JPH05149732A - 表面形状計測方法および表面形状計測装置 - Google Patents
表面形状計測方法および表面形状計測装置Info
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- JPH05149732A JPH05149732A JP34187691A JP34187691A JPH05149732A JP H05149732 A JPH05149732 A JP H05149732A JP 34187691 A JP34187691 A JP 34187691A JP 34187691 A JP34187691 A JP 34187691A JP H05149732 A JPH05149732 A JP H05149732A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定物の表面に測定用光線を透過する光透
過性当接体を接触させるとともに、光透過性当接体と被
測定物の表面間に光透過性当接体に対する屈折率の差が
0.3以下の液状充填剤を充填し、これら光透過性当接体
と液状充填剤を介し被測定物の表面に光線を当てて光学
的手法により被測定物の表面形状を計測して、実用状態
に近い接触条件下における被測定物の表面形状を計測す
る。 【構成】 被測定物の表面に光線を当てその反射光を利
用して表面形状を計測する光学的計測手段と、被測定物
の表面に光透過性当接体を 0.1mm以内に近接または接触
させる手段とを備え、光透過性当接体と被測定物の表面
間に光透過性当接体に対する屈折率の差が 0.3以下の液
状充填剤を充填し、被測定物の表面に接触させた光透過
性当接体と液状充填剤を介し、被測定物の表面に光線を
当てて光学的手法により被測定物の表面形状を計測する
表面形状計測方法とその装置
過性当接体を接触させるとともに、光透過性当接体と被
測定物の表面間に光透過性当接体に対する屈折率の差が
0.3以下の液状充填剤を充填し、これら光透過性当接体
と液状充填剤を介し被測定物の表面に光線を当てて光学
的手法により被測定物の表面形状を計測して、実用状態
に近い接触条件下における被測定物の表面形状を計測す
る。 【構成】 被測定物の表面に光線を当てその反射光を利
用して表面形状を計測する光学的計測手段と、被測定物
の表面に光透過性当接体を 0.1mm以内に近接または接触
させる手段とを備え、光透過性当接体と被測定物の表面
間に光透過性当接体に対する屈折率の差が 0.3以下の液
状充填剤を充填し、被測定物の表面に接触させた光透過
性当接体と液状充填剤を介し、被測定物の表面に光線を
当てて光学的手法により被測定物の表面形状を計測する
表面形状計測方法とその装置
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気テ−プ、フロッピ
−ディスク、プラスチックフィルム、研磨シ−ト等の軟
質材料およびその複合材料の表面形状を計測する方法と
その装置に関し、さらに詳しくは、磁気ヘッド等に摺接
させて使用されるこれらの材料の表面形状を、当接体を
接触させながら実用状態に近い接触条件下において計測
する方法とその装置に関する。
−ディスク、プラスチックフィルム、研磨シ−ト等の軟
質材料およびその複合材料の表面形状を計測する方法と
その装置に関し、さらに詳しくは、磁気ヘッド等に摺接
させて使用されるこれらの材料の表面形状を、当接体を
接触させながら実用状態に近い接触条件下において計測
する方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気テ−プ、フロッピ−ディスク等の高
密度磁気記録媒体では、記録再生出力の向上、高Ｓ／Ｎ
比のため、磁性層表面を可及的に平滑にすることが望ま
しい。しかしながら、磁性層表面を平滑にしすぎると摺
動ノイズを増加させたり、磁気ヘッドおよびガイド部材
等に対する摩擦・摩耗特性を劣化させたりすることがあ
る。このため、磁性層表面の形状を精密に計測し、解析
して、平滑でなお微細な凹凸形状を有するように制御す
る試みが行われており、このような磁性層の表面形状計
