ディスク検査装置及び方法
【課題】ディスクの表面（記録面部分）及び端面（エッジ部）の同時検査や両面の同時検査に好適なディスク検査装置及び方法を提供する。
【解決手段】垂直姿勢で保持されたディスク12の面に対し、照明装置112，114,116,118からエッジを含んだ検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射し、当該エッジを含んだ検査領域部分からの反射光をカメラ102,104によって撮像する。照明光は、光ファイバーなどのライトガイドを使用して照射パターン形状を整形し、ディスク12のテクスチャの接線方向に沿って照射する。カメラ102,104から得られる画像を解析し、ディスクの中心位置と半径を求めて自動的に各検査面のウインドウを形成する。また、検査画像からエッジ部分における反射形状を認識し、当該反射形状に基づき、塵埃と塵埃以外の要因によるものとを判別して塵埃の検出と測定を行う。
【解決手段】垂直姿勢で保持されたディスク12の面に対し、照明装置112，114,116,118からエッジを含んだ検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射し、当該エッジを含んだ検査領域部分からの反射光をカメラ102,104によって撮像する。照明光は、光ファイバーなどのライトガイドを使用して照射パターン形状を整形し、ディスク12のテクスチャの接線方向に沿って照射する。カメラ102,104から得られる画像を解析し、ディスクの中心位置と半径を求めて自動的に各検査面のウインドウを形成する。また、検査画像からエッジ部分における反射形状を認識し、当該反射形状に基づき、塵埃と塵埃以外の要因によるものとを判別して塵埃の検出と測定を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク検査装置及び方法に係り、特に、ハードディスク装置に用いられる磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの表面及び端面の汚染状態を検査するのに好適なディスク検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク装置はますます記録密度が向上し、ヘッド浮上量も限りなく小さくなってきている。そのため微小なパーティクルであってもドロップアウトの原因となるばかりか、パーティクルがヘッドに噛みこみデータを損傷させる恐れも大きくなっている。さらに、記録面ばかりでなく、ディスク内周面や外周面のパーティクルも移動することによって前記の障害を起こす恐れがある。特にエッジ部分は搬送用ケースやハンドリング治具、設備のチャック等と接触することが避けられず、また角を持つことからパーティクルの発生源でもあり、それらは容易に移動することから障害発生要因となりやすい。
【０００３】
また、磁気ディスクに予めサーボ信号等の情報を書き込む磁気転写技術においては、マスターディスク（転写原盤）とスレーブディスク（被転写用磁気ディスク）とを密着させる必要があるが、ディスク間に塵埃があると転写不良となる。この塵埃は、スレーブディスクの製造時や搬送時等に発生したものが当該スレーブディスクに付着して持ち込まれるものがある。このようにディスクに付着してくる塵埃については、転写工程の前に塵埃の有無を検査し、塵埃が付着しているディスクを排除することが望ましい。
【０００４】
従来、ハードディスク装置に使用される磁気ディスクは、その製造工程において表面の欠陥やパーティクルの付着の有無などについて検査が行われ、レーザを使用した検査装置（特許文献１）やＣＣＤ等の撮像カメラを使用した検査装置（特許文献２，３）が実用化されている。
【特許文献１】特開２０００−９４５３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６２１４６号公報
【特許文献３】特開平６−１４８０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、ハードディスクの外周端面（エッジ）のみを検査する端面専用検査機に関する内容であり、同文献１に記載された装置では、ディスクの面内及び内周端面の検査ができない。面内及び内周端面（エッジ）について検査するためには、それぞれ別の検査機を設ける必要がある。また、特許文献１に記載の技術は、ディスク端面に照射したレーザ光の正反射方向の強度と、分割反射体内面での拡散反射の強度を測定するものであり、当該測定情報からディスク端面の傷など影響が少ない欠陥と、塵埃（影響が大きいもの）との分離が十分ではなく、さらに、当該技術の測定原理上、エッジ部の様子を反映した画像を得るものではないため測定結果の検証が困難である。
【０００６】
一方、引用文献２，３は、ディスク片面の平面部（記録面内）のみを検査するものであり、エッジまたはエッジ近傍の検査を行うことはできない。
【０００７】
上記特許文献１〜３に開示されたいずれの装置においても、ディスクの面内とエッジ部を同時に検査することはできず、また１台でディスクの両面及び端面を同時に検査することはできない。仮に両面の検査を実現しようとすれば、２以上の装置を組み合わせた上で、裏面はディスクを反転して検査を行う必要があり、設備が高額かつ大型化して設置場所を必要とする。また、各ディスクの検査を持ち替えて繰り返すため、ディスクのハンドリングによってパーティクルが発生し、品質の悪化を招くとともに、スループット面でも課題が大きい。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ディスクの表面（記録面部分）及び端面（エッジ部）の同時検査や両面の同時検査に好適なディスク検査装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために本発明に係るディスク検査装置は、ディスクを保持するディスク保持手段と、前記ディスク保持手段によって保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明手段と、前記照明手段で照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ディスクの平面部とエッジ部分を同時に検査可能である。特に、本発明の照明手段は、検査領域の形状と略合致した照射範囲のパターン照明を行うため、必要十分な範囲で照明が可能であり、エッジ部での異常反射やブルーミングを防止でき、不要な写り込みも抑制できる。
【００１１】
本発明の一態様として、前記ディスクはディスク面にテクスチャが形成されており、前記照明手段は前記テクスチャの接線方向に沿って照明光を照射することを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１２】
テクスチャ方向から照明を行うことにより、テクスチャの凹凸による乱反射を抑制できる。
【００１３】
本発明の他の態様として、前記照明手段はライトガイドを含み、前記ライトガイドの端面から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１４】
光ファイバーなどのライトガイドと先端に投影レンズを使用することにより、所望の照射パターン形状に整形することができる。
【００１５】
本発明の他の態様として、前記照明手段は、同じディスク表面の検査領域を照明し得る複数の投光部を備え、これら複数の投光部によりエッジを含んだディスク面に対して複数の方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１６】
かかる態様においてさらに、前記複数の投光部からディスク面に対して対称的に照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１７】
２つの投光部を１組（ペア）とする照明手段によって２方向から対称的に照明を行い、ディスク面において所定の照明光パターンが形成されるように構成する態様により、照射領域内の光量分布の均一化を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の他の態様として、前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、前記複数の投光部によりディスクのエッジ部分に対して、該ディスクの円周方向に沿った方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１９】
ディスクのエッジ部分に対して円周方向に沿った複数の方向から照明を行うことにより、エッジの面取り部を良好に撮像することが可能である。
【００２０】
本発明の他の態様として、前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、前記検査領域部分は、内周エッジと外周エッジを含んだ扇形形状であることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２１】
例えば、円形ディスクを周方向にｎ等分した扇形形状を検査領域（検査ウインドウ）とすることにより、両面それぞれｎ回の撮像でディスク全面を検査することができる。
【００２２】
本発明の他の態様として、前記ディスク保持手段は、前記垂直姿勢で保持したディスクを回転させるディスク回転手段を具備しており、前記ディスク回転手段によってディスクを回転させることにより、ディスク面の異なる位置を検査対象とすることができることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２３】
本発明の他の態様として、前記ディスク保持手段は、前記ディスクを垂直姿勢で保持するものであることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２４】
ディスクを垂直姿勢で保持する構成により、両面同時検査が容易になるとともに、重力によるパーティクルの付着を回避することも可能である。更に、クリーンエアのダウンフローが乱れず、ディスク周辺のクリーン度を保つことができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係るディスク検査装置は、前記照明手段として、前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの片側面である第１の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第１の照明手段と、前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの他方の片面である第２の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第２の照明手段と、を備えるとともに、前記撮像手段として、前記第１の照明手段で照明される前記第１の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第１の撮像手段と、前記第２の照明手段で照明される前記第２の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第２の撮像手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
かかる態様によれば、ディスクの持ち替え（反転）なく、ディスクの両面について、平面部とエッジ部分を同時に検査可能である。
【００２７】
当該態様において、さらに、前記ディスク回転手段の回転により検査対象となるディスク位置を変えながら前記第１及び第２の撮像手段によりそれぞれ複数回の撮像を行うことにより、１枚のディスクの両面全体についての検査画像を取得する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２８】
また、本発明の更に他の態様として、前記第１の撮像手段による撮像と、前記第２の撮像手段による撮像を交互に実施することを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２９】
第１の面及び第２の面の両面を同時に（同タイミングで)撮像することも可能ではあるが、撮像動作、画像データの転送、データ処理の時間を考慮すると、片面ずつ交互に撮像をする態様が好ましい。かかる態様により処理（演算）装置における処理負担を分散させることができる。
【００３０】
本発明の一態様として、前記ディスクは、磁気記録のための磁性層を有する磁気ディスクであることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３１】
例えば、ハードディスク装置に用いられる磁気記録媒体は、磁気転写工程の際にマスター担体と減圧密着させるため、記録面のみならずエッジ部においても塵埃の付着が問題となる。本発明のディスク検査装置によれば、記録面とエッジ部を同時に検査できるため、磁気転写工程前のスレーブ媒体の塵埃付着を検査する手段として好適である。
【００３２】
本発明の他の態様として、前記撮像手段によって取得される画像から当該撮像画像におけるディスクの複数のエッジ点を検出するとともに、ディスクの中心位置と半径を求める演算を行い、その演算結果をもとに自動的に各検査面のウインドウを形成する画像処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３３】
第１の撮像手段から得られる画像を処理する画像処理手段（第１の画像処理手段）と、第２の撮像手段から得られる画像を処理する画像処理手段（第２の画像処理手段）とをそれぞれ別々に備える態様も可能であるし、１つの画像処理装置において両方の画像を処理する態様も可能である。
【００３４】
本発明の他の態様として、前記撮像手段によって取得される画像からディスクのエッジ部分の反射形状を認識し、当該反射形状に基づき、塵埃によるものであるか、塵埃以外の要因によるものであるかを判別する画像解析手段を備えることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３５】
ディスクのエッジ部分は、チャックによる傷や蒸着欠陥など、塵埃（粒子）の付着以外の要因による反射も想定される。撮像画像の中から塵埃による反射と塵埃以外の要因による反射とを分離して検出する画像解析処理を行うことが望ましい。
【００３６】
本発明の他の態様として、前記撮像手段によって取得される画像からディスクの平面部分に付着している塵埃と、ディスクのエッジ部分に付着している塵埃を検出する塵埃検出処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３７】
既述のとおり、エッジ部分は平面部分に比べて反射要因が多く、また、許容される塵埃の付着量も異なるため、平面部分における塵埃の検出処理と、エッジ部分による塵埃の検出処理はそれぞれに適した別のアルゴリズムで行うことが好ましい。
【００３８】
なお、撮像手段によって取得された画像を処理及び解析する機能は、プログラム（ソフトウエア）によって実現でき、当該プログラムを組み込んだコンピュータを画像処理手段、画像解析手段、塵埃検出処理手段として機能させることができる。
【００３９】
本発明の他の態様として、前記ディスク面に対する前記照明手段による照明光の入射角は６０度以上９０度未満であることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００４０】
検査面（ディスク面）に対して、３０度以下の浅い角度で光りを当てることにより、欠陥のみを光らせることができる。なお、ディスク面と入射光軸のなす角が大きすぎると（ディスク面に対する光の入射角が６０度未満であると）、照明手段の写り込みや、直接反射光が撮像手段に入射するという問題が生じる。また、入射角が９０度以上では、照明光が被検査物（ディスク）に蹴られて影ができてしまう。
【００４１】
本発明の更に他の態様として、前記照明手段は、光ファイバーを束ねて構成されるとともに、前記光ファバーの出射端にレンズが配置され、前記ディスク面上に対してデフォーカスされた光を照射することを特徴とするディスク検査装置を提供する。かかる態様により、束ねたファイバーのムラを減らす効果がある。
【００４２】
本発明の他の態様として、前記照明手段による照明光の照射範囲が検査領域部分よりも広い領域となるように照明の位置を合わせたことを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００４３】
照明光の照射領域における境界部（周辺部）は光量が落ちるため、かかる境界部を除いた中央領域（光量が安定している領域）を被検査対象の検査領域部分に照射することが望ましい。
【００４４】
本発明の他の態様として、前記交互に撮像を実施して検査を行う際、非検査側の照明をオフまたは遮光することを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００４５】
ディスクの両面を交互に検査する際、非検査型の照明光が検査側にノイズとして影響しないように非検査側の照明をオフ、または、シャッター等によって遮光する態様が好ましい。
【００４６】
また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、本発明に係るディスク検査方法は、被検査対象のディスクを保持し、当該保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明工程と、前記照明工程により照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含む撮像手段により、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で得られた画像を解析する画像処理工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、被検査対象のディスクについてエッジを含んだディスク表面の撮像画像を得てディスクの平面部とエッジ部分を同時に検査することができ、検査時間も短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００４９】
はじめに、本発明の実施形態に係るディスク検査装置に用いられるディスクのチャック装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、ハードディスク装置に用いられる磁気ディスクのディスク検査装置並びにチャック装置を例に説明する。
【００５０】
〔ディスクのチャック装置の構成例〕
図１は本発明の実施形態に係るディスク検査装置に用いられるディスクのチャック装置の構成例を示す斜視図、図２はその側面図である。これらの図面に示したとおり、本実施形態に係るチャック装置１０は、ディスク１２の中心部に形成されている孔１４の周縁（ディスク内周面）に接触する３本の爪１６、１７、１８を有するチャック本体２０と、該チャック本体２０を回転させるモータ２４とを備える。
【００５１】
モータ２４は、ベースプレート２６に対して垂直に起立する支持プレート２８に固定され、その回転軸（スピンドル３０）は水平方向（重力方向に直交する方向）を向いている。スピンドル３０の先端に取り付けられたチャック本体２０は３本の爪１６、１７、１８によりディスク１２を垂直に立てた姿勢（ディスク面が重力方向と平行な姿勢）で保持する。
【００５２】
支持プレート２８には、非接触式の距離センサ３２が取り付けられており、該距離センサ３２によりディスク１２面の位置が検出される。距離センサ３２の検出信号に基づき、ディスク１２が正しい位置に（正しい姿勢で）保持されているか否かを判定することができる。なお、本例ではレーザ光を照射する投光部３２Ａと被測定物からの反射光を受光する受光部３２Ｂを有する光学式の距離センサ３２が用いられているが、光学式に限らず、超音波式など他の方式によるものであってもよい。
【００５３】
チャック本体２０に設けられた３本の爪のうち、符号１６、１７で示した２本の爪（図１において上部に２つ横に並んで配置されるもの）は固定爪であり、残りの符号１８で示した爪（図１において下部に配置されるもの）は可動爪である。以後、符号１６、１７の爪を「固定爪」、符号１８の爪を「可動爪」と呼ぶ場合がある。
【００５４】
可動爪１８のアーム３４の基端部は、回動軸３６を介してチャック本体２０に取り付けられている。可動爪１８のアーム３４はバネ部材（「付勢手段」に相当、本例では圧縮コイルバネを用いたが、磁気、空気圧、板バネ等も可能である。）３８により図２の下方に（可動爪１８を孔１４の径方向に広げる方向に）付勢され、外力が加わらない状態において、可動爪１８は他の固定爪１６、１７と同様、略水平に支持される。実際は、チャック代が必要なため可動爪１８は多少傾き、水平位置からの距離で０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の傾きを持つ。
【００５５】
可動爪１８のアーム３４の下側には、可動爪１８を押し上げる手段としてシリンダ４０（「爪駆動手段」に相当）が配置されている。シリンダ４０のロッド４２を伸ばすことにより、バネ部材３８の付勢力に抗して可動爪１８のアーム３４を上方に押し上げることができる（図３参照）。この状態からロッド４２を縮めると、バネ部材３８の復元力により可動爪１８は元の水平位置に戻る。バネ部材３８の付勢力に抗して可動爪１８を変位させる駆動手段としては、上記のシリンダ４０に限定されず、他のアクチュエータや圧縮エアによる手段でもよい。
【００５６】
可動爪１８を揺動自在に支持する回動軸３６の部分（「可動機構の摺動部」に相当）は、部材同士が擦れ合う摺動部であるため、部材の摺動によるパーティクルの発生を考慮すると、かかる摺動部がディスク１２から十分に離れた位置に設けられている構造が好ましい。設計上の目安としては、ディスク１２から摺動部までの距離をディスク１２の（外周半径−内周半径）以上離れた位置に設けられていることが望ましく、外周半径以上離れた位置とすることがより望ましい。
【００５７】
本例では、回動軸３６を中心とする円弧運動によって可動爪１８を揺動移動させているが、可動爪１８を移動させる機構は本例に限らず、例えば、可動爪を直線運動によって移動させる機構であってもよい。
【００５８】
ただし、直線運動による機構は、円弧運動の機構に比べて摺動部が大きく複雑になるので、位置の精度に制約が無ければ、本例のように円弧運動の機構の方が簡易な構造であり、パーティクルの発生も抑えやすい。
【００５９】
図４は、チャック装置１０の背面図（図１のＡ矢視図）である。チャック本体２０の外径はディスク１２の孔１４の直径以下であり（好ましくは、孔径よりも小さく）、３本の爪１６、１７、１８も可能な限りディスク１２の孔径の内側に収まるように配置されている。
【００６０】
また、支持プレート２８の上端面の高さは、チャック本体２０の高さと同等又はそれよりも低い位置とし（図２参照）、該支持プレート２８に固定されるモータ２４も支持プレート２８の上端面の高さを超えないものとする。かかる構成は、ギヤやプーリを使い、モータの軸をシフトするか、或いは、小径のモータを使うことにより実現される。
【００６１】
このような構成により、図４に示すとおり、チャックされたディスク１２の記録面に対して垂直な方向から見たときに、ディスク１２の一部（図４において上部領域）について径方向のほぼ全域が両面とも障害物なく観察可能となる。なお、本例の場合、後述のディスク検査装置（図１０）において、検査範囲となる所定角度範囲（α＝４５°）の記録面領域（図１３における符号１３０）を少なくとも含む領域が障害物なく観察可能である。このため、ディスク検査装置による両面同時検査が可能であり、また、ディスクの内周縁の極めて近い領域まで検査することができる。
【００６２】
図５は、チャック装置１０の要部斜視図である。図示のように、各爪１６、１７、１８は、チャック本体２１とは別の材料により、別部材として製作されており、ボルト４４によりチャック本体２１に固定されている。
【００６３】
固定爪１６、１７及び可動爪１８として用いる爪材には、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）が好適である。ポリベンゾイミダゾールは、特にガラスのディスクに対する耐摩耗性、摺動性が高く、パーティクルの発生が殆ど無い。また、無添加での低反射率特性があり、後述するパーティクル付着の検査（高照度の照明を行う光学的検査）への影響を回避できるという利点がある。低反射率特性を得るために樹脂にカーボンを添加する方法があるが、パーティクル抑制の観点から無添加の材料を用いることが好ましい。
