JPH0467124B2

JPH0467124B2 -

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Publication number: JPH0467124B2
Application number: JP18743882A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kawakubo; Sukeo Saito; Giichi Tsuji; Seiji Kashioka; Toshiaki Kita
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 1992-10-27
Also published as: JPS5977307A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、磁気デイスク記憶装置、磁気テープ
記憶装置、大容量記憶装置（MSS）等に用いら
れる磁気ヘツドのスペーシング測定に用いるスペ
ーシング測定方法に関する。

磁気ヘツドは、高速移動する磁気記録媒体の表
面に対し、流体力学的な力の作用により、サブミ
クロンオーダーの微小間隙（これをスペーシング
と呼ぶ。）を保持して浮上している。このスペー
シングを微小、かつ、安定に保つことが、磁気ヘ
ツドの性能を向上させるために重要である。した
がつて、このスペーシングを精度よく測定するこ
とも重要である。

従来、このスペーシングは、磁気記録媒体と磁
気ヘツドの浮動スライダーの一方を透明体で置換
し（主として、媒体を透明体で置換し、例えばガ
ラス基板を用いる。）、浮動スライダを浮上させ、
透明体を介して光を入射させたとき、浮動スライ
ダと磁気記録媒体間に生ずる干渉縞を利用して測
定する方法が最も高精度のものとして用いられて
いる。例えば、白色光を入射させ、反射干渉光の
色を肉眼により判定してスペーシングを求める方
法（IBMJ.of R.＆D.vol16P269（1972））、あるい
は単色光を入射させ、磁気ヘツド浮動面に生じる
干渉縞位置からスペーシングを求める方法が知ら
れている。最近、磁気ヘツドと記録媒体との間の
スペーシングは記録密度の向上により次第に短縮
されてきている。これに伴い、スペーシング測定
にも高精度化、測定時間の短縮化が望まれてい
る。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、簡単かつ高速に測定でき、測
定時間を従来より大幅に短縮し得る磁気ヘツドス
ペーシング測定方法を提供することを目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明の第１の実施例によれば、磁気ヘツドの
平面像を検出する２次元光電変換装置と、磁気ヘ
ツド位置を検出するパターン位置検出装置とを用
いて磁気ヘツドの平面位置を検出し、更にあらか
じめ入力しておいたスペーシング測定位置と磁気
ヘツドの平面像との関係から、スペーシング測定
位置を決定することにより、測定時間の短縮を図
る。

また、第２の実施例によれば、複数の磁気記録
媒体に対応する位置に複数ケの透明体を置き、す
べての磁気ヘツドと透明体との間のスペーシング
部に照明光を導入可能とし、更に、それぞれの部
分に生じる光の干渉をそれぞれ観測可能な検出光
学系を設けることによつて、１つの磁気ヘツド組
立体に固定されている全ての磁気ヘツドを１回の
磁気ヘツド組立体の固定で測定可能とし、スペー
シング測定時間の短縮を図る。

更に第３の実施例によれば、スペーシング部に
白色光を入射し、反射干渉の生じた光をレンズ系
にて結像させ、結像面に設けたピンホールにより
浮動スライダ上の任意の点からの光を分離し、こ
れを分光装置によつて単色光に分解し、各単色光
の反射率を求めて反射率の波長依存性を求めるこ
とにより、干渉波長を測定し、これからスペーシ
ングを得る。これにより、別の方法による較正な
しに簡易にかつ高速にスペーシング測定でき、測
定時間を大幅に短縮できる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例により説明する。まず、
本発明の第１の実施例を第１図により説明する。
図において、磁気ヘツド１は磁気ヘツド保持アー
ム１０により保持され、モータ（図示せず）から
プーリ５、スピンドル４、ハブ３を介して回転さ
せられている透明ガラスデイスク２上に浮動す
る。磁気ヘツド保持アーム１０は、パルスモータ
２３により回転させられるリードネジ２２により
レール２１上を半径方向に移動する。磁気ヘツド
１は、更にロード・アンロード装置１２により上
下に駆動されるアンロードバー１１によつてガラ
スデイスク上に浮動することも、（ロード）ガラ
スデイスクから充分離して保持（アンロード）さ
れることもできるようになつている。