測方法として、たとえば、ランクテ−ラホブソン社製；
タリステップおよびタリサ−フ、東京精密社製；サ−フ
コムなどの触針式表面形状測定機、ＷＹＫＯ社製；ＴＯ
ＰＯ−３Ｄなどの光干渉式表面形状測定機、小坂研究所
社製；ＥＴ−３０ＨＫなどの光焦点エラ−検出式表面形
状測定機、ディジタルインストゥルメント社製；Ｎａｎ
ｏｓｃｏｐｅIIなどの走査型トンネル顕微鏡、エリオニ
クス社製；ＥＲＡ−３０００などの電子顕微鏡等を用い
ることが行われている。
密度磁気記録媒体では、記録再生出力の向上、高Ｓ／Ｎ
比のため、磁性層表面を可及的に平滑にすることが望ま
しい。しかしながら、磁性層表面を平滑にしすぎると摺
動ノイズを増加させたり、磁気ヘッドおよびガイド部材
等に対する摩擦・摩耗特性を劣化させたりすることがあ
る。このため、磁性層表面の形状を精密に計測し、解析
して、平滑でなお微細な凹凸形状を有するように制御す
る試みが行われており、このような磁性層の表面形状計
測方法として、たとえば、ランクテ−ラホブソン社製；
タリステップおよびタリサ−フ、東京精密社製；サ−フ
コムなどの触針式表面形状測定機、ＷＹＫＯ社製；ＴＯ
ＰＯ−３Ｄなどの光干渉式表面形状測定機、小坂研究所
社製；ＥＴ−３０ＨＫなどの光焦点エラ−検出式表面形
状測定機、ディジタルインストゥルメント社製；Ｎａｎ
ｏｓｃｏｐｅIIなどの走査型トンネル顕微鏡、エリオニ
クス社製；ＥＲＡ−３０００などの電子顕微鏡等を用い
ることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これら従来
の表面形状測定機は、すべて大気中あるいは真空中にて
磁性層表面を無接触状態で固定した後に計測が行えるよ
うにしたものであるため、磁性層表面が磁気ヘッド等と
接触するときの表面形状を測定することができず、実用
に際しての磁性層表面は、磁気ヘッド等と接触している
ため、これら従来の表面形状測定機により計測される状
態に比べ、接触力による弾塑性変形を生じている。そし
て、磁気テ−プ、フロッピ−ディスク等の軟質材料、あ
るいはその複合材料では、接触力による表面凹凸中特に
凸部の変形が大きく、そのため、従来の表面形状計測結
果では磁気記録媒体の諸特性を充分に解明することがで
きないという問題があった。
の表面形状測定機は、すべて大気中あるいは真空中にて
磁性層表面を無接触状態で固定した後に計測が行えるよ
うにしたものであるため、磁性層表面が磁気ヘッド等と
接触するときの表面形状を測定することができず、実用
に際しての磁性層表面は、磁気ヘッド等と接触している
ため、これら従来の表面形状測定機により計測される状
態に比べ、接触力による弾塑性変形を生じている。そし
て、磁気テ−プ、フロッピ−ディスク等の軟質材料、あ
るいはその複合材料では、接触力による表面凹凸中特に
凸部の変形が大きく、そのため、従来の表面形状計測結
果では磁気記録媒体の諸特性を充分に解明することがで
きないという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明はかかる欠点を
改善するため種々検討を行った結果なされたもので、被
測定物の表面に光線を当て、その反射光を利用して光学
的手法により被測定物の表面形状を計測する計測方法に
おいて、被測定物の表面に測定用光線を透過する光透過
性当接体を接触させるとともに、光透過性当接体と被測
定物の表面間に光透過性当接体に対する屈折率の差が
0.3以下の液状充填剤を充填し、これら光透過性当接体
と液状充填剤を介し、被測定物の表面に光線を当てて光
学的手法により被測定物の表面形状を計測することによ
って、実用状態に近い接触条件下における被測定物の表
面形状を計測できるようにしたものである。
改善するため種々検討を行った結果なされたもので、被
測定物の表面に光線を当て、その反射光を利用して光学
的手法により被測定物の表面形状を計測する計測方法に
おいて、被測定物の表面に測定用光線を透過する光透過
性当接体を接触させるとともに、光透過性当接体と被測
定物の表面間に光透過性当接体に対する屈折率の差が
0.3以下の液状充填剤を充填し、これら光透過性当接体
