JPH07503315A - 小さいスペーシングの干渉測定に関して、強度を較正し干渉縞のオーダを決定する方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 小さいスペーシングの干渉測定に関して、強度を較正し干渉縞のオーダを 決定する方法および装置 発明の背景 コンピュータの動作速度の急速な増加により、データ記憶容量とアクセス速度に 対してかなりの需要か生じている。

ハードディスクドライブは確実に発展しており、容量と速度との要求に対してコ ストの効率のよい解決を提供している。データ記憶密度の増加およびディスクド ライブの小型化により、携帯用小型コンピュータでも大量のオンラインディスク 記憶装置にアクセスすることができるようになった。

ディスクドライブにおいて、ヘッド−媒体速度は、ヘッドとディスクとの間でエ アヘアリングか発生される程度のものである。速度か速くなると、エアベアリン グも増加する。したがって、ヘッド／媒体のスペーシングを増加する傾向に逆ら う手段かなければ、損失か生じてしまう。

ハードディスクドライブの製造業者は、典型的には、ドライブか仕様にあわない ときに組立作業か済んでからドライブを再加工しないですむように、ヘッド／シ ンブルアセンブリを組立てる前にすべてのヘッド／シンブルアセンブリの浮動の 高さくｆｌｙｉｎｇ　ｈｅｉｇｈｔ　）を測定する。１ミクロンを上回るヘット ／媒体のスペーシングは、単色干渉縞カウント法を使用して測定でき、白色光干 渉法では２５０ないし７５０ｎｍというより大きい分解能かあるため、１ミクロ ン未満のスペーシングは白色光干渉法を使用して測定される。強め合うまたは打 消し合う干渉の結果具なる色の干渉縞か生成され、これらの干渉縞はニュートン のカラーチャート（Ｎｅｗｔｏｎ’ｓ　ｃｏｌｏｒ　ｃｈａｒｔ）と比較される か、または分光計により分析される。この技術は現在の工業規格であるが、１５ ０ｎｍ未満のスペーシングでは、色は消えてしまい、適度な正確さで解析するこ とができない。

小さいスペーシングの測定のための種々の他の方法が開発されてきたか、これら の方法では依然として接触までのスペーシングを正確に測定することかできない 。その−例は、プリッタ（Ｆｒｉｄｇｅ）他による米国特許番号第４，５９３． ３６８号である。この特許は、高周波数帯域の光にさらされると一方か透明であ る２つの表面の界面で生成される白色干渉縞の色を分析するためにコンピユータ 化された分光測光器を使用することを開示している。この測定システムおよび測 定法は、以下の不利な点を有する。すなわち、ｌ）非常に小さいスペーシング（ λ／５未満）では、はっきりした有色績は生成されない。したがって、この小さ いスペーシングでは、波長の関数としての光の強度の比較的小さい変化がコンピ ユータ化された分光測光器により測定される。波長（色）の関数としての強度の 測定可能な変化はλ／５未満のスペーシングではかなり小さくなるため、そのよ うな小さいスペーシングに関する測定値の信号対ソイズ比はかなり減少する。さ らに、２）使用される分光測光器では、測定のために使用される光のスペクトラ ムに関する強度データを得るのに０．０５秒必要である。データ獲得のためにこ のように長い時間が必要であるため、１０Ｈｚを上回るスペーシングの動的測定 は不可能となる。

タナカ他により開示された方法（米国特許番号第４．６３０．９２６号）では、 ヘッド／ディスクのスペーシングを動的に測定するために干渉計が使用される。

モノクロメータを備えるキセノン光源は単色光を生成し、この単色光は、透明な ガラスディスクとスライダとの間のスペーシングかλ／４を上回る分変化するよ うに傾けられるスライダの長さにわたって向けられる。スライダがディスクに関 して傾斜しており、かつスペーシングがλ／４を上回る分変化するような場合、 干渉縞の強度の少なくとも１つの最大値および少なくとも１つの最小値が生じる 。タナカ他は、２ビームおよび多ビーム（繰返し）干渉法理論によると干渉縞の 強度の最大値および最小値（極点）で同じスペーシングとなることを教示してい る。したがって、極点では、より単純な２ビーム理論か使用される。タナカ他は また、ｌ）干渉縞の極点、したがって、スライダに沿って異なるポイントでスペ ーシングの測定を得るため、および２）どのオーダの干渉縞か検出されているか を確かめるために、使用されている光の波長を変えている。

タナカ他のシステムは、使用されている単色光のλ／４未満のスペーシングを測 定できず、かつ低速すぎるためエアベアリング共振を測定てきないという点て制 限される。

タナカ他のシステムは１５．８ｋＨ２の周波数でクロックされ、２０ｋＨｚ以上 の典型的なエアベアリング共振を測定できないようになっている。

スライダ／ディスクのスペーシングを測定する他の方法は、アメリカン・ソサイ エティ・オブ・メカニカル・エンジニアーズ（ｔｈｅ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　５ｏ ｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）により論文８ ７−Ｔｒ　ｉ　ｂ−２３として分配されたオオクボ他による論文「可視レーザ干 渉法を使用する気体潤滑されたスライダヘアリング分離の正確な測定Ｊ　（Ａｃ ｃｕｒａｔｅ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｇａ５−１ｕｂｒｉｃａｔｅｄ 　５ｌｉｄｅｒ　Ｂｅａｒｉｎｇ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎ　ＵｓｉｎｇＶｉｓｉ ｂｌｅ　Ｌａ５ｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ　）に記載されている。

この論文は、カリフォルニア州すンタクララ（Ｓａｎｔａ　Ｃ１ａｒａ）のプロ クイツブ社（ＰｒｏＱｕｉｐ、［ｎｃ、　）により米国で販売されているＦＭ　 ８８０１　レーザベース浮動の高さ測定システム（ＦＭ　８８０１　Ｌａ５ｅｒ −Ｂａｓｅｄ　Ｆｌｙｉｎｇ　Ｈｅｉｇｈｔ　Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅ ｍ）の動作基準を記載している。オオクボ他の論文に記載されているように、こ のシステムはＨｅＮｅレーサ源を使用している。レーザからのビームはビームス プリッタを通過し、ここでこのビームの一部分が、レーザ源の強度のばらつきを 検出する基準光検出器に向けられる。レーザビームの残りの部分はビーム拡大器 を通過し、その後、光をスライダ／ガラスディスク界面にフォーカスするレンズ を通過する。この光により、干渉縞が生じ、この干渉縞は干渉縞の強度を測定す るために使用される第２の測定光検出器にフォーカスされる。この２つの光検出 器からの測定信号および基準信号は、増幅器を介して、干渉信号が入カレーサの 強度に正規化されるように分割器回路に送られる。この分割器から、信号はＡ／ Ｄ変換器を介してデスクトップコンピュータに送られ処理される。このデスクト ップコンピュータは、ディスクが高速から低速に変化している間に干渉強度をデ ジタル化する。

