JPH01145506A - 微小間隔測定方法 - Google Patents
微小間隔測定方法Info
- Publication number
- JPH01145506A JPH01145506A JP30150287A JP30150287A JPH01145506A JP H01145506 A JPH01145506 A JP H01145506A JP 30150287 A JP30150287 A JP 30150287A JP 30150287 A JP30150287 A JP 30150287A JP H01145506 A JPH01145506 A JP H01145506A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic tape
- glass material
- interval
- reflected
- interference
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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。
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、サブミクロン以下の微小な二面間の間隔分布
を測定する方法、特に、全屈コーティング面など、誘電
体とみなせず、従って光反射において位相ずれが無視で
きない面を測定対象とするのに適する微小間隔測定に関
する。
を測定する方法、特に、全屈コーティング面など、誘電
体とみなせず、従って光反射において位相ずれが無視で
きない面を測定対象とするのに適する微小間隔測定に関
する。
本発明に係る測定方法はビデオテープ（ＶＴＲ）及び磁
気ディスクと磁気ヘッドの間のスペーシング測定装置に
好適に適用できるものである。
気ディスクと磁気ヘッドの間のスペーシング測定装置に
好適に適用できるものである。
［従来の技術およびその問題点］
ＶＴＲや磁気ディスクにおけるスペーシングとは、走行
中のヘッドと奴体（ディスクフロッピー、テープ）との
ｎ１１１に生じるサブミクロン以下の微小な°°すきま
”のことをいい、へ−７ド損失の原因であるとともにヘ
ッドの摩耗を防いでいる重要な因子である。 。
中のヘッドと奴体（ディスクフロッピー、テープ）との
ｎ１１１に生じるサブミクロン以下の微小な°°すきま
”のことをいい、へ−７ド損失の原因であるとともにヘ
ッドの摩耗を防いでいる重要な因子である。 。
従来の面間隔分布のＩｔ４足には、ニュートンリング法
などの、干渉測定がある。その原理は、（１）式による
。
などの、干渉測定がある。その原理は、（１）式による
。
Ｐλ＝ｃｏｓ（−＋φ入） ・・・・・・・・・（１
）入 但し、Ｐ入：規格化された干渉光強度 ｄ：面間隔 入：光の波長 φ入：位相ずれ 即ち、Ｐ入、入、φ入を測定し、ｄを算出するものであ
る。ところが、位相ずれΦ入は、物質及び光の波長に固
有であるためφ入＝πと近似したり、複数の波長を使用
し、複数の波長において全〈φ入が一定であるという近
似を行い、φ入を消去して、面間隔ｄを算出していた。
）入 但し、Ｐ入：規格化された干渉光強度 ｄ：面間隔 入：光の波長 φ入：位相ずれ 即ち、Ｐ入、入、φ入を測定し、ｄを算出するものであ
る。ところが、位相ずれΦ入は、物質及び光の波長に固
有であるためφ入＝πと近似したり、複数の波長を使用
し、複数の波長において全〈φ入が一定であるという近
似を行い、φ入を消去して、面間隔ｄを算出していた。
しかしながら、上記スペーシングのようにｌｎｍ程度の
分解源で評価するためには、この近似誤差は無視出来な
い為、ビデオ機器や、コンピュータ用ディスク機器にお
ける磁気ヘッドの浮動特性評価などで、誤差を生じてい
た。
分解源で評価するためには、この近似誤差は無視出来な
い為、ビデオ機器や、コンピュータ用ディスク機器にお
ける磁気ヘッドの浮動特性評価などで、誤差を生じてい
た。
Ｅ問題点を解決するための手段］
本発明は位相ずれの補正について考察を行ない、その補
正方法を提供するものである。その説明の前に前記位相
