JPS62267651A

JPS62267651A - 磁気ディスク用のサブストレート面板の表面欠陥検出装置

Info

Publication number: JPS62267651A
Application number: JP11130086A
Authority: JP
Inventors: Kei Nara; 圭奈良; Shigeaki Yokota; 横田　重昭
Original assignee: Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1987-11-20
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPH0614014B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産Ｘ：ｌ−の利用分！ＩＩｆ］この発明は、磁気ディスク用のサブストレート面板の欠
陥を検出する検出器の１１１力信号より、ピット欠陥を
抽出する、ピット欠陥抽出回路に関するものである。

［従来の技術］硬質の磁気ディスク用のサブストレート面板には、ニッ
ケルφ燐合金のメッキ層に凹凸が生ずるので、表面研磨
により、平圧１に仕−１−げられる。

この場合、突起、異物などの凸部は削りとられるか、ｌ
’！−１ｓＢはその深さ分だけ、ディスクの全面を研磨
しなければならない。しかし、研磨しても、深さは浅い
が直径が３０〜５０μｍ程度の比較的大きい、ピットと
よばれる皿状の凹部が残り易く、このピットは磁気ディ
スクの品質を大きく左右する欠陥となる。このため、研
磨の際このような皿状のピット欠陥（以下？１′Ｌにピ
ットまたはピット欠陥という）を検査し、必要があれば
再研磨が行すれるもので、従って特にピット欠陥の検査
が重要視されている。

従来、このようなピット欠陥を、他の欠陥と区別して検
出できる検出方法および検出器は存在していなかった。

［発明の目的］この発明は、サブストレート面板のピット欠陥検出器の
出力信号波形よりピット欠陥を抽出して、欠陥信号を出
力するピット欠陥抽出回路を提供することを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］この発明においては、ピット欠陥検出器の信号波形を人
力し、該波形の上方または下方の凸部を、２個のコンパ
レータによりそれぞれ別個に識別し、−・定時間内に波
形の・１１均イＩ＋°（に対して上方または下方の凸部
が、す（な（とも各１個ずつある場合、これをピット欠
陥として欠陥信号を出力する判定回路を構成する。この
判定回路では、各コンパレータの識別信号を２個のワン
シＨン）・マルチにより、それぞれ−・定時間幅のパル
ス信号に変換し、一方の識別信号と他方のパルス信号の
論理積をとる２個のアンド回路を設けたもので、いずれ
かの論理積が１であるとき、オア回路よりピット欠陥検
出信号とするものである。

［作用コピット欠陥検出器の出力信号の波形は、欠陥がピット欠
陥であるとき、光軸中心付近が上方（または下方）に凸
で、その両側またはいずれか一方の片側が下方（または
上方）に凸をなす特徴をもつものである。この発明によ
るピット欠陥抽出回路は、入力信ｔノ波形について、２
個のコンパレータにより−に記の上方および下方の凸部
ζを識別し、さらにこの識別信号から、２個のワンシａ
　’ｙト拳マルチにより一定時間幅のパルス信号を作り
、これらの識別信ジノ°とパルス信号を組合せて、その
論理積をとることによりピット欠陥の一上記特徴が抽出
され、ピット欠陥検出信号かえられるもので、上記の特
徴をもたない他の欠陥は検出されないものである。

［実施例コサブストレート面板の表面には、ピット欠陥以外に、突
起、異物またはスクラッチ傷などがあるが、ピット欠陥
による反射光の特徴を検出してその信号を出力する面板
欠陥検出器が、この出願人によって同時に出願されてい
る。

以下そのＷ１要を図により説明する。

第３図（ａ）において、面板１に対して投光器２より、
入射角０でレーザビーム３を投光照射し、点ｐの反射光
４を反射角Ｏの方向、すなわち正反射の方向で受光器５
により受光する。これを明視野受光方式という。この場
合、図（ｂ）に示すように、面板ｌの−Ｌに突起などの
凸部５があるときは、投光したレーザビーム３の一部が
これに当たって、一般的には、正反射光４と異なる方向
の散乱光６を故乱し、これにより受光信−シ・波形に相
当するパルスを生ずる。

