JP2008241630A

JP2008241630A - 対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法

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Publication number: JP2008241630A
Application number: JP2007085861A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Uchida; 昭嘉内田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】スライダに対向する透明板に向けて斜め方向から複数波長の光を出射し、スライダに反射した光を受光して、光学位相差を検出し、透明板と前記スライダとの対向間距離を算出するときに、光学位相差と対向間距離との関係を示す理論式によれば不感帯で算出される対向間距離を、精度良く測定することができる対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法を提供する。
【解決手段】スライダ７に対向する透明板３に向けて斜め方向から複数波長の光を光源８より出射し、スライダ７に反射した光を受光して、光学位相差を検出し、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、透明板３と前記スライダ７との対向間距離を算出する構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は透明板に対向する反射体に光を出射し、該反射体にて反射した光の光学位相差に基づいて、前記透明板及び反射体の対向間距離を測定する対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法に関する。

ハードディスクの読取り及び書込みを行う場合には、ハードディスクが回転したときに、ハードディスクの表面に発生する気流により浮上するスライダを前記ハードディスクに近接させる。前記スライダは磁気ヘッドを有し、該磁気ヘッドはハードディスクの磁性層の磁化方向を変化させるコイル部と、磁化方向を検出するMR素子とを備えており、該磁気ヘッドによりハードディスクの読取り及び書込みを行う。

ハードディスクとスライダとが離れ過ぎたときには、ハードディスクの読取り及び書込みにエラーが発生し、ハードディスクとスライダとが接触したときには、ハードディスク及びスライダが摩耗するため、ハードディスクとスライダとの対向間距離が所定範囲内に保持されるか否かを、スライダを試作した段階で検証する必要がある。

スライダが所期の浮上性能を発揮するか否かを検証するために、従来の前記対向間距離を測定する対向間距離測定装置は、ハードディスクの代替物として透明板を使用し、該透明板に対向させてスライダを配置し、前記透明板に向けて斜め方向から単波長の光を出射する光源と、前記透明板を通過し前記スライダにて反射した光を受光する受光部とを設け、該受光部にて検出されたｐ波及びｓ波の光学位相差に基づいて、算出手段により対向間距離を算出していた。

前記算出手段は、反射光の波長と、反射光の光学位相差と、対向間距離とを変数とし、波長の変数を前記単波長に設定した数１にて示す理論式に、前記受光部にて検出した光学位相差を代入し、前記透明板と前記スライダとの対向間距離を算出していた。数１において、δは光学位相差、λは光源から出射された光の波長、n_airは空気の屈折率、dは対向間距離、θはスライダへの光の入射角である。
特開平８―２７１２３０号公報

図１３は波長の変数を単波長に設定した数１にて示す理論式の対向間距離と、光学位相差との関係を示すグラフである。図１３にて示す如く、光学位相差を縦軸に取り、対向間距離を横軸に取ったときには、光学位相差と対向間距離との関係は波形になって現れる。該波形の頂上部分又は谷部分は、対向間距離の変化に対し光学位相差が殆ど変化しない不感帯になっており、従来の対向間距離測定装置は、対向間距離が不感帯に存在する光学位相差を検出したときには、対向間距離の測定精度が低下するという問題点があった。

また回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数を、検出した光学位相差に付加して光学位相差の適切な補正を行うには、複数の波長にて検出した複数の光学位相差を必要とし、従来の対向間距離測定装置では、補正変数を付加して光学位相差を適切に補正することは困難であった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、複数波長の光を出射する光源を設け、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記透明板と前記スライダとの対向間距離を算出する手段を設けることにより、一波長に設定してある理論式によれば不感帯で算出される対向間距離を、他波長に設定してある理論式により、対向間距離の変化に対し光学位相差が変化する帯域で算出し、対向間距離の測定精度を向上させることができる対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法を提供することを目的とする。

また回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数を波長毎に検出される光学位相差に付加する手段を前記算出手段に設けることにより、前記差分に基づいて補正変数を変更し、検出された光学位相差に適切な補正をして、誤差要因による誤差が、測定される対向間距離に波及することを抑制し、対向間距離の測定精度を向上させることができる対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法を提供することを目的とする。