キセノンランプ１００からの光線は、モノクロ
メータ１１０に入射し、回折格子の回転角によ
り、０次の白色光あるいは一次回折した単色光と
して出射される。モノクロメータ１１０からの光
線はハーフミラ１２２により２つに分けられ、一
方はガラスデイスク２を通つて、磁気ヘツド１と
の間の浮動スペーシング部に入射し、もう一方は
入射光量検出用フオトダイオード１４０に入射す
る。

浮動スペーシング部に入射した光線は、浮動ス
ペーシング部で干渉反射し、ハーフミラー１２２
を通過し、レンズ１３０によりテレビカメラ１２
０の撮像面に浮動スペーシングの像を結像する。

キセノンランプ１００及びモノクロメータ１１
０は、光源架台１０１に保持され、ベース６上に
固定されている。テレビカメラ１２０、レンズ１
３０、カバー１３１、ハーフミラー１２２および
フオトダイオード１４０はカメラ架台１２１に保
持され、ベース６上に移動可能に保持されてい
る。

フオトダイオード１４０は、モノクロメータ１
１０からの出力光量により光電流を出力する。プ
リアンプ１４１はフオトダイオード１４１からの
光電流を増幅し、光電流に比例した電圧を出力す
る。Ａ／Ｄ変換器１４２はプリアンプ１４１の出
力電圧をデイジタル値に変換する。

テレビカメラ１２０は、カメラ制御回路１５０
により制御され、撮像面の浮動スペーシング部の
光の強弱に比例した電圧を出力し、フレームメモ
リ１６０中にデイジタル値で記憶される。また、
同時にモニタテレビ１５１上にはテレビカメラ１
２０の出力により浮動スペーシング部の像が表示
される。

パターン位置検出装置１７０はフレームメモリ
１６０に記憶された画像情報をもとに磁気ヘツド
の位置を検出する。この動作を以下説明する。磁
気ヘツドは第２図に示すように視野に入つてい
る。白色光での反射像では、２つの磁気ヘツド浮
動面１５のみが反射光が強く、その他の部分では
弱いため、画像を適切な閾値で２値化すると、２
つの磁気ヘツド浮動面１５の内部が「１」その他
の部分は「０」と変換することができる。ここで
は第３図に示すように２つの磁気ヘツド浮動面１
５は長方形であるとして説明するが、他の形状の
場合でも以下に述べる検出方法を応用して同様に
検出できることは勿論である。

以下第３図を用いて、磁気ヘツド浮動面１５の
中心位置（ｘ、ｙ）を求める一例を説明する。こ
こでは、上下２つの内の上の浮動面についての検
出方法について述べるが、下の浮動面も同様に検
出できることは明らかである。磁気ヘツド浮動面
の標準位置を（x₀、y₀）とする。なお、図中の０
を原点とする。まず、ｅ＝ｘ−x₀ ……(1) ｆ＝ｙ−y₀ ……(2) で表わされる偏差を求める。この偏差ｅ、ｆの絶
対値の上限値を各々Ｅ、Ｆとする。浮動面の上
辺、下辺の標準位置161、162とx₀の交点を中心と
して上下方向に2F、左右方向にｄの幅の長方形
領域163、164を各々設定する。２値化した画像か
ら163、164の長方形領域の内部にある画素の値を
順次読出し、「１」である画素の個数から、各々
面積S₁、S₂を算出する。ここで、S₁、S₂は次式で
表わされる。

S₁＝（Ｆ−ｆ）ｄ ……(3) S₂＝（Ｆ＋ｆ）ｄ ……(4) したがつて、(3)、(4)式から偏差ｆはｆ＝１／2d（S₂−S₁） ……(5) によつて求めることができるので、このｆによつ
て、位置ｙはｙ＝y₀＋ｆ ……(6) で求められる。

次に、浮動面の左辺、右辺の標準位置165、166
とｙの交点を中心として、上下方向にｄ、左右方
向に2Eの幅の長方形領域、167、168を各々設定
する。２値化した画像から167、168の長方形領域
の内部にある画素の値を順次読出し、「１」であ
る画素の個数から、各々面積S₃、S₄を算出する。
S₃、S₄は次式で表わされる。