これに対して、面板１にピット７があるときは、ピット
が皿状であるため、あたかも凹面鏡のごとき作用をする
。図（Ｃ）はピットをモデル化して、凹面鏡とした場合
で、ピット７の反射光は、−共焦点Ｆに集束したのち、
拡散光４′となる。これを適当な位置Ｇでみると、拡散
光４′のみの中心部Ｉに対し、その両側に、ピット７以
外の位置で反射した正反射光４が重なる部分Ｈができる
。すなわち、光軸中心付近の光度は減少し、その両側は
増加する。

以上は、二次元の幾何光学的解析であるが、一般にレー
ザビームを細く絞ったときは、波動光学により、レーザ
ビームに回折現象が起こり、第０次光を中心として、高
次元の成分に分かれる。

第３図（ｄ）は、ピット欠陥７の反射光のうちの第０次
光４＃を三次元でみた場合で、光軸８付近の・で示す部
分の光度が減少し、その周囲はかえって増加し、ドウナ
ツ状の光度分布をなしている。

いま、ピンホール９を有する受光器５を、光軸８に直角
の方向に移動するときは、この第０次光４＃の光度の変
化を検出できることは明らかである。これと反対に、ピ
ンホール９を移動する代オ）りに、レーザビーム３を走
査する場合においても、同様に光度の強弱を検出できる
筈である。

第４図（ａ’）、（ｂ）および（ｃ）は、面板を走査し
た場合の、ピンホールを有する受光器の受光レベルを測
定した実験結果を示すものである。

図（ａ）は、上記した通り、光軸付近の光度が減少して
下に凸形であり、両側では増加して上に凸形をなしてい
る。しかし、図（ｂ）、（Ｃ）は、左または右側には明
確な凸部がみられない。この理由は、先の説明ではピッ
トを正しい凹面鏡と仮定したこと、またはレーザビーム
に対するピットの面の方向などの要因によるものと考え
られる。しかし、実験により、皿状のピットが、第４図
（ａ）、（ｂ）または（Ｃ）のいずれかの波形を示すこ
とが確認されている。

以」−に述べたピット欠陥検出の原理により、前記した
特願による発明の実施例を第５図に示す。

図において、投光器２より、レーザビーム３を適゛１な
投光ミラー１０、投光レンズ１１を介して、入射角０で
面板ｌに投光する。旧友射光４は受光レンズ１２で・＋
ｉ、行にされ、そのうちの第０次光のみが円形の受光ミ
ラー１３で反射して光軸８の外に取り出され、ピンホー
ル９を通って受光器５に人力する。レーザビーム３の走
査に伴って、面板ｌにピット欠陥が存在するときは、受
光器５より、第４図のいずれかの波形の信号が出力され
るものである。

以上に説明した、前記特願による欠陥検出器の出力信号
より、ピット欠陥を識別する回路がこの発明によるピッ
ト欠陥抽出回路で、該欠陥検出器に接続して使用する必
須のものである。

第１図はこの発明による、ピット欠陥抽出回路の回路構
成の実施例を示し、第２図は第１図に対する波形図であ
る。

第１図において、前記特願によるピット欠陥検出器の出
力信号が端子１４に入力し、バイパス−フィルタ１５に
より、不要な高周波成分が除去されて、第２図（ａ）ま
たは図（ｂ）の■の波形となる。

これらの波形■は既述した第４図（ｂ）、（Ｃ）に相当
する。たたし、回路の都合により、極性を反転し、電圧
がＯＶ以下の負値に変換されているが、ピット欠陥検出
の特徴は保存されているので差し支えない。

波形■はコンパレータＡ１８ａにおいて、スレンホール
ドレベルＳ１で識別されて識別信号■が出力され、つい
で識別信号■はワンシ、ットΦマルチ１７ａにより、一
定時間幅Ｔのパルス信号■が作られる。一方、波形■は
コンパレータ１６ｂにおいて、スレンホールドレベルＳ
２で識別されて識別信号■′が出力され、ワンショット
・マルチ１７ｂにより、一定時間幅Ｔのパルス信号■′
が作られる。以Ｅのことは、第２図の（ａ）、（ｂ）の
両者にＪ（通に当てはまる。次に、図（ａ）において、
パルス信号°■と識別信号■′がアンド回路１８ａにお
いて、論理積がとられて判定信号■が出力され、これが
オア回路１９を経て端子２０より、ピット欠陥検出信号
・■として出力される。一方、図（ｂ）においては、パ
ルス信号■と識別信−フ■′が、アンド回路１８ｂにお
いて論理積がとられて判定信号°■′が出力され、これ
がオア回路１９を経て端−Ｊ’−２０より、ビット欠陥
検出信号■として出力される。ここで、図（ｂ）の波形
のが、第４図（ａ）のように、第３の凸部かつづいてい
る場合は°、図（ａ）により判定信号■がｌして出力さ
れるものである。

