JP2000111333A - Correction method of linearity measuring apparatus and master gauge for correction - Google Patents

Correction method of linearity measuring apparatus and master gauge for correction

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JP2000111333A
JP2000111333A JP10280904A JP28090498A JP2000111333A JP 2000111333 A JP2000111333 A JP 2000111333A JP 10280904 A JP10280904 A JP 10280904A JP 28090498 A JP28090498 A JP 28090498A JP 2000111333 A JP2000111333 A JP 2000111333A
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JP
Japan
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linearity
pattern
image
master gauge
image processing
Prior art date
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Application number
JP10280904A
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Japanese (ja)
Inventor
Masanori Okazaki
昌紀 岡崎
Hiroshi Sugiki
拓 杉木
Hiroyuki Yoshitaka
弘幸 良尊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JP2000111333A publication Critical patent/JP2000111333A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To permit check of image processing of an linearity measuring apparatus by using a master gauge of simple structure which corresponds to a various kinds of pattern forms. SOLUTION: In this correction method of a linearity measuring apparatus which picks up the image of a magnetic tape of a helical track and measures linearity of a magnetized pattern by the image processing, a master gauge constituted of a plurality of parallel trenches 21 at intervals corresponding to the intervals of a magnetized pattern when scanning is performed along the tape width direction while corresponding to a mangetized pattern 2 having a specified form is previously formed. The image of the master gauge 20 is picked up and processed, thereby checking whether the image processing of a linearity measuring apparatus is adequate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は直線性測定装置の校
正方法及び校正用マスターゲージに関する。より詳しく
は、フーリエ変換を含む画像解析により直線性を測定す
る直線性測定装置の校正方法及び校正用マスターゲージ
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calibrating a linearity measuring device and a master gage for calibration. More specifically, the present invention relates to a calibration method and a calibration master gauge for a linearity measuring device that measures linearity by image analysis including Fourier transform.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記録方式として用いられているヘリ
カルスキャン記録方式では、磁気テープに対し斜めに記
録を行うために、図10に示すように、磁気テープ1に
対し記録再生のトラックを形成する磁化パターン2が角
度αだけ傾斜している。このような斜めの磁化パターン
2からなる磁気テープ1が他の装置との間で再生互換を
保つためには、この傾斜角度αがいかに正確であるか、
およびいかに正確に直線的であるかが重要な問題とな
る。したがって、このような直線性の精度は各種フォー
マットによってフォーマット仕様書等により厳密に規定
され、ヘリカルスキャン記録装置は、この直線性が厳密
に測定されその直線性が保証されていなければならな
い。
2. Description of the Related Art In a helical scan recording system used as a magnetic recording system, recording and reproducing tracks are formed on a magnetic tape 1 as shown in FIG. The magnetization pattern 2 is inclined by the angle α. In order for the magnetic tape 1 composed of such oblique magnetization patterns 2 to maintain reproduction compatibility with other devices, it is necessary to determine how accurate the inclination angle α is.
And how exactly it is linear is an important issue. Therefore, the accuracy of such linearity is strictly defined by format specifications and the like in various formats, and the helical scan recording device must measure the linearity strictly and guarantee the linearity.

【0003】このようなヘリカルスキャン記録装置の直
線性を測定する場合、従来は、まず測定すべき磁気テー
プに磁性粒子を含んだコロイド溶液を塗布して磁化パタ
ーンを可視化し、この磁気テープをステージ付きの顕微
鏡のステージ上にセットし、高倍率の顕微鏡で記録パタ
ーンのエッジ部分を観察し、観察ができたらステージを
動かして次のパターンのエッジ部分を観察し、その間隔
をステージのスケールを用いて測定するという方法を用
いていた。
In order to measure the linearity of such a helical scan recording apparatus, conventionally, a colloid solution containing magnetic particles is first applied to a magnetic tape to be measured to visualize a magnetization pattern, and the magnetic tape is mounted on a stage. Set on the stage of a microscope with a microscope, observe the edge of the recorded pattern with a high magnification microscope, move the stage when observation is completed, observe the edge of the next pattern, and use the stage scale to determine the interval Measurement method.

【0004】しかしながら、上記従来の直線性測定方法
においては、磁気記録パターンのエッジは非常に見にく
く、人間の目による観察では大きな誤差を生みやすいこ
と、観察精度を上げるためには、倍率の高い対物レンズ
を使用する必要があるが、光学顕微鏡の限界がありあま
り大きな倍率は使えないこと、ステージの機械的精度を
上げることに技術的に限界があり、またステージの精度
を上げるためには多大な費用が発生すること、測定がす
べて人間の手作業で行われるため、1回の測定に非常に
多くの時間を必要とし、作業効率が悪いこと等の問題が
あった。
However, in the above-described conventional linearity measuring method, the edge of the magnetic recording pattern is very difficult to see, and it is easy to generate a large error in observation with human eyes. It is necessary to use a lens, but there is a limit to the optical microscope, so that a very large magnification cannot be used, and there is a technical limit in increasing the mechanical accuracy of the stage. There is a problem in that costs are incurred, and since all measurements are performed manually, a large amount of time is required for one measurement, resulting in poor work efficiency.

【0005】そこで、このような問題点に対処するた
め、磁化パターンをカメラで撮像しこれを画像処理して
直線性を測定する直線性測定方法が本出願人により提案
されている。この方法は、磁気テープの記録パターンを
可視化し、可視化された磁気テープを、照射角度調整可
能な光源からの光で照明し、照明された磁気テープをカ
メラで撮像し、撮像した画像の画像解析により記録パタ
ーンの直線性を測定するものである。
Therefore, in order to address such a problem, the present applicant has proposed a linearity measuring method in which a magnetization pattern is imaged by a camera, the image is processed, and the linearity is measured. This method visualizes the recording pattern of the magnetic tape, illuminates the visualized magnetic tape with light from a light source whose irradiation angle is adjustable, captures an image of the illuminated magnetic tape with a camera, and analyzes the captured image. Is used to measure the linearity of the recording pattern.