S₃＝（Ｅ−ｅ）ｄ ……(7) S₄＝（Ｅ＋ｅ）ｄ ……(8) したがつて、偏差ｅと位置ｘはｅ＝１／2d（S₄−S₃） ……(9) ｘ＝x₀＋ｅ ……(10) で求めることができる。

長方形像（浮動面）１５の寸法は、磁気ヘツド
の製造誤差により変化するが、これは巾の誤差を
δ_Y、長さの誤差をδ_Xとすれば、次のように求めら
れる。

δ_Y＝2F−S₁＋S₂／ｄ ……(11) δ_X＝2E−S₃＋S₄／ｄ ……(13) 従つて、第２図の浮動面１５の中心軸上の後端
からl₁、l₂にある点16、17の座標（X₁、Y₁）、
（X₂、Y₂）は以下のようにして求められる。

X₁＝Ｘ＋Ｌ＋δ_X／２−l₁ ……(14) X₂＝Ｘ＋Ｌ＋δ_X／２−l₂ ……(15) Y₁＝Y₂＝Ｙ ……（16）この値を制御装置１８０に送る。

以上スライダ軸がＹ軸と平行な場合な場合につ
いて説明したが、傾きのある場合には、長方形領
域163、164とＸ方向位置の異なる部分に更に長方
形領域を２つ設け、浮動面１５のＸ軸との傾きを
検出することにより、以上の動作を拡張できるこ
とは明らかである。

制御装置１８０は全体の動作を次のように制御
する。

スペーシング測定は以下の順により進められ
る。

ガラスデイスク２を所定回転数で回転させ
る。

磁気ヘツド移動台２０をスピンドル４から最
も遠い側に動かし、磁気ヘツド保持アームに付
いた磁気ヘツド４を移動台２０に固定する。

ロード・アンロード装置１２を動作させ、ア
ンロードバー１１により磁気ヘツド１をアンロ
ード状態にする。

パルスモータ２３を回転させ、磁気ヘツド移
動台２０を前進させ、磁気ヘツド１をガラスデ
イスク２の外周のローデイング位置に位置させ
た後、ロード・アンロード装置１２を動作させ
て磁気ヘツド１をガラスデイスク２に浮動させ
る。

更に磁気ヘツド移動台２０を前進させ、磁気
ヘツド１をスペーシング測定位置に位置ずけ
る。

モノクロメータ１１０の回折格子を回転さ
せ、０次の白色光を浮動スペーシング部に入射
させる。

白色光は短波長から長波長までの光を含むた
め、浮動スペーシング部からの反射光は単色光
の場合のような明確な干渉縞を示さず、浮動ス
ペーシング部全面からの反射光がテレビカメラ
１２０上に結像する。これをフレームメモリ１
６０に記憶させる。

フレームメモリ１６０中のデータをパターン
位置検出装置１７０に読出し、スペーシング測
定点のＸ、Ｙ座標を決定する。この値を制御装
置中に記憶する。

モノクロメータの出力光波長を220mmから740
mmまで10mmおきに変化させ、各波長でのテレビ
カメラ１２０からの出力画像をフレームメモリ
１６０に一担記憶し、で決定したＸ、Ｙ座標
の各点の反射光出力を制御装置１８０中に記憶
する。

同時に各波長での光源の光強度をフオトダイ
オード１４０にて検出し、プリアンプ１４１
Ａ／Ｄ変換器１４２により光強度に比例した値
を得て、これを制御装置中の別のメモリ部分に
記憶する。

上記ので得られた反射光強度と光源光強度
との比からスペーシング部の反射率を求めて干
渉縞次数および干渉波長を求める。なお、干渉
縞次数および干渉波長を求める方法について
は、特願昭56−115060号に詳しく述べられてい
る。

制御装置１８０は、プリンタ１９０にＸ、Ｙ
位置およびスペーシング測定結果をプリントア
ウトする。

磁気ヘツド移動台２０を後退させ、磁気ヘツ
ド１をローデイング位置に位置ずけ、ロードア
ンロード装置１２を動作させ、磁気ヘツド１を
ガラスデイスク２の面から退避させる。

