JPH0752091B2 - 微小物の寸法測定方法 - Google Patents
微小物の寸法測定方法Info
- Publication number
- JPH0752091B2 JPH0752091B2 JP63256618A JP25661888A JPH0752091B2 JP H0752091 B2 JPH0752091 B2 JP H0752091B2 JP 63256618 A JP63256618 A JP 63256618A JP 25661888 A JP25661888 A JP 25661888A JP H0752091 B2 JPH0752091 B2 JP H0752091B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic head
- dimension
- specific point
- microscope
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微小物の特定寸法を測定する方法に関するも
のである。
のである。
微小物の特定寸法、例えば磁気ヘッドのバックGdを測定
するには、磁気ヘッドの底面を基準としてギャップ頂点
（以後Apexと称する）までの距離を顕微鏡にて見るのが
簡易的な方法であって、微小な品物の特定寸法を測定す
るには、これが一般的手法である。しかし、顕微鏡で見
るには、底面からApexまでが一つの視野内に入るという
ことが必須条件である。このことから、顕微鏡の倍率を
上げることができず、高精度な寸法測定ができなかっ
た。
するには、磁気ヘッドの底面を基準としてギャップ頂点
（以後Apexと称する）までの距離を顕微鏡にて見るのが
簡易的な方法であって、微小な品物の特定寸法を測定す
るには、これが一般的手法である。しかし、顕微鏡で見
るには、底面からApexまでが一つの視野内に入るという
ことが必須条件である。このことから、顕微鏡の倍率を
上げることができず、高精度な寸法測定ができなかっ
た。
そこで、この問題を解決すべきものとして、特開昭62−
103816に示される磁気ヘッド寸法測定装置が提案され
た。この従来の装置について、第８図をもとにして説明
すると次ぎのとおりである。
103816に示される磁気ヘッド寸法測定装置が提案され
た。この従来の装置について、第８図をもとにして説明
すると次ぎのとおりである。
測定台１にスライダー一体型磁気ヘッド（以下ワークと
呼ぶ）２を置き、まず測長装置９のプローブ６にてワー
ク２を下方から当接するのである。ワーク２の側方には
顕微鏡７を設けたTVカメラ８を設けて、ワーク２のApex
2a′を撮像する。Apex2a′はTVカメラ８からTVコントロ
ーラ10と画像処理装置12を経由してTVブラウン管11に写
し出す。写し出されたApex2a′は一般に、予めTVカメラ
系内のブラウン管にセットした基準線11aに対して、位
置ずれが発生する。この位置ずれ量αを画像処理装置12
で求め、先に測長装置９で測定したワーク２の底面高さ
データを用い、演算装置13にて演算処理するのである。
呼ぶ）２を置き、まず測長装置９のプローブ６にてワー
ク２を下方から当接するのである。ワーク２の側方には
顕微鏡７を設けたTVカメラ８を設けて、ワーク２のApex
2a′を撮像する。Apex2a′はTVカメラ８からTVコントロ
ーラ10と画像処理装置12を経由してTVブラウン管11に写
し出す。写し出されたApex2a′は一般に、予めTVカメラ
系内のブラウン管にセットした基準線11aに対して、位
置ずれが発生する。この位置ずれ量αを画像処理装置12
で求め、先に測長装置９で測定したワーク２の底面高さ
データを用い、演算装置13にて演算処理するのである。
前記した従来の装置は、顕微鏡の一つの視野内にて磁気
ヘッドのApexを撮像し、予め決めてある基準線との差を
見出す、即ち基準線とのずれ量にて寸法測定をするので
ある。
ヘッドのApexを撮像し、予め決めてある基準線との差を
見出す、即ち基準線とのずれ量にて寸法測定をするので
ある。
しかしながら、ワークを静置する測定台とTVカメラとの
位置関係は、幾つかの構成物を介しての固着であること
から温度変動によるドリフトには差が生ずる。従って、
TVカメラ系で設定した基準線は、時間の経過につれて温
度が変化すると測定台に対してずれてくる。
位置関係は、幾つかの構成物を介しての固着であること
から温度変動によるドリフトには差が生ずる。従って、
TVカメラ系で設定した基準線は、時間の経過につれて温
度が変化すると測定台に対してずれてくる。