ずれによる測定誤差の一例を簡単な概念図を用いて説明
する。
正方法を提供するものである。その説明の前に前記位相
ずれによる測定誤差の一例を簡単な概念図を用いて説明
する。
微小間隔の測定に、例えばｉ４図（ｂ）のような光学的
平面である磁気テープ５０を想定し、そのテープ５０に
透明な磁気へラド５１を接触させ、両者の間隔を磁気テ
ープ５０で反射する光５２と磁気テープ５１で反射する
光とを干渉させることにより、公知の方法を用いて両者
の間隔を測定する場合を考える。そのとき、その反射強
度を縦軸に、テープ５１上の位置を横軸にとると、その
干渉パターンは第４図（ａ）の実線５５のようになる。
平面である磁気テープ５０を想定し、そのテープ５０に
透明な磁気へラド５１を接触させ、両者の間隔を磁気テ
ープ５０で反射する光５２と磁気テープ５１で反射する
光とを干渉させることにより、公知の方法を用いて両者
の間隔を測定する場合を考える。そのとき、その反射強
度を縦軸に、テープ５１上の位置を横軸にとると、その
干渉パターンは第４図（ａ）の実線５５のようになる。
なお、第４図（ａ）において、Ａは暗線の強度、Ｂは明
線の強度である。
線の強度である。
ここで、磁気テープ５０はガラス等の誘電体とは違い、
位相のずれが単純にπというような値にならず、その物
体固有の位相ずれを持っている。
位相のずれが単純にπというような値にならず、その物
体固有の位相ずれを持っている。
従って、そのときの暗線の強度はＡ′となり、干渉パタ
ーンも破線５６のように変化する。よって単純に位相ず
れがない状態の計算で間隔の計算を行なうと暗線の基準
強度が違ってくるために誤差を生じることになる。
ーンも破線５６のように変化する。よって単純に位相ず
れがない状態の計算で間隔の計算を行なうと暗線の基準
強度が違ってくるために誤差を生じることになる。
本発明は、上記従来の測定における欠点を除去し、位相
ずれを測定し１その位相ずれを補正することによりサブ
ミクロン以下の微小な二面間の間隔分布を正確に測定す
る方法を提供することを目的とする。
ずれを測定し１その位相ずれを補正することによりサブ
ミクロン以下の微小な二面間の間隔分布を正確に測定す
る方法を提供することを目的とする。
また、本発明に係る微小間隔測定方法を好適に実施でき
るシステムを有する測定装置も提供することを目的とす
る。
るシステムを有する測定装置も提供することを目的とす
る。
前記第１の目的は、測定対象である２面の微小間隔を干
渉を利用して測る測定方法において、前記２面の一部を
接触状態にし、そのときの干渉縞位相から位相とびを計
測し、該位相とびから前記間隔の測定値を補正すること
を特徴とする微小間隔測定方法により達成される。
渉を利用して測る測定方法において、前記２面の一部を
接触状態にし、そのときの干渉縞位相から位相とびを計
測し、該位相とびから前記間隔の測定値を補正すること
を特徴とする微小間隔測定方法により達成される。
また、その方法を実施できる装置としては、前記２面の
すくなくとも１面を微小移動せしめる手段と、該２面の
間隔を干渉を利用して測定する手段と、前記２面の一部
が接触する時の干渉縞位相から位相とびを計算する手段
を有していることが望ましい。
すくなくとも１面を微小移動せしめる手段と、該２面の
間隔を干渉を利用して測定する手段と、前記２面の一部
が接触する時の干渉縞位相から位相とびを計算する手段
を有していることが望ましい。
［作用］
本発明の微小間隔測定方法を磁気ディスクと磁気ヘッド
の間のスペーシング測定装置に適用すれば、磁気テープ
の表面物質によらず、その位相ずれを簡単に検出、補正
できるので、スペーシング解析が高精度に行なうことが
できる。
の間のスペーシング測定装置に適用すれば、磁気テープ
の表面物質によらず、その位相ずれを簡単に検出、補正
できるので、スペーシング解析が高精度に行なうことが
できる。
また、本発明の微小間隔測定方法は位相ずれが問題にな
るような高精度の微小間隔測定において、前記装置のよ
うな構成およびシステムを備えることで適用することが
できる。
るような高精度の微小間隔測定において、前記装置のよ
うな構成およびシステムを備えることで適用することが
できる。
［実施例］