と液状充填剤を介し、被測定物の表面に光線を当てて光
学的手法により被測定物の表面形状を計測することによ
って、実用状態に近い接触条件下における被測定物の表
面形状を計測できるようにしたものである。
【０００５】
【実施例】以下、この発明に係る表面形状計測装置の一
実施例を示す図１に基づいて説明する。図１において、
１は被測定物であって裏当て２上に支持され、試料押さ
え３で上昇不能に支持された光透過性当接体４をその表
面に当接している。そして、光透過性当接体４と凹凸の
ある被測定物１の表面との間に液状充填剤５を充填して
いる。
実施例を示す図１に基づいて説明する。図１において、
１は被測定物であって裏当て２上に支持され、試料押さ
え３で上昇不能に支持された光透過性当接体４をその表
面に当接している。そして、光透過性当接体４と凹凸の
ある被測定物１の表面との間に液状充填剤５を充填して
いる。
【０００６】裏当て２は微動台６の揺動支持板７上に設
置されたロ−ドセル８上の弾性体９によって支持され、
微動台６は試料ステ−ジ１０上に配設されている。１１
は微動台６に取りつけられた調整撮みで、この調整撮み
１１の回動によりピン１２で揺動自在に枢支された揺動
支持板７が揺動され、ロ−ドセル８、弾性体９、裏当て
２を介して光透過性当接体４に当接された被測定物１の
表面に任意の接触力が加えられる。そして、この接触力
はロ−ドセル８によって検出される。
置されたロ−ドセル８上の弾性体９によって支持され、
微動台６は試料ステ−ジ１０上に配設されている。１１
は微動台６に取りつけられた調整撮みで、この調整撮み
１１の回動によりピン１２で揺動自在に枢支された揺動
支持板７が揺動され、ロ−ドセル８、弾性体９、裏当て
２を介して光透過性当接体４に当接された被測定物１の
表面に任意の接触力が加えられる。そして、この接触力
はロ−ドセル８によって検出される。
【０００７】１３は発光体１３ａ，レンズ１３ｂ，レン
ズ１３ｃ，アパ−チュアストップ１３ｄ，レンズ１３
ｅ，フィ−ルドストップ１３ｆ，レンズ１３ｇで構成さ
れた光源であり、この光源１３からの光は、スペクトラ
ルフィルタ１４を透過した後、光源ビ−ムスプリッタ１
５により反射されて下方に向かう。
ズ１３ｃ，アパ−チュアストップ１３ｄ，レンズ１３
ｅ，フィ−ルドストップ１３ｆ，レンズ１３ｇで構成さ
れた光源であり、この光源１３からの光は、スペクトラ
ルフィルタ１４を透過した後、光源ビ−ムスプリッタ１
５により反射されて下方に向かう。
【０００８】この下方に向かう反射光の一部は、リニッ
ク干渉計１６の干渉計ビ−ムスプリッタ１７を透過して
試料側対物レンズ１８に至り、この試料側対物レンズ１
８により、光透過性当接体４および液状充填剤５を通し
て被測定物１の凹凸を有する表面で焦点が結ばれる。そ
して、被測定物１の表面で反射された光は、再度液状充
填剤５および光透過性当接体４を経て、試料側対物レン
ズ１８に戻り、さらに干渉計ビ−ムスプリッタ１７を透
過して上方に向かう。
ク干渉計１６の干渉計ビ−ムスプリッタ１７を透過して
試料側対物レンズ１８に至り、この試料側対物レンズ１
８により、光透過性当接体４および液状充填剤５を通し
て被測定物１の凹凸を有する表面で焦点が結ばれる。そ
して、被測定物１の表面で反射された光は、再度液状充
填剤５および光透過性当接体４を経て、試料側対物レン
ズ１８に戻り、さらに干渉計ビ−ムスプリッタ１７を透
過して上方に向かう。
【０００９】また、リニック干渉計１６に入射された光
の一部は干渉計ビ−ムスプリッタ１７により反射されて
参照面側対物レンズ１９に至り、この参照面側対物レン
ズ１９により、光路長補正板２０を通して参照面２１に
焦点が結ばれる。そして、参照面２１からの反射光は、
光路長補正板２０を経て、参照面側対物レンズ１９に戻
り、さらに干渉計ビ−ムスプリッタ１７で反射されて上
方へ向かう。
の一部は干渉計ビ−ムスプリッタ１７により反射されて
参照面側対物レンズ１９に至り、この参照面側対物レン
ズ１９により、光路長補正板２０を通して参照面２１に
焦点が結ばれる。そして、参照面２１からの反射光は、