寸法測定する上において、10〜20μｍ以上の誤差を許容
する場合には、前記したような従来の装置でも十分に満
足する。しかし、10μｍ以下を測定誤差な範囲とする場
合には従来の手順では満足できない。
する場合には、前記したような従来の装置でも十分に満
足する。しかし、10μｍ以下を測定誤差な範囲とする場
合には従来の手順では満足できない。
本発明は、温度変動があっても温度ドリフトの影響を極
力小さくし、真の値に近い寸法測定を可能とする方法を
提供するのを目的とする。
力小さくし、真の値に近い寸法測定を可能とする方法を
提供するのを目的とする。
微小物の寸法基準部から特定点までの寸法を測定する方
法であって、基準面を有する定置台に寸法基準部と特定
点間の寸法が既知の基準物を前記寸法基準部と前記基準
面が接するように２個固着し、前記２個の基準物の間に
測定物をその寸法基準部が前記基準面に接するように固
着し、次いで顕微鏡又は定置台を移動して第一の基準
物、測定対象物、第二の基準物の特定点を順次撮像し
て、各々の特定点を撮像画面上でのXY座標として記憶す
ると共に顕微鏡の移動距離も記憶し、前記第一の基準物
と第二の基準物の特定点のXY座標と顕微鏡の移動距離と
で第一の基準物と第二の基準物の各々の特定点を結ぶ直
線を算出し、前記直線と前記測定対象物の特定点とのず
れ量を算出し、基準物の寸法に前記ずれ量を加算又は減
算して測定対象物の寸法基準部と特定点との間の寸法を
算出することを特徴とする手段を用いる。
法であって、基準面を有する定置台に寸法基準部と特定
点間の寸法が既知の基準物を前記寸法基準部と前記基準
面が接するように２個固着し、前記２個の基準物の間に
測定物をその寸法基準部が前記基準面に接するように固
着し、次いで顕微鏡又は定置台を移動して第一の基準
物、測定対象物、第二の基準物の特定点を順次撮像し
て、各々の特定点を撮像画面上でのXY座標として記憶す
ると共に顕微鏡の移動距離も記憶し、前記第一の基準物
と第二の基準物の特定点のXY座標と顕微鏡の移動距離と
で第一の基準物と第二の基準物の各々の特定点を結ぶ直
線を算出し、前記直線と前記測定対象物の特定点とのず
れ量を算出し、基準物の寸法に前記ずれ量を加算又は減
算して測定対象物の寸法基準部と特定点との間の寸法を
算出することを特徴とする手段を用いる。
本発明を、磁気ヘッドのバックGdを測定することを例と
して、第１図〜第７図に基づいて詳しく説明する。
して、第１図〜第７図に基づいて詳しく説明する。
第２図に示すような微小物である磁気ヘッド20は、１辺
が１〜2mmでほぼ正方形をしている。図中において、下
面21をバックと称し、上面22をフロントと称し、Apexま
での寸法をそれぞれバックGd（図中ではGdと示してい
る）、フロントGdと称する。
が１〜2mmでほぼ正方形をしている。図中において、下
面21をバックと称し、上面22をフロントと称し、Apexま
での寸法をそれぞれバックGd（図中ではGdと示してい
る）、フロントGdと称する。
第１図は測定装置の平面図を示し、フレーム32にガイド
31を介してロボット33を設ける。他方、フレーム32に顕
微鏡62付きのTVカメラ39を設け、更にガイド40を介して
磁気ヘッド20の位置決めをする治具38を設ける。治具38
はフレーム32に設けた移動手段42によって、TVカメラ39
の視野内62aに入るように矢印Ｃ方向へ移動可能なよう
に設けるのである。
31を介してロボット33を設ける。他方、フレーム32に顕
微鏡62付きのTVカメラ39を設け、更にガイド40を介して
磁気ヘッド20の位置決めをする治具38を設ける。治具38
はフレーム32に設けた移動手段42によって、TVカメラ39
の視野内62aに入るように矢印Ｃ方向へ移動可能なよう
に設けるのである。
TVカメラ39での受光信号は画像処理部63にて演算処理さ
れる。フレーム32の特定位置にパレット35を定置し、こ
のパレット35内には多数個の磁気ヘッド20を１個ずつロ
ボット30のバンド34で吸着し、フレーム32上に設けた光
学系からなる姿勢判別機37を介して、治具38上に磁気ヘ
ッド20を所定姿勢で置くのである。治具38は、TVカメラ
39の顕微鏡視野内に磁気ヘッド20のApex部分が入るよう
に移動可能である。バックGdの寸法測定が終わると、ロ
ボット30はその寸法に対応する容器45、46、47‥‥に磁
気ヘッド20を静置する。
れる。フレーム32の特定位置にパレット35を定置し、こ
のパレット35内には多数個の磁気ヘッド20を１個ずつロ
ボット30のバンド34で吸着し、フレーム32上に設けた光
学系からなる姿勢判別機37を介して、治具38上に磁気ヘ
