JP2002093094A - 磁気ヘッド浮上量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低浮上の薄膜ヘッドを用いる高密度記録の磁気
ディスク装置の磁気ヘッドについて高い測定精度で浮上
量を測定することができる磁気ヘッド浮上量測定装置を
提供することにある。 【解決手段】レーザ光をそれぞれに変調して第１、第２
のレーザ光を発生させてその第１のレーザ光を対物レン
ズを通して磁気ヘッドに照射してその反射光と第２のレ
ーザ光の干渉波を生成して多数の受光素子で受光して第
１および第２のレーザ光の干渉信号に対応する周波数の
検出信号を多数の受光素子対応に発生し、この低い周波
数の各受光素子対応の検出信号についてそれぞれの位相
を位相測定回路で測定して、各受光素子対応の検出信号
の位相の群として検出信号を得て、この特性に基づいて
この特性と磁気ヘッドの浮上量との関係についてあらか
じめ測定されている多数の同様な位相の群の特性と比較
して特性が適合する磁気ヘッドの浮上量を測定浮上量と
して得るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、磁気ヘッド浮上
量測定装置に関し、詳しくは、低浮上の薄膜ヘッドを用
いる高密度記録の磁気ディスク記憶装置（以下磁気ディ
スク装置）の磁気ヘッドについて高い測定精度で浮上量
を測定することができるような磁気ヘッド浮上量測定装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ヘッド浮上量測定装置として
は、透明ディスク（例えば、ガラスディスク、石英ガラ
スディスク）を回転させて透明ディスクの裏面に磁気ヘ
ッドをローディングして磁気ヘッドを浮上させ、透明デ
ィスクの表面側から波長帯λａ〜λｂの白色光束を磁気
ヘッドのスライダ面に照射し、透明ディスクの表面の反
射光とスライダ面の反射光との光干渉波を得て、その強
度のピーク値を波長の関数として求めて浮上量を測定し
ている。この種の測定技術としてこの出願人による特開
平５−３２２５２２号の出願がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近では、磁
気ディスクの記録密度の飛躍的な向上に伴って磁気ヘッ
ドの低浮上化と負圧スライダー化（周速に対して浮上変
動がほとんどないヘッド）が実現され、その浮上量は数
十ｎｍオーダとなってきている。このような低浮上量で
は前記の光干渉強度のピーク値がはっきりとしていない
ため、十分な測定ができない。そのため、低浮上ヘッド
に対して高精度な測定が期待できない問題がある。しか
も、光干渉波の強度のピーク値を波長の関数として求め
る浮上量測定では、測定時に測定装置のキャリブレーシ
ョンが必要であり、このキャリブレーションによる誤差
が低浮上ヘッドの浮上量に対して無視できなくなってき
ている。この発明の目的は、このような従来技術の問題
点を解決するものであって、低浮上の薄膜ヘッドを用い
る高密度記録の磁気ディスク装置の磁気ヘッドについて
高い測定精度で浮上量を測定することができる磁気ヘッ
ド浮上量測定装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の磁気ヘッド浮上量測定装置の特徴
は、多数の受光素子が所定の一方向に配列された受光器
を有し、レーザ光を第１の周波数で変調し、さらに第２
の周波数でレーザ光を変調して変調されたレーザ光を一
方向に配列された受光素子で受光できる幅に拡大して第
１の周波数で変調されたレーザ光を測定光として対物レ
ンズを通して落射照明によりディスクを介して磁気ヘッ
ドに照射し、その反射光を対物レンズを経て第２の周波
数で変調されたレーザ光と干渉させてこの干渉信号を多
数の受光素子で受光して干渉信号に対応する検出信号を
多数の受光素子対応に出力する測定光学装置と、各受光
素子対応の検出信号の位相をそれぞれ測定する位相測定
回路と、この位相測定回路により測定された各受光素子
対応の検出信号についての位相の群に基づいてあらかじ
め測定されている多数の同様な位相の群と磁気ヘッドの
浮上量との関係から検出信号の位相の群に適合する磁気
ヘッドの浮上量を得て測定浮上量とするデータ処理装置
とを有するものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】このように、この発明にあって
は、レーザ光をそれぞれに変調して第１、第２のレーザ
光を発生させてその第１のレーザ光を対物レンズを通し
て磁気ヘッドに照射してその反射光と第２のレーザ光の
干渉波を生成して多数の受光素子で受光して第１および
第２のレーザ光の干渉信号に対応する周波数の検出信号
を多数の受光素子対応に発生する。このときの干渉信号
に対応する検出信号が２つの変調信号の差の比較的低い
周波数になる。この低い周波数の各受光素子対応の検出
信号についてそれぞれの位相を位相測定回路で測定し
て、各受光素子対応の検出信号の位相の群として検出信
号を得る。この位相の群として得られる位相群の特性
は、浮上した磁気ヘッドとディスクとの距離についての
光干渉の光学的な位相関係を電気信号に変換したものと
なる。そこで、この特性に基づいてこの特性と磁気ヘッ
ドの浮上量との関係についてあらかじめ測定されている
多数の同様な位相の群の特性と比較して特性が適合する
磁気ヘッドの浮上量を測定浮上量として得る。このよう
に、この発明では、浮上した磁気ヘッドとディスクとの
距離について光干渉の光学的な位相関係を電気信号に変
換して浮上量を求めているので、浮上量が数十ｎｍオー
ダと低い、低浮上磁気ヘッドについて高い測定精度で浮
上量を測定することができる。

