JP2005164579A - 境界線の位置の検出方法およびこの検出方法を用いた磁気ヘッドの位置決め方法および位置決め装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の反射率の相違する領域の境界線の位置をカメラで捉えた画像上で検出する際、カメラの光検出素子（画素）のピッチよりも短い距離で境界線を特定する。
【解決手段】光検出素子で検出された拡大映像の輝度の必要ピークを残す画像処理を施し、ピーク輝度の微分値を得る。それぞれの光検出素子で検出される画像の区画を単位区画とし、輝度の微分値の高い単位区画とそのＸ軸方向の左側及び右側に隣接する単位区画（又は微分値の高い単位区画と、そのＹ軸方向の上側及び下側に隣接する単位区画）からなる領域の各単位区画の前記輝度の微分値をａｉ（ただしｉは正の整数）とし、Ｘ軸方向に隣接する前記各単位区画の位置座標をＸｉ（又は各Ｙ軸方向に隣接する前記単位区画の位置座標をＹｉ）としたときに、Σ（ａｉ×Ｘｉ）／Σａｉ（またはΣ（ａｉ×Ｙｉ）／Σａｉ）により、前記境界線のＸ座標位置（またはＹ座標位置）を特定する。
【選択図】図６

Description

本発明は、反射光量が相違する領域間の境界線を、画像処理により特定する境界線の検出方法、およびこの検出方法を用いて、例えばハードディスク装置用などの磁気ヘッド本体とロードビームなどの支持部材との位置決めを行う位置決め方法および位置決め装置に関する。

図８（Ａ）は、従来の磁気ヘッドの位置決め装置を示す平面図、図８（Ｂ）は、その側面図である。

磁気ヘッド本体１は、ハードディスク装置用であり、スライダと、このスライダのトレーリング側端部に設けられた薄膜構造の記録部および再生部とから構成されている。このヘッド本体１を支持する支持部材であるロードビーム２は、板ばね材料で形成されている。ロードビーム２の先端部分において、ヘッド本体１はフレキシャと称される薄い板ばねを介して支持されている。ロードビーム２の先端には凹球面状に形成されたピボット３が設けられ、その頂点がヘッド本体の上面に点接触し、ピボット３の頂点を支点として、ヘッド本体１はロール方向およびピッチ方向へ揺動可能に支持されている。

従来のヘッド本体１とロードビーム２との位置決め工程では、各工程ごとにＬ方向へ間欠移送されるキャリア４の上面に、直角に位置する段差４ａと４ｂが形成されており、ヘッド本体１のスライダの２側面が治具により前記段差４ａと４ｂに押圧されて位置決め保持されている。ヘッド本体１が保持されているキャリア４が、所定の工程位置でキャリア位置決めブロック５および５間で位置決めされ、この工程位置でキャリア４上にロードビーム２が設置される。

キャリア４の上面には一対の位置決めピン４ｃおよび４ｄが植設されており、ロードビーム２に形成された位置決め穴２ａおよび２ｂが、前記位置決めピン４ｃおよび４ｄに嵌着されて、キャリア４上にてロードビーム２が位置決めされる。ロードビーム２は、キャリア４上で位置決めされた状態で治具で保持される。この状態で、ロードビーム２の先端に設けられたフレキシャと、ヘッド本体１とが接着されて固定される。

この種の磁気ヘッドでは、ヘッド本体１とピボット３との相対位置が、ハードディスクなどの記録媒体上でのヘッド本体１の浮上姿勢に大きな影響を与える。しかし、図８に示す位置決め装置を用いた位置決め方法では、ヘッド本体１とピボット３との相対位置を高精度に決めることに限界があった。

すなわち、ロードビーム２においては、位置決め穴２ａおよび２ｂを基準としてその設置位置が決められるが、ロードビーム２の位置決め穴２ａ，２ｂとピボット３との相対位置の加工公差が、キャリア４上でのピボット３の位置に誤差を生じさせる。また、ヘッド本体１は、キャリア４上での段差４ａと４ｂを基準として位置決めされるため、ピボット３とヘッド本体１との相対位置に関しては、前記加工公差に加え、キャリア４の段差４ａ，４ｂと位置決めピン４ｃ，４ｄとの位置寸法公差、位置決めピン４ｃ，４ｄと、位置決め穴２ａ，２ｂとの嵌合隙間公差などが累積される。