オオクボ他は、ディスク速度が変化している間、浮動の高さがλ／２を上回る分 減少していることを示している。

浮動の高さが変化するため、干渉強度は干渉縞の強度の少なくとも１つの最大値 および少なくとも１つの最小値を検出するのに十分に変化する。これらの最大お よび最小の干渉縞の強度は参照のために記録される。この参照のための干渉縞の 強度の最大値および最小値を用いて、強度からスペーシングを決定するために多 ビーム（繰返し）干渉法理論が適応される。しかしながら、単色の干渉強度はス ペーシングの周期関数であるため、スペーシングを最終的に決定する「干渉縞の オーダ」がわからなければならない。この「干渉縞のオーダ」はｎ＝１．　２． 　３に関してｎ／４λないしくｎ−１）／４λのスペーシングの間隔として正確 に規定される。干渉強度ならびに参照のための最大および最小の干渉縞の強度が 与えられたとすると、干渉法理論からスペーシングを計算するために干渉縞のオ ーダｎが決定されなければならない。オオクボ他の論文によると、干渉縞のオー ダはディスク速度を減少させることによりスライダをディスクにのせ、かつ干渉 強度をモニタリングすることにより決定される。スペーシングか測定ポイントか ら、ｎ＝１の干渉縞のオーダであると仮定される最小のスペーシングまで低減さ れる間に、干渉縞のオーダは、干渉強度が最大値まで上昇するまたは最小値まで 下降する回数を数えることにより決定できる。

オオクボ他のシステムは、以下の不利な点を存する。すなわち、ｌ）スライダは 、単にディスク速度を変化させることにより浮動の高さが約λ／２まで上昇する ような設計を有していなければならないこと、２）スライダは、スペーシングの 較正に関して干渉縞のオーダを決定するためにガラスディスクの上にのせられて いなければならないこと、および、３）干渉縞の強度が最小であるかまたは最大 であるポイントで、干渉強度／スペーシング曲線の傾斜はＯになることである。

これらのポイントでは、電子強度測定におけるノイズにより、干渉縞の最大値ま たは最小値ではない他のスペーシングに関するスペーシング測定において大きな 誤差を生じる。

上述の不利な点により以下の問題か生じ得る。すなわち、■）非常に低い浮動の 高さのために設計された新しいジオメトリを有する新しいスライダは、ディスク 速度が非常に高速でもλ／２はと高くは浮かず、したがってオオクボ他の方法は そのようなものに関しては作用しないであろうということ、および２）スライダ をディスクにのせる（干渉縞のオーダを決定するために必要）ことにより、スラ イダのエアベアリング表面にい（らかの損傷を生じ得ることである。多くの製造 業者は適切な浮動の高さを保証するためにすべてのスライダアセンブリをテスト するため、テスト中にエアベアリング表面に損傷を与える可能性があるというこ とは非常に望ましくないことである。さらに、３）干渉縞の最大値および最小値 でのスペーシング測定における比較的大きい誤差は、「強度修正」およびデータ の「円滑化」により減少される。これらの手順により、最終的に計算されるスペ ーシングにさらなる誤差を生じ得るという不利な点もある。

磁気記録技術が向上し続けているように、スライダの浮動の高さはＩ００ｎｍ未 満まで減少し続けなけれはならない。さらに、より小さいスペーシングを可能に するために隙間に流体を使用し始めている製造業者もある。このスペーシングも 測定されなければならない。この特許において開示される発明は、スライダをデ ィスクにのせる必要なくそのような浮動の高さを静的および動的に測定するか、 または単にディスク速度を変化させることによってスペーシングをλ／２を上回 るように増加させることを意図している。

この特許において開示される強度の較正および干渉縞のオーダの決定方法はまた 、スペーシングが接触ポイントまで減少される他の測定にも応用でき、特に、透 明なプローブを使用する微小硬さテスタは、この干渉強度較正法を使用して表面 とプローブとの間のスペーシングの干渉測定で実現され得る。

発明の概要 この発明のある利点は、透明な物体と反射性表面との間の静的または動的スペー シングを測定するための装置を提供することてあり、スペーシング（接触まで） は空気または流体である。

別の利点は、干渉縞のオーダを定めるために、ディスク上にスライダを接触させ ることを必要としない、浮動の高さを測定するための装置を提供することである 。

この発明のさらに別の利点は、干渉縞の最大および最小強度を定めるために較正 の手順を用いるが、照射の強度または表面の反射性における変化に敏感ではない 浮動の高さ試験器（フライング・ハイド・テスタ）を提供することである。

この発明のさらに別の利点は、ディスク全体に関してディスク表面の粗さを測定 することのできる装置を提供することである。

例示的な実施例において、動的フライング・ハイド・テ長を与え、そのため３つ の異なる干渉縞が発生する。水銀アーク灯からの光は、透明ディスクの表面に実 質的に垂直に、ディスクを介し、スライダへと向けられ、その上に磁気ヘッドが 装着される。スライダから、およびスライダに最も近いディスクの表面から反射 した光は、組合わされ、３つの波長の各々で強め合うおよび弱め合う干渉に関し てスペクトル的に分析される。このスペクトル的分析は、波長識別ビームスプリ ッタ、測定されるべき個々の波長の各々のためのフィルタ、および各波長のため の高速光検出器を含む検出器アセンブリによって達成される。顕微鏡が、干渉縞 のパターンの目視でのモニタリングのためのビデオモニタに接続される。

較正の手順は、使用されている色の各々について干渉縞の最大および最小強度を 定めるため、および干渉パターンの正しい干渉縞のオーダを特定するために、ヘ ッドを部分的にアンロード（ｕｎｌｏａｄ）　Ｌながら、すべての色の強度を測 定することを含む。較正のための部分的なアンロードは、ごく小さな距離、０． ２５μｍのオーダで検出アセンブリからヘッドを遠ざけるために使用される回転 へラドアンロードによって実現される。示される回転アンロード機構に加えて、 ヘットとディスクとの間のスペーシングが４分の１波長以上変わることを引起こ す何らかの機械的装置が用いられて、較正のために必要なスペーシングの変化を 引き起こしてもよい。

