JPS5977307A

JPS5977307A - 浮動スペーシング測定方法

Info

Publication number: JPS5977307A
Application number: JP18743882A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Kawakubo; 川久保　洋一; Sukeo Saito; 斎藤　翼生; Giichi Tsuji; 辻　義一; Seiji Kashioka; 誠治柏岡; Toshiaki Kita; 敏昭喜多
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 1984-05-02
Also published as: JPH0467124B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、磁気ディスク記憶装置、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ッド
のスペーシング測定に用いるスペーシング測定装置に関
する。

磁気ヘッドは、高速移動する磁気記録媒体の表面に対し
、流体力学的なカの作用にょシ、サプミク０７　、＃−
グーの微小間隙（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、磁気ヘッドの性能を向上させるために
重要である。したがって、このスペーシング金精度よく
測定することもまた重要である。

従来、このスペーシングは、磁気記録媒体と磁気ヘッド
の浮動スライダーの一方を透明体で置換しｃ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
の色を肉眼によシ判定してスペーシングを求める方法（
ＩＢＭ　Ｊ、ｏｆ　Ｒ，＆Ｄ、　ｖｏｌ　１６　Ｐ２６
９＋１９７２））、あるいは単色光を入射させ、磁気ヘ
ッ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、磁気ヘッドと記録媒体と
の間のスペーシングは記録密度の向上によυ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？
従来より大幅に短縮し得る磁気へラドスペーシング測定
装置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１磁気ヘツドの平面像を
検出する２次元光電変換装置と、磁気ヘッド位置を検出
するパターン位置検出装置とを用いて磁気ヘッドの平面
位置全検出し、更にあらかカしめ入かしておいたスペーシング測定位置と磁気ヘッド
の平面像との関係から、スペーシング測定位置を決定す
ることによ勺、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、すべての磁気ヘッ
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って、１つの
磁気ヘッド組立体に固定されている全ての磁気ヘッドｅ
１回の磁気ヘッ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？レンズ系にて結像させ、
結隊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って単色光
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シ、干渉波長を測定し、これからス
ペーシングを得る。これによフ、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ｒよυ説明する。

図においで、磁気ヘッドｌは磁気ヘッド保持アーム１０
によシ保持され、モータ（因示せず）からプーリ５、ス
ピンドル４、ハブ３ｉ介して回転させられている透明ガ
ラスディスク２上に浮動する。

磁気ヘッド保持アームｌＯは、パルスモータ２３によ如
回転させられるリードネジ２２によシレール２１上金半
径方向に移動する。磁気ヘッドｌは、更にロード・アン
ロード装置１２によ如上下に駆動されるアンロードバー
１１によってガラスディスク上に浮動することも、（ロ
ード）ガラスディスクから光分離して保持（アンロード
）されることもできるようになっている。

キセノンラング１００からの光線は、モノクロメータ１
１０に入射し、回折格子の回転角によシ、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υ２
つに分けられ、一方はガラスディスク２を通って、磁気
ヘッド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ォトダイオード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−１２２を通過し、レン
ズ１３０によシテレビカメラ１２０の撮像面に浮動スペ
ーシングの像を結像する。

キセノンラング１００及びモノクロメータ１１０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１３０゜カバー１３１．
ハーフミラ−１２２およびフォトダイオード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。

フォトダイオード１４０は、モノクロメータ１１０から
の出力光量によシ光電流を出力する。

プリアンプ１４１はフォトダイオード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の出力電圧をディジタ
ル１直に変換する。

テレビカメ２１２０は、カメラ制御回路１５０によ多制
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１７１６０中にディジ
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１２０の出力によシ浮動スペーシン
グ部の像が表示される。

バター／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ッドの位置を検出す
る。この動作を以下説明する。磁気ヘッドは第２図に示
すように視野に入っている。

白色光での反射像では、２つの磁気ヘッド浮動面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つの磁気ヘッド浮動面１
５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つの磁気ヘッ
ド浮動面１５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、磁気ヘッド浮動面１５の中心位置
（ｘ、ｙ）を求める一例金説明する。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
。磁気ヘッド浮動面の標準位置を（Ｘｏ、　ｙｏ）とす
る。なお、図中００を原点とする。まず、ｅ　＝　ｘ　−Ｘ　Ｏ川、、、、、、…ｅ旧、山・…α
）ｆ　＝　Ｙ　−３’　ｏ　　　　　　・・・・・・・
・・・旧・・・ｌ１・・（２）テ表ワされる偏差を求め
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Ｘ
Ｑ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、「ｌ」である画素の個数から、
各々面積Ｓ１，８ｘｆ算出する。ここで、Ｓｓ、Ｓｓは
次式で表わされる。

８１＝（ｐ−ｆ）ｄ　　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・山・・・・（３）８＊＝（Ｆ＋ｆ）ｄ　　・・
・・・・・・・・・・・・・・・山川・（４）したがっ
て、（３）、　（４）式から偏差ｆはｆ＝（８２−８１
）　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・＜
５）ｄによって求めることができるので、このｆによっで、位
＠ｙはＹ＝Ｙｏ＋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ｄ１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、Ｕｌコである画素の個数か
ら、各々面積８Ｂ、８４を算出する。８３．８４は次式
で表わされる。

Ｓｓ　＝（Ｅ−ｅ）ｄ　　　　　　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（７）８４＝＝（Ｅ＋ｅ）ｄ　　　
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）したが
って、偏差ｅと位置Ｘはｅ　＝−（Ｓ　４−８３）　　　　・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（９）ｄｘ　＝　Ｘ　６−）−ｅ　　　　　　　　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（１０）で求めることができ
る。

長方形像（浮動面）１５の寸法は、磁気ヘッドの製造誤
差によシ変化するが、これは［１］の誤差をδＹ１長さ
の誤差をδＸとすれば、次のように求められる。

δＹ＝２Ｆ−（８１＋８２　）　　　　・・・・・・・
・・・・・（１１）δＸ：＝２Ｅ−（Ｓｌｌ＋Ｓ４　）
　　　　・・・・・・・・・・・・（１３）従って、第
２図の浮動面１５の中心軸上の後端からｔｌ、ｔ２にあ
る点１６．１７の座標（Ｘｌ。

Ｙｌ）、（Ｘ２．Ｙｇ）　　は以下のようにして求めら
れる。

Ｙ１＝Ｙ２＝Ｙ・・・・・・・・・・・・（１６ンこの
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、ｆｌｕのある場合には、長方形領域１６３，１
６４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シ進められる。

■　ガラスディスク２を所定回転数で回転させる。

■　磁気ヘッド移動台２０をスピンドル４から最も遠い
側に動かし、磁気ヘッド保持アームに付いた磁気ヘッド
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、７７０−
）”バー１１によシ磁気ヘッド１をアンロード状態にす
る。

■　パルスモータ２３を回転させ、磁気ヘッド移動台２
０を前進させ、磁気ヘッド１ｆｃガラスデイスク２の外
周のローディ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ッド１をガラスディス
ク２に浮動させる。

■　更に磁気ヘッド移動台２０を前進させ、磁気ヘッド
ｌ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。

の　白色光は短波長から長波長までの光を含むだめ、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１６０に１己憶させる。

■　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に続出し、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Ｑ２２０＋ｏｎから７
４０ＢまでｌＯｍ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全制御装置１８０中に記憶す
る。

同時に各波長での光源の光強度をフォトダイオード１４
０にて検出し、プリアンプ１４１Ａ／Ｉ）変換器１４２
により光強度に比例したイ直を得て、これ全制御装置中
の別のメモリ部分に８己憶する。

［相］羊記の■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ｉｓｏば、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。

＠磁気ヘッド移動台２０を後退させ、磁気へラド１ケロ
ーデイング位置に位置すけ、ロードアンロード装［１’
２　’！ｚ動作させ、磁気ヘッド１をガラスディスク２
の面から退避させる。

＠磁気ヘッド移動台２０を更に後退させ、上ｌ己■と同
じ位置に固定し、ロードアンロード１２を解除し、磁気
ヘッドｌｅはずす。

本実施例装置によれば、従来一点描シ３０秒かかつてい
た測定点Ｘ．　Ｙ座標の決定が１秒以下で可能となった
。

これは実際の磁気ヘッド組立体は４つの磁気ヘッドを同
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ヘッダ当り４点の測定全行う場合で約１０分の測定時
間が１仕種度と約ｌ／１０となシ、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、波長をスキャ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の実施例装置の平面図である。

透明ガラスディスク２Ａ，２Ｂはハブ２２７、スペーサ
２２−８、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
よシ水平に支持され、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が固定されておシ、
モータ２３０からベル）２３１によシ駆動されＰｙ１定
の回転故により回転する。