光路長補正板２０を経て、参照面側対物レンズ１９に戻
り、さらに干渉計ビ−ムスプリッタ１７で反射されて上
方へ向かう。
【００１０】この時、この干渉計ビ−ムスプリッタ１７
で反射されて上方へ向かう反射光と、前記の被測定物１
の表面で反射され、干渉計ビ−ムスプリッタ１７を透過
して上方に向かう反射光が重なって干渉し、被測定物１
の表面の凹凸に対応した干渉縞が発生する。そして、こ
の干渉縞はカメラ側対物レンズ２２を介してカメラ２３
に至り、カメラ２３にて電気映像信号に変換される。
で反射されて上方へ向かう反射光と、前記の被測定物１
の表面で反射され、干渉計ビ−ムスプリッタ１７を透過
して上方に向かう反射光が重なって干渉し、被測定物１
の表面の凹凸に対応した干渉縞が発生する。そして、こ
の干渉縞はカメラ側対物レンズ２２を介してカメラ２３
に至り、カメラ２３にて電気映像信号に変換される。
【００１１】しかして、この干渉縞から、たとえば、Ｋ
ａｔｈｅｒｉｎｅ Ｃｒｅａｔｈ：ＣＯＭＰＡＲＩＳＯ
Ｎ ＯＦ ＰＨＡＳＥ−ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＡＬＧ
ＯＲＩＴＨＭＳ，ＳＰＩＥ Ｖｏｌ（１９８６）に記載
された縞走査法を用いて被測定物１の表面形状を求める
ことができ、被測定物１の表面に光透過性当接体４を接
触させた状態で、被測定物１の表面形状を計測すること
ができる。従って、この方法および装置によれば、磁気
ヘッド等に摺接して使用される磁気記録媒体のように、
被測定物１が接触状態で使用される場合、実用状態に近
い接触条件下における被測定物１の表面形状を計測する
ことができる。
ａｔｈｅｒｉｎｅ Ｃｒｅａｔｈ：ＣＯＭＰＡＲＩＳＯ
Ｎ ＯＦ ＰＨＡＳＥ−ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＡＬＧ
ＯＲＩＴＨＭＳ，ＳＰＩＥ Ｖｏｌ（１９８６）に記載
された縞走査法を用いて被測定物１の表面形状を求める
ことができ、被測定物１の表面に光透過性当接体４を接
触させた状態で、被測定物１の表面形状を計測すること
ができる。従って、この方法および装置によれば、磁気
ヘッド等に摺接して使用される磁気記録媒体のように、
被測定物１が接触状態で使用される場合、実用状態に近
い接触条件下における被測定物１の表面形状を計測する
ことができる。
【００１２】ここで、光透過性当接体４としては、被測
定物１の表面に実用状態に近い接触条件を与えるような
種々の形状、材質の物をもちいることができるが、その
材質は表面形状計測のための測定用光線を最小限透過す
るものを選定する必要がある。また、光透過性当接体４
は被測定物１の表面に接触させて用いられる他、非接
触、無応力状態との比較計測を可能とするため、適当に
離して放置することも可能にするのが好ましく、この場
合、液状充填剤５に気泡が発生すると計測に不都合が生
じることから、被測定物１の表面との離間距離は 0.1mm
以内とするのが好ましい。
定物１の表面に実用状態に近い接触条件を与えるような
種々の形状、材質の物をもちいることができるが、その
材質は表面形状計測のための測定用光線を最小限透過す
るものを選定する必要がある。また、光透過性当接体４
は被測定物１の表面に接触させて用いられる他、非接
触、無応力状態との比較計測を可能とするため、適当に
離して放置することも可能にするのが好ましく、この場
合、液状充填剤５に気泡が発生すると計測に不都合が生
じることから、被測定物１の表面との離間距離は 0.1mm
以内とするのが好ましい。
【００１３】また、液状充填剤５は、光透過性当接体４
の被測定物１の表面に向かい会う面が測定用光線を反射
し、表面形状計測時に、ノイズ、誤差、エラ−等を発生
するのを防ぐために設けたものである。そのため、でき
るだけ光透過性当接体４の屈折率に近いものが望まし
く、離れても光透過性当接体４との屈折率の差が 0.3以
下のものであることが好ましい。具体例としては、たと
えば、水や液浸法顕微鏡観察に用いられる液体などがあ
げられ、被測定物１の表面形状を変化させないような化
学的性質を有するものであれば、特に限定することなく