ディスク速度またはヘッド／ディスク相対位置等のあるパラメータが、較正の後 、所望の測定の前に変わるかもしれないので、測定トレースの干渉縞のオーダを 定めるための「フォロー」　トレースが形成される。フォロートレースは、較正 トレースと測定トレースとの間に何らかの変化が起こる間に行なわれるスペーシ ング測定からなる。フォロートレースはしばしば、較正手順と測定との間にヘッ ド／ディスクシステムに変化が起こるときの干渉縞のオーダを辿ることを必要と する。

較正トレースおよびフォロートレースが一旦分析されれば、絶対干渉強度基準が わかり、測定のための干渉縞のオーダがわかる。したがって、浮動の高さの測定 は、測定された強度と理論的な強度対スペーシングの関係と比較することによっ て達成される。スペーシングの測定は、スペーシング対ディスクの角度位置また はスペーシング対時間として示すことかできる。また、平均スペーシング、最大 スペーシング、最小スペーシング等のパラメータを、動的スペーシングデータか ら計算でき、将来の参照のために記録できる。

代替的な光源として、各レーザが異なる波長の光を放射する複数のレーザてあっ てもよく、波長は、好ましくは小さなスペーシングの測定を可能にするために比 較的短い。

図面の簡単な説明 この発明は、添付の図面に関連して、この発明の好ましい実施例の以下の詳細な 説明を検討することにより、容易に理解でき、図面において同様の参照符号は同 様の部分を参照する。

図１は、この発明の浮動の高さテストアセンブリの線図である。

図２は、検出器アセンブリの線図である。

図３は、代替の光源を備えたアセンブリの線図である。

図４は、スペーシング対回転角度の一連のプロットである。

図５は、スペーシング対時間のプロットである。

図６は、ディスク表面の粗さの測定のためのテストアセンブリの代替構成である 。

図７は、ヘッドアセンブリをロード／アンロードアームに装着するための装置の 線図である。

図８Ａは、回転アンロード機構の線図での上面図であり、図８Ｂおよび図８０は 、それぞれロードおよびアンロード位置を示す。

図９は、干渉表面粗さ７表面硬さ測定器具の形での代替実施例の線図である。

図１０は、強度対スペーシングのプロットである。

好ましい実施例の詳細な説明 図１に示されるように、光源２は、集光光学装置４、ビームスプリッタ６および 対物レンズ８を含む顕微鏡を通るように向けられる。ビームスプリッタ６によっ て分けられた入射光の一部は、ガラスディスク１０を通るように向けられ、ガラ スディスク１０の下表面から内部で反射される。

その光の別の部分は、スライダ１２によって反射される。

反射された光は、再び対物レンズおよびビームスプリッタ６を介して検出器アセ ンブリ１４に向けられる。ディスク１０の下表面およびスライダ１２の表面によ って反射された光か再び組合わされることによって、干渉縞か発生し、アセンブ リ内のフィルタによって選択された光の個々の波長の各々について１つの干渉縞 か発生する。カメラ１８は、干渉縞のパターンの可視像をビデオモニタ２２に送 る。検出器アセンブリ１４内の光検出器は、干渉縞の強度を電気信号に変換し、 これらかＡ／Ｄコンバータ２４によってデジタルデータに変換される。デジタル データは、プロセッサ２６で処理される。

ディスクｌＯは、７２００ｒｐｍを超える速度を達成することのできる速度可変 ドライブに取付けられる主軸５２に装着される。図１に示される第１の実施例に おいて、ディスク１０は透明なガラスまたは石英である。スライダ１２は、図８ Ａにさらに示される回転ロート／アンロードアーム１７に、図７に示されるサス ペンション１３を固定することによって、所与の位置でアーム１７の端部へと装 着される。回転ロード／アンロードアーム１７は、回転モータ７によって駆動さ れる。スライダ１２はディスクＩＯの下に位置され、そのため対物レンズ８によ って焦点に集められた光はディスクＩＯを介して通り、スライダ１２およびディ スクＩＯの底部エツジ５１から反射される。

図６に示される代替的な実施例において、光源２′および顕微鏡アセンブリ３′ は、スライダ１２’が顕微鏡アセンブリ３′とディスク１０’との間にあるよう に、アームおよびドライブに対して相対的に位置される。スライダ１２′は透明 であり、実際の磁気ディスク１０’の変化する高さの測定を可能にする。このよ うな構成によって、ディスク表面の粗さの測定を与え、凹凸の高さのマツピング のためのディスクの凹凸を特定する。

回転ロード／アンロードアーム１７は、アンロードする動きの少なくとも一部に 関して、スライダ１２が、対物レンズ８からてる光路に追従する線に沿って動く ような態様で、旋回する。これにより、光は、以下に説明する較正手順の間、ス ライダ１７上の同じスポットに焦点を合わせることが可能となる。この動きの目 的は、ヘッド／ディスクスペーシングを増大させることによって、使用される色 の各々について少なくとも１つの干渉縞の最大および最小をスキャンすることで ある。較正を可能にするために、各色の干渉縞についての最大および最小強度を 測定するのに、ごく小さなスペーシングの変化、０．２５μｍのオーダでしか必 要でない。ロード／アンロードの動きの残りは、測定機能にとって決定的ではな い。

図２は、検出器アセンブリ１４の素子を示す。第１のビ−ムスプリッタキューブ ３０は、吸収ピンホールミラー２９および４３６ｎｍ干渉フィルタ３１に向かっ て、光検出器３２へと４３６ｎｍの光を反射する。ビームスプリッタキューブ３ ０は、Ｂ　Ｋ　７から形成されるダイクロイックビームスプリッタである。入射 面は、反射防止コーティングを有する。界面は、４３５．８ｎｍで８５−９５％ の反射率、ならびに５４６ｎｍおよび５８０ｎｍで８５−９５％の透過率で被覆 される。ビームスプリッタキューブ３０を介して通る光の部分は、反射ピンホー ルミラー３３を介してビームスプリッタキューブ３４に通り、これか、５４６ｎ ｍ干渉フィルタ３５および検出器３６に向かって５４６ｎｍの光を反射する。ビ ームスプリッタ３４もまた、ダイクロイックであり、Ｂ　Ｋ　７から形成される 。その界面の被覆は、５４６ｎｍで９０−１００％反射し、５８０ｎｍで９０− １００％透過する。干渉フィルタの各々は、ＩＯｎｍの帯域幅で選択された波長 の光を透過する、商業的に入手可能なフィルタである。光検出器は、４００−１ ０００ｎｍの範囲のスペクトル応答を存するシリコンアバランシダイオードであ る。残りの光は、５８０ｎｍ干渉フィルタ３７を介して光検出器３８へと向かい 続ける。したかって、選択された波長の各々に関して別個の信号か発生し、光検 出器３２．３６および３Ｂによって発生された各アナログ信号は、高速Ａ／Ｄコ ンバータ２４によってデジタル信号に変換される。