また対向間距離の算出の途中で対向間距離の算出を終了する手段を設けることにより、設定してある対向間距離データの範囲内に、測定された対向間距離が存在せず、該対向間距離データを用いて、理論式により光学位相差を決定していた場合には、測定を終了し、対向間距離データを変更して再測定することができる対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法を提供することを目的とする。

また可視光を出射することができる光源を設けることにより、出射した光の波長の変化を目視にて確認し、光源の作動状態を認識することができる対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法を提供することを目的とする。

第１発明に係る対向間距離測定装置は、光を反射する反射体に対向する透明板と、斜め方向から該透明板に向けて光を出射し、該透明板を通過した光が前記反射体にて反射するように配置してある光源と、前記反射体にて反射した反射光を受光し、光学位相差を検出する手段と、検出した光学位相差に基づいて前記反射体及び透明板の対向間距離を算出する算出手段とを備える対向間距離測定装置において、前記光源は複数波長の光を出射するようにしてあり、前記算出手段は、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出する手段を有しており、算出した差分に基づいて、対向間距離を算出するようにしてあることを特徴とする。

第２発明に係る対向間距離測定装置は、前記算出手段は、検出した光学位相差に、誤差要因に関する補正変数を付加する手段を有することを特徴とする。

第３発明に係る対向間距離測定装置は、前記光源は、出射する光の波長域に可視光を含むことを特徴とする。

第４発明に係る対向間距離測定方法は、透明板に対向している反射体にて反射した光を受光し、光学位相差に基づいて、前記反射体及び透明板の対向間距離を算出する対向間距離測定方法において、複数波長の光を出射する光源により、斜め方向から前記透明板に向けて光を出射して前記透明板を通過させ、通過した光を前記反射体にて反射させ、前記反射体にて反射した光を受光して光学位相差を検出し、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、対向間距離を算出することを特徴とする。

第５発明に係る対向間距離測定方法は、検出した光学位相差に、誤差要因に関する補正変数を付加することを特徴とする。

第６発明に係る対向間距離測定方法は、前記光源は出射する光の波長域に可視光を含むことを特徴とする。

第１発明及び第４発明にあっては、複数波長の光を出射する光源を設け、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記透明板と前記反射体との対向間距離を算出する手段を設けることにより、後述する原理に従い、一波長に設定してある理論式によれば不感帯で算出される対向間距離を、他波長に設定してある理論式により、対向間距離の変化に対し光学位相差が変化する帯域にて算出する。

ここで前記原理について説明する。複数波長で対向間距離を算出した場合に、光学位相差を縦軸に取り、対向間距離を横軸に取って、両者の関係をグラフで示したときには、位相の異なる複数の波形がグラフに示される。一波形の頂上部分又は谷部分と、他波形の頂上部分又は谷部分との位置がずれている場合には、一波形の頂上部分又は谷部分にある対向間距離が、他波形の頂上部分と谷部分との中間部分に存在するときがある。従って光源が出射する光の複数波長を、一波形の頂上部分又は谷部分にある対向間距離が、他波形の頂上部分と谷部分との中間部分に存在するように設定すれば、一波長に設定してある理論式によれば不感帯で算出される対向間距離が、他波長に設定してある理論式により、対向間距離の変化に対し光学位相差が変化する帯域にて算出される（後述する図１０参照）。

第２発明及び第５発明にあっては、回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数を波長毎に検出される光学位相差に付加する手段を前記算出手段に設けることにより、前記差分に基づいて補正変数を変更し、検出される光学位相差に適切な補正をして、測定される対向間距離に誤差要因が波及することを抑制する。

第３発明及び第６発明にあっては、出射する光の波長域に可視光を含む光源を設けることにより、出射した光の波長の変化を目視にて確認する。

第１発明及び第４発明においては、複数波長の光を出射する光源を設け、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、前記透明板と前記反射体との対向間距離を算出する手段を設けることにより、一波長に設定してある理論式によれば不感帯で算出される対向間距離を、他波長に設定してある理論式により、対向間距離の変化に対し光学位相差が変化する帯域で算出し、対向間距離の測定精度を向上させることができる。

第２発明及び第５発明においては、回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数を波長毎に検出される光学位相差に付加する手段を前記算出手段に設けることにより、前記差分に基づいて補正変数を変更して、検出される光学位相差に適切な補正をし、測定される対向間距離に誤差要因が波及することを抑制して、対向間距離の測定精度を向上させることができる。