【０００６】

【実施例】図１は、この発明の磁気ヘッド浮上量測定装
置の一実施例を示す構成図であり、図２は、ディスク面
と磁気ヘッドのスライダ面と間の入射光と位相との関係
の説明図、図３は、その浮上量−位相差特性の説明図、
図４は、その位相測定回路の説明図、図５は、その位相
差検出状態の説明図である。図１において、石英ガラス
等の透明ディスク１は、スピンドル２に装着されて回転
する。この透明ディスク１の上部には、磁気ヘッド浮上
量測定の際に用いられる光ヘテロダイン干渉測定装置３
が設けられている。その測定レーザビームＬが光ヘテロ
ダイン干渉測定装置３から垂直に対物レンズ３７を介し
て磁気ヘッド４に落射される。このとき、浮上量が測定
される磁気ヘッド４は、透明ディスク１の裏面側に配置
され、ピンドル２により回転しているディスク１の裏面
側でヘッドローディング機構（図示せず）によりローデ
ィングされている。

【０００７】光ヘテロダイン干渉測定装置３には、対物
レンズ３７の視野範囲に対応して１３０ＭＨｚと１４０
ＭＨｚの周波数の変調信号を発生させる音響光学変調器
（ＡＯＭ）３２を有していて、これを対物レンズ３７の
視野範囲に拡大して対物レンズ３７の入射（反射）角対
応に反射光を受光する一次元に配列されたＡＰＤ（アバ
ランシホトダイオード）素子からなるＡＰＤラインセン
サ（受光器）５で受光して入射（反射）角対応の検出信
号を得る。入射（反射）角対応の各ＡＰＤ素子の出力
は、各ＡＰＤ素子５ａ〜５ｎ対応に設けられたアンプ６
ａ〜６ｎを経て位相測定回路７にそれぞれ入力され、こ
こで各入射（反射）角対応の位相差が遅延時間値のデー
タとして検出される。検出された各入射（反射）角対応
の位相差のデータ群は、データ処理装置８に入力され
る。データ処理装置８は、各入射（反射）角対応の位相
差データの群に基づいてパターンマッチング処理により
図３の浮上量−位相差特性データを参照して最も近い浮
上量特性を検出して磁気ヘッド浮上量を測定する。