ッド20を所定姿勢で置くのである。治具38は、TVカメラ
39の顕微鏡視野内に磁気ヘッド20のApex部分が入るよう
に移動可能である。バックGdの寸法測定が終わると、ロ
ボット30はその寸法に対応する容器45、46、47‥‥に磁
気ヘッド20を静置する。
磁気ヘッド20のバックGdを測定するときに位置決めをす
る治具38は、第４図、第５図に示すようにフレーム32上
にガイド40を介して２方向移動自在の台盤50を設け、こ
の台盤50には定置台51を固着して設け、定置台51にはそ
の上面52から下方に向けてエアポケット58を設けて吸引
口59と吸引機（図示せず）とを連通する。
る治具38は、第４図、第５図に示すようにフレーム32上
にガイド40を介して２方向移動自在の台盤50を設け、こ
の台盤50には定置台51を固着して設け、定置台51にはそ
の上面52から下方に向けてエアポケット58を設けて吸引
口59と吸引機（図示せず）とを連通する。
定置台51の上面52を挟んで、左右に基面53、54があるよ
うに基台56を設け、台盤50に設けた移動手段57によって
基台56は定置台51に対して移動する。基台56には移動方
向に直交する方向に基準面55を設け、この基準面55と基
面53と基面54とは母材が一体であって、寸法もほぼ左右
対称とする。上面52と基面53と基面54は各々独立して設
けるのであるが、同一レベルが望ましく、段差や傾きの
ないようにする。基台56の基準面55は全くの一平面であ
って、うねりや凹凸、曲がりがあってはならない。さら
に、基準面55には磁気ヘッド20の底面21が吸引密着する
手段を講ずる。密着手段としては、電磁石が最も好まし
く、他には永久磁石、真空吸引も有効である。
うに基台56を設け、台盤50に設けた移動手段57によって
基台56は定置台51に対して移動する。基台56には移動方
向に直交する方向に基準面55を設け、この基準面55と基
面53と基面54とは母材が一体であって、寸法もほぼ左右
対称とする。上面52と基面53と基面54は各々独立して設
けるのであるが、同一レベルが望ましく、段差や傾きの
ないようにする。基台56の基準面55は全くの一平面であ
って、うねりや凹凸、曲がりがあってはならない。さら
に、基準面55には磁気ヘッド20の底面21が吸引密着する
手段を講ずる。密着手段としては、電磁石が最も好まし
く、他には永久磁石、真空吸引も有効である。
基面53上に測定対象の磁気ヘッド20と同一仕様、即ち基
本寸法、材質、表面性状が同じ磁気ヘッドである基準磁
気ヘッドSLを、その底面を基準面55に密接させた状態で
接着固定する。もう一方の基面54上にも同様なもう一つ
の基準磁気ヘッドSRを、その底面を時基準面55を密接さ
せた状態で接着固定する。基準磁気ヘッドSL、SRはでき
るだけバックGd（第６図（ロ）においてｂで示す）が同
一のものが好ましく、前もって別途測定し選定しておく
のがよい。
本寸法、材質、表面性状が同じ磁気ヘッドである基準磁
気ヘッドSLを、その底面を基準面55に密接させた状態で
接着固定する。もう一方の基面54上にも同様なもう一つ
の基準磁気ヘッドSRを、その底面を時基準面55を密接さ
せた状態で接着固定する。基準磁気ヘッドSL、SRはでき
るだけバックGd（第６図（ロ）においてｂで示す）が同
一のものが好ましく、前もって別途測定し選定しておく
のがよい。
次ぎにバックGdを測定するための手順について、第６図
（イ）〜（ホ）と第７図をもとにして説明する。
（イ）〜（ホ）と第７図をもとにして説明する。
第６図（イ）は、基準磁気ヘッドSLともう一つの基準磁
気ヘッドSRの間隔S1のほぼ中央部に、磁気ヘッド20がロ
ボット30のハンド34で置かれた状態を示す。磁気ヘッド
20は、ハンド34の吸着作用で移載され、一般に基準面55
とは任意のS2なる隙間と若干の傾きをもって、エアポケ
ット58により上面52に吸引固定されている。
気ヘッドSRの間隔S1のほぼ中央部に、磁気ヘッド20がロ
ボット30のハンド34で置かれた状態を示す。磁気ヘッド
20は、ハンド34の吸着作用で移載され、一般に基準面55
とは任意のS2なる隙間と若干の傾きをもって、エアポケ
ット58により上面52に吸引固定されている。
続いて移動手段57を起動し、基準面55を磁気ヘッド20の
底面を押すように動かすと、磁気ヘッド20は上面52に吸
引されたままで基準面55の密着手段によって底面21が基
準面55に密着し、（ロ）のようになる。
底面を押すように動かすと、磁気ヘッド20は上面52に吸
引されたままで基準面55の密着手段によって底面21が基
準面55に密着し、（ロ）のようになる。