【００６４】
各爪１６、１７、１８は、チャック状態においてディスク１２の孔の内周面のみと接触する形状とし、ディスク平面（記録面）には接触しない構成であることが望ましい。本例の爪１６、１７、１８は、ディスク１２の孔の内周に沿った部分円弧状の外周面１６Ａ、１７Ａ、１８Ａを有し、各爪１６、１７、１８の円弧状の外周面１６Ａ、１７Ａ、１８Ａには、それぞれディスク１２の孔１４の周縁に当接する溝４６、４７、４８が形成されている。この溝４６、４７、４８により、ディスク１２の保持位置及び姿勢が規制される。
【００６５】
図６は可動爪１８に形成された溝４８の拡大図である。なお、固定爪１６、１７に形成される溝４６、４７も同様であるため、図６に示した可動爪１８の溝４８の説明で代表させる。
【００６６】
図示のように、溝４８は、断面がＶ字形状を有する。かかるＶ字型の斜面の角度はディスク１２の内周エッジの面取り角度と合致しており、チャック時には該溝４８にディスク１２の内周エッジのチャンファー面１２Ａ、１２Ｂが接触し、バネ部材３８の付勢力で爪１８が押し当てられてディスク１２が保持される。図６では、説明の便宜上、深い溝４８を描いているが、この溝４８をあまり深くしすぎると、ディスクの平面部（記録面の領域）のうち溝で隠れる部分（検査できない領域）が多くなってしまうため、この溝４８はなるべく浅い方がよい。
【００６７】
また、溝４８の形態は図６の例に限定されず、例えば、図７に示すように、溝４８の斜面の傾斜角度を非常に小さくして、向かい合う斜面４８Ａ、４８Ｂ間の成す広がり角度を大きくした非常に浅い溝の形態も好ましい。このような形態とすることにより、ディスク１２の記録面のコーナ部(符号１２Ｃ、１２Ｄ)まで検査することが可能となり、コーナ部１２Ｃにおけるゴミ付着を検査することができる。
【００６８】
なお、ハンドリングロボット（不図示）によるディスクハンドリングの位置決め精度が向上すれば、この溝４８を省略することも可能である。
【００６９】
図８は、チャック本体２０の正面図（図５の矢印Ｂ方向から見た図）である。固定爪１６，１７及び可動爪１８の位置関係は図８に示すとおりである。すなわち、これら３つの爪１６、１７、１８はスピンドル３０の中心を原点とする同一円周上に配置されており、図８で最下の位置（時計における６時の位置）に配置される可動爪１８から反時計回り方向に１３５度回転した位置に固定爪１７が配置され、可動爪１８から時計回転方向に１３５度回転した位置に固定爪１６が配置されている。
【００７０】
つまり、スピンドル３０の中心から２つの固定爪１６、１７の位置を見込む角θ1は９０度であり、中心から可動爪１８の位置と固定爪１６（又は１７）の位置を見込む角θ2は１３５度である。なお、ディスク取り付け時の安定性等を考慮すると、θ1＜θ2であることが望ましい。
【００７１】
本例のような爪配置は、後述のディスク検査装置により、１枚のディスク１２を４５度範囲ずつ、８回に分けてディスク面の全範囲の検査を行う場合に好適であり、また、垂直姿勢のディスク１２を安定的に保持することができるという利点がある。
【００７２】
図８に示すＢ矢視平面において、各爪１６、１７、１８は略扇形状に形成されている。各爪１６、１７、１８の弧（外周面の弧）の中心に対する角度βは、１回の検査範囲の角度α（本例ではα＝４５度）よりも僅かに小さい角度（本例では４３度）とすることが好ましい。固定爪１６、１７及び可動爪１８の配置形態と、各爪１６、１７、１８の弧の中心に対する角度については、本例に限定されず、ディスク検査装置における１回の検査範囲の角度αと、ディスク保持の安定性の観点から決定される。
【００７３】
また、本実施形態では、２つの固定爪１６，１７と１つの可動爪１８の爪配置を例示するが、爪の数やその配置形態、可動爪と固定爪の割合とその配置バランスなどについては、多様な形態が可能である。
【００７４】
上記の如く構成されたチャック装置１０によってディスク１２をチャックするときの動作は次のとおりである。
【００７５】
ディスク１２のハンドリングは、図示せぬハンドリングロボットによって行う。ハンドリングロボットは、複数の爪でディスク１２を把持し、該ディスク１２をチャック装置１０へと搬送する。
【００７６】
ハンドリングロボットによるディスク１２の保持機構は特に限定されないが、例えば、本例のチャック装置１０と類似の爪構造（２つの固定爪と１つの可動爪）を外周チャックに採用し、３本の爪でディスク１２の外周を支持する構成とする。なお、本例のチャック装置１０は内周チャック方式であることから、ハンドリングロボットは外周チャック方式を採用することが簡便であるが、ハンドリングロボットについても内周チャック方式を採用し、チャック装置１０による爪１６、１７、１８の隙間を利用して、ディスク１２の受け渡しを行う態様も可能である。
【００７７】
ハンドリングロボットによるディスク１２の搬送動作と、チャック装置１０におけるシリンダ４０の動作のタイミングをとるために、ロボット側がシリンダ４０を制御する構成が望ましい。すなわち、ハンドリングロボットを制御する制御装置によってシリンダ４０も制御する構成とする。チャック装置１０にディスク１２を取り付けるときには、まず、シリンダ４０のロッド４２を伸ばして、可動爪１８を押し上げる（図３参照）。
【００７８】
この状態でハンドリングロボットがディスク１２とともに近づき、ディスク１２の孔１４を爪１６、１７、１８の位置に合わせ、自身の孔１４に爪１６、１７、１８が挿入されるように、ディスク１２を移動させる。ディスク１２を溝４６、４７の位置まで移動させた後、ディスク１２を僅かに降下させてディスク内周面が固定爪１６、１７に接触する寸前（０．１ｍｍ以下の距離）で止める。ここで、ハンドリングロボットのチャックを開放すると、無理無くディスク１２は自重で固定爪１６、１７にかかる。
【００７９】
その後、ゆっくりとシリンダ４０のロッド４２を下げて、バネ部材３８の力で可動爪１８を下方へと動かし、可動爪１８をディスク１２の内周に接触させる。こうして、ロッド４２による外力を解除することでバネ部材３８の付勢力により、爪１６、１７、１８がディスク１２の内周に加圧接触し、ディスク１２は安定して保持される。図９にチャック状態の要部断面図を示す。
【００８０】
なお、チャック状態のディスク１２を取り外すときには、上述した取り付け時とは逆の動作を行う。
【００８１】
本実施形態のチャック装置１０によれば、次のような作用効果が得られる。
【００８２】
（１）傷やパーティクルの発生を抑制できる。
【００８３】
（２）ディスク両面の同時検査が可能であり、早いサイクルタイムを実現できる。
【００８４】
（３）シンプルな構造にできる。
【００８５】
（４）内周エッジの近傍まで検査可能である。
【００８６】
（５）ディスク１２を垂直に保持するため、上方向からのクリーン空気流によるエア流を層流の状態に保ちやすく、ディスク後方の乱流を生じないのでパーティクルの付着を大幅に軽減できる。
【００８７】
（６）ディスク１２を垂直に保持するため、上方に配置される様々な機械構造体（メカ構造体）などから重力により落下するパーティクルの付着を回避することができる。
【００８８】
（７）爪１６、１７、１８の配置形態並びに爪材の選択により、ハンドリングロボットからのディスク受け取り安定性の向上を図ることができ、チャック時の摩擦による傷やパーティクルの発生を抑制できる。
【００８９】
〔ディスク検査装置の説明〕
次に、上記したチャック装置１０を用いたディスク検査装置（ディスクに付着している塵埃を検出するための検査装置）の例について説明する。
【００９０】
図１０は、本発明の実施形態に係るディスク検査装置の構成を示す斜視図、図１１は側面図、図１２は平面図である。これらの図面に示したように、このディスク検査装置１００は、チャック装置１０に保持されたディスク１２を挟んでその両側に、カメラ１０２（「第１の撮像装置」に相当）、１０４（「第２の撮像装置」に相当）が互いに向かい合わせで配置されており、ディスク１２の横方向やや斜めの位置に照明装置１１２、１１４、１１６、１１８が配置されている。符号１２０、１２２は、それぞれカメラ１０２、１０４のレンズ部である。
【００９１】
照明装置１１２、１１４のペアが「第１の照明手段」に相当し、照明装置１１６、１１８のペアが「第２の照明手段」に相当する。
【００９２】
なお、検査対象となるディスク１２の周囲の空間は、外部からの外乱光の侵入を防止するために、検査中はカバー１２６で覆われる。
【００９３】
カメラ１０２、１０４は、高解像度かつ電荷蓄積時間の長い撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳなど）を搭載した電子撮像装置であり、本例では、電子冷却ＣＣＤカメラを用いている。
ＣＣＤはＣＭＯＳに比べて暗電流ノイズが少ない点で好ましい。また、ＣＣＤを冷却することで暗電流のノイズ成分を低減することができる。冷却温度は１０℃以下であることが好ましい。温度は低いほど暗電流ノイズは減少するが、長時間の運転の際に、冷却温度を０度以下にすると氷結による問題が生じることがあるので、本例では冷却温度を１度に制御する。電荷蓄積時間は０．１秒以上とすることが好ましい。
【００９４】
＜照明装置の構成＞
照明装置１１２〜１１８は、図１３（ａ）に示すように、ディスク１２の検査範囲（中心に対して４５度の範囲のディスク上部領域）１３０の扇形形状と合致したパターンで照明を行うものであり、光ファイバー（「ライトガイド」に相当）１３２，１３４と、その先端に投影レンズ（不図示）を用いて照射パターン（扇形パターン）を整形し、投光部の光ファイバー１３２，１３４の端面からディスク面に対して浅い角度で斜めからパターン照明を行う（図１３（ｂ）参照）。ディスク面に対する照明光の仰角は３０度以下（入射角で６０度以上）であることが好ましく、本装置では仰角２０度とした。
【００９５】
ハードディスク用のディスク１２は鏡面のため、適切な照明を行わなければ、ディスク１２のエッジによる反射やブルーミング、ディスク面への写りこみ（カメラのレンズや照明光源がディスク１２面に写る現象）などが起こり、高精度の検査が困難となる。
【００９６】
そこで、本実施形態では、図１３に示したように、検査範囲１３０のみに超高輝度の白色照明光（例えば、１００万ルクス以上、より好ましくは２００万ルクス以上）を照射し、ディスク面上の塵埃の輝度を高める一方、検査範囲１３０以外の不要な領域への照射を抑制することで、チャックの爪１６、１７、１８による光の反射の抑制、ディスク１２のエッジによる反射やブルーミングの抑制、並びにディスク面への写り込みを防止している。
【００９７】
一般に、ディスク１２の表面にはテクスチャと呼ばれる同心円状の微細な多数の線条（凹凸溝）が形成されている。本実施形態では、ディスク１２に対してテクスチャの線方向（円周の接線方向）から照明光を照射する構成とする。すなわち、図１３（ａ）の平面視でテクスチャの接線方向と平行となる照明光を照射するように照明装置１１２、１１４のペア（又は１１６、１１８）を配置する。
【００９８】
また、ディスク１２に対して両側から対称的に照明を行うことにより、照射領域内（照射パターン内）における輝度の均一化も図られている。なお、高輝度白色光源としては、赤外線が少なく、解像度が高い４００〜５５０ｎｍの光量が高いメタルハライドランプを用いることができる。
【００９９】
図１４は、照明装置１１２〜１１８によって照明光が照射される略扇型の照射領域の輝度分布を示す。同図における符号ａで示したグラフ（二点鎖線）が照明装置１１２（又は１１６）による輝度分布を表し、符号ｂで示したグラフ（一点鎖線）が照明装置１１４（又は１１８）による輝度分布を表す。左右の照明装置１１２、１１４のペア（又は１１６と１１８のペア）によって照明される照射領域（扇形パターン内）の輝度分布は符号ｃで示すように符号ａと符号ｂのグラフの重ね合わせとなり、全視野範囲において略一定の輝度分布となっている。
【０１００】
なお、エッジ部分の検査においては、テクスチャとは別に複数の円周方向の照明が有効である。外周エッジには面取り部分が含まれており、この面取り部における塵埃の付着の有無を検査することは重要である。
【０１０１】
ディスク端面と面取り部分が照明でき、カメラ方向に面取り部から直接反射しない照明方向は、図１５に示ように、ディスク１２の円周方向に沿った方向（「外周光軸１」、「外周光軸２」）となる。また、円周方向に照明した場合、遠方側のエッジは影になるので、複数の照明（「外周光軸１」の方向と、「外周光軸２」の方向）が必要である。
【０１０２】
１回の撮影でカメラ１０２、１０４が撮像する領域は、図１３で示した４５度範囲の扇形部分である。当該領域の撮像を終えたら、ディスク１２を４５度回転させて、次の検査領域について撮像を行う。以後、同様にして、４５度ずつ回転させながら検査領域を順次変更して撮像を行い、ディスク１２の全領域について撮像を行う。
【０１０３】
＜検査設備（システム）の説明＞
図１６は、ディスク検査装置を含む検査システムの構成例を示す図である。このシステム１５０は、カメラ１０２から得られる画像データの処理及びシステム全体の制御を行うコンピュータ（画像処理兼システム制御コンピュータ）１５２、カメラ１０４から得られる画像データの処理を行うコンピュータ（画像処理コンピュータ）１５４と、データサーバ１５６と、検査画像の解析処理を行うコンピュータ（解析処理コンピュータ)１５８とから構成される。なお、カメラ（１０２，１０４）と対応するコンピュータ（１５２，１５４）との接続手段、並びに、データサーバ１５６と各コンピュータ（１５２，１５４，１５８）との接続手段については、有線、無線を問わず、周知の通信インターフェースを用いることができる。
【０１０４】
画像処理兼システム制御コンピュータ１５２は、照明装置１１２〜１１８の制御（点灯／消灯、点灯時の照度の制御など）を行うとともに、カメラ１０２、１０４の制御（撮影タイミングや露光時間の制御など)、及びチャック装置１０のモータ２４の制御（ディスク１２の回転による検査領域の切り替えなど）を行う。また、この画像処理兼システム制御コンピュータ１５２は、カメラ１０２から得られる画像データの一次処理（前処理）を行う。この一次処理には、検査画像と暗画像の差の情報を得るための差分処理、塵埃を強調するための非線形階調変換処理等が含まれる。
【０１０５】
カメラ１０２によって得られた検査画像の情報は、画像処理兼システム制御コンピュータ１５２によって一次処理され、該画像処理兼システム制御コンピュータ１５２からデータサーバ１５６へと送られて、データサーバ１５６上に保存される。同様に、カメラ１０４によって得られた検査画像の情報は、画像処理コンピュータ１５４によって一次処理が行われ、データサーバ１５６に保存される。
【０１０６】
解析処理コンピュータ１５８は、データサーバ１５６内に蓄積されているデータを解析する処理を行う。解析処理の例としては、記録面内領域の画像抽出、外周エッジ部の画像抽出、内周エッジ部の画像抽出、記録面内領域及び内外周のエッジ領域の領域別に各領域付着している塵埃の位置、個数、塵埃サイズの検出、ディスク全体としての塵埃付着の検査結果（合否判定など）、その他、測定解析機能として、ディスク上における塵埃の位置と塵埃のサイズを視覚的に把握容易に提示するためのマッピング機能を備える。
【０１０７】
上述した１視野分（４５度範囲）の検査を、３６０度分（８枚）つなぎ合わせることにより、ディスクのどの位置にどの程度の大きさの塵埃が付着しているのかを把握することができる。解析処理コンピュータ１５８により、塵埃の位置、塵埃のサイズ、総個数などの情報を整理し、所定の合否判定基準との比較を行い、良／不良の判定等を行う。かかる測定結果の情報はデータサーバ１５６に格納される。
【０１０８】
なお、解析処理コンピュータ１５８の機能を他のコンピュータ（１５２や１５４）に搭載してもよい。
【０１０９】
＜ソフトウエアの構成＞
図１７は、本例の検査システムにおける処理の流れを示す処理ブロック図である。なお、各ブロックの処理機能はソフトウエア（プログラム）によって実現される。
【０１１０】
まず、カメラ１０２（又は１０４）によって検査対象ディスクの撮像（１ショット；一視野分）を行い、検査対象ディスクにおける扇型の照明光照射領域（１／８ディスク領域）を含む検査画像のデジタル画像データを取り込む（＃２０２）。
【０１１１】
その一方で、予めカメラ１０２（又は１０４）のレンズを覆って撮像動作を実行することによって取得した暗画像のデータを読み込み（＃２０４）、当該暗画像に対し所定の定数を用いて輝度シフトの演算（減算）を行う（＃２０６）。
【０１１２】
次いで、暗画像差分処理部（＃２０８）において、＃２０２のオリジナル検査画像と＃２０４の暗画像データとを入力として、オリジナル検査画像から暗画像（暗ノイズの成分）を減算する処理（差分処理）を行う。さらに、当該差分処理後の画像データに対して、塵埃の部分を強調するために非線形塵埃強調処理部（＃２１０）において非線形の入出力特性による変換処理（例えば、log処理）を行う。非線形塵埃強調処理部（＃２１０）による処理後のデータは被検査画像（元画像）として保存される（＃２１２）。
【０１１３】
また、当該元画像を基に、面内扇型画像抽出（＃２１４）、外周エッジの抽出（＃２１６）、内周エッジの抽出（＃２１８）の各処理を実施する。
【０１１４】
これらの領域抽出の処理（＃２１４〜＃２１６）は次のようにして行う。
【０１１５】
まず、図１８に示すように、元画像におけるディスクの外周エッジ付近の領域について処理ウインドウ１６０を設定し、当該処理ウインドウ１６０に関して周方向に沿って等間隔で複数のスキャン位置を定め、各スキャン位置で径方向に沿う直線１６２上をスキャンしてオブジェクトのエッジ点１６４を検出する。
【０１１６】
全てのスキャン位置についてエッジ点１６４を検出したら、これら検出したエッジ点１６４から外周円形ライン１６６を計算で求める。なお、このとき計算される外周円形ライン１６６は、図１９に示すように、ディスク１２の面取りされた外周端面の内側又は外側エッジ（符号１２Ｅ、又は１２Ｆ）の位置を計算で求めたものとなる。
【０１１７】
更に、この求めた外周円形ライン１６６から中心の位置（座標）と半径を計算して求め、ディスク形状に対応した検査領域のウインドウ（中心に対して４５度範囲の扇形形状の検査ウインドウ）１６８を描く（図２０参照）。
【０１１８】
図２１は、上述した前処理済みの検査画像に検査ウインドウ１６８のラインを付加した画像例である。この検査ウインドウ１６８内の画像ピクセルに対して強調処理や微分処理などを行うことにより、ディスク面上の塵埃による反射（符号１７０Ａ、１７０Ｂで示す画像内オブジェクト）を把握し易くなる。
【０１１９】
また、被検査対象物であるディスク１２の設計値に基づき、扇型のウインドウ画像を図２１のように、外周エッジ領域１７１、外側非記録面領域１７２、記録面領域１７３、内側非記録面領域１７４、内周エッジ領域１７５の５つの領域（処理ウインドウ）に区分することができる。これらの領域別に塵埃の個数などを測定できる。
【０１２０】
「外側非記録面領域１７２」、「記録面領域１７３」、「内側非記録面領域１７４」は、面内扇形画像に該当しており、当該面内扇形画像に対しては、面内粒子解析画像処理（図１７の＃２２０）が行われる。面内粒子解析画像処理（＃２２０）は、２値化処理（＃２２２）と粒子解析処理（＃２２４）を含んで構成される。
【０１２１】
２値化処理（＃２２２）は、画像信号のデジタル値（階調値）を所定の閾値と比較し、閾値よりも高輝度の部分を抽出する処理である。ディスク面内に塵埃があると、その塵埃によって照明光が散乱するため、塵埃の大きさに応じた輝点として画像内に映る。検出すべき塵埃のレベルに合わせて予め設定された閾値との比較により、塵埃を検知できる。この２値化処理により、塵埃に対応するピクセル（処理対象）が分離される。この２値化処理（＃２２２）で得られた同じ輝度レベルのピクセルの結合した領域やグループのオブジェクトが「粒子」として定義される。
【０１２２】
粒子解析処理（＃２２４)は、画像の粒子に関する情報を生成する解析関数を備え、粒子の位置、形状、大きさ、個数などの情報を取得する。粒子解析処理（＃２２４）で得られた各項目の測定値のデータは測定データ（＃２２６）としてファイルに保存される。
【０１２３】
一方、「外周エッジ領域」と「内周エッジ領域」は、エッジ領域に特有の課題に対応したエッジ粒子解析画像処理(＃２３０)が行われる。すなわち、ディスクのエッジ部は、面取り部の反射や、蒸着欠陥、傷など、塵埃以外の要因が含まれているため、エッジ領域については塵埃以外の要因と塵埃（粒子）を分離し、塵埃のみを検出するための処理が行われる。内側エッジ処理は爪（１６，１７，１８）の有無により切り替えることで、爪（１６，１７，１８）の無い部分のみ検査を行う。
【０１２４】
エッジ粒子解析画像処理（＃２３０）は、加算処理（＃２３２）、モフォロジー処理（＃２３４），円形粒子分離処理（＃２３６）、及び粒子解析処理（＃２３８）を含んで構成される。
【０１２５】
加算処理（＃２３２）は、外周エッジ領域の情報と内周エッジ領域の情報とを重ね合わせる処理を行う。
【０１２６】
モフォロジー処理（＃２３４）は、画像間演算によって図形を変形する処理であり、ここでは、縮小→拡大の順序で処理を行う。面取り部の反射や蒸着欠陥などの傷に起因する画像部分は、エッジラインに沿った細長い帯状線であるのに対し、塵埃（粒子）に起因する画像部分は、個々の塵埃を反映して概ね円形状であるか、複数の塵埃が近接して付着している場合には各塵埃に対応する円形状が部分的に重なり合って連続する形状（数珠つなぎの形状）となる。よって、モフォロジー処理（縮小→拡大）により、面取り部の反射や蒸着欠陥などの傷に起因する画像部分は雑音成分として除去され、塵埃（粒子）による画像部分が強調されて残ることになる。なお、モフォロジー処理に代えて、又はこれと組み合わせて「縦横比」を判断する処理などを使用してもよい。
【０１２７】
円形粒子分離処理（＃２３６）は、モフォロジー処理（＃２３４）後のデータから円形粒子を分離するフィルタであり、太さが変化する数珠つながりの画像部のくびれ部分でオブジェクトを分離する処理と、個々の分離オブジェクトの円形度などから円形粒子を検出する円形検出の処理を含む。
【０１２８】
粒子解析処理（＃２３８)は、オブジェクト分離された円形粒子に関する情報を生成する解析関数を備え、粒子の位置、形状、大きさ、個数などの情報を取得する。粒子解析処理（＃２３８）で得られた各項目の測定値のデータはエッジデータ（＃２４０）としてファイルに保存される。
【０１２９】
面内粒子解析画像処理（＃２２０）の２値化処理（＃２２２）で得られた粒子の画像と、エッジ粒子解析画像処理（＃２３０）のオブジェクト分離処理（＃２３６）で得られた粒子の画像とを加算処理（＃２５０）にて重ね合わせると共に、粒子解析処理（＃２２４、＃２３８）にて得られた測定結果の文字情報(数値ラベル)を画面上の各粒子に割り当てて合成し（＃２５２）、検査結果としてモニタ表示を行う（＃２５４）。この測定結果がマッピングされた画像は、マッピング画像としてファイルに保存される（＃２５６）。
【０１３０】
図２２に検査結果の画像例を示す。粒子（塵埃）に付される数値ラベルは、粒子のサイズを示している。粒子サイズが許容範囲内の値であるか否か、また、粒子の付着位置などによって表示色を異ならせることが好ましい。塵埃の付着位置がエッジ領域であるか、面内領域であるかによって許容される粒子サイズが異なる設定でもよい。
【０１３１】
例えば、青色の数値ラベルはエッジ領域における測定結果を示す。緑色の数値ラベルは面内領域における許容範囲内（ＯＫ時）の測定結果を示す。赤色の数値ラベルは、許容範囲を超える不良判定時（ＮＧ時）の測定結果を示す。
【０１３２】
このような４５度範囲の扇形検査領域の測定結果を３６０度分（８枚）つなぎ合わせることにより、図２３のように、ディスク全面の測定結果を表示させることができる。
【０１３３】
＜システムの制御例＞
図２４は、２台のコンピュータを用いて本システムを制御する例を示すフローチャートである。図２４の左側に示したメインＰＣの処理は、図１６中の符号１５２で示したコンピュータに対応しており、ディスク１２の第1の面（例えば、表面）の検査を担う。また、図２４の右側に示したサブＰＣの処理は、図１６中の符号１５４で示したコンピュータに対応しており、ディスク１２の第２の面(例えば、裏面)の検査を担う。
