクの１周について監視
   し、一定レベルを越える部分がある場合にその部分に該
   当する面取り部にふくれ傷があるものと判別してその判
   別結果を出力する手段と、 を備えたことを特徴とするハードディスク表面検査装
   置。
2. 【請求項２】 ハードディスク表面上方に光源とリニア
   イメージセンサを設置しておき、ハードディスクを回転
   させながら光源からハードディスク表面を照射してその
   反射光をセンサに入射させ、得られた反射光を照射光と
   比較処理することにより反射率パラメータを算出し、そ
   の反射率パラメータを用いて欠陥の有無を判定するハー
   ドディスク表面検査装置において、 ディスク外周部に形成された面取り部の上方に設置され
   て面取り部からの反射光を受光する受光センサと、 受光センサに入力されたディスクからの反射光の受光量
   のレベルをディスクの１周について監視し、一定レベル
   を越える部分がある場合にその部分に該当する面取り部
   にふくれ傷があるものと判別してその判別結果を出力す
   る手段と、 を備えたことを特徴とするハードディスク表面検査装
   置。