(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光導波路が上下面方向に開口されたスライダを支持してＸ軸方向のみに移動するＸ軸ステージと、前記スライダを支持してＹ軸方向のみに移動するＹ軸ステージと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージに支持されたスライダの下側に半導体レーザ素子を離間して把持するレーザ把持治具と、前記スライダの上側に位置して所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行う観察カメラと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージによるスライダのＸＹ軸方向移動制御及び前記観察カメラによる撮影を制御する制御手段とを備え、
半導体レーザ素子とスライダとをＸＹ軸方向に移動させながらスライダの上側から所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行い、前記撮影したフレーム画像に基づいて半導体レーザ素子と光導波路との位置決めを行う光学部品の高精度調芯方法であって、
前記制御手段が、前記ＸＹ軸ステージの移動によってスライダをＸＹ軸方向に移動しながらスライダの上側を観察カメラによって撮影し、所定フレーム毎に撮影した複数のフレーム画像を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得した複数のフレーム画像内から最も照度が大きい基準フレーム画像を抽出する第２工程と、前記第２工程によって抽出した基準フレーム画像の基準座標を基準とした周辺フレーム画像を抽出する第３工程と、前記第２工程及び第３工程によって抽出した基準フレーム画像及びＸＹ周辺フレーム画像の各照度値をＸＹ軸毎に二次近似演算することによってレーザ光の光軸と推定される目標座標を算出する第４工程と、前記第４工程によって算出した目標座標にスライダを位置づける第５工程とを行うことを特徴とする光学部品の調芯方法。
【請求項２】
前記第３工程において、前記基準座標を基準としてＸ軸及びＹ軸方向に所定数離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準として所定距離だけ離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準とした所定領域の周辺フレーム画像を抽出することを特徴とする請求項１記載の光学部品の調芯方法。
【請求項３】
前記半導体レーザ素子が発光するレーザ光径が１μｍ、前記スライダの光導波路径が１μｍ、観察カメラのフレームレートが１００ｆｐｓの条件のとき、前記スライダのＸＹ走査平面領域を１０μｍ×１０μｍに設定し、前記スライダをＸ軸ステージ及びＹ軸ステージをピエゾ効果を利用してスライダをＸ軸及びＹ軸方向に移動するピエゾステージによって構成し、Ｘ軸ピエゾステージがＸ軸方向に２Ｈｚで振動しながらＹ軸ピエゾステージがＹ軸方向に２μｍ／ｓの送り速度で前記第１工程のスライダの上面を観察カメラによって撮影することを特徴とする請求項１又は２記載の光学部品の調芯方法。
【請求項４】
半導体レーザ素子から発するレーザ光を光導波路が上下面方向に開口されたスライダ一の下側に照射し、前記半導体レーザ素子とスライダとをＸＹ軸方向に移動させながらスライダの上側から所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行い、前記撮影したフレーム画像に基づいて半導体レーザ素子と光導波路との位置決めを行う光学部品の高精度調芯装置であって、
前記スライダを支持してＸ軸方向のみに移動するＸ軸ステージと、前記スライダを支持してＹ軸方向のみに移動するＹ軸ステージと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージに支持されたスライダの下側に半導体レーザ素子を離間して把持するレーザ把持治具と、前記スライダの上側に位置して所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行う観察カメラと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージによるスライダのＸＹ軸方向移動制御及び前記観察カメラによる撮影を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段が、前記ＸＹ軸ステージの移動によってスライダをＸＹ軸方向に移動しながらスライダの上側を観察カメラによって撮影し、所定フレーム毎に撮影した複数のフレーム画像を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得した複数のフレーム画像内から最も照度が大きい基準フレーム画像を抽出する第２工程と、前記第２工程によって抽出した基準フレーム画像の基準座標を基準とした周辺フレーム画像を抽出する第３工程と、前記第２工程及び第３工程によって抽出した基準フレーム画像及びＸＹ周辺フレーム画像の各照度値をＸＹ軸毎に二次近似演算することによってレーザ光の光軸と推定される目標座標を算出する第４工程と、前記第４工程によって算出した目標座標にスライダを位置づける第５工程とを行うことを特徴とする光学部品の調芯装置。
【請求項５】
前記第３工程において、前記基準座標を基準としてＸ軸及びＹ軸方向に所定数離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準として所定距離だけ離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準とした所定領域の周辺フレーム画像を抽出することを特徴とする請求項４記載の光学部品の調芯装置。
【請求項６】
前記半導体レーザ素子が発光するレーザ光径が１μｍ、前記スライダの光導波路径が１μｍ、観察カメラのフレームレートが１００ｆｐｓの条件のとき、前記スライダのＸＹ走査平面領域を１０μｍ×１０μｍに設定し、前記スライダをＸ軸ステージ及びＹ軸ステージをピエゾ効果を利用してスライダをＸ軸及びＹ軸方向に移動するピエゾステージによって構成し、Ｘ軸ピエゾステージがＸ軸方向に２Ｈｚで振動しながらＹ軸ピエゾステージがＹ軸方向に２μｍ／ｓの送り速度で前記第１工程のスライダの上面を観察カメラによって撮影することを特徴とする請求項４又は５記載の光学部品の調芯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザ素子の光軸を部品に設けられた光導波路に高精度に位置づけることができる光学部品の高精度調芯方法及び高精度調芯装置に関し、特に磁気ヘッドのスライダに半導体レーザ素子を装着する磁気ヘッド製造装置における半導体レーザ素子の光軸をスライダに設けられた光導波路に高精度に位置づけることができる光学部品の高精度調芯方法及び高精度調芯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に磁気ディスク装置は、記憶容量の増大に伴う高記録密度化が望まれており、近年、この記録密度を飛躍的に向上させる技術の一つとして、磁気ディスク上の数１０ｎｍ×数１０ｎｍ程度の微小領域に半導体レーザ光を照射して２００℃以上の熱と磁場を加える熱アシスト磁気記録技術が提案されている。この熱アシスト磁気記録技術を採用した磁気ディスク装置は、磁気ヘッド素子を搭載するスライダの所望位置にレーザ光を透過させる光導波路を開口し、この光導波路に半導体レーザ素子を高精度に位置づけしてＵＶ（紫外線）硬化樹脂等によって接着固定するように構成されている。
【０００３】
この熱アシスト磁気記録技術を採用した磁気ディスク装置は、スライダの所望位置に開口された光導波路に半導体レーザ素子を高精度に位置づけする必要があるが、例えば、スライダのサイズが幅０．７ｍｍ×奥行き０．８５ｍｍ×高さ０．２３ｍｍの微小部品であり、半導体レーザ素子サイズが幅０．２ｍｍ×奥行き０．１ｍｍ×高さ０．５ｍｍ且つ発光点が１μｍ径であり、スライダに開口された光導波路が１μｍ径のため、高精度の位置決めが困難であった。
【０００４】
このスライダの所望位置に開口された光導波路に半導体レーザ素子を高精度に位置付けする従来技術は、サブマウントに取り付けられた半導体レーザ素子に対してスライダをＸＹ方向に移動しながら前記スライダの光導波路を通過した光をＮＦＰ（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｐａｔｔｅｒｎ：近視野像の観察）カメラで撮影し、この撮影したカメラ画像の光量が最大となるスライダ位置のＸＹ座標を画像処理によって検出し、この最大光量のスライダ位置において半導体レーザ素子を接着固定するものであった。
【０００５】
この従来技術によるカメラ画像の光量による調芯技術は、撮影を行うＮＦＰカメラのフレームレート（１秒間に撮影可能なフレーム数）に限界があり、高精度の位置決めを行うためには前述した半導体レーザ素子に対してスライダをＸＹ方向に移動する際の移動速度を高速に行うことができず、このため調芯時間が長時間になり、磁気ヘッド製造時間が冗長となる課題があった。
【０００６】
なお、一般の光軸の調芯を行う技術が記載された文献としては、下記の特許文献が挙げられ、下記の特許文献１には、複数の光学部品の一方を順次光量測定点に位置決めして一方の光学部品から他方の光学部品へ入射する光の量を測定し、最大光量となる最適位置を求める光部品の調芯方法において、最初の光量測定点における光量が所定の光量値未満の場合は、以降の光量測定点と最初の光量測定点との距離を大きな所定距離に設定し、最初の光量測定点における光量が前記所定の光量値以上の場合は、以降の光量測定点と最初の光量測定点との距離を小さな所定距離に設定して調芯処理を行う調芯技術が記載され、下記の特許文献２には、第１の光学部品から出射されて第２の光学部品に導入された光を光検出器で検出し、前記光検出器の出力を増幅手段で増幅し、前記増幅手段の出力に基づいて前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位置を調整する光学部品の調芯方法において、前記第１の光学部品と前記第２の光学部品とを相対的に、１つの軸に関して１次元的に繰り返して往復走査させつつ、前記往復走査に従って得られる前記増幅手段の出力に基づいて前記１つの軸に関する１次元的な光強度分布を得る光強度分布取得段階と、前記光強度分布取得段階で得られた１次元的な光強度分布に基づいて前記第１の光学部品と前記第２の光学部品との相対的な位置が調芯位置となるように、当前記相対的な位置を調整する位置調整段階とを行う調芯技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３４５９２５号公報
【特許文献２】特開２００８−１８６０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記の特許文献に記載された技術は、光ファアイバーに対する半導体レーザ素子の位置決めを行うものであって、本発明の対象とする光導波路が開口された磁気ヘッドスライダに半導体レーザ素子を取り付ける際に、サブマウントに取り付けられた半導体レーザ素子に対してスライダをＸＹ方向に移動しながら前記スライダの光導波路を通過した光をＮＦＰカメラで撮影し、この撮影したカメラ画像の光量が最大に基づいた調芯技術に適用することが困難であり、調芯時間が長時間になり、磁気ヘッド製造時間が冗長となるという課題があった。また、従来技術による調芯方法は、光学系装置固有ノイズやカメラ素子固有の出力のバラツキや迷光成分による各種ノイズが含まれ、正確なＸＹ座標の抽出が困難であるという課題もあった。
【０００９】
本発明の目的は、前述の従来技術による課題しようとするものであり、磁気ヘッドスライダの光導波路と半導体レーザ素子とを高精度且つ高速に調芯することができる光学部品の高精度調芯方法及び高精度調芯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、光導波路が上下面方向に開口されたスライダを支持してＸ軸方向のみに移動するＸ軸ステージと、前記スライダを支持してＹ軸方向のみに移動するＹ軸ステージと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージに支持されたスライダの下側に半導体レーザ素子を離間して把持するレーザ把持治具と、前記スライダの上側に位置して所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行う観察カメラと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージによるスライダのＸＹ軸方向移動制御及び前記観察カメラによる撮影を制御する制御手段とを備え、半導体レーザ素子とスライダとをＸＹ軸方向に移動させながらスライダの上側から所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行い、前記撮影したフレーム画像に基づいて半導体レーザ素子と光導波路との位置決めを行う光学部品の高精度調芯方法であって、前記制御手段が、前記ＸＹ軸ステージの移動によってスライダをＸＹ軸方向に移動しながらスライダの上側を観察カメラによって撮影し、所定フレーム毎に撮影した複数のフレーム画像を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得した複数のフレーム画像内から最も照度が大きい基準フレーム画像を抽出する第２工程と、前記第２工程によって抽出した基準フレーム画像の基準座標を基準とした周辺フレーム画像を抽出する第３工程と、前記第２工程及び第３工程によって抽出した基準フレーム画像及びＸＹ周辺フレーム画像の各照度値をＸＹ軸毎に二次近似演算することによってレーザ光の光軸と推定される目標座標を算出する第４工程と、前記第４工程によって算出した目標座標にスライダを位置づける第５工程とを行うことを特徴とを特徴とし、請求項２に記載の発明は、前記第３工程において、前記基準座標を基準としてＸ軸及びＹ軸方向に所定数離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準として所定距離だけ離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準とした所定領域の周辺フレーム画像を抽出することを特徴とし、請求項３記載の発明は、前記いずれかの特徴の調芯方法において、前記半導体レーザ素子が発光するレーザ光径が１μｍ、前記スライダの光導波路径が１μｍ、観察カメラのフレームレートが１００ｆｐｓの条件のとき、前記スライダのＸＹ走査平面領域を１０μｍ×１０μｍに設定し、前記スライダをＸ軸ステージ及びＹ軸ステージをピエゾ効果を利用してスライダをＸ軸及びＹ軸方向に移動するピエゾステージによって構成し、Ｘ軸ピエゾステージがＸ軸方向に２Ｈｚで振動しながらＹ軸ピエゾステージがＹ軸方向に２μｍ／ｓの送り速度で前記第１工程のスライダの上側を観察カメラによって撮影することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、半導体レーザ素子から発するレーザ光を光導波路が上下面方向に開口されたスライダ一の下側に照射し、前記半導体レーザ素子とスライダとをＸＹ軸方向に移動させながらスライダの上側から所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行い、前記撮影したフレーム画像に基づいて半導体レーザ素子と光導波路との位置決めを行う光学部品の高精度調芯装置であって、前記スライダを支持してＸ軸方向のみに移動するＸ軸ステージと、前記スライダを支持してＹ軸方向のみに移動するＹ軸ステージと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージに支持されたスライダの下側に半導体レーザ素子を離間して把持するレーザ把持治具と、前記スライダの上側に位置して所定フレームレートによる複数フレーム画像の撮影を行う観察カメラと、前記Ｘ軸ステージ及びＹ軸ステージによるスライダのＸＹ軸方向移動制御及び前記観察カメラによる撮影を制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記ＸＹ軸ステージの移動によってスライダをＸＹ軸方向に移動しながらスライダの上側を観察カメラによって撮影し、所定フレーム毎に撮影した複数のフレーム画像を取得する第１工程と、前記第１工程によって取得した複数のフレーム画像内から最も照度が大きい基準フレーム画像を抽出する第２工程と、前記第２工程によって抽出した基準フレーム画像の基準座標を基準とした周辺フレーム画像を抽出する第３工程と、前記第２工程及び第３工程によって抽出した基準フレーム画像及びＸＹ周辺フレーム画像の各照度値をＸＹ軸毎に二次近似演算することによってレーザ光の光軸と推定される目標座標を算出する第４工程と、前記第４工程によって算出した目標座標にスライダを位置づける第５工程とを行うことを特徴とし、請求項５記載の発明は、前記第３工程において、前記基準座標を基準としてＸ軸及びＹ軸方向に所定数離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準として所定距離だけ離れた周辺フレーム画像、又は前記基準座標を基準とした所定領域の周辺フレーム画像を抽出することを特徴とし、請求項６記載の発明は、前記何れかの特徴の光学部品の調芯装置において、前記半導体レーザ素子が発光するレーザ光径が１μｍ、前記スライダの光導波路径が１μｍ、観察カメラのフレームレートが１００ｆｐｓの条件のとき、前記スライダのＸＹ走査平面領域を１０μｍ×