その結果、ヘッド本体１上における設計上でのピボット３の当接位置と、実際にピボット３とヘッド本体１とが当たる位置との間には、最大で±２０μｍ程度の公差が生じる。ヘッド本体１がハードディスクなどの記録媒体上で浮上姿勢となるとき、前記ピボット位置の前記±２０μｍの誤差は、ロール方向への浮上距離で±７．８ｎｍ、ピッチ方向への浮上距離で±１．６ｎｍ程度の差を生じさせる。

さらに、ヘッド本体１とロードビーム２が組み合わされた組み立て体が、ハードディスク装置などに組み込まれた状態で、記録媒体上でのヘッド本体１の静姿勢および、ロードビームのばね圧の変動などにより、ヘッド本体１の浮上距離に、±７．６ｎｍ程度の公差が生じる。

上記のヘッド本体１とロードビームとの位置決め誤差に起因する前記浮上距離の変動と、静姿勢やばね圧などに起因する浮上距離の変動とを、単純に加算すると非常に大きくなり、ヘッド本体１の浮上距離の変動の許容値を越える不良品が現れ、不良率が高くなる。

最近では、記録密度の増大に伴ってヘッド本体１のスライダが小型になり、また浮上距離も短くなって、その許容範囲が狭くなっているため、前記の浮上距離の管理は高精度に行う必要がある。

そこで、前記の浮上距離の変動の要素に着目すると、静姿勢やばね圧の変動に起因するものは、ヘッド全体の構造で制約をうけるため、浮上距離の変動を小さくするためには、ヘッド本体１と、ロードビーム２に形成されたピボット３との相対位置を高精度に位置決めすることが必要である。

また、ヘッド本体１と、ピボット３との相対位置を決めるために、ロードビーム２とヘッド本体１との接合部周辺をカメラで拡大して撮影し、画像上にて、ヘッド本体１のスライダの縁部と、ピボットの中心位置との距離を求め、この距離が許容差内であるか否か観察する方法も考えられる。

しかし、カメラで撮影した映像では、ＣＣＤなどの光検出素子の配列ピッチよりも短い距離については観察することができず、例えばヘッド本体１のスライダの縁部を特定しようとしても、光検出素子の配列ピッチよりも短い寸法にて位置を特定することができない。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ヘッド本体と支持部材との相対位置を高精度に決めることができるようにすることを目的としている。

さらに、本発明は、カメラの光検出素子の配列ピッチよりもさらに細かな寸法まで、ヘッド本体などの境界部の検出が可能とすることを目的としている。

本発明は、多数の光検出素子が配列されたカメラを用いて、光の反射率の相違する領域間の境界線の位置を検出する検出方法において、それぞれの光検出素子により検出された拡大映像にウインドウを設定し、このウインドウ内の輝度のピークを表した後、不要な前記ピークを消去して必要な前記ピークを残した画像を構成するように画像処理を施し、
前記残された必要なピークの輝度を微分してアナログ的に変化する多値の微分値を得た画像上で、それぞれの光検出素子により検出される画像の区画を単位区画としたときに、
前記境界線を含む領域において、輝度の微分値の高い単位区画と、そのＸ軸方向の左側および右側に隣接する単位区画（または微分値の高い単位区画と、そのＹ軸方向の上側および下側に隣接する単位区画）からなる領域の各単位区画の前記輝度の微分値をａｉ（ただしｉは正の整数）とし、Ｘ軸方向に隣接する前記各単位区画の位置座標をＸｉ（または各Ｙ軸方向に隣接する前記単位区画の位置座標をＹｉ）としたときに、Σ（ａｉ×Ｘｉ）／Σａｉ（またはΣ（ａｉ×Ｙｉ）／Σａｉ）により、１つの前記輝度の高い単位区画内における前記境界線のＸ座標位置（またはＹ座標位置）を特定することを特徴とするものである。