【０１３４】
本例では、画像転送及び画像処理の負荷を考慮して、表面検査用と裏面検査用の２台のコンピュータを用いて処理を交互に実行する例を述べるが、処理速度及び処理能力の高い1台のコンピュータによって、これら２台分の処理を実現することも可能である。
【０１３５】
図２４に示すとおり、メインＰＣとサブＰＣのそれぞれを起動し（ステップＳ３１０、Ｓ４１０）、初期化（ステップＳ３１２、Ｓ４１２）を行った後、ネットワーク接続を確立する（ステップＳ３１４、Ｓ４１４）。
【０１３６】
次に、チャック装置１０と各カメラ１０２、１０４との連携による検査機の動作確認を行う（ステップＳ３１６、Ｓ４１６）。この動作確認は予め定められているプログラムにしたがって所定の確認項目について自動的に行っても良いし、必要に応じてオペレータが数値入力などの操作を行っても良い。
【０１３７】
動作確認の処理に基づき検査機の動作が正常であるか否かが判断され（ステップＳ３１８、Ｓ４１８）、異常が確認されたら、所定の対処処理（異常処理）を行う（ステップＳ３２０、Ｓ４２０）。その一方で、動作が正常であることが確認されたら、自動検査の処理（ステップＳ３２２、Ｓ４２２）を開始する。
【０１３８】
詳細は後述するが、本例では、ディスク表面の撮像と、ディスク裏面の撮像とが交互に行われる。最初にメインＰＣによる１枚目の撮像が行われ、当該撮像後にメインＰＣからサブＰＣに対して検査開始の指令が送られ、これを受けたサブＰＣによって裏面の撮像が実行される。サブＰＣによる撮像及びその検査（画像解析処理）が終わると、当該検査結果がメインＰＣへと送られる。また、メインＰＣが処理した画像データ（被検査画像データ及びマッピング画像データ）は、サーバコンピュータに送られ、当該サーバコンピュータの記憶領域に保存される（ステップＳ３２４、Ｓ４２４）。
【０１３９】
表面及び裏面それぞれについて画像データを取得した後、チャック装置を回転駆動してディスク１２を４５度回転させて停止させ、上記同様に、表、裏の撮像を行い、それぞれの検査画像を解析する。こうして、ディスクを４５度ずつ回転させながら、０度位置、４５度位置、９０度位置、１３５度位置、１８０度位置、２２５度位置、２７０度位置、３１５度位置の各停止位置で表裏の撮像を行い、１枚のディスクにつき、片面８枚、両面で１６枚の画像データ（扇型画像）を取得する。
【０１４０】
全ての検査が終了したら、終了処理を行い（ステップＳ３２６、Ｓ４２６）、処理を終了する（ステップＳ３３０、Ｓ４３０）。
【０１４１】
次に、自動検査の処理について説明する。
【０１４２】
図２５〜図２６は自動検査の処理手順を示したフローチャートである。各図の中央のフローがメインＰＣによって実行されるシステムの制御フローであり、左側のフローは第１カメラ（図１０の符号１０２に相当、「１カメ」と略記する。）の撮像及び画像処理のフロー、右側のフローは第２カメラ（図１０の符号１０４に相当、「２カメ」と略記する。）の撮像及び画像処理のフローである。なお、本システムではメインＰＣがシステムの制御と１カメの処理を担う。また、２カメの処理はサブＰＣが担う。
【０１４３】
自動検査の処理がスタートすると（ステップＳ５１０）、まず、温度確認を行い（ステップＳ５１２）、前回検査データをクリアする（ステップＳ５１４）。次いで１カメ側の照明装置のペア（「照明１」と略記する。）を点灯（ＯＮ）させ、２カメ側の照明装置のペア（「照明２」と略記する。）を消灯(ＯＦＦ)する（ステップＳ５１６）。所定時間（例えば、500ms）待機後に、１カメ及び２カメの起動を行い（ステップＳ５１８）、１カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５２０）。このとき、サーバでは１カメ、２カメの専用のフォルダを作成し、検査画像の保存に備える。フォルダ名は、例えば、「サンプル名＋追い番＋１cam」、「サンプル名＋追い番＋2cam」として自動生成される。
【０１４４】
ステップＳ５２０の撮像指示に基づき、１カメによって０度位置（チャック装置のディスク回転制御を行うときの初期位置）の撮像を実行する（ステップＳ６１０）。１カメで撮像された画像のデータはコンピュータ（ここではメインＰＣが兼ねる）に転送される（ステップＳ６１２）。本例では、転送時間として２．２秒を確保する。
【０１４５】
コンピュータは、取り込んだ撮像画像について、図１７で説明したソフトウエアによって画像処理を行い（図２５のステップＳ６１４）、検査結果を画面内に合成する処理を行う（ステップＳ６１６）。こうして得られた検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ６１８）。
【０１４６】
ファイル名は「サンプル名＋追い番＋(Ｘ,Θ)」として自動生成される。ここで（Ｘ,Θ）の「Ｘ」は１カメ、２カメの区別を示す変数であり、１カメによる画像はＸ＝1、２カメによる画像はＸ＝２とする。「Θ」はディスクの撮影位置（チャックによる回転位置）を特定する変数であり、Θ＝0deg，45deg，90deg，…315degの８種類となる。図では、１カメによる画像を「画像1」と表記し、２カメによる画像を「画像2」と表記している。
【０１４７】
ステップＳ５２０にて１カメ撮像の指示を出力し、１カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＦＦし、照明２をＯＮする（ステップＳ５２２）。そして所定時間（例えば、500ms）待機後に、２カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５２４）。
【０１４８】
この撮像指示に基づき、２カメによって０度位置の撮像を実行する（ステップＳ７１０）。２カメで撮像された画像のデータはコンピュータ（ここではサブＰＣ）に転送される（ステップＳ７１２）。本例では、転送時間として２．２秒を確保する。
【０１４９】
コンピュータは、取り込んだ撮像画像について、図１７で説明したソフトウエアによって画像処理を行い（図２５のステップＳ７１４）、検査結果を画面内に合成する処理を行う（ステップＳ７１６）。こうして得られた検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ７１８）。
【０１５０】
ステップＳ５２４にて２カメ撮像の指示を出力し、２カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＮし、照明２をＯＦＦする（ステップＳ５２６）とともに、チャック装置のモータを駆動して、４５度位置へ回転させる（ステップＳ５２８）。モータ回転中に４５度位置への到着を監視し（ステップＳ５３０）、所定位置への到着が確認されたらモータを停止する。
【０１５１】
その後、図２６のステップＳ５４０へ進み、１カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５４０）。
【０１５２】
このステップＳ５４０の撮像指示に基づき、１カメによって４５度位置の撮像を実行する（ステップＳ６２０）。その後の所定の処理（ステップＳ６２２〜６２８）を経て、当該４５度位置における検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ６２８）。なお、ステップＳ６２２〜６２８の処理は、図２５で説明したステップＳ６１２〜Ｓ６１８と同様であるため説明は省略する。
【０１５３】
図２６のステップＳ５４０にて１カメ撮像の指示を出力し、１カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＦＦし、照明２をＯＮする（ステップＳ５４２）。そして所定時間（例えば、500ms）待機後に、２カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５４４）。
【０１５４】
この撮像指示に基づき、２カメによって４５度位置の撮像を実行する（ステップＳ７２０）。その後の所定の処理（ステップＳ７２２〜７２８）を経て、当該４５度位置における検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ７２８）。なお、ステップＳ７２２〜７２８の処理は、図２５で説明したステップＳ７１２〜Ｓ７１８と同様であるため説明は省略する。
【０１５５】
図２６のステップＳ５４４にて２カメ撮像の指示を出力し、２カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＮし、照明２をＯＦＦする（ステップＳ５４６）とともに、チャック装置のモータを駆動して、９０度位置へ回転させる（ステップＳ５４８）。モータ回転中に９０度位置への到着を監視し（ステップＳ５５０）、所定位置への到着が確認されたらモータを停止する。
【０１５６】
以後の動作について説明は省略するが、上述と同様に、１カメの撮像と２カメの撮像を交互に行い、１３５度位置、１８０度位置、２２５度位置、２７０度位置、３１５度位置の各位置で画像の取得と、各画像の解析による検査を行う。こうして、同様の処理が繰り返され、３１５度位置での撮像と画像の保存（ステップＳ６８８、Ｓ７８８）を終えたら、照明１及び照明２をともにＯＦＦにする（ステップＳ５６６）。
【０１５７】
そして、チャック装置のモータを駆動して、０度位置へ回転させる（ステップＳ５６８）。モータ回転中に０度位置への到着を監視し（ステップＳ５７０）、所定位置への到着が確認されたらモータを停止する。
【０１５８】
こうして、表裏それぞれ８枚、合計１６枚の検査画像を総合判定して、検査の合否（OK/NG）を判断する（ステップＳ５７２）。合否の基準は、オペレータがキーボード等の入力装置から適宜設定・変更することが可能であり、当該設定された合否基準に基づき、プログラムにしたがって検査結果が自動的に判定され、その判定結果が報知（ディスプレイに表示等）される。また、この判定結果を利用することで検査ＮＧのディスクと検査ＯＫのディスクとを自動的に分別するように選別装置を制御することもできる。
【０１５９】
＜ディスク検査のフロー＞
図２７は、本実施形態に係るディスク検査の処理手順を示したフローチャートである。
【０１６０】
被検査対象のディスクをＣＣＤカメラで撮像し（ステップＳ８００）、取り込んだ画像のデータをＣＣＤカメラからコンピュータ（ＰＣ）へと転送する（ステップＳ８０２）。
【０１６１】
コンピュータは、この取り込んだ画像から、まず、エッジサーチ処理を行う（ステップＳ８０４）。エッジサーチ処理は、ディスクの縁位置（外周エッジ位置）を検出する演算処理であり、このエッジサーチ処理によってエッジ位置が見つかれば（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、これを基にマスクウインドウを計算してウインドウ（検査ウインドウ）を設定する（ステップＳ８０８）。
【０１６２】
その一方、エッジサーチ処理にてエッジ位置が検出されず、ステップ８０６のエッジ位置判定にて「ＮＯ」判定となった場合は、サーチＮＧフラグをＯＮに設定し、デフォルトマスクを適用する（ステップＳ８０７）。
【０１６３】
次いで、取り込んだ生画像からＣＣＤの各画素（受光セル）の持つ暗ノイズを除去する処理を行う（ステップＳ８１０）。予め真っ黒な画像を取り込んで暗ノイズデータを取得しておき、検査画像（生画像）から当該暗ノイズデータとの差をとることにより、暗ノイズ成分を除去する。
【０１６４】
こうして得られた画像から「記録面（サーボ信号等が書き込まれる記録領域）」、「非記録内周領域」、「非記録外周領域」、「外周エッジ領域」、「内周エッジ領域」のそれぞれに対応する５つのウインドウに分離する処理を行う（ステップＳ８１２）。各領域はそれぞれ、図２１で説明した「記録面領域１７３」、「内側非記録面領域１７４」、「外側非記録面領域１７２」、「外周エッジ領域１７１」、「内周エッジ領域１７５」に相当するものである。
【０１６５】
このウインドウ分離処理では、検査対象たるハードディスクのスペック（仕様）の情報を利用する。ハードディスクの内径Ｒ1、外径Ｒ2、記録領域はディスク中心から半径Ｒａ〜Ｒｂの範囲の仕様であるとする（Ｒ１＜Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒ２）。また、非記録内周領域はディスク中心から半径Ｒｃ〜Ｒａの範囲、非記録外周領域はディスク中心から半径Ｒｂ〜Ｒｄの範囲であるとする（Ｒ１＜Ｒｃ＜Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒｄ＜Ｒ２）。
【０１６６】
このようなスペック情報を取得する手段としては、コンピュータのキーボードやマウス等の入力装置からオペレータが手入力によって入力してもよいし、予め複数種類のディスクに対応した複数の仕様情報をコンピュータの記憶装置内に記憶させておき、検査時に該当するスペック（ディスクの種類）を選択する態様や、メモリカード等の記憶媒体から読み込む態様なども可能である。
【０１６７】
かかるスペック情報を参照して、取り込んだ画像に対して、ディスク中心から半径Ｒａ〜Ｒｂの範囲を「記録面ウインドウ」、半径Ｒｃ〜Ｒａの範囲を「非記録内周ウインドウ」、半径Ｒｂ〜Ｒｄの範囲を非記録外周ウインドウ、半径Ｒｄ〜Ｒｅの範囲を「外周エッジウインドウ」、半径Ｒｆ〜Ｒｃの範囲を「内周エッジウインドウ」として設定する。ただし、ＲｅはＲ２＜Ｒｅを満たす所定の値であり、ＲｆはＲｆ＜Ｒ１を満たす所定の値である。
【０１６８】
例えば、外径２．５インチのディスク（Ｒ１＝10mm、Ｒ２＝32.5mm）の場合、Ｒａ＝15mm、Ｒｂ＝30mm、Ｒｅ＝33.0mm、Ｒｆ＝9.5mmのように定められる。
【０１６９】
こうして５つのウインドウに分割され、各ウインドウについて処理が分岐する。以下、記録面ウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８２０）、非記録内周ウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８３０）、非記録外周ウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８４０）、外周エッジウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８５０）、内周エッジウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８６０）、及び保存用の処理ルーチン（Ｓ８８０）について説明する。
【０１７０】
＜記録面ウインドウについて＞
記録面部分の画像は、必要に応じて明るさ補正（ステップＳ８２１）を行った後、非線形強調処理（ステップＳ８２２）を行い、２次元微分処理を行う（ステップＳ８２３）。なお、明るさ補正処理（ステップＳ８２１）は省略することができる。２次元微分処理（ステップＳ８２３）では、閾値の設定により、緩やかな輝度差を除去することでテクスチャや写り込みによる成分を分離することができる。
【０１７１】
こうして２次元微分処理（ステップＳ８２３）によって得られたデータと、微分処理前の非線形強調処理（ステップＳ８２２）で得られたデータと加算して（ステップＳ８２４）、２値化処理を行う（ステップＳ８２５）。
【０１７２】
その後、当該２値化画像について塵埃探索を行う（ステップＳ８２６）。ここでいう塵埃探索処理（ステップＳ８２６）は、図１７で説明した粒子解析（＃２２４）の処理に相当するものである。
【０１７３】
こうして、粒子の位置、形状、大きさ、個数の情報を取得し、許容範囲内（ＯＫ）であるか、許容範囲を超える不良（ＮＧ）レベルであるか否かの判定が行われる（図２７のステップＳ８２８）
＜非記録内周ウインドウ及び非記録外周ウインドウについて＞
非記録内周領域及び非記録外周領域に対応する部分の画像については、それぞれ２値化処理（ステップＳ８３４）を行った後に塵埃探索を行い（ステップＳ８３６）、得られた情報から、許容範囲内（ＯＫ）であるか、許容範囲を超える不良（ＮＧ）レベルであるか否かの判定が行われる（ステップＳ８３８）。具体的な処理内容はステップＳ８２６〜Ｓ８２８と同様である。なお、図中の符号Ｓ８３２で示す工程は、入力信号を切り替えることを表している。
【０１７４】
＜外周エッジウインドウについて＞
外周エッジ部は、図１７の＃２３４で説明したように、モフォロジー処理（図２７のステップＳ８５２）を行った後、形状認識処理（ステップＳ８５３）を行う。この形状認識処理（ステップＳ８５３）は、図１４で説明したオブジェクト分離（円形粒子分離）処理（＃２３６）に相当しており、例えば、楕円率（縦横比）を計算し、円形に近いものは塵埃と判断し、長細い形状のものは傷や蒸着欠陥と判断する。
【０１７５】
モフォロジー処理により画素を分離できたもの（塵埃）と、分離できないもの（画素が複数つながっているもの、つまり、傷や蒸着欠陥など）を分離した後、塵埃情報のみを残し、傷（欠陥）情報は除去する（ステップＳ８５４）。
【０１７６】
こうして、塵埃情報を含んだ画像について２値化を行い（ステップＳ８５５）、この２値化画像について塵埃探索（ステップＳ８５６）と判定を行う（ステップＳ８５８）。塵埃探索処理（ステップＳ８５６）は、図１７で説明した粒子解析（＃２２４）の処理に相当するものであり、判定処理（ステップＳ８５８）は、ステップＳ８２８、Ｓ８３８と同様である。
【０１７７】
＜内周エッジウインドウについて＞
内周エッジ部については、チャック装置１０における爪１６，１７，１８と同じ角度位置の画像であるか否かを判定し（ステップＳ８６２）、爪角度と一致していない場合（ステップＳ８６２にてＮＯ判定時）についてのみ外周エッジ部と同様の処理（ステップＳ８５２〜Ｓ８５８）を行う。爪角度と一致している場合（ステップＳ８４０にてＹＥＳ判定時）は、内周エッジの塵埃解析処理をスキップする（ステップＳ８６４）。
【０１７８】
以上のように、各処理ウインドウについての塵埃探索とその判定結果を総合し（ステップＳ８７０）、その結果について、モニタ上に検査結果を表示することができる（ステップＳ８７２）。
【０１７９】
結果表示については、画像処理エンジンで検査画像へのオーバレイ表示を行う。すなわち、取り込み画像についてネガポジ反転処理を行い、これに塵埃位置をプロットし、塵埃のサイズを明示したラベルを付す。ＣＣＤカメラからの取り込み画像は黒背景に塵埃の輝点が白く光る画像であるため、検査結果のモニタ表示においては、取り込み画像をネガポジ反転させ、白の背景に黒の塵埃点の画像とする。そして、この反転画像上に、塵埃探索（ステップＳ８２６，Ｓ８３６，Ｓ８５６）で検出した塵埃の位置をプロット処理し、併せて、各塵埃の大きさを示す数値を付す。領域毎に予め定められた許容範囲内の塵埃サイズであれば、緑色又は青色のラベルを付し、許容範囲を超えるサイズの塵埃に対しては赤色のラベルを付す（図２２参照）。
【０１８０】
こうして、塵埃情報のオーバレイ表示を加えたマッピング画像をコンピュータのディスプレイその他の表示手段にモニタ出力するとともに、画像ファイルとして保存する一方（ステップＳ８７６）、塵埃の位置及びサイズをテキストテータとして別ファイルに保存する。
【０１８１】
また、ステップＳ８１２において各ウインドウ分離の処理を行った際に、その元画像も保存用として画像ファイルに保存される（ステップＳ８８２）。
【０１８２】
本実施形態によるディスク検査装置１００によれば、次のような利点がある。
【０１８３】
（１）最小検出能力０．１μｍを達成できる。
【０１８４】
（２）ディスクの持ち替え（反転など）を行わず、両面同時検査が可能である。
【０１８５】
（３）記録面内のみならず、外周エッジ領域、内周エッジ領域についても、塵埃の付着を検査することができる。
【０１８６】
（４）記録面への写り込みや、ディスクのエッジやチャック装置１０の爪による光の異常反射が抑制される。
【０１８７】
（５）ハードディスクにおける平面部とエッジ部との感度差の影響を回避することができる。ハードディスク上に付着した塵埃を撮像画像から検出する際の感度は、エッジよりも平面部の方が１００倍程度高く、共通の閾値レベル設定だけでは、平面部又はエッジ部の何れか一方のみしか対応できないが、本実施形態によれば、検査画像を５つの領域に分割し、各領域について適切な画像処理を施すため、平面部及びエッジ部を同時に検査することができる。
【０１８８】
（６）４００万画素程度の安価なＣＣＤカメラを用いてディスク１／８領域（２．５インチディスクで約３０ｍｍ角相当）を１回の撮像で検査することができる。通常、検出対象が面内上塵埃でサブμｍの欠陥を１画素分に割り当てると、ＣＣＤの分解能から４ｍｍ角のエリアしか検出できない。これに対し、本実施形態によれば、撮像した画像を非線形強調及び２次元微分により強調処理を行った後、高輝度生画像と重ね合わせ２値化し、欠陥を浮かび上がらせる構成を採用したため、撮像素子の分解能よりも微細な塵埃を検出することができる。
【０１８９】
（７）記録面について２次元微分処理を行い、規定の閾値よりも小さい値を除去するなど、適宜の閾値の設定によって、緩やかな輝度差を除去することができる。これにより、ディスク表面のテクスチャによる余計な反射や、ディスク表面が鏡面であることによるレンズ等の背景の写り込みが塵埃検出上のノイズとなる現象を回避することができる。
【０１９０】
（８）エッジ部についてモフォロジー処理と形状認識処理とを組み合わせたアルゴリズムを適用したことにより、エッジ上の塵埃以外の傷、蒸着抜けといった欠陥を付着塵埃と分離することができる。
【０１９１】
（９）１６ビットの画像データを処理することにより、一般的な８ビットの微細な塵埃情報を抽出することができる。
【０１９２】
（１０）検査画像（生画像）を反転処理し、これに塵埃位置をプロットして、粒子サイズに応じたラベル付けを行い、検査結果をモニタ上に表示する構成にしたので、検査中にモニタ上で塵埃位置とそのサイズを目視判別できる。
【０１９３】
＜照明光学系についての更なる特徴について＞
図２８は、照明光学系の構成例を示した平面図である。図示のように、本例ではディスク１２の表面側、及び裏面側の各検査面に対して、それぞれ１台ずつ光源装置３１０，３１１を備え、ディスク１２の片面に対して、１台の光源装置３１０（又は３１１）から光ファイバー３１２（又は３１３）を２分岐して、ディスク検査領域に対して２方向（左右）から対称的に照明する構成になっている。ディスク１２の表面側と、裏面側の両方について同様の装置構成となっているため、ここでは一方（図２８の右側）の照明光学系のみについて説明する。
【０１９４】
図１３で説明したとおり、本実施形態における照明装置１１２，１１４は、ディスク１２の検査領域（検査範囲１３０）と略同じ形状をなす照明光を検査領域及びその周辺部のみに照射するパターン照明を行う。
【０１９５】
図２９は、本例で用いる光ファイバーの斜視図である。ライトガイトとして用いる光ファイバー３１２は、細径のファイバー素線を多数本束ねて所定形状の出射端面を構成したものであり、光ファイバー３１２の入射側の端部３１４は一つに束ねられているが、途中から２経路に分岐されている。分岐部３１６から２つに分かれた各ファイバー束(符号３１２Ａ、３１２Ｂ)は、それぞれ同本数（１／２ずつ）の束となっており、光量が１／２に分けられる。また、分岐された各光ファイバー３１２Ａ、３１２Ｂの出射端面３１８Ａ、３１８Ｂのファイバー束形状は、ディスク面上で扇形の照射範囲を形成するよう、図３０の符号３１９（斜線部）で示した端面形状となっている。
【０１９６】
図３１は、照明装置の投光部周辺についてディスク面と正対する正面から見た図であり、図３２はその平面図である。これらの図面において、符号３２０Ａ、３２０Ｂで示した各投光部は、それぞれ図２８に示した照明装置１１２、１１４の投光部である。
【０１９７】
図３２において、符号３２２Ａ、３２２Ｂはレンズであり、各レンズ３２２Ａ、３２２Ｂは、それぞれ光ファイバー３１２Ａ、３１２Ｂの先端に取り付けられている。なお、図３１，３２における符号３１２Ａ、３１２Ｂは、それぞれ図１３(ａ)で説明した符号１３２，１３４に相当している。
【０１９８】