以上要するに、ピット欠陥に対する検出信号波形の特徴
をもつ、第４゛図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）のいずれ
の波形もピット欠陥として検出される。

なお、上記の一定時間幅Ｔは、ピット欠陥の大きさ、走
査速度に対して適当な値があり、実際にに適合するよう
に定めるものであり、またスレンホールドレベルＳｌ、
８２は、ノイズレベルを考慮して定めるものである。

［発明の効果コ以１−の説明により明らかなように、この発明による回
路は、前記の同時出願された、ピット欠陥検出器に接続
して使用し、その出力信号の波形の特徴を識別して、ピ
ット欠陥を他の欠陥と区別して検出信号を出力するもの
であり、磁気ディスク用のサブストレート曲板の検査装
置に使用して、えられる効果には大きいものがある。ま
た、サブストレート面板に限らず、類似の欠陥の検出器
に応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるピット欠陥抽出回路の実施例
におけるブロック構成図、第２図は第１図に対する信号
波形図、第３図は、この発明によるピット欠陥抽出回路
を接続する、同時出願の「面板欠陥検出方法および検出
器」における、ピット欠陥検出の原理を説明する図、第
４図は第３図（ｄ）の方法によりえられる検出信号波形
図、第５図は第３図（ｄ）にもとすいたピット欠陥検出
器の構成概要図である。１・・・面板、　　　　　　２・・・投光器、３・・・
レーザビーム、　　　４・・・正反射光、４′・・・拡
散光、　　　　４＃・・・第１次光、５・・・愛児器、
　　　　　　６・・・散乱光、７・・・ピット欠陥、　
　　　８・・・光軸、９・・・ピンホール、ＩＱ・・・
投光ミラー、１１・・・投光レンズ、１２・・・受光レ
ンズ、＋３・・・受光ミラー、　　　　１４．２０・・
・端子、１５・・・バイパス−フィルタ、ｔｅａ・・・コンパレータＡ１１Ｇｂ・・・コンパレータＢ１１７ａ・・・ワンショ・ント拳マルチＡ１＋７ｂ・・・
ワンショット−マルチＢ１＋８ａ　、　１８ｂ・・・ア
ンド回路、＋９・・・オア回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁気ディスク用のサブストレート面板の表面欠陥
検出装置において、該表面に斜め方向にレーザビームを
投光し、該表面の正反射光のうちの第０次光を選択して
受光する受光器の出力信号を入力する回路において、該
表面に存在する皿状のピット欠陥により生ずる、上記第
０次光のドウナツ状の光強度の変化を示す上記欠陥信号
の波形について、該波形の平均値より正側の凸部および
負側の凸部をそれぞれ識別して、該凸部および凹部がそ
れぞれすくなくとも１個、ともに存在することを条件と
して、上記ピット欠陥に対する欠陥信号を出力する判定
回路により構成されたことを特徴とする、ピット欠陥抽
出回路。
（２）上記正側の凸部および負側の凹部をそれぞれ識別
した識別信号を出力する２個のコンパレータと、該識別
信号から、一定時間幅のパルス信号をそれぞれ発生する
２個のワンショット・マルチとよりなり、一方のコンパ
レータの上記識別信号と、他の一方のワンショット・マ
ルチの上記パルス信号との論理積を出力する２個のアン
ド回路とを設けた上記判定回路よりなり、かつ該２個の
アンド回路の出力する、上記ピット欠陥の欠陥信号の論
理和を出力するオア回路を設けてなる、特許請求の範囲
第１項記載のピット欠陥抽出回路。