第３発明及び第６発明においては、出射する光の波長域に可視光を含む光源を設けることにより、出射した光の波長の変化を目視にて確認し、光源の作動状態を認識することができる。

以下本発明を実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法を示す図面に基づいて詳述する。図１は実施の形態に係る対向間距離測定装置の要部構成を示す模式図、図２は対向間距離測定装置の受光器の要部構成を示す模式図である。

図において１は後述する透明円板３を支持する基台である。該基台１に回転可能なスピンドル２が立設してあり、該スピンドル２は図示しないモータの回転軸に連結してある。スピンドル２の先端部分に透明円板３の中心部が取付けてあり、前記モータの回転によりスピンドル２が回転し、透明円板３が回転する構成となっている。

前記透明円板３の周囲にアクチュエータ４が配設してある。該アクチュエータ４から揺動桿５が前記透明円板３側に延出し、前記アクチュエータ４の駆動により、前記揺動桿５が前記透明円板３の一面に近接してラジアル方向に揺動する構成となっている。前記揺動桿５の先端部に板状のサスペンション６を設けてあり、該サスペンション６には磁気ヘッドを有するスライダ７が設けてある。前記スライダ７は、前記アクチュエータ４の駆動により前記一面にアクセスし、前記サスペンション６の弾性力により前記一面に接近する構成となっている。

前記透明円板３の他面側に、可視光域にある複数波長のレーザ光を出射する光源８及びレーザ光を受光する受光器９を離間して設けてある。前記光源８は出射したレーザ光が前記透明円板３に対し斜めに入射されるように配置されており、前記受光器９は、前記一面に前記スライダ７がアクセスしているときに、前記スライダ７にて反射したレーザ光を受光するように配置されている。

前記受光器９には受光レンズ１０が設けてあり、前記受光器９の内部には前記受光レンズ１０を通過したレーザ光を、反射し且つ透過することにより二つに分離するビームスプリッタ１１が設けてある。分離する一方のレーザ光の進路上に、レーザ光をｐ波及びｓ波に分離するウォラストンプリズム１２が設けてあり、該ウォラストンプリズム１２の近傍にｐ波及びｓ波を受光する二つのフォトディテクタPa、Pbが設けてある。また分離する他方のレーザ光の進路上に、位相を進ませる波長板１３と、ウォラストンプリズム１４とが設けてあり、該ウォラストンプリズム１４の近傍にｐ波及びｓ波を受光する二つのフォトディテクタPc、Pdが設けてある。各フォトディテクタPa、Pb、Pc、Pdはレーザ光の強度に応じて電圧を出力する構成となっている。

次に対向間距離の測定処理及び解析処理について説明する。図３は対向間距離測定装置の制御部３０の要部構成を示すブロック図である。対向間距離測定装置は前記スピンドル２の回転数、前記光源８が出射するレーザ光の複数波長、レーザ光の前記透明円板３への入射角度、解析処理に使用する対向間距離データ、複数のレーザ光の波長に対応した空気の屈折率及び透明円板の屈折率等、対向間距離の測定に必要な情報を入力する操作部２０と、制御部３０とを備えている。該制御部３０は対向間距離の測定処理及び解析処理を行うCPU３０aと、対向間距離の測定処理及び解析処理を制御する制御プログラムを格納してあるROM３０bと、操作部２０により入力された対向間距離の測定に必要な情報を一時的に格納するRAM３０cと、前記操作部２０及び受光器９に接続してある入力ポート３０dと、レーザ光出射回路８a、スピンドル駆動回路2a及びアクチュエータ駆動回路4aに接続してある出力ポート３０eとを備える。

図４は実施の形態に係る対向間距離測定装置のスライダ７付近でのレーザ光の進路を示す模式的拡大図、図５乃至図９は対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法による対向間距離の測定処理及び解析処理を示すフローチャート、図１０は対向間距離と光学位相差との関係を示すグラフ、図１１は図１０の一部を拡大して示すグラフ、図１２はレーザ光の波長と光学位相差との関係を示すグラフである。