それによってサンプリング速度が制御されるタイミング信号は、２５０　ｋＨｚ である。タイミング速度は、変換速度制御信号としてＡ／Ｄコンバータに与えら れる。データ変換の速度が速いことによって、ヘッドとディスクとの間のスペー シングの動的測定が可能になる。

代替的な実施例において、２以上のレーザから放射される光ビームは、光学的に 組合わされて、ヘッド／ディスク界面に投影される光を発生できる。このような 構成は、図３に示され、レーザ４１および４２の各々が異なる波長で放射する。

ビームはビーム拡大器光学装置４３によって拡大され、ビームスプリッタ４４で 組合わされて、上述のように顕微鏡の対物レンズを介して投影される。検出器ア センブリ４５は、レーザと同じ数の検出器を存し、選択されたレーザの波長のた めの適切な干渉フィルタが与えられる。

ディスクＩＯに関してのヘッド１１の位置の正確さおよび再現性は、ヘッド１１ を所定の位置に保持するために適切な装着手段を設けることを必要とする。サス ペンション１３は、装着アーム１７に取付けられ、かつ迅速にアーム１７から除 去されなくてはならず、その取付けは均一で再現可能でなくてはならない。サス ペンション１３を迅速かつ再現可能に保持するためには、登録商標マイラー（Ｍ ｙｌａｒ）または登録商標キャブトン（Ｋａｐｔｏｎ）等のポリエステル膜の可 撓性のバンド４８が、図７に示されるように用いられ、バンド４８をぴんと張っ た状態で保持するための緊張手段４９か含まれる。サスペンション１３はいくふ ん可撓性があるので、鋼のクランプによって加えられるような不均一または過剰 な圧力のもとては変形してしまうかもしレナい。可撓性のバンド４８は、サスペ ンション１３を変形せず、かつ非常に薄い。これはサスペンション１３とディス クＩＯとの間の小さなスペーシングが必要とすることである。

ヘッドＩＩとディスクＩＯとの間のスペーシングを測定するための手順は以下の とおりである。

ヘッド１１は、可撓性のバンド４８を用いてサスペンションに取付けられ、回転 ロード／アンロードアーム１７は、図８Ｂに示されるように、ヘッドトｌを所望 の位置に、動かす。光源２からの光が、顕微鏡３を介してヘッド１１へと投影さ れ、ヘッド１１は、図８０に示されるようにアーム１７の回転によって部分的に アンロードされ、そのため較正トレースか発生され得る。ヘッドのアンロードの 動きは、テストされる個々の波長の各々について１つの最大および１の最小干渉 縞の強度をデジタル化で記録するように、プロセッサ２６によるデジタル化と同 期される。回転へットアンロードは、負荷圧力か低減される一方でスライダ１２ がごくわずかな動きしか有さないように、使用される。

スライダ１２のわずかな動きは、測定スポットかスライダ１２上の同じ点に維持 されるように、アンロードの動きと同期して、ｘ−ｙ変換器５および５′によっ て顕微鏡アセンブリ３を動かすことによって補償される。上述のように、較正の ために必要なアンロードの動きは、ごくわずかな量、０．５μｍのオーダでスペ ーシングを増大する。

較正トレースは、デジタル的にローパスフィルタ処理されて、電気ノイズを低減 する。較正トレースにおける各色についての最大および最小強度は、集められる データを調査することによって見出される。トレースは、定数を乗じて、オフセ ット定数を加えることによって、各色についての最大および最小強度に正規化さ れる。好ましい実施例において、各色についての最大強度は、１．０に尺度決め され、各色についての最小強度は、−１，０に尺度決めされる。

各色の強度対スペーシングに関するルックアップテーブルは、単一の膜について の繰返し干渉法理論から導出された等式１に基づいてスペーシングのディスクリ ートなステップに関して生成される。

ここで ｒ＝ニガラスディスクらの振幅反射 Ｓ＝ニスライダらの振幅反射率 ｎ−スペーシング内の流体の屈折率 δ＝４πｎ　Ｈ／λ Ｈ＝浮動の高さ λ＝照射する先の波長、および γ＝反射の位相のずれ （材料に依存する） ｒＳｓおよびδの値は、スペーシングの干渉測定のために用いられるのと同じ波 長の光を用いた表面の偏光解析測定によって決定される。

偏光解析測定角曹およびΔから、屈折の複合率ｎ＝ｎ−１ｋが決定され得る。デ ィスクおよびスライダの屈折率は、等式２から決定できる。

ｈｏは、反射する表面のすぐ上の媒体の屈折率であり、その反射する表面は、屈 折重石、を有する。

内部ガラス反射ｎ０はガラスの率であり、五、は、スペーシング内の流体の率で ある。スライダからの反射に関して、五。は、スペーシング内の流体（空気また は液体）の率であり、Ｈ３は、スライダの率である。

偏光解析測定より、反射における位相の変化δは、等式３を用いて計算できる。

等式１で用いるにあたって、δ＝δｇｌｉｄｅｒ−δｘ＋ａｍｍ　ｄｉ、にであ る。

本実施例において、ルツクア・ノブテーブルは、０なしλし１１０００ｎのスペ ーシングに対してｌｎｍのステ・ノブで、強度ごとに、等式１．２および３を用 し）て生成できる。理論的な強度ルックアップテーブルは、測定されたトレース に関して用いたのと同じ取決めを用し１て、干渉縞弓炙度極値に正規化される、 すなわち＋１が最大であり、−１力（最１１１である。

表１は、強度対スペーシングに関するル・ノクア・ノブテーブルの形を示す。

！　１　χＩ　Ｉ　入２　１　χコ　１一旦測定が行なわれ、ルックアップテー ブルが生成されると、較正曲線における第１の点に関するスペーシングを決定す るために計算が行なわれる。スペーシングの計算は以下のとおりに行なわれる。

「平均二乗誤差」が、対象の領域内のスペーシング（Ｈ）の各ディスクリートな ステップに関して計算される。ここで、ｌｎｍのステップにおけるＯないし１１ ０００ｎのスペーシングのステップが用いられる。これらのステップは、好都合 に、上述の理論的ルックアップテーブルにおける値に対応する。平均二乗誤差（ ｅ）は以下のとおりに計算される。

