JPH1144507A5 - - Google Patents

Description

図１において、ＯＰＳは光学式非接触距離センサユニット、ＡＲＭ２は光学式非接触距離センサユニットＯＰＳ用のロータリーポジショナー（回転位置決め手段）ＲＴＰのアームである。後述するように本実施形態例では、ロータリーエンコーダＲＥ、シグナルプロセッサーＳＰ１、モータドライバーＭＤの系でフィードバック制御を取りながらモーターＭＯでアームＡＲＭ２を回転させて、光学式非接触距離センサユニットＯＰＳを順次微小送りをしながら位置決めする構成になっている。ロータリーポジショナーＲＴＰは、ロータリーエンコーダＲＥとモーターＭＯとで構成されている。

又、同時に光学式非接触距離センサユニットＯＰＳより得られた検出信号に基づいて、シグナルプロセッサーＳＰ２が指令を発し、ボイスコイルモータドライバー（回転制御回路）ＶＣＭＤからボイスコイルＶＯＩＣに流す電流を制御することで直接、磁気ヘッドアーム（回動部材）ＡＲＭ１を動かして、順次微小送りされる光学式非接触距離センサユニットＯＳＰとの位置関係が一定になるようにフィードバック制御を取ることで、最終的に磁気ヘッド（記録部）を順次微小送りしながら位置決めする構成になっている。

光学式非接触距離センサユニットＯＰＳは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤの上面の空間に配置してあり、磁気ヘッドアームＡＲＭ１の回転中心と同軸の回転軸ＯＡＲＭにて回転移動できるように配置してある。光学式非接触距離センサユニットＯＰＳの回転位置は、光学式非接触距離センサユニットＯＰＳの回転軸ＯＡＲＭに取り付けられた高分解能のロータリーエンコーダＲＥによって測定される。

即ち、光源に波長０．７８ミクロンの光を放射する半導体レーザを用いれば、スライダーＳＬＩＤ側面との距離が０．３９ミクロンずれれば明暗が正弦波状に１周期分変化する。明暗変化は受光素子ＰＤにより電気信号に変換される。最初の位置関係において受光素子ＰＤで検出される明暗信号が明暗の中間になるような距離に設定しておけば、スライダーＳＬＩＤ側面との距離が変わると最も敏感に電気信号レベルが変化するので、干渉式距離センサとして最適である。正弦波状の電気信号レベル変化は、１つの正弦波（０．３９μｍ）を数１０の位相に分割して、最終的に高分解能のディジタル変位信号として出力され、これによって０．０１ミクロン程度の分解能で距離変化を検出できる。この様な電気回路は良く知られているので、詳細は省略する。

図３の（ａ）のように、図２に示すビームスプリッタＢＳで反射した略平行光束は光学ブロックＢの光学プルーブＯＰを通りハードディスクＨＤ板表面に向けて進行し、光源からの光の波長λ（μｍ）よりやや長い格子ピッチの回折格子ＧＴに入射する。このとき回折格子ＧＴは格子ピッチに回折格子レンズＬＧＬ（図３の（ｂ）参照）により分布を与えることで光束にシリンドリカルレンズ様の集光作用を付加している。光束はそこで回折によって光路を９０度近くまで折り曲げられ、横方向（ハードディスクＨＤ板の径方向）にくさび状に集光しながら進行し、光路折曲げ部ＯＲ端の屈折面ＲＴによって屈折されて、完全にハードディスクＨＤ表面と平行でかつ、ハードディスクＨＤ表面から２００μｍ程度の空間をくさび状に集光しながら進行する。その光束は基準光路形成部ＯＳに入射してハーフミラーＨＭにより２つの光束（透過光と反射光）に分割される。

光学式非接触距離センサユニットＯＰＳ’は、レーザダイオード等の可干渉光源ＬＧＴからの直線偏光発散光をコリメータレンズＬＮＳによって略平行光束にし、プリズム様のビームスプリッタＢＳで反射させ、光学ブロックＢ’の光学プルーブＯＰおよび光路折曲げ部ＯＲを経て基準光路形成部ＯＳに入射させて、ハーフミラーＨＭで２つの光束（透過光と反射光）に分割する。

即ち、可干渉光源ＬＧＴに波長０．７８ミクロンの光を放射する半導体レーザを用いれば、スライダーＳＬＩＤ側面との距離が０．３９ミクロンずれれば明暗が正弦波状に１周期分変化する。明暗変化は受光素子ＰＤＡ，ＰＤＢにより電気信号に変換される。最初の位置関係において受光素子ＰＤＡ，ＰＤＢで検出される明暗信号が明暗の中間になるような距離に設定しておけば、スライダーＳＬＩＤ側面との距離が変わると最も敏感に電気信号レベルが変化するので、干渉式距離センサとして最適である。

また、光学ブロックＢ’で基準光を形成する例を説明しているが、干渉計Ａ’内部でビームスプリッタＢＳ及びミラー（図示せず）を用いて形成することもできる。