図３１，３２に示すように、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂを備えた光ファイバー３１２Ａ、３１２Ｂは、ディスク面における検査領域の扇形部分(符号１３０)の形状に対して、概ねフォーカス位置でパターン照明の形状が重なるように照射距離と照射位置とが調整され、位置合わせされる。このとき、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂの位置をデフォーカス位置に少しずらすことで、扇形の検査領域に対して、当該検査領域を全て含んで更にこれよりも少し広い範囲を照射するように調整される。ディスク面上に焦点を合わせると、ファイバー束のムラの模様が写り込むという問題があるため、デフォーカスによってピントをぼかし、輝度のムラを低減することが好ましい。なお、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂとファイバー先端の相対位置を調整したり、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂとディスク面との間の距離を調整したりすることにより、ディスク面におけるデフォーカス量を調整することができる。
【０１９９】
使用するレンズの焦点距離などの諸条件に応じて具体的な照射距離等は設計されるが、例えば、レンズの先端から被検査対象のディスク１２までの距離（照射距離Ｌ）は、５０〜１００ｍｍの範囲で適宜調整される。
【０２００】
また、ディスク面と照明光の照射光軸のなす角γは０度〜３０度が好ましく、本例ではγ＝２０度（入射角７０度）とした（図３２参照）。ディスク面と照射光軸の成す角度が３０度よりも大きくなると、照明装置１１２，１１４の写り込みや直接反射光がカメラ１０２（１０４）に入射する。したがって、ディスク１２に付着する塵埃を精度よく検出するためには、浅い角度で照明することが望ましい。また、ディスク面と照射光軸の成す角度が０度以下では被検査物たるディスク１２に光が蹴られて影ができてしまい、塵埃を光らせることができない。
【０２０１】
図３３は、扇形の検査領域とデフォーカスされたパターン照明の照射範囲の関係を示した図である。同図のように、パターン照明の照射範囲３３０は、扇形の検査範囲１３０よりも広くなるように位置合わせがなされる。図３４は、図３３における直線Ａ−Ａ上の輝度分布をグラフ化したものである。横軸は位置を表し、縦軸は光量(輝度)を表す。図示のように、パターン照明の外周領域（境界付近）は輝度が低下するが、実際に検査領域を照明するために使用される範囲は、その落ち込み部分よりも内側の中央部分とする。
【０２０２】
こうして、扇形パターン照明光の外周領域の輝度落ち込み部分を使用しないこととし、更に、デフォーカスによりファイバー束の端面の像がぼかされ、ファイバー束の写り込みによる輝度ムラをなくす。これにより、扇形の検査領域の輝度を可能な限り均一にできる。
【０２０３】
なお、検査領域に対して照明光の照射範囲が広くなるほど不要光の反射による検査への影響が問題となる。したがって、輝度の均一化を確保するために必要十分な範囲でパターン照明の照射範囲の大きさと照射位置を調整することが望ましい。特に、ディスク１２の中央の孔（内周）を掴むチャックの爪１６，１７，１８による不要な反射を極力少なくするために、図３３に示したように、内周エッジ方向についての照明光のはみ出し量ΔＳ１は極力小さいことが望ましい。そのため、検査領域に対する横方向の照明光のはみ出し量ΔＳ２や外周エッジ方向のはみ出し量ΔＳ３に比べて縦方向のはみ出し量を小さくすることが望ましい（図３３参照）。
【０２０４】
更に、図１５で説明したとおり、ディスク表面のテクスチャによる反射の影響を小さくするために、検査領域内におけるディスク表面のテクスチャに対し、平行に照明光を照射することにより、テクスチャによる散乱光発生を抑制する。
【０２０５】
図３１，３２では、照明光を検査領域の扇形左右対称中心線に直角に交わる線と平行に（水平方向から）照明光を照射しているが、図３５のように、照明光を検査領域の扇形左右対称中心線ＣＬに直角に交わる線ＬＳを基準として±２２．５度の範囲で照射することにより、照明光の光軸と検査領域のテクスチャ方向（同心円）がどこかで必ず平行になる。よって、基準線ＬＳに対して±２２．５度の範囲で適宜調整される。
【０２０６】
図３６は、本例の照明光学系で使用している光源装置の構成図である。図示のように、この光源装置３１０は、コントロール基板３５２、電源回路３５４、メタルハライドランプ３５６を備えるとともに、メカニカルシャッター３５８を内蔵しており、外部からの入力信号により、メカニカルシャッター３５８の開閉をコントロールできる。
【０２０７】
光ファイバー３１２の端部３１４（入射側）は、固定部材３６０を介して光源装置３１０に接続される。固定部材３６０には、光ファイバー３１２を固定する際の位置決め用の基準面３６２が形成されており、この基準面３６２に光ファイバー３１２の段差面３１５を突き当てて係合させることにより、光ファイバー３１２が位置決めされる。
【０２０８】
メカニカルシャッター３５８は、メタルハライドランプ３５６と光ファイバー３１２の入射端面（受光部）の間に配置されており、その開閉動作により、光ファイバー３１２への光の入射／遮光を切り替えることができる。
【０２０９】
コントロール基板３５２は、図示せぬ制御回路を備え、外部からの入力信号を受けて、メカニカルシャッター３５８の開閉動作を制御するとともに、電源回路３５４のＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯）を制御する。
【０２１０】
図２５，２６のフローチャートで説明したように、カメラ１０２（１カメ），１０４（２カメ）によって、交互に検査する面を撮像するタイミングと同期させて、対応する光源装置３１０のメカニカルシャッター３５８の開閉を行うことにより、検査に悪影響を及ぼす非被検査面の照明を遮断することができる。すなわち、図２５，２６のフローチャートで説明した照明１，２の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」を、メカニカルシャッター３５８の「開」、「閉」によって実現する。メタルハライドランプ３５６自体をオン（点灯）／オフ（消灯）制御するよりも、ランプの点灯状態を維持しつつシャッターの開閉制御を行う方が応答性がよく、光量の安定化の点でも良好である。
【０２１１】
本実施形態による照明光学系によれば、外乱となる直接反射光、高次反射光をなくすことができる。また、ディスク１２両面の１検査面につき、１台の光源装置３１０とし、この１台の光源装置３１０から分岐形状を持つ光ファイバー３１２を使用して複数方向から照明光を照射する構成を採用したことにより、光量バランスの安定化を維持できる。仮に、１つの投光部につき１つの光源装置（ランプ）を用いると、ランプの劣化等により、投光部ごとの光量変化によりバランスが崩れやすい。この点、本例のように１台の光源装置から分岐して複数の投光部を構成したものであれば、そのランプの劣化により、分岐されたファイバーの各投光部から照射される光も同等に低下することになるため、バランスは維持される。更に、検査範囲１３０における照明光の輝度ムラの安定化を図り、光量の均一化を実現できる。
【０２１２】
なお、上記実施形態では、１台の光源装置３１０から光ファイバー３１２によって２分岐させた照明光を左右２方向から照射する構成を例示したが、１台の光源装置３１０から更に多数の分岐を行う態様も可能であり、１検査領域に対して３以上の方向から照明光を照射してもよい。また、１台の光源装置によって、ディスク１２の表面の照明と、裏面の照明を両方行う態様も可能である。この場合、１台の光源装置から表面照明用と裏面照明用の各ファイバーを分岐させる。
【０２１３】
本実施形態によるディスク検査装置１００による検査工程は、例えば、ハードディスク装置の磁気ディスクに、トラック位置決めのためのサーボ信号や、そのトラックのアドレス情報信号、再生クロック信号等のサーボ情報を記録するための磁気転写工程の前に行われる。
【０２１４】
磁気転写工程は、磁性体の微細凹凸パターンにより転写情報を担持したマスターディスク（転写原盤）と、転写を受ける磁気記録層（磁性層）を有するスレーブディスク（被転写体）とを密着させた状態で転写用磁界を印加することにより、マスターディスクの磁化パターン対応するフォーマット情報やアドレス情報が書き込まれているマスターディスクより一括転写する方法である。ディスクに塵埃が付着していると、転写不良となったり、マスターディスクの表面に傷等を発生させてしまったりするという問題がある。
【０２１５】
したがって、転写を行う前のスレーブディスクについて、本例のディスク検査装置を用いて塵埃の付着の有無を検査し、この検査によって塵埃の付着が確認されたスレーブディスクを製造工程から排斥する（検査合格したもののみを選別する）ことが望ましい。また、塵埃の位置、大きさが特定できるため、ポイントを絞ったクリーニングを行い、再利用することも可能である。更に、検査の直後に行えば、再検査も容易に行える。
【０２１６】
上述の実施形態では、本発明によるチャック装置を検査工程に用いる例を述べたが、検査工程に限らず、ディスクのクリーニング工程など、他の工程にも利用できる。例えば、本発明によるチャック装置をクリーニング工程において利用すると、垂直姿勢でディスクを保持することから、塵埃の付着を防止でき、ディスクの両面を容易にクリーニングできる。この場合のクリーニング方法としては、エア流や吸引の他、不織布等によるワイプ法やヘッドを使ったヘッドバーニッシュ法などがある。
【０２１７】
もちろん、本発明の適用範囲は上述の例に限定されず、ディスクの種類によらず、様々な分野に適用可能である。
【０２１８】
また、上述の実施形態では、コンピュータ（ＰＣ）を用いたシステム構成（図１６）を例示したが、本発明の実施に際しては、マイコンを使用してＲＯＭ（Read Only Memory）等に格納した検査機能のプログラムによって制御する形態も可能である。
【０２１９】
〔付記〕
本明細書はディスクの保持手段として好適な以下に示すチャック装置の発明の開示を含んでいる。
【０２２０】
（発明１）：中心部に孔が形成されているディスクを保持するチャック装置であって、保持対象となるディスクに形成されている孔に挿入される複数の爪と、前記複数の爪のうち少なくとも１つを前記挿入される孔の外側に向かって付勢する付勢手段と、を有し、前記付勢手段によって前記複数の爪の外周部を前記ディスクの孔の周縁に加圧接触させることにより前記ディスクを垂直姿勢で保持することを特徴とするチャック装置。
【０２２１】
この発明１によれば、爪の外周部をディスク内周面に接触させることにより、ディスクを垂直姿勢で保持するため、ディスクの持ち替え（反転）なく、両面の同時検査が可能となる。また、重力によるパーティクルの付着を回避することも可能である。更に、クリーンエアのダウンフローが乱れず、ディスク周辺のクリーン度を保つことができる。
【０２２２】
（発明２）：前記複数の爪が取り付けられているチャック本体の外径は、前記ディスクの孔径より小さいことを特徴とする発明１記載のチャック装置。
【０２２３】
かかる態様によれば、ディスクチャック状態でディスク面に垂直な方向から見たとき、ディスクの孔の内側にチャック本体が収容されることになるため、ディスク両面について、内周エッジの近傍まで影にならずに観察（検査）可能である。
【０２２４】
（発明３）：前記複数の爪が取り付けられているチャック本体はスピンドルに固定されており、前記垂直姿勢で保持したディスクを回転可能であることを特徴とする発明１又は２記載のチャック装置。
【０２２５】
かかる態様によれば、ディスクを回転させながら、ディスクの全面を検査することができる。
【０２２６】
（発明４）：前記複数の爪のうち少なくとも１つは、前記挿入される孔の内側に向かって移動可能な可動機構を介して取り付けられていることを特徴とする発明１乃至３の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２２７】
この場合、前記可動機構の摺動部は、前記加圧接触によって保持されるディスクから該ディスクの（外周半径−内周半径）以上離れた位置に設けられていることが望ましく、外周半径以上離れた位置とすることがより望ましい。これにより、摺動部から発生するパーティクルのディスクへの付着を抑制することができる。
【０２２８】
（発明５）：前記可動機構の摺動部は、前記加圧接触によって保持されるディスクから該ディスクの（外周半径−内周半径）以上離れた位置に設けられていることを特徴とする発明４記載のチャック装置。
【０２２９】
（発明６）：前記付勢手段は、受動型ばねであることを特徴とする発明１乃至５の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３０】
チャック付勢力を与える手段として、金属、樹脂、エア、磁気等の受動型ばねを、チャク本体に内蔵する態様が好ましい。かかる態様によれば、外から力を加えずに、ディスクを保持することができる。
【０２３１】
（発明７）：前記付勢手段の付勢力に抗して、前記複数の爪のうち少なくとも１つを前記挿入される孔の内側に向かって移動させる爪駆動手段を備え、前記孔に対する前記複数の爪の挿入時、又は前記加圧接触を解除する時に前記爪駆動手段により前記複数の爪のうち少なくとも１つを該孔の内側に向かって移動させることを特徴とする発明１乃至６の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３２】
（発明８）：前記爪駆動手段は、前記複数の爪が取り付けられているチャック本体から離れた外部に設けられていることを特徴とする発明７記載のチャック装置。
【０２３３】
（発明９）：前記爪は、ポリベンゾイミダゾールで製作されていることを特徴とする発明１乃至８の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３４】
ポリベンゾイミダゾールは、耐磨耗性摺動性が高く、パーティクルの発生を抑制できるとともに、無添加で低反射特性があるため、光学的検査への悪影響（写り込みなど)を回
避できる。なお、ポリイミドやポリイミドアミドも耐磨耗性が高いが、摺動性、低反射性とするにはカーボン添加を要し、パーティクルの増加がある。
【０２３５】
（発明１０）：前記爪は、前記ディスクの孔の周縁に対応した円弧形状の外周部を有し、ディスク保持の状態において前記ディスクの両面の平面部分に接触せず、前記ディスクの孔の周縁に接触するのみで前記ディスクを保持することを特徴とする発明１乃至９の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３６】
かかる態様によれば、ディスク面(平面部分)へのパーティクルの付着が抑制されるとともに、ほぼ全平面部の検査が可能となる。
【０２３７】
（発明１１）：前記複数の爪として、２つの固定爪と１つの可動爪が同一円周上に配置され、中心から前記２つの固定爪の位置を見込む角は、前記中心から前記可動爪の位置と前記固定爪の位置を見込む角よりも小さいことを特徴とする発明１乃至１０の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３８】
（発明１２）：当該チャック装置にディスクを取り付ける際、または、当該チャック装置からディスクを取り外す際に、前記２つの固定爪は同じ高さに位置し、前記可動爪は前記２つの固定爪よりも下方に位置することを特徴とする発明１１に記載のチャック装置。
【０２３９】
かかる態様より、ディスク保持の安定性向上を図ることができ、チャック時の摩擦による傷やパーティクルの発生の抑制も達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０２４０】
【図１】本発明の実施形態に係るチャック装置の斜視図
【図２】図１に示したチャック装置の側面図
【図３】可動爪の駆動機構を示した要部拡大図
【図４】図１に示したチャック装置の背面図
【図５】チャック本体の斜視図
【図６】チャック時における可動爪部分の拡大図
【図７】爪の外周面に形成される溝の他の形態例を示す図
【図８】図５のＢ矢視図
【図９】ディスクのチャック状態を示す断面図
【図１０】ディスク検査装置の構成例を示す斜視図
【図１１】図１０に示したディスク検査装置の側面図
【図１２】図１０に示したディスク検査装置の平面図
【図１３】ディスク検査装置に用いられる照明装置の説明図
【図１４】照明光パターンの輝度分布を示す図
【図１５】ディスクのエッジ部の照明方法を説明するために用いた説明図
【図１６】ディスク検査装置を含む検査システムの構成図
【図１７】本例の検査システムにおける処理の流れを示す処理ブロック図
【図１８】検査画像から外周円形ラインを求める演算の説明図
【図１９】ディスクの外周部分の拡大側面図
【図２０】強調処理を施したウインドウ画像の例を示す図
【図２１】検査画像における領域別の処理ウインドウの区分例を示す図
【図２２】測定結果の画像例（１検査画像分）を示す図
【図２３】測定結果の画像例（１ディスク片面全体）を示す図
【図２４】検査システムの制御例を示すフローチャート
【図２５】自動検査処理の手順を示すフローチャート
【図２６】自動検査処理の手順を示すフローチャート
【図２７】本実施形態に係るディスク検査の処理手順を示したフローチャート
【図２８】照明光学系の構成例を示した平面図
【図２９】分岐形状を持つ光ファイバーの構成例を示す斜視図
【図３０】図２９に示した光ファイバーの出射端面の拡大図
【図３１】照明装置の投光部周辺についてディスク面と正対する正面から見た図
【図３２】図３１の平面図
【図３３】扇形の検査領域とデフォーカスされたパターン照明の照射範囲の関係を示した図
【図３４】図３３の直線Ａ−Ａ上の輝度分布を示すグラフ
【図３５】テクスチャ方向と平行になる照明光の光軸の説明図
【図３６】シャッターを内蔵した光源装置の構成図
【符号の説明】
【０２４１】
１０…チャック装置、１２…ディスク、１４…孔、１６，１７…爪（固定爪）、１８…爪（可動爪）、２０…チャック本体、２４…モータ、３０…スピンドル、３４…アーム、３６…回動軸、３８…バネ部材、４０…シリンダ、４２…ロッド、１００…ディスク検査装置、１０２，１０４…カメラ、１１２，１１４，１１６，１１８…照明装置、１３２，１３４…光ファイバー、１５２…コンピュータ（画像処理兼システム制御コンピュータ）、１５４…コンピュータ（画像処理コンピュータ）、１５６…データサーバ、１５８…コンピュータ（解析処理コンピュータ)、３１０…光源装置、３１２…光ファイバー、３２２Ａ、３２２Ｂ…レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスク検査装置及び方法に係り、特に、ハードディスク装置に用いられる磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクなどの表面及び端面の汚染状態を検査するのに好適なディスク検査方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスク装置はますます記録密度が向上し、ヘッド浮上量も限りなく小さくなってきている。そのため微小なパーティクルであってもドロップアウトの原因となるばかりか、パーティクルがヘッドに噛みこみデータを損傷させる恐れも大きくなっている。さらに、記録面ばかりでなく、ディスク内周面や外周面のパーティクルも移動することによって前記の障害を起こす恐れがある。特にエッジ部分は搬送用ケースやハンドリング治具、設備のチャック等と接触することが避けられず、また角を持つことからパーティクルの発生源でもあり、それらは容易に移動することから障害発生要因となりやすい。
【０００３】
また、磁気ディスクに予めサーボ信号等の情報を書き込む磁気転写技術においては、マスターディスク（転写原盤）とスレーブディスク（被転写用磁気ディスク）とを密着させる必要があるが、ディスク間に塵埃があると転写不良となる。この塵埃は、スレーブディスクの製造時や搬送時等に発生したものが当該スレーブディスクに付着して持ち込まれるものがある。このようにディスクに付着してくる塵埃については、転写工程の前に塵埃の有無を検査し、塵埃が付着しているディスクを排除することが望ましい。
【０００４】
従来、ハードディスク装置に使用される磁気ディスクは、その製造工程において表面の欠陥やパーティクルの付着の有無などについて検査が行われ、レーザを使用した検査装置（特許文献１）やＣＣＤ等の撮像カメラを使用した検査装置（特許文献２，３）が実用化されている。
【特許文献１】特開２０００−９４５３号公報
【特許文献２】特開２０００−１６２１４６号公報
【特許文献３】特開平６−１４８０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、ハードディスクの外周端面（エッジ）のみを検査する端面専用検査機に関する内容であり、同文献１に記載された装置では、ディスクの面内及び内周端面の検査ができない。面内及び内周端面（エッジ）について検査するためには、それぞれ別の検査機を設ける必要がある。また、特許文献１に記載の技術は、ディスク端面に照射したレーザ光の正反射方向の強度と、分割反射体内面での拡散反射の強度を測定するものであり、当該測定情報からディスク端面の傷など影響が少ない欠陥と、塵埃（影響が大きいもの）との分離が十分ではなく、さらに、当該技術の測定原理上、エッジ部の様子を反映した画像を得るものではないため測定結果の検証が困難である。
【０００６】
一方、引用文献２，３は、ディスク片面の平面部（記録面内）のみを検査するものであり、エッジまたはエッジ近傍の検査を行うことはできない。
【０００７】
上記特許文献１〜３に開示されたいずれの装置においても、ディスクの面内とエッジ部を同時に検査することはできず、また１台でディスクの両面及び端面を同時に検査することはできない。仮に両面の検査を実現しようとすれば、２以上の装置を組み合わせた上で、裏面はディスクを反転して検査を行う必要があり、設備が高額かつ大型化して設置場所を必要とする。また、各ディスクの検査を持ち替えて繰り返すため、ディスクのハンドリングによってパーティクルが発生し、品質の悪化を招くとともに、スループット面でも課題が大きい。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ディスクの表面（記録面部分）及び端面（エッジ部）の同時検査や両面の同時検査に好適なディスク検査装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために本発明に係るディスク検査装置は、ディスクを保持するディスク保持手段と、前記ディスク保持手段によって保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明手段と、前記照明手段で照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、ディスクの平面部とエッジ部分を同時に検査可能である。特に、本発明の照明手段は、検査領域の形状と略合致した照射範囲のパターン照明を行うため、必要十分な範囲で照明が可能であり、エッジ部での異常反射やブルーミングを防止でき、不要な写り込みも抑制できる。
【００１１】
本発明の一態様として、前記ディスクはディスク面にテクスチャが形成されており、前記照明手段は前記テクスチャの接線方向に沿って照明光を照射することを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１２】
テクスチャ方向から照明を行うことにより、テクスチャの凹凸による乱反射を抑制できる。
【００１３】
本発明の他の態様として、前記照明手段はライトガイドを含み、前記ライトガイドの端面から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１４】
光ファイバーなどのライトガイドと先端に投影レンズを使用することにより、所望の照射パターン形状に整形することができる。
【００１５】
本発明の他の態様として、前記照明手段は、同じディスク表面の検査領域を照明し得る複数の投光部を備え、これら複数の投光部によりエッジを含んだディスク面に対して複数の方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１６】
かかる態様においてさらに、前記複数の投光部からディスク面に対して対称的に照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１７】
２つの投光部を１組（ペア）とする照明手段によって２方向から対称的に照明を行い、ディスク面において所定の照明光パターンが形成されるように構成する態様により、照射領域内の光量分布の均一化を図ることができる。