また、前記境界線が円弧または曲線軌跡である場合に、前記境界線を含む領域において、輝度の微分値の高い単位区画と、そのＸ軸方向の左側および右側に隣接する単位区画およびそのＹ軸方向の上側および下側に隣接する単位区画からなる領域の各単位区画の輝度の微分値をａｉ（ただしｉは正の整数）とし、Ｘ軸方向に隣接する前記各単位区画のＸ座標上での位置をＸｉ、Ｙ軸方向に隣接する前記各単位区画のＹ座標上での位置をＹｉとしたときに、Σ（ａｉ×Ｘｉ）／ΣａｉおよびΣ（ａｉ×Ｙｉ）／Σａｉにより、１つの前記輝度の微分値の高い単位区画内での輝度の微分値のピーク位置を特定して、前記境界線のＸ座標位置およびＹ座標位置を特定するものとして構成することができる。

この場合、前記ピーク位置を結ぶことにより、前記境界線を特定するものとして構成することができる。

次に本発明は、記録媒体に対向するヘッド本体と、このヘッド本体が支持される支持部材との間の位置決めを行う方法において、
前記ヘッド本体と前記支持部材との組合せ箇所に光を与え、多数の光検出素子が配列されたカメラを用いてその反射光を検出し、
請求項１に記載の境界線の位置の検出方法を用いて、前記ヘッド本体の縁部を検出する工程と、
請求項２または３記載の境界線の位置の検出方法を用いて、前記支持部材に設けられてヘッド本体の揺動支点となる凹状のピボットの頂点の輪郭を検出する工程と、
前記工程で得られた前記輪郭から前記ピボットの中心を特定する工程と、
前記工程で得られた前記ヘッド本体の縁部とピボットの中心との間の距離が許容範囲内となるように、ヘッド本体と支持部材との相対位置を調整する工程と、
前記調整後に、ヘッド本体と支持部材とを互いに固定する工程と、
を備えたことを特徴とするものである。

さらに、本発明は、記録媒体に対向するヘッド本体と、このヘッド本体が支持される支持部材との間の位置決めを行う装置において、
前記ヘッド本体と前記支持部材との組合せ箇所に光を与える照光手段と、
前記ヘッド本体および支持部材からの反射光を検出する、多数の光検出素子が配列されたカメラと、
前記カメラの光検出素子により検出された画像を処理する画像処理手段と、
この画像処理手段により検出されたヘッド本体の縁部と、前記支持部材に設けられてヘッド本体の揺動支点となる凹状のピボットの中心との距離が許容範囲内となるように、ヘッド本体と支持部材の相対位置を調整する調整手段とを有し、
前記画像処理手段では、請求項１ないし３のいずれかに記載の検出方法によって境界線の位置を検出することを特徴とするものである。

本発明の境界線の検出方法は、前記のように、磁気ヘッドの位置決め方法と位置決め装置にかかわらず、光の反射率の相違する領域の境界線の検出として、他の部品間の距離の検出などに応用が可能である。

本発明の境界線の位置の検出方法では、光の反射輝度の相違する領域の境界線の位置をきわめて高精度に検出でき、画素の配列ピッチよりも細かい寸法で境界線の位置を特定できる。

また、この検出方法を用いて磁気ヘッドと支持部材の位置決めを行うと、ヘッド本体の位置を高精度に決めることができ、浮上距離の安定化を図ることができる。

図１は本発明の磁気ヘッドの位置決め装置を示す側面図である。
この磁気ヘッドの位置決め装置では、図２に示すようなハードディスク装置用などの磁気ヘッド装置の位置決めが行なわれる。

図２に示すように、この磁気ヘッド装置は、スライダおよび薄膜構造の記録部および再生部を有するヘッド本体１と、このヘッド本体１をフレキシャと称される薄い板ばねを介して支持する支持部材としてのロードビーム２とから成り、ロードビーム２の先部には、凹球面形状のピボット３が形成され、ヘッド本体１は、このピボット３の頂点で支持され、その支持点を支点としてヘッド本体１は、前記フレキシャの弾性変形でロール方向とピッチ方向の各方向へ揺動可能となっている。