その後、治具38を顕微鏡62の方向に移動させる。（ハ）
〜（ホ）に示すように、基準磁気ヘッドSR、磁気ヘッド
20、基準磁気ヘッドSLのApex部分が順次顕微鏡62の視野
に入るように移動するのである。
〜（ホ）に示すように、基準磁気ヘッドSR、磁気ヘッド
20、基準磁気ヘッドSLのApex部分が順次顕微鏡62の視野
に入るように移動するのである。
まず（ハ）の状態で基準敷ヘッドSRをApex位置ARを画面
上の座標（XR,YR）としてメモリし、（ニ）において、
同様に磁気ヘッド20のApex位置ACを画面上の座標（XC,Y
C）としてメモリし、（ホ）においても基準磁気ヘッドS
LのApex位置ALを画面上の座標（XL,YL）としてメモリす
る。（ハ）から（ニ）に至り次に（ホ）になるように治
具38が移動するが、その移動量は移動手段42に設けたエ
ンコーダのパルス数の検出で測定できる。
上の座標（XR,YR）としてメモリし、（ニ）において、
同様に磁気ヘッド20のApex位置ACを画面上の座標（XC,Y
C）としてメモリし、（ホ）においても基準磁気ヘッドS
LのApex位置ALを画面上の座標（XL,YL）としてメモリす
る。（ハ）から（ニ）に至り次に（ホ）になるように治
具38が移動するが、その移動量は移動手段42に設けたエ
ンコーダのパルス数の検出で測定できる。
前記各々の画面上の座標値と移動量から、治具38上の基
準磁気ヘッドSR、磁気ヘッド20、基準磁気ヘッドSRの各
々のApex位置AR、AC、ALの位置関係は求められる。そこ
で、ARとALを結ぶ直線Ｓを引き、この直線からACがどれ
だけずれているかを画像処理装置63で計算する。ここで
第６図（ロ）に示すように、基準磁気ヘッドSLと基準磁
気ヘッドSRのバックGdが同一でｂであれば、前記計算し
たずれ量を加算又は減算して、磁気ヘッド20のバックGd
値がａであると算出できる。
準磁気ヘッドSR、磁気ヘッド20、基準磁気ヘッドSRの各
々のApex位置AR、AC、ALの位置関係は求められる。そこ
で、ARとALを結ぶ直線Ｓを引き、この直線からACがどれ
だけずれているかを画像処理装置63で計算する。ここで
第６図（ロ）に示すように、基準磁気ヘッドSLと基準磁
気ヘッドSRのバックGdが同一でｂであれば、前記計算し
たずれ量を加算又は減算して、磁気ヘッド20のバックGd
値がａであると算出できる。
しかし実際には、２個の基準磁気ヘッドのバックGdを一
致させることは難しい上、カメラの画面系の座標軸と治
具38の移動方向を一致させることは難しく、直線Ｓは第
７図に示すように画像処理装置の座標系では傾いた直線
となる。しかしソフトウエア上で、このような直線から
ACのずれαを計算することは技術的には周知のことであ
る。即ち、既知の基準磁気ヘッドのバックGdと、計測し
計算で求めたずれ量から測定対象の磁気ヘッドのバック
Gdを求めることができるのである。
致させることは難しい上、カメラの画面系の座標軸と治
具38の移動方向を一致させることは難しく、直線Ｓは第
７図に示すように画像処理装置の座標系では傾いた直線
となる。しかしソフトウエア上で、このような直線から
ACのずれαを計算することは技術的には周知のことであ
る。即ち、既知の基準磁気ヘッドのバックGdと、計測し
計算で求めたずれ量から測定対象の磁気ヘッドのバック
Gdを求めることができるのである。
以上磁気ヘッドのバックGd測定を例に説明したが、他の
微小で精密な品物の特定点の測定に対しても応用が可能
である。
微小で精密な品物の特定点の測定に対しても応用が可能
である。
以上説明したように、被測定物である磁気ヘッドとほぼ
同等の２個の磁気ヘッドの測定点から得られる直線を基
準にして磁気ヘッドのバックGdを測定するようにしたの
で、顕微鏡とカメラよりなる測定系と、磁気ヘッドを静
置する治具系に温度変動により位置ずれが生じても、そ
の影響を受けることなく高精度に寸法測定することが可
能になった。
同等の２個の磁気ヘッドの測定点から得られる直線を基
準にして磁気ヘッドのバックGdを測定するようにしたの
で、顕微鏡とカメラよりなる測定系と、磁気ヘッドを静
置する治具系に温度変動により位置ずれが生じても、そ
の影響を受けることなく高精度に寸法測定することが可
能になった。
第１図は本発明を表す平面図。 第２図は被測定物である磁気ヘッドを示し、第３図は第
２図の記号62aを拡大した図であって、顕微鏡の視野像
を表す概念図。 第４図は第１図の治具38を詳細に示す平面図。 第５図は第４図のＢ−Ｂ断面を示す図。 第６図の（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）は治具38自体