制御部３０は操作部２０により、対向間距離の測定に必要な情報がRAM３０cに全て入力されているか否か判断する（ステップS１）。対向間距離の測定に必要な情報が全て入力されていない場合は（ステップS１：NO）、ステップS１に戻る。対向間距離の測定に必要な情報が全て入力されている場合は（ステップS１：YES）、制御部３０はスピンドル駆動回路2aに回転信号を出力し、設定してある回転数で前記透明円板３を回転させる（ステップS２）。

設定してある回転数で前記透明円板３が回転したときには、制御部３０はアクチュエータ駆動回路4aにアクセス信号を出力し、スライダ７を前記透明円板３の測定位置にアクセスさせる（ステップS３）。スライダ７が前記透明円板３の測定位置にアクセスしたときには、制御部３０はRAM３０cに、後述する配列δｐ、配列c等の添字nを記憶し、添字nに下限値を設定する（ステップS４）。

次に制御部３０はRAM３０cにアクセスして、前記操作部２０により入力された複数波長を格納してある配列Lより、添字nの要素（以下波長L（n）という。）を参照し、レーザ光出射回路8aに出射信号を出力して、波長L（n）でレーザ光を出射する（ステップS５）。

そして前記受光器９にて反射光を受光し、各フォトディテクタPa、Pb 、Pc、Pdの出力に基づいて光学位相差を測定する（ステップS６）。受光器９の各フォトディテクタPa、Pb、Pc、Pdの出力をそれぞれV１、V２、V３及びV４とし、光学位相差をδとすると、V１、V２、V３及びV４と、δとの関係式は、光波の偏光状態を示すジョーンズベクトルに基づいて導出され、数２にて示す数式にて記述される。該数式により光学位相差が算出される。

そして制御部３０はRAM３０cに、算出した光学位相差を格納する配列δｐを記憶し、該配列δｐに算出した光学位相差（以下測定光学位相差δｐ（n）という。）を添字nの要素として格納し（ステップS７）、レーザ光の出射を停止する（ステップS８）。

次に制御部３０は添字nの値が上限値であるか否か判断する（ステップS９）。添字nの値が上限値でないときは、操作部２０により入力された全ての複数波長について光学位相差の測定が終了しておらず（ステップS９：NO）、添字nをインクリメントし（ステップS１０）、ステップS５に戻る。添字nが上限値であるときは、操作部２０により入力された全ての複数波長について光学位相差の測定が終了しており（ステップS９：YES）、アクチュエータ駆動回路4aにアクセス終了信号を出力して、スライダ７のアクセスを終了し（ステップS１１）、スピンドル駆動回路2aに停止信号を出力して、透明円板３の回転を終了させる（ステップS１２）。

次に制御部３０は解析処理を行う。制御部３０はRAM３０cにアクセスして添字nに下限値を設定し、波長L（n）を参照する（ステップS１３）。次に制御部３０はRAM３０cに、解析処理に使用する対向間距離データを格納してある配列D及び後述する配列Δ等の添字kを記憶する。そしてkに下限値を設定し、配列Dから添字kの要素である対向間距離データ（以下対向間距離D（k）という。）を参照する（ステップS１４）。

ここでレーザ光の透明円板３への入射角をθ₀、透明円板３を通過したレーザ光が、透明円板３とスライダ７との対向間に存在する空気の層に入射する入射角をθ₁とし、出射されたレーザ光の波長に対応する空気の屈折率をｎ₀、透明円板３の屈折率をｎ₁とすると（図４参照）、θ₀、θ₁、ｎ₀及びｎ₁の関係は数３に示す数式にて記述される。

また透明円板３とスライダ７との対向間に存在する空気の層を通過したレーザ光がスライダ７に入射するときの入射角をθ₂とすると（図４参照）、θ₁、θ₂、ｎ₀及びｎ₁の関係は数４に示す数式にて記述される。

制御部３０は数３及び数４にて示す数式に、RAM３０cに格納してあるレーザ光の前記透明円板３への入射角度をθ₀に代入し、波長L（n）に対応した空気の屈折率及び透明円板３の屈折率をｎ₀及びｎ₁に代入して、θ₁及びθ₂を算出する。

そして算出したθ₂、RAM３０cに格納してある波長L（n）、対向間距離D（k）及び波長L（n）に対応する空気の屈折率を数１にて示す数式のθ、λ、d及びn_airにそれぞれ代入し、理論上の光学位相差である理論光学位相差を算出する（ステップS１５）。そして配列Δを記憶し、該理論光学位相差を添字（k、n）の要素（以下理論光学位相差Δ（k、n））として格納する（ステップS１６、図１０及び図１１参照）。

次に添字kが上限値であるか否か判断する（ステップS１７）。添字kが上限値でないときには（ステップS１７：NO）、配列Dに格納してある全ての対向間距離について、波長L（n）の理論光学位相差を算出しておらず、添字kをインクリメントして、対向間距離D（k）を参照し（ステップS１８）、ステップS１５に戻る。

添字kが上限値であるときには（ステップS１７：YES）、配列Dに格納してある全ての対向間距離について、波長L（n）の理論光学位相差を算出しており、添字nが上限値であるか否か判断する（ステップS１９）。添字nが上限値でないときは（ステップS１９：NO）、測定に使用した全ての複数波長の理論光学位相差を算出しておらず、添字nの値をインクリメントして、波長L（n）を参照し（ステップS２０）、ステップS１４に戻る。

添字nが上限値であるときは（ステップS１９：YES）、測定に使用した全ての複数波長の理論光学位相差を算出しており、回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数ξをRAM３０cに記憶し、補正変数ξに初期値を設定する（ステップS２１）。そして添字kに下限値を設定し（ステップS２２）、添字nに下限値を設定する（ステップS２３）。次に制御部３０はRAM３０cに変数Sを記憶し、Sに初期値を設定する（ステップS２４）。なおSは後述する補正後測定光学位相差δｑ（n）及び理論光学位相差Δ（k、n）の差分を処理式にて処理した結果を、順次加算して決定された評価値を格納する変数である。

次に制御部３０は配列δｐから測定光学位相差δｐ（n）を参照し、測定光学位相差δｐ（n）と、ξとの合算値を算出し、RAM３０cに該合算値を格納する配列δｑを記憶し、該合算値を配列δｑに添字nの要素（以下補正後測定光学位相差δｑ（n）という。）として格納する（ステップS２５）。次に補正後測定光学位相差δｑ（n）、及び理論光学位相差Δ（k、n）をそれぞれ配列δｑ及び配列Δから参照し、補正後測定光学位相差δｑ（n）と、理論光学位相差Δ（k、n）との差分を処理式、例えば該差分の自乗に所定の重みを乗算した値を算出する式により処理し、結果をSに加算する（ステップS２６、図１２参照）。

次に制御部３０は添字nの値が上限値か否か判断する（ステップS２７）。添字nの値が上限値でないときは（ステップS２７：NO）、測定に使用した全ての波長について、前記結果をSに加算しておらず、評価値は未決定であり、nをインクリメントし、配列δｐから測定光学位相差δｐ（n）を参照し（ステップS２８）、ステップS２５に戻る。添字nが上限値であるときは（ステップS２７：YES）、測定に使用した全ての波長について、前記結果をSに加算し、Sにて評価値が決定されており、制御部３０はRAM３０cに、配列cを記憶し、決定された評価値を添字kの要素（以下評価値C（k）という。）として配列cに格納する（ステップS２９）。

次に制御部３０は添字kが上限値か否か判断し（ステップS３０）、添字kが上限値でないときは（ステップS３０：NO）、配列Dに格納されている全ての対向間距離について、補正後測定光学位相差δｑ（n）と理論光学位相差Δ（k、n）との差分を処理式にて処理しておらず、添字kをインクリメントし（ステップS３１）、ステップS２３に戻る。

添字kが上限値であるときは（ステップS３０：YES）、配列Dに格納されている全ての対向間距離について、補正後測定光学位相差δｑ（n）と理論光学位相差Δ（k、n）との差分を処理式にて処理しており、制御部３０は全ての評価値C（k）を相互に比較し、最良値、例えば各評価値の中の最小値（以下C（k）minという。）を決定する（ステップS３２）。

