[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。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。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。characteristic,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。measurement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。37MHz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。correspondinga〜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。45°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。゚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。32a,32bがそれぞれ受けて行われる。34波長レーザ光として照射される。36/4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。36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。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。f2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。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。33b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。is10MHz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。1,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。head.【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。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。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。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。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。5n.【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。41,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。10nm,20nm,30nmに対応している。86aとし、これを外部記憶装置86に記憶する。86.【0013】図4は、位相測定回路7の説明図である。7.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。5a~5nがそれぞれにそれぞれの各入射角の反射光を受光する。7a〜7nにそれぞれ入力される。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。200psecとすれば、m段目の出力は、m×200psecになる。73a~73mのD端子に入力される。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。CLK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。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。theta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。45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。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。83、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。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。82cが設けられている。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。position)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。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。86a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。performed,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。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。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。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。DRAWINGS【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。the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。diagram.【図3】図3は、その浮上量−位相差特性の説明図である。characteristic.【図4】図4は、その位相測定回路の説明図である。circuit.【図5】図5は、その位相差検出状態の説明図である。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。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。