【０００８】そこで、まず、光ヘテロダイン干渉測定装
置３の構成から説明すると、光ヘテロダイン干渉測定装
置３は、周波数ｆ1（ｆ1＝１４０ＭＨｚ）で変調された
Ｐ偏光波と周波数ｆ2（ｆ2＝１３０ＭＨｚ）で変調され
たＳ偏光波とを発生する２波長レーザ光源３０と、２波
長レーザ光源３０からの２波長レーザ光をビームエキス
パンダ３４で受けて対物レンズ３７において０°から４
５°までの大きな入射角になるように、ビームエキスパ
ンダ３４で拡大する。そして、ビームエキスパンダ３４
の位置を焦点位置とするコリメータレンズ３５により投
光系の光軸Ｌ1に平行なビームとされた後に、周波数ｆ1
のＰ偏光波のレーザビームと周波数ｆ2のＳ偏光波のレ
ーザビームとを分割する４５゜の偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）３６により測長光と基準光とに分離する。こ
こで、２波長レーザ光源３０は、レーザ光源３０ａから
のレーザ光を偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３１で受
けてＰ偏光波とＳ偏光波とに分離し、ＡＯＭ３２でそれ
ぞれを変調する。ＡＯＭ３２は、これらのうち周波数ｆ
1のＰ偏光波を受けてこれを１４０ＭＨｚで変調するＡ
ＯＭ３２ａと、周波数ｆ2のＳ偏光波を受けてこれを１
３０ＭＨｚで変調するＡＯＭ３２ｂ、それぞれ変調され
たレーザ光を受けるミラー３２ｃ，ミラー３２ｄ、そし
てミラー３２ｃ，３２ｄで反射された光を受けて一方向
に揃えて出力する偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）３２
ｅとからなる。各変調は、１４０ＭＨｚと１３０ＭＨｚ
のsin波形の変調電圧信号をそれぞれ発生する変調信号
発振回路３３ａ，３３ｂから変調電圧信号をＡＯＭ３２
ａ，３２ｂがそれぞれ受けて行われる。それぞれに変調
された光は、ＡＯＭ３２内部のミラー３２ｃ，ミラー３
２ｄとＰＢＳ３２ｅとにより光軸Ｌ1に沿った光にされ
てＡＯＭ３２からビームエキスパンダ３４に向かって２
波長レーザ光として照射される。

【０００９】さて、ＰＢＳ３６において、周波数ｆ1の
Ｐ偏光の測長光は、ＰＢＳ３６でそのまま透過されてλ
／４波長板３６ａ、対物レンズ３７，透明ディスク１を
経て磁気ヘッド４のスライダ面４ａに照射される。照射
された光の反射光は、再び対物レンズ３７，λ／４波長
板３６ａを経てＰＢＳ３６に至り、ここで、ＰＢＳ３６
により測定信号としてＡＰＤラインセンサ５側に反射さ
れ、集光レンズ３８、偏光板３９を経てＡＰＤラインセ
ンサ５に入射する。なお、対物レンズ３７は、初期状態
で磁気ヘッド４のスライダ面４ａの位置に焦点が合わさ
れている。一方、ＰＢＳ３６において、周波数ｆ2のＳ
偏光の基準光は、ＰＢＳ３６でλ／４波長板３６ｂ側に
反射されて対物レンズ３６ｃを経てミラー４０で反射
し、ここで反射されて戻された光がＰＢＳ３６を透過し
て集光レンズ３８、偏光板３９を経てＡＰＤラインセン
サ５に入射する。ここで、測定信号の対物レンズ３７を
経た戻り光と基準ミラー４０からの戻り光とは、偏光板
３９を通過することで互いに干渉してＡＰＤラインセン
サ５には、周波数ｆ1−ｆ2＝１０ＭＨｚのビート信号が
入力される。なお、実線で対物レンズ３７の後ろに示す
Ａは、対物レンズ３７の瞳面の位置であり、同様に対物
レンズ３７の後ろに示すＢは、対物レンズ３６ｃの瞳面
の位置を示す。

【００１０】クロック発生回路９は、変調信号発振回路
３３ａからｆ1＝１４０ＭＨｚ、変調信号発振回路３３
ｂからｆ2＝１３０ＭＨｚの信号を受けてこれを内部の
混合回路９ａで周波数混合して変調信号に対して比較的
低い周波数（１０分の１程度）の１０ＭＨｚのビート信
号を発生して、これによりさらに１０ＭＨｚのクロック
ＣＬＫの発生する。このクロックＣＬＫを位相測定回路
７、そしてデータ処理装置８に送出する。これにより位
相測定回路７では、クロックＣＬＫに同期してＡＰＤラ
インセンサ５の各ＡＰＤ素子５ａ〜５ｎに入射した光に
ついてその位相がそれぞれの検出信号（受光信号）によ
り測定される。このとき、各ＡＰＤ素子５ａ〜５ｎは、
１０ＭＨｚの周期の干渉信号（ビート信号）が得られる
ので、その検出信号も１０ＭＨｚになる。この１０ＭＨ
ｚのビート信号の各ＡＰＤ素子５ａ〜５ｎの位置対応の
位相特性、すなわち、入射角対応の位相の特性は、ディ
スク１の裏面と磁気ヘッド４との距離で変化するので、
ディスク１と磁気ヘッドの距離、すなわち磁気ヘッドの
浮上量に応じた特性になる。