図１に示すように、キャリア４の上面には、ヘッド本体１を位置決めする位置決め部およびヘッド本体を保持固定する治具が設けられている。

キャリア４の上方には、調整スライダ１０がＸ−Ｙ平面内で移動自在に支持されており、この調整スライダ１０に調整ピン１１ａと１１ｂが固定されている。ロードビーム２の前記位置決め穴２ａと２ｂは、この調整ピン１１ａと１１ｂに嵌着されて保持される。

前記調整スライダ１０は、Ｘ軸アクチュエータ１２ｘとＹ軸アクチュエータ１２ｙとでＸ−Ｙ平面内で微小距離移動させられ、これにより、ヘッド本体１に対するロードビーム２の相対位置の調整が行われる。

前記Ｘ軸アクチュエータ１２ｘおよびＹ軸アクチュエータ１２ｙは、調整スライダ１０を移動させるボールねじと、これを回転させるステッピングモータで構成でき、あるいは調整スライダ１０をＸ−Ｙ平面内で微動させる圧電素子などにより構成できる。

ヘッド本体１とロードビーム２の先部との組み合わせ部に対向する位置に、カメラ１３が対向している。このカメラ１３には拡大レンズ１４が組み込まれ、カメラ１３内のＣＣＤなどの光検出素子により、拡大した映像が検出される。カメラ１３で得られた映像は、画像処理装置１５で画像処理される。この画像処理装置１５は、コンピュータにてソフトウエアにより実行される。この画像処理に基づき、コントローラ１６が駆動され、アクチュエータ１２ｘと１２ｙによる調整スライダ１０の送り量が制御される。

図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ヘッド本体１とロードビーム２の先部との組み合わせ部の映像の画像処理を説明する説明図、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はヘッド本体１の縁部の境界線を特定する過程を説明する説明図である。

図３（Ａ）は、ロードビーム２の先部と、ヘッド本体１との組み合わせ部分に照光装置により真上から平行な光を与え、拡大レンズ１４で拡大してカメラ１３で捉えた画像を示している。

ロードビーム２は、その両側部に折曲部２ｃ，２ｃが形成されているが、この折曲部２ｃ，２ｃの端面はプレス機での破断面であるため、光の反射率が低い。よって、図３（Ａ）の画像では、ロードビーム２の平面部２ｄは輝度が高く、折曲部２ｃ，２ｃの端面は輝度が低い。

ロードビーム２に形成されたピボット３は凹球面であるため、上方から当てられるほぼ平行な光は、凹球面の内面で乱反射される。よってピボット３は全体として輝度が低い。ただしピボット３の凹球面の頂点（底点）の部分では、光が真上に反射してくるため、この頂点３ａの小径の円の領域は輝度が高くなる。

ロードビーム２の先部に支持されているヘッド本体１では、スライダ１ａのトレーリング側端面に、薄膜素子１ｂが取付けられ、この薄膜素子１ｂにより、インダクティブ構造の記録部およびＭＲ素子などを用いた再生部が構成されている。図３（Ａ）に示す画像では、スライダ１ａの上面からの反射光が強く、この上面の輝度が最も高い。その次に薄膜素子２ｂの輝度が高く、その周囲は暗くなっている。

この画像処理では、スライダ１ａのＸ方向の側面の縁部Ｘ０およびＹ方向の側面の縁部Ｙ０を特定し、且つピボット３の頂点３ａの中心Ｏを特定し、その結果、スライダ１ａの縁部Ｘ０およびＹ０と、ピボット３の頂点の中心Ｏとの距離を測定する。そしてこの距離が許容範囲外であるときには、Ｘ軸アクチュエータ１２ＸとＹ軸アクチュエータ１２Ｙを動作させ、調整スライダ１０およびロードビーム２の位置を、ＸーＹ平面内で微動させ、ヘッド本体１とロードビーム２との相対位置を調整する。そして、スライダ１ａの縁部Ｘ０およびＹ０と、ピボット３の頂点の中心Ｏとの距離が許容範囲内になった状態で、ヘッド本体１を、ロードビーム２のフレキシャに接着して固定する。