１０μｍに設定し、前記スライダをＸ軸ステージ及びＹ軸ステージをピエゾ効果を利用してスライダをＸ軸及びＹ軸方向に移動するピエゾステージによって構成し、Ｘ軸ピエゾステージがＸ軸方向に２Ｈｚで振動しながらＹ軸ピエゾステージがＹ軸方向に２μｍ／ｓの送り速度で前記第１工程のスライダの上側を観察カメラによって撮影することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による光学部品の高精度調芯方法及び高精度調芯装置は、複数のフレーム画像内から最も照度が大きい基準フレーム画像及び前記基準フレーム画像を基準としたＸＹ周辺フレーム画像の各照度値をＸＹ軸毎に二次近似演算してレーザ光の光軸と推定される目標座標を算出ことによって、スライダの光導波路と半導体レーザ素子とを高精度且つ高速に調芯することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による光学部品の高精度調芯装置の構成を示す図
【図２】実施形態による高精度調芯装置の調芯動作の全体概要を示すフロー図
【図３】実施形態による高精度調芯装置の調芯動作の詳細を示す図
【図４】本発明の対象となるスライダ及び半導体レーザ素子を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による光学部品の高精度調芯方法及び高精度調芯装置の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
［前提説明］
まず、本発明の調芯方法及び装置が対象とする磁気ヘッドスライダにおける調芯技術を図１を参照して説明する。本発明の対象とする調芯技術は、図４に示す如く、磁気ディスク装置用のスライダ２６に開口された光導波路３０とサブマウント４０により支持されレーザ光９０を発する半導体レーザ素子０１の光軸を高精度に位置づけるためのものであって、前記レーザ光９０を発する半導体レーザ素子０１を固定した状態でスライダ２６をＸＹ軸方向に移動させながら図示しないＮＦＰカメラがスライダ２６の底面側から撮影を行い、撮影光量が最大となるスライダ２６のＸＹ軸座標に基づいてスライダ２６の位置決めを行い、この後にスライダ２６の光導波路３０に半導体レーザ素子０１を降下させ、スライダ２６とサブマウント４０間のＵＶ硬化樹脂に紫外線を照射して硬化させることによって調芯及び固着を行うものである。
【００１５】
［構成説明］
さて、本実施形態による高精度調芯装置は、図１に示す如く、図中の右側に描いた半導体レーザ素子０１及びスライダ２６を搭載し相対的にＸＹＺ軸方向移動し、半導体レーザ素子０１から照射されてスライダ２６の光導波路３０を通過したレーザ光をＮＦＰ（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｐａｔｔｅｒｎ：近視野像観察）カメラ２３によって撮影する機構系ユニットと、図中の左側に描いた前記機構系ユニットの各ＸＹＺ軸方向の移動及び撮影を制御する制御コンピュータ１８と、前記制御コンピュータ１８からの制御信号によって前記機構系ユニットの各部位を駆動するための駆動回路系ユニットとから構成される。
【００１６】
前記機構系ユニットは、除振台０７上に搭載されてスライダ２６をＹ軸方向のみに移動するＹ軸ステージ０５と、前記Ｙ軸ステージ０５によって支持されてスライダ２６をＸ軸方向のみに移動するＸ軸ステージ０４と、前記Ｘ軸ステージ０４及びＹ軸ステージ０５によって支持され、半導体レーザ素子０１を搭載したレーザ把持治具０３と、除振台０７上に搭載されてＺ軸方向のみ移動するＺ軸ステージ０２と、スライダ２６を搭載し、前記Ｚ軸ステージ０２上に搭載されたＸ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８と、除振台０７上に搭載されてＺ軸方向のみに移動するＺ軸ステージ２５と、前記Ｚ軸ステージ２５によって支持されたＮＦＰ（ｎｅａｒ  ｆｉｅｌｄ  ｐａｔｔｅｒｎ：近視野像観察）カメラ２３及びＮＦＰ光学系２４と、前記スライダ２６の側面方向の画像を撮影するためのＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ２２とから構成される。
【００１７】
前記駆動回路系ユニットは、前記ＮＦＰカメラ２３及びＮＦＰ光学系２４を制御するためのカメラコントローラ２０と、前記ＸＹＺ軸ステージを駆動するためのモータドライバ２１と、前記Ｘ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８を駆動するための微細ＸＹ軸コントローラ０８と、半導体レーザ素子０１の発光を制御するファンクションジェネレータ１２及びＬＤドライバ０９とから構成される。なお、前記Ｘ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８は、圧電性物質の結晶に電圧を加えることによって電圧に比例した歪みによる動作力が発生するピエゾ効果を利用したステージである。
【００１８】
前記制御コンピュータ１８は、ディスプレイ１９を含み、一般のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、メモリ、磁気ディスク装置等の記憶手段、キーボード等の入出力機器、各種インターフェース機器、基本ＯＳ（オペレーティングシステム）及び各種ソフトウェアを含むものであって、本実施形態においてはソフトウェアによって、ＮＦＰカメラ２３及びＣＣＤカメラ２２とリンクするためのカメラリンク１７と、前記ピエゾＸＹ軸ピエゾステージ２７及び２８を駆動するためのモータドライバ２１を制御するモータコントローラ１６と、アナログデータとディジタルデータ間の変換を行うＡＤ変換器１５及びＤＡ変換器１４とを備える。
【００１９】
［動作説明］
このように構成された高精度調芯装置の全体動作は、図１及び図２に示す如く、半導体レーザ素子０１をレーザ把持治具０３にセットする工程Ｓ２１と、スライダ２６を前記Ｘ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８にセットする工程Ｓ２３と、半導体レーザ素子０１の発光によるフォーカス制御によって合焦点の位置調整を行う工程Ｓ２４と、前記半導体レーザ素子０１とスライダ２６の上面間にギャップを設けた状態でＸ軸ステージ０４及びＹ軸ステージ０５を第１の所定速度で移動させながら半導体レーザ素子０１からの光導波路３０を通過したレーザ光をＮＦＰカメラ２３によって受光し、前記受光したレーザ光の光量（照度）が最も大きいフレームのＸＹ座標にスライダ２６をＸ軸ステージ０４及びＹ軸ステージ０５によって粗調芯位置づけを行う工程Ｓ２５と、スライダ２６を半導体レーザ素子０１に接近させてギャツプが最小になるように降下させる工程Ｓ２６と、前記Ｘ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８を第２の所定速度で移動させながら半導体レーザ素子０１からの光導波路３０を通過したレーザ光をＮＦＰカメラ２３によって受光し、前記受光したレーザ光の光量（照度）が最も大きいフレームのＸＹ座標に基づいて後述する調芯計算を用いてスライダ２６をＸ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８によって微調芯位置づけを行う工程Ｓ２７と、紫外線の照射によってレーザ素子０１とスライダ２６とを接着するＵＶ接着を行う工程Ｓ２８と、半導体レーザ素子０１を固着したスライダ２６回収する工程Ｓ２９とを行うことによって、半導体レーザ素子０１をスライダ２６の光導波路３０に高精度に調芯した状態で両者を固着する。
【００２０】
特に本実施形態による高精度調芯装置は、前記工程Ｓ２７による微調芯位置決め動作の際、Ｘ軸ピエゾステージ２７及びＹ軸ピエゾステージ２８を比較的高速な第２の所定速度でスキャンすることによっても高精度な位置決めを行うことができ、この高精度調芯の詳細を図１及び図３を参照して説明する。
【００２１】
図３は本実施形態の特徴である調芯位置決め動作の各工程を左側に描き、スライダ上に照射されるレーザ光の導波位置を右側に描いたものであって、前記ＸＹ軸ステージの移動によってスライダ２６をＸＹ軸方向に移動しながらスライダ２６の底面をスキャンし、ＮＦＰカメラ２３による所定フレーム（例えば、１００枚／病）毎に撮影した複数のフレーム画像（スライダを粗位置決めした粗位置決め領域全体の写真画像）を取得する工程Ｓ４０１と、前記工程Ｓ４０１によって抽出した多数のフレーム画像内から最も照度が大きい座標Ａ（基準座標）のフレーム画像ｆ０を抽出する工程Ｓ４０２と、前記工程Ｓ４０２により抽出したフレーム画像ｆ０のＸＹ座標軸を基準としてＸＹ方向に±３フレーム離れたＸＹ周辺フレーム画像を抽出する工程Ｓ４０３と、前記工程Ｓ４０３により抽出した７フレーム画像の各照度値をＸＹ軸毎に二次近似演算による多項式曲線フィッティングを行うことによってレーザ光軸位置と推定される座標Ｂを算出する微細調芯の工程Ｓ４０４と、前記工程Ｓ４０４によって算出した座標Ｂへスライダを移動させる工程Ｓ４０５とを実行することによって、高精度調芯を行うことができる。
【００２２】
ここで、前記工程Ｓ４０４による微細調芯の原理を説明する。従来技術における調芯技術においては、例えば、座標Ａにおけるスライダを移動させるＸＹ走査平面領域を１０μｍ×１０μｍ、Ｘ軸方向の振動速度を２Ｈｚ振動、Ｙ軸方向の送り速度を２μｍ／秒、ＮＦＰカメラのフレームレートを１００ｆｐｓ、レーザ光及び光導波路径を１μｍの走査条件としたときの従来技術の調芯時間が５秒を要し、この位置精度を２倍向上しようとした場合、調芯精度がＸ軸で０．４μｍ、Ｙ軸で１μｍと低下するため、各走査軸の走査速度が低下し、１０秒を要するものであった。
【００２３】
これに対して本実施形態による調芯方法は、前記走査条件且つ調芯時間５秒としたとき、前記工程Ｓ４０２により抽出した最大照度のフレーム画像ｆ０においてはフレームレート制限（１秒間に撮影可能なフレーム数の制限）のために本来の最大照度位置からずれたフレーム画像が選択される可能性があるものであったが、最大照度のフレーム画像ｆ０を中心としたＸＹ方向の所定数範囲のＸＹ周辺フレーム画像を抽出し、前記最大照度のフレーム画像及び所定数範囲のフレーム画像を含む複数フレーム画像の二次近似演算による多項式曲線フィッティングを行い、ＸＹ座標における最高照度値のピーク座標を算出し、このピーク座標を調芯目標（レーザ光の光軸）の座標Ｂとして適用することによって、従来技術に比べて高速且つ高精度の調芯を行うことができる。なお、前述の実施形態においては、最も照度が大きい座標Ａ（基準座標）を基準としてＸＹ方向に±３フレーム離れたＸＹ周辺フレーム画像を抽出する例を説明したが、本発明は基準座標を中心としたＸＹ方向の任意数のフレーム画像を抽出してＸＹ軸毎に二次近似演算による多項式曲線フィッティングを行うものに限られるものではなく、最大照度座標を基準とした所定距離や所定領域のフレーム画像を抽出対象のＸＹ周辺フレーム画像として選択しても良く、例えば、最大輝度座標を基準とする±２ｕｍの領域内の全ての撮像フレームを対象として多項式曲線フィッティングを行うように構成しても良い。
【００２４】
また、本実施形態による調芯方法は、従来技術においては装置固有ノイズやカメラ素子固有の出力のバラツキや迷光成分による各種ノイズが含まれるＸＹ座標の抽出であったが、前述の最大照度のフレーム画像及び所定数範囲のフレーム画像を含む複数フレーム画像の二次近似演算を行うことによって最小二乗法による多項式曲線フィッティングを適用し、前述のノイズ成分を除去することができ、より正確な高精度な調芯を行うことができる。
【００２５】
このように本実施形態による光学部品の高精度調芯方法及び高精度調芯装置は、光導波路が開口されたスライダに半導体レーザ素子からのレーザ光を調芯する際、スライダの所定領域とレーザ光を発する半導体レーザ素子とを相対的にＸＹ軸移動させながら前記スライダの光導波路を通過するレーザ光を含む複数のフレーム画像を撮影し、前記撮影した複数のフレーム画像の内の最大照度のフレーム画像と前記最大照度フレーム画像を基点とした所定数範囲のＸＹ座標のフレーム画像を抽出し、これら抽出した最大照度フレーム画像及び所定数範囲のフレーム画像を最小二乗法による二次近似演算を行うことによって、磁気ヘッドスライダの光導波路と半導体レーザ素子光軸とを高精度且つ高速に調芯することができる。
【符号の説明】
【００２６】
０１  半導体レーザ素子、０２  Ｚ軸ステージ、０３  レーザ把持治具、
０４  Ｘ軸ステージ、０５  Ｙ軸ステージ、０７  除振台、
０８  微細ＸＹ軸コントローラ、１２  ファンクションジェネレータ、
１４  ＤＡ変換器、１５  ＡＤ変換器、１６  モータコントローラ、
１７  カメラリンク、１８  制御コンピュータ、１９  ディスプレイ、
２０  カメラコントローラ、２１  モータドライバ、２２  ＣＣＤカメラ、
２３  ＮＦＰカメラ、２４  ＮＦＰ光学系、２５  Ｚ軸ステージ、
２６  スライダ、２７  Ｙ軸ピエゾステージ、２８  Ｘ軸ピエゾステージ
３０  光導波路
【図１】
0005943657.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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