【００１１】図２は、ＡＰＤラインセンサ５の各素子に
入射される測定光の説明図である。図２（ａ）は、対物
レンズ３７から透明ディスク１に入射して磁気ヘッド４
のスライダ面４ａで反射した光であり、拡大された照射
光の１つが光軸Ｌ1の左側の位置にあるとすると、その
光は、対物レンズ３７の瞳面Ａ（図１参照、対物レンズ
３７の後方焦点面）において光軸Ｌ1に平行に入り、デ
ィスク１を透過してディスクの下面１ａでその一部が反
射し、その一部が入射（反射）角θで磁気ヘッド４のス
ライダ面４ａで反射して光軸Ｌ1に対して対称となる右
側の位置を通り、この右側の位置に対応するＰＢＳ３６
の位置で反射されて受光系の光軸Ｌ2に沿ってＡＰＤラ
インセンサ５に入射する。そこで、ビームエキスパンダ
３４により拡大された照射光のうち光軸Ｌ1の左側の位
置にある照射光は、図１の点線で示すように、光軸Ｌ1
より上側の受光光線となり、ＡＰＤラインセンサ５に入
射してその位置に対応するＡＰＤ素子で受光される。ま
た、逆に、ビームエキスパンダ３４により拡大された照
射光のうち光軸Ｌ1の右側の位置にある照射光は、図１
の点線で示すように、受光系の光軸Ｌ2より下側の受光
光線となり、ＡＰＤラインセンサ５に入射してその位置
に対応するＡＰＤ素子で受光される。なお、瞳面Ａ，Ｂ
とＡＰＤ素子５ａ〜５ｎの配列面とはそれぞれ共役関係
にある。そこで、瞳面Ａの戻り光の入射角分布の状態が
そのままＡＰＤ素子５ａ〜５ｎのアレイ面で捉えられ
る。

【００１２】ここで、磁気ヘッドが浮上している場合に
は、図２（ｂ）のように入射（反射）角θに応じて位相
が相違する特性がある。縦軸は反射光の瞳面Ａの位相
量、横軸は入射（反射）角θであって、グラフ４１は、
瞳面での干渉光の位相特性であり、グラフ４２は、その
Ｐ偏光波の位相の特性、グラフ４３は、Ｓ偏光波の位相
の特性である。これらの位相特性は、磁気ヘッド４の浮
上量に応じて変化する。図２（ｃ）と（ｄ）は、この異
なる浮上量ｈ1，ｈ2についてのディスク１の下面１ａと
磁気ヘッド４のスライダ面４ａとの入射角θによる距離
の相違ｄ1，ｄ2と干渉状態を示すものであり、この距離
の相違が各位相特性に現れる。そこで、各入射角θにつ
いての距離の変化量の特性ｄ1，ｄ2，…を位相特性で捉
えて、磁気ヘッドの浮上量ｈをパラメータとして変化さ
せて干渉光について各浮上量ｈ対応に入射角θ対入射角
０°との位相差の特性を測定すると、図３に示すような
位相差−入射角特性を得ることができる。横軸は、入射
角θ（θ＝１０°〜５０°）であり、縦軸は、位相差を
光学的な距離（ｎｍ）に換算したときの長さ（受光位置
のＡＰＤ素子に対応）、パラメータとして採取された３
本のグラフ（●），（■），（▲）がそれぞれ浮上量１
０ｎｍ，２０ｎｍ，３０ｎｍに対応している。これに基
づいて、図１に示すデータ処理装置８において、位相測
定回路７で測定された磁気ヘッド４の各浮上量について
入射角θを変数として位相差（遅延時間）を多数測定し
てその平均的な値を各浮上量について位相差−入射角特
性として浮上量−位相差プロファイルデータファイル８
６ａとし、これを外部記憶装置８６に記憶する。