次に、画像処理を用いて、スライダ１の縁部Ｘ０の境界線を特定する手順を説明する。
まず図３（Ａ）の画像において、スライダ１ａの縁部Ｘ０を含む部分にウインドウＷｘを設定し、縁部Ｙ０を含む部分にウインドウＷｙを設定する。

前記ウインドウＷｘではＸ方向への輝度の変化を微分し、ウインドウＷｙ内では、Ｙ方向への輝度の変化を微分する。その結果、輝度の変化が最も急激に変化する部分に輝度のピークＰｘとピークＰｙ，Ｐｙ′が現れる（図３（Ｂ）参照）。

前記ピークＰｙ′は、薄膜素子１ｂのトレーリング側の端面の境界線であるため、これを消去し、図３（Ｃ）に示すように、ピークＰｘとピークＰｙを残す。本来は、ピークＰｘがスライダ１ａのＸ側の縁部Ｘ０の境界線を表わし、ピークＰｙが、スライダ１ａのＹ側の縁部Ｙ０の境界線を示しているはずである。しかし、実際に、ロードビーム２の先部とヘッド本体１との組み合わせ部を拡大して、画像に取り込んだときには、カメラ１３のＣＣＤ（光検出素子）の間隔より短い精度で、スライダ１ａの境界線を特定することができない。

例えば、拡大レンズ１４により拡大してカメラ１３で映像を捉えたとき、１個の光検出素子（画素）の幅をスライダ１ａの寸法に対応させたときに、１個の光検出素子により検出できる範囲は４μｍ程度になる。この場合、画像の輝度を２値化して、輝度のピークＰｘまたはＰｙの位置を２値で特定しようとすると、そのピークＰｘまたはＰｙの位置には、±４μｍの誤差が生じる。この誤差は、図８に示す従来の機械的な位置決め方法による、ヘッド本体１とピボット３との相対位置の公差の±２０μｍよりも十分に小さいため、２値化の輝度のピークを基にして、スライダ１ａの縁部Ｘ０およびＹ０を特定することにより、従来よりも高精度な位置決めは可能である。

しかし、この実施の形態では、光検出素子（画素）の幅（例えば４μｍ）よりもさらに小さい値でスライダの縁部の境界線を特定できるようにしている。

図４（Ａ）は、図３（Ｃ）の画像における輝度のピークＰｘの部分を拡大して示している。図４における画像の単位区画Ｇは、カメラ１３の１つの光検出素子により検出される画像の区画を示しており、そのＸ方向とＹ方向の幅は、前記のように例えば４μｍである。なお、図４（Ａ）では、画素（単位区画Ｇ）のＸ軸方向の座標位置を、１５１〜１５７で示している。

画像処理では、ウインドウＷｘを設定した領域で輝度の変化をＸ軸で微分したものであり、各単位区画Ｇでは、微分した輝度が２値ではなく、アナログ的に変化する多値で表される。

図４（Ａ）で示す画像では、輝度がもっともピークとなる単位区画が、座標上でばらつきを生じており、輝度がピークとなる単位区画ＧのほとんどがＸ座標の「１５４」の位置にあり、（イ）の部分の２つの単位区画Ｇでは、Ｘ座標の「１５５」で輝度がピークとなっている。

本発明の境界線の検出方法では、例えば、Ｘ座標の「１５４」が輝度のピークとなる単位区画の数と、Ｘ座標の「１５５」が輝度のピークとなる単位区画の数との比から、スライダ１ａの縁部Ｘ０の位置を特定することができる。例えば、図４では、Ｘ座標の「１５４」に輝度のピークがある単位区画の数が「８」で、Ｘ座標の「１５５」に輝度のピークがある単位区画の数が「２」であるので、１５４＋（８／１０）＝１５４．８のＸ座標位置に、縁部Ｘ０の境界線が存在すると特定することができる。