の移動を表し、顕微鏡の視野内に磁気ヘッドの測定点を
入れる操作順を示す図。 第７図は基準測定物の測定点から求められる直線と被測
定物の測定点との位置関係を示す図。 第８図は従来の磁気ヘッド寸法測定装置を示す図。 20:磁気ヘッド、21:底面、Gd:バックGd、38:治具、39:T
Vカメラ、55:基準面、62:顕微鏡、62:画面処理部、SL:
基準磁気ヘッド、SR:基準磁気ヘッド、AL:基準磁気ヘッ
ドSLのApex位置、AC:磁気ヘッドのApex位置、AR:基準磁
気ヘッドSRのApex位置。
２図の記号62aを拡大した図であって、顕微鏡の視野像
を表す概念図。 第４図は第１図の治具38を詳細に示す平面図。 第５図は第４図のＢ−Ｂ断面を示す図。 第６図の（イ）（ロ）（ハ）（ニ）（ホ）は治具38自体
の移動を表し、顕微鏡の視野内に磁気ヘッドの測定点を
入れる操作順を示す図。 第７図は基準測定物の測定点から求められる直線と被測
定物の測定点との位置関係を示す図。 第８図は従来の磁気ヘッド寸法測定装置を示す図。 20:磁気ヘッド、21:底面、Gd:バックGd、38:治具、39:T
Vカメラ、55:基準面、62:顕微鏡、62:画面処理部、SL:
基準磁気ヘッド、SR:基準磁気ヘッド、AL:基準磁気ヘッ
ドSLのApex位置、AC:磁気ヘッドのApex位置、AR:基準磁
気ヘッドSRのApex位置。
Claims (1)
- 【請求項１】微小物の寸法基準部から特定点までの寸法
を測定する方法であって、 基準面を有する定置台に寸法基準部と特定点間の寸法が
既知の基準物を前記寸法基準部と前記基準面が接するよ
うに２個固着し、前記２個の基準物の間に測定物をその
寸法基準部が前記基準面に接するように固着し、 次いで顕微鏡又は定置台を移動して第一の基準物、測定
対象物、第二の基準物の特定点を順次撮像して、各々の
特定点を撮像画面上でのXY座標として記憶すると共に顕
微鏡の移動距離も記憶し、前記第一の基準物と第二の基
準物の特定点のXY座標と顕微鏡の移動距離とで第一の基
準物と第二の基準物の各々の特定点を結ぶ直線を算出
し、 前記直線と前記測定対象物の特定点とのずれ量を算出
し、基準物の寸法に前記ずれ量を加算又は減算して測定
対象物の寸法基準部と特定点との間の寸法を算出するこ
とを特徴とする微小物の寸法測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256618A JPH0752091B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 微小物の寸法測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63256618A JPH0752091B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 微小物の寸法測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02103402A JPH02103402A (ja) | 1990-04-16 |
| JPH0752091B2 true JPH0752091B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17295123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63256618A Expired - Lifetime JPH0752091B2 (ja) | 1988-10-12 | 1988-10-12 | 微小物の寸法測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752091B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61104306A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-22 | Sony Corp | 磁気ヘツド |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP63256618A patent/JPH0752091B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02103402A (ja) | 1990-04-16 |
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