【００１８】
また、本発明の他の態様として、前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、前記複数の投光部によりディスクのエッジ部分に対して、該ディスクの円周方向に沿った方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００１９】
ディスクのエッジ部分に対して円周方向に沿った複数の方向から照明を行うことにより、エッジの面取り部を良好に撮像することが可能である。
【００２０】
本発明の他の態様として、前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、前記検査領域部分は、内周エッジと外周エッジを含んだ扇形形状であることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２１】
例えば、円形ディスクを周方向にｎ等分した扇形形状を検査領域（検査ウインドウ）とすることにより、両面それぞれｎ回の撮像でディスク全面を検査することができる。
【００２２】
本発明の他の態様として、前記ディスク保持手段は、前記垂直姿勢で保持したディスクを回転させるディスク回転手段を具備しており、前記ディスク回転手段によってディスクを回転させることにより、ディスク面の異なる位置を検査対象とすることができることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２３】
本発明の他の態様として、前記ディスク保持手段は、前記ディスクを垂直姿勢で保持するものであることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２４】
ディスクを垂直姿勢で保持する構成により、両面同時検査が容易になるとともに、重力によるパーティクルの付着を回避することも可能である。更に、クリーンエアのダウンフローが乱れず、ディスク周辺のクリーン度を保つことができる。
【００２５】
本発明の他の態様に係るディスク検査装置は、前記照明手段として、前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの片側面である第１の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第１の照明手段と、前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの他方の片面である第２の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第２の照明手段と、を備えるとともに、前記撮像手段として、前記第１の照明手段で照明される前記第１の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第１の撮像手段と、前記第２の照明手段で照明される前記第２の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第２の撮像手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
かかる態様によれば、ディスクの持ち替え（反転）なく、ディスクの両面について、平面部とエッジ部分を同時に検査可能である。
【００２７】
当該態様において、さらに、前記ディスク回転手段の回転により検査対象となるディスク位置を変えながら前記第１及び第２の撮像手段によりそれぞれ複数回の撮像を行うことにより、１枚のディスクの両面全体についての検査画像を取得する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２８】
また、本発明の更に他の態様として、前記第１の撮像手段による撮像と、前記第２の撮像手段による撮像を交互に実施することを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００２９】
第１の面及び第２の面の両面を同時に（同タイミングで)撮像することも可能ではあるが、撮像動作、画像データの転送、データ処理の時間を考慮すると、片面ずつ交互に撮像をする態様が好ましい。かかる態様により処理（演算）装置における処理負担を分散させることができる。
【００３０】
本発明の一態様として、前記ディスクは、磁気記録のための磁性層を有する磁気ディスクであることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３１】
例えば、ハードディスク装置に用いられる磁気記録媒体は、磁気転写工程の際にマスター担体と減圧密着させるため、記録面のみならずエッジ部においても塵埃の付着が問題となる。本発明のディスク検査装置によれば、記録面とエッジ部を同時に検査できるため、磁気転写工程前のスレーブ媒体の塵埃付着を検査する手段として好適である。
【００３２】
本発明の他の態様として、前記撮像手段によって取得される画像から当該撮像画像におけるディスクの複数のエッジ点を検出するとともに、ディスクの中心位置と半径を求める演算を行い、その演算結果をもとに自動的に各検査面のウインドウを形成する画像処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３３】
第１の撮像手段から得られる画像を処理する画像処理手段（第１の画像処理手段）と、第２の撮像手段から得られる画像を処理する画像処理手段（第２の画像処理手段）とをそれぞれ別々に備える態様も可能であるし、１つの画像処理装置において両方の画像を処理する態様も可能である。
【００３４】
本発明の他の態様として、前記撮像手段によって取得される画像からディスクのエッジ部分の反射形状を認識し、当該反射形状に基づき、塵埃によるものであるか、塵埃以外の要因によるものであるかを判別する画像解析手段を備えることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３５】
ディスクのエッジ部分は、チャックによる傷や蒸着欠陥など、塵埃（粒子）の付着以外の要因による反射も想定される。撮像画像の中から塵埃による反射と塵埃以外の要因による反射とを分離して検出する画像解析処理を行うことが望ましい。
【００３６】
本発明の他の態様として、前記撮像手段によって取得される画像からディスクの平面部分に付着している塵埃と、ディスクのエッジ部分に付着している塵埃を検出する塵埃検出処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００３７】
既述のとおり、エッジ部分は平面部分に比べて反射要因が多く、また、許容される塵埃の付着量も異なるため、平面部分における塵埃の検出処理と、エッジ部分による塵埃の検出処理はそれぞれに適した別のアルゴリズムで行うことが好ましい。
【００３８】
なお、撮像手段によって取得された画像を処理及び解析する機能は、プログラム（ソフトウエア）によって実現でき、当該プログラムを組み込んだコンピュータを画像処理手段、画像解析手段、塵埃検出処理手段として機能させることができる。
【００３９】
本発明の他の態様として、前記ディスク面に対する前記照明手段による照明光の入射角は６０度以上９０度未満であることを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００４０】
検査面（ディスク面）に対して、３０度以下の浅い角度で光りを当てることにより、欠陥のみを光らせることができる。なお、ディスク面と入射光軸のなす角が大きすぎると（ディスク面に対する光の入射角が６０度未満であると）、照明手段の写り込みや、直接反射光が撮像手段に入射するという問題が生じる。また、入射角が９０度以上では、照明光が被検査物（ディスク）に蹴られて影ができてしまう。
【００４１】
本発明の更に他の態様として、前記照明手段は、光ファイバーを束ねて構成されるとともに、前記光ファバーの出射端にレンズが配置され、前記ディスク面上に対してデフォーカスされた光を照射することを特徴とするディスク検査装置を提供する。かかる態様により、束ねたファイバーのムラを減らす効果がある。
【００４２】
本発明の他の態様として、前記照明手段による照明光の照射範囲が検査領域部分よりも広い領域となるように照明の位置を合わせたことを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００４３】
照明光の照射領域における境界部（周辺部）は光量が落ちるため、かかる境界部を除いた中央領域（光量が安定している領域）を被検査対象の検査領域部分に照射することが望ましい。
【００４４】
本発明の他の態様として、前記交互に撮像を実施して検査を行う際、非検査側の照明をオフまたは遮光することを特徴とするディスク検査装置を提供する。
【００４５】
ディスクの両面を交互に検査する際、非検査型の照明光が検査側にノイズとして影響しないように非検査側の照明をオフ、または、シャッター等によって遮光する態様が好ましい。
【００４６】
また、本発明は前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、本発明に係るディスク検査方法は、被検査対象のディスクを保持し、当該保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明工程と、前記照明工程により照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含む撮像手段により、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像工程と、前記撮像工程で得られた画像を解析する画像処理工程と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４７】
本発明によれば、被検査対象のディスクについてエッジを含んだディスク表面の撮像画像を得てディスクの平面部とエッジ部分を同時に検査することができ、検査時間も短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、添付図面にしたがって本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００４９】
はじめに、本発明の実施形態に係るディスク検査装置に用いられるディスクのチャック装置の構成について説明する。なお、本実施形態では、ハードディスク装置に用いられる磁気ディスクのディスク検査装置並びにチャック装置を例に説明する。
【００５０】
〔ディスクのチャック装置の構成例〕
図１は本発明の実施形態に係るディスク検査装置に用いられるディスクのチャック装置の構成例を示す斜視図、図２はその側面図である。これらの図面に示したとおり、本実施形態に係るチャック装置１０は、ディスク１２の中心部に形成されている孔１４の周縁（ディスク内周面）に接触する３本の爪１６、１７、１８を有するチャック本体２０と、該チャック本体２０を回転させるモータ２４とを備える。
【００５１】
モータ２４は、ベースプレート２６に対して垂直に起立する支持プレート２８に固定され、その回転軸（スピンドル３０）は水平方向（重力方向に直交する方向）を向いている。スピンドル３０の先端に取り付けられたチャック本体２０は３本の爪１６、１７、１８によりディスク１２を垂直に立てた姿勢（ディスク面が重力方向と平行な姿勢）で保持する。
【００５２】
支持プレート２８には、非接触式の距離センサ３２が取り付けられており、該距離センサ３２によりディスク１２面の位置が検出される。距離センサ３２の検出信号に基づき、ディスク１２が正しい位置に（正しい姿勢で）保持されているか否かを判定することができる。なお、本例ではレーザ光を照射する投光部３２Ａと被測定物からの反射光を受光する受光部３２Ｂを有する光学式の距離センサ３２が用いられているが、光学式に限らず、超音波式など他の方式によるものであってもよい。
【００５３】
チャック本体２０に設けられた３本の爪のうち、符号１６、１７で示した２本の爪（図１において上部に２つ横に並んで配置されるもの）は固定爪であり、残りの符号１８で示した爪（図１において下部に配置されるもの）は可動爪である。以後、符号１６、１７の爪を「固定爪」、符号１８の爪を「可動爪」と呼ぶ場合がある。
【００５４】
可動爪１８のアーム３４の基端部は、回動軸３６を介してチャック本体２０に取り付けられている。可動爪１８のアーム３４はバネ部材（「付勢手段」に相当、本例では圧縮コイルバネを用いたが、磁気、空気圧、板バネ等も可能である。）３８により図２の下方に（可動爪１８を孔１４の径方向に広げる方向に）付勢され、外力が加わらない状態において、可動爪１８は他の固定爪１６、１７と同様、略水平に支持される。実際は、チャック代が必要なため可動爪１８は多少傾き、水平位置からの距離で０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の傾きを持つ。
【００５５】
可動爪１８のアーム３４の下側には、可動爪１８を押し上げる手段としてシリンダ４０（「爪駆動手段」に相当）が配置されている。シリンダ４０のロッド４２を伸ばすことにより、バネ部材３８の付勢力に抗して可動爪１８のアーム３４を上方に押し上げることができる（図３参照）。この状態からロッド４２を縮めると、バネ部材３８の復元力により可動爪１８は元の水平位置に戻る。バネ部材３８の付勢力に抗して可動爪１８を変位させる駆動手段としては、上記のシリンダ４０に限定されず、他のアクチュエータや圧縮エアによる手段でもよい。
【００５６】
可動爪１８を揺動自在に支持する回動軸３６の部分（「可動機構の摺動部」に相当）は、部材同士が擦れ合う摺動部であるため、部材の摺動によるパーティクルの発生を考慮すると、かかる摺動部がディスク１２から十分に離れた位置に設けられている構造が好ましい。設計上の目安としては、ディスク１２から摺動部までの距離をディスク１２の（外周半径−内周半径）以上離れた位置に設けられていることが望ましく、外周半径以上離れた位置とすることがより望ましい。
【００５７】
本例では、回動軸３６を中心とする円弧運動によって可動爪１８を揺動移動させているが、可動爪１８を移動させる機構は本例に限らず、例えば、可動爪を直線運動によって移動させる機構であってもよい。
【００５８】
ただし、直線運動による機構は、円弧運動の機構に比べて摺動部が大きく複雑になるので、位置の精度に制約が無ければ、本例のように円弧運動の機構の方が簡易な構造であり、パーティクルの発生も抑えやすい。
【００５９】
図４は、チャック装置１０の背面図（図１のＡ矢視図）である。チャック本体２０の外径はディスク１２の孔１４の直径以下であり（好ましくは、孔径よりも小さく）、３本の爪１６、１７、１８も可能な限りディスク１２の孔径の内側に収まるように配置されている。
【００６０】
また、支持プレート２８の上端面の高さは、チャック本体２０の高さと同等又はそれよりも低い位置とし（図２参照）、該支持プレート２８に固定されるモータ２４も支持プレート２８の上端面の高さを超えないものとする。かかる構成は、ギヤやプーリを使い、モータの軸をシフトするか、或いは、小径のモータを使うことにより実現される。
【００６１】
このような構成により、図４に示すとおり、チャックされたディスク１２の記録面に対して垂直な方向から見たときに、ディスク１２の一部（図４において上部領域）について径方向のほぼ全域が両面とも障害物なく観察可能となる。なお、本例の場合、後述のディスク検査装置（図１０）において、検査範囲となる所定角度範囲（α＝４５°）の記録面領域（図１３における符号１３０）を少なくとも含む領域が障害物なく観察可能である。このため、ディスク検査装置による両面同時検査が可能であり、また、ディスクの内周縁の極めて近い領域まで検査することができる。
【００６２】
図５は、チャック装置１０の要部斜視図である。図示のように、各爪１６、１７、１８は、チャック本体２１とは別の材料により、別部材として製作されており、ボルト４４によりチャック本体２１に固定されている。
【００６３】
固定爪１６、１７及び可動爪１８として用いる爪材には、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）が好適である。ポリベンゾイミダゾールは、特にガラスのディスクに対する耐摩耗性、摺動性が高く、パーティクルの発生が殆ど無い。また、無添加での低反射率特性があり、後述するパーティクル付着の検査（高照度の照明を行う光学的検査）への影響を回避できるという利点がある。低反射率特性を得るために樹脂にカーボンを添加する方法があるが、パーティクル抑制の観点から無添加の材料を用いることが好ましい。
【００６４】
各爪１６、１７、１８は、チャック状態においてディスク１２の孔の内周面のみと接触する形状とし、ディスク平面（記録面）には接触しない構成であることが望ましい。本例の爪１６、１７、１８は、ディスク１２の孔の内周に沿った部分円弧状の外周面１６Ａ、１７Ａ、１８Ａを有し、各爪１６、１７、１８の円弧状の外周面１６Ａ、１７Ａ、１８Ａには、それぞれディスク１２の孔１４の周縁に当接する溝４６、４７、４８が形成されている。この溝４６、４７、４８により、ディスク１２の保持位置及び姿勢が規制される。
【００６５】
図６は可動爪１８に形成された溝４８の拡大図である。なお、固定爪１６、１７に形成される溝４６、４７も同様であるため、図６に示した可動爪１８の溝４８の説明で代表させる。
【００６６】
図示のように、溝４８は、断面がＶ字形状を有する。かかるＶ字型の斜面の角度はディスク１２の内周エッジの面取り角度と合致しており、チャック時には該溝４８にディスク１２の内周エッジのチャンファー面１２Ａ、１２Ｂが接触し、バネ部材３８の付勢力で爪１８が押し当てられてディスク１２が保持される。図６では、説明の便宜上、深い溝４８を描いているが、この溝４８をあまり深くしすぎると、ディスクの平面部（記録面の領域）のうち溝で隠れる部分（検査できない領域）が多くなってしまうため、この溝４８はなるべく浅い方がよい。
【００６７】
また、溝４８の形態は図６の例に限定されず、例えば、図７に示すように、溝４８の斜面の傾斜角度を非常に小さくして、向かい合う斜面４８Ａ、４８Ｂ間の成す広がり角度を大きくした非常に浅い溝の形態も好ましい。このような形態とすることにより、ディスク１２の記録面のコーナ部(符号１２Ｃ、１２Ｄ)まで検査することが可能となり、コーナ部１２Ｃにおけるゴミ付着を検査することができる。
【００６８】
なお、ハンドリングロボット（不図示）によるディスクハンドリングの位置決め精度が向上すれば、この溝４８を省略することも可能である。
【００６９】
図８は、チャック本体２０の正面図（図５の矢印Ｂ方向から見た図）である。固定爪１６，１７及び可動爪１８の位置関係は図８に示すとおりである。すなわち、これら３つの爪１６、１７、１８はスピンドル３０の中心を原点とする同一円周上に配置されており、図８で最下の位置（時計における６時の位置）に配置される可動爪１８から反時計回り方向に１３５度回転した位置に固定爪１７が配置され、可動爪１８から時計回転方向に１３５度回転した位置に固定爪１６が配置されている。
【００７０】
つまり、スピンドル３０の中心から２つの固定爪１６、１７の位置を見込む角θ1は９０度であり、中心から可動爪１８の位置と固定爪１６（又は１７）の位置を見込む角θ2は１３５度である。なお、ディスク取り付け時の安定性等を考慮すると、θ1＜θ2であることが望ましい。
【００７１】
本例のような爪配置は、後述のディスク検査装置により、１枚のディスク１２を４５度範囲ずつ、８回に分けてディスク面の全範囲の検査を行う場合に好適であり、また、垂直姿勢のディスク１２を安定的に保持することができるという利点がある。
【００７２】
図８に示すＢ矢視平面において、各爪１６、１７、１８は略扇形状に形成されている。各爪１６、１７、１８の弧（外周面の弧）の中心に対する角度βは、１回の検査範囲の角度α（本例ではα＝４５度）よりも僅かに小さい角度（本例では４３度）とすることが好ましい。固定爪１６、１７及び可動爪１８の配置形態と、各爪１６、１７、１８の弧の中心に対する角度については、本例に限定されず、ディスク検査装置における１回の検査範囲の角度αと、ディスク保持の安定性の観点から決定される。
【００７３】
また、本実施形態では、２つの固定爪１６，１７と１つの可動爪１８の爪配置を例示するが、爪の数やその配置形態、可動爪と固定爪の割合とその配置バランスなどについては、多様な形態が可能である。
【００７４】
上記の如く構成されたチャック装置１０によってディスク１２をチャックするときの動作は次のとおりである。
【００７５】
ディスク１２のハンドリングは、図示せぬハンドリングロボットによって行う。ハンドリングロボットは、複数の爪でディスク１２を把持し、該ディスク１２をチャック装置１０へと搬送する。
【００７６】
ハンドリングロボットによるディスク１２の保持機構は特に限定されないが、例えば、本例のチャック装置１０と類似の爪構造（２つの固定爪と１つの可動爪）を外周チャックに採用し、３本の爪でディスク１２の外周を支持する構成とする。なお、本例のチャック装置１０は内周チャック方式であることから、ハンドリングロボットは外周チャック方式を採用することが簡便であるが、ハンドリングロボットについても内周チャック方式を採用し、チャック装置１０による爪１６、１７、１８の隙間を利用して、ディスク１２の受け渡しを行う態様も可能である。
【００７７】
ハンドリングロボットによるディスク１２の搬送動作と、チャック装置１０におけるシリンダ４０の動作のタイミングをとるために、ロボット側がシリンダ４０を制御する構成が望ましい。すなわち、ハンドリングロボットを制御する制御装置によってシリンダ４０も制御する構成とする。チャック装置１０にディスク１２を取り付けるときには、まず、シリンダ４０のロッド４２を伸ばして、可動爪１８を押し上げる（図３参照）。
【００７８】
この状態でハンドリングロボットがディスク１２とともに近づき、ディスク１２の孔１４を爪１６、１７、１８の位置に合わせ、自身の孔１４に爪１６、１７、１８が挿入されるように、ディスク１２を移動させる。ディスク１２を溝４６、４７の位置まで移動させた後、ディスク１２を僅かに降下させてディスク内周面が固定爪１６、１７に接触する寸前（０．１ｍｍ以下の距離）で止める。ここで、ハンドリングロボットのチャックを開放すると、無理無くディスク１２は自重で固定爪１６、１７にかかる。
【００７９】
その後、ゆっくりとシリンダ４０のロッド４２を下げて、バネ部材３８の力で可動爪１８を下方へと動かし、可動爪１８をディスク１２の内周に接触させる。こうして、ロッド４２による外力を解除することでバネ部材３８の付勢力により、爪１６、１７、１８がディスク１２の内周に加圧接触し、ディスク１２は安定して保持される。図９にチャック状態の要部断面図を示す。
【００８０】
なお、チャック状態のディスク１２を取り外すときには、上述した取り付け時とは逆の動作を行う。
【００８１】
本実施形態のチャック装置１０によれば、次のような作用効果が得られる。
【００８２】
（１）傷やパーティクルの発生を抑制できる。
【００８３】
（２）ディスク両面の同時検査が可能であり、早いサイクルタイムを実現できる。
【００８４】
（３）シンプルな構造にできる。
【００８５】
（４）内周エッジの近傍まで検査可能である。
【００８６】
（５）ディスク１２を垂直に保持するため、上方向からのクリーン空気流によるエア流を層流の状態に保ちやすく、ディスク後方の乱流を生じないのでパーティクルの付着を大幅に軽減できる。
【００８７】
（６）ディスク１２を垂直に保持するため、上方に配置される様々な機械構造体（メカ構造体）などから重力により落下するパーティクルの付着を回避することができる。
【００８８】
（７）爪１６、１７、１８の配置形態並びに爪材の選択により、ハンドリングロボットからのディスク受け取り安定性の向上を図ることができ、チャック時の摩擦による傷やパーティクルの発生を抑制できる。
【００８９】
〔ディスク検査装置の説明〕
次に、上記したチャック装置１０を用いたディスク検査装置（ディスクに付着している塵埃を検出するための検査装置）の例について説明する。
【００９０】
図１０は、本発明の実施形態に係るディスク検査装置の構成を示す斜視図、図１１は側面図、図１２は平面図である。これらの図面に示したように、このディスク検査装置１００は、チャック装置１０に保持されたディスク１２を挟んでその両側に、カメラ１０２（「第１の撮像装置」に相当）、１０４（「第２の撮像装置」に相当）が互いに向かい合わせで配置されており、ディスク１２の横方向やや斜めの位置に照明装置１１２、１１４、１１６、１１８が配置されている。符号１２０、１２２は、それぞれカメラ１０２、１０４のレンズ部である。
【００９１】
照明装置１１２、１１４のペアが「第１の照明手段」に相当し、照明装置１１６、１１８のペアが「第２の照明手段」に相当する。
【００９２】
なお、検査対象となるディスク１２の周囲の空間は、外部からの外乱光の侵入を防止するために、検査中はカバー１２６で覆われる。
【００９３】
カメラ１０２、１０４は、高解像度かつ電荷蓄積時間の長い撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳなど）を搭載した電子撮像装置であり、本例では、電子冷却ＣＣＤカメラを用いている。
ＣＣＤはＣＭＯＳに比べて暗電流ノイズが少ない点で好ましい。また、ＣＣＤを冷却することで暗電流のノイズ成分を低減することができる。冷却温度は１０℃以下であることが好ましい。温度は低いほど暗電流ノイズは減少するが、長時間の運転の際に、冷却温度を０度以下にすると氷結による問題が生じることがあるので、本例では冷却温度を１度に制御する。電荷蓄積時間は０．１秒以上とすることが好ましい。
【００９４】
＜照明装置の構成＞
照明装置１１２〜１１８は、図１３（ａ）に示すように、ディスク１２の検査範囲（中心に対して４５度の範囲のディスク上部領域）１３０の扇形形状と合致したパターンで照明を行うものであり、光ファイバー（「ライトガイド」に相当）１３２，１３４と、その先端に投影レンズ（不図示）を用いて照射パターン（扇形パターン）を整形し、投光部の光ファイバー１３２，１３４の端面からディスク面に対して浅い角度で斜めからパターン照明を行う（図１３（ｂ）参照）。ディスク面に対する照明光の仰角は３０度以下（入射角で６０度以上）であることが好ましく、本装置では仰角２０度とした。
【００９５】
ハードディスク用のディスク１２は鏡面のため、適切な照明を行わなければ、ディスク１２のエッジによる反射やブルーミング、ディスク面への写りこみ（カメラのレンズや照明光源がディスク１２面に写る現象）などが起こり、高精度の検査が困難となる。
【００９６】
そこで、本実施形態では、図１３に示したように、検査範囲１３０のみに超高輝度の白色照明光（例えば、１００万ルクス以上、より好ましくは２００万ルクス以上）を照射し、ディスク面上の塵埃の輝度を高める一方、検査範囲１３０以外の不要な領域への照射を抑制することで、チャックの爪１６、１７、１８による光の反射の抑制、ディスク１２のエッジによる反射やブルーミングの抑制、並びにディスク面への写り込みを防止している。
【００９７】
一般に、ディスク１２の表面にはテクスチャと呼ばれる同心円状の微細な多数の線条（凹凸溝）が形成されている。本実施形態では、ディスク１２に対してテクスチャの線方向（円周の接線方向）から照明光を照射する構成とする。すなわち、図１３（ａ）の平面視でテクスチャの接線方向と平行となる照明光を照射するように照明装置１１２、１１４のペア（又は１１６、１１８）を配置する。
【００９８】
また、ディスク１２に対して両側から対称的に照明を行うことにより、照射領域内（照射パターン内）における輝度の均一化も図られている。なお、高輝度白色光源としては、赤外線が少なく、解像度が高い４００〜５５０ｎｍの光量が高いメタルハライドランプを用いることができる。
【００９９】
図１４は、照明装置１１２〜１１８によって照明光が照射される略扇型の照射領域の輝度分布を示す。同図における符号ａで示したグラフ（二点鎖線）が照明装置１１２（又は１１６）による輝度分布を表し、符号ｂで示したグラフ（一点鎖線）が照明装置１１４（又は１１８）による輝度分布を表す。左右の照明装置１１２、１１４のペア（又は１１６と１１８のペア）によって照明される照射領域（扇形パターン内）の輝度分布は符号ｃで示すように符号ａと符号ｂのグラフの重ね合わせとなり、全視野範囲において略一定の輝度分布となっている。
【０１００】
なお、エッジ部分の検査においては、テクスチャとは別に複数の円周方向の照明が有効である。外周エッジには面取り部分が含まれており、この面取り部における塵埃の付着の有無を検査することは重要である。
【０１０１】
ディスク端面と面取り部分が照明でき、カメラ方向に面取り部から直接反射しない照明方向は、図１５に示ように、ディスク１２の円周方向に沿った方向（「外周光軸１」、「外周光軸２」）となる。また、円周方向に照明した場合、遠方側のエッジは影になるので、複数の照明（「外周光軸１」の方向と、「外周光軸２」の方向）が必要である。
【０１０２】
１回の撮影でカメラ１０２、１０４が撮像する領域は、図１３で示した４５度範囲の扇形部分である。当該領域の撮像を終えたら、ディスク１２を４５度回転させて、次の検査領域について撮像を行う。以後、同様にして、４５度ずつ回転させながら検査領域を順次変更して撮像を行い、ディスク１２の全領域について撮像を行う。
【０１０３】
＜検査設備（システム）の説明＞
図１６は、ディスク検査装置を含む検査システムの構成例を示す図である。このシステム１５０は、カメラ１０２から得られる画像データの処理及びシステム全体の制御を行うコンピュータ（画像処理兼システム制御コンピュータ）１５２、カメラ１０４から得られる画像データの処理を行うコンピュータ（画像処理コンピュータ）１５４と、データサーバ１５６と、検査画像の解析処理を行うコンピュータ（解析処理コンピュータ)１５８とから構成される。なお、カメラ（１０２，１０４）と対応するコンピュータ（１５２，１５４）との接続手段、並びに、データサーバ１５６と各コンピュータ（１５２，１５４，１５８）との接続手段については、有線、無線を問わず、周知の通信インターフェースを用いることができる。
【０１０４】
画像処理兼システム制御コンピュータ１５２は、照明装置１１２〜１１８の制御（点灯／消灯、点灯時の照度の制御など）を行うとともに、カメラ１０２、１０４の制御（撮影タイミングや露光時間の制御など)、及びチャック装置１０のモータ２４の制御（ディスク１２の回転による検査領域の切り替えなど）を行う。また、この画像処理兼システム制御コンピュータ１５２は、カメラ１０２から得られる画像データの一次処理（前処理）を行う。この一次処理には、検査画像と暗画像の差の情報を得るための差分処理、塵埃を強調するための非線形階調変換処理等が含まれる。
【０１０５】
カメラ１０２によって得られた検査画像の情報は、画像処理兼システム制御コンピュータ１５２によって一次処理され、該画像処理兼システム制御コンピュータ１５２からデータサーバ１５６へと送られて、データサーバ１５６上に保存される。同様に、カメラ１０４によって得られた検査画像の情報は、画像処理コンピュータ１５４によって一次処理が行われ、データサーバ１５６に保存される。
【０１０６】
解析処理コンピュータ１５８は、データサーバ１５６内に蓄積されているデータを解析する処理を行う。解析処理の例としては、記録面内領域の画像抽出、外周エッジ部の画像抽出、内周エッジ部の画像抽出、記録面内領域及び内外周のエッジ領域の領域別に各領域付着している塵埃の位置、個数、塵埃サイズの検出、ディスク全体としての塵埃付着の検査結果（合否判定など）、その他、測定解析機能として、ディスク上における塵埃の位置と塵埃のサイズを視覚的に把握容易に提示するためのマッピング機能を備える。
【０１０７】
上述した１視野分（４５度範囲）の検査を、３６０度分（８枚）つなぎ合わせることにより、ディスクのどの位置にどの程度の大きさの塵埃が付着しているのかを把握することができる。解析処理コンピュータ１５８により、塵埃の位置、塵埃のサイズ、総個数などの情報を整理し、所定の合否判定基準との比較を行い、良／不良の判定等を行う。かかる測定結果の情報はデータサーバ１５６に格納される。
【０１０８】
なお、解析処理コンピュータ１５８の機能を他のコンピュータ（１５２や１５４）に搭載してもよい。
【０１０９】
＜ソフトウエアの構成＞
図１７は、本例の検査システムにおける処理の流れを示す処理ブロック図である。なお、各ブロックの処理機能はソフトウエア（プログラム）によって実現される。
【０１１０】
まず、カメラ１０２（又は１０４）によって検査対象ディスクの撮像（１ショット；一視野分）を行い、検査対象ディスクにおける扇型の照明光照射領域（１／８ディスク領域）を含む検査画像のデジタル画像データを取り込む（＃２０２）。
【０１１１】
その一方で、予めカメラ１０２（又は１０４）のレンズを覆って撮像動作を実行することによって取得した暗画像のデータを読み込み（＃２０４）、当該暗画像に対し所定の定数を用いて輝度シフトの演算（減算）を行う（＃２０６）。
【０１１２】
次いで、暗画像差分処理部（＃２０８）において、＃２０２のオリジナル検査画像と＃２０４の暗画像データとを入力として、オリジナル検査画像から暗画像（暗ノイズの成分）を減算する処理（差分処理）を行う。さらに、当該差分処理後の画像データに対して、塵埃の部分を強調するために非線形塵埃強調処理部（＃２１０）において非線形の入出力特性による変換処理（例えば、log処理）を行う。非線形塵埃強調処理部（＃２１０）による処理後のデータは被検査画像（元画像）として保存される（＃２１２）。
【０１１３】
また、当該元画像を基に、面内扇型画像抽出（＃２１４）、外周エッジの抽出（＃２１６）、内周エッジの抽出（＃２１８）の各処理を実施する。
【０１１４】
これらの領域抽出の処理（＃２１４〜＃２１６）は次のようにして行う。
【０１１５】
まず、図１８に示すように、元画像におけるディスクの外周エッジ付近の領域について処理ウインドウ１６０を設定し、当該処理ウインドウ１６０に関して周方向に沿って等間隔で複数のスキャン位置を定め、各スキャン位置で径方向に沿う直線１６２上をスキャンしてオブジェクトのエッジ点１６４を検出する。
【０１１６】
全てのスキャン位置についてエッジ点１６４を検出したら、これら検出したエッジ点１６４から外周円形ライン１６６を計算で求める。なお、このとき計算される外周円形ライン１６６は、図１９に示すように、ディスク１２の面取りされた外周端面の内側又は外側エッジ（符号１２Ｅ、又は１２Ｆ）の位置を計算で求めたものとなる。
【０１１７】
更に、この求めた外周円形ライン１６６から中心の位置（座標）と半径を計算して求め、ディスク形状に対応した検査領域のウインドウ（中心に対して４５度範囲の扇形形状の検査ウインドウ）１６８を描く（図２０参照）。
【０１１８】
図２１は、上述した前処理済みの検査画像に検査ウインドウ１６８のラインを付加した画像例である。この検査ウインドウ１６８内の画像ピクセルに対して強調処理や微分処理などを行うことにより、ディスク面上の塵埃による反射（符号１７０Ａ、１７０Ｂで示す画像内オブジェクト）を把握し易くなる。
【０１１９】
また、被検査対象物であるディスク１２の設計値に基づき、扇型のウインドウ画像を図２１のように、外周エッジ領域１７１、外側非記録面領域１７２、記録面領域１７３、内側非記録面領域１７４、内周エッジ領域１７５の５つの領域（処理ウインドウ）に区分することができる。これらの領域別に塵埃の個数などを測定できる。
【０１２０】
「外側非記録面領域１７２」、「記録面領域１７３」、「内側非記録面領域１７４」は、面内扇形画像に該当しており、当該面内扇形画像に対しては、面内粒子解析画像処理（図１７の＃２２０）が行われる。面内粒子解析画像処理（＃２２０）は、２値化処理（＃２２２）と粒子解析処理（＃２２４）を含んで構成される。
【０１２１】
２値化処理（＃２２２）は、画像信号のデジタル値（階調値）を所定の閾値と比較し、閾値よりも高輝度の部分を抽出する処理である。ディスク面内に塵埃があると、その塵埃によって照明光が散乱するため、塵埃の大きさに応じた輝点として画像内に映る。検出すべき塵埃のレベルに合わせて予め設定された閾値との比較により、塵埃を検知できる。この２値化処理により、塵埃に対応するピクセル（処理対象）が分離される。この２値化処理（＃２２２）で得られた同じ輝度レベルのピクセルの結合した領域やグループのオブジェクトが「粒子」として定義される。
【０１２２】
粒子解析処理（＃２２４)は、画像の粒子に関する情報を生成する解析関数を備え、粒子の位置、形状、大きさ、個数などの情報を取得する。粒子解析処理（＃２２４）で得られた各項目の測定値のデータは測定データ（＃２２６）としてファイルに保存される。
【０１２３】
一方、「外周エッジ領域」と「内周エッジ領域」は、エッジ領域に特有の課題に対応したエッジ粒子解析画像処理(＃２３０)が行われる。すなわち、ディスクのエッジ部は、面取り部の反射や、蒸着欠陥、傷など、塵埃以外の要因が含まれているため、エッジ領域については塵埃以外の要因と塵埃（粒子）を分離し、塵埃のみを検出するための処理が行われる。内側エッジ処理は爪（１６，１７，１８）の有無により切り替えることで、爪（１６，１７，１８）の無い部分のみ検査を行う。
【０１２４】
エッジ粒子解析画像処理（＃２３０）は、加算処理（＃２３２）、モフォロジー処理（＃２３４），円形粒子分離処理（＃２３６）、及び粒子解析処理（＃２３８）を含んで構成される。
【０１２５】
加算処理（＃２３２）は、外周エッジ領域の情報と内周エッジ領域の情報とを重ね合わせる処理を行う。
【０１２６】
モフォロジー処理（＃２３４）は、画像間演算によって図形を変形する処理であり、ここでは、縮小→拡大の順序で処理を行う。面取り部の反射や蒸着欠陥などの傷に起因する画像部分は、エッジラインに沿った細長い帯状線であるのに対し、塵埃（粒子）に起因する画像部分は、個々の塵埃を反映して概ね円形状であるか、複数の塵埃が近接して付着している場合には各塵埃に対応する円形状が部分的に重なり合って連続する形状（数珠つなぎの形状）となる。よって、モフォロジー処理（縮小→拡大）により、面取り部の反射や蒸着欠陥などの傷に起因する画像部分は雑音成分として除去され、塵埃（粒子）による画像部分が強調されて残ることになる。なお、モフォロジー処理に代えて、又はこれと組み合わせて「縦横比」を判断する処理などを使用してもよい。
【０１２７】
円形粒子分離処理（＃２３６）は、モフォロジー処理（＃２３４）後のデータから円形粒子を分離するフィルタであり、太さが変化する数珠つながりの画像部のくびれ部分でオブジェクトを分離する処理と、個々の分離オブジェクトの円形度などから円形粒子を検出する円形検出の処理を含む。
【０１２８】
粒子解析処理（＃２３８)は、オブジェクト分離された円形粒子に関する情報を生成する解析関数を備え、粒子の位置、形状、大きさ、個数などの情報を取得する。粒子解析処理（＃２３８）で得られた各項目の測定値のデータはエッジデータ（＃２４０）としてファイルに保存される。
【０１２９】
面内粒子解析画像処理（＃２２０）の２値化処理（＃２２２）で得られた粒子の画像と、エッジ粒子解析画像処理（＃２３０）のオブジェクト分離処理（＃２３６）で得られた粒子の画像とを加算処理（＃２５０）にて重ね合わせると共に、粒子解析処理（＃２２４、＃２３８）にて得られた測定結果の文字情報(数値ラベル)を画面上の各粒子に割り当てて合成し（＃２５２）、検査結果としてモニタ表示を行う（＃２５４）。この測定結果がマッピングされた画像は、マッピング画像としてファイルに保存される（＃２５６）。
【０１３０】
図２２に検査結果の画像例を示す。粒子（塵埃）に付される数値ラベルは、粒子のサイズを示している。粒子サイズが許容範囲内の値であるか否か、また、粒子の付着位置などによって表示色を異ならせることが好ましい。塵埃の付着位置がエッジ領域であるか、面内領域であるかによって許容される粒子サイズが異なる設定でもよい。
【０１３１】
例えば、青色の数値ラベルはエッジ領域における測定結果を示す。緑色の数値ラベルは面内領域における許容範囲内（ＯＫ時）の測定結果を示す。赤色の数値ラベルは、許容範囲を超える不良判定時（ＮＧ時）の測定結果を示す。
【０１３２】
このような４５度範囲の扇形検査領域の測定結果を３６０度分（８枚）つなぎ合わせることにより、図２３のように、ディスク全面の測定結果を表示させることができる。
【０１３３】
＜システムの制御例＞
図２４は、２台のコンピュータを用いて本システムを制御する例を示すフローチャートである。図２４の左側に示したメインＰＣの処理は、図１６中の符号１５２で示したコンピュータに対応しており、ディスク１２の第1の面（例えば、表面）の検査を担う。また、図２４の右側に示したサブＰＣの処理は、図１６中の符号１５４で示したコンピュータに対応しており、ディスク１２の第２の面(例えば、裏面)の検査を担う。
【０１３４】
本例では、画像転送及び画像処理の負荷を考慮して、表面検査用と裏面検査用の２台のコンピュータを用いて処理を交互に実行する例を述べるが、処理速度及び処理能力の高い1台のコンピュータによって、これら２台分の処理を実現することも可能である。
【０１３５】
図２４に示すとおり、メインＰＣとサブＰＣのそれぞれを起動し（ステップＳ３１０、Ｓ４１０）、初期化（ステップＳ３１２、Ｓ４１２）を行った後、ネットワーク接続を確立する（ステップＳ３１４、Ｓ４１４）。
【０１３６】
次に、チャック装置１０と各カメラ１０２、１０４との連携による検査機の動作確認を行う（ステップＳ３１６、Ｓ４１６）。この動作確認は予め定められているプログラムにしたがって所定の確認項目について自動的に行っても良いし、必要に応じてオペレータが数値入力などの操作を行っても良い。
【０１３７】
動作確認の処理に基づき検査機の動作が正常であるか否かが判断され（ステップＳ３１８、Ｓ４１８）、異常が確認されたら、所定の対処処理（異常処理）を行う（ステップＳ３２０、Ｓ４２０）。その一方で、動作が正常であることが確認されたら、自動検査の処理（ステップＳ３２２、Ｓ４２２）を開始する。
【０１３８】
詳細は後述するが、本例では、ディスク表面の撮像と、ディスク裏面の撮像とが交互に行われる。最初にメインＰＣによる１枚目の撮像が行われ、当該撮像後にメインＰＣからサブＰＣに対して検査開始の指令が送られ、これを受けたサブＰＣによって裏面の撮像が実行される。サブＰＣによる撮像及びその検査（画像解析処理）が終わると、当該検査結果がメインＰＣへと送られる。また、メインＰＣが処理した画像データ（被検査画像データ及びマッピング画像データ）は、サーバコンピュータに送られ、当該サーバコンピュータの記憶領域に保存される（ステップＳ３２４、Ｓ４２４）。
【０１３９】
表面及び裏面それぞれについて画像データを取得した後、チャック装置を回転駆動してディスク１２を４５度回転させて停止させ、上記同様に、表、裏の撮像を行い、それぞれの検査画像を解析する。こうして、ディスクを４５度ずつ回転させながら、０度位置、４５度位置、９０度位置、１３５度位置、１８０度位置、２２５度位置、２７０度位置、３１５度位置の各停止位置で表裏の撮像を行い、１枚のディスクにつき、片面８枚、両面で１６枚の画像データ（扇型画像）を取得する。
【０１４０】
全ての検査が終了したら、終了処理を行い（ステップＳ３２６、Ｓ４２６）、処理を終了する（ステップＳ３３０、Ｓ４３０）。
【０１４１】
次に、自動検査の処理について説明する。
【０１４２】
図２５〜図２６は自動検査の処理手順を示したフローチャートである。各図の中央のフローがメインＰＣによって実行されるシステムの制御フローであり、左側のフローは第１カメラ（図１０の符号１０２に相当、「１カメ」と略記する。）の撮像及び画像処理のフロー、右側のフローは第２カメラ（図１０の符号１０４に相当、「２カメ」と略記する。）の撮像及び画像処理のフローである。なお、本システムではメインＰＣがシステムの制御と１カメの処理を担う。また、２カメの処理はサブＰＣが担う。
【０１４３】
自動検査の処理がスタートすると（ステップＳ５１０）、まず、温度確認を行い（ステップＳ５１２）、前回検査データをクリアする（ステップＳ５１４）。次いで１カメ側の照明装置のペア（「照明１」と略記する。）を点灯（ＯＮ）させ、２カメ側の照明装置のペア（「照明２」と略記する。）を消灯(ＯＦＦ)する（ステップＳ５１６）。所定時間（例えば、500ms）待機後に、１カメ及び２カメの起動を行い（ステップＳ５１８）、１カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５２０）。このとき、サーバでは１カメ、２カメの専用のフォルダを作成し、検査画像の保存に備える。フォルダ名は、例えば、「サンプル名＋追い番＋１cam」、「サンプル名＋追い番＋2cam」として自動生成される。
【０１４４】
ステップＳ５２０の撮像指示に基づき、１カメによって０度位置（チャック装置のディスク回転制御を行うときの初期位置）の撮像を実行する（ステップＳ６１０）。１カメで撮像された画像のデータはコンピュータ（ここではメインＰＣが兼ねる）に転送される（ステップＳ６１２）。本例では、転送時間として２．２秒を確保する。
【０１４５】
コンピュータは、取り込んだ撮像画像について、図１７で説明したソフトウエアによって画像処理を行い（図２５のステップＳ６１４）、検査結果を画面内に合成する処理を行う（ステップＳ６１６）。こうして得られた検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ６１８）。
【０１４６】
ファイル名は「サンプル名＋追い番＋(Ｘ,Θ)」として自動生成される。ここで（Ｘ,Θ）の「Ｘ」は１カメ、２カメの区別を示す変数であり、１カメによる画像はＸ＝1、２カメによる画像はＸ＝２とする。「Θ」はディスクの撮影位置（チャックによる回転位置）を特定する変数であり、Θ＝0deg，45deg，90deg，…315degの８種類となる。図では、１カメによる画像を「画像1」と表記し、２カメによる画像を「画像2」と表記している。
【０１４７】
ステップＳ５２０にて１カメ撮像の指示を出力し、１カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＦＦし、照明２をＯＮする（ステップＳ５２２）。そして所定時間（例えば、500ms）待機後に、２カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５２４）。
【０１４８】
この撮像指示に基づき、２カメによって０度位置の撮像を実行する（ステップＳ７１０）。２カメで撮像された画像のデータはコンピュータ（ここではサブＰＣ）に転送される（ステップＳ７１２）。本例では、転送時間として２．２秒を確保する。
【０１４９】
コンピュータは、取り込んだ撮像画像について、図１７で説明したソフトウエアによって画像処理を行い（図２５のステップＳ７１４）、検査結果を画面内に合成する処理を行う（ステップＳ７１６）。こうして得られた検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ７１８）。
【０１５０】
ステップＳ５２４にて２カメ撮像の指示を出力し、２カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＮし、照明２をＯＦＦする（ステップＳ５２６）とともに、チャック装置のモータを駆動して、４５度位置へ回転させる（ステップＳ５２８）。モータ回転中に４５度位置への到着を監視し（ステップＳ５３０）、所定位置への到着が確認されたらモータを停止する。
【０１５１】
その後、図２６のステップＳ５４０へ進み、１カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５４０）。
【０１５２】
このステップＳ５４０の撮像指示に基づき、１カメによって４５度位置の撮像を実行する（ステップＳ６２０）。その後の所定の処理（ステップＳ６２２〜６２８）を経て、当該４５度位置における検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ６２８）。なお、ステップＳ６２２〜６２８の処理は、図２５で説明したステップＳ６１２〜Ｓ６１８と同様であるため説明は省略する。
【０１５３】
図２６のステップＳ５４０にて１カメ撮像の指示を出力し、１カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＦＦし、照明２をＯＮする（ステップＳ５４２）。そして所定時間（例えば、500ms）待機後に、２カメに対して撮像実行の指示を与える（ステップＳ５４４）。
【０１５４】
この撮像指示に基づき、２カメによって４５度位置の撮像を実行する（ステップＳ７２０）。その後の所定の処理（ステップＳ７２２〜７２８）を経て、当該４５度位置における検査結果のマッピング画像と被検査画像（元画像）をサーバの専用フォルダに保存する（ステップＳ７２８）。なお、ステップＳ７２２〜７２８の処理は、図２５で説明したステップＳ７１２〜Ｓ７１８と同様であるため説明は省略する。
【０１５５】
図２６のステップＳ５４４にて２カメ撮像の指示を出力し、２カメによる撮像を実行した後、所定時間（例えば、500ms）待機後に、照明１をＯＮし、照明２をＯＦＦする（ステップＳ５４６）とともに、チャック装置のモータを駆動して、９０度位置へ回転させる（ステップＳ５４８）。モータ回転中に９０度位置への到着を監視し（ステップＳ５５０）、所定位置への到着が確認されたらモータを停止する。
【０１５６】
以後の動作について説明は省略するが、上述と同様に、１カメの撮像と２カメの撮像を交互に行い、１３５度位置、１８０度位置、２２５度位置、２７０度位置、３１５度位置の各位置で画像の取得と、各画像の解析による検査を行う。こうして、同様の処理が繰り返され、３１５度位置での撮像と画像の保存（ステップＳ６８８、Ｓ７８８）を終えたら、照明１及び照明２をともにＯＦＦにする（ステップＳ５６６）。
【０１５７】
そして、チャック装置のモータを駆動して、０度位置へ回転させる（ステップＳ５６８）。モータ回転中に０度位置への到着を監視し（ステップＳ５７０）、所定位置への到着が確認されたらモータを停止する。
【０１５８】
こうして、表裏それぞれ８枚、合計１６枚の検査画像を総合判定して、検査の合否（OK/NG）を判断する（ステップＳ５７２）。合否の基準は、オペレータがキーボード等の入力装置から適宜設定・変更することが可能であり、当該設定された合否基準に基づき、プログラムにしたがって検査結果が自動的に判定され、その判定結果が報知（ディスプレイに表示等）される。また、この判定結果を利用することで検査ＮＧのディスクと検査ＯＫのディスクとを自動的に分別するように選別装置を制御することもできる。
【０１５９】
＜ディスク検査のフロー＞
図２７は、本実施形態に係るディスク検査の処理手順を示したフローチャートである。
【０１６０】
被検査対象のディスクをＣＣＤカメラで撮像し（ステップＳ８００）、取り込んだ画像のデータをＣＣＤカメラからコンピュータ（ＰＣ）へと転送する（ステップＳ８０２）。
【０１６１】
コンピュータは、この取り込んだ画像から、まず、エッジサーチ処理を行う（ステップＳ８０４）。エッジサーチ処理は、ディスクの縁位置（外周エッジ位置）を検出する演算処理であり、このエッジサーチ処理によってエッジ位置が見つかれば（ステップＳ８０６でＹＥＳ）、これを基にマスクウインドウを計算してウインドウ（検査ウインドウ）を設定する（ステップＳ８０８）。
【０１６２】
その一方、エッジサーチ処理にてエッジ位置が検出されず、ステップ８０６のエッジ位置判定にて「ＮＯ」判定となった場合は、サーチＮＧフラグをＯＮに設定し、デフォルトマスクを適用する（ステップＳ８０７）。
【０１６３】
次いで、取り込んだ生画像からＣＣＤの各画素（受光セル）の持つ暗ノイズを除去する処理を行う（ステップＳ８１０）。予め真っ黒な画像を取り込んで暗ノイズデータを取得しておき、検査画像（生画像）から当該暗ノイズデータとの差をとることにより、暗ノイズ成分を除去する。
【０１６４】
こうして得られた画像から「記録面（サーボ信号等が書き込まれる記録領域）」、「非記録内周領域」、「非記録外周領域」、「外周エッジ領域」、「内周エッジ領域」のそれぞれに対応する５つのウインドウに分離する処理を行う（ステップＳ８１２）。各領域はそれぞれ、図２１で説明した「記録面領域１７３」、「内側非記録面領域１７４」、「外側非記録面領域１７２」、「外周エッジ領域１７１」、「内周エッジ領域１７５」に相当するものである。
【０１６５】
このウインドウ分離処理では、検査対象たるハードディスクのスペック（仕様）の情報を利用する。ハードディスクの内径Ｒ1、外径Ｒ2、記録領域はディスク中心から半径Ｒａ〜Ｒｂの範囲の仕様であるとする（Ｒ１＜Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒ２）。また、非記録内周領域はディスク中心から半径Ｒｃ〜Ｒａの範囲、非記録外周領域はディスク中心から半径Ｒｂ〜Ｒｄの範囲であるとする（Ｒ１＜Ｒｃ＜Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒｄ＜Ｒ２）。
【０１６６】
このようなスペック情報を取得する手段としては、コンピュータのキーボードやマウス等の入力装置からオペレータが手入力によって入力してもよいし、予め複数種類のディスクに対応した複数の仕様情報をコンピュータの記憶装置内に記憶させておき、検査時に該当するスペック（ディスクの種類）を選択する態様や、メモリカード等の記憶媒体から読み込む態様なども可能である。
【０１６７】
かかるスペック情報を参照して、取り込んだ画像に対して、ディスク中心から半径Ｒａ〜Ｒｂの範囲を「記録面ウインドウ」、半径Ｒｃ〜Ｒａの範囲を「非記録内周ウインドウ」、半径Ｒｂ〜Ｒｄの範囲を非記録外周ウインドウ、半径Ｒｄ〜Ｒｅの範囲を「外周エッジウインドウ」、半径Ｒｆ〜Ｒｃの範囲を「内周エッジウインドウ」として設定する。ただし、ＲｅはＲ２＜Ｒｅを満たす所定の値であり、ＲｆはＲｆ＜Ｒ１を満たす所定の値である。
【０１６８】
例えば、外径２．５インチのディスク（Ｒ１＝10mm、Ｒ２＝32.5mm）の場合、Ｒａ＝15mm、Ｒｂ＝30mm、Ｒｅ＝33.0mm、Ｒｆ＝9.5mmのように定められる。
【０１６９】
こうして５つのウインドウに分割され、各ウインドウについて処理が分岐する。以下、記録面ウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８２０）、非記録内周ウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８３０）、非記録外周ウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８４０）、外周エッジウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８５０）、内周エッジウインドウの処理ルーチン（ステップＳ８６０）、及び保存用の処理ルーチン（Ｓ８８０）について説明する。
【０１７０】
＜記録面ウインドウについて＞
記録面部分の画像は、必要に応じて明るさ補正（ステップＳ８２１）を行った後、非線形強調処理（ステップＳ８２２）を行い、２次元微分処理を行う（ステップＳ８２３）。なお、明るさ補正処理（ステップＳ８２１）は省略することができる。２次元微分処理（ステップＳ８２３）では、閾値の設定により、緩やかな輝度差を除去することでテクスチャや写り込みによる成分を分離することができる。
【０１７１】
こうして２次元微分処理（ステップＳ８２３）によって得られたデータと、微分処理前の非線形強調処理（ステップＳ８２２）で得られたデータと加算して（ステップＳ８２４）、２値化処理を行う（ステップＳ８２５）。
【０１７２】
その後、当該２値化画像について塵埃探索を行う（ステップＳ８２６）。ここでいう塵埃探索処理（ステップＳ８２６）は、図１７で説明した粒子解析（＃２２４）の処理に相当するものである。
【０１７３】
こうして、粒子の位置、形状、大きさ、個数の情報を取得し、許容範囲内（ＯＫ）であるか、許容範囲を超える不良（ＮＧ）レベルであるか否かの判定が行われる（図２７のステップＳ８２８）
＜非記録内周ウインドウ及び非記録外周ウインドウについて＞
非記録内周領域及び非記録外周領域に対応する部分の画像については、それぞれ２値化処理（ステップＳ８３４）を行った後に塵埃探索を行い（ステップＳ８３６）、得られた情報から、許容範囲内（ＯＫ）であるか、許容範囲を超える不良（ＮＧ）レベルであるか否かの判定が行われる（ステップＳ８３８）。具体的な処理内容はステップＳ８２６〜Ｓ８２８と同様である。なお、図中の符号Ｓ８３２で示す工程は、入力信号を切り替えることを表している。
【０１７４】
＜外周エッジウインドウについて＞
外周エッジ部は、図１７の＃２３４で説明したように、モフォロジー処理（図２７のステップＳ８５２）を行った後、形状認識処理（ステップＳ８５３）を行う。この形状認識処理（ステップＳ８５３）は、図１４で説明したオブジェクト分離（円形粒子分離）処理（＃２３６）に相当しており、例えば、楕円率（縦横比）を計算し、円形に近いものは塵埃と判断し、長細い形状のものは傷や蒸着欠陥と判断する。
【０１７５】
モフォロジー処理により画素を分離できたもの（塵埃）と、分離できないもの（画素が複数つながっているもの、つまり、傷や蒸着欠陥など）を分離した後、塵埃情報のみを残し、傷（欠陥）情報は除去する（ステップＳ８５４）。
【０１７６】
こうして、塵埃情報を含んだ画像について２値化を行い（ステップＳ８５５）、この２値化画像について塵埃探索（ステップＳ８５６）と判定を行う（ステップＳ８５８）。塵埃探索処理（ステップＳ８５６）は、図１７で説明した粒子解析（＃２２４）の処理に相当するものであり、判定処理（ステップＳ８５８）は、ステップＳ８２８、Ｓ８３８と同様である。
【０１７７】
＜内周エッジウインドウについて＞
内周エッジ部については、チャック装置１０における爪１６，１７，１８と同じ角度位置の画像であるか否かを判定し（ステップＳ８６２）、爪角度と一致していない場合（ステップＳ８６２にてＮＯ判定時）についてのみ外周エッジ部と同様の処理（ステップＳ８５２〜Ｓ８５８）を行う。爪角度と一致している場合（ステップＳ８４０にてＹＥＳ判定時）は、内周エッジの塵埃解析処理をスキップする（ステップＳ８６４）。
【０１７８】
以上のように、各処理ウインドウについての塵埃探索とその判定結果を総合し（ステップＳ８７０）、その結果について、モニタ上に検査結果を表示することができる（ステップＳ８７２）。
【０１７９】
結果表示については、画像処理エンジンで検査画像へのオーバレイ表示を行う。すなわち、取り込み画像についてネガポジ反転処理を行い、これに塵埃位置をプロットし、塵埃のサイズを明示したラベルを付す。ＣＣＤカメラからの取り込み画像は黒背景に塵埃の輝点が白く光る画像であるため、検査結果のモニタ表示においては、取り込み画像をネガポジ反転させ、白の背景に黒の塵埃点の画像とする。そして、この反転画像上に、塵埃探索（ステップＳ８２６，Ｓ８３６，Ｓ８５６）で検出した塵埃の位置をプロット処理し、併せて、各塵埃の大きさを示す数値を付す。領域毎に予め定められた許容範囲内の塵埃サイズであれば、緑色又は青色のラベルを付し、許容範囲を超えるサイズの塵埃に対しては赤色のラベルを付す（図２２参照）。
【０１８０】
こうして、塵埃情報のオーバレイ表示を加えたマッピング画像をコンピュータのディスプレイその他の表示手段にモニタ出力するとともに、画像ファイルとして保存する一方（ステップＳ８７６）、塵埃の位置及びサイズをテキストテータとして別ファイルに保存する。
【０１８１】
また、ステップＳ８１２において各ウインドウ分離の処理を行った際に、その元画像も保存用として画像ファイルに保存される（ステップＳ８８２）。
【０１８２】
本実施形態によるディスク検査装置１００によれば、次のような利点がある。
【０１８３】
（１）最小検出能力０．１μｍを達成できる。
【０１８４】
（２）ディスクの持ち替え（反転など）を行わず、両面同時検査が可能である。
【０１８５】
（３）記録面内のみならず、外周エッジ領域、内周エッジ領域についても、塵埃の付着を検査することができる。
【０１８６】
（４）記録面への写り込みや、ディスクのエッジやチャック装置１０の爪による光の異常反射が抑制される。
【０１８７】
（５）ハードディスクにおける平面部とエッジ部との感度差の影響を回避することができる。ハードディスク上に付着した塵埃を撮像画像から検出する際の感度は、エッジよりも平面部の方が１００倍程度高く、共通の閾値レベル設定だけでは、平面部又はエッジ部の何れか一方のみしか対応できないが、本実施形態によれば、検査画像を５つの領域に分割し、各領域について適切な画像処理を施すため、平面部及びエッジ部を同時に検査することができる。
【０１８８】
（６）４００万画素程度の安価なＣＣＤカメラを用いてディスク１／８領域（２．５インチディスクで約３０ｍｍ角相当）を１回の撮像で検査することができる。通常、検出対象が面内上塵埃でサブμｍの欠陥を１画素分に割り当てると、ＣＣＤの分解能から４ｍｍ角のエリアしか検出できない。これに対し、本実施形態によれば、撮像した画像を非線形強調及び２次元微分により強調処理を行った後、高輝度生画像と重ね合わせ２値化し、欠陥を浮かび上がらせる構成を採用したため、撮像素子の分解能よりも微細な塵埃を検出することができる。
【０１８９】
（７）記録面について２次元微分処理を行い、規定の閾値よりも小さい値を除去するなど、適宜の閾値の設定によって、緩やかな輝度差を除去することができる。これにより、ディスク表面のテクスチャによる余計な反射や、ディスク表面が鏡面であることによるレンズ等の背景の写り込みが塵埃検出上のノイズとなる現象を回避することができる。
【０１９０】
（８）エッジ部についてモフォロジー処理と形状認識処理とを組み合わせたアルゴリズムを適用したことにより、エッジ上の塵埃以外の傷、蒸着抜けといった欠陥を付着塵埃と分離することができる。
【０１９１】
（９）１６ビットの画像データを処理することにより、一般的な８ビットの微細な塵埃情報を抽出することができる。
【０１９２】
（１０）検査画像（生画像）を反転処理し、これに塵埃位置をプロットして、粒子サイズに応じたラベル付けを行い、検査結果をモニタ上に表示する構成にしたので、検査中にモニタ上で塵埃位置とそのサイズを目視判別できる。
【０１９３】
＜照明光学系についての更なる特徴について＞
図２８は、照明光学系の構成例を示した平面図である。図示のように、本例ではディスク１２の表面側、及び裏面側の各検査面に対して、それぞれ１台ずつ光源装置３１０，３１１を備え、ディスク１２の片面に対して、１台の光源装置３１０（又は３１１）から光ファイバー３１２（又は３１３）を２分岐して、ディスク検査領域に対して２方向（左右）から対称的に照明する構成になっている。ディスク１２の表面側と、裏面側の両方について同様の装置構成となっているため、ここでは一方（図２８の右側）の照明光学系のみについて説明する。
【０１９４】
図１３で説明したとおり、本実施形態における照明装置１１２，１１４は、ディスク１２の検査領域（検査範囲１３０）と略同じ形状をなす照明光を検査領域及びその周辺部のみに照射するパターン照明を行う。
【０１９５】
図２９は、本例で用いる光ファイバーの斜視図である。ライトガイトとして用いる光ファイバー３１２は、細径のファイバー素線を多数本束ねて所定形状の出射端面を構成したものであり、光ファイバー３１２の入射側の端部３１４は一つに束ねられているが、途中から２経路に分岐されている。分岐部３１６から２つに分かれた各ファイバー束(符号３１２Ａ、３１２Ｂ)は、それぞれ同本数（１／２ずつ）の束となっており、光量が１／２に分けられる。また、分岐された各光ファイバー３１２Ａ、３１２Ｂの出射端面３１８Ａ、３１８Ｂのファイバー束形状は、ディスク面上で扇形の照射範囲を形成するよう、図３０の符号３１９（斜線部）で示した端面形状となっている。
【０１９６】
図３１は、照明装置の投光部周辺についてディスク面と正対する正面から見た図であり、図３２はその平面図である。これらの図面において、符号３２０Ａ、３２０Ｂで示した各投光部は、それぞれ図２８に示した照明装置１１２、１１４の投光部である。
【０１９７】
図３２において、符号３２２Ａ、３２２Ｂはレンズであり、各レンズ３２２Ａ、３２２Ｂは、それぞれ光ファイバー３１２Ａ、３１２Ｂの先端に取り付けられている。なお、図３１，３２における符号３１２Ａ、３１２Ｂは、それぞれ図１３(ａ)で説明した符号１３２，１３４に相当している。
【０１９８】
図３１，３２に示すように、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂを備えた光ファイバー３１２Ａ、３１２Ｂは、ディスク面における検査領域の扇形部分(符号１３０)の形状に対して、概ねフォーカス位置でパターン照明の形状が重なるように照射距離と照射位置とが調整され、位置合わせされる。このとき、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂの位置をデフォーカス位置に少しずらすことで、扇形の検査領域に対して、当該検査領域を全て含んで更にこれよりも少し広い範囲を照射するように調整される。ディスク面上に焦点を合わせると、ファイバー束のムラの模様が写り込むという問題があるため、デフォーカスによってピントをぼかし、輝度のムラを低減することが好ましい。なお、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂとファイバー先端の相対位置を調整したり、レンズ３２２Ａ、３２２Ｂとディスク面との間の距離を調整したりすることにより、ディスク面におけるデフォーカス量を調整することができる。
【０１９９】
使用するレンズの焦点距離などの諸条件に応じて具体的な照射距離等は設計されるが、例えば、レンズの先端から被検査対象のディスク１２までの距離（照射距離Ｌ）は、５０〜１００ｍｍの範囲で適宜調整される。
【０２００】
また、ディスク面と照明光の照射光軸のなす角γは０度〜３０度が好ましく、本例ではγ＝２０度（入射角７０度）とした（図３２参照）。ディスク面と照射光軸の成す角度が３０度よりも大きくなると、照明装置１１２，１１４の写り込みや直接反射光がカメラ１０２（１０４）に入射する。したがって、ディスク１２に付着する塵埃を精度よく検出するためには、浅い角度で照明することが望ましい。また、ディスク面と照射光軸の成す角度が０度以下では被検査物たるディスク１２に光が蹴られて影ができてしまい、塵埃を光らせることができない。
【０２０１】
図３３は、扇形の検査領域とデフォーカスされたパターン照明の照射範囲の関係を示した図である。同図のように、パターン照明の照射範囲３３０は、扇形の検査範囲１３０よりも広くなるように位置合わせがなされる。図３４は、図３３における直線Ａ−Ａ上の輝度分布をグラフ化したものである。横軸は位置を表し、縦軸は光量(輝度)を表す。図示のように、パターン照明の外周領域（境界付近）は輝度が低下するが、実際に検査領域を照明するために使用される範囲は、その落ち込み部分よりも内側の中央部分とする。
【０２０２】
こうして、扇形パターン照明光の外周領域の輝度落ち込み部分を使用しないこととし、更に、デフォーカスによりファイバー束の端面の像がぼかされ、ファイバー束の写り込みによる輝度ムラをなくす。これにより、扇形の検査領域の輝度を可能な限り均一にできる。
【０２０３】
なお、検査領域に対して照明光の照射範囲が広くなるほど不要光の反射による検査への影響が問題となる。したがって、輝度の均一化を確保するために必要十分な範囲でパターン照明の照射範囲の大きさと照射位置を調整することが望ましい。特に、ディスク１２の中央の孔（内周）を掴むチャックの爪１６，１７，１８による不要な反射を極力少なくするために、図３３に示したように、内周エッジ方向についての照明光のはみ出し量ΔＳ１は極力小さいことが望ましい。そのため、検査領域に対する横方向の照明光のはみ出し量ΔＳ２や外周エッジ方向のはみ出し量ΔＳ３に比べて縦方向のはみ出し量を小さくすることが望ましい（図３３参照）。
【０２０４】
更に、図１５で説明したとおり、ディスク表面のテクスチャによる反射の影響を小さくするために、検査領域内におけるディスク表面のテクスチャに対し、平行に照明光を照射することにより、テクスチャによる散乱光発生を抑制する。
【０２０５】
図３１，３２では、照明光を検査領域の扇形左右対称中心線に直角に交わる線と平行に（水平方向から）照明光を照射しているが、図３５のように、照明光を検査領域の扇形左右対称中心線ＣＬに直角に交わる線ＬＳを基準として±２２．５度の範囲で照射することにより、照明光の光軸と検査領域のテクスチャ方向（同心円）がどこかで必ず平行になる。よって、基準線ＬＳに対して±２２．５度の範囲で適宜調整される。
【０２０６】
図３６は、本例の照明光学系で使用している光源装置の構成図である。図示のように、この光源装置３１０は、コントロール基板３５２、電源回路３５４、メタルハライドランプ３５６を備えるとともに、メカニカルシャッター３５８を内蔵しており、外部からの入力信号により、メカニカルシャッター３５８の開閉をコントロールできる。
【０２０７】
光ファイバー３１２の端部３１４（入射側）は、固定部材３６０を介して光源装置３１０に接続される。固定部材３６０には、光ファイバー３１２を固定する際の位置決め用の基準面３６２が形成されており、この基準面３６２に光ファイバー３１２の段差面３１５を突き当てて係合させることにより、光ファイバー３１２が位置決めされる。
【０２０８】
メカニカルシャッター３５８は、メタルハライドランプ３５６と光ファイバー３１２の入射端面（受光部）の間に配置されており、その開閉動作により、光ファイバー３１２への光の入射／遮光を切り替えることができる。
【０２０９】
コントロール基板３５２は、図示せぬ制御回路を備え、外部からの入力信号を受けて、メカニカルシャッター３５８の開閉動作を制御するとともに、電源回路３５４のＯＮ（点灯）／ＯＦＦ（消灯）を制御する。
【０２１０】
図２５，２６のフローチャートで説明したように、カメラ１０２（１カメ），１０４（２カメ）によって、交互に検査する面を撮像するタイミングと同期させて、対応する光源装置３１０のメカニカルシャッター３５８の開閉を行うことにより、検査に悪影響を及ぼす非被検査面の照明を遮断することができる。すなわち、図２５，２６のフローチャートで説明した照明１，２の「ＯＮ」、「ＯＦＦ」を、メカニカルシャッター３５８の「開」、「閉」によって実現する。メタルハライドランプ３５６自体をオン（点灯）／オフ（消灯）制御するよりも、ランプの点灯状態を維持しつつシャッターの開閉制御を行う方が応答性がよく、光量の安定化の点でも良好である。
【０２１１】
本実施形態による照明光学系によれば、外乱となる直接反射光、高次反射光をなくすことができる。また、ディスク１２両面の１検査面につき、１台の光源装置３１０とし、この１台の光源装置３１０から分岐形状を持つ光ファイバー３１２を使用して複数方向から照明光を照射する構成を採用したことにより、光量バランスの安定化を維持できる。仮に、１つの投光部につき１つの光源装置（ランプ）を用いると、ランプの劣化等により、投光部ごとの光量変化によりバランスが崩れやすい。この点、本例のように１台の光源装置から分岐して複数の投光部を構成したものであれば、そのランプの劣化により、分岐されたファイバーの各投光部から照射される光も同等に低下することになるため、バランスは維持される。更に、検査範囲１３０における照明光の輝度ムラの安定化を図り、光量の均一化を実現できる。
【０２１２】
なお、上記実施形態では、１台の光源装置３１０から光ファイバー３１２によって２分岐させた照明光を左右２方向から照射する構成を例示したが、１台の光源装置３１０から更に多数の分岐を行う態様も可能であり、１検査領域に対して３以上の方向から照明光を照射してもよい。また、１台の光源装置によって、ディスク１２の表面の照明と、裏面の照明を両方行う態様も可能である。この場合、１台の光源装置から表面照明用と裏面照明用の各ファイバーを分岐させる。
【０２１３】
本実施形態によるディスク検査装置１００による検査工程は、例えば、ハードディスク装置の磁気ディスクに、トラック位置決めのためのサーボ信号や、そのトラックのアドレス情報信号、再生クロック信号等のサーボ情報を記録するための磁気転写工程の前に行われる。
【０２１４】
磁気転写工程は、磁性体の微細凹凸パターンにより転写情報を担持したマスターディスク（転写原盤）と、転写を受ける磁気記録層（磁性層）を有するスレーブディスク（被転写体）とを密着させた状態で転写用磁界を印加することにより、マスターディスクの磁化パターン対応するフォーマット情報やアドレス情報が書き込まれているマスターディスクより一括転写する方法である。ディスクに塵埃が付着していると、転写不良となったり、マスターディスクの表面に傷等を発生させてしまったりするという問題がある。
【０２１５】
したがって、転写を行う前のスレーブディスクについて、本例のディスク検査装置を用いて塵埃の付着の有無を検査し、この検査によって塵埃の付着が確認されたスレーブディスクを製造工程から排斥する（検査合格したもののみを選別する）ことが望ましい。また、塵埃の位置、大きさが特定できるため、ポイントを絞ったクリーニングを行い、再利用することも可能である。更に、検査の直後に行えば、再検査も容易に行える。