または、図４（Ｂ）に示すように、スライダ１ａの縁部Ｘ０の境界線が延びる方向と平行に延びる列の単位区画Ｇの各輝度を加算することにより、輝度のピーク位置を特定できる。図４（Ｂ）では、Ｘ座標「１５７」にてＹ方向に並ぶ各単位区画の輝度を数値化し、Ｘ座標「１５７」の列の各輝度を加算する。図４（Ｂ）では、Ｘ座標「１５７」に位置する単位区画の輝度が上から「２３」「１９」「１９」…と数値化されているが、その列の各輝度を加算すると、その加算値は「２０７」となる。

前記のＹ方向に並ぶ各単位区画のＸ座標「１５１」、「１５２」…の各列、すなわち画像上でのピーク値が位置する列およびこれに隣接する各列にて単位区画の輝度を加算する。

図４（Ｃ）では、Ｙ方向に並ぶ列のそれぞれの輝度の加算値をグラフで示している。Ｘ座標「１５１」「１５２」「１５３」…のそれぞれの列において、輝度を加算し、図４（Ｃ）において、各加算値を結ぶ曲線を描くと、その曲線のピーク位置（ピーク予測位置）を、スライダ１ａの縁部Ｘ０の境界線の位置であると特定することができる。

なお、Ｙ方向へ延びる各列において、各単位区画（画素）の輝度の平均値を求めて、図４（Ｃ）に示す曲線を求め、そのピーク値を縁部Ｘ０の位置と特定してもよい。

また、図３（Ａ）に示すウインドウＷｙ内において、Ｘ方向へ並ぶ列のそれぞれにおいて単位区画の画素の輝度を加算しまたはその平均値をとることにより、図４と同様にして、スライダ１ａのＹ側の縁部Ｙ０の境界線を特定することができる。

次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）、図６（Ａ）〜（Ｄ）、および図７は、ロードビーム２に形成されたピボット３の頂点３ａのさらにその中心を特定する画像処理方法を示している。

まず図５（Ｂ）に示すように、ピボット３の頂点３ａの小径の輝度の高い円形を含む領域にウインドウＷｏを設定する。このとき所定の大きさの円以外の輝度の変化部分を図５（Ｂ）で「×印」で示すように無視する。図５（Ｂ）のウインドウＷｏ内に現れている円の曲率中心を求めることにより、ピボット３の頂点３ａの中心Ｏを特定することができるが、以下の例では、中心Ｏをさらに正確に特定するために、図５（Ｃ）に示すように、頂点３ａの円の輪郭（境界線）の付近の輝度の変化を微分して、輝度がピーク値となる円を得る。

ただし、輝度がピークとなる円は、その直径がきわめて小さいため、例えば図７に示すように、画像上で最も輝度が高くなるピーク画素により正確な円が形成されない。よって、円の中心Ｏを特定する精度に限界が生じる。

そこで、図６に示す画像処理を行うことにより、１つの画素（単位区画Ｇ）内での、本来の輝度のピーク位置すなわち本来の円の軌跡の通過点を特定できるようにしている。

まず図６（Ａ）に示すように、円の輪郭に沿って、各部分ごとに円の輪郭が通過する点を特定する。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＷｏ１の部分を拡大して示している。円が通過するＷｏ１の部分で、画素（単位区画Ｇ）が位置するＸ座標位置Ｘｉを「１３５」「１３６」「１３７」とし、Ｙ座標位置Ｙｉを「３１１」「３１２」「３１３」とする。

図６（Ｂ）では、その中心に位置する（Ｘｉ，Ｙｉ）＝（１３６，３１２）の座標位置の単位区画Ｇ(136,312)の輝度が高くなっている。そこで、円の輪郭が通過する点Ｇｇが、単位区画Ｇ(136,312)内のどの位置にあるか特定する。