【0006】この方法によれば、カメラで撮像した記録
パターンを画像処理することにより、人手によることな
く直線性が測定でき、人間の目による誤差やステージの
精度に起因する誤差等がなくなり高精度の測定が可能に
なるとともに、人手による手間が省かれ熟練を要するこ
となく高精度の測定が短時間で行われる。
According to this method, the linearity can be measured without manual operation by performing image processing on a recording pattern picked up by a camera, and errors due to human eyes and errors due to the accuracy of the stage are eliminated, thereby achieving high precision. Measurement can be performed, and manual labor can be omitted, and highly accurate measurement can be performed in a short time without skill.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなカメラや画像処理装置を備えた直線性測定装置にお
いて、経時変化や使用時のセット状態等により画像処理
が適正に行われない場合がある。したがって、直線性を
測定する前に直線性測定装置が常に一定の画像解析処理
を行っているかどうかをチェックして校正する必要があ
る。この場合、予めパターン形状が分っている磁気テー
プと同じ形状のパターンをヘリカルな凹凸形状に刻印し
てマスターゲージを作製し、このマスターゲージをカメ
ラで撮影してその画像処理を行って、予め分っているパ
ターンから得られるべき画像処理データと実際にマスタ
ーゲージを画像処理して得られたデータを比較すること
により、直線性測定装置による画像処理のチェックがで
きる。
However, in such a linearity measuring device equipped with a camera and an image processing device, image processing may not be performed properly due to a change over time or a set state during use. Therefore, before measuring the linearity, it is necessary to check and calibrate whether the linearity measuring device is always performing a certain image analysis process. In this case, a pattern of the same shape as the magnetic tape whose pattern shape is known in advance is stamped on a helical concave and convex shape to produce a master gauge, the master gauge is photographed by a camera, and image processing is performed. By comparing the image processing data to be obtained from the known pattern with the data obtained by actually performing image processing on the master gauge, it is possible to check the image processing by the linearity measuring device.

【0008】しかしながら、このような磁気テープと同
じ形状の斜めの磁化パターンが形成されたマスターゲー
ジは、各種の曲りパターンを機械加工により形成するこ
とが容易でなく、非常に高価なものとなる。
However, a master gauge on which such an oblique magnetization pattern having the same shape as the magnetic tape is formed cannot easily form various bending patterns by machining, and is very expensive.

【0009】本発明は、上記の点を考慮したものであっ
て、簡単な構造で各種のパターン形状に対応したマスタ
ーゲージを用いて直線性測定装置の画像処理のチェック
ができる直線性測定装置の校正方法およびそのマスター
ゲージの提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has a linear measuring apparatus capable of checking the image processing of the linear measuring apparatus using a master gauge having a simple structure and corresponding to various pattern shapes. The purpose is to provide a calibration method and its master gauge.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、ヘリカルトラックの磁気テープを撮像
して、その画像処理により磁化パターンの直線性を測定
する直線性測定装置の校正方法において、所定の形状の
磁化パターンに対応して、テープ幅方向に沿ってスキャ
ンした場合の、磁化パターンの間隔に対応した間隔の複
数の並列した溝からなるマスターゲージを予め作製し、
このマスターゲージを撮像して画像処理することによ
り、直線性測定装置の画像処理が適正かどうかをチェッ
クすることを特徴とする直線性測定装置の校正方法を提
供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for calibrating a linearity measuring apparatus for imaging a magnetic tape of a helical track and measuring the linearity of a magnetization pattern by image processing. In correspondence with the magnetized pattern of a predetermined shape, when scanning along the tape width direction, a master gauge consisting of a plurality of parallel grooves at intervals corresponding to the interval of the magnetized pattern is prepared in advance,
A method for calibrating a linearity measuring device, characterized in that it is checked whether image processing of the linearity measuring device is appropriate by taking an image of the master gauge and performing image processing.

【0011】この方法によれば、ヘリカルな磁化パター
ンの全体の形状を形成することなく、テープの幅方向の
パターン配置に対応した単純な並列した溝からなるマス
ターゲージを用いるため、マスターゲージの作製が容易
にできコストの低減が図られる。
According to this method, a master gauge composed of simple parallel grooves corresponding to the pattern arrangement in the width direction of the tape is used without forming the entire shape of the helical magnetization pattern. And the cost can be reduced.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
るテープ直線性測定装置の全体構成図である。XYテー
ブルからなる測定ステージ3の上面の検査面3a上に、
測定対象となる磁気テープ4が載せられる。この磁気テ
ープ4は、予め磁性粒子を含んだコロイド溶液を塗布し
て磁化パターン2が可視化されたものである。測定ステ
ージ3の上方にはCCDカメラ5が備る。このCCDカ
メラ5は、ドライバ6を介して、パソコン7のA/Dボ
ード8に接続される。CCDカメラ5は、磁気テープ4
を撮像しその幅方向に走査して磁化パターン2に対応し
た波形信号をA/Dボード8を介してパソコン7の画像
処理回路9に送る。画像処理回路9は、送られた画像波
形信号のフーリエ変換処理を行うFFT10と、逆フー
リエ変換その他の信号処理を行って元の画像に対応した
データを作成する解析回路10と、走査ライン上の各部
のデータを合成して走査ライン全体の波形信号を得る貼
付け回路12等により構成される。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a tape linearity measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. On the inspection surface 3a on the upper surface of the measurement stage 3 composed of an XY table,
A magnetic tape 4 to be measured is placed. The magnetic tape 4 has a magnetized pattern 2 visualized by previously applying a colloid solution containing magnetic particles. Above the measurement stage 3, a CCD camera 5 is provided. The CCD camera 5 is connected to an A / D board 8 of a personal computer 7 via a driver 6. The CCD camera 5 has a magnetic tape 4
And scans in the width direction thereof and sends a waveform signal corresponding to the magnetization pattern 2 to the image processing circuit 9 of the personal computer 7 via the A / D board 8. The image processing circuit 9 includes an FFT 10 that performs Fourier transform processing of the transmitted image waveform signal, an analysis circuit 10 that performs inverse Fourier transform and other signal processing to create data corresponding to the original image, It is composed of a pasting circuit 12 for synthesizing the data of each part and obtaining a waveform signal of the entire scanning line.

【0013】画像処理回路9は、GPIBボード13を
介して測定ステージ3の駆動回路(図示しない)に接続
され、測定ステージ3を駆動制御する。また、画像処理
回路9は、モニター14に接続され、画像解析した磁気
テープ4の撮像データを画面上に表示する。なお、CC
DカメラからA/Dボードを介することなく直接デジタ
ル信号を画像処理回路9に送ることもできる。また、G
PIBボードを介することなく他の通信ケーブルを介し
て測定ステージ3を駆動制御することもできる。
The image processing circuit 9 is connected to a driving circuit (not shown) of the measuring stage 3 via the GPIB board 13 and controls the driving of the measuring stage 3. The image processing circuit 9 is connected to the monitor 14 and displays the image data of the magnetic tape 4 on which an image has been analyzed on the screen. Note that CC
A digital signal can be directly sent from the D camera to the image processing circuit 9 without passing through the A / D board. G
The drive of the measurement stage 3 can be controlled via another communication cable without using the PIB board.

【0014】このような直線性測定装置において、測定
ステージ3上の磁気テープ4に例えばその斜め上方から
光を照射した状態で、この磁気テープ4をCCDカメラ
5によりテープ幅方向にスキャンしてその画像を取込
み、これをパソコン7の画像処理回路9で画像解析して
その画像データにより直線性を判断する。この場合、磁
気テープ4への光の照射角度の選定により、コロイド粒
子の性質に基づいて、隣接するパターンのトラックを白
黒に分けて縞模様を形成することができる。
In such a linearity measuring device, the magnetic tape 4 on the measuring stage 3 is irradiated with light from, for example, obliquely above, and the magnetic tape 4 is scanned in the tape width direction by the CCD camera 5 to thereby scan the magnetic tape 4. An image is fetched, the image is analyzed by an image processing circuit 9 of the personal computer 7, and the linearity is determined from the image data. In this case, by selecting the irradiation angle of the light on the magnetic tape 4, it is possible to form the stripe pattern by dividing the track of the adjacent pattern into black and white based on the properties of the colloid particles.

【0015】次に、CCDカメラ5で取込んだ画像の各
パターンの白黒の境界線を高精度に認識する方法につい
て説明する。磁気テープ4の白黒の縞模様を高解像度の
CCDカメラ5で取り込み、そのデジタルデータをパソ
コンで表示させたものが図2である。図2を水平方向に
1ラインだけスキャンしたときの画素番号と明るさのグ
ラフは、図3に示すようなものになる。ここで、記録さ
れたテープの直線性を測定する事を考える。直線性とい
うのは、記録されたパターンがいかに理想とされる傾き
直線にならっているかということであるが、見方を変え
ればこの図3のグラフの立ち上がりのエッジの間隔がい
かに理想の間隔にならっているかということにもなる。
そこで、このグラフの立ち上がりエッジをできるだけ正
確に、一つの画素の解像度以上に細かい精度で求める事
が要求される。そのため、以下のようなアルゴリズムを
考案した。
Next, a description will be given of a method of recognizing a black and white boundary of each pattern of an image captured by the CCD camera 5 with high accuracy. FIG. 2 shows a black-and-white stripe pattern of the magnetic tape 4 captured by a high-resolution CCD camera 5 and displaying the digital data on a personal computer. FIG. 3 shows a graph of the pixel numbers and the brightness when only one line is scanned in FIG. 2 in the horizontal direction. Here, it is considered to measure the linearity of the recorded tape. The linearity refers to how the recorded pattern follows the ideal inclination straight line. From a different viewpoint, the interval between the rising edges in the graph of FIG. It also means that it is.
Therefore, it is required to find the rising edge of this graph as accurately as possible, with a finer precision than the resolution of one pixel. Therefore, the following algorithm was devised.

【0016】1.1ラインの明るさの平均値を求める。 2.若い画素番号から調べていって、1の平均値をまた
ぐところを探す。 3.2の場所を中心にあるデフォルト画素分ずれたとこ
ろから、若い方にあるデフォルト値がずれたところ、大
きい方にあるデフォルト分ずれたところまで、それぞれ
の平均値を求める。 4.2の付近で3の値をまたぐポイントを探す。 5.4の付近を直線補完し、3の平均値に相当する画素
ポイントを探し出す。
An average value of the brightness of 1.1 lines is obtained. 2. It searches from the young pixel number and finds a place that straddles the average value of 1. An average value is calculated from a position shifted by a default pixel at the center of 3.2 to a position shifted by a younger default value and a position shifted by a larger default value. Find a point that crosses the value of 3 near 4.2. The area around 5.4 is linearly complemented, and a pixel point corresponding to the average value of 3 is found.

【0017】この方法では、全体の平均ではなく、前後
の白黒の平均をスレッシュホールドに用いるために、前
述の照明方法で説明をしたような1つの画面内での明暗
の程度の変化の影響を受けることなく、エッジポイント
を高精度に求めることが可能になる。
In this method, since the average of the front and rear black and white, rather than the entire average, is used for the threshold, the influence of the change in the degree of lightness and darkness within one screen as described in the above-described illumination method is used. The edge point can be obtained with high accuracy without receiving it.

【0018】実際には、黒の部分の平均と白の部分の平
均がそれぞれ必要なため、最初のエッジを求めるのでは
なく、2番目のエッジを求めている。その精度は、10
0ラインのスキャンで平均0.06画素のずれしかない
ような高精度である。
Actually, since the average of the black portion and the average of the white portion are required, the second edge is obtained instead of the first edge. Its accuracy is 10
It is highly accurate such that there is only an average shift of 0.06 pixels in scanning of 0 lines.

【0019】次に、記録パターンの曲り具合を測定する
方法について説明する。上記図3のグラフに関して、上
記の説明の通りに全てのエッジを求めてその間隔を測定
すれば、そこから直線性を求めることが可能になる。し
かし、実際には、この計算に時間がかかり、また現像ム
ラ、汚れ、ごみの影響を受けやすく誤差がでやすい等の
問題があり、正確な測定ができない。
Next, a method for measuring the degree of bending of a recording pattern will be described. With respect to the graph of FIG. 3, if all the edges are obtained and the intervals are measured as described above, it is possible to obtain the linearity therefrom. However, in practice, this calculation takes a long time, and there are problems such as being easily affected by development unevenness, dirt, and dust, and an error is likely to occur, so that accurate measurement cannot be performed.

【0020】そこで、曲り具合を測定するためにフーリ
エ変換を用いたモアレ観測法を用いる。この方法は、図
4に示すように、以下のようなアルゴリズムで行われ
る。
Therefore, a moire observation method using a Fourier transform is used to measure the degree of bending. This method is performed by the following algorithm as shown in FIG.

【0021】1.入力されたデータをフーリエ変換す
る。 2.分かっている基準周波数近辺のデータだけを抽出す
る。 3.基準周波数が0Hzの成分になるように周波数軸上
でデータを移動する。 4.逆フーリエ変換する。 5.ノイズ除去のために平均化処理する。
1. Fourier transform the input data. 2. Only the data near the known reference frequency is extracted. 3. Data is moved on the frequency axis so that the reference frequency becomes a component of 0 Hz. 4. Inverse Fourier transform. 5. Averaging is performed to remove noise.

【0022】これで、出てきたデータが曲り具合のデー
タになり、画素のポジションVS曲り具合画素量が示さ
れる。実際には、1画素=Xμmをあらかじめ求めてお
き、この数字をかけることにより実際の曲り具合にな
り、テープ内のポジションVS曲り具合(μm)が示さ
れる。
Thus, the output data becomes the data of the degree of bending, and indicates the position VS of the pixel and the amount of bending. Actually, one pixel = X μm is obtained in advance, and by multiplying this number, the actual bending degree is obtained, and the position VS bending degree (μm) in the tape is indicated.

【0023】次に、曲り具合を測定するためのサンプリ
ング方法について説明する。上記曲り具合測定方法によ
り曲り具合を補完により求めることが可能になるが、以
下のポイントが問題になる。
Next, a sampling method for measuring the degree of bending will be described. Although the bending degree can be obtained by complementation by the bending degree measuring method, the following points are problematic.

【0024】1.サンプリングされたデータが正確に基
準周波数のデータとなっていない場合、エリアジングの
影響を大きく受けて誤差の大きいデータとなってしま
う。 2.サンプリングされたデータが2nで構成されていな
い場合、FFTを用いることができないため、計算に時
間がかかる。
1. If the sampled data is not exactly the data of the reference frequency, the data is greatly affected by aliasing and becomes data with a large error. 2. If the sampled data is not composed of 2 n , it takes a long time to calculate because FFT cannot be used.

【0025】そこで、図5に示すように、以下のような
アルゴリズムで、上記問題点を解決することにした。 1.前述の白黒の境界線を高精度に認識する方法のアル
ゴリズムで、最初のエッジを求める。 2.同様に上記アルゴリズムで最後のエッジを求める。 3.1のエッジ−1番目から2のエッジ+1の間のデー
タをスプラインで補完する。 4.(2のエッジ−1のエッジ)/2nでサンプリング
し直す。
Therefore, as shown in FIG. 5, the following problem is solved by the following algorithm. 1. The first edge is obtained by the algorithm of the method for recognizing the black and white boundary line with high accuracy. 2. Similarly, the last edge is obtained by the above algorithm. 3.1 Edge—The data between the first edge and the second edge + 1 is complemented by a spline. 4. Resample at (2 edges-1 edge) / 2 n .

【0026】このアルゴリズムでデータを取り直すこと
により、エッジからエッジまで正確に基準周波数分のデ
ータを取り込むことができるために、エリアジングの影
響がなくなり、計算誤差を生じなくなる。また、データ
数が2nとなるために、FFTを用いることが可能にな
り、計算時間を大幅に短縮することが可能になる。これ
により、計算誤差等は小さくなるが、逆にこの方法で
は、正確に基準周波数分だけのデータしか使わないため
に、直線性の傾きの成分が見えなくなる。そこで、以下
の方法で傾きを求める。
By re-acquisition of data by this algorithm, data of the reference frequency can be accurately acquired from edge to edge, so that the influence of aliasing is eliminated and no calculation error occurs. In addition, since the number of data is 2 n , FFT can be used, and the calculation time can be significantly reduced. As a result, calculation errors and the like are reduced, but conversely, in this method, since only data corresponding to the reference frequency is used accurately, the component of the slope of linearity becomes invisible. Therefore, the inclination is obtained by the following method.

【0027】1.あらかじめマスターを観測しておき、
基準周波数分の長さが何画素に相当するかを測定してお
く。(M画素) 2.最後のエッジと最初のエッジの間隔を求める。(X
画素) 3.以下の式で傾きを求める。(X画素−M画素)/M
画素*2 ここで、2はサンプリングに使った2nである。これ
で、2n分割に対する傾きを求めることができる。この
値をサンプリング数からμmに直すには、まず、画素数
と長さの対応を求める必要がある。それは、上記1で測
定したマスターの長さ(Lとする)をあらかじめ測定し
ておいて、M画素=Lより、1画素=L/Mμmを求め
ることができる。次に、今回はX画素を2nでサンプリ
ングし直しているため、X画素=2n個のサンプリング
数より、1サンプリング数=X/2n画素となる。これ
らをまとめて、1サンプリング数=X*L/M/2nμ
mという補正式ででてきたデータをμmに直すことがで
きる。実際には、補完の際の誤差が生じるため、複数ト
ラックにわたって曲り具合を求め、その複数トラック間
の平均値を求めて、その画像のデータとする。
1. Observe the master in advance,
The number of pixels corresponding to the length of the reference frequency is measured. (M pixels) Find the interval between the last edge and the first edge. (X
Pixel) 3. The slope is calculated by the following equation. (X pixel−M pixel) / M
Here pixels * 2 n, 2 n is 2 n using the sampling. Thus, the inclination for the 2 n division can be obtained. In order to convert this value from the sampling number to μm, first, it is necessary to find the correspondence between the number of pixels and the length. That is, the length (L) of the master measured in 1 is measured in advance, and 1 pixel = L / M μm can be obtained from M pixels = L. Next, since the X pixels are re-sampled at 2 n this time, 1 sampling number = X / 2 n pixels from the X pixel = 2 n sampling numbers. Collectively, one sampling number = X * L / M / 2 n μ
Data obtained by the correction formula of m can be converted to μm. Actually, since an error occurs at the time of complementation, the degree of bending is obtained over a plurality of tracks, and an average value between the plurality of tracks is obtained as data of the image.

【0028】次に、複数のデータを貼りあわせる方法に
ついて説明する。今までの評価方法により1画面内の直
線性の傾き、曲り具合を求めることができるようになっ
たが、以下の理由で求めるべきトラックをすべて1画像
内に入れて解析することはできない。
Next, a method of pasting a plurality of data will be described. The inclination and the degree of bending in one screen can be obtained by the evaluation method up to now, but it is not possible to put all the tracks to be obtained in one image for analysis for the following reasons.

【0029】1.解析すべきトラックをちょうど1画像
に入れるのに適当な倍率のレンズを選定することが困難
である。 2.非常に多くのトラックを1画像に入れた場合、CC
Dの画素数がそのトラックに追いつかないため、入力画
像を良好な画質で得ることができない。 3.非常に多くのトラックを1画像に入れた場合、1つ
の白黒を形成する画素数が少なくなり、1画素当たりの
長さが大きくなり、画素当たりの解像度が悪くなる。 4.フーリエ変換で直線性を求める場合に1つの白黒内
の画素数が少なくなるために解析誤差が大きくなる。
1. It is difficult to select a lens with an appropriate magnification to exactly include the track to be analyzed in one image. 2. If you put too many tracks in one image, CC
Since the number of pixels of D cannot keep up with the track, an input image cannot be obtained with good image quality. 3. When a very large number of tracks are included in one image, the number of pixels forming one black and white is reduced, the length per pixel is increased, and the resolution per pixel is deteriorated. 4. When linearity is obtained by Fourier transform, the number of pixels in one black and white becomes small, so that an analysis error increases.

【0030】このような理由で1つの画像にすべてのト
ラックを入れることはできない。そこで、複数の画像か
ら1つのデータを得ることになるが、そのために、どれ
くらいの数のトラックを1つの画像に入れるのがいいの
かを求める。なぜならば、あまりに多いトラックを入れ
るのは、上記理由の通り好ましくない。逆にあまりに少
ないトラックを入れるのは、以下の理由で好ましくな
い。
For this reason, it is not possible to include all tracks in one image. Therefore, one data is obtained from a plurality of images. For that purpose, how many tracks should be included in one image is determined. This is because it is not preferable to include too many tracks as described above. Conversely, having too few tracks is undesirable for the following reasons.

【0031】1.すべてのトラックを解析するために、
何枚もの画像を入力する必要があり、解析に非常に時間
がかかる。 2.1つの画像にほんの数本しかトラックが無いという
ことは、フーリエ変換後の帯域フィルター通過後の周波
数軸上でのデータ数が少なくなって、解析後の誤差が大
きくなる。
1. To analyze every track,
Many images need to be input, and analysis takes a very long time. 2. The fact that there are only a few tracks in one image means that the number of data on the frequency axis after passing through the bandpass filter after the Fourier transform decreases, and the error after analysis increases.

【0032】すなわち、1画像中の最適なトラック数が
ある。検討の結果、今回の発明では、1024サンプリ
ング時に15〜100本ほどのトラックがある状態が最
適なトラック数であることが分かった。このように1画
像内のトラック数に制限があるため、複数の画像の解析
データを合成して、全体の解析結果とする必要がある。
That is, there is an optimum number of tracks in one image. As a result of the study, it has been found that in the present invention, the optimum number of tracks is a state where there are about 15 to 100 tracks at the time of 1024 samplings. As described above, since the number of tracks in one image is limited, it is necessary to combine analysis data of a plurality of images to obtain an overall analysis result.

【0033】そこで、各画像から得られたデータを合成
することを考える場合(図6)、まず1枚の画像から得
られるデータについて考えてみる。このデータは、開始
点からの曲り具合と傾きを得ることができる。このデー
タは開始点を0として得られるデータであり、しかも最
初のエッジを起点として、最後のエッジまでのデータで
ある。
Therefore, when considering combining data obtained from each image (FIG. 6), first consider data obtained from one image. With this data, the degree of bending and inclination from the starting point can be obtained. This data is data obtained with the start point being 0, and is data from the first edge to the last edge.

【0034】次に、被測定物を移動して次の画像を解析
するときを考える。このとき、被測定物を前回解析した
最後のエッジが今回の画像の最初のエッジ近辺に移動す
るように動かす。そして、同様に解析を行うと、前回解
析の最後のエッジを起点とする曲り具合と傾きを得るこ
とができる。その結果は同様に開始点を0にしたデータ
である。つまり、このデータは、前回解析を行ったデー
タの最後のポイントを0としたデータである。つまり、
最初の値を前回解析を行った結果の最後の値とするだけ
で、そのまま連続したデータになる。
Next, consider the case where the object to be measured is moved and the next image is analyzed. At this time, the object to be measured is moved so that the last edge analyzed last time moves near the first edge of the current image. When the analysis is performed in the same manner, it is possible to obtain the degree of bending and the inclination starting from the last edge of the previous analysis. The result is similarly data with the starting point set to 0. That is, this data is data with the last point of the data analyzed last time being 0. That is,
Just by setting the first value as the last value of the result of the previous analysis, continuous data is obtained as it is.

【0035】この際、被測定物の移動量は無関係になる
ためラフでよく、前回解析の最後のトラックが今回の最
初のトラックである事が判別できる程度のものでよい、
これはトラック幅程度の精度でよく、要求される精度
(0.01μm程度)に比べてはるかに大きい(VHS
で60μm程度)ものであるため、汎用のステージ等で
十分なくらいラフなものである。すなわち、従来の測定
方法のように非常に高価なステージを必要とせず、安価
なシステムを構築する事が可能になる。
At this time, since the movement amount of the object to be measured is irrelevant, it may be rough, and may be of such a degree that the last track of the previous analysis can be determined to be the first track of this time.
This can be as high as the track width, which is much larger than the required precision (about 0.01 μm) (VHS
(Approximately 60 μm), which is sufficiently rough on a general-purpose stage or the like. That is, unlike the conventional measuring method, an extremely expensive stage is not required, and an inexpensive system can be constructed.

【0036】以上のように、CCDカメラで取込んだ画
像をフーリエ変換による画像処理を施すことによりトラ
ックの曲りを検出する直線性測定装置において、この測
定装置による画像処理データが正しく処理されているか
どうかをチェックするためには、予め曲ったトラックに
相当するマスターゲージを数種類用意して、そのマスタ
ーゲージをこの測定装置により測定する。マスターゲー
ジの精度管理は高精度のマザー測定機によって行う。
As described above, in the linearity measuring device for detecting the curve of the track by performing the image processing by the Fourier transform on the image captured by the CCD camera, is the image processing data by this measuring device correctly processed? In order to check whether or not this is the case, several types of master gauges corresponding to curved tracks are prepared in advance, and the master gauges are measured by this measuring device. The accuracy control of the master gauge is performed by a high-accuracy mother measuring machine.

【0037】次にこのマスターゲージについてさらに説
明する。ヘリカルスキャン磁気記録装置において、磁気
テープを送るために用いる回転ドラムの各構成要素がも
つ固有の周波数成分によって磁気テープにトラックずれ
が生じる。本発明においては、フーリエ変換法を用いた
磁気テープ上のヘリカルトラックの直線性測定装置にお
いて、各周波数成分のトラックずれに対応したマスター
ゲージをそれぞれ用意して各マスターゲージを測定する
ことにより、直線性測定装置をチェックして校正する。
Next, the master gauge will be further described. In a helical scan magnetic recording device, track deviation occurs on a magnetic tape due to a unique frequency component of each component of a rotating drum used for feeding a magnetic tape. In the present invention, in a linearity measuring device for a helical track on a magnetic tape using the Fourier transform method, a master gauge corresponding to the track deviation of each frequency component is prepared, and each master gauge is measured. Check and calibrate the instrument.

【0038】図7は、このようなマスターゲージの例を
示す。 (A)は、真直な磁化パターン2であり、一定の角度α
で真直に平行に傾斜したトラックを示す。この磁化パタ
ーン2の磁気テープを矢印Sのようにテープ幅方向にス
キャンした場合に、スキャンラインに沿って各パターン
が等間隔で検出され、これに対応してマスターゲージ2
0が等間隔の平行な溝21を有するようにこのマスター
ゲージ20を形成する。
FIG. 7 shows an example of such a master gauge. (A) is a straight magnetization pattern 2 and has a constant angle α.
Indicates a track inclined straight and parallel. When the magnetic tape of the magnetization pattern 2 is scanned in the width direction of the tape as shown by the arrow S, each pattern is detected at equal intervals along the scan line.
The master gauge 20 is formed such that 0 has parallel grooves 21 at equal intervals.

【0039】(B)は、磁化パターン2が1方向に湾曲
した形状であり、基準面に対するドラム軸の倒れにより
sinΘ/2(Θはドラム軸の倒れに対応した角度)で
曲ったトラックの周波数成分を示す。この磁化パターン
2の磁気テープを矢印Sのようにテープ幅方向にスキャ
ンした場合に、スキャンラインに沿って各パターンは上
が密になるように検出され、これに対応して上側の溝幅
が狭い平行な溝21からなるマスターゲージ20を形成
する。
(B) shows a shape in which the magnetization pattern 2 is curved in one direction, and the frequency of a track bent at sinΘ / 2 (Θ is an angle corresponding to the inclination of the drum axis) due to the inclination of the drum axis with respect to the reference plane. The components are shown. When the magnetic tape of the magnetized pattern 2 is scanned in the tape width direction as shown by the arrow S, each pattern is detected along the scan line so that the upper portion becomes denser. A master gauge 20 consisting of narrow parallel grooves 21 is formed.

【0040】(C)は、磁化パターン2が2方向に波状
に湾曲した形状であり、基準面に対しsinΘで曲った
トラックの周波数成分を示す。この磁化パターン2の磁
気テープを矢印Sのようにテープ幅方向にスキャンした
場合に、スキャンラインに沿って検出される各パターン
の幅に対応した幅の平行な溝21からなるマスターゲー
ジ20を形成する。
(C) shows a frequency component of a track in which the magnetization pattern 2 is curved in two directions in a wave-like manner, and is bent by sin に 対 し with respect to the reference plane. When the magnetic tape of the magnetized pattern 2 is scanned in the tape width direction as shown by the arrow S, a master gauge 20 is formed comprising parallel grooves 21 having a width corresponding to the width of each pattern detected along the scan line. I do.

【0041】図8および図9は、真直なトラックパター
ンに対応したマスターゲージの作製方法の説明図であ
る。図8に示すように、真直な磁化パターン2が形成さ
れた磁気テープ4を考える。この磁気テープ4を矢印S
のように直角によぎるスキャンライン上で各トラックの
エッジ位置を射影して、その射影されたエッジ位置をも
とに新しいエッジを設けてマスターゲージ20上に刻
む。この図では斜線部が凹んだ形状であるが、その逆で
あってもよく、エッジ部の形成は加工方法に適した形状
でよい。ただし、測定の原理上+または−のいずれか片
側のアジマスのトラックを浮び上がらせるように照明等
を配置する。例えば、磁気テープの斜め上方から光を照
射したとき、パターンが浮き上がるような切削加工の面
粗さをマスターゲージ表面につける。
FIGS. 8 and 9 are views for explaining a method of manufacturing a master gauge corresponding to a straight track pattern. As shown in FIG. 8, consider a magnetic tape 4 on which a straight magnetization pattern 2 is formed. This magnetic tape 4 is indicated by an arrow S
The edge position of each track is projected on a scan line crossing at right angles as shown in (1), and a new edge is provided on the master gauge 20 based on the projected edge position. In this figure, the hatched portion has a concave shape, but the reverse is also possible, and the edge portion may be formed in a shape suitable for the processing method. However, the illumination and the like are arranged so that the track of azimuth on either one side of + or-may be raised on the principle of measurement. For example, the surface of the master gauge is provided with a surface roughness of a cutting process such that a pattern rises when light is irradiated from obliquely above the magnetic tape.

【0042】また、図9に示すように、凹んだ溝21の
部分は深く彫り込み、光が照射されても反射物がなく影
になるようにする。マスターゲージ20の大きさはテー
プに対応して定まり、例えば幅Hは3mm、高さBは5
mm、厚さTは0.5mm程度である。このようなマス
ターゲージ20の精度管理は、図9に示すように、下端
のエッジから各溝21のエッジまでの距離X,X2,X
3,...Xnを高精度に測定することにより管理す
る。この下端のエッジの中央部はリファレンスとして真
直に形成され、この下端エッジ真直部を測定の基準とす
る。
Further, as shown in FIG. 9, the recessed groove 21 is carved deeply so that even if light is irradiated, there is no reflective object and the light becomes a shadow. The size of the master gauge 20 is determined according to the tape. For example, the width H is 3 mm and the height B is 5
mm and the thickness T are about 0.5 mm. As shown in FIG. 9, such accuracy control of the master gauge 20 is performed by measuring the distances X, X2, X from the lower edge to the edge of each groove 21.
3,. . . It is managed by measuring Xn with high accuracy. The central portion of the lower edge is formed straight as a reference, and the straight portion of the lower edge is used as a measurement reference.

【0043】このようなマスターゲージ20は、機械加
工、エッチング、フォトエッチングその他各種方法によ
り加工形成することができる。またその材質は経時変化
がなく、長期間にわたって高精度を維持し、十分な強度
と耐腐食性を備えた、例えばステンレス等を用いる。
Such a master gauge 20 can be formed by machining, etching, photoetching or other various methods. The material is made of, for example, stainless steel, which does not change with time, maintains high accuracy for a long period of time, and has sufficient strength and corrosion resistance.