使用できる。
の被測定物１の表面に向かい会う面が測定用光線を反射
し、表面形状計測時に、ノイズ、誤差、エラ−等を発生
するのを防ぐために設けたものである。そのため、でき
るだけ光透過性当接体４の屈折率に近いものが望まし
く、離れても光透過性当接体４との屈折率の差が 0.3以
下のものであることが好ましい。具体例としては、たと
えば、水や液浸法顕微鏡観察に用いられる液体などがあ
げられ、被測定物１の表面形状を変化させないような化
学的性質を有するものであれば、特に限定することなく
使用できる。
【００１４】さらに、リニック干渉計１６の参照面２１
前面に設けた光路長補正板２０は、試料側の測定用光線
の光路長が、光透過性当接体４の内部を透過する際、通
常の大気中計測に比べ屈折率倍長くなる分、参照面２１
側の光路長を補正するために設けたものである。そのた
め、光透過性当接体４とほぼ同じ材料、厚み、仕上げ加
工のものを用いるのが好ましい。しかしながら、光路長
補正板２０と光透過性当接体４とは必ずしも同一材料で
ある必要はなく、厚みを調整して光路長を補正すること
も可能である。また光路長補正板２０を参照面２１から
適当に離してもよく、さらには、干渉計ビ−ムスプリッ
タ１７と参照面対物レンズ１９の間に挿入しても同等の
効果が得られる。
前面に設けた光路長補正板２０は、試料側の測定用光線
の光路長が、光透過性当接体４の内部を透過する際、通
常の大気中計測に比べ屈折率倍長くなる分、参照面２１
側の光路長を補正するために設けたものである。そのた
め、光透過性当接体４とほぼ同じ材料、厚み、仕上げ加
工のものを用いるのが好ましい。しかしながら、光路長
補正板２０と光透過性当接体４とは必ずしも同一材料で
ある必要はなく、厚みを調整して光路長を補正すること
も可能である。また光路長補正板２０を参照面２１から
適当に離してもよく、さらには、干渉計ビ−ムスプリッ
タ１７と参照面対物レンズ１９の間に挿入しても同等の
効果が得られる。
【００１５】なお、干渉縞から面形状を求める方法とし
て、縞走査法を用いるときは、参照面側対物レンズ１
９、光路長補正板２０、参照面２１を一体構造化し、ピ
エゾ素子により光軸方向に微動できるよう構成するのが
好ましい。
て、縞走査法を用いるときは、参照面側対物レンズ１
９、光路長補正板２０、参照面２１を一体構造化し、ピ
エゾ素子により光軸方向に微動できるよう構成するのが
好ましい。
【００１６】また、以上の実施例では光学式の表面形状
計測方法として光干渉方式を用いたが、光干渉方式に限
定されるものではなく、たとえば、光焦点エラ−検出方
式など他の方法を用いても構わない。
計測方法として光干渉方式を用いたが、光干渉方式に限
定されるものではなく、たとえば、光焦点エラ−検出方
式など他の方法を用いても構わない。
【００１７】以下、図１に示す表面形状計測装置を用い
て、ビデオテ−プの磁性層表面の表面形状を計測した試
験例について説明する。 試験例１ 強磁性金属鉄粉末（保磁力１６００エルステッド、飽和磁 １００重量部 化量１２０emu/ｇ、長軸径0.18μｍ、軸比１０） 水酸基含有塩化ビニル系樹脂 １０ 〃 熱可塑性ポリウレタン樹脂 ７ 〃 アルミナ（粒径 0.2μｍ） ８ 〃 ミリスチン酸 ２ 〃 ベンガラ（粒径 0.8μｍ） ２ 〃 シ−スト５Ｈ（東海カ−ボン社製；カ−ボンブラック、粒 ２ 〃 径２０ｍμ） シクロヘキサノン ７０ 〃 トルエン ７０ 〃 この組成物をボ−ルミル中で９６時間混合分散した後、
さらに、三官能性ポリイソシアネ−ト化合物を５重量部
加え、５分間撹拌して磁性塗料を調製した。この磁性塗
料を厚み１０μｍの二軸配向ポリエチレンテレフタレ−
トフィルム上に、乾燥後の厚さが 2.5μｍとなるよう塗
布、乾燥し、カレンダ処理を行った後、所定の幅に裁断
してビデオテ−プをつくった。なお、表面形状計測装置
の効果を確認しやすくするためカレンダ処理は弱めに調
整し、磁性層表面を市販のメタルビデオテ−プよりは粗
面とした。
て、ビデオテ−プの磁性層表面の表面形状を計測した試
