JPH0228815B2 - - Google Patents

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JPH0228815B2
JPH0228815B2 JP55021558A JP2155880A JPH0228815B2 JP H0228815 B2 JPH0228815 B2 JP H0228815B2 JP 55021558 A JP55021558 A JP 55021558A JP 2155880 A JP2155880 A JP 2155880A JP H0228815 B2 JPH0228815 B2 JP H0228815B2
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JP
Japan
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light
magnetic disk
scattered light
photoelectric conversion
conversion element
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JP55021558A
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JPS56118646A (en
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Mitsuyoshi Koizumi
Nobuyuki Akyama
Yoshimasa Ooshima
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS56118646A publication Critical patent/JPS56118646A/ja
Publication of JPH0228815B2 publication Critical patent/JPH0228815B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気デイスク素材アルミ面等の金属表
面の傷を検査する傷検査装置に関するものであ
る。
傷を検査する方法としては、いろいろな方式の
ものが提案されているが、その1つに乱反射光集
光方式がある。これは第1図に示すように、レー
ザ発振器1からのレーザ光はミラー2、レンズ3
を経て、試料面4を照射する。試料面4が平滑平
面である時、レーザ光は正反射し、ミラー5の中
心の通過部を通り、レーザ発振器1に戻る。
試料面4に凹凸がある場合には、乱反射が生
じ、レンズ3で集光され、ミラー5を経て光電管
6に入射する。試料面4が、カツタマークを有す
る金属等の表面の場合には、第2図に示すように
乱反射光はカツタマークに直交する方向に散る。
この乱反射光強度分布は極座標表示したのが第3
図である。
例えば、カツタマークが研削の場合には、乱反
射光の主方向成分θは1゜以内である。第4図Aに
示すごとく、試料面4に圧痕などの孤立傷がある
場合で、同図Bのごとく、照射径が孤立傷よりも
大きい時には、第5図Aに示すような、方向性の
少ない孤立傷乱反射光強度分布が得られる。第5
図において、Bはカツタマークからの乱反射光強
度分布である。
ところで、光電管6に入射する乱反射光は、カ
ツタマーク乱反射光と孤立傷乱反射光が加わるた
め、第6図に示すような光電管電圧出力となる。
また、第7図A,Bに示すような、試料面4に
すり傷などの線型傷がある場合は、傷と直角方向
に第8図のごとく、方向性が強い線型傷乱反射光
強度分布Aが得られる。第8図においてBはカツ
タマークからの乱反射光強度分布、Cは線型傷の
方向である。この場合にも、光電管電圧出力は第
6図と同様となる。しかし、これらの方法で得ら
れる光電管電圧出力は、常にカツタマークの乱反
射光強度分だけオフセツトしているための、傷の
検出感度が極めて低い。これは、光電管の感度特
性が、光が明るいと出力は飽和し、暗い部分で感
度に線形性を有するためである。
一例を挙げると、レンズのN.A0.4、試料面に
アルミ研削(0.5S)、レーザ照射径50μmを用いた
場合、直径10μm(深さ1μm)の孤立傷の検出が
限界であつた。また、孤立傷、線型傷の区別は全
く出来なかつた。
本発明は上記した従来の欠点に鑑み発明された
もので、その目的とするところは、研削加工され
た磁気デイスク用について、カツタマークを傷と
検出するとなく、かつ不良品である線形傷や孤立
傷を雑な画像処理をすることなく、簡単に検出可
能な磁気デイスク用素材の傷検査装置を提供する
にある。
即ち、本発明は、上記目的を達成するために、
研削加工された磁気デイスク用素材の傷検査装置
において、光源と、該光源から照射された光を上
記磁気デイスク用円板の面に対して垂直に集光照
射する対物レンズと、上記円板の表面から反射す
る散乱光の内、研削によつて長手方向を周方向に
向けて多数付されたカツタマークの長手方向に略
直角方向に発生する散乱光を遮光する遮光手段
ち、該遮光手段で遮光されない散乱光を受光して
信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子
から得られる信号の広がりに基いて線形傷及び孤
立傷を検出する検出回路とを備えたことを特徴と
する磁気デイスク用素材の傷検査装置である。ま