【0044】マスターゲージとしては、図7に示した3
種類の形状の他に、トラックが傾きをもつ場合、構造上
の機械的振動成分に基づいて振動する場合、構造上の構
成要素の周波数成分で回転系が振れる場合などの各種曲
り成分を想定した形状のマスターゲージを数種類用意す
ることにより、さらに正確な校正を行うことができる。
The master gauge shown in FIG.
In addition to the types of shapes, various bending components are assumed, such as when the track has an inclination, when it vibrates based on the structural mechanical vibration component, and when the rotating system fluctuates with the frequency component of the structural component. More accurate calibration can be performed by preparing several types of master gauges.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、ヘリカルな磁化パターンの全体の形状を形成するこ
となく、テープの幅方向のパターン配置に対応した単純
な並列した溝からなるマスターゲージを用いるため、加
工方法や材料選択の自由度が高まりマスターゲージの作
製が容易にできて、高価なマスターゲージを用いること
なく、低コストで簡単な構造のマスターゲージを用いて
直線性測定装置の校正を行い、信頼性の高い測定データ
を得ることができる。
As described above, according to the present invention, a master gauge consisting of simple parallel grooves corresponding to the pattern arrangement in the width direction of the tape is formed without forming the entire shape of the helical magnetization pattern. Because of this, the degree of freedom in processing methods and material selection is increased, making it easy to manufacture master gauges.Calibration of linearity measurement devices using low-cost, simple structure master gauges without using expensive master gauges Is performed, and highly reliable measurement data can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る直線性測定装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a linearity measuring device according to the present invention.

【図2】 記録パターンの入力画像の写真。FIG. 2 is a photograph of an input image of a recording pattern.

【図3】 図2のパターンを画像処理して形成したグラ
フ。
FIG. 3 is a graph formed by performing image processing on the pattern of FIG. 2;

【図4】 フーリエ変換を用いた直線性測定方法の説明
図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a linearity measurement method using a Fourier transform.

【図5】 データサンプリング方法の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a data sampling method.

【図6】 データ貼り合わせ方法の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a data bonding method.

【図7】 本発明に係るマスターゲージの形状例を示す
図。
FIG. 7 is a view showing a shape example of a master gauge according to the present invention.

【図8】 本発明のマスターゲージの作製方法の説明
図。
FIG. 8 is an explanatory view of a method for manufacturing a master gauge of the present invention.

【図9】 本発明のマスターゲージの形状説明図。FIG. 9 is an explanatory view of the shape of the master gauge of the present invention.

【図10】 ヘリカル磁化パターンの説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a helical magnetization pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,4:磁気テープ、2:磁化パターン、3:測定ステ
ージ、5:CCDカメラ、7:パソコン、9:画像処理
回路、10:FFT、11:解析回路、12:貼付け回
路、20:マスターゲージ、21:溝。
1, 4: magnetic tape, 2: magnetization pattern, 3: measurement stage, 5: CCD camera, 7: personal computer, 9: image processing circuit, 10: FFT, 11: analysis circuit, 12: bonding circuit, 20: master gauge , 21: groove.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA45 BB13 BB24 BB28 CC03 DD03 DD06 FF04 FF61 JJ19 MM16 MM26 PP11 PP21 QQ16 QQ31 RR05 SS13 UU05 2F069 AA55 AA62 BB13 CC06 DD15 DD25 GG04 GG07 GG15 GG33 GG52 GG56 GG71 HH30 JJ19 MM04 NN07 NN08 PP06 QQ05 QQ10 RR05 2G051 AA90 BA00 CA03 CA04 CB06 DA07 EA02 EA12 EC03 ED07 5B057 DA03 DA07 DB02 DC02 5D112 AA22 JJ06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2F065 AA45 BB13 BB24 BB28 CC03 DD03 DD06 FF04 FF61 JJ19 MM16 MM26 PP11 PP21 QQ16 QQ31 RR05 SS13 UU05 2F069 AA55 AA62 BB13 CC06 DD15 DD25 GG04 GG07 GG15 GG07 GG07 GG07 GG07 GG07 GG07 GG07 GG07 GG07 GG07 GG15 GG15 NN08 PP06 QQ05 QQ10 RR05 2G051 AA90 BA00 CA03 CA04 CB06 DA07 EA02 EA12 EC03 ED07 5B057 DA03 DA07 DB02 DC02 5D112 AA22 JJ06

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ヘリカルトラックの磁気テープを撮像して
その画像処理により磁化パターンの直線性を測定する直
線性測定装置の校正方法において、 所定の形状の磁化パターンに対応して、テープ幅方向に
沿ってスキャンした場合の磁化パターンの間隔に対応し
た間隔の複数の並列した溝からなるマスターゲージを予
め作製し、 このマスターゲージを撮像して画像処理することによ
り、直線性測定装置の画像処理が適正かどうかをチェッ
クすることを特徴とする直線性測定装置の校正方法。
1. A method for calibrating a linearity measuring device for measuring the linearity of a magnetization pattern by imaging a magnetic tape of a helical track and performing image processing on the magnetic tape, comprising the steps of: By preparing in advance a master gauge consisting of a plurality of parallel grooves at intervals corresponding to the interval of the magnetization pattern when scanning along the line, imaging the master gauge and performing image processing, the image processing of the linearity measurement device can be performed. A method for calibrating a linearity measuring device, characterized by checking whether the linearity is appropriate.
【請求項2】所定の形状の磁化パターンに対応して、テ
ープ幅方向に沿ってスキャンした場合の磁化パターンの
間隔に対応した間隔の複数の並列した溝からなる直線性
測定装置校正用マスターゲージ。
2. A master gage for calibrating a linearity measuring device comprising a plurality of parallel grooves having an interval corresponding to an interval of a magnetization pattern when scanning along a tape width direction corresponding to a magnetization pattern of a predetermined shape. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101398296B (en) * 2008-11-06 2010-06-09 沈阳飞机工业(集团)有限公司 Standard gauge for calibrating contourgraph

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