磁気ヘッド組立体２１０はキャリジ２１５に固定され、
レール２１６上を透明ディスク２Ａ。

２Ｂの半径方向に移動する。磁気ヘッド組立体２１０上
の磁気ヘッド２１１，２１２は透明ディスク２Ｂ上に浮
動し、磁気ヘッド２１３，２１４は透明ディスク２Ａ上
に浮動する。

ベース２２０に設置されたキセノンランプ１００からの
光はモノクロメータ−１０によシ単色光となり、レンズ
２７０によシ平行光となシ、ハーフ＋７ミラ２５２によシ、透明ディスク２Ａに行く光と透明デ
ィスク２Ｂに行く光に分けられる。

透明ディスク２人に行く光はミラー２６１によフ反射さ
れ、ハーフミラ−２５６によシ、磁気ヘッド２１３に行
く光と、磁気ヘッド２１４に行く光に分けられる。

磁気ヘッド２１３に行く光は、ミラー２６３により反射
され、次にハーフミラ−２５３によシ反射され、透明ガ
ラスディスク２Ａを通過して磁気ヘッド２１３との間の
スペーシング部を照明する。

磁気ヘッド２１３と透明ガラスディスク２人との間のス
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２−２５３１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。

磁気ヘッド２１４に行く光は、ハーフミラ−２５４によ
シ反射され、磁気ヘッド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−２５４を通過し
、投影器２０４によシ投影面に結像する。

透明ガラスディスク２Ｂに行く光はハーフミラ−２５７
によシ反射された後、ハーフミラ−２５５によシ磁気ヘ
ッド２１１と２１２に行く光に分けられる。

磁気ヘッド２１１に行く光はミラー２６２により反射さ
れた後ハーフミラ−２５１にょシ反射され、磁気ヘッド
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−２５１を通過し、投影器２０１に
よシ投影面に結像する。

磁気ヘッド２１２に行く光はハーフミラ−２５２によシ
反射され、磁気ヘッド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ノ・−フミラー２５２を通
過し投影器２０２によシ投影面に結像する。

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
気ヘッ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
磁気ヘッド２１１，２１２，２１３゜２１４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、磁気ヘッ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、磁気ヘッドあるいは、磁気ヘッド支持部に偏変
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
ング測定手順を第５図Ｂは本実施例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
明ガラスディスクの軸受が同一ベース上に設置されるだ
め、光源、投影器、光学系と、透明ガラスディスク間の
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
がって、本実施例装置によれば、小型かつ軽量な構成で
、しかも短時間に磁気ヘッドのスペーシング測定ができ
る。

本実施例装置に更に、第１の実施例で述べた測定位置自
動決定装置および前記の特願昭５６−することが可能と
なシ、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装置
について説明する。第６図は本発明の第３の実施例を示
す図であ、す、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って単色光に
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
、シリコンラインセンサ全周いた。

磁気ヘッド１は、ベルト５によ多回転させられている透
明ガラスディスク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−３２２により
、磁気ヘッドｌとガラスディ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５０咽の凹球
面上にｌ咽尚り３００本の格子溝を形成したもので、回
折反射した光は、　　−ｙ−３４１によシ光路を曲げら
れ、ジインセンサ３５０に入射する。

ラインセ／す３５０は１１０μｍ口のセンサを６４個、
ピッチ１２７μｍで長さ８．１　ｍｍ間に並べたもので
ある。この８．１閣長さの２インセンサ３５０上に２３
０ｎｍ・から７７０ｎｍの間の５４０ｎｍの範囲の光が
入射する。従って、１つのセンサ当ｊ７５４０／６４ｎ
ｍ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λＮは次式で求
められる。

（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
らの駆動信号によシ各センサへの入射光歓に比例しだ電
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７１０
ではラインセンサ制御回路４００からの短いパルス’ｋ
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４５０の指
令の下に、ラインセンサ制御回路４００、サンプルホー
ルド回路４１０、Ａ／Ｄ変換回路４３０、メモリ回路４
４０にタイミング信号を送シ、サンプルタイム１１秒ご
とに２インセンサ３５０からの光強度信号出力の送シ出
しのトリガを与え、各センサからの光強度信号をＴ２秒
間隔で送υ出し、これに同期を取ってサンプルホールド
し、Ａ／Ｄ変換を行って、メモリ回路４４０の各波長毎
に異なっ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、オフセット電圧ＥＯＮ　　
をメモリ回路４４０中に記憶する。

■　スペーシング部のディスク２とヘッド１との間隔’
ｅ　Ｏ，１ｗｎ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ＥＢＮ　　を測定し、Ａ／Ｄ変換し
てメモリ回路４４０のＥＯＮと異なる番地に記憶する。

■　磁気ヘッド１をガラスディスク２上に浮動させ、Ｔ
１秒毎に各センサからの出力ＥＭＮ　　を検出、Ａ／Ｄ
変換し、メモリ゛回路４４０のＥｏ。

ＥＢと異なる位置に順次配憶する。

■　演算制御回路４５０は、オフセット電圧をＥｎ　Ｅ
Ｍから減じ、各波長での干渉反射率ＲＮを次式から求め
る。

（Ｎ＝１，２，３．・・・６３．６４）反射率ＲＮ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１
９０に出力する。

本実施例では、Ｔ１＝１ｍｓ、Ｔｇ＝１０μｓとし、サ
ンプルレー）ＩＫＨｚでの測定を行なうことができだ。

＠７図は本発明の第４の実施例を示し、分光された光の
検出装置としてフォトダイオード列を用いた場合を示す
。ピンホール板３０よシ前の光路は第一の実施例と同じ
であるのでとこでは省略した。

ピンホール板３３０のピンホール３３１’！１ｊｆｆｉ
、！ｌ）抜けた光は、回折格子３４０′によセ分光され
、ミラー３４１にて反射され、フォトダイオード列５０
０に入射する。

回折格子３４０′は、曲率半径１００ｍｍ５溝本数３０
０本／Ｗｕｎの凹面回折格子で、４００〜６００ｎｍの
波長の光を、フォトダイオード列５００の３闘の長さの
範囲に分離結像させる。

フォトダイオード列５００には３０個のフォトダイオー
ドｋ　Ｏ，ｌ　ｆｒｕｎピッチで並べてあり、ここに回
折格子３４０′で分光されだ４００　ｎｍがら６００　
ｆｌｍの波長の光が入射する。従って短波長側からＮ番
目のフォトダイオードに入射する光の中心波長λＮは次
式から求められる。

各フォトダイオードからの出力は、光喧流増幅回路５１
０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、ガラスディスク２と磁気ヘッドｌとの間隔を０．１
　ｗ以上として干渉を生じないようにし、ガラス面と磁
気ヘッ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ｆ！：
調整し、光源、光学系、フォ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。

充電流増幅回路５１０の各プリアンプの出力はコンパレ
ータ回路５２０の各対応スるコンノ（レータに人力され
る。各コンパレータは、各プリアンプの出力を比較ホ圧
発生器５５０からの比較電圧と比較し、比較電圧が烏く
なっ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
ッチ回路５３０の各対応するラッチと、オアゲート５６
０に入力される。

ラッチ回路５３０の各ラッチは、対応するコンパレータ
の出力が市レベルになった場合にセットされ、制御回路
５７０からのリセット信号によυリセットされる。

ラッチ回路５３０は、各ラッチの出力は、レジスタ５４
０の各対応するビットの入力に接続され、Ｎｉ１Ｊ　Ｘ
Ｉ回路５７０からセット信号が来た時にレジスタ５４０
の対応するビットをセットする。

コンパレータ回路５２０の各コンパＶ−ｐ（Ｄ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１つが高レベルになつた時に出力を高レ
ベルとし、比較電圧が充電流増幅回路５１０のプリアン
プのどれか１つより大きくなっていることを制御回路５
７０に伝える。

比較電圧発生器５５０はコンパレータ回路５２０へ送る
比較電圧を制御回路５７０からの指令によ多発生する。

比較電圧は最初Ｏｖとし、５００ｎｓｅｃごとに電圧を
５ｍＶずつ増加される。従って、オアゲート５６０の出
力が最初に高レベルになった時には、コンパレータ回路
５２０のコンパレータのうちで、フォトダイオード列５
００の中のフォ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、出力が最小となっ
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
なっておシ、ラッチ回路５３０のうちでセットされてい
るラッ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図に磁気ヘッドｌとガラスディスク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５Ｑ３ｎｍの光の入射する。第１５番目
のプリアンズ出力が０．１９８Ｖと最小になっている。

従って比較電圧を０．１９５Ｖから０．２００　Ｖ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番目のラッチがセットされ、オアゲート５６
０の出力が高レベルとなシ、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
ット信号によシ、レジスタ５４０の内容を書替え、第１
５番目のビットを“１″にセットし、他のビット全°０
”にする。

１）　／　Ａ変換回路５８０は、レジスタ５４０内の”
ｌ”となっているビットの番号に比例しだ、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。

まだ、デジタル表示回路５９０はレジスタ５４０のｌ”
にセットされているビット番号を表示し、干渉波長の絶
対値の読取シに使用できる。

この場合には、干渉波長５Ｑ３ｎｍは、第１次の干渉波
長であシ、浮動スペーシングはその半分の０．２５２μ
ｍと求められる。

制御回路５７０は以上の様に全体の動作全制御し、動特
性測定時には、再び測定開始できるようもにラッチ回路＄３０をリセットし、比較（圧発生器５５
０の出力電圧を零にリセットし、再度電圧の上昇を指令
する。

本実施例装置において１回の測定にかかる時間は、ｌス
テップ０．５μｓｅｃ　であるから、５ｍＶ上る。ｏ、
２ｏｏｖ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２０〜５
０チ程度（０，１〜０．２５Ｖ）であり測定時間は最大
でも３０μＳｅｅ　’ｃ越えない。

従って、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個のフォトダイオードに４００〜５
　Ｑ　Ｑ　ｎｍ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
があらかじめわかっていて、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
ヘッドｌ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図の実施例では、検出素子としてラインセ
ンサを用いたが、とれに限ることはなく、−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
背ンカメラ、イメージデセクタ等の位置スキャニング可
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は、スペーシング測定位置を自
動的に決定でき、しかも１つのヘッド組立体に固定され
ている全ての磁気ヘッドを１回のヘッド組立体の固定で
測定できるので、測定時間全大幅に短縮でき、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１０Ｋ　Ｈ’　ｚ程度の動的測定ができ、尚精度
かつ高速なスペーシング測定装置が実現できる。

【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だめの図、第４図は本発明の第２
の実施例の平面図、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の実施例を示す図、第７図は本発明の第４の実施
例の要部を示す図、第８図はその動作を説明するだめの
図である。１．２１１，２１２，２１３，２１４・・・磁気ヘッド
、２．２Ａ、２Ｂ・・・透明ガラスディスク、１Ｏ９２
１０・・・磁気ヘッド保持アーム、１００，３００・・
・キセノンランプ、１１０・・・モノクロメータ、］、
　’２０・・・テレビカメラ、１４０・・・フォトダイ
オード、１５０・・・テレビカメラ制御回路、１７０・
・・バター、゛／検出回路、２０１，２０２，２０３，
２０４・・・投影器、３３０・・・ピンホール板、３４
０，３４０’・・・凹面回折格子、３５０・・・ライン
センサ、４００・・・ラインセンサ制（２）回路、４１
０・・・サンプルホ−ルド回路、４２０・・・タイミン
グ制御回路、４３０・・・Ａ　／　Ｄ　Ｋ換回路、４４
０・・・メモリ回路、４５０・・・演算制御回路、５０
０・・・フォトダイオード列、５１０・・・充電流増幅
回路、５２０・・・コンパレータ回路、５３０・・・ラ
ッチ回路、５４０・・・レジスタ、５５０・・・比較電
圧発生器、５６０・・・オアゲート、５７０・・・制御
回路、５８０・・・Ｄ／Ａ変換回路、５９０・・・デジ
タル表示回路。代理人　弁理士　養嬌鵬哉薄田利冨　１　　図 ■　ｚ　図 ■　３　目第５図Ａ　　　　　馬５図Ｂ１５　　　６　　　　　図

Claims

【特許請求の範囲】

１、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間のスペーシングを
、一方を透明体で置換し、この透明体を通して上記スペ
ーシングに元金導入し、その光の干渉によシ測定するス
ペーシング測定装置において、上記スペーシングからの
反射光を結像させるだめのレンズ系と、上記レンズ系の
結像面での光の強度を検出する光電変換手段と、上記光
電変換手段の出力を用いて、上記スペーシングの測定位
置を検出するだめのパターン位置検出手段とを有し、上
記光電変換手段の出力を用いて、上記パターン位置検出
手段によシ決定された測定位置でのスペーシングを測定
することを特徴とするスペーシング測定装置。