験例について説明する。 試験例１ 強磁性金属鉄粉末（保磁力１６００エルステッド、飽和磁 １００重量部 化量１２０emu/ｇ、長軸径0.18μｍ、軸比１０） 水酸基含有塩化ビニル系樹脂 １０ 〃 熱可塑性ポリウレタン樹脂 ７ 〃 アルミナ（粒径 0.2μｍ） ８ 〃 ミリスチン酸 ２ 〃 ベンガラ（粒径 0.8μｍ） ２ 〃 シ−スト５Ｈ（東海カ−ボン社製；カ−ボンブラック、粒 ２ 〃 径２０ｍμ） シクロヘキサノン ７０ 〃 トルエン ７０ 〃 この組成物をボ−ルミル中で９６時間混合分散した後、
さらに、三官能性ポリイソシアネ−ト化合物を５重量部
加え、５分間撹拌して磁性塗料を調製した。この磁性塗
料を厚み１０μｍの二軸配向ポリエチレンテレフタレ−
トフィルム上に、乾燥後の厚さが 2.5μｍとなるよう塗
布、乾燥し、カレンダ処理を行った後、所定の幅に裁断
してビデオテ−プをつくった。なお、表面形状計測装置
の効果を確認しやすくするためカレンダ処理は弱めに調
整し、磁性層表面を市販のメタルビデオテ−プよりは粗
面とした。
【００１８】次いで、図１に示す表面形状計測装置にお
いて、下記に対応して示す各部材 裏当て２ ：ポリエチレンテレフタレ−トフィ
ルム（縦１mm×横１mm×厚み 0.075mm） 光透過性当接体４ ：顕微鏡用のカバ−グラス（屈折率
1.52） 液状充填剤５ ：水（屈折率1.33） 微動台６ ：中央精機社製；ＴＳ−２０１ ロ−ドセル８ ：ＴＭＩ社製；Ｔ７ 弾性体９ ：シリコンゴム板（縦１mm×横１mm
×厚み２mm） 試料ステ−ジ１０ ：ＷＹＫＯ社製；チップチルトステ
−ジＴＴ−１００ 計測光学系 ：ＷＹＫＯ社製；ＴＯＰＯ−３Ｄ リニック干渉計１６：ＷＹＫＯ社製；対物ヘッドＬＸ−
４０を一部改造し光路長補正板２０を挿入したもの 光路補正板２０ ：顕微鏡用のカバ−グラス（屈折率
1.52） をそれぞれ用いて、ロ−ドセル８の出力電圧から読み取
った荷重が０ｇおよび２５ｇの時のビデオテ−プの表面
形状を計測し、表面粗さとしてＲａ（中心線平均粗さ）
およびＰ−Ｖ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ）を求め
た。なお、この試験例では被測定物１の表面形状を水中
で光学的に計測したため、大気中での計測に比べ水の屈
折率倍大きな値となる。そこで、実測値を１／1.33倍し
て表面粗さを計算した。
いて、下記に対応して示す各部材 裏当て２ ：ポリエチレンテレフタレ−トフィ
ルム（縦１mm×横１mm×厚み 0.075mm） 光透過性当接体４ ：顕微鏡用のカバ−グラス（屈折率
1.52） 液状充填剤５ ：水（屈折率1.33） 微動台６ ：中央精機社製；ＴＳ−２０１ ロ−ドセル８ ：ＴＭＩ社製；Ｔ７ 弾性体９ ：シリコンゴム板（縦１mm×横１mm
×厚み２mm） 試料ステ−ジ１０ ：ＷＹＫＯ社製；チップチルトステ
−ジＴＴ−１００ 計測光学系 ：ＷＹＫＯ社製；ＴＯＰＯ−３Ｄ リニック干渉計１６：ＷＹＫＯ社製；対物ヘッドＬＸ−
４０を一部改造し光路長補正板２０を挿入したもの 光路補正板２０ ：顕微鏡用のカバ−グラス（屈折率
1.52） をそれぞれ用いて、ロ−ドセル８の出力電圧から読み取
った荷重が０ｇおよび２５ｇの時のビデオテ−プの表面
形状を計測し、表面粗さとしてＲａ（中心線平均粗さ）
およびＰ−Ｖ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ）を求め
た。なお、この試験例では被測定物１の表面形状を水中
で光学的に計測したため、大気中での計測に比べ水の屈
折率倍大きな値となる。そこで、実測値を１／1.33倍し
て表面粗さを計算した。
【００１９】試験例２ 試験例１で用いたビデオテ−プを、オプチカルフラット
にしわが発生しないように裏面を水でぬらして貼り付
け、ＷＹＫＯ社製；ＴＯＰＯ−３Ｄにリニック干渉計Ｌ
Ｘ−４０（光路長補正板なし）を取りつけて、大気中に
てその表面形状を計測し、表面粗さＲａおよびＰ−Ｖを
求めた。下記表１はその結果である。
にしわが発生しないように裏面を水でぬらして貼り付
け、ＷＹＫＯ社製；ＴＯＰＯ−３Ｄにリニック干渉計Ｌ
Ｘ−４０（光路長補正板なし）を取りつけて、大気中に
てその表面形状を計測し、表面粗さＲａおよびＰ−Ｖを
求めた。下記表１はその結果である。
【００２０】
【００２１】上記表１から明らかなように、この発明に
よる表面形状計測方法（試験例１）では、接触力を示す
荷重を０ｇとしたときは通常の表面形状計測方法の試験
例２による結果とほぼ同等の結果が得られた。また、接
触力を示す荷重を２５ｇとした場合、荷重０ｇに比べて
特にＰ−Ｖが減少し、これにより、ビデオテ−プ表面の
凸部が接触力により弾性変形してつぶれていることがわ
かる。
よる表面形状計測方法（試験例１）では、接触力を示す
荷重を０ｇとしたときは通常の表面形状計測方法の試験
例２による結果とほぼ同等の結果が得られた。また、接
触力を示す荷重を２５ｇとした場合、荷重０ｇに比べて
特にＰ−Ｖが減少し、これにより、ビデオテ−プ表面の
凸部が接触力により弾性変形してつぶれていることがわ
かる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の表面形
状計測方法及び表面形状計測装置によれば、磁気ヘッド
等に摺接させて使用される材料の表面形状を、実用状態
に近い接触条件下において計測することができる。
状計測方法及び表面形状計測装置によれば、磁気ヘッド
等に摺接させて使用される材料の表面形状を、実用状態
に近い接触条件下において計測することができる。
【００２３】
【図１】この発明の表面形状計測装置の一実施例を示す
概略説明図である。
概略説明図である。
１ 被測定物 ２ 裏当て ３ 試料押さえ ４ 光透過性当接体 ５ 液状充填剤 ６ 微動台 ７ 揺動支持板 ８ ロ−ドセル ９ 弾性体 １０ 試料ステ−ジ １１ 調整撮み １３ 光源 １４ スペクトラルフィルタ １５ 光源ビ−ムスプリッタ １６ リニック干渉計 １７ 干渉計ビ−ムスプリッタ １８ 試料側対物レンズ １９ 参照面対物レンズ ２０ 光路長補正板 ２１ 参照面 ２３ カメラ
Claims (4)
- 【請求項１】 被測定物の表面に光線を当て、その反射
光を利用して光学的手法により被測定物の表面形状を計
測する計測方法において、被測定物の表面に測定用光線
を透過する光透過性当接体を接触させるとともに、光透
過性当接体と被測定物の表面間に光透過性当接体に対す
る屈折率の差が 0.3以下の液状充填剤を充填し、これら
光透過性当接体と液状充填剤を介し、被測定物の表面に
光線を当てて光学的手法により被測定物の表面形状を計
測することを特徴とする表面形状計測方法 - 【請求項２】 被測定物の表面に接触する光透過性当接
体を任意の接触力で接触させて、被測定物の表面形状を
計測する請求項１記載の表面形状計測方法 - 【請求項３】 被測定物の表面に光線を当て、その反射
光を利用して光学的手法により被測定物の表面形状を計
測する光学的計測手段と、被測定物の表面に測定用光線
を透過する光透過性当接体を 0.1mm以内に近接または接
触させる手段とを備え、光透過性当接体と被測定物の表
面間に光透過性当接体に対する屈折率の差が 0.3以下の
液状充填剤を充填して、被測定物の表面に接触させた光
透過性当接体と液状充填剤を介し、被測定物の表面に光
線を当てて光学的手法により被測定物の表面形状を計測
する表面形状計測装置 - 【請求項４】 被測定物の表面に接触する光透過性当接
体を任意の接触力で接触させる手段を備えた請求項３記
載の表面形状計測装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03341876A JP3103946B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 表面形状計測方法および表面形状計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03341876A JP3103946B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 表面形状計測方法および表面形状計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05149732A true JPH05149732A (ja) | 1993-06-15 |
| JP3103946B2 JP3103946B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=18349435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03341876A Expired - Fee Related JP3103946B2 (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 表面形状計測方法および表面形状計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3103946B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0675338A1 (fr) * | 1994-03-31 | 1995-10-04 | Saint-Gobain Vitrage | Procédé et dispositif pour mesurer la qualité optique de la surface d'un objet transparent |
| WO2006090593A1 (ja) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Sii Nanotechnology Inc. | 走査型プローブ顕微鏡用変位検出機構およびこれを用いた走査型プローブ顕微鏡 |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP03341876A patent/JP3103946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0675338A1 (fr) * | 1994-03-31 | 1995-10-04 | Saint-Gobain Vitrage | Procédé et dispositif pour mesurer la qualité optique de la surface d'un objet transparent |
| FR2718232A1 (fr) * | 1994-03-31 | 1995-10-06 | Saint Gobain Vitrage | Procédé et dispositif pour mesurer la qualité optique de la surface d'un objet transparent. |
| WO2006090593A1 (ja) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Sii Nanotechnology Inc. | 走査型プローブ顕微鏡用変位検出機構およびこれを用いた走査型プローブ顕微鏡 |
| US7614287B2 (en) | 2005-02-24 | 2009-11-10 | Sii Nanotechnology Inc. | Scanning probe microscope displacement detecting mechanism and scanning probe microscope using same |
| JP5305650B2 (ja) * | 2005-02-24 | 2013-10-02 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 走査型プローブ顕微鏡用変位検出機構およびこれを用いた走査型プローブ顕微鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3103946B2 (ja) | 2000-10-30 |
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|---|---|---|---|
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