ｅ（ｈｌ　”　Ｗ、＜７１−　Ｍ、）２　＋　ｗ２＜７２−　Ｈ２）”　＋　ｗ 、（Ｔ、−Ｈ，）”ここで、Ｔ、は、スペーシングＨに関する色Ｘの理論的強度 であり（ルックアップテーブルより）、Ｍ８は、色Ｘの測定された強度である。

記号ｗ８は、誤差を低減するのを助ける重み付は関数を示すために用いられる。

Ｗはすべて１に設定され得る一方で、Ｗ、＋Ｗ２　＋Ｗ２　＝ある定数となるよ うにＷを選択し、かつある色の強度測定の信号対ノイズ比がより高いときに各Ｗ がその色についてより高くなるように設定することによって、精度が改善できる 。さらに、Ｗ、はスペーシングの関数であり得る。というのは、所与の色の強度 の最大または最小値の近くで、少量の電気ノイズが、スペーシングにおける比較 的大きな変化に対応するからである。

参照の目的で、トレースの「第１の点」は、３つの色λ１、λ２およびλ、のす へてに関しての強度測定を必要とする。すべての色の測定された強度は、併わせ で記憶され、１つの群として強度トレースにおける単一の点として参照される。

一旦、（ｅ）がスペーシングの各ステップについて計算されれば、（ｅ）の最小 値は、較正アレイにおける第１の点に関する初期スペーシングの第１の予測に対 応する。しばしば、強度信号におけるノイズは、結果として、誤った干渉縞のオ ーダである計算値となり得る。たとえば、１つの色だけを考慮すると、正規化さ れた強度が−１であれば、スペーシングはｎλ／２によって与えられ、λは光の 波長であり、ｎは干渉縞のオーダである（ｎ＝０、■、２．３．４・・・）。こ の結果は、ディスクおよびスライダが誘電体材料でできていると仮定する簡単な モデルからきている。

２つ以上の色を用いると、正しい干渉縞のオーダを理論的に示すさらなる情報を 与える。しかしながら、あるノイズを測定された信号に加えることによって、し ばしばこの技術か、それか誤った干渉縞のオーダにあるためにかなり誤った初期 スペーシングを計算することを引起こす。干渉縞か決定される原理は、２つ以上 の色について生成される干渉縞に関する強度対スペーシングのプロットを見るこ とによって説明される。図１０は、２つの色に関するこのようなプロットを示す 。λ１の強度関数８１は、λ、（８２）とは異なる周期を有する。両方の色に関 して、正規化された測定強度を正規化された理論強度と比較することによって、 スペーシングが決定できるが、干渉縞のオーダに関してはある不確実さか存在す るかもしれない。たとえば、点８４および８５におけるλ１とλ、との正規化さ れた強度の違いは、異なるオーダで同じである。これは、透明物体と反射性表面 との間のスペーシングを変えながら（増大しながら）、継続的に初期点８４を超 えるそれぞれの関数の傾斜を示す強度を測定することによって解決される。これ により、正しいオーダの識別を可能にする。

正しい干渉縞のオーダを決定するために、較正強度トレース全体が以下のように 用いられる。

較正トレースにおける第１の点に関するスペーシングについて、いくつかの異な る第１の予測が行なわれる。スペーシングに関する第１の点の初期予測の選択基 準は、各スペーシングが（ｅ）の低い値を有さなくてはならないというものであ る。さらに、各予測は、スペーシングに関して前に選択された初期予測のすべて から少なくとも１１００ｎ離れていなくてはならない。一旦いくつかの初期予測 か得られれば、予測のうち１つは正しいが、その正しいものが決定されなくては ならない。

との第１の予測が正しいかを判断するために、各初期予測に関して累積平均二乗 誤差が計算される。累積誤差は、各点の間で１１００ｎを上回ってスペーシング が変化しないと仮定することによって計算される。以下のプロセスは、スペーシ ングの各初期予測に関して累積平均二乗誤差を計算するために用いられる。

まず、累積誤差は、較正トレースにおける第１の点でのスペーシングに関する初 期予測に対応する（ｅ）に設定される。次に、第２の点でのスペーシングが、第 １の点から±１１００ｎ１１００ｎてのスペーシング値を調べることによって計 算される。第２の点に関して決定された（ｅ）は、累積誤差に加えられる。第２ のステップは、各点が前の点から１１００ｎを上回って離れていてはいけないと いう条件で、較正トレースにおける残りの点すべてに関して反復される。一旦累 積誤差が、較正における第１の点のスペーシングに関する各初期予測について計 算されれば、最低の累積誤差を有するスペーシングが、較正における第１の点に 関するスペーシングと決定される。

較正中に得られたデータの分析によって、較正ステップ中に測定されたスペーシ ングの各干渉縞および干渉縞のオーダの最大および最小強度がもたらされた。

動作パラメータは、較正後、測定前に変わるかもしれないので、干渉縞のオーダ も変わるおそれがあり、したがって、何らかの動作パラメータが変わる一方で、 「フォロー」トレースか記録される。フォロートレースにおける第１の点は、較 正トレースの第１の点の１１００ｎ以内であると仮定される。

フォロートレースにおける各点についてのスペーシングは以下のように計算され る。

点ごとに、平均二乗誤差か、前の点から−１００ないし＋１１００ｎ離れた値を 有するスペーシングに関して決定される。フォロートレースにおける第１の点が 前の点を有していないので、スペーシングは較正トレースにおける第１の点から 計算されることに留意されたい。最低（ｅ）を存するスペーシングか、スペーシ ングと決定され、トレース内のすへての点についてそのプロセスか反復される。

各連続する点か前の点の１００　ｎｍ以内になくてはならないように計算を制限 することによって、計算が、誤った干渉縞のオーダに飛んでしまうことはない。

−Ｂ、フォロートレースに関するスペーシングか計算されれば、測定トレースに おける第１の点に関するスペーシングは、フォロートレースの最後の点の１１０ ０ｎ以内であると仮定できる。測定トレースの第１の点に関するおおよそのスペ ーシングかわかっているので、測定トレースに関するスペーシングは、フォロー トレースに関するスペーシングを計算するのに用いるのと同じ手順を利用して行 なわれる。

１１００ｎの差の制限は任意に選択されたものであり、測定のために使用される 光の波長によって許容されるような他の値が用いられていもよい、すなわち、そ の制限は４分の１波長を超えてはならないことに留意されたい。

