JPS63241455A - 表面検査方法および装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はデープ、フィルム、ディスク、紙などの被検査
物の表面の欠陥を検査する表面検査方法および装置に関
する。

（従来の技Ｗ） 従来よりレーザーその他の光ビームを投光手段より出射
して被検査物の表面に照射し、その反射光を光電子増倍
管や太陽電池等を内蔵した受光手段により受光し、その
反射光の光量変化を検出して被検査物表面の欠陥を検査
する方法が知られている。例えば特開昭５７−９４９０
３号、特開昭５８−１７４８０りにその例が記載されて
いる。

（発明が解決しようする問題点） しかしこれらの従来技術によれば投光手段からのビーム
の入射角やビーム径が固定であるために、ある特定の欠
陥、例えば凸状欠陥や凹状欠陥に対して検出感度が高く
なるように設定した場合、別の欠陥例えば欠陥部分に凹
凸は無いが異常に光沢が高い鏡面状欠陥に対しては検出
感度が低（なつてしまうという欠点がある。またこの欠
点を解決するために投光手段ならびに受光手段を２組準
備する方法がとられていたが、これでは設備費も高価に
なり、またスペースロスも大きいという欠点がある。

本発明はこのにつな現状に鑑みてなされたものであって
、投光器１台で入射角およびビーム径の異なる２種類以
上の投射光を１！′７で、これを被検査物の表面に照射
し、その反射光を選択的に受光して、検出条ｆ１の異な
る凹状欠陥、凸状欠陥、鏡面状欠陥およびその他年特定
多数の欠陥を検出することができ、且つ投光手段をコン
パクトにして安価に構成できる表面検査方法および装置
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） 上記の目的を達成するために本発明においては、レーザ
その他の光ビーム投光手段である投光器１台で入射角お
よびビーム径の異なる２　ｆ！類の投射光を得て、これ
を被検査物の表面に照射し、それらの反射光をその各々
の正反射光を遮断するかしないかを選択でさる２台の受
光器により受光して別々に検査する。

（作　　用） 上記のような構成によれば、投光器１台で２種類以上の
投射光を１りることができ、さらにそれぞれの反射光の
正反射光を遮断するかしないかを選択して受光すること
ができ、これによって検出条件の異なる多数の表面欠陥
を検出することができる。

（実　施　例） 以下、図面に示す実施例に曇づいて本発明の詳細な説明
する。

第１ａ図及び第１ｂ図は本発明に係る磁気ディスク（以
下ディスクと呼ぶ）の表面検査方法および装置を示す概
ｉ図である。第１ｂ図に示すように被検査物であるディ
スク７が矢印Ａの方向に回転している。投光器１より発
するレーザービーム４は投光器に内蔵されるポリゴンミ
ラー又はガルバノミラ−によりディスク７のほぼ半径方
向に走査されろく第１ｂ図参照）。この際レーザービー
ム４は前記ハーフミラ−く又はビームスプリッタ−）５
により分離され、片方のレーザービーム４ａは入射角θ
１をもってディスク７の表面を照射し、その反射光４ａ
’を光電子増倍管を内蔵した受光器２により受光する。

他方のレーザービーム４ｂはミラー６により角度を変え
られ入射角θ２をもってディスク７の表面を照射し、そ
の反射光４ｂ’　を光電子増倍管を内蔵した受光器３に
より受光する。矢印Ｂはレーザービームの進行方向を示
す。この際ディスク表面上でのレーザービーム径はレー
ザービーム４ａによるビーム径φ１を基準として、レー
ザービーム４ｂによるビーム径φ２は光路長の差により
ある範囲で自由に選択することができる。ディスク７を
１回転さ♂た時に受光Ｉａ２．３により得られる反射光
量の変化に基づく信号を波形処理し、欠陥の有無を検査
する。このようにある入射角およびビーム径をもった２
種類のレーザービームを、検出しよ・）どする欠陥の特
性に合わせて選択して使用することにより、従来のよう
に特定の欠陥たりてなく、不特定多数の欠陥についても
検出可能となる。