まずＸ軸に対して、図６（Ｃ）では、各単位区画の輝度ａｉを数値化して示している。単位区画Ｇ(136,312)の輝度ａｉは「１２１」、単位区画Ｇ(135,312)の輝度ａｉは「５６」、単位区画Ｇ(137,312)の輝度ａｉは「１３５」である。

そこで、Σ（ａｉ×Ｘｉ）／Σａｉを計算すると、｛（５６×１３５）＋（１２１×１３６）＋（１３５×１３７）｝／（５６＋１２１＋１３５）＝１３６．２５である。これが単位区画Ｇ(136,312)内での、輝度のピーク位置すなわち円の輪郭が通過する点ＧｇのＸ座標位置である。

Ｙ軸に対しては、図６（Ｃ）に示すように、単位区画Ｇ(136,312)の輝度ａｉは「１２１」、単位区画Ｇ(136,311)の輝度ａｉは「９０」、単位区画Ｇ(136,313)の輝度ａｉは「７０」である。

そこで、Σ（ａｉ×Ｙｉ）／Σａｉを計算すると、｛（９０×３１１）＋（１２１×３１２）＋（７０×３１３）｝／（９０＋１２１＋７０）＝３１１．９２である。これが単位区画Ｇ(136,312)内での、輝度のピーク位置すなわち円の輪郭が通過する点ＧｇのＹ座標位置である。

以上から単位区画Ｇ(136,312)内での実際の境界線の円の輪郭が通る点Ｇｇの座標はＧｇ(136.25,311.92)である。

この点を、それぞれ輝度が高い単位区画においてそれぞれ点Ｇｇの座標を求め、このＧｇ点を結ぶと、ピボット３の頂点３ａの輪郭を図７に示すように正確な円として特定できる。この円の曲率中心を算出することにより、頂点３ａの中心Ｏを特定できる。

図１に示す位置決め装置では、スライダ１ａの縁部Ｘ０およびＹ０と、ピボット３ａの中心ＯとのＸ座標距離とＹ座標距離が許容範囲内になるように、ヘッド本体１とロードビーム２との想定位置を決め、ヘッド本体１をロードビーム２に対して固定する。

前記の画像処理を用いると、約４μｍ角の単位区画（画素）Ｇ内において、輝度の境界（微分ではピーク）の位置を特定できるため、スライダ１の縁部Ｘ０およびＹ０の位置と、ピボットの中心Ｏの座標の誤差を±１μｍ以下にすることが可能であり、ヘッド本体１とロードビーム２との位置決めを高精度に行うことができる。

また、ピボット中心の座標の誤差を±１μｍ以下とすることにより、ロール方向への浮上距離の変動を±０．３９ｎｍ以下とすることができる。これは従来のロール方向への浮上変動（±７．８ｎｍ）のほぼ１／２０である。また、ピッチ方向の浮上距離の変動を±０．０８ｎｍ以下とすることができる。これは従来のピッチ方向への浮上変動（±１．６ｎｍ）のほぼ１／２０である。

本発明の磁気ヘッドの位置決め装置を示す側面図、 ヘッド本体と支持部材との組み合わせを示す平面図、 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ヘッド本体の縁部を検出するための画像処理の説明図、 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、ヘッド本体の縁部の位置を特定する検出方法の一例を示す説明図、 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、支持部材に設けられたピボットの中心を検出するための画像処理の説明図、 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は、ピボットの中心を特定する検出方法の一例を示す説明図、 ピボットの長円部分の円の輪郭を特定した平面図、 （Ａ）は従来の磁気ヘッドの位置決め装置を示す平面図、（Ｂ）はその側面図、

符号の説明

１ ヘッド本体
１ａ スライダ
１ｂ 薄膜素子
２ ロードビーム（支持部材）
３ ピボット
３ａ ピボットの頂点
４ キャリア
１０ 調整スライダ
１２ｘ，１２ｙ アクチュエータ
１３ カメラ
１５ 画像処理装置

Claims (5)