【０２１６】
上述の実施形態では、本発明によるチャック装置を検査工程に用いる例を述べたが、検査工程に限らず、ディスクのクリーニング工程など、他の工程にも利用できる。例えば、本発明によるチャック装置をクリーニング工程において利用すると、垂直姿勢でディスクを保持することから、塵埃の付着を防止でき、ディスクの両面を容易にクリーニングできる。この場合のクリーニング方法としては、エア流や吸引の他、不織布等によるワイプ法やヘッドを使ったヘッドバーニッシュ法などがある。
【０２１７】
もちろん、本発明の適用範囲は上述の例に限定されず、ディスクの種類によらず、様々な分野に適用可能である。
【０２１８】
また、上述の実施形態では、コンピュータ（ＰＣ）を用いたシステム構成（図１６）を例示したが、本発明の実施に際しては、マイコンを使用してＲＯＭ（Read Only Memory）等に格納した検査機能のプログラムによって制御する形態も可能である。
【０２１９】
〔付記〕
本明細書はディスクの保持手段として好適な以下に示すチャック装置の発明の開示を含んでいる。
【０２２０】
（発明１）：中心部に孔が形成されているディスクを保持するチャック装置であって、保持対象となるディスクに形成されている孔に挿入される複数の爪と、前記複数の爪のうち少なくとも１つを前記挿入される孔の外側に向かって付勢する付勢手段と、を有し、前記付勢手段によって前記複数の爪の外周部を前記ディスクの孔の周縁に加圧接触させることにより前記ディスクを垂直姿勢で保持することを特徴とするチャック装置。
【０２２１】
この発明１によれば、爪の外周部をディスク内周面に接触させることにより、ディスクを垂直姿勢で保持するため、ディスクの持ち替え（反転）なく、両面の同時検査が可能となる。また、重力によるパーティクルの付着を回避することも可能である。更に、クリーンエアのダウンフローが乱れず、ディスク周辺のクリーン度を保つことができる。
【０２２２】
（発明２）：前記複数の爪が取り付けられているチャック本体の外径は、前記ディスクの孔径より小さいことを特徴とする発明１記載のチャック装置。
【０２２３】
かかる態様によれば、ディスクチャック状態でディスク面に垂直な方向から見たとき、ディスクの孔の内側にチャック本体が収容されることになるため、ディスク両面について、内周エッジの近傍まで影にならずに観察（検査）可能である。
【０２２４】
（発明３）：前記複数の爪が取り付けられているチャック本体はスピンドルに固定されており、前記垂直姿勢で保持したディスクを回転可能であることを特徴とする発明１又は２記載のチャック装置。
【０２２５】
かかる態様によれば、ディスクを回転させながら、ディスクの全面を検査することができる。
【０２２６】
（発明４）：前記複数の爪のうち少なくとも１つは、前記挿入される孔の内側に向かって移動可能な可動機構を介して取り付けられていることを特徴とする発明１乃至３の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２２７】
この場合、前記可動機構の摺動部は、前記加圧接触によって保持されるディスクから該ディスクの（外周半径−内周半径）以上離れた位置に設けられていることが望ましく、外周半径以上離れた位置とすることがより望ましい。これにより、摺動部から発生するパーティクルのディスクへの付着を抑制することができる。
【０２２８】
（発明５）：前記可動機構の摺動部は、前記加圧接触によって保持されるディスクから該ディスクの（外周半径−内周半径）以上離れた位置に設けられていることを特徴とする発明４記載のチャック装置。
【０２２９】
（発明６）：前記付勢手段は、受動型ばねであることを特徴とする発明１乃至５の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３０】
チャック付勢力を与える手段として、金属、樹脂、エア、磁気等の受動型ばねを、チャク本体に内蔵する態様が好ましい。かかる態様によれば、外から力を加えずに、ディスクを保持することができる。
【０２３１】
（発明７）：前記付勢手段の付勢力に抗して、前記複数の爪のうち少なくとも１つを前記挿入される孔の内側に向かって移動させる爪駆動手段を備え、前記孔に対する前記複数の爪の挿入時、又は前記加圧接触を解除する時に前記爪駆動手段により前記複数の爪のうち少なくとも１つを該孔の内側に向かって移動させることを特徴とする発明１乃至６の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３２】
（発明８）：前記爪駆動手段は、前記複数の爪が取り付けられているチャック本体から離れた外部に設けられていることを特徴とする発明７記載のチャック装置。
【０２３３】
（発明９）：前記爪は、ポリベンゾイミダゾールで製作されていることを特徴とする発明１乃至８の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３４】
ポリベンゾイミダゾールは、耐磨耗性摺動性が高く、パーティクルの発生を抑制できるとともに、無添加で低反射特性があるため、光学的検査への悪影響（写り込みなど)を回
避できる。なお、ポリイミドやポリイミドアミドも耐磨耗性が高いが、摺動性、低反射性とするにはカーボン添加を要し、パーティクルの増加がある。
【０２３５】
（発明１０）：前記爪は、前記ディスクの孔の周縁に対応した円弧形状の外周部を有し、ディスク保持の状態において前記ディスクの両面の平面部分に接触せず、前記ディスクの孔の周縁に接触するのみで前記ディスクを保持することを特徴とする発明１乃至９の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３６】
かかる態様によれば、ディスク面(平面部分)へのパーティクルの付着が抑制されるとともに、ほぼ全平面部の検査が可能となる。
【０２３７】
（発明１１）：前記複数の爪として、２つの固定爪と１つの可動爪が同一円周上に配置され、中心から前記２つの固定爪の位置を見込む角は、前記中心から前記可動爪の位置と前記固定爪の位置を見込む角よりも小さいことを特徴とする発明１乃至１０の何れか１項に記載のチャック装置。
【０２３８】
（発明１２）：当該チャック装置にディスクを取り付ける際、または、当該チャック装置からディスクを取り外す際に、前記２つの固定爪は同じ高さに位置し、前記可動爪は前記２つの固定爪よりも下方に位置することを特徴とする発明１１に記載のチャック装置。
【０２３９】
かかる態様より、ディスク保持の安定性向上を図ることができ、チャック時の摩擦による傷やパーティクルの発生の抑制も達成できる。
【図面の簡単な説明】
【０２４０】
【図１】本発明の実施形態に係るチャック装置の斜視図
【図２】図１に示したチャック装置の側面図
【図３】可動爪の駆動機構を示した要部拡大図
【図４】図１に示したチャック装置の背面図
【図５】チャック本体の斜視図
【図６】チャック時における可動爪部分の拡大図
【図７】爪の外周面に形成される溝の他の形態例を示す図
【図８】図５のＢ矢視図
【図９】ディスクのチャック状態を示す断面図
【図１０】ディスク検査装置の構成例を示す斜視図
【図１１】図１０に示したディスク検査装置の側面図
【図１２】図１０に示したディスク検査装置の平面図
【図１３】ディスク検査装置に用いられる照明装置の説明図
【図１４】照明光パターンの輝度分布を示す図
【図１５】ディスクのエッジ部の照明方法を説明するために用いた説明図
【図１６】ディスク検査装置を含む検査システムの構成図
【図１７】本例の検査システムにおける処理の流れを示す処理ブロック図
【図１８】検査画像から外周円形ラインを求める演算の説明図
【図１９】ディスクの外周部分の拡大側面図
【図２０】強調処理を施したウインドウ画像の例を示す図
【図２１】検査画像における領域別の処理ウインドウの区分例を示す図
【図２２】測定結果の画像例（１検査画像分）を示す図
【図２３】測定結果の画像例（１ディスク片面全体）を示す図
【図２４】検査システムの制御例を示すフローチャート
【図２５】自動検査処理の手順を示すフローチャート
【図２６】自動検査処理の手順を示すフローチャート
【図２７】本実施形態に係るディスク検査の処理手順を示したフローチャート
【図２８】照明光学系の構成例を示した平面図
【図２９】分岐形状を持つ光ファイバーの構成例を示す斜視図
【図３０】図２９に示した光ファイバーの出射端面の拡大図
【図３１】照明装置の投光部周辺についてディスク面と正対する正面から見た図
【図３２】図３１の平面図
【図３３】扇形の検査領域とデフォーカスされたパターン照明の照射範囲の関係を示した図
【図３４】図３３の直線Ａ−Ａ上の輝度分布を示すグラフ
【図３５】テクスチャ方向と平行になる照明光の光軸の説明図
【図３６】シャッターを内蔵した光源装置の構成図
【符号の説明】
【０２４１】
１０…チャック装置、１２…ディスク、１４…孔、１６，１７…爪（固定爪）、１８…爪（可動爪）、２０…チャック本体、２４…モータ、３０…スピンドル、３４…アーム、３６…回動軸、３８…バネ部材、４０…シリンダ、４２…ロッド、１００…ディスク検査装置、１０２，１０４…カメラ、１１２，１１４，１１６，１１８…照明装置、１３２，１３４…光ファイバー、１５２…コンピュータ（画像処理兼システム制御コンピュータ）、１５４…コンピュータ（画像処理コンピュータ）、１５６…データサーバ、１５８…コンピュータ（解析処理コンピュータ)、３１０…光源装置、３１２…光ファイバー、３２２Ａ、３２２Ｂ…レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクを保持するディスク保持手段と、
前記ディスク保持手段によって保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段で照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像手段と、
を備えたことを特徴とするディスク検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のディスク検査装置において、
前記ディスクはディスク面にテクスチャが形成されており、前記照明手段は前記テクスチャの接線方向に沿って照明光を照射することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のディスク検査装置において、
前記照明手段はライトガイドを含み、前記ライトガイドの端面から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段は、同じディスク表面の検査領域を照明し得る複数の投光部を備え、これら複数の投光部によりエッジを含んだディスク面に対して複数の方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項５】
請求項４記載のディスク検査装置において、
前記複数の投光部からディスク面に対して対称的に照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載のディスク検査装置において、
前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、
前記複数の投光部によりディスクのエッジ部分に対して、該ディスクの円周方向に沿った方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、
前記検査領域部分は、内周エッジと外周エッジを含んだ扇形形状であることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスク保持手段は、保持したディスクを回転させるディスク回転手段を具備しており、
前記ディスク回転手段によってディスクを回転させることにより、ディスク面の異なる位置を検査対象とすることができることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスク保持手段は、前記ディスクを垂直姿勢で保持するものであることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段として、
前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの片側面である第１の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第１の照明手段と、
前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの他方の片面である第２の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第２の照明手段と、を備えるとともに、
前記撮像手段として、
前記第１の照明手段で照明される前記第１の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第１の撮像手段と、
前記第２の照明手段で照明される前記第２の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第２の撮像手段と、を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１１】
請求項８又は９を引用するときの請求項１０記載のディスク検査装置において、
前記ディスク回転手段の回転により検査対象となるディスク位置を変えながら前記第１及び第２の撮像手段によりそれぞれ複数回の撮像を行うことにより、１枚のディスクの両面全体についての検査画像を取得する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載のディスク検査装置において、
前記第１の撮像手段による撮像と、前記第２の撮像手段による撮像を交互に実施することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスクは、磁気記録のための磁性層を有する磁気ディスクであることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記撮像手段によって取得される画像から当該撮像画像におけるディスクの複数のエッジ点を検出するとともに、ディスクの中心位置と半径を求める演算を行い、その演算結果をもとに自動的に各検査面のウインドウを形成する画像処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記撮像手段によって取得される画像からディスクのエッジ部分の反射形状を認識し、当該反射形状に基づき、塵埃によるものであるか、塵埃以外の要因によるものであるかを判別する画像解析手段を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記撮像手段によって取得される画像からディスクの平面部分に付着している塵埃と、ディスクのエッジ部分に付着している塵埃を検出する塵埃検出処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスク面に対する前記照明手段による照明光の入射角は６０度以上９０度未満であることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段は、光ファイバーを束ねて構成されるとともに、前記光ファバーの出射端にレンズが配置され、前記ディスク面上に対してデフォーカスされた光を照射することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段による照明光の照射範囲が検査領域部分よりも広い領域となるように照明の位置を合わせたことを特徴とするディスク検査装置。
【請求項２０】
請求項１２に記載のディスク検査装置において、
前記交互に撮像を実施して検査を行う際、非検査側の照明をオフまたは遮光することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項２１】
被検査対象のディスクを保持し、当該保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明工程と、
前記照明工程により照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含む撮像手段により、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で得られた画像を解析する画像処理工程と、
を備えることを特徴とするディスク検査方法。
【請求項１】
ディスクを保持するディスク保持手段と、
前記ディスク保持手段によって保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明手段と、
前記照明手段で照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像手段と、
を備えたことを特徴とするディスク検査装置。
【請求項２】
請求項１記載のディスク検査装置において、
前記ディスクはディスク面にテクスチャが形成されており、前記照明手段は前記テクスチャの接線方向に沿って照明光を照射することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のディスク検査装置において、
前記照明手段はライトガイドを含み、前記ライトガイドの端面から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段は、同じディスク表面の検査領域を照明し得る複数の投光部を備え、これら複数の投光部によりエッジを含んだディスク面に対して複数の方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項５】
請求項４記載のディスク検査装置において、
前記複数の投光部からディスク面に対して対称的に照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載のディスク検査装置において、
前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、
前記複数の投光部によりディスクのエッジ部分に対して、該ディスクの円周方向に沿った方向から照明光が照射されることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスクは中心部に孔が形成された円形ディスクであり、
前記検査領域部分は、内周エッジと外周エッジを含んだ扇形形状であることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスク保持手段は、保持したディスクを回転させるディスク回転手段を具備しており、
前記ディスク回転手段によってディスクを回転させることにより、ディスク面の異なる位置を検査対象とすることができることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスク保持手段は、前記ディスクを垂直姿勢で保持するものであることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段として、
前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの片側面である第１の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第１の照明手段と、
前記ディスク保持手段によって保持されたディスクの他方の片面である第２の面のエッジを含んだ所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する第２の照明手段と、を備えるとともに、
前記撮像手段として、
前記第１の照明手段で照明される前記第１の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第１の撮像手段と、
前記第２の照明手段で照明される前記第２の面の検査領域部分を視野内に含み、当該検査領域部分からの反射光を撮像する第２の撮像手段と、を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１１】
請求項８又は９を引用するときの請求項１０記載のディスク検査装置において、
前記ディスク回転手段の回転により検査対象となるディスク位置を変えながら前記第１及び第２の撮像手段によりそれぞれ複数回の撮像を行うことにより、１枚のディスクの両面全体についての検査画像を取得する制御を行う制御手段を備えたことを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載のディスク検査装置において、
前記第１の撮像手段による撮像と、前記第２の撮像手段による撮像を交互に実施することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスクは、磁気記録のための磁性層を有する磁気ディスクであることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記撮像手段によって取得される画像から当該撮像画像におけるディスクの複数のエッジ点を検出するとともに、ディスクの中心位置と半径を求める演算を行い、その演算結果をもとに自動的に各検査面のウインドウを形成する画像処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記撮像手段によって取得される画像からディスクのエッジ部分の反射形状を認識し、当該反射形状に基づき、塵埃によるものであるか、塵埃以外の要因によるものであるかを判別する画像解析手段を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記撮像手段によって取得される画像からディスクの平面部分に付着している塵埃と、ディスクのエッジ部分に付着している塵埃を検出する塵埃検出処理手段を備えることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記ディスク面に対する前記照明手段による照明光の入射角は６０度以上９０度未満であることを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段は、光ファイバーを束ねて構成されるとともに、前記光ファバーの出射端にレンズが配置され、前記ディスク面上に対してデフォーカスされた光を照射することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項１９】
請求項１乃至１８の何れか１項に記載のディスク検査装置において、
前記照明手段による照明光の照射範囲が検査領域部分よりも広い領域となるように照明の位置を合わせたことを特徴とするディスク検査装置。
【請求項２０】
請求項１２に記載のディスク検査装置において、
前記交互に撮像を実施して検査を行う際、非検査側の照明をオフまたは遮光することを特徴とするディスク検査装置。
【請求項２１】
被検査対象のディスクを保持し、当該保持されたディスクのエッジを含んだディスク表面の所定形状の検査領域部分に対し、当該検査領域の形状と略同一形状の照射範囲となる照明光パターンの照明光を照射する照明工程と、
前記照明工程により照明されるエッジを含んだ前記ディスク表面の検査領域部分を視野内に含む撮像手段により、当該検査領域部分からの反射光を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で得られた画像を解析する画像処理工程と、
を備えることを特徴とするディスク検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【公開番号】特開２００９−１７５１２１（Ｐ２００９−１７５１２１Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２１６６（Ｐ２００８−２２２１６６）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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