次に第１ａ図および第２図によりレーザービームの入射
角およびビーム径の設定方法について詳細に説明する。

第１ａ図においてレーザービーム４ａの入射角θ１は投
光器１を所望の角度に設定することにより決定する。ハ
ーフミラ−５により分Ｎ【されたレーザービーム４ｂの
入射角θ２はミラー６をミラー面のレーザービーム照射
位置を中心に回転させることにより設定することができ
る。またディスク７の表面上でのレーザービーム径の設
定は第２図に示寸ようにレーザー光をレンズ径で絞った
時にできるビームウェストを利用して行なう。

例えば第１ａ図におけるレーザービーム４のディスク７
の表面でのビーム径を第２図における投光器より絞って
出射されたレーザービーム４のビームウェスト部分のビ
ーム径φ１に設定する場合には、投光器１からディスク
７の表面までの光路長をビームウェストができる光路長
Ｑ、ｌ　とすることにより達成され、もう一方のハーフ
ミラ−により分離されたレーザービーム４ｂのビーム径
は投光器１からディスク７の表面までの光路長９＝ｚ　
＝９ａａ　＋Ｑｉｂ＋９Ｊｃにより決定され、第２図に
おける光路長免２でのビーム径φ２となる。このビーム
径φ２はハーフミラ−５およびミラー６をレーザービー
ム４ａおよび４ｂの光軸に対して平行となるように移動
させることにより光路良見２を変化させ入射角θ２を変
化することなく、第２図におけるＸの範囲で可変するこ
とができる。このＸはハーフミラ−５およびミラー６の
移ｖＪｆｆｉにより決定される。

次に実際の欠陥に対応した入射角およびビーム径の設定
について説明する。例えばフロッピディスクの欠陥は第
３図における凸状欠陥８．凹状欠陥９．鏡面状欠陥１０
に大別できる。この中で凸状欠陥及び凹状欠陥９につい
ては実験により入射角は３０°、ビーム径は約６００　
（μＴｒＬ）が最適であることが知られている。またこ
の際の受光手段としては拡散光を取り込んだ方がＳ／Ｎ
が高いことも知られている。鏡面状欠陥１０については
入射角５０°ビーム径約１００（μ７７Ｌ）、受光手段
としては正反射光のみあるいは受光器に入る全ての反射
光を取り込むことにより十分なＳ　／　Ｎ　Ｓ得られる
。以上の条件は本発明にＪ３いて全て満足することがで
きる。

第１ａ図においてまず鏡面欠陥１０の検出条件を設定づ
るために投光器１の設定により決まるレーザービーム４
ａの入射角θ１を５０°に設定する。そしてビーム径に
ついては投光器１のレンズ径の設定により第２図におけ
るビームウェスト部分のビーム径φｌを１００（μｍ）
として投光器１をこの際の光路長とすることにより設定
される。次に凸状欠陥８および凹状欠陥９については入
射角は第１ａ図においてミラー６をビーム照射位置を中
心に回転させレーザービーム４ｂの入射角θ２を３０’
に設定する。ビーム径については第２図においてビーム
径φ２が約６００（μ７ｒＬ）となる光路長９Ｊ２より
第１ａ図において、ハーフミラ−５および６をレーザー
ビーム４ａ及び４ｂの光軸に平行に移動するこによりＱ
、２＝見ａ　＋９Ｊｂ　＋９．ｃとなるように設定する
。そして受光器２．３については第４図においてシリン
ドリカルレンズ１１により集光した反射光を光電子増倍
管を内蔵した受光部１２により検出する。この際凸状欠
陥および凹状欠陥を検出する受光器３については第５図
に示すように受光ｇＩ１１２の受光面１３に正反射光を
遮断し、拡散光のみを取り込むための遮光マスク１４を
貼付する。鏡面状欠陥１０（第３図）を検出する受光器
２については受光器に入る全ての反射光を取り込んでも
よいので遮光マスク１４は不要となる。