た、本発明は、研削加工された磁気デイスク用素
材の傷検査装置において、光源と、該光源から照
射された光を上記磁気デイスク用円板の面に対し
て垂直に集光照射する対物レンズと、上記円板の
表面から反射する散乱光の内、研削によつて長手
方向を周方向に向けて多数付されたカツタマーク
の長手方向に略直角方向に発生する散乱光を逃
し、それ以外の散乱光を反射させる光反射手段
と、該光反射手段で反射された散乱光を受光して
信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子
から得られる信号の広がりに基いて線形傷及び孤
立傷を検出する検出回路とを備えたことを特徴と
する磁気デイスク用素材の傷検査装置である。
以下本発明の実施例を第9図乃至第14図に基
いて具体的に説明する。即ち、研削加工された磁
気デイスク用素材の傷検査装置において、磁気デ
イスク用素材土に研削によつて長手方向を周方向
に向けて多数付されたカツタマークによる乱反射
光の影響を避けて磁気デイスク用素材上に存在す
る線形傷及び孤立傷を弁別して検査をする本発明
の実施例を説明する。
まず、本発明の第一の実施例を第9図乃至第1
1図に基いて説明する。即ち第9図に示すよう
に、磁気デイスク用素材4を回転走査させなが
ら、レーザ発振器1から出力されたレーザ光を、
ミラー2で反射させ、ミラー5の中央に形成され
た穴を通り、レンズ(対物レンズ)3により、研
削によつて長手方向を周方向に向けてカツタマー
クを多数付された磁気デイスク用素材4上に対し
てほぼ垂直に集光照射される。回転走査された磁
気デイスク用素材4の表面で正反射した光はレン
ズ3を通してミラー5の中央に形成された穴から
逃げ、磁気デイスク用素材4の表面で乱反射した
散乱光はレンズ3を通して集光され、ミラー5で
反射する。そして遮光板7は、磁気デイスク用素
材4上に研削によつて長手方向を周方向に向けて
多数付されたカツタマークによる乱反射光主成分
を遮光し、傷による乱反射光のみが光電管6に入
射する。従つてカツタマークからの乱反射光は遮
光されるのでカツタマークによる乱反射光の影響
を避けることができ、更に、磁気デイスク用素材
4の回転走査に伴つて光電管6から出力される信
号の広がりにより、磁気デイスク用素材上に存在
する線形傷及び孤立傷を弁別して検査をすること
ができる。
ところで、第9図に示す遮光板7に代わりに、
ミラー5として第10図に示すような一部分を黒
く塗つた遮光板を兼ねたミラー5aを用いること
も出来る。
第11図Aのように、レンズ3の下に遮光部を
有する遮光板8を設置してもよい。
第11図Bは遮光板8の一例を示している。
いずれの場合も、カツタマーク乱反射光の主成
分は遮光されるので、第6図に示すような光電管
出力のオフセツトは少なくなり、高感度に線形傷
及び孤立傷を検出でき、更に第5図に示すように
線形傷と孤立傷とでは異なる広がりを有すること
になり、光電管6から出力される信号の広がりに
より線形傷及び孤立傷を弁別して検査をすること
ができる。
次に本発明の第二の実施例を第12図乃至第1
4図に基いて説明する。即ち第13図に示すよう
に、加工時の切子のまき込み等によりカツタマー
クに平行な傷が発生する。この場合には第12図
Aに示すようにカツタマークに平行な傷を検出す
る光電管6aを設ける。この時、第12図Bに一
例を示すような通過部を持つミラー5aの通過部
を経て、カツタマークとカツタマークに平行な傷
による乱反射光が光電管6aに達する。カツタマ
ークに平行な傷の光電管6a電圧出力例を第14
図に示す。第12図の例では、孤立、線型傷は光
電管6により、カツタマークに平行な傷は光電管
6aにより各々区別され検出出来る利点を持つ。
以下本発明に直接関係しない磁気デイスク用素
材の傷検査装置の例を第15図乃至第22図に基
いて説明する。第16図は第15図X−X矢視図
で、複数の光電管61〜6eは環状に並び、各々
は試料面4に向いている。ここでは周囲方向にす
き間が生じ無いように二段に並んでいる。光電管
61と6mはカツタマークの乱反射光主成分の方
向に向いている。第16図に示すような線型傷の
乱反射光は光電管65,6nの方向となる。各々
の光電管出力を第17図に示す。ここでは光電管
65と6nの出力により極めて高感度に線型傷が
検出出来る。これはカツタマークの乱反射光非主
成分が61,6mを除く各光電管に分散して入射
する為である。孤立傷の場合には、乱反射光方向
性が少ないため、光電管61,6m以外の光電管
は第18図のごとく同程度の出力となる。
カツタマークに平行な傷の場合には、光電管6
1,6mの出力のみに乱反射光が入射するので、
第19図に示す出力が得られる。
カツタマークに平行な傷と線型傷は方向性を有
するので、傷に直交する方向に同程度の強度の乱
反射光を生じるため、対向位置の光電管(例えば
65と6n)の出力は加算して処理出来るので、
回路の簡素化が図れる。第20図にこの方法を用
いた傷検査装置のブロツク図を示す。光電管61
と6mの出力はアナログ加算回路91で加算さ
れ、カツタマークに平行な傷の検出回路10で量
子化処理されて、表示回路12に至る。その他の
光電管出力は対向する位置の出力がアナログ加算
回路92〜9sで加算され、孤立傷と線型傷の検
出回路11で量子化処理が行なわれる。検出回路
11では隣り合う定められた数以下の検出器出力
が、61,6m以外の他の出力より、有意差をも
つて大きい場合には線型傷、有意差を持た無い場