以下、本発明の微小間隔測定方法について具体的な実施
例に基づき詳細に説［！ＩＩする。
例に基づき詳細に説［！ＩＩする。
第１図は本発明の微小間隔測定方法を使用した実施例の
１つであり、磁気へラドスペーシング測定装置に適用し
た実施例を示す概略構成図である。
１つであり、磁気へラドスペーシング測定装置に適用し
た実施例を示す概略構成図である。
同図において、ｌは、測定面駆動用のピエゾ素子、２は
測定面を後ろから押す研摩面、３は第一の測定面である
ところの反射面を有する磁気テープ、４は第二の測定面
であるところの反射面を有するガラス材（ダミーの磁気
ヘッド）、５は干渉像を拡大結像するためのレンズ、６
は照明光用半透鏡、７は干渉像入力装置であるところの
ＩＴＶカメラ、８は準ｒｔｔ色光源であるところのラン
プ装置、９はインターフェース、１０は制御用マイクロ
コンピュータである。
測定面を後ろから押す研摩面、３は第一の測定面である
ところの反射面を有する磁気テープ、４は第二の測定面
であるところの反射面を有するガラス材（ダミーの磁気
ヘッド）、５は干渉像を拡大結像するためのレンズ、６
は照明光用半透鏡、７は干渉像入力装置であるところの
ＩＴＶカメラ、８は準ｒｔｔ色光源であるところのラン
プ装置、９はインターフェース、１０は制御用マイクロ
コンピュータである。
このスペーシング測定装置は、磁気ヘッドのタミーであ
るガラス材４の表面近傍に実際に使用する磁気テープ３
を配置（あるいは走査）させ、その配置におけるスペー
シングをガラス材の位置（あるいは、走査速度、磁気テ
ープの張力等）の関数として求めるために構成されたも
のである。
るガラス材４の表面近傍に実際に使用する磁気テープ３
を配置（あるいは走査）させ、その配置におけるスペー
シングをガラス材の位置（あるいは、走査速度、磁気テ
ープの張力等）の関数として求めるために構成されたも
のである。
この磁気へラドスペーシング測定装置において、磁気テ
ープ３の位相ずれを検出し、そのデータからスペーシン
グの間隔を補正するシステムについて説明する。
ープ３の位相ずれを検出し、そのデータからスペーシン
グの間隔を補正するシステムについて説明する。
第２図に典型的な処理における本装置の位相ずれ検出の
フローチャートを示す。
フローチャートを示す。
本実施例においては、全ての指令はマイコン１０よりイ
ンターフェース９を通じて行なわれる。
ンターフェース９を通じて行なわれる。
ａ）まず、磁気テープ３を所定位置に配置した後、光源
８を点灯する（第２図のステップＳｌ）。光源８から出
た準単色光は、半透鏡６で反射し、レンズ５を通り一部
ガラス材４の表面で反射し、一部は透過し、磁気テープ
３の表面で反射する。それら反射光は、レンズ５で拡大
され、ＩＴＶカメラ７上に干渉縞が結像される。その干
渉強度はＩＴＶ７よりインターフェース９を介してマイ
コン１０に取り込まれる（ステップＳ２）。
８を点灯する（第２図のステップＳｌ）。光源８から出
た準単色光は、半透鏡６で反射し、レンズ５を通り一部
ガラス材４の表面で反射し、一部は透過し、磁気テープ
３の表面で反射する。それら反射光は、レンズ５で拡大
され、ＩＴＶカメラ７上に干渉縞が結像される。その干
渉強度はＩＴＶ７よりインターフェース９を介してマイ
コン１０に取り込まれる（ステップＳ２）。
（２）この状ｆｆ、で（換言すれば、常に干渉強度を監
視しながら）、ピエゾ素子１への印加電圧を徐々に増加
させると、研磨面２が、磁気テープ３を押し、磁気テー
プ３とガラス材４の間隔が変化する（ステップＳ３）、
その間隔の変化に応じてｍ７記干渉強度のパターンは変
化する。研磨面２の駆動を続けると、ついに、磁気テー
プ３の表面と、ガラス材４の表面の先端が接触する。そ
の状態を第３図に示した。この接触時の検出は干渉縞強
度のガラス材４先端部での変化率が、あるしきい値以ｒ
になったときで検出する（ステップＳ４）。そのとき（
ステップＳ４のＹＥＳ）、ピエゾ素子工への印加電圧の
増加を止めるとともに（ステップＳ５）、この時の干渉
強度からマイコン１０により、ガラス材４の先端部での
位相を計算し、その値を位相ずれφ入とする（ステップ
Ｓ６）。
視しながら）、ピエゾ素子１への印加電圧を徐々に増加