磁気ヘツド移動台２０を更に後退させ、上記
と同じ位置に固定し、ロードアンロード装置
１２を解除し、磁気ヘツド１をはずす。

本実施例に用いる装置によれば、従来一点当り
30秒かかつていた測定点Ｘ、Ｙ座標の決定が１秒
以下で可能となつた。

これは実際の磁気ヘツド組立体は４つの磁気ヘ
ツドを同時に測定する必要があるため極めて大き
な効果であり、１ヘツダ当り４点の測定を行う場
合で約10分の測定時間が１分程度と約1/10とな
り、自動全数測定を効率的に行うことができる。

尚、スペーシング測定方式そのものは、ここで
述べたような、波長をスキヤンする方式に限るも
のではなく、浮動スライダ上の干渉縞位置、或は
スペーシング測定点の色により求めてもよい。

第４図は本発明の第２の実施例に用いる装置の
平面図である。

透明ガラスデイスク２Ａ，２Ｂはハブ２２７、
スペーサ２２８、クランプリング２２９により回
転軸２００に固定されている。回転軸２００は軸
受２２５，２２６により水平に支持され、測定装
置ベース２２０上に回転自在に固定されている。

回転軸２００には更にプーリ２２４が固定され
ており、モータ２３０からベルト２３１により駆
動され所定の回転数により回転する。

磁気ヘツド組立体２１０はキヤリジ２１５に固
定され、レール２１６上を透明デイスク２Ａ，２
Ｂの半径方向に移動する。磁気ヘツド組立体２１
０上の磁気ヘツド２１１，２１２は透明デイスク
２Ｂ上に浮動し、磁気ヘツド２１３，２１４は透
明デイスク２Ａ上に浮動する。

ベース２２０に設置されたキセノンランプ１０
０からの光はモノクロメータ１１０により単色光
となり、レンズ２７０により平行光となり、ハー
フミラ２５７により、透明デイスク２Ａに行く光
と透明デイスク２Ｂに行く光に分けられる。

透明デイスク２Ａに行く光はミラー２６１によ
り反射され、ハーフミラー２５６により、磁気ヘ
ツド２１３に行く光と、磁気ヘツド２１４に行く
光に分けられる。

磁気ヘツド２１３に行く光は、ミラー２６３に
より反射され、次にハーフミラー２５３により反
射され、透明ガラスデイスク２Ａを通過して磁気
ヘツド２１３との間のスペーシング部を照明す
る。磁気ヘツド２１３と透明ガラスデイスク２Ａ
との間のスペーシング部に照明された光は干渉反
射されて、ハーフミラー２５３を通過して投影器
２０３のレンズに入射し、その投影面にスペーシ
ング部の干渉パターンとして投影結像される。

磁気ヘツド２１４に行く光は、ハーフミラー２
５４により反射され、磁気ヘツド２１４のスペー
シング部を照明し、そこで干渉反射され、ハーフ
ミラー２５４を通過し、投影器２０４により投影
面に結像する。

透明ガラスデイスク２Ｂに行く光はハーフミラ
ー２５７により反射された後、ハーフミラー２５
５により磁気ヘツド２１１と２１２に行く光に分
けられる。

磁気ヘツド２１１に行く光はミラー２６２によ
り反射された後ハーフミラー２５１により反射さ
れ、磁気ヘツド２１１のスペーシング部を照明す
る。そこで干渉反射した光は、ハーフミラー２５
１を通過し、投影器２０１により投影面に結像す
る。

磁気ヘツド２１２に行く光はハーフミラー２５
２により反射され、磁気ヘツド２１２のスペーシ
ング部を照明する。そこで干渉反射した光はハー
フミラー２５２を通過し投影器２０２により投影
面に結像する。

これ等の投影面に結像したスペーシング部の像
から例えば前述した文献等に述べられている公知
の方法により磁気ヘツドのスペーシングを決定す
る。

このように、キセノンランプ１００の光が同時
に４つの磁気ヘツド２１１，２１２，２１３，２
１４のスペーシング部に入射しているため、従来
の片面の１ヘツドのみの測定と比較して、磁気ヘ
ツドの半径方向の移動回数が、第５図Ａ，Ｂに示
すように、６回から２回に減少し、取付、取外し
回数も２回から１回に半減する。このため、取付
取外し時に、磁気ヘツドあるいは、磁気ヘツド支
持部に傷変形を与える確率も半減し、また、スペ
ーシング測定時間も大幅に短縮される。なお、第
５図Ａは従来のスペーシング測定手順は第５図Ｂ
は本実施例に用いる装置の測定手順を示す。

また、回転軸を水平とし、光源、投影器、光学
系及び透明ガラスデイスクの軸受が同一ベース上
に設置されるため、光源、投影器、光学系と、透
明ガラスデイスク間の距離の変動を小さくするこ
とができ、高精度の測定が可能となる。

更に、従来のように光源、投影器、光学系をベ
ース上に離して設置するための中間架台を必要と
しないため、測定装置全体を小型、軽量に構成す
ることができる。したがつて、本実施例に用いる
装置によれば、小型かつ軽量な構成で、しかも短
時間に磁気ヘツドのスペーシング測定ができる。

本実施例に用いる装置に更に、第１の実施例で
述べた測定位置自動決定装置および前期の特願昭
56−115060号の自動測定機能を追加することによ
り、４個の磁気ヘツドを同時にかつ自動的に測定
することが可能となり、測定時間を更に短縮でき
る。

次に、更に測定時間を短縮し得るスペーシング
測定に用いる装置について説明する。第６図は本
発明の第３の実施例に用いる装置を示す図であ
り、測定光として特に白色光を用い、スペーシン
グ部からの反射干渉光を分光装置によつて単色光
に分解し、これら単色光の反射率から干渉波長を
測定してスペーシングを得るものである。本実施
例に用いる装置では分光装置として凹面回折格子
を用い、単色光検出装置として、シリコンライセ
ンサを用いた。

磁気ヘツド１は、ベルト５により回転させられ
ている透明ガラスデイスク２上に浮動させられて
いる。キセノンランプ３００からの白色光はハー
フミラー３２２により、磁気ヘツド１とガラスデ
イスクの間のスペーシング部に入射される。

スペーシング部で干渉、反射された光はレンズ
３２０に入射し、ピンホール板３３０上に結像す
る。

ピンホール板３３０上のピンホール３３１を通
過した光は、凹面回折格子３４０に入射する。

本実施例では回折格子３４０は、曲率半径50mm
の凹球面上に１mm当り300本の格子溝を形成した
もので、回折反射した光は、ミラー３４１により
光路を曲げられ、ラインセンサ３５０に入射す
る。

ラインセンサ３５０は110μｍ口のセンサを64
個、ピツチ127μｍで長さ8.1mm間に並べたもので
ある。この8.1mm長さのラインセンサ３５０上に
230nｍから770nｍの間の540nｍの範囲の光が入
射する。従つて、１つのセンサ当り540／64nｍ
の波長範囲の光が入射する。たとえば、短波長側
からＮ番目のセンサに入射する光の中心波長λ_N
は次式で求められる。

λ_N＝230＋540／64（Ｎ−１／２） ……(17) （Ｎ＝１、２、３、……64）ラインセンサ３５０は、ラインセンサ制御回路
４００からの駆動信号により各センサへの入射光
量に比例した電荷を出力し、制御回路４００の出
力には上記入射光量に比例した電圧が各波長毎に
順次出力される。

ラインセンサ制御回路４００の出力はサンプル
ホールド回路４１０に送られ、そのサンプルホー
ルド回路４１０ではラインセンサ制御回路４００
からの短いパルスをＡ／Ｄ変換回路４３０での変
換に必要な時間だけ出力電圧をホールドする。

Ａ／Ｄ変換回路４３０は、サンプルホールド回
路４１０の出力電圧を８ビツトのデジタル値に変
換し、メモリ回路４４０に送る。

タイミング制御回路４２０は、演算制御回路４
５０の指令の下に、ラインセンサ制御回路４０
０、サンプルホールド回路４１０、Ａ／Ｄ変換回
路４３０、メモリ回路４４０にタイミング信号を
送り、サンプルタイムT₁秒ごとにラインセンサ
３５０からの光強度信号出力の送り出しのトリガ
を与え、各センサからの光強度信号をT₂を秒間
隔で送り出し、これに同期に取つてサンプルホー
ルドし、Ａ／Ｄ変換を行つて、メモリ回路４４０
の各波長毎に異なつた番地の記憶領域に記憶させ
る。

演算制御回路４５０は全体の動作の制御および
メモリ回路４４０に記憶されたデジタル値からス
ペーシングの値を求める演算を行ない、結果をプ
リンタ１９０に出力する。

スペーシング測定は以下のようにして行なう。

ラインセンサ３５０へ光が入射しない状態で
各センサNo.からの出力を測定し、オフセツト電
圧E_ONをメモリ回路４４０中に記憶する。

スペーシング部のデイスク２とヘツド１との
間隔を0.1mm以上とし、ラインセンサ３５０へ
干渉を生じないようにした光を入射させ、各波
長の基準光量に比例した電圧としてE_BNを測定
し、Ａ／Ｄ変換してメモリ回路４４０のE_ONと
異なる番地に記憶する。

磁気ヘツド１をガラスデイスク２上に浮動さ
せ、T₁秒毎に各センサからの出力E_MNを検出、
Ａ／Ｄ変換し、メモリ回路４４０のE_O，E_Bと
異なる位置に順次記憶する。

演算制御回路４５０は、オフセツト電圧を
E_B，E_Mから減じ、各波長での干渉反射率R_Nを
次式から求める。

R_N＝E_MN−E_ON／E_BN−E_ON ……(18) （Ｎ＝１、２、３、……63、64）反射率R_Nの極小値を用いて、前記の特願昭56
−115060号に開示した方法でスペーシングを求
め、その値をプリンタ１９０に出力する。

本実施例では、T₁＝１ｍｓ、T₂＝10μsとし、
サンプルレート1KHzでの測定を行なうことがで
きた。

第７図は本発明の第４の実施例に用いる装置を
示し、分光された光の検出装置としてフオトダイ
オード列を用いた場合を示す。ピンホール板３０
より前の光路は第一の実施例と同じであるのでこ
こでは省略した。

ピンホール板３３０のピンホール３３１を通り
抜けた光は、回折格子３４０′により分光さて、
ミラー３４１にて反射され、フオトダイオード列
５００に入射する。

回折格子３４０′は、曲率半径100mm、溝本数
300本／mmの凹面回折格子で、400〜600nｍの波
長の光を、フオトダイオード列５００の３mmの長
さの範囲に分離結像させる。

フオトダイオード列５００には30個のフオトダ
イオードを0.1mmピツチで並べてあり、ここに回
折格子３４０′で分光された400nｍから600nｍの
波長の光が入射する。従つて短波長側からＮ番目
のフオトダイオードに入射する光の中心波長λ_N
は次式から求められる。

λ_N＝400＋200／30×（Ｎ−１／２） ……(19) 各フオトダイオードからの出力は、光電流増幅
回路５１０中の対応するプリアンプに入力され
る。各プリアンプはそれぞれ単独で増幅度の調整
が可能であり、ガラスデイスク２と磁気ヘツド１
との間隔を0.1mm以上として干渉を生じないよう
にし、ガラス面と磁気ヘツド面との双方からの反
射光がピンホール部から入射するようにした場合
に、すべてのプリアンプの出力が所定の値（例え
ば0.5V）になるように増幅度を調整し、光源、
光学系、フオトダイオードによる光検出出力の波
長による差を補正する。

光電流増幅回路５１０の各プリアンプの出力は
コンパレータ回路５２０と各対応するコンパレー
タに入力される。各コンパレータは、各プリアン
プの出力を比較電圧発生器５５０からの比較電圧
と比較し、比較電圧が高くなつた場合に出力が高
レベルとなる。

コンパレータ回路５２０の各コンパレータの出
力は、ラツチ回路５３０の各対応するラツチと、
オアゲート５６０に入力される。

ラツチ回路５３０の各ラツチは、対応するコン
パレータの出力が高レベルになつた場合にセツト
され、制御回路５７０からのリセツト信号により
リセツトされる。

ラツチ回路５３０は、各ラツチの出力は、レジ
スタ５４０の各対応するビツトの入力に接続さ
れ、制御回路５７０からセツト信号が来た時にレ
ジスタ５４０の対応するビツトをセツトする。

コンパレータ回路５２０の各コンパレータの出
力は、オアゲート５６０にも入力され、これらの
コンパレータの出力のどれか一つが高レベルにな
つた時に出力を高レベルとし、比較電圧が光電流
増幅回路５１０のプリアンプのどれか１つより大
きくなつていることを制御回路５７０に伝える。

比較電圧発生器５５０はコンパレータ回路５２
０へ送る比較電圧を制御回路５７０からの指令に
より発生する。比較電圧は最初0Vとし、500nsec
ごとに電圧を５ｍＶずつ増加される。従つて、オ
アゲート５６０の出力が最初に高レベルになつた
時には、コンパレータ回路５２０のコンパレータ
のうちで、フオトダイオード列５００の中のフオ
トダイオードによりスペーシング部での干渉波長
に対応した波長を受光して、出力が最小となつて
いるものに対応するコンパレータの出力が高レベ
ルになつており、ラツチ回路５３０のうちでセツ
トされているラツチの番号はスペーシング部の干
渉波長に対応している。

第８図に磁気ヘツド１とガラスデイスク２の間
の浮動スペーシングが0.25μｍのときの各プリア
ンプ出力電圧を示す。波長503nｍの光の入射す
る。第15番目のプリアンプ出力が0.198Vと最小
になつている。従つて比較電圧を0.195Vから
0.200Vに上げると、第15番目のコンパレータ出
力が高レベルとなり、第15番目のラツチがセツト
され、オアゲート５６０の出力が高レベルとな
り、制御回路５７０は比較電圧発生回路５５０の
比較電圧の変更を停止すると共に、セツト信号に
より、レジスタ５４０の内容を書替え、第15番目
のビツトを“１”にセツトし、他のビツトを
“０”にする。

Ｄ／Ａ変換回路５８０は、レジスタ５４０内の
“１”となつているビツトの番号に比例した、ア
ナログ信号出力を発生し、実時間のスペーシング
動特性測定に使用することができる。

また、デジタル表示回路５９０はレジスタ５４
０の“１”にセツトされているビツト番号を表示
し、干渉波長の絶対値の読取りに使用できる。

この場合には、干渉波長503nｍは、第１次の
干渉波長であり、浮動スペーシングはその半分の
0.252μｍと求められる。

制御回路５７０は以上の様に全体の動作を制御
し、動特性測定時には、再び測定開始できるよう
にラツチ回路５３０をリセツトし、比較電圧発生
器５５０の出力電圧を零にリセツトし、再度電圧
の上昇を指令する。

本実施例に用いる装置において１回の測定にか
かる時間は、１ステツプ0.5μsecであるから、５
ｍＶ上る0.200Vまでには40ステツプ、20μsecと
なる。干渉波長での最低出力電圧は基準出力調整
時の20〜50％程度（0.1〜0.25V）であり測定時間
は最大でも30μsecを越えない。

従つて、30KHz程度のサンプリングレートを実
現できる。

本実施例では、32個のフオトダイオードに400
〜600nｍの光を検出させ、スペーシング0.2〜
0.3μｍの第一次干渉波長の検出を目的としたが、
干渉次数と波長範囲はこれに限るものではなく、
干渉次数があらかじめわかつていて、スペーシン
グ0.1μｍ以上であれば測定可能である。

また、第６図、第７図の実施例に用いる装置に
おいて、ピンホール板３３０以降の分光検出部
は、一体として光軸に垂直な面内の直交する２方
向に移動可能とすることにより、磁気ヘツド１上
の任意の点での浮動スペーシングの測定が可能で
ある。