【００１３】図４は、位相測定回路７の説明図である。
位相測定回路７は、各ＡＰＤ素子５ａ〜５ｎに対応して
位相差検出回路７ａ，７ｂ，７ｃ，…，７ｎにより構成
されている。前記したように、図２（ｂ）の反射光の光
軸Ｌ2を中心として左右の各入射角θの位置に対応して
配列されたＡＰＤラインセンサ５のＡＰＤ素子５ａ〜５
ｎがそれぞれにそれぞれの各入射角の反射光を受光す
る。それぞれのＡＰＤ素子の検出信号（受光信号）がア
ンプ６ａ〜６ｂで増幅されて位相測定回路７に入力さ
れ、ここで、各ＡＰＤ素子対応する位相差検出回路７ａ
〜７ｎにそれぞれ入力される。各位相差検出回路７ａ〜
７ｎは、同一の構成であって、その内部構成を示す位相
差検出回路７ａについて説明すると、ＡＰＤ素子５ａの
１０ＭＨｚの受光出力をアンプ６ａを介して受けて、二
値化回路７１で１０ＭＨｚのパルスに変換してｍ段の遅
延素子（遅延時間αのバッファアンプ）７２ａ〜７２ｍ
が直列に接続された遅延回路７２に入力する。各遅延素
子７２ａ〜７２ｍの遅延時間は、初段からの段数をｍと
すれば各段の出力は、ｍ×αとなる。例えば、α＝２０
０ｐsecとすれば、ｍ段目の出力は、ｍ×２００ｐsecに
なる。それぞれの遅延素子７２ａ〜７２ｍの出力は、そ
れぞれに対応するＤ−フリップフロップ７３ａ〜７３ｍ
のＤ端子に入力される。Ｄ−フリップフロップ７３ａ〜
７３ｍのそれぞれのクロック端子ＣＫには、クロック発
生回路９からのクロックＣＬＫが入力される。その結
果、クロックＣＬＫのタイミングで出力されている遅延
素子の信号がフリップフロップに記憶されてクロックＣ
ＬＫに応じて出力されるそれぞれのフリップフロップの
Ｑ出力がエンコーダ７４に入力される。

【００１４】図５は、この場合の位相差検出の説明図で
あって、遅延素子７２ａ〜７２ｍの各段（ａ〜ｎ）の出
力に対して基準クロックＣＬＫの立上がりでデータが各
フリップフロップにラッチされるとすると、例えば、あ
る入射角θiの検出信号は、ｉ段目以降でパルスがＨｉ
ｇｈレベル（“Ｈ”）となり、そのデータがラッチされ
て、Ｄ−フリップフロップ７３ｉ〜７３ｍが“１”とな
り、Ｄ−フリップフロップ７３ａ〜７３i-1までＬｏｗ
レベル（“Ｌ”）となり、Ｑ出力が“０”の出力とな
る。この出力をエンコーダ７４でエンコードして入射角
θi(ｉ番目のＡＰＤ素子)の位相差データＤｉとしてデ
ータ処理装置８に送出する。このようにして各位相差検
出回路７ａ〜７ｎの出力Ｄａ〜Ｄｎが所定の測定サイク
ル分、例えば、１０サイクル分がデータ処理装置８に送
出される。ところで、ここでは、ビームエキスパンダ３
４で拡大した照射光は、対物レンズ３７により入射角θ
が０°〜４５°の範囲とされる。そこで、実際に、入射
角１°〜４５°に対してＡＰＤ素子５ａ〜５ｎについて
各ＡＰＤ素子を１°対応に設けるものとする。この場
合、受光系の光軸Ｌ2に対して上側に４５個、下側に４
５個の合計９０個のＡＰＤ素子が光軸Ｌ2に対称に配列
され、入射角１°〜４５°において同じ角度については
光軸Ｌ2を対称に上と下とに１個、合計２個設けられ
る。その結果、ＡＰＤ素子と位相差検出回路が合計で９
０個になる。なお、上下の同じ入射角度の検出値はデー
タ処理装置８で平均値が採られる。