させると、研磨面２が、磁気テープ３を押し、磁気テー
プ３とガラス材４の間隔が変化する（ステップＳ３）、
その間隔の変化に応じてｍ７記干渉強度のパターンは変
化する。研磨面２の駆動を続けると、ついに、磁気テー
プ３の表面と、ガラス材４の表面の先端が接触する。そ
の状態を第３図に示した。この接触時の検出は干渉縞強
度のガラス材４先端部での変化率が、あるしきい値以ｒ
になったときで検出する（ステップＳ４）。そのとき（
ステップＳ４のＹＥＳ）、ピエゾ素子工への印加電圧の
増加を止めるとともに（ステップＳ５）、この時の干渉
強度からマイコン１０により、ガラス材４の先端部での
位相を計算し、その値を位相ずれφ入とする（ステップ
Ｓ６）。
■次に、ピエゾ素子１への印加電圧を減少させ、研磨面
２を磁気テープ３より離し、磁気テープ３を可動とする
。その後、図示されていないテープ走行操作置により、
磁気テープ３を紙面に平行方向へ走行させ、（りと同じ
操作作を行い、マイコンｌＯの記憶装置にガラス材４表
面全体の干渉縞を取り込む、取り込まれたデータをマイ
コンＩＯにより式（１）を用いて解析すれば、ガラス材
４上の任意の位置における面間隔が求まり、テープ走行
時の磁気テープ面とガラス材面の面間隔分布が解析でき
る。
２を磁気テープ３より離し、磁気テープ３を可動とする
。その後、図示されていないテープ走行操作置により、
磁気テープ３を紙面に平行方向へ走行させ、（りと同じ
操作作を行い、マイコンｌＯの記憶装置にガラス材４表
面全体の干渉縞を取り込む、取り込まれたデータをマイ
コンＩＯにより式（１）を用いて解析すれば、ガラス材
４上の任意の位置における面間隔が求まり、テープ走行
時の磁気テープ面とガラス材面の面間隔分布が解析でき
る。
本実施例は上述の記述に限らず種々の変形が可能である
。
。
例えば、テープをピエゾで動かす代りに、ガラス材４を
ピエゾ素子で動かしてもよい、この場合、テープ３の微
小なゆがみ等の問題が解決出来る。この場合、実機でガ
ラス材を動かすシステムを結ぶことはかなり難かしく、
装置が複雑、大型化するのは避けられない。
ピエゾ素子で動かしてもよい、この場合、テープ３の微
小なゆがみ等の問題が解決出来る。この場合、実機でガ
ラス材を動かすシステムを結ぶことはかなり難かしく、
装置が複雑、大型化するのは避けられない。
また、テープ３をピエゾ素子で動かす途中に、ガラス材
４の先端部だけでなくガラス材４全体のデータを取りこ
むことにより、照明強度、照明ムラなどを補正すること
が可能であり、さらに２！差を減少させることもできる
。
４の先端部だけでなくガラス材４全体のデータを取りこ
むことにより、照明強度、照明ムラなどを補正すること
が可能であり、さらに２！差を減少させることもできる
。
［発明の効果］
以上、説明したように、本発明の微小間隔測定方法によ
れば、測定面のすくなくとも１面を微小駆動させ、測定
面どうしの一部を接触させ、そこでの「渉縞位相を位相
ずれとすることで、従来。
れば、測定面のすくなくとも１面を微小駆動させ、測定
面どうしの一部を接触させ、そこでの「渉縞位相を位相
ずれとすることで、従来。
補正できなかった位相ずれによる干渉計測の絶対誤差を
補正でき、微小な間隔を絶対計測することが可能になっ
た。
補正でき、微小な間隔を絶対計測することが可能になっ
た。
第１図は本発明の微小間隔測定方法を使用した実施例の
１つであり、磁気へラドスペーシング４１１定装置を示
す概略構成図である。 第２図は本発明の実施例における位相ずれ検出のフロー
チャートの一例である。 第３図は２つの測定面が接触した状態を示す図である。 ｌ：ピエゾ素子 ２：研磨面 ３：ｌｉ気テープ ４：カラス材（ダミー磁気ヘッド） ５：拡大レンズ ６：半透鏡 ７：ＩＶＴカメラ ８二準単色光源 ９：インターフェース １０：マイクロコンピュータ 代理人 弁理士 山下穣平 第２図 第３図 第４図 手続ネ市正；−！Ｌ２（方式） 昭和０３年：１月 ９０差出 昭和６２年 ３月 ２０ 牡許庁長官 小川邦夫 殿 ■、 ・１９件の表示 特願昭６２−３０１５０２号 ２、 発明の名称 微小間隔測定方法 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区下丸子３丁目３０ｆｉ２号名称（Ｚ