さらに、第６図の実施例に用いる装置では、検
出素子としてラインセンサを用いたが、これに限
ることはなく、一次元の光センサであればどれで
も良く、例えばCCDセンサ、ビジコンカメラ、
イメージデセクタ等の位置スキヤニング可能な光
検出素子であればよい。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれば、スペーシング測定
位置を自動的に決定でき、しかも１つのヘツド組
立体に固定されている全ての磁気ヘツドを１回の
ヘツド組立体の固定で測定できるので、測定時間
を大幅に短縮でき、スペーシング測定の高速化に
効果を有する。また、数100Hzから数10KHz程度
の動的測定ができ、高精度かつ高速なスペーシン
グ測定方法が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に用いる装置の
構成図、第２図はモニタテレビ上の画面を示す
図、第３図はパターン位置検出装置の動作を説明
するための図、第４図は本発明の第２の実施例に
用いる装置の平面図、第５図Ａは従来のスペーシ
ング測定装置による測定手順を示す図、第５図Ｂ
は第４図の装置によるスペーシング測定手順を示
す図、第６図は本発明の第３の実施例に用いる装
置を示す図、第７図は本発明の第４の実施例に用
いる装置の要部を示す図、第８図はその動作を説
明するための図である。１，２１１，２１２，２１３，２１４……磁気
ヘツド、２，２Ａ，２Ｂ……透明ガラスデイス
ク、１０，２１０……磁気ヘツド保持アーム、１
００，３００……キセノンランプ、１１０……モ
ノクロメータ、１２０……テレビカメラ、１４０
……フオトダイオード、１５０……テレビカメラ
制御回路、１７０……パターン検出回路、２０
１，２０２，２０３，２０４……投影器、３３０
……ピンホール板、３４０，３４０′……凹面回
折格子、３５０……ラインセンサ、４００……ラ
インセンサ制御回路、４１０……サンプルホール
ド回路、４２０……タイミング制御回路、４３０
……Ａ／Ｄ変換回路、４４０……メモリ回路、４
５０……演算制御回路、５００……フオトダイオ
ード列、５１０……光電流増幅回路、５２０……
コンパレータ回路、５３０……ラツチ回路、５４
０……レジスタ、５５０……比較電圧発生器、５
６０……オアゲート、５７０……制御回路、５８
０……Ｄ／Ａ変換回路、５９０……デジタル表示
回路。

Claims

【特許請求の範囲】１磁気ヘツドと磁気記録媒体との間の浮動スペ
ーシングを、上記磁気ヘツドの浮動スライダと上
記磁気記録媒体の一方を透明体で置換し、該透明
体を通して上記浮動スペーシング部に導入した光
の干渉作用を利用して測定する浮動スペーシング
測定方法において、上記磁気記録媒体を置換した
透明体を回転させた状態で上記磁気ヘツドの浮動
面に白色光を入射し、該浮動面からの反射光を受
光して該浮動面の平面像を上記反射光の強弱に比
例した電圧にて検出し、該電圧をデイジタル値に
変換して画像情報とし、該画像情報から上記平面
像の所望の部分の位置座標情報を求め、該位置座
標情報と上記浮動面中の所望の浮動スペーシング
測定場所の情報から浮動スペーシング測定位置座
標を決定する工程と、上記磁気記録媒体を置換し
た透明体を回転させた状態で上記磁気ヘツドの浮
動面に上記位置座標決定のための白色光と同一光
源からの白色光または単色光を入射し、該浮動面
からの反射光を入射光が白色光の場合には単色光
に分解して検出し、入射光が単色光の場合にはそ
のまま検出し、光の干渉作用を利用して該測定位
置での浮動スペーシングを測定する工程とを有す
ることを特徴とする浮動スペーシング測定方法。２上記磁気記録媒体を２枚のデイスク状透明体
で置換し、該２枚の透明体を所望の磁気記憶装置
における磁気デイスクの間隔と同一の間隔に配置
し、上記２枚の透明体の各々に少なくとも１つの
磁気ヘツドが対向するように１つの保持アームに
固定された複数個の磁気ヘツドを上記２枚の透明
体の間に挿入して浮動スペーシングを測定する特
許請求の範囲第１項記載の浮動スペーシング測定
方法。