次に制御部３０はC（k）minが、評価値として許容できる値（以下許容評価値Jという。）より小さいか否か判断する（ステップS３３）。C（k）minが許容評価値Jよりも大きいときには（ステップS３３：NO）、C（k）minは評価値として許容できず、C（k）minを決定した回数をカウントアップする（ステップS３４）。そしてカウント数が所定回数以上であるか否か判断する（ステップS３５）。カウント数が所定回数以上でない場合は（ステップS３５：NO）、誤差要因に関する補正変数ξの値が適切でなく、補正変数ξの値を変更し（ステップS３６）、ステップS２２に戻る。カウント数が所定回数以上である場合は（ステップS３５：YES）、RAM３０cに格納してある解析処理に使用する対向間距離データの範囲内には、測定された対向間距離が存在せず、解析処理を終了する。この場合には解析処理に使用する対向間距離データを変更して、対向間距離を再測定する。

C（k）minが許容評価値Jよりも小さいときには（ステップS３３：YES）、C（k）minは評価値として許容でき、C（k）minに対応する対向間距離D（k）を測定された対向間距離に決定する（ステップS３７）。

実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法は、複数波長の光を出射する光源８を設け、補正後測定光学位相差δｑ（n）と、理論光学位相差Δ（k、n）とに基づいて、前記透明円板３と前記スライダ７との対向間距離を算出する手段を設けることにより、一波長に設定してある理論式によれば不感帯で算出される対向間距離を、他波長に設定してある理論式により、対向間距離の変化に対し光学位相差が変化する帯域で算出する（図１０の二重丸参照）。

また回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数ξを変更し、測定光学位相差δｐ（n）に変更後の補正変数ξを付加して、誤差要因による誤差が、測定される対向間距離へ波及することを抑制する。

実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法においては、複数波長の光を出射する光源８を設け、補正後測定光学位相差δｑ（n）と、理論光学位相差Δ（k、n）とに基づいて、前記透明円板３と前記スライダ７との対向間距離を算出する手段を設けることにより、一波長に設定してある理論式によれば不感帯で算出される対向間距離を、他波長に設定してある理論式により、対向間距離の変化に対し光学位相差が変化する帯域で算出し、対向間距離の測定精度を向上させることができる。

また回路オフセット、回路リニアリティ等の誤差要因に関する補正変数ξを変更し、変更後の補正定数ξを測定光学位相差δｐ（n）に付加して、誤差要因による誤差が測定される対向間距離へ波及することを抑制し、対向間距離の測定精度を向上させることができる。

また対向間距離の算出を所定回数行った場合であって、対向間距離が決定されないときには、設定してある対向間距離データの範囲内に、測定された対向間距離が存在せず、該対向間距離データを用いて、理論式により光学位相差を決定していたと判断して、測定を終了し、対向間距離データを変更して再測定することができる。

また光源８から可視光を出射することにより、出射した光の波長の変化を目視にて確認し、光源８の作動状態を認識することができる。

なお実施の形態に係る対向間距離測定装置の光源８はガスレーザ発信器又は半導体型レーザ発信器のいずれでも良い。また対向間距離の評価は、各評価値の中の最大値を最良値とする評価方法で評価しても良く、対向間距離を測定するに適切な評価方法で評価すればよい。またC（k）minが許容評価値Jよりも小さい場合に（ステップＳ３３）、補正変数ξの値を変更し、最良の補正変数を探索しても良い。また対向間距離を算出している途中で、対向間距離の算出を終了する場合は（ステップＳ３５：YES）、補正変数ξの値を複数設定しておき、設定しておいた値全てについて対向間距離の算出を行ったときに、対向間距離の算出を終了しても良い。

以上の本発明の実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）光を反射する反射体に対向する透明板と、斜め方向から該透明板に向けて光を出射し、該透明板を通過した光が前記反射体にて反射するように配置してある光源と、前記反射体にて反射した反射光を受光し、光学位相差を検出する手段と、検出した光学位相差に基づいて前記反射体及び透明板の対向間距離を算出する算出手段とを備える対向間距離測定装置において、前記光源は複数波長の光を出射するようにしてあり、前記算出手段は、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出する手段を有しており、算出した差分に基づいて、対向間距離を算出するようにしてあることを特徴とする対向間距離測定装置。
（付記２）前記算出手段は、検出した光学位相差に、誤差要因に関する補正変数を付加する手段を有することを特徴とする付記１に記載の対向間距離測定装置。
（付記３）前記算出手段は、対向間距離の算出を強制的に終了させる手段を有することを特徴とする付記１又は２に記載の対向間距離測定装置。
（付記４）前記光源は、出射する光の波長域に可視光を含むことを特徴とする付記１乃至３のいずれか一つに記載の対向間距離測定装置。