合には孤立傷と区別する。
第21図に示す例は、複数の光フアイバ13を
環状に設置し、対向する各フアイバの一方の端を
センサアレイ14上に固定するのでこの場合に
は、簡単な構成で、センサアレイの自己走査によ
り、検出信号が得られる。
対向するフアイバの端を第22図のごとく結合
する方法も可能である。上記実施例の説明は、カ
ツタマークのある試料面について説明したが、本
例はカツタマークのない平滑な表面の傷検査装置
として用いられることは当然である。
このように、本発明によれば、研削加工された
磁気デイスク用素材について、カツタマークを傷
と検出することなく、かつ不良品である線形傷や
孤立傷を複雑な画像処理をすることなく、簡単に
検出できるので、高速な検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の乱反射集光方式傷検査装置。第
2図はカツタマークからの乱反射光の一例を示す
図、第3図はカツタマークからの乱反射光強度分
布の極座標表示を示す図、第4図は孤立傷からの
乱反射光を示す図、第5図は孤立傷からの乱反射
光強度分布の極座標表面を示す図、第6図は孤立
傷による光電管電圧出力を示す図、第7図は線型
傷からの乱反射光を示す図、第8図は線型傷から
の乱反射光強度分布の極座標表示を示す図、第9
図は遮光板を用いた本発明の第一の実施例を示す
図、第10図は第9図に示すミラーに遮光板の機
能を持たせた実施例を示す図、第11図は第9図
に示す遮光板をレンズと磁気デイスク用素材との
間に置いた実施例を示した図、第12図は磁気デ
イスク用素材上に存在するカツタマークに平行な
傷をも検出する本発明の第2の実施例を示した
図、第13図はカツタマークに平行な傷を示した
図、第14図は第13図に示すようにカツタマー
クに平行な傷が存在したとき第12図に示す光電
管から出力される出力電圧波形を示す図、第15
図は本発明に直接関係しない例を示した図、第1
6図は第15図のX−X矢視図、第17図は線形
傷の場合第15図及び第16図に示す光電管から
出力される電圧波形を示す図、第18図は孤立傷
の場合第15図及び第16図に示す光電管から出
力される電圧波形を示す図、第19図はカツタマ
ークに平行な傷の場合第15図及び第16図に示
す光電管から出力される電圧波形を示す図、第2
0図は第15図及び第16図に示す光電管から出
力される信号について処理する回路を示すブロツ
ク図、第21図は第15図及び第16図に示す光
電管の代わりに用いられる光フアイバとセンサア
レイとを示した図、第22図は第21図に示す対
向する光フアイバの結合例を示す図である。 61〜6e……光電管、91,9s……アナロ
グ加算回路、10……カツタマークに平行な傷検
出回路、11……孤立、線型傷の検出回路、12
……表示回路、13……光フアイバ、14……セ
ンサアレイ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 研削加工された磁気デイスク用素材の傷検査
    装置において、光源と、該光源から照射された光
    を上記磁気デイスク用円板の面に対して垂直に集
    光照明する対物レンズと、上記円板の表面から反
    射する散乱光の内、研削によつて長手方向を周方
    向に向けて多数付されたカツタマークの長手方向
    に略直角方向に発生する散乱光を遮光する遮光手
    段と、該遮光手段で遮光されない散乱光を受光し
    て信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素
    子から得られる信号の広がりに基いて線形傷及び
    孤立傷を検出する検出回路とを備えたことを特徴
    とする磁気デイスク用素材の傷検査装置。 2 研削加工された磁気デイスク用素材の傷検査
    装置において、光源と、該光源から照射された光
    を上記磁気デイスク用円板の面に対して垂直に集
    光照射する対物レンズと、上記円板の表面から反
    射する散乱光の内、研削によつて長手方向を周方
    向に向けて多数付されたカツタマークの長手方向
    に略直角方向に発生する散乱光を逃し、それ以外
    の散乱光を反射させる光反射手段と、該光反射手
    段で反射された散乱光を受光して信号に変換する
    光電変換素子と、該光電変換素子から得られる信
    号の広がりに基いて線形傷及び孤立傷を検出する
    検出回路とを備えたことを特徴とする磁気デイス
    ク用素材の傷検査装置。 3 上記光反射手段で逃された散乱光を受光して
    信号に変換する光電変換素子と、該光電変換素子
    から得られる信号に基づいてカツタマーク上に存
    在するカツタマークに平行な傷を検出する検出回
    路とを備え付けたことを特徴とする特許請求の範
    囲第2項記載の磁気デイスク用素材の傷検査装
    置。
JP2155880A 1980-02-25 1980-02-25 Flaw inspecting apparatus Granted JPS56118646A (en)

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JPS56118646A JPS56118646A (en) 1981-09-17
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