上記実施例においては投光器１よりのレーザービーム４
をポリゴンミラーまたはガルバノミラ−によりディスク
７の略半径方向に走査して（第１ｂ図）いたが、本発明
はこのような態様に限られるものではなく、第６図に示
すようにシー１アービームは走査せずにディスク７を矢
印六方向に回転させながら前記走査方向ずなわら矢印θ
方向に移動させることによりうず巻ぎ状に検査すること
もできる。

上記実施例においては投光器１よりのレーザービーム４
をハーフミラ−５により２光路に分離しているが、本発
明はこのような態様に限られるものではなく、さらにハ
ーフミラ−を使用し、２光路以上の複数光路とし、その
弁受光器を準備することにより、他の欠陥の検出条件に
合わせることもできる。

上記実施例においては、受光器２．３にシリンドリカル
レンズ１１を使用し、反射光を受光部の中心に集光して
いるが、本発明はこのような態様に限られるものではな
く、受光部１２により直接反射光を受光してもよい。こ
の際には遮光マスク１４は第７図に示すように受光面１
３に貼付することで、拡散光のみを取り込むことができ
る。またレーザービームを走査しない場合には第５図に
示す遮光マスクでよい。

上記実施例においては遮光マスク１４を受光部１２の受
光部１３に貼付しているが、本発明はこのような態様に
限られるものではなく、第８図に示すようにシリンドリ
カルレンズ１１に貼付してもよい。

上記実施例においてはディスク状（円形状）の被検査物
を検査するものとして説明したが、本発明はこのような
態様に限られるものではなく、ディスク状に打ら扱かれ
る前のウェア状被検査物についても同様に可能であり、
またテープ、フィルム、紙等あらゆる被検査物について
も同様に検査づることができる。

（発明の効果） 本発明は以上説明した構成を備えているから、検出条件
の異なる凸凹状欠陥と鏡面状欠陥のみならずその他年特
定多数の欠陥も、検出条件をそれぞれの欠陥の特性に合
わせることにより検出が可能となる。また投光器１台で
２種類以上の投射光を得ることにより装置がコンパクト
でかつ安価になり、さらにレーザーデユープ等の光源や
ポリコンミラー等によるスキャナーのメインテナンスも
１台分で済むことになる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の一実施例の概略を示ず正面図、第１
ｂ図は第１図の実施例の平面図、第２図は第１図の投光
器から出射されたレーザービームのビームウェストを説
明するための概略図、第３図は被検査物表面の欠陥を示
寸断面図、第４図は第１図に示した受光器の詳細説明図
、第５図は第４図の線ｖ−■における断面図、第６図は
回転しながら直線運動を行う被検査物の平面略図、第７
図および第８図は別の実施例における遮光マスクの貼付
方法を示す概略図である。 １・・・投　　光　　器　２，３・・・受　光　器４　
、４ａ、　４ｂ、　４ａ’　、　４ｂ’−Ｌ／−ザーピ
ーム５・・・ハーフミラ−６・・・ミ　　フ　　−７・
・・磁気ディスク　　８・・・凸　状　欠　陥９・・・
凹　状　欠　陥　１０・・・鏡面状欠陥１１・・・シリ
ンドリカルレンズ １２・・・受　　　光　　　部　　１３・・・受　　　
光　　　而１４・・・遮光マスク 第１ｂ図 第２図 第３図 第４図 ■− 第６図 第８図 昭和６２年０６月０３日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）出射された１本のレーザービームを入射角及びビ
   ーム径の異なる複数本の投射光に分離し、これらの投射
   光を被検査物の表面に照射し、その反射光量の変化をそ
   れぞれ検出することにより前記被検査物の表面上の多種
   類の欠陥を検査する方法。
2. （２）レーザービームを出射する投光器と、該レーザー
   ビームを入射角およびビーム径の異なる複数本の投射光
   に分離して被検査物の表面に照射する光路分離手段と、
   前記被検査物の表面からの各反射光量の変化を検知する
   複数個の受光器とからなり前記被検査物の表面上の多種
   類の欠陥を検査する装置。