高精細顕微干渉パターンの画像処理によるへッド媒体すきま測定装置の開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11555052
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 三矢 保永 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10200065)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳澤 雅広 名古屋大学, 日本電気・機能エレクトロニクス研究所, 主管研究員 ; 野村 由司彦 三重大学, 工学部, 教授 (00228371) ; 大島 康司 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (60293651)
• Keywords: 磁気ディスク / 浮動へッド / 浮上すきま / レーザ干渉 / 干渉縞 / 画像処理 / マイケルソン干渉 / PSD

Research Abstract

前年度に基本構成を完了した測定装置を用いて,実験を本格化して問題点を抽出するとともに,縞位置を画面に固定するためのフリンジフォローイング系を二次元に拡張して,位置と傾きの二次元同時検出が可能であることを確認した.さらに三次元化のため拡張法を提案した.
1)干渉縞位置をPSDにより検出し,これを用いて参照面を駆動するフリンジフォローイング系について,縞位置固定に加えて縞幅も一定にするために,PSDを2個配置し,一つの出力により位置を固定し,二つの出力の差により縞間隔を固定するように,センシング系を構成した.
2)参照面を駆動する系として,従来の一個のPZTアクチュエータ(チューブスキャナ)により,位置と傾きの同時駆動を行う場合には,PZTの作動距離と帯域確保の両立が困難であり,またPZTの曲げ共振の低下などの困難性が大きいことが判明した.これを解決するために,参照面を二重化して,全反射ミラーを2個に増やし,それぞれのミラーによって,平行駆動と傾き駆動を独立に行う方式を考案した.この方式は,連成の問題がなく,また目的に応じた最適なアクチュエータ構造を選択できる特長をもつ.
3)上記の方式を採用した二次元フリンジフォローイング系を構成し,制御特性の評価を行った.チューブスキャナでは,曲げ共振の制限により追従帯域400Hz程度まであったが,本式の採用により,3μのディスク面ぶれに対して1500Hzまで帯域を向上させることが可能となった.
4)本方式による測定法の精度を確認するために,ディスク面ぶれの測定結果を従来の光ファイバ反射検出方式と比較して,両者がよく一致することから,本方式の有用性を確認した.
5)三次元化への拡張法として,3個のPSD,3個の参照面を用いて,平行変位,ピッチ角,ロール角を同時に測定する装置構成を提案した.

Research Products

• [Publications] Y.Mitsuya,K.Nakayama,S.Okugawa,E.Nakai: "Head-to-Disk Spacing Measurements in Contact Regime Using Michelson Laser Interferometry Enhanced by Active Sensing and Image Processing"Proc.of the Symposium on Interface Technology Towards 100 Gbit/in2 ASME 1999. TRIB-Vol.9. 67-73 (1999)
• [Publications] 三矢保永,岡宏幸,大島康司: "ガラス透過型マイケルソン顕微干渉法を用いたヘッドディスク浮上すきまの較正不要な測定法"日本機械学会2001年度全国大会. (発表予定). (2001)