ｏｏ）キャノン株式会社 ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目１３番１号虎ノ門４０森
ビル氏名 （６５３８） 弁理士 山 下 穣 平５
、 補正の対象 明Ｍ■書の図面の簡単な説明の欄 ベニ 。 」゛ ６、 補正の内容 明細書の１０頁の下から３行目と４行目の間に以下の文
章を挿入する。 ｒ第４図は位相ずれによる測定誤差の一例を示す概念図
である。Ｊ
１つであり、磁気へラドスペーシング４１１定装置を示
す概略構成図である。 第２図は本発明の実施例における位相ずれ検出のフロー
チャートの一例である。 第３図は２つの測定面が接触した状態を示す図である。 ｌ：ピエゾ素子 ２：研磨面 ３：ｌｉ気テープ ４：カラス材（ダミー磁気ヘッド） ５：拡大レンズ ６：半透鏡 ７：ＩＶＴカメラ ８二準単色光源 ９：インターフェース １０：マイクロコンピュータ 代理人 弁理士 山下穣平 第２図 第３図 第４図 手続ネ市正；−！Ｌ２（方式） 昭和０３年：１月 ９０差出 昭和６２年 ３月 ２０ 牡許庁長官 小川邦夫 殿 ■、 ・１９件の表示 特願昭６２−３０１５０２号 ２、 発明の名称 微小間隔測定方法 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都大田区下丸子３丁目３０ｆｉ２号名称（Ｚ
ｏｏ）キャノン株式会社 ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門五丁目１３番１号虎ノ門４０森
ビル氏名 （６５３８） 弁理士 山 下 穣 平５
、 補正の対象 明Ｍ■書の図面の簡単な説明の欄 ベニ 。 」゛ ６、 補正の内容 明細書の１０頁の下から３行目と４行目の間に以下の文
章を挿入する。 ｒ第４図は位相ずれによる測定誤差の一例を示す概念図
である。Ｊ
Claims (1)
- （１）測定対象である２面の微小間隔を干渉を利用して
測る測定方法において、 前記２面の一部を接触状態にし、そのときの干渉縞位相
から位相とびを計測し、該位相とびから前記間隔の測定
値を補正することを特徴とする微小間隔測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30150287A JPH0648176B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 微小間隔測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30150287A JPH0648176B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 微小間隔測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145506A true JPH01145506A (ja) | 1989-06-07 |
| JPH0648176B2 JPH0648176B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=17897685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30150287A Expired - Fee Related JPH0648176B2 (ja) | 1987-12-01 | 1987-12-01 | 微小間隔測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648176B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-01 JP JP30150287A patent/JPH0648176B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648176B2 (ja) | 1994-06-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |