JPH05180625A - 反射光位相遅れの測定装置 - Google Patents
反射光位相遅れの測定装置Info
- Publication number
- JPH05180625A JPH05180625A JP57492A JP57492A JPH05180625A JP H05180625 A JPH05180625 A JP H05180625A JP 57492 A JP57492 A JP 57492A JP 57492 A JP57492 A JP 57492A JP H05180625 A JPH05180625 A JP H05180625A
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- JP
- Japan
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- light
- slider
- magnetic head
- head slider
- phase delay
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】磁気ヘッドスライダの浮上量を光干渉で測定す
る場合に磁気ヘッドスライダ材の表面で反射する光の位
相遅れによる測定誤差を効率的に修正する。 【構成】ガラスディスク２上にスライダ１を浮上させ光
源１０４からの光１０５をモノクロメータ１０６で複数
の波長で、スライダ・ディスク間に光干渉を起こしてス
ライダの浮上量を求め、波長間の差異から誤差を求め
る。 【効果】光干渉で磁気ヘッドスライダの浮上量を測定す
る場合に磁気ヘッドスライダ表面での反射光の位相遅れ
により生じる誤差を簡便、かつ、正確に測定することが
できる。
る場合に磁気ヘッドスライダ材の表面で反射する光の位
相遅れによる測定誤差を効率的に修正する。 【構成】ガラスディスク２上にスライダ１を浮上させ光
源１０４からの光１０５をモノクロメータ１０６で複数
の波長で、スライダ・ディスク間に光干渉を起こしてス
ライダの浮上量を求め、波長間の差異から誤差を求め
る。 【効果】光干渉で磁気ヘッドスライダの浮上量を測定す
る場合に磁気ヘッドスライダ表面での反射光の位相遅れ
により生じる誤差を簡便、かつ、正確に測定することが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に磁気ディスク装置の
磁気ヘッドスライダの浮上量測定装置に関する。
磁気ヘッドスライダの浮上量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ヘッドスライダの浮上量を測定する
には広く光干渉法が用いられており、例えば、特開昭60
−131408号公報では磁気ディスクの模擬物であるガラス
ディスク上に磁気ヘッドスライダを浮上させ、ガラスデ
ィスクを通して単色光を照射して生じた干渉縞を測定し
てスライダの浮上量を計測している。
には広く光干渉法が用いられており、例えば、特開昭60
−131408号公報では磁気ディスクの模擬物であるガラス
ディスク上に磁気ヘッドスライダを浮上させ、ガラスデ
ィスクを通して単色光を照射して生じた干渉縞を測定し
てスライダの浮上量を計測している。
【０００３】磁気ヘッドスライダの浮上量を光干渉法で
測定する場合に、スライダ表面で測定光が反射する際に
その位相が遅れることにより、反射光の光路が実質的に
増加してスライダの浮上量が実際よりも大きく測定され
てしまう。この誤差についての報告は機械学会講演論文
集Ｎｏ９００−５２ 講演Ｎｏ２０３（１９９０年）が
ある(この誤差を修正する公知例としては特願平2−9222
4号明細書がある。)。
測定する場合に、スライダ表面で測定光が反射する際に
その位相が遅れることにより、反射光の光路が実質的に
増加してスライダの浮上量が実際よりも大きく測定され
てしまう。この誤差についての報告は機械学会講演論文
集Ｎｏ９００−５２ 講演Ｎｏ２０３（１９９０年）が
ある(この誤差を修正する公知例としては特願平2−9222
4号明細書がある。)。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公知例では磁気ヘ
ッドスライダ材の表面での反射光位相遅れの量をエリプ
ソメータで複素屈折率を測定することにより得ている。
又、スライダ材の板とガラス板の間に一定の間隔を保た
せて光干渉を起こし上記反射遅れ量の材料間の差等を測
定する方法も述べている。しかしエリプソメータによる
磁気ヘッドスライダ材表面での反射光位相遅れ量の測定
では測定可能な波長が現在４００〜９００ｎｍでそれ以
外の波長ではデータが得られず、例えば、紫外や赤外光
を利用してスライダの浮上量を測定する装置には向いて
いなかった。又、ガラス板とスライダ材の板の間に一定
のすきまを作りその差異を測定して位相遅れ量をナノメ
ータオーダーで計測することは非常に困難であった。さ
らには、光干渉におけるずれ量を特別な装置・治具を使
わずにスライダの浮上量測定を行う装置で測定できるの
が理想的である。しかも、ずれ量は数ｎｍ程度と小さい
ため、その測定精度はスライダの浮上量測定より良い精
度で測定する必要性がある。
ッドスライダ材の表面での反射光位相遅れの量をエリプ
ソメータで複素屈折率を測定することにより得ている。
又、スライダ材の板とガラス板の間に一定の間隔を保た
せて光干渉を起こし上記反射遅れ量の材料間の差等を測
定する方法も述べている。しかしエリプソメータによる
磁気ヘッドスライダ材表面での反射光位相遅れ量の測定
では測定可能な波長が現在４００〜９００ｎｍでそれ以
外の波長ではデータが得られず、例えば、紫外や赤外光
を利用してスライダの浮上量を測定する装置には向いて
いなかった。又、ガラス板とスライダ材の板の間に一定
のすきまを作りその差異を測定して位相遅れ量をナノメ
ータオーダーで計測することは非常に困難であった。さ
らには、光干渉におけるずれ量を特別な装置・治具を使
わずにスライダの浮上量測定を行う装置で測定できるの
が理想的である。しかも、ずれ量は数ｎｍ程度と小さい
ため、その測定精度はスライダの浮上量測定より良い精
度で測定する必要性がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明では浮上量測定装置に波長可変の光源を用
い、ガラスディスク上に浮上させた同一状態の磁気ヘッ
ドスライダの浮上量を波長別に測定し、各波長での浮上
量の測定値間の差からスライダ表面での反射光の位相遅
れと光の波長との関係を求めて、波長別の測定誤差をな
くす。
め、本発明では浮上量測定装置に波長可変の光源を用
い、ガラスディスク上に浮上させた同一状態の磁気ヘッ
ドスライダの浮上量を波長別に測定し、各波長での浮上
量の測定値間の差からスライダ表面での反射光の位相遅
れと光の波長との関係を求めて、波長別の測定誤差をな
くす。
【０００６】又、ガラスディスクを回すスピンドルモー
タの回転数を可変にし、回転数を変えたときのスライダ
とディスク間の干渉光の輝度変化を一点で電子カメラな
ど光電変換素子により測定し、干渉光が明または暗のピ
ークになる回転数を測定し、同じ回転数で明または暗の
ピークになる波長を選択してピークの回転数の差からス
ライダ表面での反射光位相遅れによる浮上量の測定値の
波長による差を求める。
タの回転数を可変にし、回転数を変えたときのスライダ
とディスク間の干渉光の輝度変化を一点で電子カメラな
ど光電変換素子により測定し、干渉光が明または暗のピ
ークになる回転数を測定し、同じ回転数で明または暗の
ピークになる波長を選択してピークの回転数の差からス
ライダ表面での反射光位相遅れによる浮上量の測定値の
波長による差を求める。
【０００７】
【作用】磁気ヘッドスライダの浮上量は磁気ディスク
（浮上量を測定する場合はガラスディスク）の回転数、
即ち、周速が小さくなれば低くなる。従って、ガラスデ
ィスク上にスライダを浮上させ光を当てて干渉を起こし
干渉光の輝度（明るさ）を一点で測定しながらディスク
の回転数を変えてやるとスライダの浮上量の変化に応じ
て干渉光の輝度が変化して、図２(ａ)に示したようにな
る。干渉光のピークは明ピークが浮上量が測定光の波長
λの（１／４＋Ｌ／２）倍のとき現れ、暗ピークはＬ／
２倍のとき現れる（Ｌは自然数）。図２(ａ)でこのとき
の測定光の波長を６３３ｎｍとし、４３００回転で明ピ
ーク２０１が現れたときの浮上量は４７５ｎｍ（測定光
の波長の３／４倍）であるとする。すると測定光波長４
７５ｎｍのときは図２(ｂ)に示すように暗ピーク２０２
が現れるはずである。しかし、磁気ヘッドスライダ表面
での反射光の位相遅れ量に２波長間で差異がある場合、
図２(ｃ)に示したように干渉光の輝度の暗ピーク２０３
の回転数が異なる値になる。この回転数の差に相当する
浮上量がスライダの表面での反射光の位相遅れに起因す
る測定浮上量の差である。干渉縞のピーク位置は図２の
回転数と干渉縞の輝度関係曲線のなかで最も正確に位置
を求めることができるため、高精度に反射光位相遅れに
よる測定浮上量の波長別差異を求めることができる。
（浮上量を測定する場合はガラスディスク）の回転数、
即ち、周速が小さくなれば低くなる。従って、ガラスデ
ィスク上にスライダを浮上させ光を当てて干渉を起こし
干渉光の輝度（明るさ）を一点で測定しながらディスク
の回転数を変えてやるとスライダの浮上量の変化に応じ
て干渉光の輝度が変化して、図２(ａ)に示したようにな
る。干渉光のピークは明ピークが浮上量が測定光の波長
λの（１／４＋Ｌ／２）倍のとき現れ、暗ピークはＬ／
２倍のとき現れる（Ｌは自然数）。図２(ａ)でこのとき
の測定光の波長を６３３ｎｍとし、４３００回転で明ピ
ーク２０１が現れたときの浮上量は４７５ｎｍ（測定光
の波長の３／４倍）であるとする。すると測定光波長４
７５ｎｍのときは図２(ｂ)に示すように暗ピーク２０２
が現れるはずである。しかし、磁気ヘッドスライダ表面
での反射光の位相遅れ量に２波長間で差異がある場合、
図２(ｃ)に示したように干渉光の輝度の暗ピーク２０３
の回転数が異なる値になる。この回転数の差に相当する
浮上量がスライダの表面での反射光の位相遅れに起因す
る測定浮上量の差である。干渉縞のピーク位置は図２の
回転数と干渉縞の輝度関係曲線のなかで最も正確に位置
を求めることができるため、高精度に反射光位相遅れに
よる測定浮上量の波長別差異を求めることができる。
【０００８】
【実施例】図１が本発明の一実施例である。スピンドル
モータ１０３でガラスディスク２を回転させ磁気ヘッド
スライダ１を浮上させる。Ｘｅランプなどの光源ランプ
１０４からの光１０５をモノクロメータ１０６で単色化
しガラスディスク２を通してスライダ１に照射してディ
スク２とスライダ１の間に光干渉を起こす。光干渉の像
をカメラ１０７で撮像する。スピンドルモータ１０３の
回転数とモノクロメータ１０６の波長は制御測定装置１
０１でコントロールされており、カメラ１０７の画像の
任意の一点の輝度を制御測定装置１０１で読みだすこと
ができる。干渉像のカメラ画像１０８の一点１０９の干
渉輝度を制御測定装置１０１で測定しながらスピンドル
モータの回転数を制御測定装置１０１により変化させ
て、回転数と干渉光輝度の関係を制御測定装置１０１で
計測すれば図３(ａ)のような関係を得る。
モータ１０３でガラスディスク２を回転させ磁気ヘッド
スライダ１を浮上させる。Ｘｅランプなどの光源ランプ
１０４からの光１０５をモノクロメータ１０６で単色化
しガラスディスク２を通してスライダ１に照射してディ
スク２とスライダ１の間に光干渉を起こす。光干渉の像
をカメラ１０７で撮像する。スピンドルモータ１０３の
回転数とモノクロメータ１０６の波長は制御測定装置１
０１でコントロールされており、カメラ１０７の画像の
任意の一点の輝度を制御測定装置１０１で読みだすこと
ができる。干渉像のカメラ画像１０８の一点１０９の干
渉輝度を制御測定装置１０１で測定しながらスピンドル
モータの回転数を制御測定装置１０１により変化させ
て、回転数と干渉光輝度の関係を制御測定装置１０１で
計測すれば図３(ａ)のような関係を得る。
【０００９】作用の項で述べたようにこのときの波長が
６３３ｎｍであれば、４３００回転であらわれる明ピー
ク３０１でのスライダの浮上量は光干渉計測では４７５
ｎｍと計測されていることになり、波長４７５ｎｍで同
様の計測を行えば図３(ｂ)に示すように４３００rpm近
辺（仮に４３５０rpmとする）に暗ピーク３０２が来
る。更に、波長３８０ｎｍでは再び明ピーク３０３が図
３(ｃ)に示すように4300回転の近く(これも仮に４４０
０rpmとする）に現れる。干渉光のピーク間隔から１rpm
当りの浮上量の変化を算出し各波長での干渉ピークの
回転数のピークの差に乗ずれば見掛けの測定浮上量の差
が算出される。例えば、１rpm当り０.０５ｎｍの浮上量
差がでる場合、波長６３３ｎｍと４７５ｎｍと３８０ｎ
ｍでのスライダ表面での反射光位相遅れによる測定浮上
量の誤差は２.５０ｎｍ ずつということになる。干渉縞
のピーク位置の決定には干渉縞のピーク位置付近または
全体のデータを最少自乗法などでフィッティングすれば
１rpm 程度以下の誤差で求めることでき、結果的に０.
１ｎｍ オーダーの精度でスライダ表面での反射光位相
遅れによる測定浮上量の誤差を求めることができる。図
４に本発明の測定のフローチャートを示す。
６３３ｎｍであれば、４３００回転であらわれる明ピー
ク３０１でのスライダの浮上量は光干渉計測では４７５
ｎｍと計測されていることになり、波長４７５ｎｍで同
様の計測を行えば図３(ｂ)に示すように４３００rpm近
辺（仮に４３５０rpmとする）に暗ピーク３０２が来
る。更に、波長３８０ｎｍでは再び明ピーク３０３が図
３(ｃ)に示すように4300回転の近く(これも仮に４４０
０rpmとする）に現れる。干渉光のピーク間隔から１rpm
当りの浮上量の変化を算出し各波長での干渉ピークの
回転数のピークの差に乗ずれば見掛けの測定浮上量の差
が算出される。例えば、１rpm当り０.０５ｎｍの浮上量
差がでる場合、波長６３３ｎｍと４７５ｎｍと３８０ｎ
ｍでのスライダ表面での反射光位相遅れによる測定浮上
量の誤差は２.５０ｎｍ ずつということになる。干渉縞
のピーク位置の決定には干渉縞のピーク位置付近または
全体のデータを最少自乗法などでフィッティングすれば
１rpm 程度以下の誤差で求めることでき、結果的に０.
１ｎｍ オーダーの精度でスライダ表面での反射光位相
遅れによる測定浮上量の誤差を求めることができる。図
４に本発明の測定のフローチャートを示す。
【００１０】又、この方法ではスライダ表面での反射光
位相遅れによる光干渉での測定浮上量誤差の絶対値は求
めることができないが、例えば、６３３ｎｍに波長を持
つＨｅ−Ｎｅレーザを使ったエリプソメータで浮上量を
測定しておけば他の波長の値も波長６３３ｎｍの値との
相対関係から求めることができる。
位相遅れによる光干渉での測定浮上量誤差の絶対値は求
めることができないが、例えば、６３３ｎｍに波長を持
つＨｅ−Ｎｅレーザを使ったエリプソメータで浮上量を
測定しておけば他の波長の値も波長６３３ｎｍの値との
相対関係から求めることができる。
【００１１】又、エリプソメータによるスライダ材表面
での反射光の位相遅れの測定は、偏光を使用した複素屈
折率の測定から計算しているため測定波長や材料の表面
状態によっては誤差が大きい恐れがあるが、この測定法
は実際に浮上している磁気ヘッドスライダを光干渉で測
定して波長間の反射光位相遅れによる誤差を測定してい
るので、エリプソメータで間接的に測定した反射光位相
遅れによる誤差の検証にもなる。
での反射光の位相遅れの測定は、偏光を使用した複素屈
折率の測定から計算しているため測定波長や材料の表面
状態によっては誤差が大きい恐れがあるが、この測定法
は実際に浮上している磁気ヘッドスライダを光干渉で測
定して波長間の反射光位相遅れによる誤差を測定してい
るので、エリプソメータで間接的に測定した反射光位相
遅れによる誤差の検証にもなる。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、光干渉で磁気ヘッドス
ライダの浮上量を測定する場合に磁気ヘッドスライダ表
面での反射光の位相遅れにより生じる誤差を簡便、か
つ、正確に測定することができる。
ライダの浮上量を測定する場合に磁気ヘッドスライダ表
面での反射光の位相遅れにより生じる誤差を簡便、か
つ、正確に測定することができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図。
【図２】スライダ表面での反射光位相遅れ量が波長間で
異なった場合に、磁気ヘッドスライダの浮上量が光干渉
では見掛け上波長ごとに異なって測定されることの説明
図。
異なった場合に、磁気ヘッドスライダの浮上量が光干渉
では見掛け上波長ごとに異なって測定されることの説明
図。
【図３】同一回転数では明または暗ピークが来るように
波長を選んで干渉ピークの位置を測定し、ピーク位置の
ずれからスライダ表面での反射光位相遅れ量の各波長間
の差を測定する原理の説明図。
波長を選んで干渉ピークの位置を測定し、ピーク位置の
ずれからスライダ表面での反射光位相遅れ量の各波長間
の差を測定する原理の説明図。
【図４】本発明の測定のフローチャート。
１…磁気ヘッドスライダ、２…ガラスディスク、１０４
…光源ランプ、１０５…モノクロメータ。
…光源ランプ、１０５…モノクロメータ。
Claims (1)
- 【請求項１】出力光の波長を可変できる光源を持ち、回
転するガラスディスク上に磁気ヘッドスライダを浮上さ
せ、前記ガラスディスクを通して前記光源からの光を前
記磁気ヘッドスライダに照射して前記ガラスディスクと
前記磁気ヘッドスライダの間に起こる光干渉により、前
記磁気ヘッドスライダの浮上量の測定を前記光源の波長
のみ変化させて行い、測定した前記浮上量の波長別の差
異から前記磁気ヘッドスライダの表面で反射する光の位
相遅れ量の光の波長別の変化を測定することを特徴とす
る反射光位相遅れの測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57492A JPH05180625A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 反射光位相遅れの測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57492A JPH05180625A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 反射光位相遅れの測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05180625A true JPH05180625A (ja) | 1993-07-23 |
Family
ID=11477485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57492A Pending JPH05180625A (ja) | 1992-01-07 | 1992-01-07 | 反射光位相遅れの測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05180625A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4885212B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2012-02-29 | ザイゴ コーポレーション | 薄膜構造についての情報に関する低コヒーレンス干渉計信号を解析するための方法およびシステム |
-
1992
- 1992-01-07 JP JP57492A patent/JPH05180625A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4885212B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2012-02-29 | ザイゴ コーポレーション | 薄膜構造についての情報に関する低コヒーレンス干渉計信号を解析するための方法およびシステム |
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