（付記５）透明板に対向している反射体にて反射した光を受光し、光学位相差に基づいて、前記反射体及び透明板の対向間距離を算出する対向間距離測定方法において、複数波長の光を出射する光源により、斜め方向から前記透明板に向けて光を出射して前記透明板を通過させ、通過した光を前記反射体にて反射させ、前記反射体にて反射した光を受光して光学位相差を検出し、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、対向間距離を算出することを特徴とする対向間距離測定方法。
（付記６）検出した光学位相差に、誤差要因に関する補正変数を付加することを特徴とする付記５に記載の対向間距離測定方法。
（付記７）対向間距離の算出を強制的に終了することを特徴とする付記５又は６に記載の対向間距離測定方法。
（付記８）前記光源は、出射する光の波長域に可視光を含むことを特徴とする付記５乃至７のいずれか一つに記載の対向間距離測定方法。

実施の形態に係る対向間距離測定装置の要部構成を示す模式図である。実施の形態に係る対向間距離測定装置の受光器の要部構成を示す模式図である。実施の形態に係る対向間距離測定装置の制御部の要部構成を示すブロック図である。実施の形態に係る対向間距離測定装置のスライダ付近でのレーザ光の進路を示す模式的拡大図である。実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法による対向間距離の測定処理及び解析処理を示すフローチャートである。実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法による対向間距離の測定処理及び解析処理を示すフローチャートである。実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法による対向間距離の測定処理及び解析処理を示すフローチャートである。実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法による対向間距離の測定処理及び解析処理を示すフローチャートである。実施の形態に係る対向間距離測定装置及び対向間距離測定方法による対向間距離の測定処理及び解析処理を示すフローチャートである。対向間距離と光学位相差との関係を示すグラフである。図１０の一部を拡大して示すグラフである。レーザ光の波長と光学位相差との関係を示すグラフである。波長の変数を単波長に設定した理論式の対向間距離と光学位相差との関係を示すグラフである。

符号の説明

１基台
２スピンドル
３透明円板（透明板）
４アクチュエータ
５揺動桿
６サスペンション
７スライダ
８光源
９受光器
Pa、Pb、Pc、Pd フォトディテクタ
２０操作部
３０制御部
２a スピンドル駆動回路
４a アクチュエータ駆動回路
８a レーザ光出射回路

Claims

光を反射する反射体に対向する透明板と、斜め方向から該透明板に向けて光を出射し、該透明板を通過した光が前記反射体にて反射するように配置してある光源と、前記反射体にて反射した反射光を受光し、光学位相差を検出する手段と、検出した光学位相差に基づいて前記反射体及び透明板の対向間距離を算出する算出手段とを備える対向間距離測定装置において、
前記光源は複数波長の光を出射するようにしてあり、
前記算出手段は、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出する手段を有しており、算出した差分に基づいて、対向間距離を算出するようにしてあることを特徴とする対向間距離測定装置。
前記算出手段は、検出した光学位相差に、誤差要因に関する補正変数を付加する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の対向間距離測定装置。
前記光源は、出射する光の波長域に可視光を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の対向間距離測定装置。
透明板に対向している反射体にて反射した光を受光し、光学位相差に基づいて、前記反射体及び透明板の対向間距離を算出する対向間距離測定方法において、
複数波長の光を出射する光源により、斜め方向から前記透明板に向けて光を出射して前記透明板を通過させ、通過した光を前記反射体にて反射させ、前記反射体にて反射した光を受光して光学位相差を検出し、検出した複数波長それぞれの光学位相差と、理論式により決定された複数波長それぞれの光学位相差との差分を算出し、算出した差分に基づいて、対向間距離を算出することを特徴とする対向間距離測定方法。
検出した光学位相差に、誤差要因に関する補正変数を付加することを特徴とする請求項４に記載の対向間距離測定方法。
前記光源は、出射する光の波長域に可視光を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の対向間距離測定方法。