好ましい実施例において、フライング・ハイド・テスタは、１回転につき少なく とも２５６点を測定する。典型的なテストは、２回転での強度対角度のデータの 記憶に関する。したがって、各データの組について少なくとも５１２の点がとら れる。プロセッサは、強度対回転データをスペーシング対回転データに変換し、 ビデオモニタまたはプリントアウトの形態のいずれかで出力表示を与える。エア ベアリングの厚さは、ディスク速度の関数なので、所与のヘッドとディスクとの 間のスペーシングのテストは、好ましくはいくつかのディスク回転速度で行なわ れる。図４は、２回転てのスペーシング対角度の一連のプロットを示す。

図４ａＳｂおよびＣは、それぞれ３６００ＲＰＭ、９００ＲＰＭ、および２２５ ＲＰＭでのプロットを示す。図４ｄは、回転速度が増大するとスペーシングが増 大する原理を示す、スペーシング対ディスク速度のプロットである。

図５は、スペーシング対時間のプロットであり、ヘッドがディスク内の傷を飛ん だ後のヘッド／ディスクスペーシングの動的変化のシステムによる測定を示す。

干渉縞強度較正は、明るいおよび暗い干渉縞の最大および最小強度を較正するた めに使用される。最大および最小干渉縞強度は、干渉像を生成するのに使用され る光の波長の少なくとも４分の１だけ干渉路長を変えながら、干渉像の１以上の 点で測定される。干渉強度を最大および最小強度と比較することによって、使用 される光の波長のわずかな分数倍分解能で空間測定を得ることができる。

いくつかのフライング・ハイド・テスタが、ヘッドと媒体との間のスペーシング を測定するために干渉を利用するか、この発明のシステムは、測定の較正のため に干渉縞強度を利用するために、ヘッドが制御された態様でアンロードされて、 ２つの光線の相対路長を増大して、一方で強度情報をモニタし記憶する独自の較 正技術を利用する。したがって、ディスクの品質、検出器のドリフト、光源等の システム構成要素の高価で難しい制御の必要性がなくなる。

この発明の装置は、光の複数の波長を用いると同時にヘッド／ディスクスペーシ ングの高速測定を提供し、そのため現在入手可能なシステムよりも、より経済的 で迅速な、浮動の高さの動的測定のための測定システムおよび技術を提供する。

図９に示されるのは、強度較正方法の別の用途であり、ここでは微小硬さテスタ ／表面プロファイラのために使用される。図９において、水銀アーク、マルチプ ルレーザ、または池のマルチ波長源であってもよい光源６１からの光は、ビーム スプリッタ６２を介して、次に顕微鏡の対物レンズ６３を介して通り、透明なプ ローブ６４と分析されるへき表面６５との間の界面で焦点を合わせる。プローブ は、圧電、またはプローブ６４を表面６５に向けて機械的に動かす他の手段を用 いてもよい、コンピュータ制御されるアクチュエータ６７を利用して、表面へと 下げられる。プローブ６４と表面６５との間の接触負荷は、負荷セル６６によっ て検出される。表面自体６５およびサンプル表面に最も近いプローブ６４の表面 から反射される光は、再び組合わされ、干渉効果を生成する。干渉縞の単色像は 、ビームスプリッタ６２．６８および６９、ならびに狭帯域干渉フィルタ７０． ７１および７２を介して通った後、テレビカメラ７３．７４および７５に投影さ れる。各テレビカメラは、各干渉フィルタに関連する光の狭帯域における干渉像 に対応するアナログ映像信号を生成する。フィルタ７ｏ、７１および７２の各々 は、異なる色の光を透過することに留意されたい。アナログ映像信号は、パーソ ナルコンピュータ７７の制御下にあるＲＧＢカラーフレームグラバ７６へと向け られる。

表面の粗さおよび硬さの測定をするために、コンピュータ制御されるアクチュエ ータ６７は、プローブ６４を表面６５へと下げる。プローブか表面と接触してい る間、フレームグラバ７６は、３つの異なる干渉像の像を継続的に得て、このよ うな像をコンピュータ処理し、各像の各画素で各色の最大および最小強度をスト アする。プローブ６４が表面６５と接触する前に、各色についての干渉縞の最小 および最大強度は、干渉縞の各像の各画素について検出されている。これらの最 大および最小干渉縞強度値は、プローブ６４と表面６５との間のスペーシングを 決定するために必要な正規化強度値である。プローブ６４と表面６５との間のス ペーシングは、スペーシングか単一の点ではなく２次元領域で計算され、かつス ペーシングか動的にてはなく静的に測定される以外は、動的フライング・ハイド ・テスタについて説明したのと同じ態様で計算される。プローブ６４の形状か前 もってわかっているので、表面６５の表面外形は、プローブ６４と表面６５との 間のスペーシングから簡単に計算できる。この表面の外形は、表面の粗さを示す 。

表面の硬さおよび他の表面特性は、プローブ６４を表面６５へと押しつけること によって測定できる。プローブが表面へと押しつけられる力は、負荷セル６６を 用いて測定される。表面の外形を、プローブで変形しながら、干渉的に測定し続 けることかてきる。接触圧力の関数としての表面の変形の測定により、表面への ダメージを最小にしながら、表面の硬さの測定を可能にできる。

動的フライング・ハイド・テスタおよび干渉的微小硬さテスタの双方とも、小さ なスペーシングの干渉的測定に関する強度の較正のための方法か使用てきる方法 を示す。その測定の実現可能性は、ここに示される浮動の高さの測定によって示 された。

ここでは示さなかったが、この発明の精神および範囲内に明らかに存在するさら なる実施例が明らかになるであろう。上述の説明および図面は、したがって例示 的なものにすぎず、この発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ限定され る。