【００１５】さて、図１において、データ処理装置８
は、ＭＰＵ８１とメモリ８２、ＣＲＴディスプレイ８
３、インタフェース８４等により構成され、これらがバ
ス８５により相互に接続されている。そして、各位相差
検出回路７ａ〜７ｎから得られる位相差の測定データが
インタフェース８４に一旦記憶され、それがバス８５を
介してメモり８２に記憶される。そして、メモリ８２に
は、位相差データ採取／位相差プロファイル算出プログ
ラム８２ａ、データマッチング／浮上量算出プログラム
８２ｂ等が記憶され、さらに焦点合わせプログラム等を
はじめとして各種のプログラムが格納され、作業領域８
２ｃが設けられている。また、インタフェース８４を介
して接続されたＨＤＤ（ハードディスク装置）等の外部
記憶装置８６には先に説明した浮上量−位相差プロファ
イルデータファイル８６ａが格納されている。位相差デ
ータ採取／位相差プロファイル算出プログラム８２ａ
は、ＭＰＵ８１により実行されて、ＭＰＵ８１は、例え
ば、１０サイクル分のデータを位相測定回路７から得
て、上下の同じ角度位置の１０サイクル分のＡＰＤ素子
のデータの平均値を算出して、入射角度位置対応（各Ａ
ＰＤ素子対応、ただし、光軸Ｌ2に対して上下方向で対
称位置に配置されたＡＰＤ素子は同じ角度位置とする）
に配列されたＡＰＤ素子の検出信号の位相差データを作
業領域８２ｃに位相差プロファイルデータとして記憶す
る。そして、データマッチング／浮上量算出プログラム
８２ｂをコールする。

【００１６】データマッチング／浮上量算出プログラム
８２ｂがＭＰＵ８１により実行されると、外部記憶装置
８６から浮上量−位相差プロファイルデータファイル８
６ａが読込まれ、データマッチングにより最も一致する
特性グラフ（入射角度に対応した配列された位相差デー
タで図３の位相差−入射角特性に対応するもの）が検索
される。多数の浮上量対応の特性グラフのうち１つが特
定されると、それに対応する浮上量ｈが読出され、磁気
ヘッド４ａの浮上量がＣＲＴディスプレイ８３上に表示
され、メモリ８２の所定の領域に記憶される。記憶され
たデータは、プリンタ（図示せず）等により打ち出され
る。なお、浮上量測定処理全体の流れについては、前記
２つのプログラムが順次実行されるだけであるので、そ
の説明は割愛するが、浮上量測定に当たっては、最初に
磁気ヘッド４のスライダ面４ａに焦点合わせが行われ、
その後に位相差データ採取／位相差プロファイル算出プ
ログラム８２ａがコールされてＭＰＵ８１により実行さ
れる。

【００１７】以上説明してきたが、実施例では、光ヘテ
ロダイン干渉測定装置を利用してレーザ光を変調して２
波長レーザとしてこれらの干渉信号を得ているが、この
発明は、低い周波数の干渉信号に対応する検出信号が得
られれば、どのような光学系であってもよい。また、レ
ーザ光は偏光光を用いる場合に限定されるものではな
く、レーザ光の変調周波数も実施例のものに限定されな
い。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明のとおり、この発明にあって
は、レーザ光をそれぞれに変調して第１、第２のレーザ
光を発生させてその第１のレーザ光を対物レンズを通し
て磁気ヘッドに照射してその反射光と第２のレーザ光の
干渉波を生成して多数の受光素子で受光して第１および
第２のレーザ光の干渉信号に対応する周波数の検出信号
を多数の受光素子対応に発生し、この低い周波数の各受
光素子対応の検出信号についてそれぞれの位相を位相測
定回路で測定して、各受光素子対応の検出信号の位相の
群として検出信号を得るようにしているので、この特性
に基づいてこの特性と磁気ヘッドの浮上量との関係につ
いてあらかじめ測定されている多数の同様な位相の群の
特性と比較して特性が適合する磁気ヘッドの浮上量を測
定浮上量として得ることができる。その結果、浮上量が
数十ｎｍオーダと低い、低浮上磁気ヘッドについて高い
測定精度で浮上量を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の磁気ヘッド浮上量測定装置
の一実施例を示す構成図である。

【図２】図２は、ディスク面と磁気ヘッドのスライダ面
と間の入射光と位相との関係の説明図であって、（ａ）
は、スライダ面に対する入射光と反射光の説明図、
（ｂ）は、入射角に対する位相差の説明図、（ｃ）は、
浮上量ｈ1についてのディスクの下面と磁気ヘッドのス
ライダ面との入射角による距離の説明図、（ｄ）は、浮
上量ｈ2についてのディスクの下面と磁気ヘッドのスラ
イダ面との入射角による距離の説明図である。