1. 多数の光検出素子が配列されたカメラを用いて、光の反射率の相違する領域間の境界線の位置を検出する検出方法において、それぞれの光検出素子により検出された拡大映像にウインドウを設定し、このウインドウ内の輝度のピークを表した後、不要な前記ピークを消去して必要な前記ピークを残した画像を構成するように画像処理を施し、
   前記残された必要なピークの輝度を微分してアナログ的に変化する多値の微分値を得た画像上で、それぞれの光検出素子により検出される画像の区画を単位区画としたときに、
   前記境界線を含む領域において、輝度の微分値の高い単位区画と、そのＸ軸方向の左側および右側に隣接する単位区画（または微分値の高い単位区画と、そのＹ軸方向の上側および下側に隣接する単位区画）からなる領域の各単位区画の前記輝度の微分値をａｉ（ただしｉは正の整数）とし、Ｘ軸方向に隣接する前記各単位区画の位置座標をＸｉ（または各Ｙ軸方向に隣接する前記単位区画の位置座標をＹｉ）としたときに、Σ（ａｉ×Ｘｉ）／Σａｉ（またはΣ（ａｉ×Ｙｉ）／Σａｉ）により、１つの前記輝度の高い単位区画内における前記境界線のＸ座標位置（またはＹ座標位置）を特定することを特徴とする境界線の位置の検出方法。
2. 前記境界線が円弧または曲線軌跡である場合に、前記境界線を含む領域において、輝度の微分値の高い単位区画と、そのＸ軸方向の左側および右側に隣接する単位区画およびそのＹ軸方向の上側および下側に隣接する単位区画からなる領域の各単位区画の輝度の微分値をａｉ（ただしｉは正の整数）とし、Ｘ軸方向に隣接する前記各単位区画のＸ座標上での位置をＸｉ、Ｙ軸方向に隣接する前記各単位区画のＹ座標上での位置をＹｉとしたときに、Σ（ａｉ×Ｘｉ）／ΣａｉおよびΣ（ａｉ×Ｙｉ）／Σａｉにより、１つの前記輝度の微分値の高い単位区画内での輝度の微分値のピーク位置を特定して、前記境界線のＸ座標位置およびＹ座標位置を特定する請求項１記載の境界線の位置の検出方法。
3. 前記ピーク位置を結ぶことにより、前記境界線を特定する請求項２記載の境界線の位置の検出方法。
4. 記録媒体に対向するヘッド本体と、このヘッド本体が支持される支持部材との間の位置決めを行う方法において、
   前記ヘッド本体と前記支持部材との組合せ箇所に光を与え、多数の光検出素子が配列されたカメラを用いてその反射光を検出し、
   請求項１に記載の境界線の位置の検出方法を用いて、前記ヘッド本体の縁部を検出する工程と、
   請求項２または３記載の境界線の位置の検出方法を用いて、前記支持部材に設けられてヘッド本体の揺動支点となる凹状のピボットの頂点の輪郭を検出する工程と、
   前記工程で得られた前記輪郭から前記ピボットの中心を特定する工程と、
   前記工程で得られた前記ヘッド本体の縁部とピボットの中心との間の距離が許容範囲内となるように、ヘッド本体と支持部材との相対位置を調整する工程と、
   前記調整後に、ヘッド本体と支持部材とを互いに固定する工程と、
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッドの位置決め方法。
5. 記録媒体に対向するヘッド本体と、このヘッド本体が支持される支持部材との間の位置決めを行う装置において、
   前記ヘッド本体と前記支持部材との組合せ箇所に光を与える照光手段と、
   前記ヘッド本体および支持部材からの反射光を検出する、多数の光検出素子が配列されたカメラと、
   前記カメラの光検出素子により検出された画像を処理する画像処理手段と、
   この画像処理手段により検出されたヘッド本体の縁部と、前記支持部材に設けられてヘッド本体の揺動支点となる凹状のピボットの中心との距離が許容範囲内となるように、ヘッド本体と支持部材の相対位置を調整する調整手段とを有し、
   前記画像処理手段では、請求項１ないし３のいずれかに記載の検出方法によって境界線の位置を検出することを特徴とする磁気ヘッドの位置決め装置。