云−７−、り　ΔＬ＾と（λＰＨ） ＦＩＧ、　８８　ＦＩＧ、　８Ｃ ５ＰＡＣＩＮＧ　ＣＭＩＣＲＯＩＮＣＨＥＳ）

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. １．透明物体と反射性表面との間のスペーシングを決定するための装置であって 、前記装置は、 複数の波長λの光を放射するための光源と、光路に沿って前記光の少なくとも第 １の部分を前記透明物体と前記反射性表面との間の目標位置にフォーカスし、か つ、前記目標位置から、反射された光を受取るための顕微鏡アセンブリとを含み 、前記反射された光は、前記透明物体と前記スペーシングとの間の界面から反射 された光と、前記スペーシングと前記反射性表面との間の界面から反射された光 との組合わせであり、前記装置はさらに前記透明物体を、前記目標位置に関して 実質的に固定された高さに維持するための支えと、 前記反射性表面を保持し、かつ実質的に前記光路に沿って前記反射性表面を前記 目標位置から少なくともλ／４離れるように動かすための移動可能な装着アーム と、検出器アセンブリとを含み、前記検出器アセンブリは、各々の光検出器に関 して、前記反射された光の組合わせにより作り出された干渉縞のパターンを１つ の電気信号に変換するための複数個の光検出器を含み、１つの光検出器は前記複 数の波長の各々に対応し、前記検出器アセンブリはさらに 前記複数の波長の各々をそれに対応する光検出器に分配するための少なくとも１ つのビームスプリッタと、前記少なくとも１つのビームスプリッタと前記複数個 の光検出器との間に配置される複数個のフィルタとを含み、各々のフィルタは前 記複数の波長の１つをそれに対応する光検出器に選択的に通し、さらに、前記装 置は、前記電気信号の各々を受取りかつそこから情報を発生して前記透明物体と 前記反射性表面との間の前記スペーシングを決定するためのプロセッサを含む、 装置。
2. ２．前記プロセッサは、前記装着アームを旋回させて前記反射性表面を前記目標 位置から離れるように動かして前記スペーシングを増加させることにより、前記 複数の波長の各々に関して較正される、請求項１に記載の装置。
3. ３．前記支えは回転可能な主軸を含む、請求項１に記載の装置。
4. ４．ヘッドアセンブリとハードディスクとの間のスペーシングを決定するための 装置であって、前記ヘッドアセンブリと前記ハードディスクとのうちの少なくと も１つは透明部分を有し、前記装置は、 複数の波長λの光を放射するための光源と、光路に沿って前記光の第１の部分を 目標位置にフォーカスし、かつ、前記目標位置から、反射された光を受取り、前 記光の第２の部分との共通光路に沿って前記反射された光を向けるための顕微鏡 アセンブリと、前記ハードディスクの上面と下面とのうちの少なくとも１つが実 質的に前記目標位置に配置されるように、前記ハードディスクを前記ヘッドアセ ンブリからある高さだけ離して維持するための支えと、 前記ヘッドアセンブリを解放可能に保持しかつ前記ヘッドアセンブリを実質的に 前記光路に沿って前記目標位置にまたは前記目標位置から少なくともλ／４動か すための旋回可能な装着アームと、 検出器アセンブリとを含み、前記検出器アセンブリは、各々の光検出器に関して 、前記反射された光と前記光の前記第２の部分との組合わせにより作り出される 干渉縞のパターンを１つの電気信号に変換するための複数個の光検出器を含み、 １つの光検出器は前記複数の波長の各々に対応し、前記検出器アセンブリはさら に 前記複数の波長の各々をそれに対応する光検出器に分配するための少なくとも１ つのビームスプリッタと、前記少なくとも１つのビームスプリッタと前記複数個 の光検出器との間に配置される複数個のフィルタとを含み、各々のフィルタは、 前記複数の波長のうちの１つをそれに対応する検出器に選択的に通し、さらに、 前記装置は、前記電気信号の各々を受取りかつそこから情報を発生して前記ヘッ ドアセンブリと前記ハードディスクとの間の前記スペーシングを決定するための プロセッサを含む、装置。
5. ５．ＣＣＤカメラと前記干渉縞のパターンのうちの１つを観察するためのビデオ モニタとをさらに含む、請求項１に記載の装置。
6. ６．前記プロセッサはアナログ／デジタルコンバータを含む、請求項４に記載の 装置。
7. ７．前記プロセッサは、少なくとも各々の前記デジタル信号を記憶するためのメ モリを含む、請求項４に記載の装置。
8. ８．前記ハードディスクは透明であり、前記光の第１の部分は前記ヘッドアセン ブリ内のスライダから反射される、請求項４に記載の装置。
9. ９．前記ヘッドアセンブリは透明スライダを有し、前記ハードディスクは磁気記 憶ディスクである、請求項４に記載の装置。
10. １０．前記光源は水銀アーク灯である、請求項４に記載の装置。
11. １１．前記光源は複数のレーザである、請求項４に記載の装置。
12. １２．前記装着アームは、前記ヘッドアセンブリを保持するための伸張された状 態の柔軟性のある薄いバンドを有する、請求項１に記載の装置。
13. １３．前記柔軟性のある薄いバンドは薄いポリエステル膜である、請求項１２に 記載の装置。
14. １４．磁気ヘッドアセンブリとハードディスクとの間のスペーシングを決定する ための装置であって、前記装置は、複数の波長の光を放射するための光源と、光 路に沿って前記光の少なくとも一部分を目標位置にフォーカスするための顕微鏡 アセンブリとを含み、前記反射された光は、前記スペーシングの上方の境界と下 方の境界とから反射された光の組合わせであり、さらに上面と下面とを有する透 明ディスクを含み、前記透明ディスクは、前記磁気ヘッドに対して回転させるた めの主軸に装着され、前記下面は前記上方の境界であり、さらに前記磁気ヘッド アセンブリを解放可能に保持するためおよび前記磁気ヘッドアセンブリを実質的 に前記光路に沿って前記目標位置におよび前記目標位置から動かすための旋回可 能な装着アームを含み、前記磁気ヘッドアセンブリは前記下方の境界であり、さ らに、 検出器アセンブリを含み、前記検出器アセンブリは、各々の光検出器に関して、 前記反射された光により作り出された干渉縞のパターンを１つの電気信号に変換 するための複数個の光検出器を含み、１つの光検出器は前記複数の波長の各々に 対応し、前記検出器アセンブリはさらに前記複数の波長の各々の光をそれに対応 する光検出器に向けるための少なくとも１つのビームスブリッタと、前記少なく とも１つのビームスプリッタと前記複数個の光検出器との間に配置される複数個 のフィルタとを含み、各々のフィルタは、前記複数の波長のうちの１つをそれに 対応する光検出器に選択的に通し、前記装置はさらに各々の前記電気信号を受取 りかつそこから情報を発生して前記磁気ヘッドと前記ハードディスクとの間の前 記スペーシングを決定するためのプロセッサを含む、装置。
15. １５．前記プロセッサは、前記装着アームを旋回して前記磁気ヘッドを前記目標 位置から離れるように動かして前記スペーシングを変えることにより、前記複数 の波長の各々に関して較正される、請求項１４に記載の装置。
16. １６．前記光源は水銀アーク灯である、請求項１５に記載の装置。