【図３】図３は、その浮上量−位相差特性の説明図であ
る。

【図４】図４は、その位相測定回路の説明図である。

【図５】図５は、その位相差検出状態の説明図である。

【符号の説明】

１…透明ディスク、２…スピンドル、３…光ヘテロダイ
ン干渉測定装置、４…磁気ヘッド、４ａ…スライダ面、
５…ＡＰＤラインセンサ、５ａ〜５ｎ…ＡＰＤ素子、６
ａ〜６ｎ…アンプ７…位相測定回路、７ａ〜７ｎ…位相
差検出回路、８…データ処理装置、９…クロック発生回
路、３０…２波長レーザ光源、３1…偏光ビームスプリ
ッタ（ＰＢＳ） ３２…ＡＯＭ（音響光学変調器）、３３…変調信号発振
回路、３４…ビームエキスパンダ、３５…コリメータレ
ンズ、３６…偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、３６
ａ，３６ｂ…１／４波長板、３７…対物レンズ、３８…
集光レンズ、３９…偏光板、４０…基準ミラー（コーナ
キューブ）、７１…二値化回路、７２ａ〜７２ｍ…遅延
素子、７３ａ〜７３ｍ…Ｄ−フリップフロップ、７４…
エンコーダ、８１…ＭＰＵ、８２…メモリ、８２ａ…位
相差データ採取／位相差プロファイル算出プログラム、
８２ｂ…データマッチング／浮上量算出プログラム、８
３…ＣＲＴディスプレイ、８４…インタフェース、８５
…バス。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明なディスクを回転させてこのディスク
   の一方の面に磁気ヘッドをローディングし他方の面から
   前記磁気ヘッドに光を照射してその反射光を受光器で受
   光して検出信号を得てこの検出信号に基づいて前記磁気
   ヘッドの浮上量を測定する磁気ヘッド浮上量測定装置に
   おいて、 多数の受光素子が所定の一方向に配列された前記受光器
   を有し、レーザ光を第１の周波数で変調し、さらに第２
   の周波数で前記レーザ光を変調して変調された前記レー
   ザ光を前記一方向に配列された前記受光素子で受光でき
   る幅に拡大して前記第１の周波数で変調されたレーザ光
   を測定光として対物レンズを通して落射照明により前記
   ディスクを介して前記磁気ヘッドに照射し、その反射光
   を前記対物レンズを経て前記第２の周波数で変調された
   レーザ光と干渉させてこの干渉信号を前記多数の受光素
   子で受光して干渉信号に対応する前記検出信号を前記多
   数の受光素子対応に出力する測定光学装置と、 各前記受光素子対応の前記検出信号の位相をそれぞれ測
   定する位相測定回路と、 この位相測定回路により測定された各前記受光素子対応
   の検出信号についての位相の群に基づいてあらかじめ測
   定されている多数の同様な位相の群と磁気ヘッドの浮上
   量との関係から前記検出信号の前記位相の群に適合する
   磁気ヘッドの浮上量を得て測定浮上量とするデータ処理
   装置とを有することを特徴とする磁気ヘッド浮上量測定
   装置。
2. 【請求項２】前記受光素子は、前記第１の周波数で変調
   されたレーザ光の前記磁気ヘッドに対する所定の入射角
   対応に前記干渉光を受光するように配列されていて、前
   記第１の周波数で変調されたレーザ光はＰ偏光波であ
   り、前記第２の周波数で変調されたレーザ光はＳ偏光波
   であって、前記変調は音響光学変調器により行われ、前
   記位相測定回路は、各前記受光素子対応に設けられ前記
   第１の周波数と前記第２の周波数との差の周波数の基準
   信号と各前記受光素子対応の検出信号との位相差を検出
   する多数の検出回路を有し、各前記位相差のデータを前
   記所定の入射角対応に群として出力するものであり、前
   記データ処理装置は、複数の前記磁気ヘッドの浮上量を
   パラメータとしてそれぞれ測定された前記所定の入射角
   に対応の前記基準信号に対する位相差の群を多数記憶す
   る記憶手段を有していて、前記位相測定回路から出力さ
   れた前記所定の入射角に対応する位相差の群を前記記憶
   手段に記憶された位相差の群とマッチング処理をして前
   記位相測定回路から出力された位相差の群に対応する浮
   上量を前記磁気ヘッドの浮上量として得る請求項１記載
   の磁気ヘッド浮上量測定装置。