17. １７．透明物体と反射性表面との間のスペーシングを測定するための方法であっ て、 複数の波長を有する光を放射するための光源を選択するステップと、 前記光の第１の部分が前記スペーシングと前記透明物体との間の界面により反射 され、かつ前記光の第２の部分が前記透明物体を通過して前記スペーシングと前 記反射性表面との間の界面により反射されるように、前記光を光路に沿って目標 位置に向けるステップと、 前記第１の部分と前記第２の部分との組合わせにより干渉縞のパターンが生成さ れるように、２つの界面から反射された光を受取るステップと、 １つの干渉縞のパターンが前記複数の波長の各々に対応するように、前記干渉縞 のパターンを光学的に分離するステップと、 分離された干渉縞のパターンの各々を電気信号に変換するステップと、 各々の電気信号をデジタル化するステップと、プロセッサを使用して各々のデジ タル化された電気信号を処理して前記干渉縞のパターンの各々の最大および最小 の光の強度を決定するステップと、 前記複数の波長の各々に関して、各々の干渉縞のパターンの光の強度とそれに対 応する波長との相関関係を比較することにより前記スペーシングを決定するステ ップとを含む、方法。
18. １８．前記スペーシングが少なくともλ／４増加されるように前記反射性表面を 前記目標位置から離れるように動かし、かつ前記反射性表面が動いているとき、 各々の波長に関して、前記干渉縞のパターンの最大および最小の光の強度を記録 することにより前記プロセッサを較正するステップをさらに含む、請求項１７に 記載の方法。
19. １９．複数の波長λで放射する光源を有する干渉計を使用して透明な表面と反射 性表面との間のスペーシングを決定するためのプロセッサを較正する方法であっ て、前記光源からの光の少なくとも一部分を光路に沿って前記スペーシングでフ ォーカスするステップと、前記スペーシングを前記光路に沿って増加できるよう に、前記透明な表面と前記反射性表面とのうちの１つを移動可能な装着アームに 装着するステップと、前記透明な表面と前記スペーシングとの間の第１の界面か ら、および前記スペーシングと前記反射性表面との間の第２の界面から、反射さ れた光を受取るステップと、前記複数の波長λの各々に関して、前記反射された 光から干渉縞のパターンを生成するステップと、前記移動可能な装着アームを動 かすことにより前記スペーシングを増加させるステップと、 前記移動可能な装着アームが動いている間に、前記干渉縞のパターンの最大およ び最小の光の強度を記録するステップとを含む、方法。
20. ２０．各々の波長λの強度対スペーシングのルックアップテーブルを生成するス テップと、 記録された最大および最小の光の強度を前記ルックアップテーブルから得られる 理論上の強度と比較することにより、前記スペーシングの選択された増分の各々 に関して平均二乗誤差を計算するステップと、 前記平均二乗誤差が最も小さい前記選択された増分に従って最初のスペーシング を選択するステップとをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
21. ２１．ヘッドアセンブリとハードディスクとの間のスペーシングを測定するため の方法であって、前記ヘッドアセンブリと前記ハードディスクとのうちの１つを 透明な代用物に置換えるステップと、スライダが前記ディスクに向かってバイア スされた代用ヘッドアセンブリまたは前記ヘッドアセンブリのうちの１つを含む 状態で、スピンドル上の前記ハードディスクまたは代用ディスクのうちの１つを 含むディスクを回転させるステップと、 前記透明な代用物の少なくとも一部分を介して複数の波長を有する光を光路に沿 って向け、前記スライダと前記ディスクとの間の目標位置でフォーカスされるス テップと、各々の表面から反射された光が組合わされて干渉縞のパターンを生成 するように、前記目標位置に最も近い前記透明な代用物の表面から反射された光 、およびどちらが前記透明な代用物により置換えられたかに応じて前記スライダ かまたは前記ディスクの表面から反射された光を受取るステップと、 １つの干渉縞のパターンが前記複数の波長の各々に対応するように、前記干渉縞 のパターンを光学的に分離するステップと、 各々の分離された干渉縞のパターンを電気信号に変換するステップと、 各々の電気信号をデジタル化するステップと、プロセッサを使用して各々のデジ タル化された電気信号を処理し、前記干渉縞のパターンの各々の最大および最小 の光の強度を決定するステップと、 前記複数のうちの各々の波長での、各々の干渉縞のパターンの測定された光の強 度と理論的な光の強度との間の相関関係を比較することにより前記スペーシング を決定するステップとを含む、方法。
22. ２２．前記スペーシングが増加されるように前記スライダを前記目標位置から離 れるように動かし、かつ前記スライダが動いている間に前記干渉縞のパターンの 最大および最小の光の強度を記録することにより前記プロセッサを較正するステ ップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
23. ２３．較正するステップの間に記録された強度の測定値を使用して干渉縞のオー ダを決定するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
24. ２４．測定値を前の測定値の固定範囲内であるようにすることにより正しい干渉 縞のオーダが保証される、請求項２３に記載の方法。
25. ２５．表面の粗さおよび硬さを同時に測定するための方法であって、 複数の波長λを有する光を第１の部分と第２の部分に分けるステップと、 透明なプローブと前記表面の第１の位置の前記表面との間の界面に前記第１の部 分を光路に沿って向けるステップと、 負荷セルを前記プローブに取付けるステップと、前記界面から前記第１の部分を 反射させるステップと、反射された前記第１の部分と前記第２の部分とを組合わ せて干渉縞のパターンを生成するステップと、各々の波長λに関して前記干渉縞 のパターンの最大および最小の強度を記憶するステップと、 前記最大および最小の強度を使用してスペーシングを計算するステップと、 前記プローブを前記表面に向かって動かし、かつ継続的に前記干渉縞のパターン を発生しそれらの最大および最小の強度を記憶するステップと、 前記プローブが前記表面を変形させている間に前記プローブと前記表面との間の 接触負荷を検出するステップとを含む、方法。
26. ２６．透明物体と反射性表面との間のスペーシングの測定のための干渉システム において正しい干渉縞のオーダを決定するための方法であって、前記方法は、複 数の波長の光を放射するための光源を選択するステップと、 前記スペーシングからの反射により前記干渉システム内で生成された干渉縞を検 出するステップと、前記干渉縞の各々をその波長に従って分離するステップと、 前記波長の各々に関して、正規化された強度対スペーシングの理論上のプロット を生成するステップと、前記スペーシングを変え、かつ、測定された正規化され た強度を正規化された強度の前記理論上のプロットと比較するためのステップと を含む、方法。